DE3440985A1

DE3440985A1 - Orthopaedisch optimierter fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE3440985A1
Application number: DE3440985A
Authority: DE
Inventors: German 8700 Würzburg Gresser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-11-09
Filing date: 1984-11-09
Publication date: 1986-05-15

Description

GERMAN GR-ESSER ^:Seh5if2-einstr- 3 - ..^ 8700 Würzbürg ' ' '

An das

Deutsche Patentamt

Zweibrückenstr 12

8000 München ^ Würzburg, den 4.11.1984

Betr.eff: Patentanmeldung

Bezeichnung: "Orthopädisch optimierter Fahrzeugsitz"

Im Automobilbau gibt es heute eine große ^Anzahl von Entwicklungen ,die die Fahrzeugsitze betreffen.Insbesondere wird dabei die Verstellmöglichkeit der Sitzfläche (1) sowie die Neigungsverstellung (3) der Sitzlehne (2) besonders betont. Nach wie vor ist jedoch die ANpassung der Sitzlehne (2) an die naturgegeben unterschiedlichen Körpergrößen und einer verkrampfungsfreien Stützung der Wirbelsäule nicht oder nur höchst unvollkommen möglich.

Es gibt zwar verschiedene Patentanmeldungen,die diese Problematik versuchen zu lösen,wie z.B. P 15 30 858.4-21 oder P 20 64 419.3-21, aber auch hier gelingt dies nur unzulänglich. Die hier vorliegende Anmeldung hat zur Aufgäbe,einen orthopädisch optimierten Fahrzeugsitz zu gestalten,der insbesondere das große, weitverbreitete Übel der Wirbelsäulen-und Rückenschmerzen durch vom Sitz verursachten falschen Haltung und damit verspannter Muskeln infolge schlecht anpassbarer oder schlecht geformter Sitzlehnen beseitigt.

Das Problem,einen Fahrzeugsitz an unterschiedliche Körpergrößen anzupassen,ist heute nur bei der Sitzfläche (1) einigermaßen zufriedenstellend gelöst,indem man für die Sitzfläche (1) eine Längsverstellung,Höhenverstellung und Neigungsverstellung konzipiert .Dies ist gängige Praxis.

Dagegen gibt es für die Sitzlehne .(2) heutzutage nur die Möglichkeit der Neigungsverstellung mittels Sitzlehnen-Kippgelenk (3) und als "orthopädische Zusatzeinrichtung" für bandscheibengequälte Benutzer diverse»in der Sitzlehne (2) integrierte oder zwischen Rücken und Sitzlehne $2) eingebrachte,zum Teil verstellbare oder aufblasbare Rücken-bzw LendenStützen im Sinne einer Zusatzaufpolsterung zur zusätzlichen Abstützung des Beckens bzw. der Lendenwirbel.

Bei all diesen bekannten Möglichkeiten wird die Anatomie des menschlichen Rückens und des Skeletts zu wenig beachtet und letztlich ist deshalb eine präzise Einstellung der Sitzlehne (2) auf die naturgemäß sehr unterschiedlichen anatomischen Gegebenheiten der. jeweiligen Benutzer, wenn überhaupt, nicht ausreichend möglich.Die Folge sind nicht nur individuelle Schmerzen,zumindest bei längerem Fahren,sondern auch ganz erhebliche volkswirtschaftliche Verluste durch ernsthafte Erkrankungen,insbesondere Bandscheibenleiden,die sogar schwere Operationen erfordern und bis zur Invalidität führen können.

Ein orthopädisch optimal gestalteter Sitz ist deshalb nicht nur nützlich im Sinne eines verbesserten Korn forts für die Benutzer, sondern bringt auf Dauer auch erheblichen volkswirtschaftlichen Nutzen .

Die hier vorliegende Anmeldung berücksichtigt erstmals umfassend bei der Konstruktion eines Fahrzeugsitzes und dessen Anpassungsmöglichkeiten an die individuelle menschliche Anatomie,die folgenden unausweichlichen anatomischen Tatsachen,nämltch das Vorhandensein von:

1.)Unterschiedlichen Körpergrößen.

2.)Unterschiedlichen Wirbelsäulen-Krümmungen im Lendenwirbelbe reich (gekennzeichnet als "Punkt x") . 3^Unterschiedliche Gesäßvolumina 4.)Eine generelle anatomische Rücken form entsprechend Linie A

(siehe Fig.2 und 3 auf Blatt 2)
5^Unterschiedliche Beckenhöhen.

