專利名稱：一種能自動適應人體體形的支承結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種人體的支承結構，特別是主要用于各種人體墊的其表面能自動適應人體體形的支承結構。
背景技術：
目前，公知的人體支承結構有固定面結構，如傳統的各種板床、木椅、硬塑料凳等，這類結構面因與人體接觸部位固定、硬質、面積小，而缺少舒適性；彈性面結構，如用彈簧、橡皮、太空棉、海棉、塑料泡沫等支撐的沙發、床墊等，這類結構面與人體接觸部位會隨體重有所變化、有彈性、接觸面較前者大一些，也舒適得多，但這類結構面的形變十分有限，并不能隨人體體形的變化而發生變化，且一般透氣較差，體感舒適性與透氣性很難兼顧；隨意面結構，如水床、水墊、氣墊、塑料泡沫顆粒充填墊等，這類結構面短時感覺較舒服，但因其變形受體重的影響大于受體形的影響，所以這種變形并非完全是隨體形的，而總體是以人體重心為中心的弓形，且透氣性差。
發明內容
本發明提出一種能完全自動適應人體體形的支承結構，由其產生的表面能自動符合人體曲面，且極易解決透氣性問題。能廣泛應用于各類人體支承設備，如床、沙發、椅、墊等。
本發明的技術方案是由適當長的硬質條形物(如木質，塑料質，金屬質等)，在兩端各裝一個接觸塊，中間設置一個支點，使兩端的接觸塊能繞支點運動，形成一級杠桿組；用另一根條形物作二級杠桿，將兩個一級杠桿組的支點分別垂直連接在二級杠桿兩端，同時在二級杠桿中間設置支點，形成二級杠桿組，同時二級杠桿限制一級杠桿組只能在一級支點處繞二級杠桿作垂直于二級杠桿的圓周運動；再用一根條形物作三級杠桿，將兩個二級杠桿組的支點在三級杠桿兩端分別垂直連接起來，在中間設置支點，形成三級杠桿組。同時三級杠桿限制二級杠桿組只能在二級支點處繞三級杠桿作垂直于三級杠桿的圓周運動。同理，可以由四級杠桿和兩個三級杠桿級分別垂直連接成四級杠桿組；由五級杠桿和兩個四級杠桿組分別垂直連接成五級杠桿組；由六級杠桿和兩個五級杠桿組分別垂直連接成六級杠桿組；總之由高級杠桿和兩個次級杠桿組分別垂直連接成高級杠桿組。并且高級杠桿總是在相應的支點處限制次級杠桿只能繞高級杠桿作垂直于高級杠桿的圓周運動。直到所需要的級數構成一個獨立多級杠桿組。(我們將這樣的獨立多級杠桿組定義為一個結構單元，一級杠桿等價于上層杠桿，低級杠桿等價于較上層杠桿，高級杠桿等價于下層杠桿。)對于最上面的接觸塊來說，其下的杠桿每增加一級，接觸塊位置變形運動的自由度就增加1度，但是接觸塊的自由位置變形并非越大越好，最好將每級杠桿支點的轉動限制在90度角以內，以便接觸塊在受到人體壓力時能適當的將力傳給其它接觸塊，為了使最上面的接觸塊不至自由翻轉，多級杠桿的下層杠桿的轉動角度最好小于上層杠桿的轉動角度。這樣就需要在每個杠桿支點處設置一個旋轉限位裝置，使杠桿兩端只能在限定的角度內作垂直于上級杠桿的圓周運動，這樣當任何接觸塊在受到人體的壓力時，下陷至限定位置后就會將力通過杠桿作用傳給本杠桿組的另一個接觸塊，該杠桿組整體下陷至限定位置又傳給另一個杠桿組，就這樣力量向高級杠桿組傳遞擴散，直到力量平衡。參與接觸的接觸塊以平方級數增加，且每一個參與的接觸塊都嚴格按人體表面曲線變化并均勻受力。這樣就構成了一個完整的多級杠桿結構單元，即可由單一的多級杠桿結構單元構成使用面，也可由若干個這樣的多級杠桿結構單元構成較大的使用面。另外接觸塊可以做成多種形狀，根據其形狀的不同，可以將接觸塊固定在上層杠桿兩端，也可以在垂直于上層杠桿平面內做360度旋轉。因接觸塊之間空間很大，透氣容易解決。
