CN1043008C - 弯拱机构 - Google Patents

Abstract

可用于座奇靠背、医疗或矫形术设备或护罩和类似物的弯拱机构，它具有一压力部件，该部件内至少有一个与一个拉力机构连接的牵引部件，当操纵该机构时，机构产生隆起，并维持弯曲面最高点的相对高度；本弯拱机构包括一个内装压力部件的框架，该压力部件由调节装置操纵，分段的框架为长度可调的压力部件；具有拉力机构的牵引部件能与用于开闭这些区域开槽的、重叠的或像波纹管状的隆起主体接合，牵引部件沿预定方向或沿几个方向使隆起主体产生弯曲。

Description

本发明涉及一种弯拱机构，尤其是用于车辆座位的靠背或用在办公室和家庭的家具座椅，或者各种其它座椅，以及专用于医疗或矫形装置和设备，如胸甲或驼背支撑物，以及用于造船业等的脚手架或护套。

按照弯拱机构整个靠背高度的结构形式，当调节靠背的弯拱时，通常弯拱的最高点总是保持相同。它不能调节到足以适应或多或少弯曲的脊柱的不断变化的弯曲度，或者不能满足医疗上要求的或使用者所需要的脊柱的伸长。在具有外壳的座位结构中，通常采取增大弯弧而使横向支承减小。

EU-B-37656公开了一种用于汽车座椅的约束框架，其中用多个弹簧悬挂支承件。该支承件由两个用弹簧连接到框架上的横向部件组成，并且用交叉部件将它们互相连接。有一个位于中央可由手轮操纵的调整轴，该轴穿过所谓接合装置，该装置本身通过一个柔性连接装置依次与横向部分各最外点相连。当转动手轮时，支承部分受到支承以致最初基本上只是弹簧的伸长。这种结构形式只能对少数脊椎骨提供支承；位于上部和下部的脊椎骨得到不同强度的支承。在座椅靠背中或在支承件悬挂在座椅靠垫中的结构中，不能自由地悬挂安放支承部分。

DE-OS2804703中显示了一种靠背，靠背中有一块平板具有多个互相对置排列的窄板，该平板能由互相约束的导轨弯曲。

整个平板借助一摇杆调节其高度。

EU-Al-322535显示出一种具有上下支承条的靠背，这些支承条由竖向挠性条和它们之间的拉紧弹簧使它们互相连接，这样调整轴通过下支承条上的齿轮接合，其目的是利用弹性条的弯曲来使靠背实现弯拱。

此外，各种由泡沫材料制成的靠背都是公知的，这可用来校正脊柱的形状。

另一实例显示在DE-OS3440846中，它公开了一种自动座椅，它的靠背包括框架和一块装在框架内的板。该板具有竖直延伸的纵向槽，一个支承腰部的装置可在该槽内移动。可以利用手轮通过一个连接到框架上的轴来调节腰部支承件，以改变其刚度并使它竖向运动。

腰部支承件直接与框架相连。因此，由道路传给车辆的所有振动全部都传递到司机的背部。

这种公知的机构不能对脊柱已经改变或正在变化的弯曲度进行任何调节。比如在长途汽车旅行中，当人体上部的总重量必须在不良的位置(手持续伸向方向盘)基础上被支承时，由于需要持续工作，而使脊柱的弯曲度变化非常大。为在不正常的或者不能胜任的支承状态下保持身体直立，肌肉要适应所进行的持续劳作，不得不由整个肌肉和骨胳系统来完成，这样必然会导致极度疲劳，并使肌肉紧张。与解剖学上支撑上体的情况(上体肌肉不必进行任何持续劳作)相比较，参与这种作业的肌肉完成此项工作所需供血达40倍之多，或者所需能量达40倍之多。

这种适应于持续劳作的支承必须由弯拱机构来实现，也就是说对整个脊柱进行支承(整个脊柱的弯曲度因人而异，此外，由于疲劳、用力以及必须持续作业使弯曲度时时都在改变。人的高度从早晨到傍晚大约要减少2到4厘米，并且这期间脊柱弯曲度的变化范围达到10厘米)。因此，最佳的弯拱机构必须以不同的方式动作，以便比如用作靠背时，能适合于支承任何后背形状，即至少按下述三方面具有不同的强度；1．在骨盆区(相对于骨盆的斜后方向)沿向前的方向非常强而且稳固； 2．沿径向和竖直方向较为柔软但同样坚固，以支承背下部(脊柱前凸)区域的每一块脊椎骨； 3．在肩部以下的胸部区域足够强并沿竖直向上的方向，以支撑身体上身的重量。另外还需要给脖子以辅助支承。