„J

Zu 1.) Unterschiedliche Körpergrößen wird bislang nur im Sitzflächenbereich (1) durch diverse ο.g.Verstellmöglichkeiten ausreichend berücksichtigt.Im Bereich der Sitzlehnen (2) muß sich der jeweilige Rücken mangels„vorhandener Verstellvorrichtungen der mehr oder weniger schlecht geformtenLehnenkontur anpassen, folglich hat der Benutzer nach einiger Zeit verspannte Muskeln oder eine orhopädisch ungünstige oder gar schädliche,verkrümmte Wirbelsäulenhaltung.Die Folgen sind bekannt.

Zu 2.) Die Wirbelsäulen-Krümmumg im Lendenwirbelbereich(Punkt x) kann bislang nicht durch ausreichende Unterpolsterung der Lehne berücksichtigt werden,weil diese 1.) unterschiedlich stark ausgeprägt sind und 2,)die Lehne (2) folglich anpassbar seiji. müßte, wie z.B. i'n P 20 64 419.3-21 unvollkommen vorgeschlagen wird. Außerdem müßte die Lehnenvorwölbung im Le~ndenwirbelbereich (Bunkt x) 'gleichzeitig wegen unterschiedlicher Körpergrößen und Beckenhöhen vertikal bzw entsprechend der Linie C veränderbar sein ( in Richtung +_ x,entlang Linie C) und zwar nicht mjLt der Sitzfläche (1) sondern in Relation zu dieser,damit die Lehnenvorwölbung (Bereich 2 ^y in Fig.l auf Blatt 1) der jeweiligen Körperproportion anpaßbar ist.(Das Maximum der Lehnevorwölbung im Bereich 2 ^_ν muß in Höhe Punkt χ liegen,wobei Punkt χ einen, individuellen Abstand von der Sitzfläche (1) hat).

Zu 3.) Unterschiedliche Gesäßvolumina werden durch die Sitzdimensionierung und die Polsterung berücksichtigt.Die vorliegende Anmeldung sieht außerdem noch eine Lehnenverstellmöglichkeit in Relation zur Sitzfläche (1) mittels Verstellvorrichtung (5) vor (längs +_ Y-Achse) bei gleichbleibender Lehnenneigung.

Zu 4.) Die Erfindung realisiert hier einen generell vorhandenen anatomischen Aspekt,dessen Berücksichtigung in der Sitzgestaltung dth,der Oberflächenkontur absolut neu ist. Die Gestaltung der Sitzlehne (2) in den Höhenbereichen 2 ^^ und 2 Uy. entsprechend der Rückenlinie A verwirklicht eine Lehnen-kontur,die nicht nur den 'Rücken im Bereich der Rippen,sondern auch

die Wirbelsäule direkt unterstützt»d.h. die Wirbelsäule liegt im Lehnenbereich 2 ^^ und 2 ^_v direkt an der Sitzlehne an*

(Polsterröhrenbereich 1() ) und bleibt nicht in einem Leer-'

^bereich,wie bisher zwangsläufig überall vorhanden.Dadurch wird eine echte,dauerhafte und spürbare Entlastung der Bandscheiben in Querrichtung erzielt,wodurch der .^gefährliche Bandscheibenvorfall verhindert wird.

Zu 5.) Unterschiedliche Beckenhöhe ergibt den gleichen Effekt wie unterschiedliche Körpergröße,erfordert also Anpassung der Sitzlehne (2) an die Lendenwirbelhöhe (Punkt x),mithin eine Verstellvorrichtung der Lehne in +_ x-Richtung wie unter !^be schrieben .'

Im folgenden soll die Erfindung noch anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Fig.l auf Blatt 1 zeigt einen Körper (12) auf einer Sitzfläche (1) Die individuelle Rückenkontur des Körpers (12) in Längsrichtung wird von der Linie B angedeutet. Die Rückenkontur des Körpers (12) in Querrichtung wird von der Linie A angedeutet. Die Rückenkonturlinie B ist je nach Körperpartie und mehr oder weniger stark gewölbt,was einerseits durch die Polsterform,andererseits durch die Elastizität der Polsterungselemente berücksichtigt wird.

Genauer:Im unteren Bereich (2 ) ist die Lehnenkontur sowohl längs (vertikal) als auch quer (horizontal) eine Gerade,wodurch sich in diesem Bereich eine Ebene ergibt,die bis etwa zum oberen Beckenrand reicht und in der Breite sich durch die Lehnenbreite ergibt.Über diesem Bereich (2 „) schließt der Lehnenbereich (2^_v) an.Dieser Bereich ist in Querrichtung (horizontal) entsprechend der Rückenkonturlinie A doppelt konkav geformt mit einem schmalen konvexen Bereich im Bereich der Polsterröhre(10_c) (Wirbelsäulenbereich) .In Vertikalrichtung (Linie C) ist dieser Bereich (2^._ν) vorzugsweise in Höhe der Lendenwirbel (Punkt x) nach vorne,zur Wirbelsäule hin gewölbt. Diese Wölbung ist,wie unten beschrieben, veränderbar,dh.den individuellen Gegebenheiten anpaßbar.

