負荷支承表面的制作方法
【專利摘要】一種沿不同方向有不同負荷支承特性的彈性負荷支承表面。在一個實施例中，該表面包括，例如，靠壓縮成拉伸而僅在一個方向定向的彈性膜片。在另一個實施例中，該表面包括可沿不同方向改變負荷支承特性的機械結構，例如連接件，厚度的變化和孔。另一方面，本發明提供多層負荷支承表面，在這種表面中多層共同提供在所述表面區域內可變的可控力/撓曲分布。在一個實施例中，上層包括許多松弛連接的節點和下層有許多獨立支承每個節點的彈性元件。
【專利說明】負荷支承表面
[0001]本申請是申請日為2005年06月13日、申請號為200910134828.5、發明名稱為“負荷支承表面”的發明專利申請的分案申請。且申請號為200910134828.5、發明名稱為“負荷支承表面”的發明專利申請是申請日為2005年06月13日、專利號為ZL200510077011.0、發明名稱為“負荷支承表面”的發明專利的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發明涉及負荷支承表面，更具體說，涉及彈性負荷支承表面，例如椅子或長凳的座位或靠背，或床，帆布床或其它類似產品的支承表面。
【背景技術】
[0003]人們不斷地努力發展新的改進負荷支承表面。在一般負荷支承表面方面，這種努力的主要目的是獲得耐用和價廉的負荷支承表面。在座位和其他人體支承表面應用方面，致力于舒適性也是重要的。例如，對座位而言，提供一種舒適的，并在長時間使用時不會引起身體疲勞的表面也會很重要。我們知道，具體應用所需的負荷特性(例如，硬度，回彈性，力度/模撓曲斷面)是隨不同應用而變的，因此，也期望能得到可在設計和制造時方便地為不同應用而調整支承表面。
[0004]目前已能為大量不同應用提供模制負荷支承表面。例如，可在很多知名供應商處購買到的模制塑料椅(例如，草地椅)。雖然這些模制塑料椅提供了廉價的座椅選擇，但它們不能提供較貴的負荷支承表面，諸如舒適的軟墊所具備的支承和舒適程度。更確切的說，它們提供的是基本上線性的力度、撓曲斷面，它給予典型模制座位表面的是鼓形物或蹦床的感覺。在座位和其他人體支承應用中，其結果可能是不舒服的，和有時是人類工程方面無法接受的負荷支承表面。此外，傳統模制座位特性的調節能力是相對局限的。可以采用不同的材料和材料厚度來保障對座位特性的有限控制程度，但這種控制程度在很多應用中是不夠的。
[0005]在座位工業中也更多地采用彈性纖維。彈性纖維可提供舒適，透氣的座位結構。彈性纖維通常用高科技彈性材料單絲和多絲紗線的復合編織方法制造。這種工藝導致相對昂貴的表面。雖然彈性纖維表面在很多應用中可能相當舒適，但在施加負荷時，它們通常會像吊索一樣彎曲下垂。一些人類工程專家將這種彎曲下垂稱為“吊床效應”并因它可造成臂部向上轉動而認為它是不理想的。為減輕吊床效應，很多懸掛型座位都拉得非常緊，以減少負荷作用下的下垂量。這降低了座椅的軟墊般感覺，它的感覺更像拉緊的鼓面。其結果是，彈性纖維在所有應用中都可能并不理想。
[0006]因此，仍然需要一種彈性負荷支承表面，它可提供應對不同負荷的非線性力度/彎曲下垂斷面。

【發明內容】

[0007]—方面，本發明提供一種在不同方向具有不同支承特性的彈性負荷支承表面。在一個實施例中，彼此垂直方向上的支承特性是不同的(或無相互影響，或去耦的)。
[0008]在這方面的一個實施例中，負荷支承表面包括模制彈性膜片，它通過對分子層上的膜片結構的取向影響而獲得去耦。在這個實施例中，可借助于在某一方向上將膜片壓縮或拉伸至為提高彈性物晶體結構對齊所需的程度而使模制彈性膜片定向。該定向工藝改變了膜片的支承特性，造成膜片中沿定向方向的足夠彈性和低蠕變度。定向工藝在膜片定向方向的垂直方向上留下很小的彈性。
[0009]在另一個實施例中，模制膜片包括能影響膜片支承和負荷支承特性的機械結構。在這個實施例中，膜片可包括在某一方向上無制約地提供“垂度”的狹縫，通道，波紋和其整體元素。如需要，膜片也可被定向并包括機械的去耦結構。
