[发明专利]用于自行车和脚踏机的改进的符合人体工程学的鞍座结构

说明书

技术领域

本发明大体应用于人体的支撑件的技术领域中，并且尤其具有特别用于自行车和脚踏操作机的改进的符合人体工程学的鞍座结构。

背景技术

公知的是，用于脚踏车，诸如自行车但是也用于运动训练的训练车或带轮教练设备的鞍座由相对刚性的材料制成的壳体形成，优选地由相对易弯的衬垫层覆盖，该衬垫层用于与使用者的身体接触。

通常，壳体包括后部分和前部分，该后部分用于支撑骨盆骨，尤其是坐骨结节和周围的肌肉组织，该前部分用于支撑使用者的腹股沟或阴部区。

典型地，后部分被相对地扩大并且具有足够的宽度来提供相对舒适的落座，而前部区必须具有较小的宽度以便允许使用者沿着基本上竖直方向伸展腿部，以便执行脚踏行程。

该鞍座类型的一个缺陷是鞍座的前部分，即使相对于后部分渐缩，但在任何情况是足够的宽以迫使使用者将膝盖向外旋转，以便避免大腿摩擦鞍座的侧边。

该现象在使用者具有非常发达的肌肉组织并且尤其是大腿周围相对于骨盆的宽度相对高时尤为明显。在不同对象上进行的比较的人体工程学研究已经证实使用者具有大于承受大腿内侧和鞍座边缘之间摩擦的某个值的大腿周围-骨盆宽度比，并且在脚踏行程期间，除了内收肌的高压缩以外，还具有对大腿的正确伸展的显著机械阻碍。

从功能方面考虑，使用者具有完全地将下肢相对于膝盖关节向上延伸到大约145度的困难时间，因此使用者被迫以不规则的方式，即大腿骨、膝盖和踝关节在伸展膝盖时进行传统的脚踏行程而旋转所有的下肢关节。

为了避免或减少前述现象，使用者本能地利用不同的方案：首先在鞍座上进行向前运动，该向前运动可提供较大的脚踏行程自由度，但是也对舒适性或对增加会阴疼痛带来负面后果，其次是降低鞍座，以使腿部不会以最终10-15度的旋转伸展，降低鞍座使得大腿和腿部之间的角度从130延伸到145度。

为了系统地研究该现象，在不同身高、体重和性别的使用者示例上进行研究，以便获得在到达较低的死点之前在最终20°的运动期间大腿内部分在脚踏行程期间对鞍座侧边的压缩值。将会发现在该区域中作用的压力数值可以为1N/cm²，等于大约10kPa。

假定该压力作用在大约4cm²的表面面积上，该压力可以被认为它确定机械功的增加，该增加对于前进大约70瓦特(大约从39-40km/h的1Km/h)是无用的。

由肌肉施加的该增加的机械功(在该步骤中肌肉是非常收缩的)改变了骑脚踏车人的心率，从而增加了他的身体载荷。该情况可以与自行车行进时不停刹车的情况相比较。

长时间以来都需要获得一种符合人体工程学的鞍座结构，该鞍座结构完全解决了所有这些问题，从而决定性地改进了功能性并且在非常有限的成本下给使用者提供了舒适性。

已知鞍座结构具有渐缩的前部分和带突出边缘的扩大的后部分，前部分和后部分通过带凹入的侧边缘的中间连接部分相互连接，参见例如US 2005/0017552，DE19901932和US 6039395。

然而，这些公知的鞍座结构主要涉及改进坐骨邻接区域中的舒适性并且不需要减小沿大腿内部分的摩擦。实际上，鞍座结构在前部分和后部分之间具有中间连接部分，该中间连接部分具有带过度弯曲半径变化的侧边，从而一方面限定坐骨附近的邻接区域，并且另一方面施加过度摩擦，直到大腿在鞍座后部分的运动被阻止。

从FR 2451310中看出，鞍座和座立柱之间的连接装置是已知的；该装置具有从来不与连接有连接装置的鞍座的最小宽度关联的预定宽度。

发明内容

本发明的主要目的是通过获得一种改进的符合人体工程学的鞍座结构来克服或至少限定上述缺陷，该鞍座结构以简单和经济的方式具有高的功能性和舒适特性。

一个特别的目的是提供一种鞍座结构，该鞍座结构具有符合人体工程学的设计，该设计避免了滑动摩擦现象，并且避免了大腿内侧和鞍座边缘之间的压缩。

另一目的是提供一种鞍座结构，该鞍座结构避免了负面地影响使用者的舒适性和健康的不规则的功能性动力。

还一目的是设想一种改进的鞍座结构，该改进的鞍座结构允许将使用者大腿处的横向体积减小到最小。

在下面将更加清楚的这些目的以及其它目的由一种尤其用于具有权利要求1中所述特征的自行车和脚踏机的改进的符合人体工程学的鞍座结构实现。

尤其是，根据本发明的鞍座结构包括由相对刚性的材料制成的壳体和连接装置，壳体具有纵向轴线和特定的总长度，连接装置设计成将壳体锚固到自行车或脚踏操作机的框架，其中连接装置具有给定的预定最大宽度。