本发明涉及设备，尤其椅子，其目的在于防止或者修复人体背部和脊柱问题。
背景技术：
许多人在生活中某些时候经历过背痛。背痛的原因很多。一些背痛是由于交通事故、肌肉拉伤以及运动损伤。但是，现在最常见的原因是不良就坐习惯。例如，以不良姿势就坐太久通常发生在计算机操作员或者出租车驾驶员的日常活动中。在正确姿势下，诸如站着或者躺下，脊柱是直的，在脊柱和肌肉上的内压是均匀分布的。另一方面，不良姿势就坐几小时的情况下，脊柱的内压会比躺下姿态的内压升高5倍。这种持续的压力会导致肌肉僵硬、限制血液循环以及长期的脊柱和骨损害。
正常椅子由三个主要部件组成：从地面延伸至合适的高度的支腿部分将为整个结构提供支撑；座椅部分提供了舒适扁平表面以支持人体；靠背部分提供了人体躯干倚靠的另一扁平表面。该基本结构从古代开始一直保持相同。可替换地，没有靠背的椅子被认为是凳子，具有额外扶手的椅子称为扶手椅。不幸地是，该基本结构不能防止和减轻背部问题的发生。正如研究已经表明的，在平均就坐姿势时，腰椎下部的压力高于站立姿势的压力百分之30至90，高于躺下姿势的压力若干倍。在一些特殊情形下，诸如人明显向前倾斜以凝视计算机屏幕，上部躯干的重量将不均匀地分布在他的脊柱上。这种坏姿势增加了他的肌肉、神经以及骨头组织上的张力，并且加速老化过程。暴露于超压下若干年，中年人通常经历背痛，这经常是因为座在椅子上太久时间。除了背部问题，久坐通常引起其他健康相关问题，诸如小腿的水肿、静脉曲张、痔疮、脚冷以及在某种程度上会归因于就座习惯的许多其他静脉问题。
医生给予具有背部问题的患者常见的建议是，在日常生活中避免久坐的姿势。例如，一些健康的工作习惯推荐在半小时案头工作之后爬一些楼梯，或者每天在办公楼周围行走若干次。所有这些将有助于锻炼背部周围的肌肉、增加血流量并且防止疲劳、水肿以及各种静脉/肌肉问题。而且，在行走期间，来自上部躯干的压力均匀地分布在椎间盘上，而不是在久坐时压力集中在单个点上。因此，降低的压力不易于引起对椎间盘的损害。但是，作为一种职业危害，若干职业要求在工作中长期就座。例如，出租车驾驶员、卡车驾驶员或者航空管制员都需要在他们的日常工作中就座若干小时。在许多其他情形下，在办公桌工作的人趋于忘记医生的建议，停留几小时后才离开椅子。在美国专利5113176中，作者提出了一种腰椎辊设备，其能够向用户警报差姿势或者就座太久，并且能够提醒用户需要锻炼。除了自我执行的锻炼，一些其他发明人提议了辅助锻炼腰椎下部的椅子。这些椅子能够典型地归类为‘锻炼椅子’。在作者美国专利5110121中，介绍了一种椅子，其能够基于弹簧阻力背垫和静止的腰支撑垫来锻炼背部的肌肉。在美国专利7377889b2中，提议了一种一般使用的椅子，其能够提供动态推力运动来锻炼用户的脊柱。美国专利5730688和6312366描述了腹部腰部锻炼设备，使用柔性直立弹性构件，使得用户能够通过克服弹性枢转来锻炼。美国专利6655731提出了一种矫正椅子，其包括一个框架，框架用于支撑柔软波状椅座以及在水平轴线上旋转的背部。该椅子将人保持在有益姿态以用于背部支撑。
以上提到的所有发明目的在于锻炼背部的肌肉，或者可替换地，提醒用户停止就座并且进行更多锻炼。但是，如果用户已经遭受了特定类型的背部脊柱问题，诸如椎间盘突出、椎间盘膨出，或者由于职业要求而局限在椅子上工作，那么现有的发明对这种情形提供不了多少帮助。在本发明中，我们提议一种新的椅子结构，其能够局部或者完全从椅子提升用户的躯干，因此降低施加在脊柱的腰部上的重量。以这种方式，我们减轻了椎间盘上的压力，因此防止椎间盘的任何损害。每当用户就座在椅子上时可以自动启动压力减轻，并且不需要强迫用户进行任何锻炼活动。