[0010]在又一個實施例中，膜片被分隔成許多節點，它們提供了膜片某個位置與另一位置間的獨立度。在一個實施例中，膜片界定了許多相互連接的幾何形狀。例如，膜片可包括由整體連接段相互連接的許多方形或三角形節點。可以改變這些連接段的特性以控制膜片的支承特性。例如，膜片可包括可在負荷下變形或彎曲的許多非平面連接段，以為膜片提供
“垂度”。
[0011]第二方面，本發明提供一種多層負荷支承表面。在本發明這個方面的一個實施例中，負荷支承表面包括相互作用的上和下層。上層可包括許多松散連接的節點。在一個實施例中，上層是有許多用整體連接段相互連接的節點的模制片材。上層可包括從每個節點向下層伸出的整體突出物。這些突出物可與下層中的相應結構相互貼合。多層負荷支承表面可包括布置在上，下層之間的彈簧件。彈簧件可與上層可下層形成整體。例如，下層可包括可接受上層突出物的許多整體模制柔性臂。在一個實施例中，下層可以是去耦的模制彈性膜片。
[0012]本發明還提供用彈性材料制造負荷支承表面的方法。該方法一般包括如下步驟:Ca)模制彈性膜片和(b)通過沿某方向拉伸彈性膜片或用可造成它在該方向流動的方法壓縮彈性膜片，而使彈性膜片定向。彈性膜片被拉伸或壓縮的程度應使彈性材料沿該定向方向的晶狀結構增高對齊度。在一個實施例中，該方法還包括模塑帶有一種可在不同于膜片定向的另一方向上使膜片獲得機械去耦的結構的彈性膜片。該去耦方向可以垂直于定向方向。
[0013]在一個實施例中，膜片經如下步驟壓縮:(a)產生具有由連接段互相連接的許多節點上表面，(b)產生能在節點處與上層接合的下層和(C)用布置在接合位置處的彈簧件組合上層和下層。在一個實施例中，上層包括從每個節點伸出的整體心棒和下層包括可接受心棒的整體彈簧臂。
[0014]本發明提供一種堅固卻又柔性的負荷支承表面。這種彈性負荷支承表面制造起來較為便宜，并提供可通氣以阻止熱積存的輕型表面。去耦彈性材料所呈現的支承特性特別適用于座位應用，因為它能在不同方向提供不同的彈性和支承度。例如，去耦彈性材料可提供在左右方向有彈性而在前后方向無彈性的座位結構。此外，通過提高彈性材料晶狀結構的對準度，膜片中的蠕變水平可顯著降低。在該雙層實施例中，第二層提供了對負荷支承表面的上/下(或E軸)移動的附加控制，這允許對座位支承和舒適特性實現更多控制。
[0015]在參考下面對優選實施例的詳細說明和附圖后，會更容易理解本發明的以上和其他目的，優越性和特點。【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是依照本發明一個實施例的負荷支承表面的透視圖。
[0017]圖2A是有許多節點的另一種負荷支承表面的透視圖。
[0018]圖2B是圖2A負荷支承表面一部分的放大透視圖。
[0019]圖3A是定向前的模制彈性膜片頂視圖。
[0020]圖3B是定向期間的模制彈性膜片頂視圖。
[0021]圖3C是定向后的模制彈性膜片頂視圖。
[0022]圖4是沿圖3C中4一4線截取的模制彈性膜片剖面圖。
[0023]圖5A是第一種可替代負荷支承表面的透視圖。
[0024]圖5B是沿5B — 5B線截取的第一種可替代負荷支承表面的截面圖。
[0025]圖6A是第二種可替代負荷支承表面的透視圖。
[0026]圖6B是沿6B — 6B線截取的第二種可替代負荷支承表面的截面圖。
[0027]圖7A是第二種可替代負荷支承表面的透視圖。
[0028]圖7B是沿7B — 7B線截取的第三種可替代負荷支承表面的截面圖。
[0029]圖8A是具有整體邊緣的彈性膜片一部分的放大剖面圖。
[0030]圖SB是具有第一種可替換整體邊緣的彈性膜片一部分的放大剖面圖。
[0031]圖SC是具有第二種可替換整體邊緣的彈性膜片一部分的放大剖面圖。