一旦确定弯曲度并将其调整到脊柱的形状后，自然不允许再改变形状，即使在整个脊柱受压状态下也是如此，以便确保整个支承不受使用者脊柱瞬时弯曲度的影响。

依人体工程学的最佳靠背，所需的三种以上支承不能全由公知的装置提供，或者仅只是不能充分提供。

所以，本发明的目的是为了避免上述缺陷，提供一种人体工程学上可弯曲和高度可调的应用广泛的弯拱机构，当用作脊柱前凸的支承时，能够确保多处，至少三处支承。

达到车发明的目的是由于如下事实：总体压力部件在其上部和/或下部区域至少与一个牵引部件接合，所述牵引部件与一拉力部件或一压力机构相连，在操纵所述拉力装置或压力机构时，该机构引起弯曲，使得弯曲的最高点相对于机构的相对升高保持不变或移动。

或者根据所用框架，或者根据座椅或人的脊柱前凸的最高点来考虑弯曲度最高点的相对位置，即当人在座椅上移动，从而使脊柱前凸发生改变时，机构弯曲的最高点须保持不断调节该脊柱前凸。

本发明的另一实施例包括一框架，框架内安放有可由至少一个调节装置操作的压力部件，最好是压力条或压力面，并且框架的竖直延伸部分至少关于一个调节装置是可变长度的。

在本发明的另一实施例变型中，弯拱机构包括一个拱体，它上面几处开有槽，重叠或外形像波纹管，至少在这几外由牵引部件起作用，并在拱体上有一个或多个拉力机构，用于关闭、打开这些区域，从而可沿各个所需的预设方向实现所述拱体的弯曲。

以下将参照附图对本发明的上述的这些目的、特征和优点做进一步的描述。附图中：

图1是本发明弯拱机构的一个实施例的正面图；

图2a是用于此目的的又一机构的正面图；

图2b是图2a的侧视图，但是用虚线示出了其拱起的情况；

图3是图1机构的侧视图，但是用虚线示出了其拱起的情况；

图4是本发明类似于图2的又一实施例的视图；

图5是图4机构的侧视图，用虚线示出了其拱起的状态；

图6类似于图4的又一实施例的视图；

图6a是图6实施例的钢丝拉索机构又一种配置的不连续的正面图；

图7是本发明另一实施例的正面图；

图7’是图7实施例的端视图；

图7”是该实施例的侧视图；

图8’是本发明又一实施例的正面图和侧视图；

图8a是类似于图8’实施例的局部断开的正面图，示出了一个不同的把手装置。

图8b是图8a的实施例的侧视图，以虚线示出一个拱起的或弯曲的构形；

图8c是类似于图8a的一个视图，其结构轻微地发生了变化；

图8c’是图8c的侧视图，以虚线示出了其弯曲状态；

图9是用于本发明又一实施例的框架结构的正面图；

图9a-9c用于表示用于图9装置的弯曲的其它致动作用系统；

图10是使用用于弯曲机构的偏心驱动装置的又一实施例的正面图；

图10’是图10实施例的端视图；

图10”是图10实施例的侧视图；

图11是本发明又一实施例的正面图，它也使用了一个偏心装置来控制框架的弯曲；

图11’是图11的实施侧的端视图；

图11”是图11的实施例的侧视图；

图12a是本发明又一实施例的侧视图，以虚线示出了其弯曲状态；

图12b是图12a实施例的正面视图；

图13是用于进行弯曲的偏心装置的详细视图；

图14是本发明又一个偏心装置的详细的正面图；

图15是表示本发明另一弯拱机构弯曲的透视图；

图16,16’是本发明的又一实施例的正面视图和侧视图；

图17是本发明又一实施例的正面视图和分解图；

图17’是后一实施例的端视图；

图17”是图17实施例的侧视图；

图17’”是图17和17”中的装置或拉索的连接的详细视图；

图18是可以被用于上面所述和下面所述的实施例中的压力元件的图解的正面视图；

图19图解地表示了使本发明不同的实施例弯曲的原理；

图20是将拉力施加到本发明钢丝拉索上的机构的局部剖切的正面视图；

图21是本发明的又一实施例的正面视图；

图22是沿图21中A-A线的剖视图；

图23是用于使本发明的弯拱机构进行弯曲的另一个机构的正面视图；

图24是类似于图21的一个视图，但却是另一个实施例。

在图1中，两根竖向排列并且相互隔开的压力条1,1’由与之垂直伸展的横向肋条13,13’相连。上端一排横向肋条形成端条或滑动条14，下端由骨盆边缘支承板8构成。端条14以及支承板8的外缘上设有孔，弹簧16、16’挂在其中，弹簧另一端连接在靠背的框架上(图中未示出)。从端条14向下延伸到弯曲机构中部的两根压力条1,1’之间并且平行于它们的地方设置了一个锁条或助拉条9，在锁条的上部区域悬挂有一杆状牵引部件2，比如自行车辐条。A’是牵引力的上作用点。另一个牵引部件2’悬挂在支承板8的B’点处，B’点形成牵引力的下作用点。这两个牵引部件2,2’又连接到一个拉力锁3上。拉力锁设置在弯拱机构中央部位，它能通过一个手动轮操作其动作，该手动轮固定在一根从弯拱机构延伸出的轴的一端。