技术实现要素：
本发明提供了一种通用椅子的新设计。该椅子具有检测椅子的座位部分上的重量的能力。基于传感器输入(特定时期的高压)，椅子将向上提升用户的上部躯干，因此降低施加在他的脊柱上的压力。压力的降低有助于防止以及缓解因长期就座遭受的损害。该椅子具有传统椅子的部件。此外，存在一系列附接至椅子的背部支撑构件的提升固持器。这些固持器(harness)将用户的上部身体附接至背部支撑件。椅子的背部支撑构件设计成能够执行向上及向下移动，因此可以向上及向下升降上部躯体。提升行为能够被人工地激活或者被预设定时器激活。可替换地，安装在椅子的座椅构件上的重量传感器能够对用户的姿势提供实时分析。基于重量水平以及持续时间，背部支撑件能够被程序化以自动或周期性地向上提升，因此降低就座者的脊柱上的压力。
在该设计中，椅子的构思可以应用到任何就座设备，其能够使用在日常生活中。该椅子能够由木头、金属、塑料或者任何其他材料或者材料的组合制成。椅子的各种部件能够调节为本发明的范围内的多个不同构造。例如，椅子的座椅和支腿部分能够适合于各种尺寸、形状或者操作，包括标准的四条腿的椅子、具有一个筒底座且在底部有轮子的办公椅或者汽车中的一件式椅子。所描述的椅子能够使用在许多位置或者场景中，诸如家庭客房、餐厅、办公室、公共汽车、飞机或者健身中心。
本发明的主要目的是提供一种提升就座者的上部躯干的器件，因而降低施加在他的腰椎上的压力。降低的压力将激励血循环，放松肌肉和神经，并且防止损害椎间盘、关节以及围绕组织。就座者能够与在常规椅子中一样仍然享受自由移动和操作，改善了他的健康和舒适。
本发明的一个重要目的还在于提供一种椅子，其利用提升运动来降低及防止与就座较长持续时间关联的问题，诸如疲劳、疼痛、麻木以及其他不适。
本发明的一个重要目的还在于提供一种椅子，其具有附接至椅子的背部支撑构件的固持器构件。该固持器能够通过向上推动他的腋窝来提升用户的躯干。
本发明的一个重要目的还在于提供一种椅子，其具有附接至椅子的背部支撑构件的固持器构件。该固持器能够将就座者的上部躯干紧固至椅子的背部支撑件。
本发明的一个重要目的还在于提供一种椅子，其具有类似两个机械手的固持器构件。而且该构件将能够固定用户的躯干并且向上拖动用户的躯干。
本发明的一个重要目的还在于提供一种椅子，其具有背部支撑构件，背部支撑构件能够提供垂直向上及向下运动，使得能够通过先前提到的附接固持器提升以及释放就座者的上部躯干。
本发明的一个重要目的还在于提供一种椅子，其具有安装在椅子的座椅构件上的各种传感器，传感器能够检测用户的就座时间、姿势及重量分配。这些传感器将有助于激活背部支撑单元的提升操作。
在附图及附图说明中将更详细解释本发明的上述及其他目的。正如其中陈述的，本发明存在于形式、构造、操作的模式的新颖特征以及这些处理的组合。
附图说明
附图中的元件未按比例绘制是为了增强它的清楚性并且改善对这些各种元件以及本发明的实施例的理解。此外，公知为常见的及在工业中众所周知的元件未绘制是为了提供本发明的各种实施例的清楚视图，因而附图为清楚和简明的形式。
图1是呈常规椅子形式的背部提升椅子的实施例a的立体图。
图2是用户就座在其上的图1的椅子的实施例a的前视图。
图3是用于图1的本发明的实施例a的提升组件20以及提升手柄组件60的分解立体图。
图4是图1提议的椅子的实施例a的后视立体图。
图5是图1提议的椅子的实施例a的正视图。
图6是图1提议的椅子的实施例a的侧视图。
