DE112017004697T5

DE112017004697T5 - Systeme und Verfahren für ergonomische Stühle

Info

Publication number: DE112017004697T5
Application number: DE112017004697.1T
Authority: DE
Inventors: Bryce Harlow
Original assignee: Bock 1 GmbH and Co KG
Current assignee: Bock 1 GmbH and Co KG
Priority date: 2016-09-20
Filing date: 2017-09-20
Publication date: 2019-07-04
Also published as: US20180078812A1; US20190209886A1; WO2018054533A1; US10272282B2

Abstract

Ein Stuhl zum Bieten einer Stütze für eine Wirbelsäule eines Benutzers zur Verbesserung der Haltung und zur Bereitstellung von Wegen für den Benutzer zum Durchführen von Bewegungsübungen. Der Stuhl kann eine flexible Verbindung enthalten, die einer Rückenstütze ermöglicht, sich seitwärts durch einen seitlichen Neigungsbewegungsbereich des Benutzers zu bewegen. Die Rückenstütze, die eine flexible Stuhlrückenlehne enthalten kann, kann ausgelegt sein, sich an die Krümmung der Wirbelsäule des Benutzers anzupassen, wenn der Benutzer im Stuhl sitzt. Ein Sitz des Stuhls kann Kanäle und Schlitze enthalten, um eine Luftzirkulation innerhalb des Sitzes zu verbessern.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Stühle und genauer Stühle wie Wohn- und Bürostühle, die eine flexible Sitzunterstützung bieten, die die richtige Haltung fördert.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Pflege der angemessenen Gesundheit, Fitness und körperlichen Erscheinung ist heutzutage ein Hauptanliegen der Menschen. In vielen Ländern hat jedoch ein Großteil der Bevölkerung sitzende Berufe. Hinzu kommt noch, dass viele keine Zeit für körperliche Bewegung finden, da sie so viel Zeit bei diesen sitzenden Tätigkeiten verbringen. Typische Büroangestellte sind beispielsweise ungefähr 7, 5 Stunden pro Tag an ihre Schreibtische gebunden.
Langes Sitzen ohne Bewegung kann wesentliche negative Auswirkungen auf den Körper haben. Beispielsweise sind Kopfschmerzen, geistige Ermüdung, stressbedingte Spannungen in den Schultern und eine Ansammlung von Fluiden in den Lungen und im Nacken einige der Folgen von langem Sitzen ohne Bewegung. Ein Körperabschnitt, der besonders davon betroffen ist, ist der Rücken. In Bezug auf diesen Rücken kann langes Sitzen ohne Bewegung muskuläre Dysbalance, Schwäche, Verlust der Flexibilität, Schmerzen, Arthritis, Ischialgie, degenerative Bandscheibenerkrankungen und dergleichen verursachen.
Schlechte Haltung während des Sitzens ist ein weiteres Problem, das mit dem modernen sitzenden Lebensstil verbunden ist. Wie oben erwähnt ist langes Sitzen ohne Bewegung an sich ein gesundheitliches Problem, aber schlechte Haltung verkompliziert dies weiter. Beispiele einer schlechten Sitzhaltung enthalten eine Person, die sich zu sehr in einem Stuhl zurücklehnt oder aus dem Stuhl herauslehnt, sodass der Rücken der Person nicht gestützt wird. Derzeit konzentriert sich die Konstruktion von Stühlen auf eine Bereitstellung einer richtigen Rückenunterstützung im Lendenwirbelbereich des Rückens.
Diese Patentanmeldung ist mit der US-Patentanmeldung Nr. 14/029,189 mit dem Titel „SYSTEMS AND METHODS FOR PROVIDING ERGONOMIC EXERCISE CHAIRS“ und der US-Geschmacksmusteranmeldung Nr. 29/545, 421 mit dem Titel „CHAIR“ verbunden. Beide Anmeldungen wurden vom gleichen Erfinder eingereicht und befinden sich in gemeinsamem Besitz. Während diese Anmeldung keine Priorität gegenüber der Anmeldung Nr. 14/029,189 oder der Geschmacksmusteranmeldung Nr. 29/545,421 beansprucht, werden hiermit beide Offenbarungen hierin eingebunden.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme und Verfahren, die Stühle bereitstellen, die die Stützung, die einem Benutzer geboten wird, auf Grundlage der Haltung des im Stuhl sitzenden Benutzers ändern. Die Stühle bieten außerdem Flexibilität bei einer Bewegung des Benutzers und die Fähigkeit, Bewegungsübungen durchzuführen. Einige der Mechanismen am Stuhl können duale Funktionen aufweisen, sodass die Mechanismen, wenn der Stuhl zur Unterstützung des Sitzens und Flexibilität verwendet wird, eine Funktion durchführen, und wenn sie als Hilfsmittel für Bewegungsübungen verwendet werden, sie eine andere oder zusätzliche Funktion durchführen.
Ausführungsformen der Erfindung enthalten einen Stuhl, der eine richtige Stützung und Flexibilität für den Rücken eines Benutzers bietet. Ausführungsformen können zum Beispiel einen Stuhl mit einer Rückenstütze vorsehen, die sich zumindest an einem Abschnitt der Rückenstütze biegt, die sich auf einer Ebene befindet, die höher als eine Ebene des Sitzes liegt. Das Biegen tritt als Reaktion auf eine Kraft vom Benutzer ein, wenn der Benutzer im Stuhl sitzt. Die Flexibilität der Rückenstütze kann durch eine flexible Stuhlrückenlehne geboten werden, die sich an die Krümmung der Wirbelsäule des Benutzers anpasst. Dieses Element erzeugt die notwendige Kompression für eine Beckenneigung und -drehung, während es dem Benutzer ermöglicht, sich zu beugen und zu dehnen. Zusätzliche Flexibilität wird über einen flexiblen Mechanismus geboten, der dem Rücken des Benutzers ermöglicht, sich seitwärts durch einen seitlichen Neigungsbewegungsbereich zu bewegen. Dieses Element bietet dem Benutzer eine natürliche Stütze und Freiheit, während es dem Benutzer ermöglicht, seine oder ihre schrägen Muskeln durch seitliches Biegen zu bewegen. Diese Elemente halten die Wirbelsäule im seitlichen Neigungsbewegungsbereich des Benutzers gestützt und geschützt.
Ausführungsformen der Erfindung enthalten einen Stuhl, der eine flexible Rückenstütze aufweist, die zusätzlich zur Flexibilität Widerstand leistet und als ein Mechanismus für einen Benutzer dient, andere Bewegungsübungen für die Körpermitte durchzuführen. Die Flexibilität in der Rückenstütze, die dieses Bewegungsübungselement erzeugt, kann von einer flexiblen Stuhlrückenlehne und damit verbundenen Mechanismen des Stuhls bereitgestellt werden. Dieser Stuhl besitzt zum Beispiel einen Neigungswinkel von bis zu 35°, was in Bürostühlen nach dem Stand der Technik nicht vorliegt.
Ausführungsformen der Erfindung enthalten eine Rückenstütze, die zumindest eine lumbosakrale Stütze und eine Brustwirbelstütze umfasst, die zur Stützung der Wirbelsäule des Benutzers geformt und gestaltet sein kann. Genauer kann die lumbosakrale Stütze an der flexiblen Rückenlehne befestigt sein, um den Lendenwirbel- und den Kreuzbeinabschnitt der Wirbelsäule des Benutzers zu stützen, während die Brustwirbelstütze an der flexiblen Rückenlehne befestigt sein kann, um den Brustwirbelabschnitt der Wirbelsäule des Benutzers zu stützen. Die lumbosakrale Stütze kann dem Benutzer eine konkave Oberfläche bieten, um die Form des lumbosakralen Abschnitts der Wirbelsäule zu unterstützen, und die Brustwirbelstütze kann dem Benutzer eine konvexe Oberfläche bieten, um gegen diesen Wirbelsäulenabschnitt zu drücken. Diese Konstruktion fördert die richtige Haltung des Benutzers weiter.
Ausführungsformen der Erfindung enthalten einen Stuhl mit einer Rückenstütze, die mit einem atmungsaktiven Sitz verbunden ist, der zahlreiche Kanäle und Spalten oder Vertiefungen innerhalb des Sitzes und eine Außenschicht enthält, die Löcher oder Schlitze enthält, die den Sitz umgeben und die Strömung von Luft durch den Sitz ermöglichen. Außerdem können Federn innerhalb des Sitzes eingesetzt werden, um die Entlüftung zu fördern und dem Benutzer weiteren Komfort zu bieten.
Ausführungsformen der Erfindung enthalten justierbare Arme, die unabhängig sind und ergonomisch gestaltet sind, um sich an den Körper des Benutzers anzupassen. Die Arme können mit der Rückenstütze verbunden sein, um eine unabhängige Anpassung an den Körper des Benutzers zu ermöglichen und die oberen Extremitäten des Benutzers in der richtigen Position zu halten. Die justierbaren Arme sind an der Rückenlehne des Stuhls fixiert, um eine Flexibilität während einer Seitwärtsbewegung und entsprechenden Bewegungsübungen der schrägen Bauchmuskeln zu fördern. Der Justiermechanismus kann durch eine Taste oder einen Hebel unter jedem Armpolster aktiviert werden, sodass der Benutzer die unabhängige Bewegung der justierbaren Arme steuert.
