1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lordosenstütze, insbesondere zur Ver
wendung in einem Sitz eines Kraftfahrzeugs.
2. Der Stand der Technik
Lordosenstützen werden üblicherweise in einen Sitz, Stuhl o. ä. eingebaut, um der
Lehne eine gewölbte Form zu verleihen. Ziel ist dabei die Unterstützung der Wir
bel des Rückgrats, um auch bei lang andauernder Benutzung, beispielsweise eines
Bürostuhls oder eines Fahrzeugsitzes eine bequeme und gesunde Haltung zu ge
währleisten.
Zur Anpassung an die Anatomie des jeweiligen Benutzers sind Lordosenstützen
häufig einstellbar ausgebildet. Dabei ist typischerweise sowohl eine Verstellung
der Wölbung (stärker oder schwächer gekrümmt), als auch eine Höhenverstellung
vorgesehen, die ermöglicht, daß die Form der Lehne beispielsweise eines Fahr
zeugsitzes, auf Personen mit unterschiedlicher Größe angepasst werden kann.
Durch die Höhenverstellung kann die vertikale Position der Wölbung der Lordo
senstütze verändert werden.
Lordosenstützen der genannten Art, wie sie beispielsweise in der DE 43 14 325
und der DE 42 20 995 beschrieben sind, bestehen üblicherweise aus zwei vertikal
angeordneten Streben o. ä., auf denen eine Vielzahl von Querlatten angeordnet ist.
Mit Hilfe einer oder mehrerer Spanneinrichtungen, wie z. B. Bowdenzügen oder
Spannriemen, die an der obersten und der untersten Latte angreifen, können die
beiden vertikalen Streben einstellbar gebogen werden, so daß die darauf angeord
neten Querlatten insgesamt näherungsweise ein Tonnengewölbe bilden. Von der
Seite betrachtet ergibt sich damit ein im wesentlichen kreisbogenförmiger Quer
schnitt der Lordosenstütze. Aus der AT 396 734 ist ferner eine Konstruktion be
kannt, bei der sich mehrere verschiedene Wölbungen, die durch einen gemeinsa
men Hauptzug gesteuert werden, zu einer Gesamtform überlagern.
Eine weitere Konstruktion ist aus der DE 29 35 352 bekannt. Hier werden zwei
unabhängig betätigbare Gruppen von Seilzügen dazu verwendet die Wölbung ei
nes flächigen Bauteils einzustellen. Da jedoch der untere Ansatzpunkt beider Seil
zuggruppen identisch ist, ist die genaue Einstellbarkeit der Stütze auf ihre untere
Hälfte begrenzt, d. h. der Scheitelpunkt der Wölbung kann nur aus der Mitte des
flächigen Bauteils nach unten verschoben werden.
Zur Höhenverstellung sind die oberste und die unterste Querlatte üblicherweise
gleitend auf einem oder mehren vertikalen Stäben angeordnet, so daß die gesamte
Stütze mit Hilfe eines weiteren Bowdenzugs o. ä. einstellbar aufwärts bzw. ab
wärts verschoben werden kann.
Obwohl mit den beschriebenen Konstruktionen nach dem Stand der Technik theo
retisch die Wölbung und die Position der Lordosenstütze eingestellt werden kann,
treten jedoch im praktischen Einsatz mehrere Schwierigkeiten auf:
Bei der Verwendung der Stütze in der Rückenlehne beispielsweise eines Sitzes
eines Kraftfahrzeugs ist das flexible Gerüst aus Streben und Querlatten unterhalb
der Polsterung angebracht. Dabei zeigt es sich, daß eine gewölbte Lordosenstütze
aufgrund des Drucks und der damit verbundenen Reibung bei einer Bewegung
aller Querlatten entlang der Polsterung nur schwer, wenn überhaupt, aufwärts oder
abwärts bewegt werden kann. Eine leichte vertikale Einstellung ist nur dann mög
lich, wenn die Stütze völlig entspannt, d. h. ohne jede Wölbung ist. Dies führt je
doch zu einer komplizierten Prozedur, da für jede Höhenanpassung die Lordosen
stütze zunächst in ihre nicht-gewölbte Ausgangsposition gebracht werden muß
und erst nach der vertikalen Einstellung erneut gewölbt werden kann.
