DE19910373B4 - Device for installation in vehicles to relieve the spine of the driver - Google Patents

Device for installation in vehicles to relieve the spine of the driver Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Entlastung der Wirbelsäule, vorwiegend in Fahrzeugen, insbesondere selbstfahrenden Arbeitsmaschinen und sonstigen Fahrzeugen, die unerwünschte Schwingungen übertragen, bestehend aus einem den Fahrer umschließendes Korsett, welches mittels einer Aufhängevorrichtung mit einem fahrzeugseitig befestigten Rahmengestell verbunden ist und an die Klimaanlage des Fahrzeugs angeschlossen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragegestell mit der Karosserie (KAR) über eine Federung (F) verbunden ist.contraption to relieve the spine, mainly in vehicles, especially self-propelled machines and other vehicles transmitting unwanted vibrations, consisting of a driver enclosing corset, which means a suspension device is connected to a vehicle-mounted frame and can be connected to the air conditioning system of the vehicle, characterized in that the carrying frame with the body (KAR) about a suspension (F) is connected.

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Entlastungsvorrichtung, insbesondere zum Einbau in Fahrzeugen, zur Entlastung der Wirbelsäule und der Hüftgelenke der Fahrer, wodurch eine Erhöhung des Fahrkomforts erreicht wird.The The invention relates to a relief device, in particular for Installation in vehicles, to relieve the spine and hip joints of the Driver, causing an increase the ride comfort is achieved.

Es ist bekannt, dass Fahrzeugführer motorgetriebener Fahrzeuge, bedingt durch Unebenheiten der Fahrbahn, besonders Vertikalbewegungen des Fahrzeugs ausgesetzt sind, die nicht nur unkomfortabel, sondern auch gesundheitsbeeinträchtigend sind. Eine Maßnahme dem entgegenzuwirken ist die Ausrüstung der Fahrzeuge mit Federungselementen, die einen hohen Federungs- und Dämpfungskomfort bieten. Für Berufsfahrer ist diese Maßnahme jedoch nicht ausreichend, da oftmals aus diesem Berufszweig über Rücken- und Hüftgelenksschmerzen geklagt wird.It is known to be the driver Motor-driven vehicles, due to unevenness of the road, especially vertical movements of the vehicle are exposed, the Not only uncomfortable, but also health-damaging are. A measure counteract this is the equipment of vehicles with suspension elements, the a high suspension and damping comfort Offer. For Professional driver is this measure but not sufficient, as often from this profession over back and hip pain is sued.

Eine weitergehende Maßnahme zum Schutz der Fahrzeuginsassen zeigt die DE 197 28 755 A1 , welche eine Halte- und Hängevorrichtung vorschlägt, an die der Fahrer über dem Fahrersitz schwebend gehalten wird. Eine ähnliche Vorrichtung ist auch aus der US 41 45 074 bekannt.A further measure to protect the vehicle occupants shows the DE 197 28 755 A1 which proposes a holding and hanging device to which the driver is kept suspended above the driver's seat. A similar device is also from the US 41 45 074 known.

Nachteilig bei den genannten Entlastungsvorrichtungen ist der geringe Tragekomfort. Die Entlastungseinrichtungen weisen westenartige Tragekonstruktionen auf, die am Körper anliegen und somit durch fehlende Temperaturausgleichsmöglichkeit eine Transpiration des Fahrers unterstützen, wodurch das Wohlbefinden des Fahrers beeinträchtigt wird.adversely in the mentioned relief devices is the low wearing comfort. The relief devices have west-like support structures on, on the body abutment and thus by lack of temperature compensation option one Transpiration of the driver support, thereby improving the well-being of the driver is affected.

Eine Abhilfemöglichkeit der Temperierung wird in der DE 31 21 247 C2 vorgestellt, bei der ein Kleidungsstück (Overall) über ein Luftführungssystem mit der Lüftungseinrichtung des Fahrzeugs verbunden ist.A remedy for the temperature control is in the DE 31 21 247 C2 presented in which a garment (overalls) is connected via an air duct system with the ventilation device of the vehicle.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist die Aufgabe der Erfindung, eine optimierte Entlastungsvorrichtung zu schaffen, die die genannten Nachteile nicht aufweist und einen erhöhten Tragekomfort darstellt, indem eine Federung zwischen Tragegestell und Karosserie vorgesehen wird. Erst durch diese Federanordnung wird wirkungsvoll eine Reduzierung der Schwingungsanregung auf den Fahrzeugführer erreicht.outgoing From this prior art, the object of the invention, a Optimized relief device to provide the said disadvantages does not have and an elevated Comfort is represented by a suspension between carrying frame and body is provided. Only by this spring arrangement is effectively achieved a reduction of the vibration excitation to the driver.

Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelost. Vorteilhafte Ausgestaltungen zeigen die Unteransprüche.These Task is solved with the device according to the invention. advantageous Embodiments show the dependent claims.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.in the Following, the invention will be explained with reference to the drawing.

Es zeigtIt shows

1 den Stand der Technik ohne Vorrichtung zur Schwingungsreduzierung für die Fahrzeuginsassen. 1 the prior art without vibration reducing device for the vehicle occupants.

2 einen Fahrer mit einem erfindungsgemäßen Korsett (Brustgürtel). Das Korsett ist konisch geformt, so dass ein sicherer Sitz gewährleistet ist. Die Aufhängung wir derart eingestellt, dass etwa 25–30% des Fahrergesamtgewichtes aufgenommen wird, wodurch die Bandscheiben und die Hüftgelenke entlastet werden. Das Korsett kann entsprechend des Brustumfanges eingestellt werden. Das Korsett und die Federungseinrichtung werden über die Verschlussteile S1 und S2, ähnlich den Verschlussteilen bei einem Anschnallgurt im PKW, miteinander verbunden. 2 a driver with a corset (chest belt) according to the invention. The corset is conically shaped to ensure a secure fit. The suspension is adjusted to accommodate approximately 25-30% of the total weight of the driver, thereby relieving strain on the intervertebral discs and the hip joints. The corset can be adjusted according to the chest circumference. The corset and the suspension device are connected to each other via the closure parts S1 and S2, similar to the closure parts in a seat belt in a car.

3 und 9 das Korsett, das aus einem konisch geformten, festen Brustgürtel BG aus perforiertem, d. h. dampfdurchlässigem Leder oder einem anderen dampfdurchlässigen Material besteht und somit sowohl für Stabilität als auch für Atmungsaktivität sorgt. Die Perforierung besteht aus ausgestanzten Löchern LO. Die Polsterung PO im Korsett sorgt für zusätzlichen Komfort. Eine Belüftung der Polsterung wird durch einen flexiblen Luftverteilungsschlauch VS, der mit Austrittsbohrungen AB verbunden wird, realisiert. Die eintretende Luft wird durch eine schlangen- und spiralförmig konzipierte Polsterung PO verteilt. Der Schlauch VS führt in seiner Verlängerung AS aus dem Korsett heraus und lässt sich an einen mit der Klimaanlage in Verbindung stehenden Anschluss am Armaturenbrett anschließen. Die über den Schlauch zugeführte Luft verteilt sich in der gesamten Polsterung PO und belüftet so den Oberkörper des Fahrers. Durch die Perforierungslöcher LO kann die Luft wieder entweichen. Das Korsett wird durch die Verschließeinrichtung KS verschlossen. An den verstellbaren Trägern TR befinden sich die Aufhängeseile ASE mit Verschlussteilen S2. Damit die Aufhängeseile nicht verrutschen, wird jeweils ein zusätzliches Stück Leder mit zwei Schlitzen auf die Träger geschoben, siehe Detailausschnitt der 3. 3 and 9 the corset, which consists of a conically shaped, solid chest belt BG made of perforated, ie vapor-permeable leather or another vapor-permeable material and thus provides both stability and breathability. The perforation consists of punched holes LO. The padding PO in the corset provides extra comfort. Aeration of the padding is realized by a flexible air distribution hose VS, which is connected to exit bores AB. The incoming air is distributed through a serpentine and spiral-shaped padding PO. The tube VS leads in its extension AS out of the corset and can be connected to a connected to the air conditioning connection on the dashboard. The air supplied via the hose is distributed throughout the padding PO and thus ventilates the upper body of the driver. The air can escape again through the perforation holes LO. The corset is closed by the closing device KS. On the adjustable supports TR are the suspension cables ASE with closure parts S2. So that the suspension ropes do not slip, an additional piece of leather with two slots is pushed onto the carrier, see detail of the 3 ,