Ausführungsformen der Erfindung können das Einsetzen von Sensoren zumindest in der lumbosakralen Stütze, der Brustwirbelstütze und dem Sitz zum Beurteilen der Haltung des Benutzers und der Technik während Bewegungsübungen enthalten. Die Sensoren können ausgelegt sein, mit einer persönlichen Vorrichtung, einem Personalcomputer, einem Server oder dem Internet zu kommunizieren, sodass ein Computerprogramm die Daten von den Sensoren analysieren kann und dem Benutzer eine Rückmeldung zur Haltung geben kann. Genauer können die Daten von den Sensoren über eine mobile Anwendung oder Website, die als ein „Haltungstrainer“ fungiert, analysiert und dem Benutzer dargestellt werden. Bei Benutzung des Stuhls für Bewegungsübungen können die Sensoren verwendet werden, um Wiederholungen bestimmter Bewegungsübungen nachzuverfolgen.
Nach Ausführungsformen der Erfindung wird einem Benutzer ein ergonomischer Stuhl für Bewegungsübungen bereitgestellt, der dem Benutzer dabei hilft, fit und gesund zu bleiben. Insbesondere steht dem Benutzer ein Stuhl zur Verfügung, der die richtige Haltung fördert und im Büro, bei der Arbeit und während Arbeitspausen verwendet werden kann, um Bewegungsübungen während des gesamten Arbeitstages durchzuführen. Als solcher kann der Benutzer seine Gesundheit und Fitness leichter aufrechterhalten, und dies zu geringen Kosten. Diese Vorteile für den Benutzer können dem Arbeitgeber des Benutzers zugutekommen, da ein glücklicherer und gesunder Mitarbeiter produktiver ist, weniger dafür anfällig ist, krankheitsbedingt von der Arbeit abwesend zu sein, und weniger Krankenversicherungskosten anfallen würden.
Nach Ausführungsformen ist der Stuhl konstruiert, die Bewegung der Wirbelsäule durch Ermöglichen einer Beugestreckung, von seitlichem Beugen und Drehungen nachzuahmen, während sich Stühle nach dem Stand der Technik ausschließlich auf Beugestreckungen konzentriert haben. Bei Stühlen nach dem Stand der Technik hört die Unterstützung der Wirbelsäulenausrichtung auf, wenn sich der Benutzer vom Stuhl löst, sodass die Wirbelsäule des Benutzers dies kompensieren muss. Dieser Stuhl ist so konzipiert, dass er während aller Bewegungen des Benutzers Kontakt hält, um die Körpermitte des Benutzers zu aktivieren und die Wirbelsäule richtig zu stützen.
Im Vorstehenden wurden die Merkmale und technischen Vorteile der vorliegenden Erfindung ziemlich breit skizziert, damit die ausführliche Beschreibung der Erfindung, die folgt, besser verstanden werden kann. Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung, die den Gegenstand der Ansprüche der Erfindung bilden, werden hierin nachfolgend beschrieben. Fachleute werden erkennen, dass das Konzept und die spezifische offenbarte Ausführungsform leicht als Basis zum Modifizieren oder Konstruieren anderer Strukturen zum Ausführen der gleichen Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Fachleute sollten auch erkennen, dass derartige äquivalente Konstruktionen nicht von dem Gedanken und Schutzumfang der Erfindung abweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist. Die neuartigen Merkmale, von denen angenommen wird, dass sie für die Erfindung sowohl hinsichtlich ihrer Organisation als auch ihrer Arbeitsweise kennzeichnend sind, werden zusammen mit weiteren Aufgaben und Vorteilen aus der folgenden Beschreibung besser verstanden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Figuren betrachtet werden. Es ist jedoch ausdrücklich zu verstehen, dass jede der Figuren nur zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen ist und nicht als Definition der Grenzen der vorliegenden Erfindung gedacht ist.
Figurenliste
Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nun auf die folgenden Beschreibungen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen gilt:

1A-1C zeigen einen Stuhl nach Ausführungsformen der Erfindung;
2A und 2B zeigen einen Stuhl nach Ausführungsformen der Erfindung;
3A-3C zeigen einen Stuhl nach Ausführungsformen der Erfindung;
4A zeigt eine Explosionsansicht eines J-förmigen Verbindungsstücks nach Ausführungsformen der Erfindung;
4B zeigt eine Querschnittsansicht des J-förmigen Verbindungsstücks nach Ausführungsformen der Erfindung;
5A-5B zeigen einen Stuhl nach Ausführungsformen der Erfindung;
6A-6C zeigen einen Stuhl nach Ausführungsformen der Erfindung;
7A und 7B zeigen eine Rückenstütze nach Ausführungsformen der Erfindung; und
8A-8C zeigen einen Sitz nach Ausführungsformen der Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1A zeigt eine Vorderansicht, 1B zeigt eine Seitenansicht und 1C zeigt eine Rückansicht eines Stuhls nach Ausführungsformen der Erfindung. Stuhl 10 enthält eine Stuhlrückenstütze 11, einen Sitz 12 und eine Basis 13. Die Stuhlrückenstütze 11 wird einschließlich einer flexiblen Stuhlrückenlehne 101, einer strukturellen Rückenstütze 102, einer Nackenstütze 103, einer Brustwirbelstütze 104 und einer lumbosakralen Stütze 105 gezeigt. Der äußere Abschnitt der Nackenstütze 103 kann einen (aus Kunststoff, Metall, Ähnlichem oder Kombinationen daraus gefertigten) Rücken 103a mit einer Innenschicht 103b enthalten, die in Kontakt mit dem Nacken und der Basis des Schädels eines Benutzers stehen würde, wenn er im Stuhl 10 sitzt. Die Innenschicht 103b kann aus Netz oder Stoff oder Ähnlichem gefertigt sein und kann mechanisch mit dem Rücken 103a verbunden sein oder durch Klebemittel wie Klebstoff usw. verbunden sein. Die Innenschicht 103b kann auch Noppen-Formgedächtnisschaumstoffmaterial enthalten. Die Nackenstütze 103 kann vollständig an die Spezifikationen des Benutzers in Bezug auf Höhe, Überhang und Neigung justierbar sein. Es ist anzumerken, dass in einigen Ausführungsformen des Stuhls keine Nackenstütze 103 vorhanden ist.
Die Stuhlrückenstütze 11 enthält eine flexible Stuhlrückenlehne 101 und eine strukturelle Rückenstütze 102. Wie in den 1B und 1C gezeigt, können die flexible Stuhlrückenlehne 101 und die strukturelle Rückenstütze 102 in einer im Wesentlichen vertikalen Ebene ausgerichtet sein, während der Sitz 12 in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene ausgerichtet ist. Wie hierin verwendet bezeichnet der Begriff „im Wesentlichen“ in Bezug auf eine bestimmte Ebene Ebenen innerhalb von 5° der bestimmten Ebene. Die flexible Stuhlrückenlehne 101 kann durch verschiedene Verfahren an einer strukturellen Rückenstütze 102 verankert sein. Die flexible Stuhlrückenlehne 101 und die strukturelle Rückenstütze 102 können mechanisch an einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 verbunden sein, wobei die Verbindungen ein Kugelgelenk, eine mechanische Verbindung, einen Bolzen oder ein mechanisches Zahnrad enthalten können. In einigen Ausführungsformen kann die mechanische Verbindung eine Justierung der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 durch einen Benutzer ermöglichen. Ein Knopf oder eine Taste am Stuhl 10 kann dem Benutzer zum Beispiel ermöglichen, durch Erhöhen oder Reduzieren von Spannung an der Rückenlehne 101 die Form der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 anzupassen. Dieses Merkmal ermöglicht dem Benutzer bzw. der Benutzerin, die flexible Stuhlrückenlehne 101 auf die Form seiner oder ihrer Wirbelsäule anzupassen, um Stützung und Komfort zu verbessern.
Es sollte angemerkt werden, dass in Ausführungsformen der Erfindung die in Bezug auf die flexible Rückenlehne 101 beschriebene Flexibilität über die gesamte Länge der flexiblen Rückenlehne 101 vorhanden sein kann. Beispielsweise kann die flexible Rückenlehne 101 in dem Abschnitt flexibel sein, der den unteren Rücken des Benutzers, den Brustwirbelbereich des Benutzers und den Kopf-/Nackenbereich des Benutzers stützt. Es sollte jedoch klar sein, dass in Ausführungsformen der Erfindung das Ausmaß der Flexibilität von einem Abschnitt der flexiblen Rückenlehne 101 zu einem anderen variieren kann. Der Abschnitt der flexiblen Rückenlehne 101, die den unteren Rücken stützt (und mit der lumbosakralen Stütze 105 verbunden ist), kann zum Beispiel weniger flexibel als der Abschnitt sein, der einen Brustwirbelbereich der Wirbelsäule des Benutzers stützt (und mit der Brustwirbelstütze 104 verbunden ist), der wiederum weniger flexibel als der Abschnitt sein kann, der den Kopf des Benutzers stützt (und mit der Nackenstütze 103 verbunden ist) . Ferner kann ein beliebiger Abschnitt des flexiblen Abschnitts 101 ausgelegt sein, sich zu biegen, während sich andere Abschnitte nicht biegen können. Der Abschnitt der flexiblen Rückenlehne 101, der den Brustwirbelabschnitt der Wirbelsäule des Benutzers stützt (und mit der Brustwirbelstütze 104 verbunden ist), kann beispielsweise ausgelegt sein, sich zu biegen, während sich andere Abschnitte, wie der Abschnitt, der den unteren Rücken des Benutzers stützt (und mit der lumbosakralen Stütze 105 verbunden ist), nicht biegen können oder umgekehrt.