当手动轮转动时，由于牵引部件(2,2’)一起受到牵拉，所以机构开始隆起。

图3显示出在机械弯曲变形过程中，由凸起的顶点不与其初始平面错位而移动的X1与X2间的轨迹(h)。

在图2的实施例中，拉力装置是一根钢丝套筒拉索10，因此，牵引部件就是能在套管中移动的钢丝索，拉力装置在弯拱主体上的上作用点和下作用点也标成A’和B’。

在图4的实施例中，拉力装置也是钢丝套筒拉索10。牵引部件2”是一个钢丝索，或是一个钢丝套筒拉索，借助一个螺杆驱动装置，或是一个蜗杆蜗轮传动装置22,23可使其在套筒内滑动，该钢丝套筒拉索连接在支承板8的右侧。在钢丝索从套管出来的地方，套管与另一个牵引部件相连。这个牵引部件是连接在杠杆7的右侧部位的杆2”’，该杠杆7还通过一个短牵引部件与肋锁条相连。一根牵引杠杆从杠杆7的左边缘连接到支承板8的左侧区域。由于拉力装置的这种结构，通过保持凸起的最高点，也能实现整个机构的隆起，因为在所述钢丝的驱动下，牵引杆被带至左侧外面。

图6的实施例基本上与图4的实施例相同，只是在杠杆7和端条之间还设置了牵引弹簧4，并且在该弹簧的延长线上，在杠杆7和支承板8之间设置了压缩弹簧5，因此在压缩弹簧5和支承板8之间还应设置一调紧螺栓6。

杠杆的作用可以由设置在支承板8上的导向槽代替，这样，牵引部件被设计成一根从钢丝套筒拉索的套管中引出并绕在槽内的钢丝索，钢丝索绕过槽后改变方向并向上延伸到端条上，该处使它具有了一个固定端(图6a)。

与图4相对应，牵引杆从钢丝索引出套管10的那点出发平行地延伸。

图7显示了弯拱机构的一个实施例，其中压力条1”位于结构的最外缘，构成框架的竖直段。用于骨盆边缘的支承板通过一个牵引杆与一个杠杆相连，该杠杆从其两端出发，一方面与第一助拉条相连，另一方面又与一个钢丝套筒拉索的牵引钢丝套管相连，这样，钢丝绳与第二助拉条相连，第二助拉条又相对于结构的中心线镜象相反地连接到第一助拉条上。

图8显示了弯拱机构的一个实施例，该实施例具有两个平行的与横向带垂直设置的竖向压力条，并且沿结构的竖直中轴线有一根助拉条。牵引部件2’”设置在这个助拉条上，并与一个可由手动轮操纵的拉力锁3’相连。弯曲机构的最外部连接两根牵引弹簧4,4’它们位于压力杆的外侧并与压力杆平行。由虚线所示部分显示了结构在隆起后的位置。也可操纵一个锁紧偏心轮17’,17”，以它取代拉力锁3’(图8C，图8C’)。

按照本发明的另一思想，弯拱机构包括一个框架，框架的竖向挺杆构成压力部件。框架沿横向方向分成两部分。如图9、9a、9b、9c、9d、9c所示，相互隔开的框架端部各与一个杠杆臂相连，这样各个邻近的杠杆相互连接并连接到牵引部件上。此外，形成框架内开口区域的和端部都在框架的侧面设置一套管。

如图9a所示，每两个邻近的杠杆彼此在中心部位相接，这样每次下杠杆通过一个牵引部件与框架的上横杠相连，两个上杠杆与下横杆相接，其中放入一个图中未示出的调节装置作为中间连接物。

当操纵此调节装置时，牵引装置使靠背(比如是壳状靠背)主要是在外缘拱起，这样就迫使压力部件伸长。也可以不使用压力杆，而采用压力面。

这样，主要是壳的边缘主动地产生弯曲，因而向内弯曲的横条(钢丝、带、网)也在亮部应该产生弯曲的地方主动拱起，这是由于这些横条的某部位与两个(或几个)主动拱起的壳缘一起，以固定方式或弹性方式被带动而弯曲的缘故。壳形表面由于弯拱强度使其保持不受损伤。该壳形甚至能更加强化。比如，可使座位表面的隆起增大，因而不使壳的深度减小。

图10’、10”显示了这样一种结构：连接分开的框架端部的连杆借助于牵引部件也可形成一种操纵装置。这种结构包括一个中心位于结构中垂线上的圆盘，该圆盘可借助一手轮使其旋转。该手柄可固定在一个槽口内(图10”)。圆盘有两个大体或圆弧形、偏心的、相互偏置的开槽，两个开槽分别有一个连接到框架下部区域的牵引部件和一个连接到框架上部区域的牵引部件，这样便形成了一个双偏心器。图10’和10”显示出在隆起过程之后结构的状态。图10中描述的使结构隆起的装置也应用于图11中，但是图11中的这个装置是安装在弯拱机构的中央部位，因此两个牵引部件从各偏心槽相称于中垂线延伸到框架的外框上。

