[发明专利]负载支撑表面

说明书

本申请是申请号为200680054523.8，申请日为2006年8月25日，名称为“负载支撑表面”的发明专利申请的分案申请。

背景技术

本申请的母案是2005年4月22日提交的11/112,345号美国专利申请(即现在_号美国专利)的部分继续申请，要求2005年4月22日提交的60/580,648号美国临时专利申请的优先权。

本发明涉及一种负载支撑表面，尤其涉及一种弹性的负载支撑表面，例如椅子或长凳的坐椅或者靠背，或者床、摇篮或其他类似产品的支撑表面。

人们仍在继续努力开发新的改进的负载支撑表面。对于一般的负载支撑表面而言，这些努力的主要目的是获得一种耐用且便宜的负载支撑表面。对于靠背和其它支撑身体的应用而言，解决舒适的问题也很重要。例如，对于座位而言，提供一种这样的表面非常重要：舒适、且在长时间的使用之后不使身体感觉疲劳。尽管特定的表面所要求的承载特性(例如：硬度、弹性、力量/偏斜轮廓)由于应用的不同而不同，但人们还是希望有这样一种负载支撑表面，其在设计和制造过程中都易于调节，以适用于不同的应用。

已知的是，提供一种广泛的适用于各种应用的模制负载支撑表面。例如，可从很多公知的供应商获得模制的塑料椅(例如草坪椅)。尽管这些模制的椅子提供了一种便宜的座椅选择，但它们不能提供较贵的负载支撑表面(例如传统的软垫套)所具有的支撑和舒适的程度。相反，这些模制的椅子提供了基本线性的力/偏斜轮廓，这使得通常的模制座椅表面有鼓形或蹦床的感觉。在座椅和其它的支撑身体的应用中，这可能会导致不舒服以及人体功率学不可接受的负载支撑表面。并且，调节传统模制座椅的特性的能力是较有限的。不同材料和不同材料的厚度可用于提供对于座椅特性的有限控制，但在许多应用中，这种控制是不够的。

在座椅行业中，越来越多地使用弹性织物。弹性织物可提供舒适的、通风的座椅结构。弹性织物通常由高科技的弹性单纤维和多纤维的纱线构成的复杂的织物制成。这一加工过程导致其表面较贵。尽管在许多应用中，弹性织物的表面相当舒适，但当施加负载时，它们通常会像吊索一样偏斜。一些人类环境改造学的专家将这种偏斜称为“吊床效应”，并认为它是人们所不希望的，因为这会使得臀部向上转动。为使“吊床效应”最小，许多悬挂座椅崩得非常紧，以减小在负载作用下发生的偏斜量。这能减小座椅的像软垫一样的感觉，使得其更像一个紧紧地崩紧的鼓。因此，弹性织物可能不是在所有的应用中都理想。

因此，仍然需要这样一种弹性的负载支撑表面：其能够提供适应于不同负载的非线性的力/偏斜轮廓。

发明内容

一方面，本发明提供一种在不同方向具有不同的负载支撑特性的弹性负载支撑表面。在一种实施例中，相互垂直的方向上的支撑特性不同(或分隔)。

在该方面的一种实施例中，所述负载支撑表面包括模制的弹性膜，通过改变所述膜的结构在分子级的定向，而使所述弹性膜被分隔。在该实施例中，可通过以下方式使所述模制的弹性膜定向：将所述膜朝一个方向挤压或拉伸至必要的范围，以增加所述弹性体的晶体结构的排列。该定向过程改变了膜的支撑特性，从而使得膜在定向的方向具有相当大的弹性以及较小的蠕动。该定向过程使得膜在垂直于该定向方向的方向上具有最小的弹性。减小的蠕动使得能够采用更薄、因此更软的模制材料作为负载支撑表面，从而降低了材料成本并提高了舒适度。

在另一种实施例中，模制的弹性膜包括改变膜的支撑和负载承受特性的机械结构。在该实施例中，膜可包括但不限于槽、通道、波浪形或其它的在一个方向上提供“松驰”的一体的元件。如果需要，膜可被定向并包括机械的分隔结构。

还在一种实施例中，膜被分隔为多个节点，所述多个节点使得膜上的一个位置在一定程度上独立于另一个位置。在一个实施例中，膜限定了多个相互连接的几何形状。例如，膜可包括由完整连接段相互连接的多个方形或三角形节点。连接段的特性可以改变，以控制膜的支撑特性。例如，膜可包括可弯曲或者在负载作用下可变形的非平面的连接段，以给膜提供“松驰”。

第二方面，本发明提供一种多层负载支撑表面。在本发明的该方面的一种实施例中，负载支撑表面包括相互作用的上层和下层。上层可包括多个松驰地连接的节点。在一种实施例中，上层是具有多个由一体的连接段相互连接的节点的模制片。上层可包括从各节点朝下层延伸的一体的突起。该突起可与下层对应的结构配合。多层负载支撑表面也可包括位于上层和下层之间的弹性元件。所述弹性元件可与上层或下层一体成形。例如，下层可包括多个适于容纳所述上层的突起的一体成形的挠性臂。在一种实施例中，下层可为分隔的模制弹性膜。