-
Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Lendenstützvorrichtungen.
Spezieller betrifft die Erfindung Lendenstützvorrichtungen, welche in
der Lage sind, die Form, insbesondere die Krümmung, im Lendenbereich zu ändern.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Lendenstützvorrichtungen
werden in Sitze integriert, um ihre Form zu verändern, wodurch es jedem Insassen
ermöglicht
wird, die von dem Sitz bereitgestellte Unterstützung anzupassen. Die Krümmung dieser
Vorrichtungen ist gewöhnlich
anpassbar, so dass ein Insasse die Vorrichtung betreiben kann, um
den Sitz in dem Lendenbereich nach vorne in Richtung der Wirbelsäule des
Insassen zu drücken.
Es ist allgemein bekannt, die Krümmung
einer Lendenstützvorrichtung
unter Verwendung einer Betätigungsanordnung
zu verändern,
welche eine Stützstruktur
bewegt, wie zum Beispiel eine sinusförmig verlaufendes Federelement.
Es ist ebenfalls wohlbekannt, eine Betätigungsanordnung vorzusehen,
welche entweder manuell betrieben ist, wobei ein Hebel oder Drehknopf
verwendet wird, oder motorunterstützt ist, wobei ein Antriebsmotor
und Steuerschalter verwendet werden. Eine erhöhte Krümmung wird gewöhnlich erreicht,
indem die Stützstruktur
nach vorne in den Lendenbereich bewegt wird, wobei Abschnitte der
Stützstruktur
in den Lendenbereich hinein geschwenkt werden oder die Stützstruktur
in den Lendenbereich hinein gebogen wird.
-
Aus
der
US 4,714,291 ist
eine Lendenstützvorrichtung
bekannt, welche einen Mechanismus vom Hebeltyp verwendet, um eine
Lendenstützplatte zu
bewegen. Zu diesem Zweck ist ein Verankerungsteil an einem Ende
mit der Lendenstützplatte
verbunden und ist an dem anderen Ende mittels eines Stifts, welcher
durch einen ringförmigen
Drehpunktabschnitt geführt
ist, drehbar angebracht. Ein gebogener Abschnitt erstreckt sich
ausgehend von dem Drehpunktabschnitt und ist mit einem Betätigungsmechanismus
in Eingriff gebracht. Ein Bedienen des Betätigungsmechanismus führt zu einer
Bewegung der Lendenstützplatte
im Allgemeinen senkrecht zu ihrer Stützebene.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung sieht eine Lendenstützvorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch
1 vor. Die abhängigen
Ansprüche
definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung.
-
Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung betrifft eine Band-Lendenstützvorrichtung, welche
einen Sitzrahmen, ein Paar von mit dem Sitzrahmen verbundenen Halterungen,
eine Federanordnung, welche mit dem Paar von Halterungen derart verbunden
ist, dass sie einen den Sitzrahmen durchquerenden Mittelabschnitt
und ein Paar von freitragenden Enden an gegenüberliegenden Seiten des Mittelabschnitts
bildet, und eine Betätigungsanordnung,
welche die freitragenden Enden wirksam verbindet, umfasst. Das Paar
von Halterungen stellt ein entsprechendes Paar von Stützpunkten
bereit, um welche sich die freitragenden Enden drehen können.
-
Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel besitzt
die Federanordnung zwei integral ausgebildete sinusförmige verlaufende
Federelemente, welche über
einen Verbinder angebracht sind, und der Mittelabschnitt der Federanordnung
weist einen vertieften Abschnitt auf. Bei anderen Ausführungsbeispielen der
Erfindung hat eine einzige sinusförmig verlaufende Feder nur
ein freitragendes Ende, welches um eine Halterung rotiert, und eine
Blattfeder ist freitragend um ein Paar von Spiralfe dern angebracht.
Die Lendenstützvorrichtung
kann horizontal oder vertikal in dem Sitzrahmen angeordnet sein,
und die Ausrichtung der freitragenden Enden kann umgekehrt sein. Im
Betrieb ermöglichen
es die Stützpunkte
den freitragenden Enden, als Hebel zu arbeiten. Die Betätigungsanordnung
bewegt die Hebel, welche sich um die Stützpunkte drehen und den Mittelabschnitt
biegen. Die Stützpunkte
befinden sich zwischen dem distalen Ende der Hebel und dem Mittelabschnitt
der Feder, um den Hebel daran zu hindern, in der Halterung zu verrutschen,
und zwingen den Hebel, sich um die Halterung zu drehen.
-
Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung betrifft eine Lendenstützvorrichtung, welche eine
erste und eine zweite Halterung, einen Hauptteil und eine Betätigungsanordnung
umfasst. Die Halterungen sind voneinander beabstandet und der Hauptteil
weist gegenüberliegende
Endränder
auf, welche wirksam mit den Halterungen verbunden sind. Der Hauptteil
besteht im Wesentlichen aus Draht und umfasst weiterhin einen Zwischenabschnitt,
welcher sich entlang der Längstrajektorie
des Hauptteils zwischen der ersten und zweiten Halterung erstreckt.
