具有柔性轮廓的坐垫制造技术

本发明专利技术提供了一种相对于支撑表面(150)支撑用户的垫(200)。所述垫(200)采用具有足够的柔韧性和足够的弹性的材料，在用户的重量下，所述材料具有足够的柔韧性以变形；当所述重量移除时，所述材料具有足够的弹性复原。支撑面(301)接触支撑表面(150)并且其特征在于有多个点(211)。构建支撑面(201)的轮廓，使得当所述垫(200)在卸载配置下，多个点(211)的第一子集接触支撑表面(150)而多个点(211)的第二子集不接触支撑表面(150)。然后当用户坐在所述垫子(200)上时，这样它在负载配置下，第二子集中的至少某些点(211)在用户的重量下移位并且接触支撑表面(150)。因此，所述垫(200)弯曲并压缩以分散用户的重量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有柔性轮廓的坐垫相关申请的交叉引用本申请要求2012年1月31日提交的名称为“具有柔性轮廓的坐垫”的第61/593155号美国临时专利申请(AttorneyDocketNo.92861-823649(000100US))的优先权，其全部公开内容通过引用结合到本文中。本专利技术的
技术介绍
人类的身体并不是设计用来坐的。人类被设计为利用人体中被设计为用来走路的由骨骼支撑组成的两条腿来行走。在这种情况下，人类花费大量时间坐着并且由于事故、疾病或年龄相关的限制大量的人不能够站立或行走。白天大部分时间都坐着的人可能需要专门的座椅以提供更好的舒适度，控制的姿势或防止褥疮的出现(又被称为蓐疮或压疮)。相关的解剖学图1A是现有技术坐着的人的侧视图，示出了在坐着时支撑人体的骨盆的主要解剖区域。它通过描述现有技术和当前垫子的功能的工作方式示出了骨盆主要解剖区域的重要性。当人在坐着的位置时，有很多重要的有关骨盆和人体上半身支撑的重要区域。与坐垫接触的区域是用于讨论的最重要的。它们通过骨骼构件的组合形成，并且当然由产生臀部和大腿相似形状的软组织层所围绕。在坐姿中与支撑人体最相关的骨骼组件包括坐骨结节101，大的和小的股骨转子102(在髋关节)和股骨103的长骨。股骨103的长骨和股骨转子102形成股骨转子架(trochantericshelf)104，在坐骨101或尾骨108释放压力移除负荷的理想位置，也改善了骨盆100的侧向稳定性。首先要关注的区域是两个坐骨结节(ITs)101。在坐姿时，骨盆100的IT101区域是骨盆100的最低点。从侧面看，IT101低于髋关节105。在平均的成年人中，IT101的最低点和髋关节105的最低部分，股骨转子102之间的距离大约是40mm(1.57”)。除了较低以外，IT101还具有非常尖锐的轮廓。当在脚支撑在地板上或者支撑在轮椅脚踏上且手臂支撑在扶手上的坐姿时，臀部106和大腿后侧107将支撑大约65％的人体重量。例如，一个200磅的人将有130磅重量分布在臀部和大腿后侧，其中峰值压力集中在IT101区域。轮椅使用者的所有压疮中的大约80％发生在坐骨结节101。坐姿中可能发生接触的另一个区域是骶骨和尾骨(尾椎骨)108。尾骨108是另一个尖锐的骨性突起，即不适合承受大负重并且也称为增加压疮风险的区域。尾骨108高于坐骨，所以压疮的风险不如IT那么高除非人坐在“懒散”坐姿，但是风险仍然巨大。另一个关注点是骨盆100的横向稳定性。脊柱110具有正常的自然弯曲，在这种状态下肌肉的支撑需要做至少如图1B所示的工作量，其中在本实施例中用户坐在垫子上(即，图1B不是现有技术)。