在操纵弯拱装置之后所达到的状态显示在图11”中。

图13和14显示出偏心圆盘的结构，偏心圆盘可通过钢丝绳操纵或通过齿轮一齿条复合机构操纵，这时圆盘本身被设计成一齿轮。

图12a、b显示出一种通过一根弹簧连接到下支承板的杠杆，该杠杆又通过牵引部件与弯拱机构的上部和/或下部区域相连，并且在靠背相应的隆起之后(如虚线所示)可以固定在棘齿内。

图15是一种联合式结构，其中高度和隆起可以进行简单调节，标有“W”的牵引部作用于调节隆起，标有“HV”的牵引部件用于调节高度。

图16示出了一种与图1的实施例基本相同的弯拱机构的实施例，其中不同之处是在隆起过程中，整个机构沿着两根相对于竖直中轴线对称布置的杆滑动。

图1至24中的弯拱机构还可以具有压力部件(杆、面、格栅等)、靠设置一个或多个交叉点(开口部分、重叠部分)或锁条或类似波纹管(图18)的表面，可使压力部件沿不同方向隆起。

在牵引过程中，由于一个或多个拉力机构拉伸，逐步或连续地收拢了开口，相应地使空隙相叠，或者使被设计成象压力部件上的波纹管表面相叠，因而这种结构中所用的牵引部件要么是与压力部件相交，要么与它们环绕(其间可插间隔物)。当使用锁条或者其它合适手段时，在各种情况下，这种强化了的表面不是减弱就是加强隆起。由于上述的开口部分或褶皱的部分或完全关闭，于是就会关于压力部件表面出现隆起，该压力部件的表面也沿牵引部件横向方向不间断或设计成类似波纹管的形状。隆起表面也可以按传绕方式只沿近似平行于压力部件或沿压力部件相同方向的弯曲。由于这种“多维式”隆起结构，靠收拢平坦表面或稍微弯曲表面的相对开口端可以得到甚至成球形的表面或者类似表面。

这种结构形式也可用于外壳部件结构或船用结构中。拟被隆起的表面也可利用弹力预先进行弯曲，然后靠轻轻地操纵拉力装置使它们沿相同方向或相反方向上再弯曲。也可以采用简单的钢丝绞盘、线材卷或绕线筒作为本发明弯拱机构的拉力装置，这些装置也可以用于牵引部件或压力部件中有较大长度变化的情况。

也可以采用几个弯拱机构，它们的作用互相合成或互相抵消，所以对于已经存在的隆起上可以实现一个或几个附加的隆起。

无论单独使用协同弯拱机构的哪一个以及用哪一种方式，当主牵引部件放松了所有安装在一起工作，彼此紧靠或者重迭的各个弯拱单元以及整个弯拱机构时，这种型式的机构可能调到零位或调到中间值或最大值，并且当另一弯拱过程开始时，只有弯拱机构的那一部分参与弯曲，按照止动槽、控制杆、偏心器等以及它们的无效运动区(牵引部件、压力部件或它们的铰链轴、止动器等的槽或其它自由空间)的动作，这种弯曲被认为是主动进行的(例如图19)。

在该图所示弯拱机构的实施例中，这种机构可以获得从最小到最大隆起的任意形状。这取决于杠杆H(在虚线上或大大延长了的位置)。根据杠杆H沿标有方向箭头的IHV线上的定位，可能发生弯曲凸面最高点的内部位移(S1,S2,S3)。

图20显示出一类似的实施例，其中弯拱机构可以改变弧度的可能性以及内部高度的调整要借助弓形钢丝索、线性马达和标准组件系统来实现。

说明书中提到的弯拱机构或它的单个部件都能被制成结构组件系统或标准组件系统，而且它们能被快速装配、更换、修理和改变，或者也可以通过使用适当的连接部件与任何已经使用的或者将来要用的部件或构件相接合，如具有可插入具有相应形状的卡口式连接件头部的自行车辐条类部件或类似物，或者也可采用插座、夹子或夹持器等连接装置。这种标准化结构形式使机构的单件化生产成为可能，这是由于本发明的所有部件都是可以互相有选择地更换或能与已有的外来部件相结合使用(例如当把所述机构装入目前已有的座位内或另一种结构部件时)。本发明的弯拱机构可以代替已使用的弯拱机构，或者也可按选定的角度位置或者平行地按任意理想的结合方式附装到已有的弯拱机构上去。

可以用机构、电动、气动等等方式直接控制或遥控实现所述弯拱，所以弯曲面的最高点可以任意调节高度或可以在结构内任意产生这种最高点。

图21显示的实施例中已将弯拱机构装入靠背内。

所述靠背由一个向下的U形框架27和一框架横杆28组成。在该U形框架内，有两根竖向延伸的固定在框架上的拉力钢丝29。如图21所示，这些拉力钢丝上部可以弯成曲折形的。在这两根拉力钢丝的上部位置还有一根横贯靠背的拉力钢丝29’。这两根拉力钢丝29的下部基本上成直线(但为了适应齿轮传动装置也可以是偏斜的)。设置第一齿轮传动装置30，可利用夹持部件31将它固定。第一齿轮传动装置30有为移动第一齿条32而连接的一个蜗杆、一个蜗轮和一个小齿轮(在图中都未示出)。利用横轴33使齿条32沿其下表面横向移动。该齿轮传动装置具有很高的传动比，因此只需用很小的力和很小的转矩，就可实现支承调节。由拉力钢丝29承受压力部件，该拉力钢丝也可作为滑动钢丝，即压力部件可滑动地设置在拉力钢丝上。