[0032]圖9是依照本發明一個實施例的雙層負荷支承表面的透視圖。
[0033]圖10是圖9負荷支承表面一部分的放大透視圖。
[0034]圖11是給出一個彈簧和一個節點以及下層一部分的負荷支承表面的分解圖。
[0035]圖12是另一種下層的頂視圖。
[0036]圖13是第二種可替代下層的頂視圖。
[0037]圖14是帶一體化彈簧件的另一種下層的透視圖。
[0038]圖15是帶一體化彈簧件的第二種可替換下層的透視圖。
[0039]圖16是帶三角形節點的可替換頂層的透視圖。
[0040]圖17是圖16的可替換頂層一個節點的透視圖。
【具體實施方式】
[0041]圖1給出依照本發明一個實施例的負荷支承表面10。圖1中所示負荷支承表面10是一種模制膜片，它可掛在支承結構,例如椅座架(未不出)上。負荷支承表面10包括沿不同方向的不同支承特性。例如，負荷支承表面可提供X方向上的顯著彈性支承力而同時在Y方向上只有較弱的支承力。負荷支承表面支承特性的這種“去耦性”提供了很高的舒適度。為便于公開內容，本發明將結合主要打算用在座位應用中的各種可替代實施例予以說明。但是，本發明并不局限于座位應用，它也可應用于其他負荷支承用途中。所述模制膜片的支承特性是高度可調節的，因而使所述負荷支承表面10可滿足大量不同用途中對支承功能的要求。
[0042]在圖1實施例中，負荷支承表面10包括模制彈性膜片12。在圖示實施例中，膜片12是用熱塑性聚醚酯彈性膠塊共聚體模制而成的。可從Dupont購買到的Hytrel.?商標產品是一種此類適用材料。還有很多適用的可替代彈性物可供本發明使用。模制膜片12的厚度隨具體應用而變，主要取決于預期的負載，但在標準座位應用中，膜片支承部分在任何所需定向前的平均厚度為大約20-40mils(密耳=0.001吋)。在一個實施例中，模制膜片12沿一個方向(即，X方向)定位，以提供此方向上的抗蠕動性和彈性。膜片12的定向靠提高彈性膜片晶狀結構分子級的對準度來獲得，因而使它的承重和其他支承特性得到改變。一般說，膜片被定向的程度是使定向后的膜片12沿定向方向具有與沿其他方向實質上不同的負荷支承特性。使膜片12定向的一個方法是通過拉伸。為獲得理想對準度所需的拉伸量隨不同應用而變，但對大多數應用來說，所需對準度出現在膜片被拉伸至原來尺寸的大約二倍時。雖然彈性膜片12可通過拉伸膜片而被定向，但在某些應用中也可以用其他工藝來使膜片12定向。例如，對某些材料來說，也可以用槌擊或其他壓縮方式，而不是拉伸膜片12來使它定向。應指出的是，很多彈性材料，包括模塑的Hytrel?，本質上并無彈性，和在模塑形態下可具有高蠕動性。本發明的定向工藝造成彈性材料性質的明顯改變。例如，膜片12的定向提高了材料的彈性和降低了它所固有的對蠕動的敏感度。圖1的彈性膜片12還包括許多波紋14，它們提供沿垂直于定向方向(即Y方向)的“撓度”。當負荷作用到膜片12上時，波紋14可承受“壓扁”，從而允許膜片12沿Y方向擴展。下面將對波紋14和其他機械去耦結構作更詳細的說明。
[0043]圖1的膜片12還包括可直接安裝到所需支承結構(未示出)，例如椅子的座位框架上的一體化邊緣16。在所示實施例中，邊緣16沿膜片12的周邊延伸，其厚度明顯大于膜片12的其他部分。邊緣16可包括一體化的按扣或其他連接用零件(未示出)，以方便膜片12連接到支承結構上。或者，邊緣16也可以用緊固件(未示出)，例如螺釘或螺栓來連接。邊緣16不一定需要沿膜片12完全延伸。它也可以只包括沿其周邊不同位置處的一或多段。例如，可以在矩形膜片的每個角上布置一段邊緣(未示出)。邊緣16也不一定要位于膜片12的周邊。在某些應用中，可能希望在膜片12的內部有一或多段邊緣。例如，在窄長表面中，可以在膜片中央部分處安排一段邊緣以提供中央固定位置(未示出)。圖8A — C中給出三種可供選擇的邊緣結構。圖8A中給出的邊緣16'有孔17'，以方便邊緣16'與支承結構(未示出)的連接。例如，緊固件(未示出)可穿過孔17'。或者，孔17'可貼合在支承結構(未示出)，例如支柱，上的連接結構上。圖8B給出其截面大體上是圓形的邊緣16"。圖SC給出的邊緣16"，的截面大體為方形。