图7是图1提议的椅子的实施例a的后视图。
图8是背部提升椅子的实施例b的前视立体图。
图9是用户就座在其上的图8的椅子的实施例b的侧视立体图。
图10是图8的提议的椅子的实施例b的正视图。
图11是图8的提议的椅子的实施例b的侧视图。
图12是背部提升椅子的实施例c的立体图。
图13是用户就座在其上的图12的椅子的实施例c的立体图。
图14是用于图12提议的椅子的实施例c的固持组件40的分解立体图。
图15是图12的提议的椅子的实施例c的正视图。
图16是图12的提议的椅子的实施例c的侧视图。
图17是电动机箱22的示例实施方式的立体图。
图18是电动机箱22的另一示例实施方式的立体图。
具体实施方式
说明书和附图仅是优选实施例的示范，构成本发明的若干例子。应该公知的是，能够进行具体部件、材料、形状、构造以及用途的变型，而这不改变本发明的范围和功能。
本发明的椅子在附图中识别为10。其具有若干不同的实施方式。第一实施方式指定为实施例a，图示于图1至图7。在该实施例中，椅子包括两个前支腿16和两个后支腿17。这些支腿具有简单的功能：支撑所有其他结构以及它们上方的就座者。如图1所示，直接在支腿组件上方的是水平扁平板构件11，其具有上表面13以及面向下方的对置表面14。在朝上表面13上，存在4个压力/重量传感器50，它们放置在四个拐角中的每个拐角处。这些传感器能够监控椅子的每个位置处从就座者传下来的压力。重量信息将稍后用以自动或者人工地调节向上提升功率。一旦就座者已经局部或者完全被提升，施加在这些传感器50上的重量将降低。这些传感器50将检测压力的降低，并且该信息将有助于控制器单元增加或者降低提升功率，直到实现优化结果。在四个传感器50的正上方是座椅板12。该座椅板12构造为直接承受就座者的重量并且给予就座者适当的支撑。座椅板具有朝上表面18和朝下表面19。其有时候优选将软材料，诸如海绵、泡沫塑料、织物或者皮革放置在上表面18以使得就座者舒适。结构11将支撑重量传感器50、座椅板12以及还有其上方的就座者。
应该指出的是，即使没有重量传感器50以及额外座椅板12，扁平板11仍能够支撑就座者，本发明仍能够执行提升功能并且提供大多数健康益处。但是，采用重量传感器50以及额外座椅板12可以实现更好的性能。这是由于没有该重量传感器，不能够精确地监控向上提升功率。提升就座者的力度只能通过用户基于他的感觉手工地设置或者设定为固定值。这些情形都将不能提供最优的保健效果。利用压力传感器50，椅子和用户能够持续地监控施加在就座者的脊柱上的压力的持续时间以及量值，因此进行对应调节。在一个示范实施方式中，当用户刚刚就座在椅子上时，椅子不会施加向上提升力，重量传感器将检测以及计算施加在用户的脊柱上的原始压力。在几分钟之后，向上提升机构将被激活并且提升用户的上部躯干。随着就座时间的延长，椅子将向用户施加越来越多的提升力，因此给予腰部和脊柱越来越多的减压效果。在整个时间期间，重量传感器将能够检测压力改变并且确保正确的提升力正在被施加。更重要地，当就座者改变他的就座姿势时，引起他的脊柱上的压力水平变化。重量传感器将能够检测该活动并且将该信息发送至提升组件中的控制单元。提升组件将能够调节提升力以确保脊柱上的压力水平保持在最大健康益处或者用户舒适的恒定水平。总的来说，压力传感器以及提升机构的组合将提供一个具有实时反馈链路的闭环控制系统。该设计允许更好地控制以及优化系统操作，并且还能够给予特定安全保证以防止太多提升力。