总体压力部件最好包括上端条34、相互隔开的横条35,36,37和一支承板38，点支承板最好设置在靠背的下部区域，用于以这种良好的状态支承脊柱的骨盆边缘。这些部件由两个以上与拉力钢丝平行的压力条39相连接。上端条与支承板各自借助滑孔40,40’和41,41’可滑动地设置在拉力钢丝上。

第一齿轮传动装置30通过挠性轴42与一个电机43相连，该电机可以设置在靠背的下部区域。当第一齿轮传动装置30转动时，总体压力部件的高度得到调节。在上端条34上设置一个第二齿轮传动装置44，它与第一齿轮传动装簧30相同，并以高传动比与第二齿条45传动连接。该齿轮传动装置也由电动机43’通过挠性轴42’驱动。此第二齿轮传动装置最好刚性地安装到总体压力部件的上部区域，这两个齿轮传动装置具有相同的结构，并且由于降低了所需要的力，这两个齿轮可以用塑料制造。这两个由夹持部件31固定到拉力钢丝29上的齿轮传动装置最好能容易地拆装。这两个齿轮传动装置最好用塑性材料、模铸材料、压铸金属或金属板制造。

总体压力部件不必非用上述的方法制造，比如它可以由一种或多种任何抗压的弯板而不用挠性材料制造，这些弯板可以是密实的，多孔的或格状的，或者具有一定厚度并且在某些部分发生变化时具有抗弯性的，为的是能在不同的区域形成不同的或相同的曲率。

在本实施例中，三角形摇杆47靠一个轴销46绞接到第二齿条45上。所述摇臂有两个孔，比如一个孔在中央，而另一个孔可在远离轴销的端部。图21中示出的摇杆左孔通过刚性辐条48与上端条34相接，中央孔通过另一个辐条49与支承板38相接。

当驱动第二齿条时，由于支承板和上端条之间的距离必须改变，压力部件出现弯曲，但辐条保持刚性。弯曲的最高点向上或向下的移动取决于曲率的大小。摇杆的位置(从稍微向上倾斜到稍微向下倾斜)取决于所选择的支承物弯曲度。根据揺杆47中间孔的位置，可产生不同的传送比。通过改变第二齿条的长度，利用轴销受到拖拽形成支点。如果孔的间隔相等，那么与第二齿条相比，辐条只完成一半的行程(一半的力相当于双行程)。

由于弯拱机构借助于4个孔眼沿拉力钢丝滑动(孔眼也可用滑环代替)，所以这就证明了为滑动的目的使用环形部件是特别有利的，比如使用开口环，尤其是可以使用U形部件，这种部件是朝开口方向变窄的。

这样，整个结构可以作为模件来加工，在安装或必要的维修期间，可以用等外品代替或安装。电机43、43’最好借助固定支架50装配到框架上。

可按下述使结构的所有部件或某些“在拉力状态下”的单个部件都相对于总体压力部件(或它的零部件)保持一段距离或者借助总体压力部件的倾斜端部(51,52)，正如从图22中所看到的那样，该图是沿图21的A-A线取的剖视图；或者也可以采用分离的隔离部件或结构部件；或者也可利用牵引部件的微弱预应力等等，该预应力决定了隆起的方向。另外，采用一般的驱动的实施例也是可行的。

可于图23中找到这种变型的一般性表示。

在图24中显示出与图21所示相似的实施例。弯拱机构的驱动是通过弓形钢丝套筒拉索53和两个线性电机54、54’进行的。装在图中右侧的线性电机54用于直接或间接控制隆起。

当弓形钢丝套筒拉索直接连在弯拱机构上时，进行直接的隆起控制。附图中所示的控制通过传递摇杆55进行，这是间接控制。这种控制也能通过导向辊、弯道等进行。

图中左侧的控制采用了一个双动式线性驱动器54’，该驱动器在一侧收卷弓形控制钢丝套筒拉索53’，而在相反侧释放该钢丝套筒拉索。这样便可以沿拉力钢丝或滑动钢丝对压力部件的高度进行调节，但是也可以在滑轨上、沿着滑动面或在滑动面上，在壳体上或直接在自由空间内，从一个或多个弓形钢丝套筒拉索上悬挂着或悬挂在弓形钢丝套筒拉索上实现调节。

