专利名称：具有改进的能量吸收特性的粘弹性支承构件的制作方法
技术领域：
本发明总体应用于人体支承件领域，尤其涉及一种在权利要求1前序部分所述的粘弹性支承构件。
根据本发明的支承构件可有利地被用作构造车辆例如自行车和摩托车的部件，以及家具部件例如椅子的座位、凳子等。
背景技术：
已知多种用于自行车或类似车辆的鞍座，其具有至少一个由凝胶制成的部分。这种凝胶材料具有较高的阻尼特性，所述阻尼特性对减少从车辆传递到使用者的应力特别有效。
具体地说，某些实施方式例如在专利文献US-A-5,330,249中描述的一种实施方式具有基本上刚性并连续的支承构件，凝胶填料部分放置在其中。所述部分具有带滞后回线的应力-应变曲线，由此凝胶部分使能量分散并向使用者提供舒适性。此外，支承构件和凝胶间的接触表面通常是平的并具有相对较小的曲率。
这些布置的明显缺陷在于有相对较小的凝胶变形的可能性，因此，使很少的能量得到分散。实际上，通过使用者重量在凝胶内产生的应力变为接触表面上的切向力。这些切向力由凝胶和支承件之间的摩擦力或粘合力相抵，这样显著地限制了凝胶平行于接触表面的变形。
专利文献EP-A-0903321和US-A-6450572中披露了各自的实施方式，其中泡沫层介于凝胶填料部分和基本上刚性的支承构件之间。
这种布置没有克服以上实施方式的明显缺陷。这里，平行于与泡沫材料接触的表面的凝胶变形由泡沫材料内的弹力限制。
专利文献US-A-6066277和US-A-6290794中披露了制造鞍座的两种方法，所述鞍座包括基本上刚性的支承件和至少一个由凝胶或别的适当软化并容易变形的化合物制成的软质部分。具体地说，刚性支承件具有一个或多个通口，所述通口适于使软质部分在乘坐者重量的作用下部分地伸出。
这种布置的缺陷是，当反复使用鞍座时，软质部分很容易毁坏，由此失去了鞍座的舒适性。具体地说，软质部分未支承在支承件的通口处且在使用者重量的作用下会逐渐破裂。这样降低了在乘坐者重量作用下的鞍座应力响应区域的延伸，并导致使用者所承受的平均压力的增加。
自行车鞍座的某些实施方式具有一个或多个通孔或通口，所述通孔或通口具有使光可以穿过鞍座的美学效果和/或通风效果。这些布置的第一个缺陷在于鞍座和使用者之间的接触面积变小，这样产生了相对较高的反作用压力。这种布置的第二个缺陷在于轮子特别是后轮会从路面收集尘土和其它脏物并通过通口将它们喷射在驾车者的衣服上。
专利文献US-A-5397162中披露了一种具有由复合材料制成的本体、软质上盖和介于它们之间的柔性装饰层的自行车鞍座。上盖由透明材料制成以使下面的装饰层可见。尽管这种布置采用透明部分，但由于本体和装饰层的光学特性，因此不会获得可以透视鞍座的特殊的美学效果。
发明内容
本发明的主要目的是克服以上缺陷，同时提供一种节省成本的支承构件。
具体的目的是提供一种具有高阻尼特性并能够显著减小任何传递到使用者的应力的支承构件。
本发明的另一个目的是提供一种特别方便且舒适的支承构件。
另一个具体的目的是提供一种构件，由于存在透视所述构件的可能性而使所述构件具有特殊的美学效果。
根据权利要求1通过提供一种具有改进的能量吸收特性的粘弹性支承构件能够获得这些在下文中将更加清楚的目的以及其它目的，所述构件包括刚性或半刚性的框架、至少一个由弹性填料制成的层、具有与使用者接触的表面的柔性盖、至少一个凝胶插入物，所述插入物介于所述盖和所述框架之间，从而当使用者在所述盖和所述框架上施加应力时它们与所述插入物相互作用，其特征在于，在插入物和/或框架和/或盖上设置多个相对于中间平面的突起和凹穴，它们适于使所述插入物在横切于应力的方向和/或基本上平行于中间平面的方向上变形容易，以提高插入物所能够分散的能量。
由于这种特殊的设置，可以获得一种支承构件并且其能够有效地减小传递到使用者的应力，同时特别舒适。
优选地，柔性盖、凝胶材料和框架基底材料中的至少一部分是基本上光学透明的，以使光可以穿过盖、插入物和框架。由于具有这一特性，可以获得具有特殊的美学效果的构架。
从对根据本发明的支承构件的几个优选但非排它的实施方式的详细描述中将会更清楚地了解到本发明的进一步的特征和优点，所述实施方式借助于附图被描述成非限制性实例，其中图1是根据本发明的一种实施方式的剖视图；图2是图1的细部的视图；图3是图1的另一细部的视图。