当人以适当的姿势行走、笔直地站立或笔直地坐着时，通常会发现这种自然的弯曲。但是，所有的人至少在稍微的坐下时都趋于懒散或放松他们的姿势。如图1A所示，这导致骨盆后缩，其中骨盆100稍稍向后转动，导致骨盆100的底部向前方向移动，骨盆100的顶部向后方移动，或这两种运动的某些组合。因为脊柱110连接到骨盆100，这种骨盆后缩使得脊柱100伸直并且带来不同的椎骨排列的改变而不是脊柱110正常的弯曲。因此，脊柱中椎骨之间的肌肉反应被激活以促使椎骨回到正常排列。这种肌肉的激活持续于错位排列存在的整个时间。因此在错位位置的肌肉必须努力工作以支撑脊柱，导致肌肉疲劳。肌肉也会进一步经历由于错位的椎骨之间施加的压力导致的变形。由错位引起的肌肉疲劳和变形可以导致显著的下背部疼痛。现有技术的垫子描述现有技术的轮椅坐垫选用多种设计，从简单的聚氨酯泡沫片到用多密度泡沫、泡沫和柔性凝胶层或流体袋(空气和/或粘性流体)制成的非常复杂的垫子。但是，不管具体是什么品种，所有垫子共同的两个主要的设计考虑是：热聚积和压力分布。垫子中的热聚积作为设计考虑是因为轮椅坐垫中使用的支撑媒介和覆盖材料可能是良好的绝缘体。人体比平均室温温暖，从而当人坐下时人体的热量会开始温暖坐垫。由于垫子就像一个绝缘体，热量传回到人体以升高皮肤的温度。在房间中习惯的环境温度为大约22摄氏度(72华氏度)，平均皮肤温度为大约24摄氏度。在坐垫表面的皮肤温度在60-120分钟内通常达到35-37摄氏度。当皮肤温度升高到31摄氏度左右，人体通过增加出汗来控制热聚积并维持在一个常规核心温度。人体触发这种出汗的点被称为出汗阈值。皮肤达到由热量触发的出汗阈值而产生水分。热聚积和贴在衣服上是令人讨厌的，但是对于大多数人，这不会造成严重的健康风险。但是，对于使用轮椅垫子的人，热聚积是增加褥疮出现风险的首要因素。前三位影响因素是高风险区域的峰值压力、热量和水分。施加到皮肤上和软组织上的压力会关闭毛细血管，且软组织可能死于氧气和/或营养物质的缺乏。水分软化皮肤并且使其对身体的损害更敏感。热量导致细胞代谢相当大地增加。皮肤温度每增加1摄氏度，代谢需求量增加10％。代谢的增加意味着细胞由于温度的增加需要更多的氧气并且软组织可能死于缺氧。由于皮肤温度显著地影响皮肤的健全，因此防止轮椅垫上皮肤温度的聚积非常重要。为了解决压力的问题，大多数坐垫通过允许人体重量陷入或沉入垫子来支撑人体。接触的第一点是坐骨。垫子在提供舒适度和减少褥疮出现的风险方面很成功，因此，所有垫子都具有共同的设计需求，即重新分配压力远离坐骨尖锐的骨突起并转移这些压力到在髋关节和转子架座椅处的支撑表面的其他部分。可以有三种方式用垫子来支撑人。最通用的是，垫子的形状随着施加的负载改变。绝大多数垫子采用这种方式工作。由弹性泡沫制成的垫子将压缩以允许身体陷入或沉入垫子。这允许垫子改变形状并适应用户。某些垫子具有与用户交界的流体表面。在这种配置中，由于流体尝试平衡支撑，流体将从高压力处流出并流向低压力区域。这些垫子功能的关键是用于制造垫子的材料具有能够在负载下改变形状的能力。泡沫压缩或流体移动。当泡沫压缩时随着它从平片改变为有轮廓的表面，泡沫的弹性对压缩提供某些阻力。泡沫的弹性像在其末端有一系列弹簧，更像床垫构造。当负载施加到泡沫轮椅垫上时，将要被压缩的第一“弹簧”是在IT区域下方的那些弹簧，并且当负载施加到整个垫子表面时它们将压缩得最多。在它们进一步被压缩时，螺旋弹簧增加阻力。类弹簧的聚氨酯泡沫以同样的方式响应。