引导弓形控制钢丝套筒拉索53’的弓形钢丝索套管56借助一垂挂的带孔眼的辐条将其顶部和底部固定在导向钢丝上或直接固定到框架上(在点D、F、G处)。目前可以利用一个或多个夹子或螺旋连接装置将可动的弓形控制钢索或任何其它牵引或控制钢索夹在一些选择点上，并且通过一控制杠杆，或几根杆、或一钢丝铰盘、一个推力拉杆等固定在一个选择点上(在该图上标出了可能的点A、B和C)，从而可实现钢丝在弓形控制钢索内或上述装置之一内的线索的移动，弯拱机构的运动与钢丝的移动是同步进行的。如果在弯拱机构的最高点(A)处连接，那么在弯曲的过程中，由于整个隆起表面的缩短，使得弯弧的最高点向上移动，上移率与上缘和最高点之间长度同下缘和最高点之间长度的比率完全一致。

首先，从医学观点来看这是非常重要的，这是由于这种弯曲对于有些驼背姿势的人来说能稍微起到拉伸的作用。

如果固定点设在弯曲面的最高点，该最高点可以相对于座位保持不变。在连接点在机构的最低点(C)情况下，在隆起过程中，由于弯曲而引起的总的长度减小只在弯拱机构的最上端变得有影响，而所有其它各点，以及弯曲面的最高点都朝下移动，与弯拱机构两部分的不同长度的百分比关系相对应。

当然，考虑到由于脊柱弯曲(上面刚提到的适合这时情况的实施例)和脊椎前凸微微下沉时人会变短，所以弯曲面的最高点保持不变。

因此，各种固定方法都主要取决于是否打算与人同步运动。在对背部进行有效支承时，必须使弯曲面的最高点固定。当由于人的背部弯曲而缩短时，人可以在支承最高点的高度方向上得到整个背部的支承。这样，是弯拱机构而不是脊椎支承着人的上部身体的重量。

另外，在脊柱前凸的固定的最高点和弯拱机构的最高点之间可能有一个滞后或提高的相位移动，即发生最高点的补偿过度或补偿不足。

自然，该弯拱机构可被用以附装到其它结构中，或与其它结构做成一整体结构(比如将结构固定到已有的靠背中)。另外也应指出，该结构或其部件也可接一存储器，这样，可将隆起及最高点位置编入程序，并且利用芯片、磁片、按键等就可自动实现所选择的位置。所需要的弯曲高度或最高点的位移可利用机械方式如利用四向开关(转换开关)来实现。

作为弯拱机构实施例的结果，其中的控制装置是与控制钢丝套筒拉索连在一起的，并且可以任意选择该机构上这一装置的作用点，因此边缘的原先状态，如靠背的软硬、机构在原有框架上的各种所需的悬挂物等等就能根容易地按理想的方式加以考虑，并且不会给弯拱机构的操作带来危险。

不但可能有过度补偿和不足补偿，而且应考虑到每个座位的结构、靠背的材料、覆盖物、悬挂物等等。

上面参照座椅靠背描述的本发明的弯拱机构当然可以应用于许多其它领域。如医学或运动设备、玩具、健身设备、各种保护和支承结构等等。

Claims (48)

1．带有一个包括压力部件和多个横向连接件或一体组成的总体压力部件以及至少一个与其接合的牵引装置和一个所属的用于该牵引装置的拉力机构的弯拱机构，其特征在于：

在上部和下部区域，最好在总体压力部件的待弯拱部段的横向连接件处接合有一个或多个垂直的牵引或压力部件，最好是压力杆或钢丝，它们在总体压力部件的中轴线上或平行于中轴线而延伸。

2．按照权利要求1的弯拱机构，其特征在于它包括一个框架，框架内安放可由至少一个调节装置操纵的压力部件，最好是压力条或压力面，并且框架的各竖直延伸部分是压力部件，它们的长度可由至少一个调节装置改变。

3．按照权利要求1的弯拱机构，其特征在于它包括一个其上几处开槽的，重叠的或设计成波纹管形的拱体，至少在这几处由牵引部件起作用，并在拱体上有一个或多个拉力机构，用于打开或关闭这些区域，因而可沿各个所需的预设方向实现拱体的弯曲。

4．按照权利要求1或2的弯拱机构，其特征在于总体压力部件至少有两个竖向延伸的压力部件和一些与竖直部件垂直或与竖直部件成其它角度的横条，所述横条与竖直部件连接或做成与竖直部件成一整体，竖直部件有一个上部和下部条，或一个中间条。

5．按照权利要求4的弯拱机构，其特征在于所述竖向延伸的压力部件是压力杆或压力面。

6．按照权利要求1的弯拱机构，其特征在于它例如在其下部区域有一撑杆或支承板。

7．按照权利要求4的弯拱机构，其特征在于在各压力部件之间或者以平行于各压力部件的方式设有一牵引或助压条，或设有锁条。

8．按照权利要求1或6的弯拱机构，其特征在于总体压力部件是一隆起板。

9．按照权利要求8的弯拱机构，其特征在于隆起板是密实的并且厚度均匀，或者在某些地方厚度为不均匀的、刚性的、多孔的或格栅状的，这样，在弯拱期间，可得到环状或任何其它选定的弯曲形状，或者可以吸收外力或内力，或以相等的或不等的强度，刚性地或弹性地支承在各个点上。