Ein Punkt entlang der Längstrajektorie definiert
einen ersten und einen zweiten Unterabschnitt des Zwischenabschnitts,
und der Draht ist derart geformt und ausgestaltet, dass der erste
Unterabschnitt eine durchschnittliche Biegesteifheit aufweist, welche
geringer als diejenige des zweiten Unterabschnitts ist. Zusätzlich umfasst
der erste Endrand des Hauptteils einen Hebelarm, welcher sich in einer
freitragenden Weise erstreckt, und eine Betätigungsanordnung ist über den
Hebelarm wirksam mit dem Hauptteil verbunden. Die Betätigungsanordnung
ist dazu ausgestaltet und angepasst, über den Hebelarm ein Biegemoment
in den ersten Endrand des Hauptteils einzubringen, so dass die Längstrajektorie
des Hauptteils se lektiv zwischen einer ersten und einer zweiten
Position gebogen werden kann. Wenigstens teilweise aufgrund der
Differenz zwischen der durchschnittlichen Biegesteifheit des ersten
Unterabschnitts und der durchschnittlichen Biegesteifheit des zweiten
Unterabschnitts ist die Krümmungsänderungsrate
der Längstrajektorie
entlang des ersten Unterabschnitts größer als die Krümmungsänderungsrate
der Längstrajektorie
entlang des zweiten Unterabschnitts. Dies führt wiederum dazu, dass die
Krümmung
des ersten Unterabschnitts sich in Reaktion auf das von der Betätigungsanordnung
bereitgestellte Biegemoment wesentliche stärker erhöht als diejenige des zweiten
Unterabschnitts. Somit neigt der erste Unterabschnitt des Hauptteils
dazu, sich stärker
zu wölben
als der zweite Unterabschnitt, wenn die Längstrajektorie des Hauptteils
selektiv zwischen der ersten und zweiten Position gebogen wird,
wodurch der Hauptteil in einer effizienten Weise mit einer gewünschten
Form versehen wird. Die Tatsache, dass der Hauptteil derartige Eigenschaften
aufweist und dennoch im Wesentlichen aus Draht besteht, ermöglicht darüber hinaus
der Lendenstützvorrichtung,
mit niedrigen Kosten hergestellt zu werden, und vereinfacht den
Zusammenbau der Lendenstützvorrichtung.
-
Bei
noch einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung umfasst eine Lendenstützvorrichtung eine erste und
eine zweite Halterung, einen Hauptteil und eine Betätigungsanordnung.
Die Halterungen sind voneinander beabstandet und der Hauptteil weist
gegenüberliegende
Endränder
auf, welche wirksam mit den Halterungen verbunden sind. Der erste
Endrand umfasst einen Hebelarm, welcher durch den Draht gebildet
ist, welcher den Hauptteil bildet. Der Hebelarm erstreckt sich in
einer freitragenden Weise und die Betätigungsanordnung ist über den
Hebelarm in einer solchen Weise wirksam mit dem Hauptteil verbunden,
dass die Betätigungsanordnung
in der Lage ist, ein zunehmendes Biegemoment in dem ersten Endrand
zu induzieren. Indem der Hebelarm aus dem Draht gebildet ist, welcher
auch den Hauptteil bildet, wird der Zusammenbauprozess der Lendenstützvorrichtung
vereinfacht und die Kosten der Lendenstützvorrichtung werden wesentlich
reduziert.
-
Im
Folgenden wird ein Verfahren zum Anpassen der Kontur einer Rückenlehne
einer Sitzanordnung offenbart. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen
einer Sitzanordnung, welche einen starren Sitzrahmen und eine Sitzlehne
aufweist, und ein wirksames Verbinden von ersten und zweiten Halterungen mit
dem Sitzrahmen in einer solchen Weise, dass die erste und zweite
Halterung benachbart zu dem Sitzrahmen voneinander beabstandet sind.
Das Verfahren umfasst ferner ein Bereitstellen eines Hauptteils, welcher
im Wesentlichen aus Draht besteht, um die Sitzlehne zu unterstützen und
die Sitzlehne mit einer Kontur zu versehen. Der Hauptteil weist
einen ersten und einen zweiten Endrand auf, und der Draht ist derart
geformt und ausgestaltet, dass ein erster Abschnitt des Hauptteils,
welcher sich entlang eines von zwei zusammenhängenden Hälften der Längstrajektorie des Hauptteils
erstreckt, eine Biegesteifheit aufweist, welche wesentlich geringer
ist als eine Biegesteifheit eines zweiten Abschnitts des Hauptteils, welcher
sich entlang der anderen der zwei Hälften erstreckt. Das Verfahren
umfasst darüber
hinaus noch ein wirksames Verbinden des ersten Endrands des Hauptteils
mit der ersten Halterung und des zweiten Endrands mit der zweiten
Halterung in einer solchen Weise, dass der Hauptteil die Sitzlehne
unterstützt, und
ein wirksames Verbinden einer Betätigungsanordnung mit dem Hauptteil.
Die Betätigungsanordnung
ist dazu ausgestaltet und angepasst, selektiv ein zunehmendes Biegemoment
in wenigstens einem der Endränder
des Hauptteils zu induzieren, so dass die Krümmung der Längstrajektorie des Hauptteils
in Re aktion auf das zunehmende Biegemoment zunimmt. Das Verfahren
umfasst darüber
hinaus ein Verstellen der Krümmung
des Hauptteils von einer ersten Position in eine zweite Position,
indem unter Verwendung der Betätigungsanordnung
ein zunehmendes Biegemoment in dem wenigstens einen von dem ersten
und zweiten Endrand des Hauptteils induziert wird. Das Verstellen
der Krümmung
des Hauptteils bewirkt als Ergebnis davon, dass die Biegesteifheit
des ersten Abschnitts des Hauptteils wesentlich geringer ist als
diejenige des zweiten Abschnitts des Hauptteils, dass die Krümmung des
ersten Abschnitts des Hauptteils sich um einen größeren Betrag
vergrößert als
diejenige des zweiten Abschnitts des Hauptteils. Dies führt dazu,
dass die Kontur der Sitzlehne in einer wünschenswerten Weise angepasst
wird.
