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Die Erfindung bezieht sich auf einen Autositz, bei dem Sitzteil und Sitzlehne in ihrer Neigung einstellbar und mit die Sitzhaltung stabilisierenden Randwulsten ausgestattet sind wobei eine Nackenstütze vorgesehen ist.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines neuen Autositzes, durch den für den Benützer die bisher auftretenden Ermüdungs- und Verspannungserscheinungen weitgehend verringert und bei längerem Gebrauch bisher mögliche Dauerschäden vermieden werden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Autositzes, der bei fahrbedingten Überlastungen und auch bei Unfällen die Gefahr schwererer Verletzungen und insbesondere von Verletzungen bzw. Schäden im Wirbelsäulen- und Kofpbereich beseitigt bzw. zumindest verringert.
Die gestellte Aufgabe wird bei einem Autositz der eingangs genannten Art prinzipiell dadurch gelöst, dass der Sitzteil in einen die Sitzfläche aufweisenden Hinterteil und eine vordere Oberschenkelauflage unterteilt und der Hinterteil in seiner Neigung gegenüber der Oberschenkelauflage veränderbar ist, dass die Sitzlehne eine die Kyphosierung (Vorwölbung) der Lendenwirbelsäule des Benützers zumindest ab einer vorgegebenen Belastungsschwelle begünstigende Form aufweist und dass die Nackenstütze ebenfalls ab einer vorgegebenen Belastungsschwelle gegen Dämpferelemente begrenzt verstellbar angebracht ist.
Eine Grunderkenntnis der Erfindung besteht darin, dass praktisch bei allen bekannten Autositzen eine Unterstützung des Rückens und damit der Wirbelsäule in einem oberen Bereich stattfindet, wobei im Lendenbereich, wenn überhaupt eine vorsprin-
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gende Konvexwölbung der Lehne erzeugt wird, die in ihrer Härte zwar einstellbar sein kann, aber grundsätzlich eine Lordosierung der Wirbelsäule, populär ausgedrückt ein Hohlkreuz"erzwingt und diese Haltung bei auftretenden stärkeren Belastungen durch Stösse oder beim Unfall noch verstärkt. Es wurde festgestellt, dass gerade diese Haltung nicht nur Ermüdungen hervorruft, sondern gerade bei höheren Belastungen geradezu gefährlich sein kann.
Ausführliche Erläuterungen der Überlegungen, die zur Erfindung geführt haben,
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nicht durch einen Druck in den Lumbalbereich erzielt sondern durch die Sitzfläche. Je nach Einstellung kann dadurch die Lordosierung (Höhlung) oder Kyphosìerung (Vorwölbung) der LWS (Lendenwirbelsäule) gefördert werden, Die Kyphosienmg erweitert die Nervcnaustnttsstellen und dehnt die unteren Teile der Rückenmuskulatur.
Die Lordosierung entlastet die Bandverbindungen am lumbo-sacralen Übergang, d. h- die Bänder zwischen der beweglichen LWS und dem Kreuz-und Darmbein.
1. 1. Die Dämpfung der Sitzfläche Die weit verbreitete Meinung, die Bandscheiben wären die Stossdämpfer der Wirbelsäule, ist falsch. Wie ihr lateinischer Name schon sagt sind sie Zwischenwirbelscheiben d. h. Distanzgeber zwischen den Wirbelkörper.
Sie sind mit cmer völlig unelastischen, gallertartigen Flüssigkeit geRillt.
Umgeben wird dieser gallertartige Kern von einem ebenso unelastischem Faserknorpelring-
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Wirbelbogengelenke auf elastische Strukturen umgeleitet. Die Sehnen sindabhängig von ihrer Lange-sehr elastisch. Sie können um 6% ihrer Länge gedehnt werden und 90% ihrer Verformungskräfte wieder abgeben.
Im Bereich der Rückenmuskulatur finden wir daher für diesen Zweck ideale Bedingungen rmt kurzen und langen Sehnen, sodass bei Stauchung der LWS in
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Muskelkraft möglich ist. Zusätzlich füllt elastisches Gewebe die hinteren Partien der Wirbelbögen aus. Es handelt sich hierbei um das sogenannte Ligamentum flavum, das gelbe Band.
Fahrradsattel, Salkis, etc- sind daher auch so gebaut, dass die Federung des Sitzes die Stösse in die Kyphosienmg und damit von den unelastischen Bandscheiben in die Sehnen der Rückenmuskulatur ablenkt.