4 ein Gestell der Entlastungseinrichtung. Es besteht aus einem Rahmen R, an dem weitere
Funktionsteile angebracht sind. An den Anbindungspunkten P wird das Gestell drehgelenkig in der Fahrerkabine befestigt. Die Welle W ist drehbar gelagert. An ihr befinden sich die Aufhängegurte G
mit den Verschlussteilen S1. Die Verschlussteile S1 des Gestells werden mit den Verschlussteilen S2 des Gurtes verbunden. Durch einen Gurtstraffer, der aus einer Seilrolle SR, einem Sperrad RR, einer
Klinke K und einem Anschlag A besteht, ist eine individuelle Einstellung abhängig von der Position des Fahrers möglich. Hierzu zieht der Fahrer an der Schnur, welche auf die Seilrolle SR gewickelt ist, und die Welle W dreht sich so lange, bis Gurt G bis zum Anschlag A eingerollt ist. Dann setzt sich der Fahrer auf den Sitz, Sperrad RR und Klinke K halten die Position der Welle W, so dass der Fahrerin der gleichen Position (Höhe) sitzt, in der er ohne Federungsgestell sitzen würde. Zum Abschnallen drückt der Fahrer auf den Knopf von S1. Mit Hilfe der Federbeine F ist eine gedämpfte Federung erreichbar. Das Innenleben von F ist Stand der Technik und gleicht den bekannten mechanischen Federungen mit Spiral- und Gasfedern oder Luftfederungen. Der Grad der Federung F ist für verschiedengewichtige Fahrer einstellbar und wird mit der Federung des Fahrersitzes abgestimmt: Der Anteil des Oberkörper-Gewichts, welches vom Federungsgestell über das Korsett gehalten wird, wirkt nicht auf die Federung des Sitzes, die somit entsprechend weicher eingestellt wird. Bei Anwendung der Federungseinrichtung ist die Summe der Federkonstanten von Sitzfeder und der Federbeine F gleich der Federkonstanten des Sitzes ohne Anwendung der Federungseinrichtung. Der Federweg der Federbeine und des Sitzes ist jeweils gleich. 4 a frame of the relief device. It consists of a frame R, on which more
Functional parts are attached. At the connection points P, the frame is pivotally mounted in the cab. The shaft W is rotatably mounted. At her are the suspension straps G
with the closure parts S1. The closure parts S1 of the frame are connected to the closure parts S2 of the belt. By a belt tensioner, consisting of a pulley SR, a ratchet RR, a
Latch K and a stop A, an individual setting is possible depending on the position of the driver. For this purpose, the driver pulls on the Cord, which is wound on the pulley SR, and the shaft W rotates until the belt G is rolled up to the stop A. Then the driver sits on the seat, ratchet RR and pawl K hold the position of the shaft W, so that the driver sits in the same position (height) in which he would sit without suspension frame. To unbuckle the driver presses the button of S1. With the help of struts F damped suspension can be achieved. The interior of F is state of the art and is similar to the known mechanical suspensions with spiral and gas springs or air suspension. The degree of suspension F is adjustable for different weight driver and is matched with the suspension of the driver's seat: The proportion of upper body weight, which is held by the suspension frame on the corset, does not affect the suspension of the seat, which is thus adjusted accordingly softer. When using the suspension device, the sum of the spring constants of the seat spring and the struts F is equal to the spring constant of the seat without the use of the suspension device. The travel of the struts and the seat is the same.

5 die Entlastungsvorrichtung, bei der der Rahmen R fest mit dem gefederten Teil GT des Sitzes verbunden ist. Das Rahmengestell wird durch die besondere Ausgestaltung im Dachbereich gehalten. Die Federbeine F am Rahmen können dabei entfallen. Darüber hinaus ist der Aufbau der Vorrichtung identisch mit dem Gestell aus 4. Die Abfederung und Dämpfung von Schwingungen übernimmt hier komplett die Federung FF des Sitzes. Lendenwirbel und Hüftgelenke werden entlastet, da das Gewicht des Oberkörpers des Fahrers über das Korsett getragen wird, wobei auch hier die kräftefreie Zone in den gefährdeten Bereichen des Körpers des Fahrers entsteht. Diese Anordnung kann auch für Bürostühle verwendet werden. Eine Anwendung für Sitze, die nur durch ihre Polsterung gefedert sind, wie etwa gewöhnliche PKW-Sitze (Aufbau der Sitzfläche direkt auf einen ungefederten Teil des Sitzes), ist jedoch nicht möglich. 5 the unloading device in which the frame R is fixedly connected to the sprung part GT of the seat. The frame is held by the special design in the roof area. The struts F on the frame can be omitted. In addition, the structure of the device is identical to the frame 4 , The suspension and damping of vibrations takes over here completely the suspension FF of the seat. Lumbar vertebrae and hip joints are relieved, as the weight of the upper body of the driver is worn over the corset, where also the force-free zone arises in the vulnerable areas of the driver's body. This arrangement can also be used for office chairs. However, an application for seats sprung only by their upholstery, such as ordinary passenger car seats (construction of the seat directly on an unsprung part of the seat), is not possible.