[0044]如上所述，彈性膜片12是用傳統技術和設備來模塑的。例如，彈性膜片12可以用有一模具的傳統注模設備(未示出)注模成型，模具構造成可提供具有所需形狀和性能的膜片。在這個實施例中，彈性膜片12通過將所需材料注入模具腔內而制成。模具設計成可提供模制坯件(見圖3A)，在完成所需定向工序后，坯料將呈現所需形狀。例如，模具構造成可在定向工序完成后形成具有所需形狀和尺寸的工件。經模塑后，模制膜片可被拉伸或用其他方法使其沿某一方向定向(見圖3B)。如果是通過拉伸來實現定向，則施加予給定膜片的準確拉伸量將取決于膜片的形狀和所需支承特性。在很多應用中，必須將膜片拉伸至其原來長度的至少兩倍才能實現所需對齊度。可以用傳統技術和設備來拉伸膜片。作為晶狀結構對齊程度提高的結果，膜片12在被拉伸設備松開后不會完全恢復到它的原來長度。更確切地說，被定向的膜片12會拉長到拉伸距離的一定份額，準確的拉長量主要取決于膜片材料的材料特性(見圖3C)。實現了所需定向后，基本上可用任何固定技術將膜片12直接固定到支承結構上。例如，膜片的邊緣16 (示于圖4中)可用螺釘或其他緊固件緊固于支承結構上。作為拉伸的替代方法，膜片12也可通過壓縮來定向。在用壓縮定向的一個實施例中，膜片12被置于模具或其他結構(未示出)中，所述模具或結構將在除對應于所需定向方向外的其他所有側面限制膜片12。相對的兩側可以都不受限制，以允許膜片12的材料從兩側沿定向方向流動。或者，也可以只有一側不受限制，因而限制材料只流向一側。然后對膜片12加壓。例如，可用壓力機擠壓模具內的膜片12。施加足夠的壓力，使材料開始沿未受限制的方向流動。這實際上是致膜片12擴展和它的晶狀結構沿定向方向進一步對齊。施加于膜片12睥力量可隨具體應用而變，取決于所需的對齊或定向程度。雖然前面描述的是涉及整個彈性膜片12的定向，但在某些應用中則不必使整個膜片12定向。更確切說，在某些應用中，可能只希望使膜片的若干選定部分定向。例如，在某些應用中可能只希望使膜片的若干選定周邊部分定向。此時，可對膜片的局部區域施加拉伸或壓縮力來達到目的。
[0045]在本發明中使用模制膜片提供了可方便地在膜片上生成結構的可能性，而且可使膜片具有基本上任何需要的輪廓線和在不同地方改變膜片的厚度。雖然圖中并未示出，但膜片的上表面既可能是光滑的，也可以被織構成具有皮羊，纖維或其他所需織構的外觀。類似地，膜片的上表面也可做成具有基本上任何可想得到的設計元素(未示出)，例如細小的隆起，皺紋，孔眼或蜘蛛網圖案。使用跨越膜片12的輪廓線和變化厚度可實現對膜片12支承特性的局部區域控制。例如，膜片12在需要較強支承力的區域可以較厚。
[0046]以下各段中將描述本發明的各種可替代實施例。在這些替代實施例的每一種中，彈性膜片可沿一個方向定向以減少蠕變并在該定向方向提供膜片所需的彈性度。然而，并不是在所有應用中都需要使膜片定向的。更確切地說，在并非必需(或不希望)由定向來提供彈性和抗蠕變性的場合，膜片支承特性沿不同方向的變化可僅靠膜片結構的改變來實現。
[0047]圖5A — B中給出一個替代實施例。在這個實施例中，膜片12'界定了許多狹長切口或孔，它們的作用是去耦膜片沿X和Y方向的剛性。更具體說，膜片12'界定了許多孔26'，這些孔26'允許膜片12'在無明顯拉伸的情況下可在所需方向(即Y方向)有特定量的拉伸。孔26'可以是細長的，如圖5A中所示。如圖所示，孔26'可跨越膜片12'表面交錯排列，它們的確切形狀，數量，位置和尺寸主要由所需支承特性確定。如圖5B中所示，膜片12'可模制成圍繞每個孔26'都有一卷邊27'，以減少撕裂的可能性。如前所述，膜片12'也可像對膜片12所作的說明一樣沿X方向定向。