Entsprechend muss auch bei Autositzen, Bürosesseln etc. die Dämpfung eine Ableitung der axialen Stösse in die Kyphosierung ergeben.
Es gibt dafür mehrere Möglichkeiten : a) Abkippen der gesamten Sitzfläche wie bei Traktorsitzen b) Abkippen der Sitzauflage wie beim Fahrradsitz c) Kombination härterer und weicherer Materialien zur Sitzpolsterung d) Dämpfelemente an den Sitzfussen c) Dämpfelement wie Lattenrost oder Tellerrost unter der Sitzpolsterung ;
Latten im hinteren Bereich weicher, Teller mit Kipprichtung nach hinten
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1. 2. Punktelastizität der Oberschenkel-Auflagefläche Auch bei anscheinend ruhigem Sitzen bewegt sich dauernd der gesamte Bewegungsapparat. Schliesslich ist auch Atmen Bewegung ! Beim Autofahrer kommt es noch zusätzlich zu zielgerichteten Bewegungen der Beine.
Die Auflagefläche der Oberschenkel muss daher dauernd verformt werden um sich unterschiedlichen Konturen anzupassen. Einerseits braucht der Fahrer die Stützkräfte, andererseits muss von ihm die Auflagefläche der Oberschenkel dauernd verfonnt werden. Für diesen Einsatz ist Punktelastizität notwendig und Flächenelastizitätstörend.
Die Punktelastizität kann erreicht werden durch : a) Polstermaterial b) Segmentierung der Polsterung, wobei schräge Schnittfuhrung zusätzlich die Bewegungsrichtung beeinflU5sen kann c) Sitzunterbau mit beweglichen Latten, TeUem oder Ähnlichem
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1. 3. Die Seitenwülste
Es ist bekannt, dass die seitlichen Sìtzflächcnbegrenzungen bei Kurvenfahrten sogenannten Seitenhalt geben sollen. Eine weitere wichtige Funktion ist, dass Sie entspanntes Sitzen oder Lümmeln ermöglichen. So wie ein Soldat nicht länger als eine halbe Stunde Habt-Acht"-Stehen kann so kann auch ein Autofahrer nicht ununterbrochen aktiv seinen Körper stabilisieren.
Es gibt daher auch zwei Arten der Haltung. a) Die muskuläre Haltung als Ausgangspunkt für Bewegungen (= habit-
Acht"undSalutieren, Gewehrgriff,etc.) b) Die amuskuläre Haltung(#Ruht" oder #Rührt euch") für entspanntes
Stehen oder Sitzen Auch beim Autofahren muss entspanntes Sitzen ermöglicht werden, sodass der Fahrer aus der aktiven Mittclstellung in eine passive durch Bänder oder orthopädische Hilfsmittel begrenzte Extremstellung seines Sitzapparates gehen kann. Auch diese Positionen, die wir als Lümmeln bezeichnen, werden immer wieder gewechselt Bandscheiben und Gelenksknorpel haben keine eigene Blutgefässversorgung sondern werden nur durch den Wechsel von Druck und Entlastung) also durch Bewegung ernährt.
Das Innehalten in einer Position, ganz egal in welcher ist daher zu vermeiden. Dem Schulkind dauernd zu sagen : Halte dich gerade !" ist daher nicht sinnvoll sondern zwecklos. Lehrer und Eltern gehen damit den Schülern auf die Nerven und schaden mit solchen Haltungsvorschriften mehr, als sie damit helfen. Auch bei längeren Autofahrten dienen daher die Seitenwülste dem entspannten Sitzen und dem Dehnen der durch die aktive Haltearbeit zu Verspannung neigenden Muskulatur.
2. Die Sitzlehne Die Sitzlehne dient der statischen Entlastung des Oberkörpers, aber nicht seiner Ruhigstellung. Wie wir aus Erfahrung wissen, schädigt die Ruhigstellung
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Gelenksknorpel und Bandscheiben obwohl sie manchmal einen notwendigen
Bestandteil einer Behandlung darstellt-Schmerzen zeigen am Bewegungsapparat nicht an, ob jemand alt oder jung, gerade oder schief ist. Sie zeigen nicht einmal
Knorpelschäden oder Bandscheibendegenerationen an, da diese Strukturen keine sensible Nervenversorgung haben.
Schmerzen zeigen Fehlfunktionen an ! Diese Femiunktionen können auf zwei
Arten behandelt werden : a) Ausschalten, d. h. Ann in der Schlinge bei Schulterschmerz, Mieder bei Kreuzschmerz, Gips bei Kniebeschwerden. b) Korrektur der Fehlfunktion durch Schulung bzw. Erlernen natürlicher
Bewegungsmuster mit dem Ziel falsch eingelernte Programme zu korrigieren.