Die flexible Stuhlrückenlehne 101 und/oder die strukturelle Rückenstütze 102 kann bzw. können durch verschiedene Verfahren mit dem Sitz 12 verbunden sein. In einer Ausführungsform kann ein J-förmiges Verbindungsstück 113 den Sitz 12 mit (1) der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 an einer Verbindung 115 und (2) der strukturellen Rückenstütze 102 bei einem flexiblen Verbindungsmechanismus 116 verbinden. Das Verbindungsstück 113, die Verbindung 115 und der flexible Verbindungsmechanismus 116 werden hierin ausführlicher beschrieben. Die flexible Stuhlrückenlehne 101 kann ferner mit einem Kugelgelenk 130 oder einer anderen Art von Verbindung mit der strukturellen Rückenstütze 102 an der oder um die Nackenstütze herum 103 verbunden sein. Der Sitz 12, einschließlich einer Sitzoberfläche 106, kann durch verschiedene Verfahren, einschließlich eines Sockels 107, mit der Basis 13 verbunden sein. Die Basis 13 kann eine fünf sternförmige Basis mit fünf Armen 108 sein, wie in den 1A, 1B und 1C gezeigt, wobei jeder Arm 108 mit einem Rad 109 verbunden ist.
Um einem Rücken eines Benutzers eine einheitliche Stütze zu bieten, kann die flexible Stuhlrückenlehne 101 mit einer vertikalen Mittellinie der Nackenstütze 103, der Brustwirbelstütze 104 und der lumbosakralen Stütze 105 verbunden sein, wie in den 1A, 1B und 1C gezeigt. Als solcher kann sich jeweils ein Teil der Nackenstütze 103, der Brustwirbelstütze 104 und der lumbosakralen Stütze 105 links oder rechts von der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 befinden. Auf diese Weise können die linken Teile der Nackenstütze 103, der Brustwirbelstütze 104 und der lumbosakralen Stütze 105 ein Spiegelbild der jeweiligen rechten Teile der Nackenstütze 103, der Brustwirbelstütze 104 und der lumbosakralen Stütze 104 sein. Es sollte klar sein, dass die flexible Stuhlrückenlehne 101 als eine Vielzahl von Elementen in der Rückenstütze 11 implementiert sein könnte, die mit der Nackenstütze 103, der Brustwirbelstütze 104 und der lumbosakralen Stütze 104 verbunden ist.
Die flexible Stuhlrückenlehne 101 ist flexibel und kann aus Kunststoff, Glasfaser, Kohlefaser usw. gefertigt sein, um der Stuhlrückenlehne 101 zu ermöglichen, sich abhängig von einer Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Benutzers im Stuhl 10 zu biegen oder zu stauchen. Die strukturelle Rückenstütze 102 ist steifer und kann aus metallischen oder nichtmetallischen Werkstoffen wie Kunststoff, Kohlefaser, Aluminium usw. gefertigt sein, um die flexible Stuhlrückenlehne 101 am Rest des Stuhls 10 zu verankern. Die flexible Stuhlrückenlehne 101 und die strukturelle Rückenstütze 102 stützen den Rücken des Benutzers. Das J-förmige Verbindungsstück 113 und die flexible Stuhlrückenlehne 101 sind so gestaltet, dass sie sich rückwärts biegen, wenn sich der Benutzer 110 mit hinreichender Kraft rückwärts lehnt. Wenn die Kraft beseitigt wird, kehren das J-förmige Verbindungsstück 113 und die flexible Rückenlehne 101 zu ihrer vorangehenden Konfiguration zurück. Die flexible Stuhlrückenlehne 101 kann aus Materialien wie Thermoplast gefertigt sein, das gebogen, gebeugt, verdreht, gestaucht, gedreht und gedrückt werden kann. Thermoplastmaterialien verleihen der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 eine „elastische Konstruktion“. Auf diese Weise kann sich die flexible Stuhlrückenlehne 101 an den Körper eines Benutzers auf eine derartige Weise anpassen, dass sie der Krümmung des Rückens und der Wirbelsäule des Benutzers folgt.
2A-2B (Rückansicht) und 3A-3C (perspektivische Ansicht) veranschaulichen die Flexibilität des Stuhls aufgrund eines Mechanismus weiter, der eine Seitwärtsbewegung oder seitlichen Neigungsbewegung durch einen Benutzer 110 innerhalb einer vertikalen Ebene ermöglicht, die an der strukturellen Rückenstütze 102 ausgerichtet ist. 2A zeigt die strukturelle Rückenstütze 102 und die flexible Stuhlrückenlehne 101, die sich an eine rechte Seite des Benutzers 110 innerhalb der vertikalen Ebene durch einen Schwenkpunkt an einem flexiblen Verbindungsmechanismus 116 bewegen, während 2B die strukturelle Rückenstütze 102 und die flexible Stuhlrückenlehne 101 zeigt, die sich an eine linke Seite des Benutzers 110 bewegen. 3A veranschaulicht den Benutzer 110 in einer Anfangs- oder aufrechten Position, wobei sich die strukturelle Rückenstütze 102 und die flexible Rückenlehne 101 im Wesentlichen in der vertikalen Ebene befinden. 3B veranschaulicht die strukturelle Rückenstütze 102 und die flexible Stuhlrückenlehne 101, die sich von der linken Seite des Benutzers 110 durch den Schwenkpunkt am flexiblen Verbindungsmechanismus 116 bewegen, während 3C die strukturelle Rückenstütze 102 und die flexible Stuhlrückenlehne 101 zeigt, die sich an die rechte Seite des Benutzers 110 bewegen. Die strukturelle Rückenstütze 102 und die flexible Stuhlrückenlehne 101 können nach Abschluss der seitlichen Neigungsbewegungen der 2A-2B und 3B-3C an die Anfangs- oder aufrechte Position zurückkehren. Während diese Figuren Bewegungen von einer aufrechten oder Anfangsposition veranschaulichen, können die entsprechenden seitlichen Neigungsbewegungen in einer beliebigen Position stattfinden. Das J-förmige Verbindungsstück 113 bleibt während dieser Bewegungen des Benutzers im Wesentlichen fixiert. Diese Merkmale ermöglichen dem Benutzer 110, Bewegungsübungen für die schrägen Muskeln im Stuhl 10 zu erzielen.
Wie in 2A-3C gezeigt, ermöglicht die flexible Verbindung zwischen dem J-förmigen Verbindungsstück 113 und der strukturellen Rückenstütze 102, die hierin weiter beschrieben wird, dem Stuhl 101, sich in Bezug auf den Sitz 12 seitwärts zu bewegen. Der Benutzer 110 kann sich seitwärts frei durch einen seitlichen Neigungsbewegungsbereich bewegen. In einer Ausführungsform bietet der flexible Verbindungsmechanismus 116, der die strukturelle Rückenstütze 102 und das J-förmige Verbindungsstück 113 verbindet, einen Schwenkpunkt für einen seitlichen Neigungsbewegungsbereich. Die Unterkante der strukturellen Rückenstütze 102 ist wie ein Kreisbogen geformt und ein Mittelteil des J-förmigen Verbindungsstücks 113 ist wie ein komplementärer Teil dieses Bogens geformt. Diese komplementäre Konstruktion ermöglicht der strukturellen Rückenstütze 102, sich seitwärts zu bewegen, ohne diesen Mittelteil des J-förmigen Verbindungsstücks 113 zu berühren. In einigen Ausführungsformen ist der Seitwärtsbewegungsbereich des Benutzers 110 durch den flexiblen Verbindungsmechanismus 116 eingeschränkt. Der Benutzer 110 kann sich beispielsweise nur jeweils 15°-17° vom Mittelpunkt in jede Richtung bewegen, was einen vollen Bewegungsbereich von 30°-34° ermöglicht. Ein Verriegelungsmechanismus, der dem Benutzer 110 ermöglicht, dieses Merkmal des Stuhls 10 zu verriegeln oder zu entriegeln, kann eingebunden werden. In der entriegelten Position ist der Seitwärtsbewegungsbereich eingeschränkt und die strukturelle Rückenstütze 102 und der Oberteil des J-förmigen Verbindungsstücks 113 bleiben in der gleichen vertikalen Position ausgerichtet. Dieses Seitwärtsmerkmal kann aktiviert werden, wenn der Benutzer 110 wünscht, den Stuhl 10 zu verwenden, um zusätzlich zu üblichen Aktivitäten, die ein Greifen involvieren, die oben beschriebenen Seitwärtsbewegungsübungen durchzuführen, aber kann deaktiviert werden, wenn der Benutzer 110 wünscht, den Stuhl 10 für andere Zwecke zu verwenden.