实践中，椅子10能够适于任何类型的一般使用椅子，诸如汽车中的电动椅，其无腿但是有支撑基底组件，或者具有单个支撑基底的典型办公椅。在该构造中，能够采用重量传感器50以及座椅板12的相同设计，仍然推荐在支撑板11和座椅板12之间部署重量传感器50，因此其能够连续地监控压力变化。
在图2中，我们已经图示了一种具有4个压力传感器50的设计。但是，基于各种椅子结构和设计，显而易见的是，此处能够采用更多(或者更少)传感器。利用更多(或者更少)的压力读数，良好设计的控制程序将能够精确地检测并且计算实际就座姿势以及用户的脊柱上的压力分配。例如，如果用户倾斜至椅子的左边或者右边，重量传感器的阵列将易于检测他的重量转移。对应地，椅子能够在其操作上进行适当的反应。其能够调节提升力和持续时间，或者利用固持组件30或者60(稍后将引入)调节用户的上部躯干上的保持力。可替换地，许多现代椅子在支撑座椅板12、垂直构件17和21或者背部支撑板23上具有可调节的倾斜控制器，这允许微调倾斜角度或者改变支撑结构(诸如许多现代汽车上的电动椅上的腰部膨出设计)。详细重量分配信息能够施加以将座椅板12、垂直构件17或者21或者背部支撑板23调节至不同的倾斜角度、不同的形状或者其他不同的构造，这是由于以下原因中的一个：降低用户脊柱上的压力；改正他的错误姿势(诸如如果用户前倾太多，倾斜向后)；给予用户最大舒适；或者允许用户执行其他具体任务。典型地，利用更多重量传感器，椅子能够在其提升操作中更好地被调节。
重量传感器读数能够通过金属线通信(诸如i2c或者uart链路)或者通过无线链路(诸如wifi或者蓝牙连接)传送到椅子的其他部分或者直接发送给用户。此外，压力读数能够呈现在椅子上的显示器面板上，通过金属线/无线连接被传递至用户的计算机、行动电话或者其他电子设备，或者作为音频/振动信号来警告不健康压力水平已经持续过长时间。关于压力信息的不同种类实施方式都需要采用重量传感器50的实施方式作为本发明的重要部分。
支腿组件17正上方的是提升组件20。垂直构件21在支腿组件17正上方延伸。可替换地，垂直构件21还能够附接至扁平板构件11的底部的侧面，或者构建在支腿17的位置并且直接延伸至地面。由于提升组件20需要承受就座者的重量以及其自身重量的很大一部分，推荐采用坚固耐用的材料(诸如钢)组装垂直构件21，并且垂直构件21拥有适当厚度以及尺寸。垂直构件21能够构建在一个齿轮齿条结构24中，齿轮齿条结构24在其朝前表面上具有齿条或者齿杆。该齿条24能够与电动机组件22内部的小齿轮结构配对。电动机组件22是环绕垂直构件21的箱状结构。在电动机组件22的内部，应该有驱动传动小齿轮的电动机。小齿轮将沿着齿条24的齿表面行进，因此将电动机的旋转转矩转换为垂直线性移动。一旦这样，电动机箱22将沿着齿条轨道24提供垂直向上/向下运动70。背部支撑板23是垂直板，其附接至电动机箱22的朝前表面。因此，当电动机箱22开始垂直线性移动时，背部支撑板23也能够进行相同垂直运动。支撑板23功能类似地作为常规椅子的背部支撑部分。在本发明中主要不同为，该背部支撑板能够进行垂直线性运动70，而不是一个静态元件。
在图17中，我们给出了电动机组件22的示例描绘。存在围绕垂直构件21的两个转矩生成块75。而且，存在控制器单元76，其通过线77连接至转矩生成块75。可替换地，控制器单元76能够位于除电动机组件22之外的某处，其能够通过无线以及有线链路而连接至转矩生成块75。能够激活转矩生成块75，使得其运用传动小齿轮爬上轨道24。由于转矩生成块75附接电动机箱22，因此，当转矩生成块75沿着轨道24向上或向下爬动时，电动机箱22也将进行垂直运动，因此提升附接至其的背部支撑板23。