[0048]圖6A — B中給出第二個替代實施例。在這個實施例中，膜片12"包括依靠提供一個方向(例如Y方向)上的“垂度”來去耦膜片12"剛性的波紋變化26"。如圖6B中所示，波紋變化26"從剖面看可以是正弦形的。或者，波紋變化26"從剖面看也可以類似于褶狀或打褶的形狀。波紋可基本上追隨在E方向上變化的任何輪廓線。在這個實施例中，波紋26"是相互平行的。作為其結果，波紋26"共同提供基本為一個方向上的垂度。但是，在適合于提供所需支承特性時，波紋26"也可以是非平行布置的。波紋26"的數量，尺寸，形狀和位置均可調整以達到對膜片12"支承特性的控制。
[0049]圖7A — B中給出第三個替代實施例，在這個實施例中，膜片12"'包括許多至少部分跨越膜片12"'延伸的肋26"'。在一個實施例中，膜片12"'包括許多平行肋26"，。肋26"，為膜片12"，提供了額外的材料，這種材料降低了沿垂直于肋26"，的方向(即Y方向)拉伸膜片12" /所需的力，而與此同時，對沿平行于肋的方向(即X方向)拉伸膜片12"，所需的力的影響則很小。可調節肋26"，的數量，尺寸，形狀和位置以提供對膜片12",支承特性的控制。
[0050]也可選擇將負荷支承表面分割成許多節點。圖2A — B中所示模制彈性膜片112包括許多通過連接部分120，122相互連接的節點118。可能在圖2B中可看得最清楚，節點118和連接部分120，122是一體化形成為單個模制件的。在圖2A — B的實施例中，膜片112包括許多大體為方形，相同尺寸，規律間隔的節點118。但是，節點118不必一定是相同尺寸或規律間隔的。更確切地說，膜片112不同區域內的節點118的尺寸，形狀，間距或其他特性都可以不同，以提供對不同區域內膜片112支承特性的局部區域控制。雖然這個實施例的節點118大體為方形，但它們的形狀可隨具體應用而變。例如，在某些應用中，圓形，三角形，矩形或不規則形狀的節點是理想的。圖示節點118具有大體上是平面的上表面124，但上表面124也可以是曲面的。例如，節點118可以有凸狀上表面(未示出)。還應注意到，界定于節點118和連接段120，122間的空間126提供了通風的膜片112。空間126的尺寸，形狀和構造是可定制的以提供通風和支承特性間的所需均衡。
[0051]如上所述，節點118由許多連接部分120，122相互連接(見圖2B)。膜片112的支承特性受連接部分120，122的數量，尺寸，形狀和其他特性影響。在這個實施例中，膜片112構造成可提供沿一個方向的彈性支承。相應地，沿定向方向X連接節點118的連接部分120大體是平面的。其結果是，當施加負荷時，彈性膜片112將沿定向方向承受拉伸作用。在這個實施例中，膜片112構造成在Y方向(即垂直于定向方向的方向)具有最小彈性響應。相應地，沿Y方向連接節點118的連接部分122大體上是略像U形弧的非平面。其結果是，連接部分122為膜片提供了在與定向方向垂直的方向上的“垂度”。在負荷作用下，非平面的連接部分122承受彎曲作用，該作用實際上平展了連接部分因而清除了膜片112的“垂度”。這使膜片112可在不拉伸膜片112的情況下，承受垂度方向上的一定延伸量。為達到這個延伸量所需的負荷量可通過調整連接部分120，122的設計和構造而置入膜片112中。雖然達到上述彎曲作用所需的精確力量是變化的，但彎曲作用一般提供了明顯降低的對膜片112延伸的阻力，和低于正常情況下因拉伸作用而導致的彈性復原。其結果是，膜片112主要在定向方向提供彈性支承。