Es ist anzumerken, dass in Stühlen nach dem Stand der Technik eine Seitwärtsbewegung des Oberkörpers, wie oben beschrieben, nicht verfügbar ist. Falls sich ein Benutzer seitwärts bewegen würde, würde sich der gesamte Stuhl bewegen oder der Benutzer würde den Kontakt zum Stuhl verlieren. Insbesondere können sich Rückenstützen nach dem Stand der Technik nicht unabhängig durch einen seitlichen Neigungsbewegungsbereich um einen Schwenkpunkt herum bewegen. In Ausführungsformen der Erfindung dreht sich die Stuhlrückenstütze 11 jedoch seitwärts (nach rechts oder links), ohne dass sich der Sitz 12 seitwärts (nach rechts oder links) dreht. Auf diese Weise trainiert der Widerstand, der von der Rückenstütze 11 beim seitlichen Beugen durch den Oberkörper des Benutzers 110 geboten wird, den Rücken, die Körpermitte und die schrägen Muskeln des Benutzers 110. Während der Seitwärtsbewegung des Oberkörpers des Benutzers 110 verkürzt sich die Agonist-Seite des Körpers und die Antagonist-Seite leistet der Bewegung zurück zu einer neutralen Position Widerstand.
4A veranschaulicht eine Explosionsansicht der Rückenstütze 11, die den flexiblen Verbindungsmechanismus 116 des Stuhls 10 in größerem Detail zeigt. 4B veranschaulicht eine Querschnittsansicht des gleichen Teils der Rückenstütze 11. In dieser Ausführungsform ist die flexible Stuhlrückenlehne 101 mechanisch an einem Unterteil über ein erstes Gehäuse 320 im J-förmigen Verbindungsstück 113 und an einem Oberteil über eine Schwenkpunktverbindung mit der strukturellen Rückenstütze 102 verbunden. Diese Verbindungen verankern die flexible Stuhlrückenlehne 101 an der strukturellen Rückenstütze 102. Die Außenfläche 302 des J-förmigen Verbindungsstücks 113 umreißt eine kreisförmige mechanische Verbindung zwischen der strukturellen Rückenstütze 102 und dem J-förmigen Verbindungsstück 113. Ein kreisförmiges Gehäuse 304 innerhalb des J-förmigen Verbindungsstücks 113 beherbergt zwei O-Ringe 306, 308, die eine Passform oder Barriere für die Verbindung zwischen dem J-förmigen Verbindungsstück 113 und der strukturellen Rückenstütze 102 bieten. Diese O-Ringe 306, 308 können aus einem Kunststoff oder einem Gummimaterial gefertigt sein. Ein kreisförmiges Verbindungsstück 330 an der strukturellen Rückenstütze 102 ist innerhalb des kreisförmigen Gehäuses 304 mit dem J-förmigen Verbindungsstück 113 verbunden. Das Verbindungsstück 330 kann Bolzen oder Befestigungselemente zum Befestigen der strukturellen Rückenstütze 102 am J-förmigen Verbindungsstück 113 enthalten. Diese mechanische Verbindung innerhalb des kreisförmigen Gehäuses 304 ermöglicht der strukturellen Rückenstütze 102, sich an diesem Schwenkpunkt durch einen kreisförmigen Bewegungsbereich in Bezug auf das J-förmige Verbindungsstück 113 zu drehen.
Ein Federgehäuse 310, 312, das eine Feder 330 beherbergt, ist mit der strukturellen Rückenstütze 102 verbunden. Die Feder 332 in diesem Gehäuse 310, 312 kann dem seitlichen Neigungsbewegungsbereich Widerstand entgegensetzen und/oder bewirken, dass die strukturelle Rückenstütze 102 nach einer seitlichen Beugung in die neutrale Position zurückkehrt. Stationäre oder justierbare Vorsprünge in der strukturellen Rückenstütze 102 oder dem kreisförmigen Gehäuse 304 können verwendet werden, um die Bewegung der strukturellen Rückenstütze 102 zu behindern oder anzuhalten, was den Bewegungsbereich einschränken kann und ein weiches Endgefühl vermitteln kann. Ein erstes Verbindungsstück 316, das einen Teil des Federgehäuses 312 enthält, ist mechanisch mit der strukturellen Rückenstütze 102 verbunden. Ein eingepasster Mantel 322 befindet sich neben dem ersten Verbindungsstück 316. Das erste Verbindungsstück 316 enthält ein erstes Gehäuse 320, das konstruiert ist, mechanisch über die Verbindung 115 mit der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 verbunden zu sein, und ein zweites Gehäuse 318, das konstruiert ist, mechanisch mit einer Taste 326 verbunden zu sein. Der eingepasste Mantel 322 hilft bei (1) der Verbindung 115 zwischen der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 und dem ersten Verbindungsstück 316 und (2) der Verbindung zwischen der Taste 326 und dem ersten Verbindungsstück 316. Diese Taste 326 kann verwendet werden, um die Einstellungen für die Rückenstütze 11 anzupassen.
In einer anderen Ausführungsform kann die Taste 326 oder eine andere Taste oder ein anderer Knopf verwendet werden, um den seitlichen Neigungsbewegungsbereich für die strukturelle Rückenstütze 102 zu steuern oder anzupassen. Genauer kann eine Betätigung einer Taste oder eines Knopfes (1) den flexiblen Verbindungsmechanismus 116 sperren, wodurch verhindert wird, dass sich die strukturelle Rückenstütze 102 durch einen seitlichen Neigungsbewegungsbereich bewegt, oder (2) den Bewegungsbereich oder den Widerstand für den flexiblen Verbindungsmechanismus 116 anpassen. Dies ermöglicht dem Benutzer 110, den mit der Seitwärtsbewegung der Rückenstütze 11 assoziierten Bewegungsbereich und/oder Widerstand zu regeln. In einer Ausführungsform kann die Taste 326 oder eine andere Taste oder Knopf verwendet werden, um die Form und/oder den Widerstand der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 zu regeln oder anzupassen. Insbesondere könnte die Betätigung einer Taste oder eines Knopfes die Position der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 in Bezug auf die strukturelle Rückenstütze 102 durch Bewegen dieses Teils der Rückenlehne 101 nach vorne oder nach hinten anpassen. Diese Bewegung würde die Elastizität oder den Widerstand der Rückenlehne 101 durch mehrere Einstellungen justieren, die beim benutzerdefinierten Anpassen der Passform an den individuellen Benutzer helfen. In einer anderen Ausführungsform kann ein separater Knopf oder eine separate Taste am J-förmigen Verbindungsstück 113, der strukturellen Rückenstütze 102 oder der Sitzfläche 106 betätigt werden, um eine Spannung in der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 zu reduzieren und/oder die Spannung zu erhöhen oder umgekehrt. Dieser Knopf oder diese Taste kann die Form der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 regeln und dadurch die Spannung darin regeln. In anderen Ausführungsformen kann der Knopf auch ein Rollensystem betreiben, um die Spannung in Drähten zu ändern, die durch die flexible Stuhlrückenlehne verlaufen, und könnte beispielsweise mehrere Widerstandsstufen bieten.
Ein zweites Verbindungsstück 342 kann gestaltet sein, um die justierbare Verbindung 115 zwischen der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 und dem J-förmigen Verbindungsstück 113 weiter zu stützen. Das zweite Verbindungsstück 342 kann federbelastet sein, um das Anpassen der Form und/oder des Widerstands der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 zu unterstützen. Ein äußerer Mantel 340 kann verwendet werden, um das zweite Verbindungsstück 342 und die Unterseite des J-förmigen Verbindungsstücks 113 abzudecken.
4A-B veranschaulichen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und sind nicht ausgelegt, die vorliegende Erfindung auf diese Ausführungsform zu beschränken. Der flexible Verbindungsmechanismus 116 zwischen der strukturellen Rückenstütze 102 und dem Sitz 12, könnte unterschiedlich konstruiert sein, um den seitlichen Neigungsbewegungsbereich für den Benutzer zu erzielen oder einen anderen Seitwärtsbewegungsbereich zu bieten. Gleichermaßen könnte die Verbindung 115 zwischen der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 und der strukturellen Rückenstütze 102 anders konstruiert sein, um eine anpassbare Form oder einen anpassbaren Widerstand der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 zu erzielen.