电动机箱22的主要目的是，提供用于背部板23的垂直运动70。在图3中我们使用电动机箱22生成转矩，转矩随后沿着垂直齿条轨道24驱动电动机箱22。但是，存在许多可替换方式在垂直运动70中驱动背部支撑板23。在图18中，我们给出电动机箱的另一实施方式。在该例子中，垂直构件21被长的垂直引导丝杆78替换。丝杆78将位于后支腿构件17正上方。在电动机箱22的内部，两个转矩生成箱75被两个筒形转矩生成箱78替换。块的剩余部分，诸如控制器单元76和连接线77仍然相同。当控制器单元76激活运动70时，转矩生成单元79将在丝杆78上向上或向下爬动，因此将附接的电动机箱22以及背部支撑板23提升为垂直运动。
可选的驱动方式包括人力驱动，或者是电动、液压驱动、或者其他动力方式，只要它们产生用于背部板23以及箱结构22的垂直运动70。标准铲车、电梯系统或者汽车电动椅中的水平移动机构都能够被修改及采用，只要它们提供用于其上的支撑板23和提升手柄60的垂直运动70。
座椅板12正上方的是可选的大腿约束组件80，其包括带元件82、附接固定元件81、约束元件85、公搭扣元件84和母插座搭扣元件83。固定元件81将大腿约束组件80通过绑带82附接至座椅板12(或者11)的侧面。带元件82部署在用户的大腿(或者膝部)周围，能够将就座者的大腿紧固至座椅板12。当提升组件60进行向上提升运动70时，强力能够将就座者的躯干从座椅板12完全或者局部抬起，就座者的大腿将逐渐向上拖动并且离开座椅板12。当就座者局部或者完全脱离座椅板12时，他会具有不舒适感觉。此处采用的约束组件80是为了确保就座者的大腿始终附接至座椅板12并且防止任何这种不舒适感觉。搭扣元件83和84以及约束元件85应该允许带元件82被自由紧固或者松开，这给予足够阻力以确保座椅的大腿始终接触座椅板12。有时候，如果用户需要离开椅子或者终止提升操作，搭扣元件83/84允许快速释放。应该注意的是，采用约束组件80是可选的，带元件82应具有良好的尺寸和形状以确保就座者最大的舒适度。
以优选方式执行该提议的发明，在椅子的内部应该构建控制器设备，诸如图17中的控制器单元76。该控制器设备将能够从传感器50通过金属线链路或者无线链路读取压力读数，然后控制电气或者液压机构以提升背部支撑板23。提升行为的准确转矩(或者力度)和持续时间通过操作控制器设备内部的控制程序确定，控制器设备安置在电动机箱22的内部或者椅子的其他部分。该控制程序应该使用算法来实施其提升操作。例如，该算法能够提升固定重量或者可编程重量，诸如20千克，或者就座者总重量的固定或可编程百分比。在理想实施方式中，控制器设备能够从金属线链路或者无线链路从外侧计算机设备(其未示出在我们的附图中)下载提升设定构造。该提升构造能够获得于互联网资源或者其他来源，或者其还能够是基于医学专家的建议。例如，基于就座者的重量，提升算法能够发布命令，以在就座期的首个10分钟内提供零提升力，在第二个小时提升就座者总重量的20％，在第三个小时提供就座者总重量的40％。在这之后，控制器设备将发布音频或者视觉警告来提醒就座者离开椅子并且进行一些行走锻炼来放松他的脊柱。
在背部板23上，存在多个在图1和图3中描绘为66的螺栓孔。这些孔在元件23上沿水平及垂直方向等距隔开。这些孔用以附接提升手柄组件60。手柄组件60包括下部水平杆62、顶部支撑垫61、附接板63以及螺栓孔64。两个提升手柄60需要放置在用户的腋窝下面。为了适应不同用户的许多尺寸、重量以及高度，提升手柄组件60需要在背部板23周围的不同位置移动。一旦识别出理想位置，提升手柄应该在两个螺栓孔66处使用螺栓65通过两个螺栓孔64永久地紧固至元件23。一旦附接至23，提升手柄60将位于就座者的腋窝正下方。因此一旦背部板23以及电动机箱22进行垂直运动70，就座者将通过他腋窝下面的手柄组件60被向上提升。该过程最好地图示于图2，其中，就座者被描绘为元件1。