本發明的有益效果是，能使人體支承設備如床、椅、墊的表面自動適應人體體形，受力更均勻，且透氣性好，使人休息更充分，更舒適，更健康。
以下結合附圖以實施例對本發明進一步說明。
圖1是一具有六級杠桿組的支承結構俯視示意圖。
圖2是一具有六級杠桿組的支承結構前視示意圖。
圖3是一具有六級杠桿組的支承結構側視示意圖。
圖4是一種旋轉限位支承結構的裝置示意圖。
圖5是多個多級杠桿結構單元構成大使用面的結構圖。
圖中1.接觸塊，2.一級杠桿，3.二級杠桿，4.三級杠桿，5.四級杠桿，6.五級杠桿，7.六級杠桿，11.接觸塊支撐軸，12.一級旋轉限位軸，13.二級旋轉限位軸，14.三級旋轉限位軸，15.四級旋轉限位軸，16.五級旋轉限位軸，17.六級旋轉限位軸，21.旋轉限位軸柱體，22.杠桿端軸，23.限位槽，24.限位止頭，31.多級杠桿結構單元，32.基座連接板具體實施方式
將各級杠桿兩端加工成與旋轉限位軸上的軸孔徑相適應的尺寸，并在靠中心一側設限位止頭。在各級旋轉軸上開與同級杠桿兩端尺寸相適應的軸孔，并在一側設限位槽。順次將接觸塊1固定在接觸塊旋轉軸11上并裝在一級杠桿2的兩端成一級杠桿組，再將一級杠桿組固定在一級旋轉限位軸12上并裝在二級杠桿3上成二級杠桿組，直到組成六級杠桿組。這樣就完成了具有64個接觸塊的，能自動適應人體體形的支承結構。其中旋轉限位軸工作原理是，限位止頭24固定在下層杠桿端軸22靠杠桿中心一側，限位槽23開在與上層杠桿中部支點相邊的旋轉限位軸柱體21上，當杠桿端軸插入限位軸柱體時，限位止頭剛好進入限位槽，使上層杠桿與下層杠桿的相對旋轉角度受限位槽寬度的控制。
在實際應用中支承結構根據產品特點選擇適當的杠桿級數作多級杠桿結構單元31，由多個這樣的單元31，以適當方式固定在基座連接板上構成所需的大平面支承結構。
接觸塊1可制成多種形狀，如平面的、半凸形、圓球形、輪形等。當為半凸形時其與上層杠桿的連接以固定式較好，為平面時其與上層杠桿以限制角度連接較好，為圓球形、輪形時其與上層杠桿的連接以360度全旋為好。
權利要求1.一種能自動適應人體體形的支承結構，其特征是至少由二級杠桿組垂直構成的支承結構，在杠桿兩端設有旋轉限位裝置，接觸塊或次級杠桿組通過相應的旋轉限位裝置垂直地裝在高級杠桿的兩端，次級杠桿組只能在垂直于高級杠桿端軸的平面內做有限角度的旋轉。
2.根據權利要求1所述的能自動適應人體體形的支承結構，其特征是可由多個多級杠桿結構單元并行排列構成一個較大面的支承結構。
3.根據權利要求1所述的能自動適應人體體形的支承結構，其特征是次級杠桿在垂直于高級杠桿的平面內做的旋轉角度小于90度。
4.根據權利要求1所述的能自動適應人體體形的支承結構，其特征是下層杠桿垂直于相應的高級杠桿的平面內的旋轉角度小于上層杠桿垂直于相應的高級杠桿的平面內的旋轉角度。
5.根據權利要求1所述的能自動適應人體體形的支承結構，其特征是接觸塊可以是不旋轉地固定在上層杠桿的兩端。
6.根據權利要求1所述的能自動適應人體體形的支承結構，其特征是接觸塊可以是在垂直于上層杠桿的平面內360度全旋轉的裝在上層杠桿的兩端。
專利摘要一種能自動適應人體體形的支承結構，由接觸塊、旋轉軸、多級杠桿連接組成，在杠桿兩端設有旋轉限位裝置，接觸塊和次級杠桿組順次通過相應的旋轉限位裝置垂直地裝在高級杠桿的兩端，使次級杠桿組只能在支點處垂直于高級杠桿的平面內做有限角度的旋轉。
文檔編號A47C7/02GK2891835SQ20062011016
公開日2007年4月25日 申請日期2006年3月21日 優先權日2006年3月21日
發明者蒙義雄, 蒙真驍 申請人:蒙義雄