[0052]另一方面，本發明提供多層負荷支承表面200。在圖9一 11的實施例中，負荷支承表面200包括有許多松弛連接的節點208的上層204和面對并支撐上層204的下層206以及插在上層204和下層206之間的許多彈簧件230。在一個實施例中，上層204包括許多相互連接的節點208。上層204可以是與將相鄰節點208相連的一體化連接部分212共同形成的單一模制片。在圖9一 11的實施例中，節點208是方形。但是，節點208也可以有其他形狀。例如，在圖16—17的另一實施例中，節點208'是三角形的。連接部分212的特性選擇為可提供相鄰節點208之間的所需相互關聯程度。例如，希望節點208之間有高依存性時可采用較短和較厚的連接部分212，而希望節點208有高度獨立性時則可采用較長或較薄的連接部分212。如需要，連接部分212可以做成彎曲的，以提供節點208之間的“垂度”，這類似于前面關于膜片10描述過的連接段122。在圖示實施例中，上層204還包括從每個節點208向下層206伸出的心棒216(或其它突出物)。下面將更詳細地說明，心棒216與下層206中的相應孔218相互配合。這種相互配合使下層206可引導上層204的運動。心棒216可以有各種形狀。但是，在圖9一 11的實施例中，每個心棒216都包括一根細長的圓柱形軸。在示于圖16和17中的另一實施例中，每個心棒2W通常包括以頭部222'終止的軸220'。頭部222'是一個有可方便心棒216'插入下層相應孔中的錐形下端224'和防止心棒216'從下層孔中脫出的大體扁平上端226'的例置錐體。心棒頭222'使上層204'和下層可方便地迅速密接至相互鎖定關系。頭部222'也可以包括其他互鎖形狀。
[0053]下層206為上層204提供支承結構。下層206可以是彈性的和可以被分割成對應上層節點208的許多節點240。在圖9一 11的實施例中，下層206是類似于前面描述過的膜片112的去耦，模制彈性膜片。下層206包括許多由連接部分242，244相互連接的方形節點240。與膜片112—樣，下層206被沿X方向定向并包括在Y方向上提供垂度的非平面連接部分244。然而，與膜片112不同，每個節點240都界定有一個用來接受相應上層節點208的心棒216的孔218。
[0054]節點240和連接部分242，244的構造可隨具體應用而變。第一種替代下層206'示于圖12中。在這個實施例中，下層206'沿X方向定向。下層206'包括由連接部分242'，244'相互連接的許多方形節點240'。連接部分242'沿X方向連接各節點240'，它們大體上是平面的，以保障定向方向無垂度。連接部分244'沿Y方向連接各節點240'，它們是弧形的以提供Y方向的垂度。第二種替代下層206"示于圖13中。除節點240"是大體圓形外，這個實施例基本上與下層206'相同。與下層206' —樣，如需要，下層206"的連接部分242"，244"可提供Y方向的垂度。雖然下層是結合各種不同定向結構予以說明的，但下層并不是必須被定向或去耦的。類似地，下層206也不一定要分割成分離的許多節點。
[0055]如前所述，彈簧件插入于上層204和下層206之間。最好是(但不必須)，有一個彈簧件250布置在每個上層節點208和相應的下層節點240之間。如圖9一 11中所示，彈簧件，例如螺旋彈簧，可與布置在上層204和下層206之間的每個心棒216相配。各獨立彈簧的特性可因所在位置而不同，以在負荷支承表面的不同區域提供不同的支承特性。
[0056]彈簧件也可結構在下層中。如圖14中所示，下層306可包括與下層306模塑成整體的許多一體化簧臂350。簧臂350的布置應使一個簧臂350只與上層節點208中的一個節點對齊。簧臂350是懸臂式的，并且通常從下層306向上層204弧形伸出。每個簧臂350的上端352構造成可嚙合相應上層節點208的下表面。每個簧臂350界定一個構造成可接受相應上層節點208的心棒216的心棒孔318。在這個實施例中，心棒孔318小于心棒的頭部，因而心棒可迅速貼合至簧臂350內。弧形簧臂350也可用其他懸臂式或彈性結構，例如弓形結構或拱頂，替代。