在图3中，提供了提升组件20的闭合分解立体图。可见的是，背部板23具有螺栓孔66，它们在其朝前表面25上沿水平及垂直方向均匀地隔开。提升手柄组件60应该使用螺栓65通过螺栓孔64固定至元件23。背部板具有朝前表面25以及朝后表面26。对应地，电动机箱还具有朝前表面27以及朝后表面28。元件23上的朝后表面26应该直接附接至电动机箱22上的朝前表面27。一旦元件23和22牢固地紧固，来自电动机箱22的运动70将输送至提升手柄60，并且通过他的腋窝有效向上提升就座者。元件22和23能够制成一件式，通过焊接结合，通过螺栓或钉子接合于一起，或者通过任何其他通常使用方法来附接两个物体，只要其提供稳固结构将提升力70从电动机箱22传送至就座者。
实践中，存在若干变型将提升手柄60安装至椅子10上。一个变型为，背部支撑板23脱离电动机箱22。将支撑板23永久地固定至垂直构件17(或者21)或者水平构件11或者12，因此其变成静态元件并且失去其活动性。在背部支撑板23上，存在若干开口，这些开口将允许提升手柄60被直接附接至电动机箱22。因此当电动机箱22进行垂直运动70时，提升手柄60也将通过开口在背部板23上垂直地移动。另一可替换变型为，支撑板23永久地固定至垂直构件17或者21或者水平构件12或者11，电动机箱22通过支撑板23的左侧或者右侧经由固持臂结构连接至提升手柄60。该可替换变型将进一步在实施例c中讨论。这些可替换设计的主要优势为，静态背部板23广泛使用在常规椅子设计中。通过修改现有椅子，诸如背部支撑板23上的开孔、添加提升组件20以及提升手柄组件60，传统椅子能够转换成背部提升椅子10。
当提升力施加在用户的腋窝下一段较长时间后，用户的臂下面的压力将使就座者不舒适。因此，可以在提升杆62的上部部署垫61。垫61能够由软材料制成，诸如海绵、织物或者皮革。而且，垫61应该具有匹配就座者的身体结构的尺寸以及形状。通过适当的设计，当就座者被局部或者完全提升时，软垫61将提供足够的舒适性。显而易见的是，提升手柄应具有各种尺寸、形状、材料从而给予用户最大舒适度。但是，这些不同的考虑事项都服务于一个独特的目的，即通过他的腋窝以健康方式提升就座者的躯干。
图4至图7中能够发现本发明的椅子10的优选实施例的更多细节。
本发明的实施例能够有效地局部或者完全向上提升用户的上部躯干，因此降低他的下部脊柱上的压力并且提供显著健康益处。但是，由于所有提升力施加在他的腋窝区域，即使利用软元件61，就座者仍会在他的臂周围有长期应力之后体验不舒适。期望采用一些其他方法来分散提升力的应力并且将不舒适降低至最小水平。朝着该目的，我们提议了本发明的实施例b。在该实施例中，提升力均匀地分散在就座者的上部躯干周围，因此避免他的腋窝区域的不舒适。