优选实施方式的详细描述具体参照以上附图，对根据本发明的具有改进的能量吸收特性的粘弹性支承构件进行描述，所述支承构件总体由附图标记1表示。
构件1被设计成同使用者接触并具有接触表面2，使用者沿基本上横向L在所述接触表面2上施加应力P。
构件1具有刚性或半刚性框架4和至少一个弹性填料层4，至少一个凝胶插入物5位于框架3上。还设有限定接触表面2并适于封盖填料层4和插入物5的上盖6。
具体地说，插入物5可具有至少一个与框架3的上表面8相对的表面7以及至少一个与盖6的下表面6’相对的表面7’，从而当使用者在其上施加应力P时插入物与所述表面相互作用。有可能的是，未示出的中间填料层介于插入物5和框架和/或盖6之间。
本发明独有的特征是插入物5和/或框架3和/或盖6具有多个相对于中间平面M的突起9和凹穴10以使插入物5适于在横切于应力P的方向L和/或基本上平行于中间平面M的方向上发生变形。
更具体地说，相对于中间平面M的突起9和凹穴10可形成在插入物5的表面7，7’中的至少一个上，如图1所示。
在某些实施方式中，但在附图中未示出，相对于中间平面M的突起9和凹穴10可设置在框架3的上表面8或柔性盖6的下表面6’上，或者在二者上都设置，在任何一种情况下都会提高插入物5的变形。实际上，插入物5既与框架3的上表面8相对，又与盖6的下表面6’相对。
沿方向L施加的应力P导致插入物5的变形，该变形具有至少一个平行于方向L的分量和至少一个横切于方向L的分量。突起9和凹穴10使两个变形分量都可以自由扩张，尤其是提高了横切变形分量。实际上，为了产生横切变形分量不需要在插入物5和框架3之间有任何相互滑动，并且插入物5和框架3之间的任何摩擦力或粘合力都不会失效。如果应力P基本上与中间平面M正交，则变形的横切分量与中间平面M基本上平行。
如图所示，突起9和凹穴10可以使插入物5有更大的变形，因此可以分散更大的能量。实际上，插入物5的凝胶可具有滞后，并且当有应力作用时能够使能量分散。
突起9和凹穴10可以有多种类型并具有不同的设计。具体地说，如附图所示，突起9可具有主要沿各自第一线延伸的上表面11，并且凹穴10可具有主要沿各自第二线延伸的下表面12。
第一和第二主延伸线可以是弯曲的或基本上直的并基本上相互平行。
此外，突起9的上表面11和凹穴10的下表面12通过倾斜表面13连接在一起，倾斜表面13相对于中间表面M具有各自的倾斜角A。更具体地说，倾斜角A可以是5°-85°并且优选是大约45°。
如图1所示，弹性填料层4可介于框架3和柔性盖6之间并可包括用于支承使用者臀部的扩大后部14、前角突部15以及中部16。被设计成容纳插入物5的通腔17可形成在中部16上或扩大后部14上。这样，通腔(未示出)设置在使用者的坐骨处。
同时，插入物5可从框架3的上表面8延伸到柔性盖6。
适当地，凝胶材料可基本上是光学透明的以使光可以从中穿过。同时，柔性盖6可具有设置在插入物5上的至少一个基本上光学透明的部分18。柔性盖6的透明部分18可与其剩余部分一体，或形成通过适当的连接装置(未示出)与剩余部分相连的独立部分。
此外，框架3的基底材料可以是聚合并基本上是光学透明的。因此，光可以穿过盖6、插入物5和框架3即穿过整个支承构件1。
在另一实施方式中(在附图中未示出)，框架3可的基底材料以是木质、金属或复合材料的。此外，可通过在框架3上形成至少一个通孔来确保光穿过整个支承构件1。这一孔可设置在插入物5处，并可由聚合的、基本上光学透明的层覆盖以支承插入物5并防止插入物5被尘土或脏物污染。
以上描述清楚地表明，本发明的构件达到了所提出的目的，具体地说凝胶插入物和框架的设计可以显著地减小传递到使用者的应力，由此提高舒适性。
在附加权利要求公开的本发明思想的范围内，本发明的构架可得到多种变化和变型。本发明所有的细节都可以由其它技术上的等效部件替换，并且在不脱离本发明的范围的前提下所述材料可以根据不同的需要而变化。
尽管已经特别参照附图对所述构件进行了描述，但在公开的内容中提及的附图标记和权利要求仅被用作更好地理解本发明，而不应该被认为是以任何方式限制所要求的范围。
权利要求