Im ^nächsten -darüberliegenden Bereich (2^j.) ist die Lehne in Querrichtung (horizontal) immer schwächer auslaufend nach der Konturlinie A geformt,bis sie nahezu eine Gerade ist. In Vertikalrichtung der Linie C ist der Bereich (2^) ein leicht knkav geformter Übergang zum obersten,geraden Bereich (2_Q),der wiederum sowohl vertikal als auch horizontal gerade ist,d.h. zu einer ebenen Fläche gepolster ist.

Eine derartige Lehne wäre für eine bestimmte Körpergröße und Beckenhöhe und Lendenwirbel-Wölbung das Ideal.Das Hauptproblem aber ist,die Sitzlehne (2) derart zu konstruieren,daß die Lehnenkonturen individuell anpaßbar sind,entsprechend den persönlichen Rückenkonturen A und B,die naturgemäß stark variieren können.

Dies wird erfindungsgemäß durch die drei,ggfs vier,im folgenden näher beschriebnen Verstellmechanismen optimal realisiert.

1.) Verwendung der bekannten und überall üblichen Lehnen-Neigungsverstellung mittels Kippgelenk (3) als selbstverständliche- und übliche Grundeinstellungsmöglichkeit der Sitzlehne (2). .

2.) Durch die neuartige Sitzlehnen-Vertikal-Verstellung (4) ■ kann die gesamte Sitzlehne (2) in +_ x-Richtung verschoben werden, dadurch kann der Bereich (2t._v) problemlos auf die individuelle Lendenwirbelhöhe (Runkt x) eingestellt werden. Die Sitzlehnen-Vertikal-Verstellung ist also unabhängig von der bekannten Sitzflächen-Höhenverstellung.D.h. die Sitzlehne (2) wird relativ zur Sitzfläche (1) vertikal verschoben,weil die Sitzfläche (1) die Bezugsebene für den Punkt χ ist,dessen Höhe inividuell verschieden hoch liegt,in Abhängigkeit der Individual-Parameter Körpergröße und Beckenhöhe. Die Betätigung der Sitzlehnen-Vertikalverstellung (4) wird durch (nicht gezeichnet) eine Betätigungs-Rändelschraube oder dergleichen von der Sitzaußenseite stufenlos und selbstarretierend durchgeführt.

■■■-■

3.) Durch ein weiteres neuartiges Lehnen-Kippgelenk (17) wird im Lehneninneren eine Lehnenwölbung im Bereich (2k ) realisiert, die den Vorteil hat,im Lendenwirbelbereich Punkt χ bzw (2u._r) e±me

—individuell einstellbare Konvex-Wölbung zu bewerkstelligen.

Fig.7 auf Blatt 4 zeigt von verschiedenen Variationsmöglichkeiten prinzipmäßig ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel.

Im Lehneninneren ist mit dem Lehnenkippgelenk (3) bzw der Lehnenschale (6) eine stabile Innensäule oder -fläche verbunden aus geiegnetem stabil-elastischem Material,die aus zwei im Gelenk (17) zueinander beweglichen Teilen besteht.Das Drehgelenk (17) ist mittels einer (nicht gezeichneten) Betätigungseinrichtung von der Sitzäußenseite stufenlos und selbstarretierend einstellbar. Durch diese Drehgelenk (17) kann also das obere Teil (16^) zum unteren Teil (16_a) beliebig abgeknickt werden.Durch diesen variierbaren Knick kann die elastische Polsterauflage (18) bzw das Sitzlehnen-Polster (20) im Bereich (2_kv) beliebig,den individuellen Erfordernissen entsprechend mehr oder weniger als konvexe Wölbung verändert werden und damit der individuellen Rückenlinie B angepaßt werden.

4.)Durch eine weitere ,'allerdings nicht unbedingt erforderliche Horizontal-Verstellung (5) kann die gesamte Lehne (2) in +_ Y-Richtung verschoben werden.Dies ermöglicht eine Verlängerung der Sitz fläche,zur besseren Auflage der Oberschenkel und eine Anpassung an unterschiedliche Gesäßvolumina.