Weiterhin wird die Polsterung im Bereich der Wölbung der Stütze durch die
Querlatten häufig stark komprimiert, so daß die Lehne ihre ursprünglich Flexibi
lität verliert. Im ungünstigsten Fall kann in einem Kraftfahrzeug eine aus diesem
Grund zu inflexible Lordosenstütze bei einem Unfall zu Verletzungen im Bereich
des Rückgrats führen.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit das Problem zugrunde, eine einfache und
kostengünstige Lordosenstütze zu schaffen, die die oben erläuterten Nachteile des
Standes der Technik überwindet und bei der die Position der Wölbung leicht ein
zustellen ist.
Gemäß eines weiteren Aspekts liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu
grunde, eine einfache Lordosenstütze zu schaffen, die auch im gewölbtem Zu
stand eine hinreichende Flexibilität aufweist, um damit den Sitzkomfort und die
Sicherheit der Benutzers zu erhöhen.
3. Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lordosenstütze, insbesondere zur Ver
wendung in einem Sitz eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einem Biegeelement
und zumindest zwei unabhängigen Betätigungselementen, um das Biegeelement
zu biegen, wobei das erste Betätigungselement an einem ersten Bereich des Bie
geelements angreift, um eine erste Wölbung der Lordosenstütze zu erzeugen und
das zweite Betätigungselement an einem zweiten Bereich des Biegeelements an
greift, um eine zweite Wölbung der Lordosenstütze zu erzeugen, so daß sich die
gesamte Wölbungsform der Lordosenstütze als eine Überlagerung der ersten und
zweiten Wölbung ergibt.
Durch die erfindungsgemäße Konstruktion kann je nachdem welches Betäti
gungselement wie stark betätigt wird, die Stütze an unterschiedlichen Stellen ge
krümmt werden. Dadurch kann im Ergebnis die Position des Scheitelpunktes der
Wölbungsform verschoben werden, ohne daß wie im Stand der Technik die ge
samte Lordosenstütze bewegt werden muß. Besonders bevorzugt sind der erste
und der zweite Bereich übereinander angeordnet, um dadurch eine Höhenverstell
barkeit der Wölbungsform zu erreichen. Eine vertikale Verschiebung zur Einstel
lung der Stütze gegen die Reibungskraft der umgebenden Polsterung ist damit
nicht mehr nötig.
Vorzugsweise sind an dem zumindest einen Biegeelement eine Vielzahl von Stüt
zelementen angeordnet ist. Während das zumindest eine Biegeelement die Wöl
bungsform der Stütze bestimmt, wird durch die Vielzahl der Stützelemente diese
Form auf die Fläche der Lehne übertragen.
Das erste und das zweite Betätigungselement umfassen bevorzugt jeweils zumin
dest einen Bowdenzug, wobei die Hülle des ersten Bowdenzugs vorzugsweise an
den Biegeelementen im Bereich eines Stützelementes befestigt ist, das nicht das
unterste Stützelement ist, und wobei das Ende des inneren Stahlseils des ersten
Bowdenzugs im Bereich des obersten Stützelements befestigt ist oder umgekehrt.
Die Hülle des zweiten Bowdenzugs ist hingegen bevorzugt an den Biegeelemen
ten im Bereich des untersten Stützelementes befestigt ist und das Ende des inneren
Stahlseil des zweiten Bowdenzugs im Bereich eines Stützelements, das nicht das
oberste Stützelement ist, oder umgekehrt. Je nachdem, ob der erste, der zweite
oder beide Bowdenzüge gespannt werden, ist die Wölbungsform daher mehr im
oberen, im unteren oder im mittleren Bereich besonders gekrümmt.
Bevorzugt weist die Lordosenstütze zumindest einem Biegeelement und zumin
dest einem Stützelement auf, wobei das zumindest eine Stützelement federnd an
dem zumindest einen Biegeelement befestigt ist.