Im Oberkörper müssen folgende Bewegungen beachtet werden : a) Streck- und Beugebewegung in der Lendenwirbelsäule b) Drehbewegung in der Brustwirbelsäule c) Seitneigung der gesamten Wirbelsäule d) Atmung im Brustkorb e) Bewegung der Schulterblätter 2. 1. Streck- und Beugebewegung der Lendenwirbelsäule Durch die senkrecht stehenden Wirbelbogengelenke findet die Streckung und Beugung des Rumpfes im Lumbalbereich statt. Die Streckung erkennt man an der Höhlung = Lordose, die Beugung an der Vorwölbung = Kyphose der Lendenwirbelsäule.
Vorne wird die Lordosierung der Lendenwirbelsäule durch die fast unelastischen Längsbänder an der Vorderkante der Wirbelkörper begrenzt Hinten wird sie durch die dachziegelartig nach schräg unten verlaufenden Wirbelbögen abgegrenzt. Der einzige aktive elastische Stabilisator ist die Bauclnnusku1atur.
In Lordose kann die Lendenwirbelsäule amuskulär, dh. mit minimaler Muskelarbeit, aufrecht gehalten werden. Deshalb macht jeder Mensch bei entspanntem Stehen oder Sitzen ein Hohlkreuz. Diese Stellung kann lange ermüdungsfrei gehalten werden, es müssen nur die Belastungszonen durch Wechsel des Standbeins immer wieder verändert werden. Im Sitzen erfolgt der Lastwechsel durch seitliches Abstützen an Armlehnen, Wänden, Randwulsten oder Ähnlichem. In Lordose kann die Lendenwirbelsäule keine Stösse abfedern,
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da es dafür keine elastischen Strukturen gibt. Nur die Bauchmuskulatur könnte über die Bauchpresse aktiv und elastisch Stösse abfedern.
Die Lordose ist daher oft in Kombination mit einer Seitneigung eine
Entlastungsstellung der Wirbelsäule für muskuläres Stehen und Sitzen.
Dynamisch Belastungen der Wirbelsäule in Lordose führen zu
Funktionsstörungen mit Blockierungen der Wirbel-oder Kreuzdarmbeingelenke und sind sowohl im Sport als auch im Alltag die Hauptursache für
Kreuzschmerzen.
Für die muskuläre Haltung und damit für die Bewegung des Rumpfes ist daher die Kyphosierung entscheidend. Die Bandverbindungen zwischen den
Wirbelbögen und die vielen Sehnen der Rückenmuskulatur sind sehr elastisch und stellen ein ideales aktives und passives Dämpfungssystem dar. Jeder Radfahrer, Motorradfahrer und Judokampfer muss daher bei jedem Sturz die Wirbelsäule gebeugt d. h. kyphosiert haben. Die grossen dynamischen Belastungen wie sie Bobfahrer und Rodler im KreiseL, cils in den engen Kurven aushalten müssen sind nur in Kyphose der Lendenwirbelsäule möglichIn diese aktive stabilisierende Bewegungsketten wird auch die Stabilisierung des Kopfes miteinbezogen.
Eine Lordosestütxe die bei einem Autoauffahrunfall diese Bewegungskette bricht in dem sie passiv die Lendenwirbelsäule in die Lordose zwingt, macht die Wirbelsäule instabil und ein Schleudertrauma mit Verletzung vorwiegend der Halswirbelsäule ist die Folge. Wenn ein Kunstbahnrodler mit Lordosestutze im Rodelsitz in den sogenannten Kreisel einführe, wo ein Mehrfaches des eigenen Körpergewichts ausgehalten werden muss, würde es zum Aufschlagen des Hinterkopfes auf die Eisbahn kommen.
So wird auch die Beobachtung erklärbar, dass beim Autodromfahren, bei gleichem Aufprall, Halswirbelsäulenschleudertraumata seltener sind als in Autos mit Nackenstütze.
Machen Sie folgenden Versuch : a) Rückenlage + Hohlkreuz = Lordose
Versuchen Sie nun, den Kopf gegen Widerstand zu heben !
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Die Kyphosierung beim Auffahrunfall kann erreicht werden durch die Form der Konstruktion unter der Polsterung.