-
Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lendenstützvorrichtung
bereitzustellen, welche einfach und kostengünstig herzustellen ist.
-
Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mechanisch
vereinfachte Lendenstützvorrichtung
bereitzustellen, welche im flachen Zustand ein dünnes Profil aufweist.
-
Weitere
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden
Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnung ersichtlich
sein, in welchen gleiche Ziffern gleiche Elemente bezeichnen.
-
Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
-
1 veranschaulicht
das bevorzugte Ausführungsbeispiel
der Lendenstützvorrichtung,
welche in einem Rahmen installiert ist.
-
2 zeigt
eine Vorderansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Lendenstützvorrichtung.
-
3 zeigt
eine Draufsicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Lendenstützvorrichtung.
-
4 zeigt
eine Vorderansicht eines ersten alternativen Ausführungsbeispiels
der Lendenstützvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
-
5 zeigt
eine Draufsicht des in 4 dargestellten ersten alternativen
Ausführungsbeispiels der
Lendenstützvorrichtung.
-
6 veranschaulicht
ein zweites alternatives Ausführungsbeispiel
der Lendenstützvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung.
-
7 veranschaulicht
ein drittes alternatives Ausführungsbeispiel
der Lendenstützvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
-
8 veranschaulicht
ein viertes alternatives Ausführungsbeispiel
einer Lendenstützvorrichtung,
welche in einem Rahmen installiert ist.
-
9 zeigt
eine Seitenansicht des in 8 dargestellten
vierten alternativen Ausführungsbeispiels
der Lendenstützvorrichtung.
-
10 veranschaulicht
ein fünftes
alternatives Ausführungsbeispiel
einer Lendenstützvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
-
11 veranschaulicht
ein sechstes alternatives Ausführungsbeispiel
einer Lendenstützvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
-
Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
-
Wie
in 1, 2 und 3 dargestellt, beinhaltet
das bevorzugte Ausführungsbeispiel
einer Lendenstützvorrichtung 10 allgemein
einen Sitzrahmen 12, welcher eine erste Seite 14 und
eine zweite Seite 16 aufweist, eine erste Halterung 18 und
eine zweite Halterung 20, welche an der ersten bzw. zweiten
Seite 14, 16 befestigt sind, eine Federanordnung 22,
welche mit dem Paar von Halterungen 18, 20 derart
verbunden ist, dass sie ein erstes bzw. zweites freitragendes Ende 24, 26 an
gegenüberliegenden Seiten
eines Mittelabschnitts 28 ausbildet, und eine Betätigungsanordnung 30,
welche die freitragenden Enden 24, 26 wirksam
verbindet. Die erste und zweite Halterung besitzen einen ersten
bzw. zweiten Stützpunkt 32, 34.
Der erste Stützpunkt 32 ist
in der Nähe
der ersten Seite 14 und entfernt von der zweiten Seite 16 positioniert,
und der zweite Stützpunkt 34 ist
in der Nähe
der zweiten Seite 16 und entfernt von der ersten Seite 14 positioniert.
-
Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
der Mittelabschnitt 28 der Federanordnung 22 integral
mit dem ersten und zweiten freitragenden Ende 24, 26 ausgebildet.
Das erste und zweite freitragende Ende 24, 26 sind
drehbar mit der ersten bzw. zweiten Halterung 18, 20 verbunden
und um diese herum freitragend, und der Mittelabschnitt 28 durchquert
den Sitz rahmen zwischen der ersten und zweiten Halterung 18, 20.
Das erste und zweite freitragende Ende 24, 26 weisen
ein erstes bzw. zweites distales Ende 36, 38 auf,
so dass das erste und zweite freitragende Ende 24, 26 einen
ersten bzw. zweiten Hebel definieren. Der erste Hebel 40 erstreckt
sich von dem ersten Stützpunkt 32 zu
dem ersten distalen Ende 36, und der zweite Hebel 42 erstreckt
sich von dem zweiten Stützpunkt 34 zu
dem zweiten distalen Ende 38. Die Betätigungsanordnung 30 verbindet das
erste und zweite distale Ende 36, 38 und wirkt dahingehend,
dass sie die distalen Enden 36, 38 der jeweiligen
Hebel 40, 42 aufeinander zu zwingt, wodurch die
Hebel 40, 42 um den ersten bzw. zweiten Stützpunkt 32, 34 rotiert
werden und der Mittelabschnitt 28 gebogen wird. In den
Zeichnungen veranschaulichen gestrichelte Linien die betätigte Position.
-
Der
Mittelabschnitt 28 weist einen vertieften Abschnitt 44 auf,
welcher die Dicke 46 des Mittelabschnitts 28 im
nicht gebogenen Zustand reduziert. Die Halterungen 18, 20 sind
starr an dem Sitzrahmen 12 angebracht, und die freitragenden
Enden 24, 26 sind derart an ihren jeweiligen Stützpunkten 18, 20 angebracht,
dass sie lediglich rotieren können.
Die Stützpunkte 18, 20 verhindern
ein Verrutschen des jeweiligen freitragenden Endes 24, 26.
Ohne den vertieften Abschnitt 44 würde ein gerader Mittelabschnitt (siehe 5 und 6)
dieselbe Länge
aufweisen wie eine gerade Linie zwischen den Halterungen 18, 20,
und eine erzwungene Krümmung
in dem geraden Mittelabschnitt würde
den Mittelabschnitt biegen, was erfordert, dass sich der Mittelabschnitt
ausdehnt, und was erfordert, dass die Betätigungsanordnung eine zusätzliche
Kraft bereitstellt, um sowohl Krümmung
als auch Ausdehnung hervorzurufen. Mit dem vertieften Abschnitt 44 hat
der Mittelabschnitt 28 eine größere Länge als die gerade Linie zwischen
den Halte rungen. Daher reduziert der vertiefte Abschnitt 44 die
Kraft, welche von der Betätigungsanordnung 30 gebraucht
wird, um den Mittelabschnitt 28 zu biegen, weil, wenn überhaupt,
weniger Kraft erforderlich ist, um den Mittelabschnitt 28 auszudehnen.