5A und 5B veranschaulichen den Stuhl 10, der sich anpasst, um sich an unterschiedliche Sitzhaltungen des Benutzers 110 anzupassen. In 5A nimmt der Benutzer 110 eine geneigte Position ein, indem er sich mit hinreichender Kraft nach hinten lehnt, um zu bewirken, dass sich die flexible Stuhlrückenlehne 101 zusammen mit dem J-förmigen Verbindungsstück 113 wie gezeigt nach hinten biegt. Der Stuhl 10 kompensiert die geneigte Haltung des Benutzers 110. Insbesondere enthält die Stuhlrückenstütze 11 eine flexible Stuhlrückenlehne 101, die sich an die Wirbelsäulenkrümmung des Benutzers 110 anpasst, während sie gleichzeitig eine ausreichende Stütze bietet, um den Benutzer 110 abzustützen und die Wirbelsäule des Benutzers 110 richtig zu stützen. Es ist anzumerken, dass die Wirbelsäule des Benutzers 110 leicht gebeugt ist und sich die flexible Stuhlrückenlehne 101 und das J-förmige Verbindungsstück 113 an diese leicht gebeugte Konfiguration anpassen. Anders ausgedrückt stützt die flexible Stuhlrückenlehne 101 nicht nur den Rücken des Benutzers 110, sie passt sich auch der Form des Rückens des Benutzers 110 an und hält den Körper des Benutzers 110 aufrecht. Auf diese Weise ist die flexible Stuhlrückenlehne 101 ausgelegt, sich mit der Krümmung der Wirbelsäule des Benutzers 110 zu beugen, aber steif genug zu bleiben, um den Rücken des Benutzers 110 zu stützen.
5B zeigt den Stuhl 10, der sich an die Haltung des Benutzers 110 anpasst, wenn sich der Benutzer 110 nach vorne lehnt. Es ist anzumerken, dass die Wirbelsäule des Benutzers 110 in 5B relativ gerade ist und die Rückenlehne 101 sich an diese relativ gerade neutrale Konfiguration anpasst.
Falls sich der Benutzer 110 von der in 5A gezeigten Haltung zur in 5B gezeigten Haltung bewegt, d. h., der Benutzer 110 lehnt sich nach vorne, wird die Wirbelsäule 101 (insgesamt) gestaucht und die flexible Rückenlehne 101 passt sich dementsprechend an. Das Umgekehrte gilt ebenfalls - falls sich der Benutzer 110 von der in 5B gezeigten Haltung zur in 5A gezeigten Haltung bewegt, d. h., der Benutzer 110 lehnt sich zurück, verlängert sich die Rückenlehne 101 (insgesamt). Deshalb, anstatt eines Stuhls, der im Grunde fixiert ist, und dem Annehmen einer Haltung durch den Körper des Benutzers, die mit der Stuhlkonstruktion (wie dem Stuhlrücken) in Konflikt steht, passt sich der Stuhl 10 der Haltung des Benutzers 110 an. Anders ausgedrückt beugt sich die flexible Stuhlrückenlehne 101 zusammen mit dem J-förmigen Verbindungsstück 113, indem sie sich abhängig von der Änderung in der Form eines Rückens eines Benutzers an einer Stuhlrückenstütze 11 des Stuhls 10 und abhängig von einer Kraft, die dadurch ausgeübt wird, biegen und stauchen. Diese Stauchung der Rückenlehne 101 bietet eine Bewegungsübungsfunktion, die dem Benutzer 110 ermöglicht, Bewegungsübungen zur Stabilisierung der Körpermitte zu üben, wie die Beckenkippe.
Es sollte klar sein, dass sich der Rückenteil in den meisten bestehenden Stühlen nicht biegt, wenn sich der Benutzer nach hinten lehnt. Stattdessen kann es einen Schwenkmechanismus auf Sitzebene oder darunter geben, der dem Stuhlrücken ermöglicht, sich als Ganzes nach hinten zu bewegen, ohne dass sich der Stuhl selbst biegt. Anders ausgedrückt bewegen sich keine Teile des Rückens derartiger Stühle wesentlich, wenn überhaupt, in Bezug auf einen anderen Teil des Rückens oder in Bezug auf den Sitz. Im Gegensatz dazu, wie in den 5A und 5B, ändert sich die Form der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 abhängig von der Position und der Form des Rückens des Benutzers 110. Auf diese Weise bewegen sich Teile der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 in Bezug auf andere Teile der Rückenlehne 101. Deshalb unterscheidet sich das zusätzliche Beugen oder Biegen der Rückenstütze 11 oder der flexiblen Rückenlehne 101 wie hierin beschrieben von dem einfachen Neigen oder Schwenken der Rückenstütze, wie es bei bestehenden Stühlen stattfindet. Das Beugen oder Biegen der flexiblen Rückenlehne 101 enthält, dass ein äußerer Abschnitt gestreckt und ein entsprechender innerer Abschnitt gestaucht wird. Es ist auch anzumerken, dass das Biegen auf einer höheren Ebene über der Ebene des Sitzes stattfindet und nicht nur auf einer Lendenwirbelanpassung basiert, wie es in aktuellen Angeboten üblich ist. Dieses Biegen unterscheidet sich von Mechanismen an der Basis der Rückenstütze 11, wie dem J-förmigen Verbindungsstück 113, die eine Bewegung, wie zum Beispiel ein Neigen, der Rückenstütze 11 ermöglicht. Die flexible Rückenlehne 101 und das J-förmigen Verbindungsstück 113 ermöglichen zusammen dem Stuhl 10, sich bis zu 35° zurück zu neigen, was weiter als bei bestehenden Stühlen ist.
Der Benutzer 110 kann sich mehrere Male in einem Tag von der in 5A gezeigten Haltung in die in 5B gezeigte Haltung oder umgekehrt bewegen (wobei sich die Rückenstütze 11 und die flexible Rückenlehne 101 nach hinten und nach vorne biegen) . Da die flexible Stuhlrückenlehne 101 und in einigen Ausführungsformen das J-förmige Verbindungsstück 113 einen Widerstandsmechanismus aufweisen, ermöglicht die Vor- und Zurückbewegung des Benutzers 110 dem Benutzer 110, seine oder ihre untere Körpermitte während des Tages zu trainieren. Während der Durchführung dieser Vor- und Zurückbewegung wird die Bewegungsübung einfacher, wenn mehr Widerstand auf den Stuhl ausgeübt wird, da der Stuhl diese Bewegung unterstützt. Als solche hilft die flexible Stuhlrückenlehne 101, die Körpermitte des Benutzers 110 aufgrund der Flexibilität des Stuhls 10 zu stärken, die gleichzeitig einer Bewegung einen vorbestimmten Widerstand bietet. Muskeln wie die Bauchmuskeln, der Musculus erector spinae und der Musculus quadratus lumborum (Musculus iliocostalis, spinalis, longissimus) werden durch diese Bewegungsübungen gestärkt. Der Musculus erector spinae und der Musculus quadratus lumborum helfen, die richtige Ausrichtung der Wirbelsäule aufrechtzuerhalten. Eine Schwäche in diesen Muskeln führt zu einer schlechten Haltung und Rückenschmerzen. Diese Zustände können verhindert werden, wenn ein Benutzer den Stuhl 10 zum Trainieren verwendet. Andere Muskelgruppen, die trainiert werden, wenn sich der Benutzer 110 gegen die Widerstandskraft der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 bewegt, enthalten den Musculus rectus abdominis, den externen und internen Psoas-Muskel, das Zwerchfell, den Beckenboden, die Hüften, Schultern und Parazervikalmuskeln.
Die Nackenstütze 103, die Brustwirbelstütze 104 und die lumbosakrale Stütze 105 bewegen sich während der Verwendung des Stuhls 10 mit dem Körper des Benutzers. Wenn der Benutzer seinen oder ihren Körper im Stuhl 10 beugt, streckt oder dreht, bewegen sich die Nackenstütze 103, die Brustwirbelstütze 104 und die lumbosakrale Stütze 105, die die drei primären Bereiche der Wirbelsäule stützen, zusammen mit einem entsprechenden Körperteil (dem Kopf und den Rückenabschnitten). Dieses bietet allen der Wirbelsäulensegmente eine Stütze und niedrigere Belastung. Wenn sich zum Beispiel die Wirbelsäule des Benutzers krümmt, kann sich jede der Stützen 104, 105 individuell krümmen, was Aufwärts- und Abwärtsbewegungen in einem beliebigen Winkel ermöglicht. Ferner bietet dies Bewegungsübungen für Muskeln entlang der gesamten Länge der drei Muskelgruppen der Wirbelsäule sowie die intrinsischen Muskeln zwischen einzelnen Wirbeln.
In Ausführungsformen ist die Flexibilität in der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 nicht nur in Bezug auf (1) seitliche Bewegungen wie in den 2A-3C gezeigt und (2) Vor- und Zurückbewegungen wie in den 5A und 5B gezeigt gegeben. Vielmehr kann die flexible Stuhlrückenlehne 101 wie in den 6A-6C gezeigt auch so flexibel sein, um dem Benutzer 110 zu ermöglichen, sich von links nach rechts zu drehen, wenn er im Stuhl 10 sitzt. Anders ausgedrückt kann sich der Benutzer 110 im und gegen den Uhrzeigersinn drehen, von der Hüfte aus schwenken, sodass sich die flexible Stuhlrückenlehne 101 beugt (dreht), wenn der Rücken des Benutzers 110 nach links oder rechts gedreht (gekrümmt) wird, während dieser auf der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 und den Verbindungen der lumbosakralen 105 und Brustwirbelstütze 104 ruht. Auf diese Weise weist die Stuhlrückenstütze 11 ausreichende Flexibilität in der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 auf, um einen Mechanismus für den Benutzer 110 zu bieten, um den Rücken, die Körpermitte und umgebende Muskeln durch Drehen (Krümmen) des Oberkörpers von links nach rechts durch Schwenken von der Hüfte zu trainieren, wie in den 6A-6C gezeigt. Dieses Bewegungsübungsmerkmal ist zusätzlich zu oder alternativ zu dem durch die in den 2A-3C beschriebene seitliche Bewegung und die in den 5A und 5B beschriebene Vor- und Zurückbewegung gebotenen Bewegungsübungsmerkmal gegeben.
