具有格架构造的身体支撑构件制造技术

一种身体支撑结构，包括具有第一刚度的结构性格架构造、以及由所述结构性格架构造支撑，并具有小于所述第一刚度的第二刚度的压缩格架构造。蒙皮格架构造由所述压缩格架构造支撑，其中所述蒙皮格架构造对于响应于法向力的剪切变形具有抵抗力，并且在垂直于法向力的方向上是可扩张的。向上是可扩张的。向上是可扩张的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有格架构造的身体支撑构件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年9月18日提交的标题为“Body Support Member With Lattice Structure”的62/902,187号美国临时申请的权益，其全部公开内容在此通过引用并入本文。


[0003]本申请大体上涉及诸如椅子的身体支撑结构，并且更具体地涉及包括一个或多个格架构造的身体支撑结构。

技术介绍

[0004]身体支撑结构，包括例如办公椅、车辆和飞机座椅、沙发、床和其他家具，通常配置有具有硬质接触点的内部或外部支撑框架。例如，座椅和靠背可以由有弹性的膜或壳结构制成，它们通常由围绕所述膜或壳结构的刚性的外围框架支撑。所述框架具有硬接触点，防止靠背或座椅在其周边弯曲，并且还可以防止围绕靠背或座椅的纵向轴线的扭曲或扭转运动。在其他椅子中，靠背或座椅可以配置有刚性的中央脊柱，允许围绕纵向轴线进行一定的扭转，但是通过所述脊柱与身体支撑构件的连接来提供硬质的接触点。在又一种类型的椅子中，靠背或座椅可以配置有刚性外壳，其支撑垫子或其他有弹性的身体支撑构件。
[0005]在许多这些传统的座椅结构中，框架或外壳的刚性限制了身体支撑结构当使用者在座椅结构内移动时进行弯曲和支撑使用者身体的能力。此外，座椅结构边缘具有硬质接触点或者缺乏柔韧性，加上框架、脊柱和/或刚性外壳施加的限制，限制了座椅结构的舒适性和人体工学响应能力。
[0006]此外，传统的椅子通常包括多个组件和部件，其包括例如一个或多个靠背、座椅、倾斜控制装置、扶手、气压柱/弹簧等等，它们之中的每一个都必须单独组装，然后集合装配成最终的产品结构。通常，子组件是在较远地点或者由外部供应商制造的，这需要额外的航运、库存和运输成本，而相对较重的金属部件还可能会加大这些成本。例如，传统的倾斜控制装置可能包含几十个零件，其中包括多种必须冲压或铸造，然后使用多种机械紧固件或焊接进行组装的金属零件。所述制造和组装过程可能涉及复杂且昂贵的工具，它们难以调整和适应于其他组件。

技术实现思路

[0007]本专利技术由以下权利要求限定，且本节中的任何内容均不应被视为对这些权利要求的限制。
[0008]一方面，身体支撑结构的一个实施方式包括多个间隔开的支撑构件，其限定了相对的第一和第二表面，其中相邻的支撑构件限定了相邻支撑构件的侧面之间的开口。多个间隔开的基座构件，其限定了相对的第一和第二表面，其中基座构件的第一表面朝向支撑构件的第二表面并且与支撑构件的第二表面间隔开，使得多个支撑构件和多个基座构件限
定其间的空间。每个基座构件位于由至少两个相邻支撑构件限定的开口中的至少部分的下方，并且相邻的基座构件限定相邻基座构件的侧面之间的开口。多个连接器穿过该空间延伸并将每个基座构件与至少两个相邻的支撑构件连接。每个连接器限定了相对于相应的支撑构件的第二表面的第一锐角和相对于基座构件的第一表面的第二锐角。