-
Die
Betätigungsanordnung 30 beinhaltet
vorzugsweise eine Bowdenzuganordnung 46 und einen Aktuator 48.
Die Bowdenzuganordnung 46 hat einen umhüllten Abschnitt 50,
eine Basis 52, eine Stange 54 und einen nicht
umhüllten
Abschnitt 56. Die Stange 54 und der nicht umhüllte Abschnitt 56 verbinden jeweils
die distalen Enden 36, 38 der Hebel 40, 42. Die
Basis 52 hält
die Stange 54 und ein Ende des umhüllten Abschnitts 50,
und das andere Ende des umhüllten
Abschnitts 50 ist mit dem Aktuator 48 verbunden.
Um die distalen Enden 36, 38 der jeweiligen Hebel 40, 42 aufeinander
zu zu zwingen, überträgt der Aktuator 48 über die
Bowdenzuganordnung 46 eine Zugkraft auf die distalen Enden 36, 38.
Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel
die durch Zug wirkende Betätigungsanordnung 30 verwendet,
können andere
Typen von Betätigungsanordnungen,
einschließlich
solcher, welche Druckkräfte
bereitstellen, ebenfalls verwendet werden. Zum Beispiel könnten als
ein Typ einer durch Druck wirkenden Betätigungsanordnung Schraubenaktuatoren
(nicht dargestellt) sich im Eingriff mit Gewindestangen (nicht dargestellt)
befinden, um die distalen Enden 36, 38 der jeweiligen
Hebel 40, 42 aufeinander zu zuschieben.
-
Die
Federanordnung 22 ist vorzugsweise aus einem Paar von sinusförmig verlaufenden
Federn 58, 60 gebildet, welche auf ähnliche
Weise an den Halterungen 18, 20 angebracht sind.
Für jede
der sinusförmig
verlaufenden Federn 58, 60 ist der Mittelabschnitt 28 integral
mit den freitragenden Enden 24, 26 aus einem einzigen
Draht ausgebildet, welcher in die sinusar tige Form gebogen ist.
Die Federn 58, 60 werden durch ein Paar von Verbindern 62, 64 zusammengehalten,
jedoch könnte
gemäß der vorliegenden
Erfindung jede des Paares, die sinusförmig verlaufende Feder 58 oder
die sinusförmig
verlaufende Feder 60, alleine verwendet werden, wie es
in 4, 5 und 6 veranschaulicht
ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist eine erste Schleife 66 drehbar mit der ersten Halterung 18 verbunden
und um diese herum freitragend, wodurch das erste freitragende Ende 24 definiert
wird, und eine letzte Schleife 68 ist drehbar mit der zweiten
Halterung 20 verbunden und um diese herum freitragend,
wodurch das zweite freitragende Ende 26 definiert wird.
Der Mittelabschnitt 28 weist zwischen dem Paar von Halterungen 18, 20 eine
Vielzahl von Schleifen 70 auf, einschließlich einer
zweiten Schleife 72, welche integral mit der ersten Schleife 66 ausgebildet
ist, und einer zweitletzten Schleife 74, welche integral
mit der letzten Schleife 68 ausgebildet ist.
-
Wie
bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
dargestellt, ist die erste Seite 14 allgemein gegenüberliegend
zu der zweiten Seite 16, wobei die erste Seite 14 auf
der rechten Seite des Sitzrahmens 12 ist und die zweite
Seite 16 auf der linken Seite des Sitzrahmens 12 ist.
Der Sitzrahmen 12 hat auch eine Oberseite 76 und
eine Unterseite 78, welche alternativ als die erste Seite 14 bzw.
zweite Seite 16 verwendet werden können. Die vorliegende Erfindung
kann auch in umgekehrten Ausrichtungen angebracht werden, und die
vorliegende Erfindung kann an dem unteren Abschnitt 80 des
Sitzrahmens 12 angebracht werden.
-
Wie
in 1, 2 und 3 dargestellt, sind
die erste und zweite Halterung 18, 20 direkt und starr
an der ersten bzw. zweiten Seite 14, 16 angebracht.
Eine solche feste Verbindung kann geschaffen werden, indem die Halterungen
an den Sitzrahmen geschweißt
werden, indem die Halterungen mit Beschlägen angebracht werden, indem
die Halterungen integral in dem Sitzrahmen ausgebildet werden oder
indem andere Verfahren verwendet werden, um eine direkte starre
Verbindung herzustellen. Außerdem
muss die Verbindung zwischen den Halterungen 18, 20 und
dem Sitzrahmen 12 nicht notwendigerweise direkt oder starr
sein. Ein Beispiel einer indirekten Verbindung wäre es, wenn ein zusätzliches
Bauteil zwischen den Halterungen 18, 20 und dem
Sitzrahmen 12 eingefügt
ist, wie zum Beispiel eine Spiralfeder (nicht dargestellt), in welchem
Fall die Verbindung weder direkt noch starr wäre. Alternativ können die
Halterungen 18, 20 direkt mit dem Sitzrahmen 12 verbunden
sein und die Spiralfedern können
zwischen den Stützpunkten 32, 34 und
den jeweiligen Hebeln 40, 42 eingefügt sein.