10．按照权利要求1的弯拱机构，其特征在于拉力机构由至少一个拉力锁组成。

11．按照权利要求10的弯拱机构，其特征在于利用一个手轮、一个杠杆、一个滑动装置或类似装置操纵拉力锁，该拉力锁装有自锁装置、快速闭锁装置或利用其本身的弹簧力。

12．按照权利要求10的弯拱机构，其特征在于牵引部件是与拉力锁相接的一根或几根钢丝、牵引杆或辐条，利用这些部件将一个或多个牵引部件悬挂在端条、压力条、牵引或助牵引条上，其它的牵引部件悬挂在支承板或另外一个端条、交叉条、压力或助压条上。

13．按照权利要求1的弯拱机构，其特征在于弯拱机构本身的拐角区域有弹簧、钩、钢丝、窄条，该机构利用这些部件悬挂在框架内、或外壳内、或靠背或任何其它结构的表面。

14．按照权利要求2的弯拱结构，其特征在于在由具有外壳或表面的刚性框架或长度可调的框架限定的区域内，设置两个或多个基本上竖直延伸的拉力钢丝、窄条、横杆或类似物、它们弹性地或刚性地连接到框架、外壳或类似物上，并且压力部件利用滑动部件可动地设置在那些拉力钢丝、窄条、横杆或类似物上。

15．按照权利要求14的弯拱机构，其特征在于拉力机构连到一个在框架区域内基本上水平延伸的摇杆上，在该摇杆的一个外端区域和摇杆的中间及摇杆的另一外端区域连接有压力部件、锁闭部件、横向部件、端部件、辅助或牵引部件，这些部件有选择地接合在总体压力部件的上部或下部。

16．按照权利要求14或15的弯拱机构，其特征在于拉力机构是至少一根弓形钢丝套筒拉索、或一根钢缆或软管或钢带或链式绞盘，该机构最好由线性电机、或线性驱动器或杆、丝杆、螺杆、绕索筒、绞盘来驱动，该机构直接接在总体压力部件上、或接在摇杆上或在一个或多个横条、助拉条、支承物或锁条上。

17．按照权利要求15的弯拱机构，其特征在于拉力机构包括一个通过轴销与摇杆相连的齿条，因此，由于牵引部件的布置，使齿条的运动造成压力部件的弯曲。

18．按照权利要求15或17的弯拱机构，其特征在于框架的下部区域，通过一夹持器将一个齿轮传动装置固定到拉力钢丝上，该齿轮传动装置包括一个与压力部件相连的齿条，齿条的运动造成总体压力部件本身沿着拉力钢丝，或者在滑轨上，在壳内或类似物内调节高度。

19．按照权利要求14的弯拱机构，其特征在于钢丝与线性驱动装置相连的控制钢丝套筒拉索由两根钢丝套管引导，其中一根固定在拉力钢丝、框架或类似物的上部，另一根固定在其下部，在总体压力部件区域内的套管之间，自由延伸的钢丝套筒拉索连接到控制杆、控制棒、或一个钢缆纹盘或推力连接器上，这些部件可以连接或固定在弯拱机构的任何选定点上。

20．按照权利要求15的弯拱机构，其特征在于摇杆使力减弱。

21．按照权利要求18的弯拱机构，其特征在于齿轮传动装置和拉力机构可以利用夹持部件拆下或装上。

22．按照权利要求14的弯拱机构，其特征在于滑动部件是孔环。

23．按照权利要求22的弯拱机构，其特征在于孔环是一个开口卡环部件，并且朝开口方向变窄。

24．按照权利要求18的弯拱机构，其特征在于齿轮传动装置和拉力机构各包括一个螺杆、一个蜗轮和一个小齿轮，并且各个都通过一个挠性轴由电机驱动。

25．按照权利要求24的弯拱机构，其特征在于两个电机设在包含弯拱机构的结构中，比如设置在靠背中。

26．按照权利要求24的弯拱机构，其特征在于齿轮传动装置和拉力装置用塑性材料、模制材料、压铸金属或金属板制成。

27．按照权利要求26的弯拱机构，其特征在于总体压力部件或它的零部件是用金属、塑性材料或木料制成的。

28．按照权利要求1或13的弯拱机构，其特征在于拉力机构是自由悬挂在牵引部件内的双偏心器。

29．按照权利要求1或13的弯拱机构，其特征在于拉力机构是一个与自锁装置、弹性移动装置或传递杆相连的蜗轮。

30．按照权利要求1或13的弯拱机构，其特征在于拉力机构是一个双连接的拉力杆。

31．按照权利要求1或13的弯拱机构，其特征在于拉力机构由齿条、钢丝套筒拉索和钢丝线盘组成。

32．按照权利要求1的弯拱机构，其特征在于挠性或刚性牵引部件的作用点或贯穿点是由铰链的方式支承的。

33．按照权利要求1的弯拱机构，其特征在于牵引部件、或压力部件装有牵引弹簧或压缩弹簧，或者采用可拉伸材料，例如橡胶，该部件结合在压力部件或锁闭机构的可选择点上，以便保持牵引力或压缩力尽可能小。