Durch diese völlig neuartige,optimal individuell anpaßbare Lehnenkontur an die Rückenkontur A und B wird ein gleichmäßiger über den gesamten Rücken verteilter Anpreßdruck erzielt,der keine Durchblutungsstörungen verursacht,keine Muskelverspannungen mehr hervorruft und die Wirbeläule optimal stützt,und zwar so,daß auch diese gemäß ihrer individuellen Form von der Lehnenkontur nachgezeichnet wird.

Die glei'chen Konstruktionsprinzipien können selbstverständlich für die Sitzfläche (Γ) analog 'angewandt werden,wobei die An·- passung an die Sitzkontur. D in den meisten Fällen durch ein elastisches,längs genähtes Polstermaterial genügen dürfte.

Die Sitzfläche (1) sollte in Längsrichtung aber entgegen einem heutigen fehlerhaften Trend in der Automobilindustrie nicht als "Kuhle" im Gesäßbereich geformt sein,sondern als gerade,vorzugsweise wie bekannt,in der Neigung variierbare leicht ansteigende Fläche,um sonst unvermeidliche Durchblutungsstörungen im vorderen Oberschenkel bzw Kniekehlenbereich zu verhindern. Hier wurden bereits gute Lösungen durch modische Trends verschlechtertet oder gar zunichte gemacht.

Auch darf die Sitzfläche nicht zu schmal sein und das Becken oder die Oberschenkel von den Seitenführungswülsten zu sehr beengt sein,ein Minimum an Bewegungsfreiheit muß vorhanden sein,um ein bequemes,entspanntes Sitzen zu ermöglichen. Auch hier wird speziell bei den "Sportsitzen"viel gesündigt.

Ein weiterer Punkt ist die Polsterung bzw.Sitzfederung.Grundverkehrt ist eine zu weiche Polsterung.Optimal wäre sowohl bei Sitzfläche als auch bei Sitzlehne folgender Aufbau: Auf einem Grundgestell oder Tragschale werden Federungselemente (7) aufgebracht.Eine Einstellmöglichkeit auf das jeweilige Körpergewicht wäre von Vorteil(ζ.B.progressive Federkennung) Über diesen Federelementen (7) befindet sich eine halbelastische Zwischenplatte (8),die mit einem straffen Polster (9) versehen ist.Auf diesem Poläter (9),das entsprechend den ο.g.Kriterien konturiert ist,wird eine weich-elastische oberste Schicht aufgebracht ,die ζ.B.Polsterröhren sein können,die luftgefüllt oder mit elsatischem Material gefüllt sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Fig.l auf Blatt 1 zeigt als Ausführungsb&ispiel eine sitz im Schnitt .Fig .2 auf Blatt 2 zeigt die Sitzlehne i'n'Anslcht von vorn bzw perspektivisch von schräg-vorn.Fig.3 auf Blatt zeigt ein Ausführungsbeispiel der Lehne im Schnitt.Fig.4 auf Blatt 3 zeigt die Sitzfäche in der Aufsicht von oben.Fig.5 auf Blatt 3 zeigt die Sitzfläche im Längsschnitt.Fig 6 auf Blatt zeigt die Sitzfläche im Querschnitt.Fig. 7 auf Blatt 4 zeigt die Sitzlehne im Schnitt.

Hierbei ist benannt:

1 Sitzfläche __ la Sitzfläche,Querschnitt b-b' Ib Sitz fläche,Längsschnitt c-c' Ic Sitz fläche,Aufsieht

2 Sitzlehne

2a Sitzlehne,Querschnitt a-a' 2b Sitzlehne Ansicht mit perspektivischer Andeutung 2g Sitzlehnenbereich gerade 2kkSitzlehnenbereich konkav 2kvSitzlehnenbereich konvex 2g Sitzlehnenbereich gerade

3 Sitzlehnen-Kippgelenk (Neigungsverstellung)

4 Sitzlehnen-Vertikalverstellung (+_ x-Richtung)

5 Sitzlehnen-Horizontalverstellung(+_ y-Richtung)

6 --Sitzlehnen-Schale

7 Federungselemente

8 halbelastische Zwischenplatte

9 Poslterauflage

10 PolsterrÖhren

10aPolsterrÖhren,elastisch gefüllt 1ObPolsterröhren luftgefüllt lOcPolsterröhre im Mittelbereich (Wirbelsäule)

11 Kniestütze

12 Körper

12aKörper im Schnitt a-a'

13 Beine im Schnitt b-b'

14 Sitzlehnen-Seitenführungswulst

15 Sitzflächen-Seitenführungswulst 16aSitzlehnen-Innensäule,unteres Teil 16bSitzlebnen-Innensäule,oberes Teil

17 Drehgelenk,einstellbar,arretierbar (Lehnen-Wölbungsverstellung)

18 Polsterauflage,elastisch

19 Federelemente

20 Sitzlehnen-Polster Q Punkt χ

- ΛΑ -

Leerseite -

Claims

Patentansprüche: θ441Ιΰοθ

l.)\ Fahrzeugsitz,dessen Oberfläche (Polsterfläche) der Sitzfläche (1) und Sitzlehne (2) orthopädisch optimal an die Körperkontur anpaßbar .ist,dadurch gekennzeichnet,daß'die Oberfläche (Polsterfläche) der Sitzfläche (I) derart geformt ist,daß sie der Linie D (Fig.6) folgt.