Ein Beispiel einer direkten Verbindung, welche nicht starr ist,
könnte
eine Stange mit einer Schlaufe (nicht dargestellt) sein, welche
drehbar an dem Sitzrahmen angebracht ist, wie z.B. die Stützpunkte 32, 34 der
Halterungen 18, 20, oder eine Spiralfeder, welche
an einem Ende an dem Sitzrahmen angebracht ist und an ihrem entgegengesetzten
Ende an dem Hebel angebracht ist (siehe 7). Schließlich können die
Halterungen den Sitzrahmen 12 in einer im Wesentlichen
zu dem Mittelabschnitt 28 senkrechten Richtung durchqueren
und dennoch einen ersten und zweiten Stützpunkt 32, 34 bereitstellen,
welche in der Nähe
bzw. entfernt von den entsprechenden Seiten 14, 16 sind. Zum
Beispiel können
bei der Konfiguration, bei welcher der Mittelabschnitt 28 den
Sitzrahmen 12 horizontal durchquert (von links nach rechts),
die Halterungen ein Paar von allgemein parallelen Stangen (nicht
dargestellt) an gegenüberliegenden
Seiten des Rahmens sein, welche an der Oberseite und der Unterseite
an dem Rahmen angebracht sind. Bei einer solchen Konfiguration könnte die
den Rahmen auf der linken Seite durchquerende Stange einen Stützpunkt
in der Nähe
der linken Seite bereitstellen, und die den Rahmen auf der rechten
Seite durchquerende Stange könnte
einen Stützpunkt
in der Nähe
der rechten Seite bereitstellen.
-
Ein
alternatives Ausführungsbeispiel
der Lendenstützvorrichtung 10 ist
in 4 und 5 veranschaulicht. Eine sinusförmig verlaufende
Feder 100 ist ähnlich
zu der Federanordnung 22, welche bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
beschrieben wurde, jedoch durchquert der Mittelabschnitt 102 den Sitzrahmen 12 ohne
jeglichen vertieften Abschnitt. Die Feder 100 hat nur einen
Hebel 104 an der ersten Seite 14 des Sitzrahmens 12,
und eine Bowdenzuganordnung 106 verbindet den Hebel 104 mit
einem Aktuator 108. Eine Halterung 110 ist an
der ersten Seite 14 starr mit dem Sitzrahmen 12 verbunden.
Die Halterung 110 hat einen Haken 112, um den
Hebel 104 zu halten, wodurch es dem Hebel 104 ermöglicht wird,
sich etwas zu verschieben und auch in dem Haken 112 zu
drehen. Eine integrale Halterung 114 ist in der zweiten
Seite 16 des Sitzrahmens 12 ausgebildet, und das
zweite Ende 116 der Feder 100 ist drehbar an der
integralen Halterung 114 angebracht.
-
Wie
oben diskutiert hat der Mittelabschnitt 102 ohne jeglichen
vertiefenden Abschnitt dieselbe Länge wie eine gerade Linie zwischen
den Halterungen 110, 116. Die Halterung 110 mit
dem Haken 112 ermöglicht
es dem Aktuator 108, den Mittelabschnitt 102 mit
weniger Kraft zu biegen, als erforderlich wäre, wenn es dem Hebel 104 nur
erlaubt wäre
zu rotieren. Beispielsweise würde
ein Ersetzen der Halterung 110 durch eine Halterung mit
einer Schlaufe, wie es bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellt
ist, den Hebel 104 an jeglichem Verrutschen oder Verschieben
hindern, und der Aktuator 108 würde in dem Mittelabschnitt 102 sowohl
eine Krümmung als
auch eine Dehnung erzwingen. Obwohl es dem Hebel 104 möglich ist,
sich in der Halterung 114 zu verschieben, ist die Verschiebung
begrenzt, weil die Halterung 114 einen Stützpunkt 118 aufweist,
welcher den Hebel 104 daran hindert, sich zu verschieben,
und den Hebel 104 zwingt, sich zu drehen.
-
6 und 7 veranschaulichen
weitere alternative Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung für
die Lendenstützvorrichtung 10. 6 zeigt
einen Hebel 120, welcher entgegengesetzt zu den anderen
Ausführungsbeispielen
ausgerichtet ist. Wie bei jedem der Ausführungsbeispiele kann, wenn die
Feder mit einer Krümmungsform
ausgebildet ist, der Hebel in umgekehrter Weise verwendet werden, um
die Feder abzuflachen, in welchem Fall eine durch Zug wirkende Betätigungsanordnung
durch eine durch Druck wirkende Betätigungsanordnung ersetzt werden
könnte
und umgekehrt. 7 zeigt eine Blattfeder 122,
welche mit dem Sitzrahmen 12 über ein Paar von Spiralfedern 124, 126,
welche als Halterungen dienen, verbunden ist. Obwohl das in 1, 2 und 3 dargestellte
bevorzugte Ausführungsbeispiel
eine Federanordnung 22 mit einem Paar von sinusförmig verlaufenden
Federn 58, 60 und einem Paar von freitragenden
Enden 24, 26 aufweist, ist es aus den alternativen
Ausführungsbeispielen
ersichtlich, dass die Lendenstützvorrichtung 10 eine
einzige Feder und ein einziges freitragendes Ende aufweisen kann
und dass unterschiedliche Typen von Federn funktionieren werden.
Bei jedem der oben diskutierten Ausführungsbeispiele der Lendenstützvorrichtung 10,
einschließlich
des bevorzugten Ausführungsbeispiels,
befindet sich jeder Stützpunkt vorzugsweise
zwischen dem distalen Ende des Hebels und dem Mittelabschnitt des
Feder.