34．按照权利要求1的弯拱机构，其特征在于它包括一个在压力部件及牵引部件内的双拉力锁、或拉力杆、或双接拉力杆，或者一个或多个任何需要的牵引和/或压力机构，所述部件同时或分别施加牵引力及压力于弯拱机构的牵引或压力部件上。

35．按照权利要求1的弯拱机构，其特征在于几个弯拱机构彼此紧靠、或联动地、或重叠地连在一起，并将牵引部件设置成使它们的动作能相互叠加或相互抵消，并以选择方式使牵引或压力部件之一能独立地连接，这样可以使一个弯拱机构内产生几个隆起面。

36．按照权利要求2的弯拱机构，其特征在于以所述框架作为压力部件，该部件是多处断开的，并可在断开点处改变其长度。

37．按照权利要求1或2的弯拱机构，其特征在于牵引部件和压力部件能在牵引区或压力区内以平衡或差动方式伸长或缩短。

38．按照权利要求10的弯拱机构，其特征在于拉力锁是装有不同长度的牵引杆和压力杆，因此作为拉力锁的驱动装置能够使装有弯拱机构的结构在任意位置上弯曲。

39．按照权利要求10的弯拱机构，其特征在于拉力锁是无级可调的、自锁的、并且具有最大和最小调整位置。

40．按照权利要求10的弯拱机构，其特征在于拉力锁能安放在结构的任何所需位置，所述结构如座椅结构，尤其是弯拱结构的外部。

41．按照权利要求1、2或3的弯拱机构，其特征在于有效压力杆或压力条连接在总体压力部件的横向外缘区，使弯拱机构在一个壳形的外缘区内形成主弯曲力。

42．按照权利要求41的弯拱机构，其特征在于沿横向看，隆起面为一壳形；并且压力区分布在隆起表面的外缘区或在它的附近。

43．按照权利要求42的弯拱机构，其特征在于具有隆起面的部件是由一个或多个部分构成。

44．按照权利要求42的弯拱机构，其特征在于隆起面或压力部件的两个端部有接收拉力钢丝的槽，这样，整个弯拱机构可滑这些拉力钢丝滑动并很容易沿拉力钢丝固定，而且在隆起完成之后，整个弯拱机构可相对于弯曲面的最高点自由地在中央或偏离中央活动。

45．按照权利要求2的弯拱机构，其特征在于在由靠背的框架所限定的区域范围内，设两个或多个竖向延伸的拉力钢丝(29)，它们刚性地固定到框架上，该拉力钢丝(29)承受可通过滑动部件(40,40’和41,41’)在钢丝上活动的一个总体脊柱前凸压力部件，利用夹持部件(31)将第一齿轮传动装置(30)不可滑动而且是固定地安装在靠背下部的拉力钢丝上，该齿轮传动装置通过一个螺杆、一个蜗轮和一个小齿轮与第一齿条(32)相连接，并通过一根挠性轴(42)由电机(43)驱动，这样，第一齿条(32)的运动，可沿拉力钢丝(29)实现对总体脊柱前凸压力部件本身的高度调节，第一齿条通过一横向拉杆在其下端横动，总体脊柱前凸压力部件最好由一个上端条(34)、一个设置在靠背下部区域，用于支承脊柱的骨盆边缘的支承板(38)、设置在这两个部件之前并相互间隔的横条(34、35、36)本身、至少两根基本上平行于拉力钢丝、连接端条、横条和支承板的弹性压力条(39)等等组成，于是端条构成了总体脊柱前凸压力部件的上部区域，而支承板构成了它的下部区域，在总体脊柱前凸压力部件的上部区域内，最好在端条(34)上刚性地连接一个第二齿轮传动装置(44)，该装置借助一个螺杆、一个蜗轮和一个小齿轮与第二齿条(45)为运行连接的，并且经一弹性轴(42’)由电机(43’)驱动，在第二齿条(45)的下部利用轴销安装一个基本上水平延伸的摇杆(47)，并在由远离轴销的端部，该摇杆连接到压力部件的上部区域，最好利用一刚性轴条(48)连接到上端条，并且利用另一根刚性辐条(49)将其中部连接到压力部件，最好是支承板的下部区域，因此，第二齿条(45)的运动使压力部件产生弯曲。

46．按照权利要求1的弯拱机构，其特征在于该机构是采用标准件或模制件设计的。

47．按照权利要求46的弯拱机构，其特征在于采用自行车辐条这样的带头的部件连接在相对应的槽内，该槽可以是插栓式槽或孔，辐条用于模制件的相互连接和与其它构件的连接。

48．一种装置，其特征在于该装置装有一个权利要求1到47之一所限定的弯拱装置。

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