[0009]在又一方面，身体支撑结构的一个实施方式包括方面阵列，其具有布置成多行和多列的多个间隔开的支撑构件。每一行具有相同数量(n1)的支撑构件，每一列具有相同数量(n2)的支撑构件。至少一个行具有第一宽度，至少另一个行具有第二宽度，其中第一和第二宽度不同。至少一个列具有第一长度，至少另一个列具有第二长度，其中第一和第二长度不同。周边阵列限定了围绕方面阵列的闭合环。周边阵列包括连接到方面阵列的相对的最外端行的第一和第二行间隔开的支撑构件、以及连接到方面阵列的相对的最外端列的第一和第二列。周边阵列的第一和第二行以及第一和第二列是相连的，并且其中周边阵列的第一和第二行包括n1个支撑构件，其中周边阵列的第一和第二列包括n2个支撑构件。方面阵列和周边阵列中的支撑构件是相连的。
[0010]在又一方面，身体支撑结构的一个实施方式包括方面阵列，其具有布置成多行和多列的多个间隔开的支撑构件，其中每一行具有nl个支撑构件，同时其中每一列有n2个支撑构件。方面阵列的最外围具有n3个支撑构件，其中n3＝2*n1+(2*(n2
‑
2))。至少一个行具有第一宽度，至少另一个行具有第二宽度，其中第一和第二宽度不同。至少一个列具有第一长度，至少另一个列具有第二长度，其中第一和第二长度不同。周边阵列限定了一个围绕并连接方面阵列的闭合环。周边阵列包括连接到方面阵列的相对的最外端行的第一和第二行间隔开的支撑构件、以及连接到方面阵列的相对的最外端列的第一和第二列。周边阵列的第一行和第二行以及第一列和第二列具有n4个支撑构件，其中n4＝(2*n2)+(2*n1)。方面阵列和周边阵列中的支撑构件是相连的。
[0011]在又一方面，身体支撑结构的一个实施方式包括具有第一刚度的结构性格架构造、以及由所述结构性格架构造支撑并具有小于第一刚度的第二刚度的压缩格架构造。所述压缩格架构造可以响应于施加到其上的第一法向力而压缩。蒙皮格架构造由所述压缩格架构造支撑，其中所述蒙皮格架构造对于响应于施加到其上的第二法向力的剪切变形具有抵抗力，并且其中蒙皮格架构造在垂直于施加到其上的第二法向力的方向上可以响应于施加到其上的第二法向力而扩张。
[0012]在又一方面，身体支撑结构的一个实施方式包括基座结构、身体支撑构件和支柱。支柱包括分别耦合到身体支撑构件和基座结构的间隔开的第一和第二端部、以及连接到第一和第二端部的中间压缩格架构造。第一和第二端部在标称位置和压缩位置之间是可移动的，压缩格架构造在对应于标称和压缩位置的标称构型和压缩构型之间是可压缩的。当处于压缩构型时，中间压缩格架构造对第一和第二端部施加偏置力。
[0013]在又一方面，身体支撑结构的一个实施方式包括基座结构和耦合到基座结构的身体支撑构件。基座结构和身体支撑结构中的至少一个包括具有集成运动学特性的格架构造。在各种实施方式中，集成运动学特性可以包括运动限制器、锁定系统、部件连接器和/或偏置构件。
[0014]在又一方面，制造本文所公开的任何一种身体支撑结构的方法的一个实施方式包括通过增材制造来形成结构性格架构造、压缩格架构造和蒙皮格架构造。在一个实施方式
中，增材制造通过3D打印来执行。在一个实施方式中，该方法包括在单次3D打印操作期间一体地形成结构性格架构造、压缩格架构造和蒙皮格架构造。
