技术领域
本发明涉及一种靠背运动机构的设计方法及由此获得的靠背运 动机构，特别是一种可应用于座椅或床类的靠背运动机构。
背景技术
座椅和床类产品根据靠背角度是否可调整分为靠背固定式和靠 背可调式两种。本发明涉及靠背可调式，靠背和座垫之间的夹角可以 调节，或者说，靠背可以与座垫发生相对运动。现有的靠背与座垫之 间的连接机构均为转动副或回转副，也可称为铰链，具体为合页式、 销轴式、螺杆式等。而为这种连接机构的现有的座椅或床，在调节靠 背角度时，因为连接机构的转动点与人体的转动点相距甚远，所以随 着靠背与座垫角度的变化，人体的背部肩胛骨处与座椅或床的靠背会 出现相对位移，产生强烈的“搓背感”，使人感觉不舒适。
发明内容
为了提高此类产品的舒适度，本发明提供一种靠背运动机构的设 计方法及由此获得的靠背运动机构，包含这种靠背运动机构的座椅或 床在调节靠背角度的过程中，连接机构的转动点与人体的转动点很接 近，因此，人体背部能够与靠背很舒适地贴合，消除相对位移，从而 带给使用者舒适的体验。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种靠背运动机构的设计方法，通过分析人体脊柱上体压最大的 A点的运动轨迹，包括以下步骤：
第一，建立人体坐标系，以股骨头下方体压最大的点为原点，沿 腿部伸直延伸的方向为X轴，垂直于腿部伸直的正面方向为Y轴；
第二，取人体由平躺到坐姿或由坐姿到平躺的过程中A点的若 干个坐标值；
第三，对所获得的坐标值进行曲线拟合，将拟合后的曲线近似为 第一圆弧，并找到第一圆弧的圆心；
第四，以上述第一圆弧的圆心为靠背运动机构的转动点，使靠背 沿上述第一圆弧运动；
第五，以靠背运动机构的转动点为圆心，靠背沿上述第一圆弧运 动形成的扇形中，取适当大小的半径，以该半径对应的第二圆弧制造 一靠背连接机构，所述靠背连接机构包含符合所述第二圆弧的运动轨 道。
根据上述方法设计的一种靠背运动机构，包括上架和靠背架，其 还包括所述靠背连接机构，靠背架通过靠背连接机构与上架活动连接 并依照所述运动轨道相对于上架运动。
优选地，所述运动轨道为大致符合所述第二圆弧的长孔。
进一步地，所述靠背架上设置有与所述靠背连接机构上的长孔配 合的销轴，通过所述销轴将所述靠背架的运动限定在所述长孔中。
优选地，靠背连接机构成对使用，并分别设置于上架的两侧。
优选地，所述靠背连接机构上还设置有两个连接孔，通过所述连 接孔将所述靠背连接机构固定于上架上。
优选地，所述靠背连接机构为镰刀形或半圆形。
优选地，所述靠背运动机构还包括驱动靠背架的原动件，原动件 的两端分别通过连接板与靠背架和上架转动连接。
优选地，所述靠背运动机构还包括支杆，支杆的两端分别通过连 接板与靠背架和上架转动连接。
本发明的有益效果是：本发明与现有的产品相比较，改进了原有 产品技术上的不足，结合人体工程学的理念，创造性地将靠背与座垫 之间的运动方式从转动副转变为移动副，在靠背运动过程中，使靠背 与座垫之间的机械转动点尽量靠近人体的转动点，使人体在从坐姿到 平躺、或者从平躺到坐姿的运动过程中，人体背部与靠背舒服地贴合， 使使用者背部与靠背之间的相对位移减至最少，从而将“搓背感”减 到最小，给使用者带来最佳、最舒适的体验。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
图1所示为根据本发明的方法所建立的人体坐标系及所取的A 点的坐标值；
图2所示为本发明的靠背运动机构的爆炸示意图；
图3所示为包含本发明的靠背运动机构的座椅的爆炸示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明通过分析人体脊柱上体压最大的A点的运动轨 迹设计靠背运动机构，在图1所示的实施方式中，考虑到中国人的平 均身高，发明人以一身高为167cm的男性为研究对象，具体为以下 步骤：