Durch die federnde Befestigung des zumindest einen Stützelements an dem zu
mindest einen Biegeelement wird erreicht, daß die Lordosenstütze und damit die
Lehne des entsprechenden Sitzes auch in gewölbtem Zustand die für ein hohes
Maß an Komfort und Sicherheit notwendige Flexibilität aufweist.
Vorzugsweise sind eine Vielzahl von Stützelementen auf zwei Biegeelementen
angeordnet, die jeweils bevorzugt ein die beiden Biegeelemente verbindendes
Mittelteil und zwei federnd aufgehängte Stützflächen umfassen. Dadurch wird
eine federnde Gesamtkonstruktion geschaffen, die sich vorzugsweise über die
gesamte Breite der Lordosenstütze erstreckt. In einer besonders vorteilhaften Aus
führungsform sind die Stützflächen z-förmig mit dem Mittelteil verbunden. Die z
förmige Verbindung erzeugt in einfacher und kostengünstig herzustellender Weise
die erfindungsgemäße Federwirkung.
Vorzugsweise sind die Stützflächen im Außenbereich nach vorne gebogen sind
und im Innenbereich nach hinten gebogen, um der Lehne, in die die Lordosenstüt
ze eingebaut wird, eine leicht schalenförmige Gestalt zu verleihen. Dies steigert
insbesondere im Fall eines Fahrzeugsitzes den Sitzkomfort.
Weiter Fortentwicklungen sind Gegenstand weiterer abhängiger Ansprüche.
5. Kurze Beschreibung der Zeichnung
In der folgenden detaillierten Beschreibung werden derzeit bevorzugte Ausfüh
rungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung
beschrieben, in der zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten bevorzugten Ausfüh
rungsform der erfindungsgemäßen Lordosenstütze;
Fig. 2a-2c eine schematische Darstellung möglicher Wölbungsformen der
erfindungsgemäßen Lordosenstütze;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer weiteren bevorzugten Aus
führungsform der erfindungsgemäßen Lordosenstütze;
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht des obersten bzw. untersten Stüt
zelements der Ausführungsform aus Fig. 3;
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht eines mittleren Stützelements der
Ausführungsform aus Fig. 3.
4. Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Im folgenden werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand von Lordosenstützen für einen Sitz eines Kraftfahrzeugs beschreiben. Es
versteht sich jedoch, daß die vorliegende Erfindung auch in anderen Bereichen,
wie z. B. in Bürostühlen oder bei medizinisch-therapeutischen Geräten Verwen
dung finden kann.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 sind in einem äußeren Rahmen 10 zwei im wesent
lichen vertikal angeordnete Biegeelemente 20 vorgesehen. Vorzugsweise werden
die Biegeelemente 20 aus mit Kunststoff ummantelten Spiralfedern gebildet, die
dauerhaft die notwendigen flexiblen Eigenschaften aufweisen. Denkbar sind je
doch auch biegsame Latten oder aus einem elastischen Kunststoff geformte Ele
mente. Obwohl in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel zwei Biegeelemente 20
dargestellt sind, lässt sich die erfindungsgemäße Konstruktion auch mit mehr als
zwei Biegeelementen 20 verwirklichen.
Um die Krümmung auch auf die seitlichen Außenbereiche der Lehne zu übertra
gen, sind auf den zwei Biegeelementen 20 mehrere Stützelemente 30 im wesentli
chen waagrecht angeordnet. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 sind
fünf Stützelemente 30 vorgesehen, andere Anzahlen sind ebenso denkbar. Bei
einer Krümmung der Biegeelemente 20 formen die Stützelemente 30 somit eine
gewölbte Fläche, die, wenn die erfindungsgemäße Lordosenstütze unterhalb der
Polsterung (nicht dargestellt) eines Fahrzeugsitzes angeordnet wird, zu der anato
misch erwünschten Wölbung eines Teilbereichs der Lehne führt. Der aus Biegee
lementen 20 und Stützelementen 30 gebildete flexible Rost des in Fig. 1 gezeigten
bevorzugten Ausführungsbeispiels kann auch durch eine einfach biegsame Platte,
beispielsweise aus einem geeigneten elastischen Kunststoff ersetzt werden.