2. 2. Die Drehbewegung in der Brustwirbels ule Durch die dachziegelartig übereinander liegenden Wirbelbogengelenke der Brustwirbelsaule findet im oberen Bereich des Rumpfes die Drehbewegungen statt. Diese sind kombiniert mit den Armbewegungen und am Rücken durch seitliche Verkrümmungen der Brustwirbelsäule erkennbar. Den grössten Bewegungsausschlag finden man in Höhe des neunten Brustwirbels. Dieser liegt etwa 3 bis Scm unter der gedachten Verbindungslinie zw. den nach unten gerichteten Schulterblattspitzen.
Im Zentrum der Lehne soll daher eine feste Abstützungsfläche Halt geben und zur Seite durch ihre Punktelastizität Drehbewegungen ermöglichen.
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2. 3. Die Seitneigung der gesamten Wirbelsäule In jedem Sport ist die Seitncigung ein technischer Fehler- Seitneigungen sind entweder reflektorische Ausgleichsbewegungen oder passive Entlastungsstellungen. Beim entspannten Stehen oder Sitzen kommt es mit der Verstärkung der physiologischen (nonnalen) Krümmungen der Wirbelsäule, d. h. der Zunahme der Höhlung der Lendenwirbelsäule und Vorwölbung der Brustwirbelsäule, zur Seitneigung. Durch dieses einmal das rechte und dann das linke Bein mehr Belasten, sich einmal rechts und dann wieder links Abstützen bzw. Anlehnen erfolgen die nötigen Belastungswechsel der Bandscheiben, Gelenksknorpel und Bänder. Dazu benötigt ein Burosessel oder Autositz seitlich Randwülste und/oder Armlehnen.
Besonders ausgebildet findet man diese
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Zweck Armlehne und Randwülste vor allem im Bereich der Rückenlehne haben.
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Die Atmung erfolgt bei entspannter Bauchmuskulatur durch Heben und Senken des Zwerchfells und bei angespannter Bauchmuskulatur durch Heben und Senken des Brustkorbes. Dieses Heben und Senken der Rippen, welche mit der Brustwirbelsäule gelenkig verbunden sind, dürfen durch die Rückenlehne nicht behindert werden. Die Rückenlehne soll daher im Brustkorbbereich flach und nicht rund ausgerührt sein. Die Seitenstabihtät muss durch Randwülste und nicht durch die Rundung der gesamten Lehne erfolgen. ldeal wäre eine Emstellbarkeit dieser seitlichen Begrenzung der Lehne auf die Breite des Rückens des Fahrers.
2. 5. Die Bewegung der Schulterblitter Die Schulterblätter sind mit dem Rumpf nur über die Schlüsselbeine gelenkig verbunden. Die freie Beweglichkeit der muskulär geführten Schulterblätter und die richtige Koordination ihrer Bewegungen sind äusserst wichtig.
Die Schulterblatter tragen die Gelenkspfanne des Schultergelenk und werden bei allen Armbewegungen so mitbewegt, dass Gelenkskopf und-pfanne optimal zueinander eingestellt bleibenDie Armbewegungen und damit die Scbulterblattbewegungen können entweder durch die Sinnesorgane des Kopfes, vorwiegend über die Augen, kontrolliert oder mit der Brustwirbelsäule und damit mit Drehbewegungen koordiniert werden.
Kontrollieren die Augen die Hände, wie in der Lemphase einer Bewegung beim Tanzen, Tennis, Golf oder im Stress werden die Schulterblätter hochgezogen und mit der Halswirbelsaule koordiniert Dieses Hochziehen der Schultern führt auf Dauer zu Überlastungen der Sehnenansät7e, zu Verspannungcn der
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Kopfschmerzen. Das Schulter-Arm-Syndrom entsteht im wesentlichen durch das dauernde Hochziehen der Schulterblätter. Die Arme sollen daher wenn möglich über das Senken der Schulterblätter mit den Drehbewegungen des Rumpfes koordiniert werden.
Autositze, Burosessel, etc in denen Arbeit mit den Händen ausgeführt wird, dürfen daher mit ihrer Lehne die Schulterblätter nicht nach oben drückeiL sondern sie müssen die freie, ungehinderte Drehung der Schulterblätter erlauben. Rundungen im oberen Bereich der Sitzlehne, welche die Schulter nach vorne oben drücken, sind als Förderer von Schulter-Nackenbeschwerden zu vermeiden. Auch in diesem Bereich der Lehne muss diese punktelastisch ausgeführt werden, und darf nicht die Vorwölbung bzw. Rundung des Rumpfes durch Druck auf die Schulterblätter unterstützen.