6 den elastisch auf einem Puffer PU aufliegenden Rahmen R. Diese Puffer PU mit verschiedenen "Federkonstanten" für verschiedengewichtige Fahrer sind auswechselbar. Gedämpfte Bewegungen in vertikaler Richtung sind ausreichend möglich (siehe Pfeil). Der Puffer PU wird verrutschsicher in die an der Karosserie KAR des Fahrzeugs befestigten Auflage AU eingesetzt. Bei Fahrzeugen mit größtmöglich gefederter Masse, wie es besonders bei Pkw der Fall ist, ist oft die Polsterung des Sitzes die einzige Federung des Sitzes. Auch allein aus Kostengründen wird ein solch relativ aufwendiges Federungssystem in einem Pkw nicht praktikabel sein. Es werden vielmehr einfache Puffer, die ähnlich der Polsterung eines Sitzes aus Schaumstoffen, Federn, Gummi und dergleichen aufgebaut sind, verwendet, um Stöße zu dämpfen. 6 the elastically resting on a buffer PU frame R. These buffers PU with different "spring constants" for different weight drivers are interchangeable. Damped movements in the vertical direction are sufficiently possible (see arrow). The buffer PU is used slip-proof in the attached to the body KAR of the vehicle support AU. In the case of vehicles with the largest possible spring-loaded mass, as is the case in particular with passenger cars, the upholstery of the seat is often the sole suspension of the seat. Even for cost reasons, such a relatively complicated suspension system in a car will not be practical. Rather, simple bumpers constructed similar to the upholstery of a seat of foams, springs, rubber and the like are used to cushion shocks.

7 die Vorrichtung in einem PKW, den sehr verschieden große Fahrer abwechselnd benutzen können, wobei hierfür der Fahrersitz und die Rückenlehne nach vorne und hinten verstellt werden. In diesem Fall ist es sinnvoll, wenn die Welle W mitsamt ihren daran angebrachten Teilen und auch die Klinke K nach vorne und hinten verschiebbar ist. Der vollständige Rahmen besteht hier neben dem äußeren Rahmen ÄR, der die Schwingungen abfedert, noch aus einem verschiebbaren inneren Rahmen IR, an dem die Welle W und die Klinke K befestigt sind. VM zeigt den Verriegelungsmechanismus einmal in arretierter (oben) und einmal in entriegelter Position (unten). 7 the device in a car, the very different sized drivers can use alternately, for which purpose the driver's seat and the backrest are moved forward and backward. In this case, it makes sense if the shaft W, together with its attached parts and also the pawl K is displaced forward and backward. The complete frame consists here besides the outer frame ER, which absorbs the vibrations, or a displaceable inner frame IR, to which the shaft W and the pawl K are fastened. VM shows the locking mechanism once in locked position (above) and once in unlocked position (below).

Die Vorrichtung kann variiert werden, z. B. durch den Einbau der Federbeine F direkt in die Aufhängegurte G bei genügend hohen Kabinen, so dass der Rahmen R weitgehend entfallen kann. Es kann auch ein Drehkranz vorgesehen werden, so dass sich die Vorrichtung verdrehen lässt.The Device can be varied, for. B. by the installation of the struts F directly into the suspension straps G at enough high cabins, so that the frame R can be largely eliminated. It can also be provided a turntable, so that the device twisting.

8 ein über einem Stuhl positioniertes separates Gestell. Hierbei halten Ständer ST die Aufhängevorrichtung in der passenden Höhe. 8th a separate frame positioned above a chair. Stands ST hold the suspension device in the appropriate height.

Die Vorrichtung eignet sich zum Einbau in Kabinen, Verdecken, Fahrerhäusern, Führerständen, Fahrgastzellen usw. von Traktoren, Radladern, Raupen, Schnellfahr- und Güterzuglokomotiven, LKW, PKW, Bürostühle, usw.The Device is suitable for installation in cabins, hoods, cabs, driver's cabs, passenger compartments etc. of tractors, wheel loaders, caterpillars, high-speed and freight locomotives, Trucks, cars, office chairs, etc.