[0015]在又一方面，身体支撑结构的一个实施方式包括多个间隔开的支撑构件，其限定了相对的第一和第二表面，其中相邻的支撑构件限定了相邻支撑构件的侧面之间的开口。多个间隔开的基座构件，其限定了相对的第一和第二表面，其中基座构件的第一表面朝向支撑构件的第二表面并且与支撑构件的第二表面间隔开，使得多个支撑构件和多个基座构件限定其间的空间。每个基座构件位于由至少两个相邻支撑构件限定的开口中的至少部分的下方，并且相邻的基座构件限定相邻基座构件的侧面之间的开口。多个连接腿穿过所述空间延伸并将每个基座构件与至少四个相邻的支撑构件连接，以及将每个支撑构件连接到至少四个相邻的基座构件。至少一些连接腿具有与其他连接腿不同的长度，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种身体支撑结构，包括：多个间隔开的支撑构件，其限定了相对的第一和第二表面，其中相邻的支撑构件限定了相邻支撑构件的侧面之间的开口；多个间隔开的基座构件，其限定了相对的第一和第二表面，其中基座构件的第一表面朝向支撑构件的第二表面并且与支撑构件的第二表面间隔开，使得多个支撑构件和多个基座构件限定其间的空间；每个基座构件位于由至少两个相邻支撑构件限定的开口中的至少部分的下方，并且相邻的基座构件限定相邻基座构件的侧面之间的开口；多个连接器穿过所述空间延伸并将每个基座构件与至少两个相邻的支撑构件连接；每个连接器限定了相对于相应的支撑构件的第二表面的第一锐角和相对于基座构件的第一表面的第二锐角。2.如权利要求1所述的身体支撑结构，其中至少一些基座构件位于由至少四个相邻的支撑构件限定的开口中的至少部分的下方。3.如权利要求2所述的身体支撑结构，其中所述开口中的至少一部分具有十字形的形状。4.如权利要求2所述的身体支撑结构，其中所述多个支撑构件中的至少一些是矩形的。5.如权利要求4所述的身体支撑结构，其中所述多个基座构件中的至少一些是矩形的。6.如权利要求1所述的身体支撑结构，其中至少一些基座构件具有位于由至少两个相邻的支撑构件限定的开口中的至少部分的下方的通孔。7.如权利要求1所述的身体支撑结构，其中所述支撑构件的第一表面和所述基座构件的第二表面彼此相背。8.如权利要求1所述的身体支撑结构，其中所述连接器中的至少一些包括直线形的腿。9.如权利要求1所述的身体支撑结构，其中所述第一和第二表面的至少一些部分为平面。10.如权利要求1所述的身体支撑结构，其中所述第一和第二表面是弯曲的。11.一种座位，包括如权利要求1所述的身体支撑结构。12.一种靠背，包括如权利要求1所述的身体支撑结构。13.一种身体支撑结构，包括：方面阵列，其具有布置成多行和多列的多个间隔开的支撑构件，其中每一行具有相同数量(n1)的支撑构件，每一列具有相同数量(n2)的支撑构件；至少一个行具有第一宽度，至少另一个行具有第二宽度，其中第一和第二宽度不同；至少一个列具有第一长度，至少另一个列具有第二长度，其中第一和第二长度不同；周边阵列限定了围绕方面阵列的闭合环，其中所述周边阵列包括连接到方面阵列的相对的最外端行的第一和第二行间隔开的支撑构件、以及连接到方面阵列的相对的最外端列的第一和第二列；周边阵列的第一和第二行以及第一和第二列是相连的，并且其中周边阵列的第一和第二行包括n1个支撑构件，周边阵列的第一和第二列包括n2个支撑构件；方面阵列和周边阵列中的支撑构件是相连的。14.如权利要求13所述的身体支撑结构，其中周边阵列至少包括周边阵列的第一行和第二行中的每一个中的一对以及周边阵列的第一列和第二列中的每一个中的一对，其中周边阵列的第一行和第二行中的每一个包括n1个支撑构件，周边阵列的第一列和第二列中的每一个包括n2个支撑构件。15.如权利要求13所述的身体支撑结构，其中所述方面阵列是非平面的。16.如权利要求13所述的身体支撑结构，其中所述行中的至少一些和所述列中的至少