Es ist anzumerken, dass in bestehenden Stühlen eine Krümmungsbewegung (Drehbewegung) des Oberkörpers von links nach rechts, wie oben beschrieben, bewirken würde, dass sich der Sitz und/oder der Stuhlrücken zusammen in der Richtung der Drehbewegung dreht bzw. drehen. Dies ist die Wirbeldrehbewegung bestehender Stühle. In Ausführungsformen der Erfindung kann das Wirbeldrehmerkmal vorhanden sein, aber es kann auch Mechanismen geben, um diese zu deaktivieren, wenn der Benutzer 110 wünscht, die flexible Rückenlehne 101 zu verwenden, um die oben beschriebenen Drehbewegungsübungen durchzuführen. In Ausführungsformen der Erfindung bleibt die strukturelle Rückenstütze 102 stabil, während die flexible Stuhlrückenlehne 101 an der Verbindung 115 schwenkt (sich dreht) und die lumbosakrale Stütze 105 und die Brustwirbelstütze 104 drehen sich auf der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 an ihren jeweiligen Verbindungspunkten. Auf diese Weise trainiert der Widerstand, der von der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 beim Drehen durch den Oberkörper des Benutzers 110 geboten wird, den Rücken und die Muskeln der Körpermitte des Benutzers 110. Während der Drehbewegung des Oberkörpers des Benutzers 110 verkürzt sich die Agonist-Seite des Körpers und die Antagonist-Seite leistet der Bewegung zurück zu einer neutralen Position Widerstand.
7A und 7B veranschaulichen die Rückenstütze 11 nach bestimmten Ausführungsformen der Erfindung. Die Brustwirbelstütze 104 ist so ausgelegt, dass sie sich an einen Körper eines Benutzers anpasst und die richtige Haltung fördert, wenn der Benutzer im Stuhl 10 sitzt. Der äußere Teil der Brustwirbelstütze 104 kann einen flexiblen (z. B. aus flexiblem Kunststoff, Formgedächtnisschaumstoff und Lycra gefertigten) Rücken 104a mit einer Innenschicht 104b enthalten, der den Brustwirbelbereich des Benutzers 110 berührt, wenn der Benutzer 110 im Stuhl 10 sitzt. Der flexible Rücken 104a kann über ein kreisförmiges Verbindungsstück 140 mit der flexiblen Rückenlehne 101 verbunden sein, das an der flexiblen Rückenlehne 101 durch verschiedene Mittel einschließlich einer Schraube oder eines Bolzens befestigt sein kann. Das kreisförmige Verbindungsstück 140 kann aus Kautschuk oder Kunststoffmaterial gefertigt sein, das Flexibilität fördert. Die Innenschicht 104b kann aus nichtmetallischen Materialien gefertigt sein, einschließlich unter anderem Noppen-Formgedächtnisschaumstoff, Nylonbezug, Gel und Ähnlichem). Die Innenschicht 104b kann durch Klebemittel wie Klebstoff oder durch mechanische Mittel wie Schrauben mit dem flexiblen Rücken 104a verbunden sein. Ferner kann die Innenschicht 104b ausgelegt sein, sich an den Körper eines Benutzers anzupassen. Auf diese Weise, wenn der Benutzer 110 im Stuhl 10 sitzt, dehnt sich die Brustwirbelstütze 104 auf die Form des oberen Rückens des Benutzers 110. Dies stärkt die Körpermitte (Bauch, Hüften und unterer Rücken) des Benutzers. Die Innenschicht 104b bildet in Bezug auf den Benutzer eine konvexe Oberfläche, die gegen diesen Teil der Wirbelsäule des Benutzers 110 drückt, um die richtige Haltung zu fördern und den Schulterblättern eine Druckentlastung zu bieten, um eine freie Bewegung der oberen Extremitäten zu ermöglichen. Die Brustwirbelstütze 104 ist flexibel mit der flexiblen Rückenlehne 101 verbunden, sodass sie sich unabhängig beugen oder krümmen kann.
Die lumbosakrale Stütze 105 ist so ausgelegt, dass sie sich an einen Körper eines Benutzers anpasst und die richtige Haltung fördert, wenn der Benutzer im Stuhl 10 sitzt. Der äußere Teil der lumbosakralen Stütze 105 kann einen flexiblen (z. B. aus flexiblem Kunststoff oder Thermoplast gefertigten) Rücken 105a mit einer Innenschicht 105b enthalten, der den unteren Rückenbereich des Benutzers 110 berührt, wenn der Benutzer 110 im Stuhl 10 sitzt. Der flexible Rücken 105a kann über ein kreisförmiges Verbindungsstück 140 mit der flexiblen Rückenlehne 101 verbunden sein, das an der flexiblen Rückenlehne 101 durch verschiedene Mittel einschließlich einer Schraube oder eines Bolzens befestigt sein kann. Das kreisförmige Verbindungsstück 140 kann aus Kautschuk oder Kunststoffmaterial gefertigt sein, das Flexibilität fördert. Die Innenschicht 105b kann aus nichtmetallischen Materialien gefertigt sein, einschließlich unter anderem Noppen-Formgedächtnisschaumstoff, Nylonbezug, Gel und Ähnlichem) . Die Innenschicht 105b kann durch Klebemittel wie Klebstoff oder unter Verwendung mechanischer Mittel wie Schrauben mit dem flexiblen Rücken 105a verbunden sein. Die Innenschicht 105b kann aus einem Material gefertigt sein, das ausgelegt ist, sich an den Körper eines Benutzers anzupassen. Auf diese Weise, wenn der Benutzer 110 im Stuhl 10 sitzt, dehnt sich die untere Rückenstütze 105 auf die Form des unteren Rückens des Benutzers 110. Dies stärkt die Körpermitte (Bauch, Hüften und unterer Rücken) des Benutzers. Die Innenschicht 105b bildet in Bezug auf den Benutzer eine konkave Oberfläche, die sich an diesen Abschnitt der Wirbelsäule des Benutzers anpasst, um die richtige Haltung zu fördern. Die lumbosakrale Stütze 105 ist mit der flexiblen Rückenlehne 101 flexibel verbunden, sodass sie sich unabhängig beugen oder krümmen kann, und ist auf eine solche Art ausgerichtet, dass sie eine vordere Beckenneigung fördert.
In bestimmten Ausführungsformen fördern die Form und Kontur der Brustwirbelstütze 104 und der lumbosakralen Stütze 105 die richtige Haltung. Während beide Stützen 104, 105 einer ovalen Form ähneln, weist die Brustwirbelstütze 104 eine größere Höhe und geringere Breite als die lumbosakrale Stütze 105 auf. Ferner steht die konvexe Oberfläche der Brustwirbelstütze 104 im Kontrast zur konkaven Oberfläche der lumbosakralen Stütze 105. Diese gewünschten Formen und Konturen und die Platzierung auf der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 der Brustwirbelstütze 104 und der lumbosakralen Stütze 105 fördern die richtige Haltung und eine Stützung der Wirbelsäule des Benutzers.
Die lumbosakrale Stütze 105 und die Brustwirbelstütze 104 können auch aus Formgedächtniskunststoff gefertigt sein, dessen Form sich an den Körper des Benutzers 110 anpasst, wenn sich der Benutzer 110 in den Stuhl 10 setzt. Das Formgedächtniskunststoffmaterial ist ausgelegt, zu expandieren und zu kontrahieren. Es kontrahiert, wenn der Benutzer 110 im Stuhl 10 sitzt, und expandiert, wenn der Benutzer 110 aus dem Stuhl 10 aufsteht. Es ist anzumerken, dass die Nackenstütze 103 (falls enthalten), die Brustwirbelstütze 104 und die untere Rückenstütze 105 als ein Element, das an der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 befestigt ist, anstatt der separaten Elemente vorgesehen ist, die an der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 wie gezeigt befestigt sind. Es ist auch anzumerken, dass die Stuhlrückenstütze 11 ein fortlaufendes Element (einschließlich von Abschnitten, die von der Nackenstütze 103, der Brustwirbelstütze 104 und der lumbosakralen Stütze 105 abgedeckt sind) sein könnte, das wie in Bezug auf die flexible Rückenlehne 101 beschrieben flexibel ist.