1.一种具有改进的能量吸收特性的粘弹性支承构件，所述构件包括刚性或半刚性的框架(3)、至少一个由弹性填料制成的层(4)、具有与使用者接触的表面(2)的柔性盖(6)、至少一个凝胶插入物(5)，所述插入物(5)介于所述盖(6)和所述框架(3)之间，从而当使用者在所述盖和所述框架上施加应力(P)时它们与所述插入物相互作用，其特征在于，多个突起(9)和/或凹穴(10)相对于中间平面(M)设置在所述插入物(5)和/或所述框架(3)和/或所述盖(6)上，所述插入物适于使所述插入物(5)在横切于应力(P)的方向(L)和/或基本上平行于所述中间平面(M)的方向上变形容易，以提高所述插入物(5)所能够分散的能量。
2.如权利要求1所述的构件，其特征在于，所述突起(9)和/或所述凹穴(10)设置在所述插入物(5)的至少一个表面(7，7’)上。
3.如权利要求1所述的构件，其特征在于，所述突起(9)和/或所述凹穴(10)设置在所述框架(3)的上表面(8)上，所述上表面(8)与所述插入物(5)相对。
4.如权利要求1所述的构件，其特征在于，所述突起(9)和/或所述凹穴(10)设置在所述柔性盖(6)的下表面(6’)上，所述下表面(6’)与所述插入物(5)相对。
5.如权利要求1所述的构件，其特征在于，所述突起(9)具有主要沿各自第一线延伸的上表面(11)。
6.如权利要求5所述的构件，其特征在于，所述凹穴(10)具有主要沿各自第二线延伸的下表面(12)。
7.如权利要求6所述的构件，其特征在于，所述第一和第二延伸线是弯曲的和/或直的。
8.如权利要求6所述的构件，其特征在于，所述突起(9)和/或凹穴(10)具有用于连接所述上表面(11)和所述下表面(12)的倾斜表面(13)，所述倾斜表面各自具有相对于所述中间表面(M)的倾斜角(A)。
9.如权利要求8所述的构件，其特征在于，所述倾斜角(A)是5°-85°并且优选是大约45°。
10.如权利要求1所述的构件，其特征在于，所述填料层(4)具有用于支承使用者臀部的扩大后部(14)、前角突部(15)和中部(16)，所述中部(16)和/或所述后部(14)具有至少一个通腔(17)。
11.如权利要求10所述的构件，其特征在于，所述后部(14)的所述至少一个通腔设置在使用者的坐骨处。
12.如权利要求10所述的构件，其特征在于，所述插入物(5)容纳在所述中部(16)和/或所述后部(14)的所述通腔(17)内。
13.如权利要求12所述的构件，其特征在于，所述插入物(5)从所述构架(3)延伸到所述柔性盖(6)。
14.如权利要求1所述的构件，其特征在于，所述凝胶材料基本上是光学透明的。
15.如权利要求1所述的构件，其特征在于，所述柔性盖(6)具有至少一个基本光学透明部分(18)。
16.如权利要求15所述的构件，其特征在于，所述柔性盖(6)的所述透明部分(18)位于所述插入物(5)的上方。
17.如权利要求15所述的构件，其特征在于，所述盖(6)的所述透明部分(18)是通过适当连接装置与所述柔性盖(6)的其它部分相连的独立部分。
18.如权利要求15所述的构件，其特征在于，所述透明部分(18)与所述柔性盖(6)的其余部分一体。
19.如权利要求1所述的构件，其特征在于，所述框架(3)的基底材料是聚合并基本上光学透明的以使光可以穿过所述盖(6)、所述凝胶插入物(5)和所述框架(3)。
20.如权利要求1所述的构件，其特征在于，所述框架(3)的基底材料是木质、金属或复合材料的，所述框架(3)具有至少一个通孔，所述通孔由聚合并基本上光学透明的层覆盖。
全文摘要
一种具有改进的能量吸收特性的粘弹性支承构件，所述构件包括刚性或半刚性的框架(3)、至少一个由弹性填料制成的层(4)、具有与使用者接触的表面(2)的柔性盖(6)、至少一个凝胶插入物(5)，所述插入物(5)介于所述盖(6)和所述框架(3)之间，从而当使用者在所述盖和所述框架上施加应力时它们与所述插入物相互作用。在插入物(5)和/或框架(3)和/或盖(6)上，所述构件(1)具有多个相对于中间平面(M)的突起(9)和凹穴(10)，以适于使所述插入物(5)在横切于应力的方向(L)和/或基本上平行于中间平面(M)的方向上变形容易，从而提高插入物(5)所能够分散的能量。
文档编号B62J1/26GK1878693SQ200480032972
公开日2006年12月13日 申请日期2004年10月4日 优先权日2003年10月3日
发明者R·比戈林 申请人:塞莱皇家股份公司