一些是非直线形的。17.一种身体支撑结构，包括：方面阵列，其具有布置成多行和多列的多个间隔开的支撑构件，其中每一行具有nl个支撑构件，每一列具有n2个支撑构件；方面阵列的最外围具有n3个支撑构件，其中n3＝2*n1+(2*(n2
‑
2))；至少一个行具有第一宽度，至少另一个行具有第二宽度，其中第一和第二宽度不同；至少一个列具有第一长度，至少另一个列具有第二长度，其中第一和第二长度不同；周边阵列限定了围绕并连接方面阵列的闭合环，其中所述周边阵列包括连接到方面阵列的相对的最外端行的第一和第二行间隔开的支撑构件、以及连接到方面阵列的相对的最外端列的第一和第二列；周边阵列的第一行和第二行以及第一列和第二列具有n4个支撑构件，其中n4＝(2*n2)+(2*n1)；方面阵列和周边阵列中的支撑构件是相连的。18.如权利要求17所述的身体支撑结构，其中所述闭合环包括第一环，所述周边阵列包括至少一个围绕并连接第一环的第二环，第二环具有n5个支撑构件，其中n5＝n4。19.如权利要求1y所述的身体支撑结构，其中所述周边阵列包括多个同心的闭合环。20.如权利要求17所述的身体支撑结构，其中相邻的支撑构件在相邻支撑构件的侧面之间限定开口，并且还包括：多个间隔开的基座构件，其与支撑构件间隔开而使得多个支撑构件和多个基座构件限定其间的空间，其中每个基座构件的至少一部分位于由至少两个相邻支撑构件限定的开口中的至少部分的下方，并且相邻的基部构件限定了相邻基部的侧面之间的开口；多个连接器在每个基座构件与至少两个相邻的支撑构件之间延伸并将所述基座构件与支撑构件连接。21.如权利要求20所述的身体支撑结构，其中每个连接器限定了相对于相应支撑构件的第一锐角和相对于基座构件的第二锐角。22.如权利要求20所述的身体支撑结构，其中至少一些基座构件位于由至少四个相邻的支撑构件限定的开口中的至少部分的下方。23.如权利要求20所述的身体支撑结构，其中至少一些基座构件具有位于由至少两个相邻的支撑构件限定的开口中的至少部分的下方的通孔。24.一种身体支撑结构，包括：具有第一刚度的结构性格架构造；由所述结构性格架构造支撑的压缩格架构造，其中所述压缩格架构造具有小于第一刚度的第二刚度，所述压缩格架构造可以响应于施加到其上的第一法向力而压缩；以及由所述压缩格架构造支撑的蒙皮格架构造，其中所述蒙皮格架构造对于响应于施加到其上的第二法向力的剪切变形具有抵抗力，并且其中蒙皮格架构造在垂直于施加到其上的第二法向力的方向上可以响应于施加到其上的第二法向力而扩张。25.如权利要求24所述的身体支撑结构，其中压缩格架构造结构包括一对间隔开的梁，在它们之间限定了开口，其中蒙皮格架构造耦合到压缩格架构造并跨越所述开口。26.如权利要求25所述的身体支撑结构，其中覆盖开口的蒙皮格架构造的至少一部分未被任何其他结构支撑。27.如权利要求24所述的身体支撑结构，其中压缩格架构造包括单元矩阵，所述矩阵包括具有至少一层单位单元的第一部分和具有多层单位单元的第二部分，其中第二部分具有比第一层更多的单位单元层，并且包括第一和第二部分之间的过渡部分。28.如权利要求25所述的身体支撑结构，其中压缩格架结构包括连接所述梁并位于接
近座位部分前部的位置的横向构件。29.如权利要求24所述的身体支撑结构，其中压缩格架构造包括内部核心格架和连接到核心格架并限定压缩格架构造的最外...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯，
申请(专利权)人：斯迪尔科斯公司，
类型：发明
国别省市：