随着泡沫的压缩，压缩泡沫需要的压力增加了。由于在坐骨下泡沫压缩得最多，在这些区域的压力也最大。获得相同类型的压力分布和舒适性的另一种方式是用流体界面设计垫子。流体界面可以为气体或液体。这两种材料作为流体会有不同的物理特性。从高压区域流走且流向低压区域是流体的特性。这使流体垫子界面允许沉入，也可以随着垫子形成物体推向它的形状而提供更高级的包围。由多气囊制造的垫子可以使所有气囊相互连接。当人坐在这样的垫子上时，气体(气态流体)从高压区域流走并流到低压区域。这将平衡全部就坐表面的压力并减少高风险区域的峰值压力。使用液体代替气体的流体垫有相同的物理特性，也将从高压区域流走并填满低压区域。由于与气体相比大多数液体有更高的粘度，液体流体垫比气体填充垫更慢地适应用户的形状。这可以提高稳定性，但是卸压原理是相同的。轮椅垫的第二类型结合了具有坐垫形状的弹性材料(泡沫或流体)，所述坐垫形状预定型以匹配一个坐着的人的通用解剖形状。例如，当一个人坐在类似沙子或雪的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于相对于支撑表面支撑用户的至少一部分的座垫，所述座垫包括：用于垫子的具有足够柔韧性和足够弹性的材料，所述柔韧性使得该材料随着用户的重量放置在垫子上，从无负载状态向负载状态变形，所述弹性使得该材料随着用户重量从垫子上移除，返回到无负载状态；主体；在主体上侧的坐面，所述坐面配置为：当用户通过垫子来支撑时，接触用户身体的某些部分；在主体下侧的支撑面，其特征在于，有多个点，所述支撑面定型为：当垫子在无负载状态时，所述多个点的第一子集接触支撑表面，而所述多个点的第二子集不接触支撑表面，而当垫子处于负载状态时，在第二子集中的至少某些点接触支撑表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.31 US 61/593,1551.一种用于相对于支撑表面支撑用户的至少一部分的座垫，所述座垫包括：用于垫子的具有足够柔韧性和足够弹性的材料，所述柔韧性使得该材料随着用户的重量放置在垫子上，从无负载状态向负载状态变形，所述弹性使得该材料随着用户重量从垫子上移除，返回到无负载状态；主体；在主体上侧的坐面，所述坐面配置为：当用户通过垫子来支撑时，接触用户身体的某些部分；在主体下侧的支撑面，其特征在于，有多个点，所述支撑面定型为：当垫子在无负载状态时，所述多个点的第一子集接触支撑表面，而所述多个点的第二子集不接触支撑表面，而当垫子处于负载状态时，在第二子集中的至少某些点接触支撑表面，所述多个点的第二子集还定位在所述坐面的轮廓的下方，从而使坐着的用户的骨盆后缩得以缓解。2.如权利要求1所述的座垫，其中支撑面进一步包括多个支柱，每一个支柱具有连接到垫子主体的顶端和对应于所述多个点中的一个的底端，其中，对应于第二子集的所述支柱比对应于第一子集的支柱短。3.如权利要求2所述的座垫，其中对应于第二子集的所述支柱在用于接收用户的坐骨结节的垫子区域下面最短，并且随着支柱从用于接收用户的坐骨结节的垫子区域离开而安置到支撑面上，所述支柱的高度增加。4.如权利要求1所述的座垫，其中，随着用户的重量放置在垫子上，垫子的主体足...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·斯科曼，P·C·普鲁斯特，
申请(专利权)人：筏环球有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US