Die 1A-1C zeigen, dass der Stuhl 10 auch Armstützen 114 enthält. Die Armstützen 114 bieten dem Benutzer 110 eine Stütze, um seine oder ihre Arme darauf ruhen zu lassen. Die Armstützen 114 können sich im Wesentlichen in einer Ebene über dem Sitz 12 (auf einem höheren Niveau) horizontal und links oder rechts vom Sitz 12 befinden. Die Armstütze 114 kann ein Formgedächtnisarmpolster 111 enthalten, um einen Druck auf einen Unterarm des Benutzers 110 zu reduzieren. Dies ist ein ergonomisches Element. Wenn der Benutzer 110 seinen oder ihren Arm auf das Armpolster 111 legt, entlastet das Armpolster 111 Druckpunkte am Arm des Benutzers 110 und fördert eine gesunde Durchblutung in den Armen. Das Ende des Armpolsters 111 kann eine Kerbe/Griff aufweisen, die bzw. den der Benutzer 110 während Bewegungsübungen halten kann. Die Kerbe/der Griff kann auch als ein Stabilisierungspunkt zum Dehnen verwendet werden, um Karpaltunnelsyndrom, Golferellenbogen und Tennisellenbogen zu entlasten/verhindern. In einigen Fällen können die Armstützen 114 den Benutzer 110 daran hindern, den Stuhl 10 so nahe zu einem Schreibtisch zu ziehen, wie es der Benutzer 110 wünschen würde. Um die Armstützen 114 mit der Flexibilität zum Bereitstellen der richtigen ergonomischen Stützung auszustatten und zu ermöglichen, dass der Stuhl 10 ohne Behinderung durch die Armstützen 114 nahe an einen Schreibtisch gezogen wird, können die Armstützen 114 so angepasst werden, dass ihre Positionen in Bezug auf die anderen Komponenten des Stuhls 10 geändert werden können. In einigen Ausführungsformen befindet sich eine Taste oder ein Knopf 112 auf der Unterseite jedes Armpolsters 111, um dem Benutzer zu ermöglichen, die Positionen der Armpolster 114 anzupassen. Da sich eine Taste oder ein Knopf 112 unter jedem Armpolster 111 befindet, können die Armstützen 114 unabhängig voneinander angepasst werden. Die Armstützen 114 sind vorwärts/rückwärts, hinein/heraus justierbar und drehen sich um 360 Grad. Die Armstützen 114 können an der strukturellen Rückenstütze 102 und/oder der flexiblen Stuhlrückenlehne 101 verankert sein, um die Flexibilität oder Bewegung der Armstützen 114 während Bewegungsübungen durch den Benutzer 110 zu verbessern.
1A und 1B zeigen den Stuhl 10, der den Sitz 12 enthält. Der Sitz 12 kann aus Materialien gefertigt sein, die Formgedächtnisschaumstoff, Gel und elastischen Nylon-Oberstoff enthalten. Der Sitz 12 kann durch das J-förmige Verbindungsstück 113 mit der Stuhlrückenstütze 11 verbunden sein. Unterschiedliche Verfahren können jedoch verwendet werden, um den Sitz 12 mit der Stuhlrückenstütze 11 zu verbinden. 8A veranschaulicht eine Explosionsansicht des Sitzes 12. Der Sitz 12 kann durch verschiedene Verfahren mit der Basis 13 verbunden sein. Die Basis 13 kann eine fünf sternförmige Basis mit fünf Armen 108 sein, wobei jeder Arm 108 mit einem Rad 109 verbunden ist.
In bestimmten Ausführungsformen umfasst der Sitz 12 eine (aus Kunststoff, Metall, Ähnlichem oder Kombinationen daraus gefertigte) Sitzschale 504, die an einem (aus Kunststoff, Metall, Ähnlichem oder Kombinationen daraus gefertigten) Sockel 502 mit Befestigungselementen, Bolzen, Klebstoff usw. befestigt ist. In einigen Ausführungsformen ist die Sitzschale 504 über ein justierbares Schienensystem 532 mit dem Sockel 502 verbunden, wobei die Sitzschale 504 in Bezug auf den Sockel 502 vorwärts und rückwärts gleiten kann. Dieses Merkmal ermöglicht dem Benutzer, die Position des Sitzes 12 in Bezug auf die Rückenstütze 11 anzupassen. Der Sockel 502 kann durch verschiedene Verfahren mit der Basis 13 verbunden sein. Die Sitzschale 504, die konstruiert ist, das Polster oder die Schaumstoffschichten des Sitzes aufzunehmen, bildet die untere Hülle des Sitzes 12. Eine erste Schicht 506 kann aus Materialien gefertigt sein, die unter anderem Noppen-Formgedächtnisschaumstoff, Nylonbezug, Gel und Ähnliches enthalten. Diese erste Schicht 506 wird am Boden der Sitzschale 504 beherbergt. Eine zweite Federschicht 508, die zahlreiche Federn 510 beherbergt, ist auf die erste Schicht 506 in der Sitzschale 504 gestapelt. Die Federschicht 508 entlastet den Druck auf knochige Vorsprünge des Benutzers 110. Diese Schichten 506, 508 bieten dem Benutzer 110 Komfort und Stütze. Verschiedene Schaumstoffdichten können in diesen Schichten 506, 508 verwendet werden, um den Druck auf knochige Vorsprünge im Steißbein und an der Basis der Wirbelsäule des Benutzers 110 zu entlasten und die Positionierung und Zirkulation zu fördern. Eine Sitzfläche 516 berührt den Benutzer 110, wenn er im Stuhl 10 sitzt. Die Sitzfläche 516 ist konstruiert, über verschiedene Verfahren, einschließlich Befestigungselemente, Klemmen, Bolzen, Formanpassung usw., mechanisch mit der Sitzschale 504 verbunden zu ein. Wenn sie verbunden sind, erzeugen die Sitzfläche 516 und die Sitzschale 504 eine Hülle oder Innengehäuse für die drei Schichten 506, 508 des Sitzes 12. Wie in 8A gezeigt, enthält die Sitzfläche 516 ein Gehäuse, in den ein Teil der drei Schichten 506, 508 passt. Eine Außenschicht 518, die die Außenseite der Sitzfläche 516 abdeckt, kann aus Materialien gefertigt sein, die unter anderem Leder, atmungsaktiven Stoff, Nylonbezug und Ähnliches enthalten. Die Sitzfläche 516 enthält Löcher oder Schlitze 522, um die Sitzfläche 516 durch die Verwendung von Klammern, Schrauben, Bolzen usw. mit der Sitzschale 504 zu verbinden. In einigen Ausführungsformen bieten die Löcher 522 einen hohlen Bereich für die Sitzschale 504, sodass sie an der Sitzfläche 516 angeklammert wird. Die Sitzfläche 516 enthält Kanäle 520, die einen offenen Luftkanal zwischen den drei Schichten 506, 508 und der Außenschicht 518 der Sitzfläche 516 bieten. Schlitze oder Löcher 524 in der Außenschicht 518 sind an den Positionen der Kanäle 520 vorgesehen. Die Kanäle 520 und die Schlitze 524 bieten eine offene Luftverbindung zwischen dem Innengehäuse mit den zwei Schichten 506, 508 und der Außenumgebung, die ausgelegt ist, eine Luftzirkulation im Sitz 10 zu fördern. Deshalb kann Luft in das und aus dem Innengehäuse des Sitzes 12 strömen und dadurch den Sitz kühlen. Poröse Materialien können für die erste Schicht 506 und die Federschicht 508 verwendet werden, um die Luftzirkulation im Sitz 12 weiter zu fördern. Die Sitzschale 504 enthält auch Löcher 530 und das justierbare Schienensystem 532, das nach außen hin offen ist, um die Luftzirkulation zwischen dem Innengehäuse mit den zwei Schichten 506, 508 und der Außenumgebung zu fördern. In Kombination erzeugen diese Merkmale einen atmungsaktiven Sitz für den Benutzer.
8B und 8C veranschaulichen eine Unteransicht und eine Seitenansicht der Sitzfläche 516. Die Außenschicht 518 enthält Schlitze oder Löcher 524, die an den Kanälen 520 in der Sitzfläche 516 ausgerichtet sind. Diese Merkmale erzeugen den offenen Luftkanal zwischen den Innenschichten 506, 508 und der Außenumgebung. Ein Oberteil 530 der Sitzfläche 516, die den Benutzer 110 berührt, ist an die Form der Beine und das Gesäß des Benutzers konturiert. Der Oberteil 530 der Sitzfläche 516 kann auch eine wasserfallartige Kante am Vorderteil des Sitzes 12 (von der Stuckrückenstütze 110 weg) enthalten, die eine gesunde Blutzirkulation im Körper des Benutzers 110 fördert. Ein Sitzkeil, der nach unten zum Sitz geneigt ist (Vorwärtsneigung), kann eingebunden sein, um eine vordere Beckenneigung zu fördern und den Hüftwinkel zu öffnen, wodurch eine richtige Haltungsausrichtung von der Stützbasis gefördert wird und mehr Platz für Blutzirkulation und Nerven erzeugt. Insgesamt bieten die Kombinationen der Merkmale des Sitzes 12 dem Benutzer 110 einen ergonomischen Sitz.