[0057]圖15中給出另一種一體化彈簧構造。在這個實施例中，每個彈簧件450都包括一個一體化的萬向接頭460，它實質上可在任何方向便利心棒216的運動，因而為上層204提供了更多的柔性。彈簧件450包括從下層406向上層204伸出的懸式臂452。簧臂450終止于一體化萬向接頭460中。萬向接頭460 —般包括樞環462和裝配環464。樞環462通過一對柔性橋466與簧臂450的其余部分相連。橋466在樞環462的相對兩側徑向相對布置。樞環462則由一對柔性橋468與裝配環464相連。裝配環橋468在裝配環464的相對兩側徑向相對布置，并偏離樞環橋466大約90°。使用時，樞環橋466和裝配環橋468足夠柔韌，從而實質上允許裝配環464可因心棒216傳遞的負荷需要而在任何方向樞轉。可調整萬向接頭460的特性以提供所需支承特性。
[0058]在又一個替代實施例中，彈簧件可以結合在上層中而不是下層中。在這個實施例中，彈簧件可實質上與前面所述彈簧件相同。
[0059]下層很容易構造成可提供對負荷支承表面支承特性的局部區域控制。如需要，彈簧件的特性可在下層的不同區域變化，以提供不同區域中支承特性的相應變化。例如，如果需要，選定彈簧件的剛性可以增強或減弱，以提供較大或較小的承重。彈簧件的形狀，厚度，長度或其他特性均可改變，以提供所需的局部區域控制。
[0060]上面說明的是本發明的各種不同實施方案。在不偏離所附權利要求書所限定的本發明精神和更廣泛方面的前提下，仍可作出各種替代和變更。所附權利要求書應依據包括等價原則在內的專利法規原則來解釋。權利要求中提到的用單數，例如，用冠詞“一”，“一個”，“該”，“所述”表述的物件不應解釋為限制于單個元件。
【權利要求】
1.負荷支承表面，包括: 支承結構； 與支承結構固定在一起的第一層，所述第一層可在負荷作用下依照第一撓曲分布而撓曲； 與支承結構固定在一起的第二層； 布置在所述第一層和第二層之間的許多彈簧件，用來在第一層受負荷作用而撓曲時可操作地相互作用， 其中，所述第一層包括使所述第一方向與第二方向無相互影響的機械結構，所述第二方向與所述第一方向大約為90度。
2.如權利要求1所述的負荷支承表面，其中，所述第一層包括多個節點。
3.如權利要求2所述的負荷支承表面，其中，所述多個節點由多個連接件相互連接。
4.如權利要求3所述的負荷支承表面，其中，所述多個連接件是與所述多個節點一體化形成的。
5.如權利要求4所述的負荷支承表面，包括多個所述彈簧件。
6.如權利要求5所述的負荷支承表面，其中，所述多個節點的每一個與所述多個彈簧件的唯一一個可操作地相互連接。
7.如權利要求6所述的負荷支承表面，其中，所述多個彈簧件還界定為插入在所述第一層和所述第二層之間的多個壓縮彈簧。
8.如權利要求6所述的負荷支承表面，其中，所述多個彈簧件是與所述第一層和所述第二層中的至少一層成整體的。
9.如權利要求8所述的負荷支承表面，其中，所述多個彈簧件中的每一個是所述第一層和所述第二層中的至少一層的懸臂式延伸件。
10.如權利要求9所述的負荷支承表面，其中，所述多個彈簧件的每一個都包括萬向接頭。
11.如權利要求10所述的負荷支承表面，其中，所述多個彈簧件與所述第二層是一體的，所述節點中的每一個都包括向所述第二層伸出的心棒以可操作地接合所述多個彈簧件中的相應一個。
12.如權利要求11所述的負荷支承表面，其中，所述心棒中的每一個都包括可迅速貼合在界定于所述多個彈簧件的相應一個中的心棒孔內的頭部。
13.負荷支承表面，包括權利要求1-12中任意一個技術特征或者任意技術特征的組口 ο
【文檔編號】A47C5/12GK103859849SQ201410050455
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2005年6月13日 優先權日:2004年6月17日
【發明者】蒂莫西科菲爾德, 丹尼爾S·薩默菲爾德, 約瑟夫D·沃德 申請人:伊利諾斯器械工程公司