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Die Nackenstütze fängt den Kopf bei einer Kollision hinten auf. Sie muss punktelastisch zur Druckverteilung ausgeführt sein.
Sie darfweitcrs nicht durch ihre Elastizität die auf sie einwirkende Kraft wieder abgeben, sondern sie muss sie wie ein Stossdämpfer auffangen und vernichten. Dies wird erreicht durch : a) Polstermaterial (Latex oder ähnliches) b) Segmentierung der Polsterung-durch schräge Schnittfubnng kann eine
Richtung gefördert werden c) Dämpfende Konstruktion unter der Polsterung d) Dämpfende Verbindung mit dem Sitz
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes entnimmt man der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung, in der in Ergänzung der Skizzen des Beschreibungsteiles "Der Autositz" ein Ausführungsbeispiel schematisiert veranschaulicht ist.
Es zeigen : Fig. 1 einen erfindungsgemässen Autositz im Schaubild, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsvariante des Sitzes nach
Fig. 1 und die Fig 3 bis 5 jeweils schematisch im Längsschnitt Ausführungsformen des Sitztei- les.
In der Zeichnung wurde jeweils nur der Autositz selbst ohne seine Bodenstützen, Höhen- und Neigungseinstelleinrichtungen, Verankerungen und Sicherheitsgurthalterungen dargestellt. Im Gegensatz zu allen bekannten Ausführungen besteht der Sitzteil aus einem Hinterteil 1 und einer vorderen Oberschenkelauflage 2 wobei der Hinterteil 1 gegenüber der Oberschenkelauflage 2 in seiner Neigung einstellbar ist. Ferner sind eine Rückenlehne 3 und eine Kopfstütze 4 vorhanden und durchgehende oder auch für Sitzteile 1,2 und Rückenstütze 3 gesondert angebrachte, stabilisierende Randwulst 5 vorhanden. Es ist möglich, die Randwulste 5 im Rückenstützenbereich in Querrichtung verstellbar und feststellbar anzubringen und so auf die Rückenbreite des Benützers einzustellen.
Die Kopfstütze 4 ist nicht wie herkömmliche Kopfstützen mit Hilfe von Federn sondern mit Hilfe von bleibend verformbaren oder sich nur langsam rückstellenden Dämpferelementen 6 befestigt.
Fig. 2 zeigt, dass die Rückenstütze 3 aus einer tragenden Schale 7 und einer Polsterung 8 bestehen kann, wobei die ie tragende Schale 7 vom Lendenwtrbe)- bereich abwärts eine Auswölbung 9 aufweist, die Polsterauflage 8 aber an ihrer Anlehnseite 10 eben ausgebildet ist. Bei einem stärkeren Druck auf diese Polsterauflage 8 wird sie tiefer unter Einwölbung in die Auswölbung 9 hineingedrückt, wodurch in Kombination mit einem Abkippen oder einer vorgesehenen Schräglage des Hinterteiles 1 eine Kyphoisierung der Lendenwirbelsäule des Benützers er-
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zwungen wird. Weitere Möglichkeiten der Ausgestaltung der Rückenstützung sind im ausführlich erläuternden Beschreibungsteil angegeben.
Nach Fig. 2 ist der Hinterteil 1 mit der Oberschenkelauflage 2 des Sitzteiles 1,2 über ein Gelenk 11 verbunden und kann um dieses Gelenk in verschiedene Kipplage eingestellt werden.
Fig 3 zeigt, dass ein Abkippen des Hinterteiles 1 bzw. eine vertiefte Aufsitzlage im Hinterteilbereich auch durch ein weicheres Polster 12 am Hinterteil 1 und eine härtere, Punktelastizität aufweisende Polsterung 13 der Oberschenkelauflage 2 erzwungen werden kann.
Nach Fig. 4 ist bei wieder über ein Gelenk 11 mit der Oberschenkelauflage 2 verbundenen Hinterteil 1 dieser Hinterteil über ein Dämpferelement 14 bzw. mehrere solche Dämpferlemente abgestützt. Die Elemente 14 sind beim Ausführungsbeispiel als Feder-Stossdämpferelemente veranschaulicht.
Schliesslich zeigt Fig. 5 die Möglichkeit den Sitzteil 1,2 auf einem Lattenrost als Dämpfungselement abzustützen, wobei der Lattenrost 15 im Bereich des Hinterteiles durch grössere Abstände der Latten oder durch grössere Biegsamkeit weicher als m Bereich der Oberschenkelauflage 2 eingestellt ist.