[发明专利]平衡力弹簧及坐、靠垫

说明书

现有的沙发、软椅使用弹簧或海绵使人在坐靠时增大人体和坐椅的接触面。由于现有的沙发或海绵垫之变形与之提供的支承力成正比，另一方面，明显的是人体在坐靠沙发或软椅时，坐靠垫的变形是不均匀的，通常形成一个球面的变形，这表明人体各部不能受到受压面均匀的支承，局部部位，如肩上部以及腰部则基本得不到支承，这使得人体局部肌肉不能得到良好的松弛与休息，这也正是很多人久坐会感到腰酸背痛的原因。

本发明的目的在于：用一种新型弹簧-平衡力弹簧制造沙发或软椅以使坐靠垫可产生符合人体的变形，对人体提供均匀的支承力，以减轻久坐的疲劳，增加舒适感。

平衡力弹簧由特形钢丝（如图1所示：图1-1正视，图1-2俯视，图1-3侧视）和两片承压片（如图2所示：图2-1正视，图2-2侧视）组成。弹性钢丝近似一不封闭的菱形，三个端点为钢丝圈，三个钢丝圈的中心平面为同一平面，钢丝从钢丝圈端部外折向中心平面，以使弹簧沿中心面受力，避免弹簧端部在弹簧受压时作横向移动。坐垫、靠垫弹簧钢丝的强度根据需要分别选择，弹簧的长度根据人体特征设计选用，弹簧也可设计成不等臂的（图1中A、B不相等），这样可产生对局部有较大支承力的效果。承压片由弹性硬质底板上粘附一层海绵，其底面固定一个带孔的柔性凸柱，承压板的长宽尺度配合弹簧长度，由人体特征和平衡轴的数量确定，如采用两根平衡轴的靠垫，弹簧的长度和承压板的长度可大约为靠垫长的二分之一，如果沿横向采用六组弹簧，则承压板的宽度约为靠垫的六分之一。将弹簧钢丝的两端插入两块承压板的柔性凸柱便组成一个平衡力弹簧（图3），由于连接弹簧与承压板的凸柱有一定柔性，承压板可在一定程度上绕弹簧端部作立体转动。承压板和弹簧的连接也可采用万向球铰的方式，用万向球铰代替柔性凸柱（图2-3）。

平衡力弹簧坐、靠垫由框架、平衡轴和平衡力弹簧组成，弹簧中部钢丝圈穿在平衡轴上，两端点钢丝圈用弹性连接轴左右相互连接，将穿好弹簧的平衡轴固定在框架上，最后再蒙上一层弹性面料，坐、靠垫便完成了。图4所示为两根平衡轴组成的靠垫和一根平衡轴组成的坐垫，靠垫上部一组弹簧短于下部弹簧。在实际设计时，可根据人体特征选用平衡轴数量和弹簧的尺度。此种平衡力弹簧坐靠垫的工作原理在于：当一块承压片受压时，它将绕平衡轴向后转动，另一个与之对应的承压片则向前转动，当同一个弹簧上的两个承压片受到相等压力时转动才停止，在均衡的压力下，弹簧发生变形使弹性力与压力相等。由于此弹簧的形状特征，当弹簧变形时，两承压片将平行向后动，又由于承压片本身也可绕弹簧端部转动，并有一定弹性，所以承压片可保持与人体有吻合的接触面，实现以若干小平面组成人体复杂曲面的效果。

平衡力弹簧坐、靠垫的优点在于：用其制作沙发或软椅易于造形，通过适当选择平衡轴数量，调整平衡轴位置以及平衡轴的曲线，便可得到不同外形的沙发和软椅，可在较大程度上符合人体外形;此坐、靠垫的制作是将弹簧、平衡轴和框架结构进行组装，比传统的沙发工艺简单方便;最主要的优点是它能对人体提供更均匀的支承力，减轻久坐的疲劳，对防治肩、腰部劳损性疾患有明显效果。

平衡力弹簧坐、靠垫适于制造沙发、办公椅、休闲椅、汽车座椅以及床垫、枕头等。