Um die erfindungsgemäße Einstellbarkeit der Wölbung der Lordosenstütze zu
erreichen, sind vorzugsweise zwei Paare von Bowdenzügen 41a, 42a, 41b, 42b
vorgesehen, die an unterschiedlichen Stellen der Biegeelemente 20 angreifen. So
sind die äußeren Hüllen 41a des ersten Paares von Bowdenzügen auf Höhe des
zweituntersten Stützelements an den Biegeelementen 20 befestigt, während die
entsprechenden Enden der inneren Stahlseile 42a im Bereich des obersten Stütze
lementes verankert sind. Die äußeren Hüllen 41b des zweiten Paares von Bow
denzügen sind dagegen im Bereich des untersten Stützelementes an den beiden
Biegeelementen 20 befestigt und die korrespondierenden Stahlseile 42b im Be
reich des zweitobersten Stützelementes (eine Vertauschung der Befestigungen der
Hüllen 41a, 41b mit den Enden 42a, 42b der inneren Stahlseile ist natürlich pro
blemlos möglich).
Im Ergebnis führt die Betätigung des ersten Paares von Bowdenzügen 41a, 42a
zur Krümmung der oberen Teilbereiche der Biegeelemente 20 und damit der
Lordosenstütze (vergl. schematische Seitenansicht der Lordosenstütze aus Fig. 2a,
die schwarzen Rechtecke zeigen die Ausgangsposition der Stützelemente 30, die
weißen Rechtecke ihre Anordnung in der gewölbten Lordosenstütze), während die
Betätigung des zweiten Paares von Bowdenzügen 41b, 42b eine Krümmung der
unteren Teilbereiche der Biegeelemente 20 hervorruft (vergl. schematische Sei
tenansicht in Fig. 2b). Werden simultan beide Paare von Bowdenzügen gespannt,
ergibt sich die in Fig. 2c schematisch dargestellte Wölbung, d. h. die Überlagerung
der Wölbungen aus den Fig. 2a und 2b (durch gestrichelte Linien angedeutet).
Wie durch den kleinen waagrechten Pfeil in Fig. 2c angedeutet liegt in diesem
Fall der Scheitelpunkt der resultierenden Wölbungsform im wesentlichen in der
Mitte der Lordosenstütze.
Möglich wird die in Fig. 2c dargestellte Überlagerung der durch die beiden Paare
erzeugten Wölbungen dadurch, daß sich die Teilbereiche der Biegeelemente 20,
die vom ersten Paar 41a, 42a bzw. vom zweiten Paar 41b, 42b Bowdenzüge ge
krümmt werden, vorzugsweise überlappen. Obwohl in dem in Fig. 1 gezeigten
bevorzugten Ausführungsbeispiel nur zwei Paare von Bowdenzügen 41a, 42a,
41b, 42b dargestellt sind, läßt sich die erfindungsgemäße Konstruktion auch auf
größere Anzahlen von Einzelwölbungen erweitern, um dadurch komplexere
Formgebungen zu ermöglichen. Wichtig ist jedoch die unabhängige Betätigung
der einzelnen Bowdenzugpaare, um einen kontinuierlichen Übergang der in den
Fig. 2a-2c gezeigten Wölbungsformen ineinander zu erlauben.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion liegt darin, daß zur
Höhenanpassung nicht die gesamte Lordosenstütze entlang des Rahmens 10 auf
oder ab bewegt werden muß, sondern selektiv die gewünschten Bereiche der
Lordosenstütze gewölbt werden können. Dadurch wird einerseits die Einstellung
einer gewünschten Wölbung erleichtert und zum anderen werden vielfältigere
Formgebungen ermöglicht.
Anstelle der erläuterten Krümmung der Biegeelemente 20 durch Bowdenzüge,
können auch andere Betätigungselemente zum Einsatz kommen. So ist beispiels
weise die Verwendung von Spannriemen o. ä. denkbar, die auf einer Achse aufge
wickelt werden. Solche Anordnungen sind aus dem Stand der Technik bekannt
und werden daher im folgenden nicht weiter erläutert.