AA
Anschlagattack
ABFROM
Austrittsbohrungenexit holes
ARAR
äußerer Schlauchouter tube
ÄRAER
äußerer Rahmenouter frame
ASEASE
Aufhängeseilesuspension ropes
AUAU
Auflageteilesupporting parts
BGBG
Brustgürtelpectoral girdle
FF
dämpfendes Federbeinsteaming strut
GG
Gurtbelt
GTGT
gefederter Teil des Sitzessuspension Part of the seat
IRIR
innerer Rahmeninternal frame
KK
Klinkepawl
KARKAR
Karosserieteilbody part
KSKS
Schnallenstrap
LOLO
Perforierungs-LochPerforation hole
PP
EinbaupunktMounting point
POPO
Polsterungupholstery
PUPU
Pufferbuffer
RR
Rahmenframe
RRRR
Sperradratchet
S1S1
Verbindungsteilconnecting part
S2S2
Verbindungsteilconnecting part
STST
Ständerstand
TRTR
Trägercarrier
UTUT
ungefederter Teil des Sitzesunsprung Part of the seat
VV
Verstellmöglichkeitadjustment
VMVM
Verriegelungsmechanismuslocking mechanism
VSVS
Verteilungsschlauchdistribution hose
WW
Wellewave
SRSR
Seilrollepulley

Claims (7)

Vorrichtung zur Entlastung der Wirbelsäule, vorwiegend in Fahrzeugen, insbesondere selbstfahrenden Arbeitsmaschinen und sonstigen Fahrzeugen, die unerwünschte Schwingungen übertragen, bestehend aus einem den Fahrer umschließendes Korsett, welches mittels einer Aufhängevorrichtung mit einem fahrzeugseitig befestigten Rahmengestell verbunden ist und an die Klimaanlage des Fahrzeugs angeschlossen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragegestell mit der Karosserie (KAR) über eine Federung (F) verbunden ist.Device for relieving the spine, mainly in vehicles, especially self-propelled machines and other vehicles that transmit unwanted vibrations, consisting of a corset enclosing the driver, which is connected by means of a suspension with a vehicle-mounted frame and can be connected to the air conditioning of the vehicle , characterized in that the support frame with the body (KAR) via a suspension (F) is connected. Vorrichtung zur Entlastung der Wirbelsäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Korsett (BG) durch einen konischen Schnitt um den Brustkorb herum eng anliegt, es durch Schnallen (KS) für verschiedene Oberweiten verstellbar ist, angebrachte Träger (TR) die Möglichkeit bieten, das Gewicht des Oberkörpers des Fahrers an der Vorrichtung aufzuhängen und Perforierungen (LO), Polsterungen (PO) und eine in der Polsterung (PO) verlaufende Schlauchleitung mit Austrittsbohrungen (AB) zur Hinterlüftung des Korsetts (BG) für den nötigen Fahrkomfort sorgen, wobei die Schlauchleitung aus dem Korsett (BG) herausführt und mit einer umgebauten Austrittsbohrung (AB) für Kalt-, Warm- und Mischluft am Armaturenbrett lösbar angeschlossen wird.Device for relieving the spine after Claim 1, characterized, that the corset (BG) is tight around the chest through a conical cut, it by buckles (KS) for different upper widths are adjustable, mounted beams (TR) the possibility provide the weight of the upper body the driver to hang on the device and perforations (LO), upholstery (PO) and one in the upholstery (PO) Hose line with exit holes (AB) for rear ventilation of the Corsets (BG) for the necessary Ensure ride comfort, with the hose lead out of the corset (BG) and with a converted outlet bore (AB) for cold, warm and mixed air detachable on the dashboard is connected. Vorrichtung zur Entlastung der Wirbelsäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federung (F) des Rahmengestells (R) entfällt und das Rahmengestell (R) am gefederten Teil (GT) des Fahrersitzes angebracht werden kann.Device for relieving the spine after Claim 1, characterized in that the suspension (F) of the frame (R) deleted and the frame (R) on the sprung part (GT) of the driver's seat can be attached. Vorrichtung zur Entlastung der Wirbelsäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Aufhängegurte (G) horizontal durch zusätzliche Schiebeschienen und Verriegelungsmechanismen (VM) verschoben werden kann.Device for relieving the spine after Claim 1, characterized in that the position of the suspension straps (G) horizontally by additional Slide rails and locking mechanisms (VM) are moved can. Vorrichtung zur Entlastung der Wirbelsäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federung (F) direkt in den Aufhängegurten (G) eingebaut ist. Device for relieving the spine after Claim 1, characterized in that the suspension (F) directly in the suspension straps (G) is installed. Vorrichtung zur Entlastung der Wirbelsäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein um 360° drehbarer Drehkranz im Federungsgestell eingebaut wird, der die Aufhängevorrichtung aufnimmt.Device for relieving the spine after Claim 1, characterized in that additionally rotatable by 360 ° Slewing ring is installed in the suspension frame, which is the suspension device receives. Vorrichtung zur Entlastung der Wirbelsäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmengestell (R) so gestaltet ist, dass das gesamte Tragegestell eine Montageeinheit bildet.Device for relieving the spine after Claim 1, characterized in that the frame (R) so is designed so that the entire support frame a mounting unit forms.
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