Während die inhärenten ergonomischen Merkmale des Stuhls einen aktiven Lebensstil und eine richtige Haltung fördern, verbessern zusätzliche technische Verbesserungen das Benutzererlebnis, indem sie Rückmeldung zur Haltung oder zum Trainingsprogramm des Benutzers bereitstellen. In bestimmten Ausführungsformen ist der Stuhl 12 auch mit Sensoren ausgestattet, um (1) dem Benutzer eine Rückmeldung über seine oder ihre Haltung und Form/Technik beim Trainieren zu geben und/oder (2) die Anzahl der Wiederholungen nachzuverfolgen, die für beliebige der oben beschriebenen Bewegungsübungen abgeschlossen wurden. Drucksensoren können unter der Außenschicht 518 der Sitzfläche 516 platziert werden, um die Position des Benutzers auf dem Sitz nachzuverfolgen. Zusätzliche Drucksensoren können unter der Oberfläche der lumbosakralen Stütze 105 und/oder der Brustwirbelstütze 104 platziert sein, um die Ausrichtung des Benutzers nachzuverfolgen, wenn er im Stuhl 12 sitzt. Auf Grundlage der gewünschten Konfiguration können Ein/Aus-Sensoren oder Analogsensoren verwendet werden, die verschiedene Drücke nachverfolgen.
Druckmesswerte von diesen Sensoren könnten an eine Rechenvorrichtung am Stuhl zur Nachverfolgung, Aggregation und Analyse gesendet werden. Diese Messwerte könnten analysiert werden, um zu ermitteln, ob der Benutzer 110 zu stark gegen bestimmte Teile des Stuhls drückt oder kein Druck in einem Bereich ausgeübt wird, in dem einer ausgeübt werden sollte. Daten von der Rechenvorrichtung könnten dann zur weiteren Verarbeitung an einen Computer oder Server gesendet werden. In einer anderen Ausführungsform könnten die Druckmesswerte von den Sensoren direkt an einen Computer, ein Smartphone, eine tragbare Vorrichtung oder einen Server zur Nachverfolgung, Aggregation und Analyse gesendet werden. Von dort könnten die Ergebnisse dem Benutzer über eine Benutzerschnittstelle oder Anwendung auf einem Computer, einem Smartphone oder einer tragbaren Vorrichtung dargestellt werden. Ein Benutzer könnte beispielsweise über eine Smartphone-Anwendung eine Analyse oder Zusammenfassung seiner Haltung während des Tages erhalten. Die Anwendung kann als ein „Haltungstrainer“ fungieren, indem sie Lösungen empfiehlt, um die Haltung des Benutzers zu verbessern, und/oder eine Warnung an den Benutzer abgeben, falls seine oder ihre Haltung mangelhaft wird. Diese Daten können auch für Interaktionen in sozialen Medien, zur Forschung verwendet werden oder mit dem Einverständnis des Benutzers 110 Versicherungsunternehmen oder medizinischem Personal mitgeteilt werden. Falls diese Informationen Versicherungsunternehmen oder medizinischem Personal mitgeteilt wird, dann müssen angemessene Schutzvorkehrungen für die Benutzeridentität entworfen und eingehalten werden.
Zusätzliche Sensoren könnten auf oder in der strukturellen Rückenstütze 102 oder dem J-förmigen Verbindungsstück 113 platziert werden, um die Bewegung der strukturellen Rückenstütze 102 nachzuverfolgen. Ein oder mehrere Sensoren im J-förmigen Verbindungsstück 113 können beispielsweise die Anzahl der Male nachverfolgen, die sich der Benutzer seitlich oder vor und zurück bewegt, um eine Bauchmuskelübung abzuschließen. Dieses Merkmal könnte verwendet werden, um die Anzahl der Wiederholungen für das Bauchtraining des Benutzers nachzuverfolgen. Diese Messwerte könnten auch direkt an einen Computer, ein Smartphone, eine tragbare Vorrichtung oder einen Server für die letztendliche Darstellung für den Benutzer gesendet werden.
Ausführungsformen der Erfindung enthalten Verfahren, die beliebige der Stühle mit hierin beschriebenen Merkmalen herstellen. Ausführungsformen der Erfindung enthalten zum Beispiel ein Verfahren, das ein Herstellen eines Stuhls enthält, das einen Sitz und eine mit dem Sitz verbundene Rückenstütze aufweist. Die Rückenstütze kann zum Beispiel so hergestellt werden, dass sie eine flexible Rückenlehne aufweist.
Obwohl die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile im Detail beschrieben wurden, versteht sich, dass verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Abwandlungen hierin vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist. Darüber hinaus soll der Geltungsbereich der vorliegenden Anmeldung nicht auf die bestimmten Ausführungsformen des Prozesses, der Maschine, der Herstellung, der Materialzusammensetzung, der Mittel, der Verfahren und der Schritte beschränkt sein, die in der Beschreibung dargelegt sind. Wie Durchschnittsfachleute aus der Offenbarung der vorliegenden Erfindung leicht erkennen werden, können Prozesse, Maschinen, Herstellung, Materialzusammensetzungen, Mittel, Verfahren oder Schritte, die gegenwärtig vorhanden sind oder später entwickelt werden und die im Wesentlichen die gleiche Funktion erfüllen oder im Wesentlichen dasselbe Ergebnis erzielen wie die entsprechenden hierin beschriebenen Ausführungsformen, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Dementsprechend sollen die beigefügten Ansprüche derartige Prozesse, Maschinen, Herstellung, Materialzusammensetzungen, Mittel, Verfahren oder Schritte in ihren Geltungsbereich einschließen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 14029189 [0005]

Claims

Stuhl zum Tragen eines Benutzers, wobei der Stuhl umfasst: einen Sitz; eine Rückenstütze, die eine Stuhlrückenlehne und mindestens eine Stützfläche aufweist, die sich neben einer Wirbelsäule des Benutzers befindet; und ein Verbindungsstück, das eine flexible Verbindung zwischen dem Sitz und der Rückenstütze bietet; wobei die flexible Verbindung der Rückenstütze ermöglicht, sich durch einen seitliche Neigungsbewegungsbereich von einer linken Seite des Benutzers zu einer rechten Seite des Benutzers zu bewegen, während das Verbindungsstück während der Bewegung des Benutzers im Wesentlichen fixiert bleibt, und wobei der seitliche Neigungsbewegungsbereich im Wesentlichen innerhalb einer Ebene stattfindet, die im Wesentlichen parallel zur Rückenstütze ist.
Stuhl nach Anspruch 1, wobei die flexible Verbindung angepasst werden kann, um den Bewegungsbereich einzuschränken.
Stuhl nach Anspruch 1, wobei die flexible Verbindung angepasst werden kann, um den Bewegungsbereich zu erweitern.
Stuhl nach Anspruch 1, wobei die Rückenstütze ferner umfasst: eine strukturelle Rückenstütze; eine flexible Rückenlehne, die mit der strukturellen Rückenstütze verbunden ist; eine Brustwirbelstütze, die mit der flexiblen Rückenlehne verbunden ist und sich neben einem Abschnitt der Brustwirbelsäule des Benutzers befindet; und eine lumbosakrale Stütze, die mit der flexiblen Rückenlehne verbunden ist und sich neben einem Abschnitt der Lendenwirbelsäule des Benutzers befindet.
Stuhl nach Anspruch 4, wobei sich die Brustwirbelstütze und die lumbosakrale Stütze als Reaktion auf Kräfte vom Benutzer unabhängig biegen können.
Stuhl nach Anspruch 1 oder 4, wobei die flexible Verbindung einen Schwenkpunkt für die Rückenstütze bietet, sodass diese sich im seitlichen Neigungsbewegungsbereich bewegen kann.
Stuhl nach Anspruch 6, wobei eine Unterkante der Rückenstütze wie ein Kreisbogen geformt ist, um die Bewegung innerhalb des seitlichen Neigungsbewegungsbereichs zu ermöglichen.
Stuhl nach Anspruch 4, wobei die Brustwirbelstütze eine konvexe Oberfläche enthält, die den Benutzer berührt, und die lumbosakrale Stütze eine konkave Oberfläche enthält, die den Benutzer berührt.
Stuhl nach Anspruch 1 oder 4, wobei der Sitz mindestens einen Schlitz an einer Außenschicht des Sitzes enthält, der an mindestens einem Kanal innerhalb des Sitzes ausgerichtet ist, um zu ermöglichen, dass Luft zwischen einem Innengehäuse des Sitzes und einem Äußeren der Außenschicht strömt.
Stuhl nach Anspruch 9, wobei der Sitz umfasst: eine obere Sitzfläche mit einer Außenschicht, die mindestens einen Schlitz enthält; eine Sitzschale, die mit der oberen Sitzfläche verbunden ist, um ein Innengehäuse zu erzeugen; und mindestens einen Kanal neben dem Innengehäuse an einem ersten Ende und neben der Außenschicht an einem zweiten Ende; wobei der mindestens eine Schlitz am zweiten Ende des mindestens einen Kanals ausgerichtet ist, um zu ermöglichen, dass Luft zwischen dem Innengehäuse und einem Äußeren der Außenschicht strömt.
Stuhl nach Anspruch 10, wobei der mindestens eine Kanal mindestens zwei Kanäle enthält, die sich neben mindestens zwei Kanten der oberen Sitzfläche befinden.
Stuhl nach Anspruch 10, wobei die Sitzschale mindestens einen Schlitz enthält, der den Luftstrom zwischen dem Innengehäuse und einem Äußeren der Sitzschale ermöglicht.
Stuhl nach Anspruch 1 oder 4, wobei die Rückenstütze und/oder der Sitz Sensoren enthält bzw. enthalten, um die Position des Benutzers auf dem Stuhl zu ermitteln.