图8至图11图示了实施例b。实施例b的主要部分与实施例a的这些部分相同，诸如支腿组件16和17、压力传感器50、水平支撑板11和12、垂直构件21、大腿约束组件80以及电动机箱22。主要差异为，实施例b中移除了实施例a中由元件61至65构成的提升手柄组件60。而且，背部板23上的螺栓孔66也被移除。取而代之，采用一个新的提升背心组件30。提升背心组件30的主要部分是背心31。该背心元件31由布料或者其他织物制成。元件31的功能是紧密地围绕用户的上部躯干并且将其向上拖动。由于该背心将比正常布料承受更多拉力，其应该利用较坚韧材料制成，并且设计成使其耐用。另一方面，应该仔细设计背心，使得用户穿戴背心时尽量放松。背心31上存在三个绑带元件32。在元件32的两个端部，存在公搭扣元件33以及母插座搭扣元件34。元件32、33以及34在就座者的躯干周围部署，允许用户使用搭扣来紧固带子。当背心组件与支撑板23一起被提升时，提升力将从元件23传送至带元件32，带元件32又将该力传递至就座者的上部身体。搭扣元件33和34应该允许带子以紧密方式被紧固及锁定，甚至当就座者从座椅板12被完全提升时仍给予足够阻力(不移位)。同时，如果用户需要离开椅子或者终止提升操作，搭扣元件应该还易于释放。
在绑带32周围，存在若干约束构件35。这些元件将确保带元件32停留在背心31上的固定位置而不是自由地滑动。利用元件35，提升力将不会引起绑带的错位。在实施例b中，我们已经示出了3个带子以及搭扣元件32至34。但是，显而易见的是，能够采用带子或者搭扣元件的各种构件。能够理解的是，用户的躯干周围的带子以及搭扣元件越多，提升力将更均匀地分布，因此将提供更多舒适。但是，更多带子以及搭扣元件将不方便用户调节，并且用户将更难离开椅子。因此，制造上应该仔细考虑带元件32的数量。而且，当在背心31上采用多个带子以及搭扣元件时，它们能够放置在各种垂直位置。最高的带子能够缠绕在用户的腋窝区域周围，最低的带子能够位于就座者的下背区域。利用多个带子，用户能够收紧提供最舒适提升功能的带子，并且松开在提升行为期间造成不适的带子。
为了图示本发明的实施例b，图9从一个侧面立体角度图示出椅子的操作。在该图中就座者描绘为元件1。能够注意的是，在背部支撑板23上存在若干带子约束构件36。这些元件36通过绑带32将提升背心组件30附接于背部板23。当元件23进行垂直运动70时，元件36将带子32拖动入相同运动70。由于背心紧密地缠绕在就座者1的身体周围，因此就座者的上部身体将从座椅板12局部或者完全被提升，因此减轻他的腰椎上的压力。在图10和图11中，在其前视图和侧视图中描绘了实施例b的更多细节。
在实施例b中，带子32对人体躯干的绷紧动作对提升行为是很关键的。如果带子松散地缠绕在躯干周围，背心31和用户的躯干之间将没有足够阻力。带子将沿着人体滑动，因此损失其抓握力并且不能够提升用户。如果带子强烈地绑定至用户的躯干，其将提供对向上提升上部身体的足够阻力。但是，来自绑紧动作的强烈压力和磨损将使用户不舒适。与实施例a相比，实施例b的主要优势为，其沿着用户的上部身体均匀地分布提升力，而不是将提升力聚焦在腋窝区域的具体点上。在理想设计中，每个带子32上的绷紧行为应该由电动机驱动并且由控制器设备控制。以该方式，带子32的优化绷紧以及释放将允许就座者享受最小量的不适。但是，控制每个带子上的绷紧度将对成本和实施方式带来挑战。接下来，我们引入实施例c，其给出提升用户的身体的可替换实施方式。