Zur Betätigung der bevorzugt verwendeten Bowdenzüge 41a, 42a, 41b, 42b kön
nen bekannte Steuereinheiten verwendet werden. Die Einstellung kann dabei so
wohl manuell als auch unter Verwendung eines oder mehrerer Elektromotoren
erfolgen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform (nicht dargestellt) ist
die Steuerung durch geeignete mechanische oder elektronische Maßnahmen dabei
so ausgelegt, daß mit einem ersten Steuerelement das Ausmaß der Wölbung fest
gelegt wird und mit einem weiteren Steuerelement durch eine entsprechende An
steuerung der beiden Paare von Bowdenzügen 41a, 41b, 42a, 42b die vertikale
Position bestimmt werden kann.
In Fig. 3 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Lordosenstütze dargestellt, bei der anstelle der durchgehenden Stützelemente 30
aus Fig. 1 dreiteilig aufgebaute Stützelemente 30' verwendet werden. Wie aus den
Seitenansichten in Fig. 4 und Fig. 5 zu erkennen, umfaßt ein Stützelement 30'
vorzugsweise ein die beiden Biegeelemente 20 verbindendes Mittelteil 31 und
zwei seitliche Stützflächen 32, die jeweils über einen Zwischenträger 33 mit dem
entsprechenden Biegeelement 20 vorzugsweise z-förmig verbunden sind. Zur Er
leichterung der Darstellung ist in Fig. 3 nur ein Paar 50 von Bowdenzügen darge
stellt, es versteht sich jedoch, daß die bevorzugten Stützelemente 30' auch im Fall
der Lordosenstütze aus Fig. 1 verwendet werden können.
Die besonders bevorzugte z-förmige Verbindung zwischen dem Mittelteil 31 (und
damit den Biegeelementen 20) und den Stützflächen 32 ermöglicht zum einen die
durch die dünnen Doppelpfeile in den Fig. 4 und 5 schematisch dargestellte
Kippbewegung der Stützflächen 32, zum anderen aber auch ein generelle Vor-
und Zurückbewegung, wie sie durch die dicken Doppelpfeile angedeutet wird. Die
gewünschten Federungseigenschaften des Stützelements 30' werden dabei durch
die Wahl der verwendeten Materialien (beispielsweise Kunststoffe wie Polyamid
Nr. 6, aber auch Leichtmetalllegierungen oder geeigneten Hölzern) und durch die
Dimensionierung des Zwischenträgers 33 bestimmt.
Im Ergebnis wird eine Lordosenstütze mit verbesserter Flexibilität geschaffen, da
die Federungseigenschaften der Stützelemente 30' von der Krümmung der Biege
elemente 20 im wesentlichen unbeeinflußt bleiben und damit den sensiblen Be
reich des Rückgrats vor übermäßiger Belastung schützen. Alternativ zu der bevor
zugten z-förmigen Verbindung ist auch die Verwendung von speziellen Fe
derelementen, wie z. B. Elastomerpuffern zwischen dem Mittelteil 31 bzw. den
Biegeelementen 20 und den Stützflächen 32 denkbar.
Um der Lehne, in der die erfindungsgemäße Lordosenstütze verwendet wird, eine
leicht schalenförmige Gestalt zu verleihen, sind die seitlichen Stützflächen, die
sich vorzugsweise im wesentlichen über die gesamte Breite der Lordosenstütze
erstrecken, bevorzugt im Außenbereich leicht nach vorne und im Innenbereich
leicht nach innen gebogen. Eine solche Formgebung findet insbesondere bei Sit
zen für Kraftfahrzeuge Verwendung.
Da das oberste und das unterste Stützelement 30' unabhängig von der eingestell
ten Wölbungsform im wesentlichen in der Ebene des äußeren Rahmens 10 ver
bleibt, sind zur Erhöhung der Stabilität bevorzugt zusätzliche seitliche Befesti
gungen 60 vorgesehen (vergl. auch Fig. 1), durch die sich die seitlichen Stäbe des
Rahmens 10 erstrecken.