[发明专利]优化座椅元件的几何结构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通用型座椅，其中，使用初始为平面的膜作为座椅底部部件或座椅背部部件来支撑座椅上的成员。该膜可为机织物或针织物或其它材料，可有弹性也可无弹性。

背景技术

飞机乘客座椅需要尽可能的轻，并且使乘客安全和舒服。乘客的舒适度在一定程度上取决于坐的时间，而坐的时间本身就是随装载和卸载时间、滑行时间和飞行时间变化的变量。相对短程、单座类型通勤班机中的座椅通常重量较轻并且缓冲较少。通常，座椅底板和靠背支撑部由纤维膜形成，所述纤维膜跨管状框架构件伸展，并且初始是平面，即，当不承受载重时，它们跨一定宽度跨度形成单个二维平面。该膜可盖有坐垫。当承受载重时，叠置的坐垫和该膜的联合变形加大了与座椅成员的屁股（臀部）、大腿和背部的接触表面积，并且从而减小了作用在座椅成员的屁股（臀部）、大腿和背部上的压力。

在规定重量、g-载荷、材料、舒服度和磨损寿命标准的限定范围内，确定座椅底部膜或座椅背部膜在其“松弛”状态下的最佳特征，是在该膜在张力下安装并承受重量引起的载重时提供舒服座椅所需的基础。

在飞机座椅设计规定的参数内确定最佳座椅尺寸和形状尤其具有挑战性。相对于椅子购买者选择和购买适合其个人或少数已知身体类型需要的座椅的能力，椅子必须能适应各种各样的体形。会议室座椅、剧院座椅和其它组座椅可能不在重量方面但在舒适度方面与飞机乘客座椅一样具有挑战性，这是因为个人没有机会选择个性化的座椅。因此，尽管在本申请中对发明的解释和描述特别涉及优化飞机座椅的几何结构，但本申请中阐述的方法也能应用在不同地方中使用的其它类型的座椅中。

已知的膜悬置式座椅设计未提供用于优化座椅以便用于在人群中存在的各种各样的体形或多种姿势的机构。因此，所需的是可应用于重量轻的座椅膜的机构，以及用于优化座椅膜以便用于常见范围内的乘客和坐姿的方法。

发明内容

在一方面中，本文提供了一种限定座椅组件的几何结构的方法，所述座椅组件被优化以使其适用于处于单个姿势或多个姿势的各种个体体形。

在另一方面中，所述方法包括以下步骤：限定具有给定变形特征或弹性特征的膜的二维形状，优化所述二维形状以支撑处于给定姿势或多种姿势的限定（或全部）人群。

在另一方面中，所述方法包括：将身体表面的三维图转变为用于支撑就坐的个体的二维膜和相关结构的优化值。

在另一方面中，所述方法包括：确定用于支撑处于给定姿势的多种体形的二维膜和相关结构的优化值。

在另一方面中，所述方法包括：确定用于支撑处于多种姿势的多种体形的二维膜的优化值。

在另一方面中，所述方法包括：确定框架构件的优化形状，所述框架构件用于悬置二维膜，所述二维膜用于支撑处于给定姿势的多种体形。

在另一方面中，所述方法包括：确定框架构件的优化形状，所述框架构件用于悬置二维膜，所述二维膜用于支撑处于多种姿势的多种体形。

在另一方面中，所述方法包括：确定二维膜中局部弹性的优化值，所述二维膜用于支撑处于给定姿势的多种体形。

在另一方面中，所述方法包括：确定二维膜中局部弹性的优化值，所述二维膜用于支撑处于多种姿势的多种身体形状。

为了实现上述和其它方面和优点，在一个实施例中，一种用于优化座椅膜的几何结构的方法包括以下步骤：（a）通过将一个或多个限定的参考平面划分为多个横向带，而形成以预定姿势就坐的对象的接触身体部的三维图；（b）将各个带分成多个单元，并计算所述单元从一个或多个参考平面的平均位移；（c）相对于各个带限定支撑所述座椅膜的各个端部的框架构件的位置；（d）识别从框架构件的位置到带的切线单元，并计算从框架构件的各个位置到其切线单元的距离；（e）为各个带确定所述座椅膜的、桥接对象的身体表面上的凹部区的、区域末端的位置，并计算支撑带跨凹部区的桥接距离；（f）计算所述支撑带与身体接触的长度；（g）计算各个支撑带在载重下的总长度；（h）计算各个支撑带的平均压力乘子；（i）计算各个支撑带的垂直于平面的期望总载重量；（j）计算各个支撑带在未安装在所述框架构件上时松弛长度；（k）基于框架位置和座椅膜的弹性计算各个支撑带在未安装在所述框架构件上时的松弛长度，以限定座椅膜在未安装在所述框架构件上时的最佳松弛形状；（l）利用各个支撑带在未安装在所述框架构件上时在松弛长度上的变化来优化座椅膜的弹性，以便适应多种对象。

所述方法还可用于优化支撑所述座椅膜的框架构件的形状。

所述方法可进一步包括：为了另外的坐姿和多种对象而重复步骤（a）-（l）。