图12至图16图示了实施例c。实施例c的主要部分与实施例a和b中的对应部分相同，诸如支腿组件16和17、压力传感器50、水平支撑板11和12、垂直构件21以及电动机箱22。应该注意的是，图12至图16省略了大腿约束组件80以简化设计。但是，当需要时实施例c也能够采用约束组件80。实施例c中主要添加的是固持组件40。新组件40包括新元件41至48。存在2个固持组件40元件，它们位于电动机箱22的左侧和右侧。它们通过连接元件41附接至电动机箱22。元件41有助于将垂直提升功率从电动机箱22传递至固持组件40中的其他元件，电功率线以及控制线也通过元件41传递到固持组件40的其他部分。筒形元件42是附接至元件41的电动机。电动机元件41一旦被供能并激活，其将在其驱动轴元件44处提供轴向运动71。在驱动轴44上存在安装毂元件43。其将固持臂45以及固持手46附接至电动机轴44。固持臂45是类似臂的元件，其将轴向运动71从电动机轴44传递至固持手46。固持手46是具有内表面47的半筒形。其主要功能是使用轴向运动71按压就座者的上部身体。一旦其内表面47紧密地压在就座者的躯干上，其将提供坚实的牵引。当电动机箱22进行垂直提升运动70时，向上拖动功率通过连接元件41、电动机42、安装毂43以及固持臂45传导以到达固持手46。利用表面47上的坚实牵引，固持手46将能够向上提升就座者的上部身体。应该注意的是，固持手46上的内表面47应该安装在该表面上提供最大摩擦的材料。而且，固持手46的轮廓不是必须为图12所示的半筒形。其应该设计成适合就座者的身体结构的形状。当其接触就座者时，适合具体用户的身体的形状将提供最大舒适以及足够牵引。此外，固持手46的顶边缘具有支撑垫48。正如我们之前提到的，通过将电动机箱22与固持组件40一起移动，能够垂直地调节固持手46的位置。固持手46的理想位置是其顶边缘48稳固接触就座者的腋窝。因此，当固持手46垂直地移动时，其上边缘还推动就座者的腋窝。将通过推动他的腋窝以及表面47的向上摩擦来提升就座者。由于提升功率分布在若干不同的接触点，就座者将在这些提升行为中体验较少的压力。由于与实施例a中一样的类似原因，支撑垫48采用在固持手46的顶边缘。该垫应该由软材料制成，诸如海绵、泡沫塑料或者皮革，使得当固持手46向上推动就座者的腋窝时，软材料将吸收压力并且使就座者更舒适。
在图14中，提供了固持组件40的分解立体图。可见，当激活时电动机元件41，其提供了轴向运动71，轴向运动71通过固持臂45向下传递至固持手46。固持手46将按压在就座者的侧面，就像一对大手握着就座者的侧面。一旦电动机箱22启动向上运动70，提升力将通过固持组件40行进并且传递至就座者。实施例c的作用就像一对握住就座者的侧面的机械手，然后使用向上提升力70将他提升。在图13中描绘了在椅子10的内部具有用户的另一实施例c。可见的是，就座者的身体被椅子10环绕并且他的上部躯干被固持组件40提升。在图15和图16中，为了更好地理解该实施方式，还给出了实施例c的前视图和侧视图。
在实施例c中，背部支撑板23能够脱离电动机箱22并且与在传统椅子中一样变成静态元件。显而易见的是，通过添加电动机箱22以及固持组件40，与在实施例c中一样，传统椅子能够被改造成背部提升椅子10。
此设计中的背部提升椅子10能够被结合到其他类型椅子中，诸如按摩椅或者摇椅，并维持其大多数保健功能。而且，用户应该能够继续执行大多数正常活动而无任何约束。
包括所有3个实施例的提议的本发明能够易于应用至移动通信车辆上的座椅。在该情况下，应该加入自动或者人工锁定以及释放机构。对于实施例b和实施例c尤其重要的是，快速释放机构应该安装在提升背心组件30或者固持组件40上。当车辆遭遇交通事故时，背心组件30或者固持组件40能够立即自动释放，从而允许用户离开他的座椅。
尽管已经描述了本发明的若干替换实施例，但是对本领域的技术人员清楚的是，本发明能够进行各种变型、改编、组合以及简化而不超出本发明的精神和范围。因此，本发明旨在通过该文献来覆盖落入本发明精神和范围内的所有这种修改以及变型。