第一，如图1所示，建立人体坐标系，人体平躺，以股骨头下方 体压最大的点为原点O，沿腿部伸直的方向为X轴，垂直于腿部伸 直正面的方向为Y轴；
第二，通过测量，背部A点到O点的距离为438mm，将X坐标 等分10个区间，一般来说，靠背运动角度的范围为0-65°，在本实 施方式中，取人体由平躺到坐姿的过程，即如图所示的65°的范围 内，通过测量，取A点从(X0,Y0)至(X6,Y6)的7个坐标值，具体数 值如下表所示：
第三，利用MATLAB对所获得的坐标值进行曲线拟合，将拟合 后的曲线近似为第一圆弧，并找到第一圆弧的圆心；
第四，以上述第一圆弧的圆心为靠背运动机构的转动点，使靠背 沿上述第一圆弧运动；
第五，以靠背运动机构的转动点为圆心，靠背沿上述第一圆弧运 动形成的扇形中，取适当大小的半径，以该半径对应的第二圆弧制造 一靠背连接机构，所述靠背连接机构包含符合所述第二圆弧的运动轨 道。
参照图2，为本发明的一种靠背运动机构的一个具体实施例，包 括上架1和靠背架2，其还包括靠背连接机构3，所述靠背连接机构 3包含符合所述第二圆弧的运动轨道，靠背架2通过靠背连接机构3 与上架1活动连接并依照所述运动轨道相对于上架1运动。
作为对上述实施例的改进，所述运动轨道为大致符合所述第二圆 弧的长孔。
作为对上述实施例的进一步改进，所述靠背架2上设置有与所述 靠背连接机构3上的长孔配合的销轴，通过所述销轴将所述靠背架2 的运动限定在所述长孔所限定的运动轨道中。
作为对上述实施例的进一步改进，靠背连接机构3成对使用，并 分别设置于上架1的两侧。
作为对上述实施例的改进，所述靠背连接机构3上还设置有两个 连接孔，通过所述连接孔将所述靠背连接机构3固定于上架1上。
在本实施例中，靠背连接机构3采用内六角圆柱头螺钉33固定 于上架1上。优选地，内六角圆柱头螺钉33和靠背连接机构3之间 设置有弹簧垫片34。
在本实施例中，靠背架2通过靠背连接机构3与上架1相连接， 并采用自锁螺母31、滑动轴承32、尼龙垫片35将靠背架2限位在两 侧的靠背连接机构3的运动轨道中，其中滑动轴承32还可采用滚动 轴承，或者铜套等替代。
作为对上述实施例的改进，所述靠背运动机构还包括驱动靠背架 的原动件，原动件可以采用例如靠背电机、液压缸或气弹簧等驱动原 件，图2中所示的实施例为采用靠背电机4的情形。
作为对上述实施例的进一步改进，靠背电机4的两端分别通过连 接板6、7与靠背架2和上架1转动连接。
作为对上述实施例的改进，为了减小靠背的晃动，所述靠背运动 机构还包括支杆5，支杆5的两端分别通过连接板6、7与靠背架2 和上架1转动连接。同时，支杆还能对原动件的启动有一定的辅助作 用。
作为对支杆5的替代，还可以采用气弹簧、拉杆、弹簧等具有类 似功能的零件。
作为对上述实施例的进一步改进，其中，连接板6的一端固定连 接于靠背架2，另一端带有圆孔，并用于转动地连接靠背电机4的一 端，连接板7的一端固定连接于上架1，另一端带有圆孔，转动地连 接靠背电机4的另一端。
作为对上述实施例的进一步改进，连接板和支杆5之间采用支杆 销钉51和开口销52连接，类似地，连接板和靠背电机4之间采用电 机销轴41和开口销连接。
另外，本发明还涉及一种靠背角度调节过程中靠背舒适的座椅， 如图3所示，包括座垫11和靠背垫21，座垫11和靠背垫21分别设 置于上架1和靠背架2上，所述座椅还包括上述的靠背运动机构。
应当理解，上述的靠背运动机构并不仅仅适用于座椅，还适用于 具有类似功能的床类。
以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于 上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果， 都应落入本发明的保护范围之内。