2.) Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet,daß die Oberfläche (Polsterfläche) der Sitzlehne (2) derart geformt ist,daß sie der Linie A (Fig.2 und 3) und der Linie B (Fig. 1) folgt,insbesondere derart,daß die Lehnenkontur im unteren Bereich (2 )sowohl längs (vertikal)als auch quer-(horizontal)eine Gerade ist,wodurch sich in diesem Bereich eine Ebene ergibt die bis etwa zum oberen Beckenrand reicht und in der-Breite sich durch die " Lehnenbreite ergibt.Über diesem Bereich ('2 ) schließt sich der Lehnenbereich (2, ) an.Dieser Bereich ist in Querrichtung (horizontal) entsprechend der Rückenkonturlinie A doppelt konkav geformt mit einem schmalen konvexen Bereich im Bereich der Polsterröhre (10 ) (Wirbelsäulenbereich).In Vertikalrichtung (Linie C) ist dieser Bereich (2, ) vorzugsweise in Höhe der Lendenwirbel (Punkt x) nach vorne,zur Wirbelsäule hin gewölbt.Diese Wölbung ist,wie unten beschrieben,veränderbar,d.h.den individuellen körperlichen Gegebenheiten anpaßbar und folgt vertikal der Linie B.

Im nächsten,darüberliegenden Bereich (2..) ist die Lehne in Querrichtung (horizontal) immer schwächer auslaufend nach der Konturlinie A geformt,bis sie nahezu eine Gerade ist.In Vertikalrichtung der Linie C ist der Bereich (2..) ein leicht konkav geformter Übergang zum obersten,geraden Bereich (2 j

KK g

der wiederum sowohl vertikal als auch horizontal eine Gerade ist,d.h.zu einer ebenen Fläche gepolstert ist,und dort im Schulterbereich endet.

3.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2,dadurch gekennzeichnet,daß zur optimalen Anpassung an unterschiedliche,individuelle Körpermaße eine Sitzlehnen-Vertikal-Verstellung (4) vorgesehen ist,wodurch die gesamte Sitzlehne (2) in +x-Richtung verschoben werden kann,um den Bereich (2, ) bzw.den Punkt χ auf die individuelle Lendenwirbelhöhe einstellen zu können.

-2-

Seite 2 der Patentansprüche -*" Q/ / flQ

.4.') Vorrichtung nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet,daß die Betätigung __der Sitzlehnen-Vertikal-Verstellung (4) durch geeignete mechanische, ele'ktro mechanische oder elektrisch/elektronische Mechanismen,geeigneter Konstruktion vorzugsweise stufenlos und selbstarretierend geschieht.

5.) Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2,dadurch gekennzeichnet,daß zur Anpassung an unterschiedliche,individuelle Körpermaße eine Lehnen-Innensäule bzw.-fläche (16 und 16.) vorgesehen wird,wobei ein Drehgelenk (17) dazu dient ,das obere'

3D

Teil (16, ) zum unteren Teil (16 ) dieser stabilen Innensäule oder-fläche, b a

aus geeignetem Material und geeigneter Konstruktion,beliebig zueinander abzzuknicken,wodurch eine elastische Polsterauflage (18) bzw. das Sitzlehnen-Polster (20) im Bereich (2 ) in der Wölbung mehr oder weniger konvex verändert werden kann,um damit eine jeweils erforderliche Anpassung an die individuelle , Rückenlinie B zu erzielen.

6.) Vorrichtung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet,daß die Betätigung des Drehgelenks (17) durch geeignete mechanische,elektro-mechanische oder - elektrisch/'elektronische Mechanismen vorzugsweise stufenlos und selbstarretierend geschieht.

7.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 2,3,4,5 und 6,dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzlehnen-Schale (6) die geignet gestaltet' ist,und eine tragende Funktion übernimmt,mit dem Drehgelenk (17) versehen ist,um damit die Funktion der Sitzlehnen-Innensäule bzw.-fläche (16 und 16,) zu übernehmen.

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