-
8 und 9 veranschaulichen
ein viertes alternatives Ausführungsbeispiel
einer Lendenstützvorrichtung 200 der
vorliegenden Erfindung. Die Lendenstützvorrichtung 200 des
vierten Ausführungsbeispiels
umfasst einen Hauptteil 202, welcher ähnlich zu der oben beschriebenen
Federanordnung ist, Halterungen 204, 206 und eine
Betätigungsanordnung 208.
Der Hauptteil 202 hat einen ersten 210 und zweiten 212 Endrand
und ist im Wesentlichen aus Draht gebildet. Der Draht ist vorzugsweise
Metallfederdraht des in der Technik zur Verwendung bei Sitzanordnungen
bekannten Typs. Der erste Endrand 210 des Hauptteils ist
vorzugsweise mit der ersten Halterung 204, 206 verbunden
und der zweite Endrand 212 ist vorzugsweise mit der zweiten
Halterung verbunden, so dass ein Zwischenabschnitt 213 des
Hauptteils sich longitudinal dazwischen erstreckt. Wie in 8 dargestellt,
sind die Halterungen 204, 206 der Lendenstützvorrichtung 200 vorzugsweise
an einem Sitzrahmen 214 derart angebracht, dass sie vertikal
voneinander beabstandet sind, wo sie den Hauptteil 202 benachbart
zu der Rückenlehne
(nicht dargestellt) des Sitzes, in welchem die Lendenstützvorrichtung
installiert ist, positionieren. Dabei erstreckt sich die longitudinale
Ausdehnung des Hauptteils 202 der Lendenstützvorrichtung 200 allgemein
parallel zu den Seiten 216 des Sitzrahmens 214.
-
Die
erste Halterung 204 der Lendenstützvorrichtung 200 des
vierten Ausführungsbeispiels
umfasst vorzugsweise eine einzige Drahthalterung 218, welche
die Breite des Sitzrahmens 214 von einer der Sitzrahmenseiten 216 zu
der anderen durchquert. Die erste Halterung 204 umfasst
vorzugsweise auch einen Verbinder 220, welcher aus glasfaserverstärktem Nylon
gebildet ist. Der Verbinder 220 ist mit der Drahthalterung 218 und
dem ersten Endrand 210 des Hauptteils 202 in solcher
Weise schwenkbar verbunden, dass der erste Endrand des Hauptteils sich
um eine Achse verschwenken kann, welche allgemein parallel zu der
Drahthalterung 218 und senkrecht zu der Längsrichtung
des Hauptteils 202 ist. Die zweite Halterung 206 der
Lendenstützvorrichtung 200 umfasst
vorzugsweise ein Paar von Halterungen 222, welche gegenüberliegende
Seitenabschnitte 224 des zweiten Endrands 212 des
Hauptteils 202 mit Seiten 216 oder dem Oberteil
des Sitzrahmens 214 verbinden. Jede von solchen Halterungen 222 ist ähnlich zu der
Halterung 110 des alternativen Ausführungsbeispiels der Lendenstützvorrichtung 10,
welches in 4 dargestellt ist und oben diskutiert
wurde, und in ähnlicher
Weise umfasst jede einen Haken 226. Wie bei der Halterung 110 des
in 4 dargestellten alternativen Ausführungsbeispiels
der Lendenstützvorrichtung 10 hält der Haken 226 den
entsprechenden Seitenabschnitt 224 des zweiten Endrands 212 des Hauptteils 202 in
einer solchen Weise, die es dem zweiten Endrand ermöglicht,
sich um einen gegebenen Abstand in Richtung des ersten Endrands 210 relativ
zu der Halterung zu verschieben, und ermöglicht danach nur eine Drehung.
-
Der
Hauptteil 202 ist vorzugsweise aus einem einzigen gewellten
Draht 228 gebildet, welcher sich vorzugsweise longitudinal
von dem ersten Endrand 210 des Hauptteils zu dem zweiten
Endrand 212 des Hauptteils und zurück zu dem ersten Endrand in einer
solchen Weise erstreckt, dass zwei wellenförmige Federn 230 ausgebildet
werden, welche den Zwischenabschnitt 213 des Hauptteils 202 durchqueren.
Die zwei wellenförmigen
Federn 230 können
allgemein als zwei Zwischenabschnitte des Hauptteils 202 bezeichnet
werden. Ein Hebelarm 232 ist durch den gewellten Draht 228 an
dem zweiten Endrand 212 des Hauptteils 202 ausgebildet,
wo sich der Draht zurück
in Richtung des ersten Endrands 210 windet. Wie es am besten
in 9 dargestellt ist, erstreckt sich der Hebelarm 232 an
dem zwei ten Endrand 212 des Hauptteils 202 freitragend
ausgehend von dem Hauptteil 202 und bildet einen Drehmomentarm
um ein Achse, welche sich durch jeden der Haken 226 der
Halterungen 222 der zweiten Halterung 206 erstreckt.
In einer ähnlichen
Weise wenden sich die entgegengesetzten Enden 234 des gewellten Drahtes 228 an
dem ersten Endrand 210 des Hauptteils 202 abrupt
und bilden zusammen ein Paar von Hebelarmen 236, welche
sich davon ausgehend freitragend erstrecken, so dass jeder der Hebelarme
einen Drehmomentarm bezüglich
der Mittelachse der Drahthaltung 218 der ersten Halterung 204 bildet.
Die Hebelarme 236 des ersten Endrands 210 werden vorzugsweise
durch den Verbinder 220 der ersten Halterung 204 verbunden
und beabstandet gehalten. Wie dargestellt, sind die Hebelarme 236 an
dem ersten Endrand 210 vorzugsweise geringfügig länger dimensioniert
als der Hebelarm 232 an dem zweiten Endrand 212 des
Hauptteils 202.
-
Ein
wichtiger Aspekt des Hauptteils 202 des vierten Ausführungsbeispiels
der Lendenstützvorrichtung 200 liegt
in der Konfiguration der wellenförmigen
Federn 230. Anders als bei den oben diskutierten Ausführungsbeispielen
ist die sinusartige Struktur der Trajektorie von jeder der wellenförmigen Federn 230 des
vierten Ausführungsbeispiels,
wie jede solche Feder 32 longitudinal durch den Zwischenabschnitt 213 des
Hauptteils 202 verläuft,
nicht gleichförmig.
Insbesondere ist der Zwischenabschnitt 213 des Hauptteils 202 theoretisch
an einem gewissen Punkt entlang seiner Längstrajektorie in einen ersten 238 und
einen zweiten 240 sich longitudinal erstreckenden Unterabschnitt
unterteilbar, welche unterschiedliche Biegesteifheiten aufweisen.
Der Unterschied in den Biegesteifheiten wird vorzugsweise erreicht,
indem die sinusartige Struktur von jeder wellenförmigen Feder 230,
wie sie longitudinal durch den Zwischenabschnitt 213 des
Hauptteils ver läuft,
geändert
wird. Insbesondere hat die sinusartige Struktur von jeder der wellenförmigen Federn 230 innerhalb des
ersten Unterabschnitts 238 vorzugsweise eine größere Durchschnittsfrequenz
und eine größere Durchschnittamplitude
als sie sich durchschnittlich über
den zweiten Unterabschnitt 240 ergibt. Als direktes Ergebnis
hiervon versteht es sich für
jemanden mit Fachkenntnissen, dass der erste Unterabschnitt 238 des
Zwischenabschnitts 213 eine Biegesteifheit aufweist, welche
wesentlich geringer ist als diejenige des zweiten Unterabschnitts 240,
wodurch sich der erste Unterabschnitt leichter biegen lässt als der
zweite Unterabschnitt. Dieser Unterschied in der Flexibilität beeinflusst
die Form der Längstrajektorie des
Hauptteils 202, wenn sie Biegebelastungen ausgesetzt wird,
und wird wie unten diskutiert verwendet, um den Hauptteil in einer
bevorzugten nicht symmetrischen Weise zu biegen.
-
Die
Betätigungsanordnung 208 der
Lendenstützvorrichtung 200 des
vierten Ausführungsbeispiels
ist vorzugsweise ähnlich
zu derjenigen des in 1–3 dargestellten
bevorzugten Ausführungsbeispiels,
und der spezifische Typ und Aufbau der Betätigungsanordnung ist nicht
von besonderer Bedeutung für
dieses Ausführungsbeispiel.
Es versteht sich, dass die Betätigungsanordnung 208 vorzugsweise
einen Bowdenzug 242 umfasst, welcher dazu ausgestaltet
und angepasst ist, selektiv eine Zugkraft zwischen Objekten zu erzeugen.
Wie es am deutlichsten in 1 dargestellt
ist, ist die Betätigungsanordnung 208 wirksam
mit den Hebelarmen 232, 236 an jedem der Endränder 210, 212 des Hauptteils 202 verbunden,
wo die Betätigungsanordnung,
wenn sie aktiviert wird, bewirkt, dass die Hebel aufeinander zu
gezwungen werden.
-
Im
Betrieb funktioniert die Lendenstützvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels
allgemein in einer ähnlichen
Weise wie die in 4 und 5 dargestellte
Lendenstützvorrichtung 10.
In einer ersten Position, wie sie in 9 in durchgezogenen
Linien dargestellt ist, verläuft
die Längstrajektorie
des Zwischenabschnitt 213 des Hauptteils 202 im
Wesentlichen gerade. Zusätzlich
ist der zweite Endrand 212 des Hauptteils 202,
wenn er in der ersten Position ist, aufgrund der Konfiguration der
Haken 226 wie sie oben mit Bezug auf 4 und 5 beschrieben wurde,
frei, sich um einen gegebenen Abstand in einer Richtung auf den
ersten Endrand 210 zu relativ zu den Halterungen 222 der
zweiten Halterung 206 zu verschieben. Wenn es erwünscht ist,
kann die Betätigungsanordnung 208 aktiviert
werden, um eine Zugkraft zwischen den Hebelarmen 232, 236 der
Endränder 210, 212 des
Hauptteils 202 zu erzeugen. Ähnlich wie bei den anderen
oben diskutierten Ausführungsbeispielen
bringt die Zugkraft auf die Hebelarme 232, 236 ein
Biegemoment in jeden der Endränder 210, 212 ein,
welches wiederum bewirkt, dass sich die Längstrajektorie des Zwischenabschnitts 213 in
eine zweite Position biegt, in welcher sie sich relativ zu ihrer
seitlichen Breite senkrecht nach außen biegt, wie es in 9 mit
gebrochenen Linien dargestellt ist.
-
Anders
als bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen von Lendenstützvorrichtungen
biegt sich der Hauptteil 202 der Lendenstützvorrichtung 200 des
vierten Ausführungsbeispiels
in einer nicht symmetrischen Weise. Dieses nicht symmetrische Biegen
beruht zumindest teilweise auf der Konfiguration des Zwischenabschnitts 213,
wie sie oben beschrieben wurde, welche dazu führt, dass die Biegesteifheit
ihres ersten Unterabschnitts wesentlich geringer ist als diejenige
des zweiten Unterabschnitts 240. Es versteht sich, dass
als Ergebnis von solchen Steifheiten für ein gegebenes eingebrachtes Biegemoment
die Durchschnittskrümmung
der Längstrajektorie
des Zwischenabschnitts 213 des Hauptteils 212 über seinen
gesamten ersten Unterabschnitt 238 stärker zunehmen wird als diejenige des
zweiten Unterabschnitts 240. Somit wird die Längstrajektorie
des ersten Unterabschnitts 213 daher dazu neigen, sich über den
gesamten ersten Unterabschnitt 238 im Vergleich zu dem
zweiten Unterabschnitt 240 weiter nach außen zu wölben. Obwohl das über die
Betätigungsanordnung 208 in
den gesamten Hauptteil 202 eingebrachte Biegemoment nicht
notwendigerweise konstant ist, versteht es sich auch, dass die Unterschiede
in den Biegesteifheiten zwischen dem ersten und zweiten Unterabschnitt 238, 240 wenigstens
teilweise zu irgendeiner solchen Wölbung beitragen. Es versteht
sich auch, dass der Hauptteil 202 vorzugsweise in einer
solchen Weise ausgerichtet ist, dass seine erste Längshälfte 238 bezüglich des
Sitzrahmens 214 unter seiner zweiten Hälfte 240 positioniert
ist, so dass die erste Hälfte
des Hauptteils benachbart zu dem Lendenbereich einer Person positioniert
ist, wenn eine solche Person sich gegen den Sitz lehnt. Somit ist
das ungleichmäßige Wölben oder
Biegen des ersten Unterabschnitts 238 des Zwischenabschnitts 213 des
Hauptteils 202 im Vergleich zu dem zweiten Unterabschnitt 240 wünschenswert,
um eine zusätzliche
Lendenstützung
bereitzustellen, wenn es erforderlich ist.
-
Die
in 10 dargestellte Lendenstützvorrichtung 300 des
fünften
Ausführungsbeispiels
ist im Wesentlichen identisch zu der Lendenstützvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels
und verwendet einen identischen Hauptteil 302, eine identische erste
Halterung 304 und eine identische Betätigungsanordnung 306.
Jedoch umfasst die zweite Halterung 308 der Lendenstützvorrichtung 300 des
fünften
Ausführungsbeispiels
ein Paar von Spiralzugfedern 310, um die gegenüberliegenden
Sei tenabschnitte 312 des zweiten Endrands 314 des
Hauptteils 302 wirksam mit den Seiten 316 des
Sitzrahmens 318, in welcher die Vorrichtung angeordnet
ist, zu verbinden.
-
Im
Betrieb funktionieren die Spiralzugfedern 310 dahingehend
in einer ähnlichen
Weise wie die Halterungen 222 der Lendenstützvorrichtung 200 des
vierten Ausführungsbeispiels,
dass sie es dem zweiten Endrand 314 des Hauptteils 302 ermöglichen,
sich in Richtung des ersten Endrands 320 des Hauptteils
zu verschieben, wenn der Hauptteil mittels der Betätigungsanordnung 306 gebogen
wird. Anders jedoch als die Halterungen 222 der Lendenstützvorrichtung 200 des
vierten Ausführungsbeispiels
ermöglichen
die Spiralzugfedern 310 eine solche Bewegung, indem sie
sich elastisch ausdehnen, und daher tritt keine relative Verschiebung
zwischen den Spiralzugfedern und dem Hauptteil 302 auf.
Somit besitzt die Lendenstützvorrichtung 302 des
fünften
Ausführungsbeispiels
eine geringere Tendenz, sich während
der Verwendung abzunutzen oder zu verklemmen und ist im Vergleich
zu der Lendenstützvorrichtung 202 des
oben beschriebenen vierten Ausführungsbeispiels
vereinfacht.
-
11 veranschaulicht
noch ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Lendenstützvorrichtung 400.
Dieses sechste Ausführungsbeispiel
einer Lendenstützvorrichtung 400 ist
dazu ausgestaltet und angepasst, dieselben Ergebnisse wie das oben
diskutierte vierte und fünfte
Ausführungsbeispiel
zu erreichen, dies jedoch unter Verwendung eines unterschiedlich
ausgestalteten Hauptteils 402. Wie die Hauptteile 202, 302 des
vierten und fünften
Ausführungsbeispiels
umfasst das Hauptteil 402 der Lendenstützvorrichtung 400 des
sechsten Ausführungsbeispiels
ein Paar von wellenförmigen
Federn 404, welche den Zwischenabschnitt 405 des
Hauptteils zwischen einem ersten und zweiten Endrand 406, 408 des
Hauptteils durchqueren. Anders jedoch als bei den Lendenstützvorrichtungen 200, 300 des
vierten und fünften
Ausführungsbeispiels ändert der Draht 410,
welcher jede der wellenförmigen
Federn 404 bildet, in einer solchen Weise die Dicke, während er
sich longitudinal erstreckt, dass der durchschnittliche Durchmesser
des Drahtes über
einen gesamten ersten Unterabschnitt 412 des Zwischenabschnitts 405 geringer
ist als ein durchschnittlicher Durchmesser des Drahtes über einen
gesamten zweiten Unterabschnitt 414 des Zwischenabschnitts.
Wie in 11 dargestellt, kann dies erreicht
werden, indem ein Drahtabschnitt 416 mit größerem Durchmesser über ringförmige Bänder 420 an
einen Drahtabschnitt 418 mit kleinerem Durchmesser gecrimpt
wird. Alternativ können
Drahtabschnitte mit unterschiedlicher Dicke mit den Enden auf Stoß aneinander
geschweißt
werden, um einen durchgängigen
Draht mit variierender Dicke (nicht dargestellt) auszubilden, oder
andere in der Technik bekannte geeignete Techniken können benutzt
werden, um dasselbe Ergebnis zu erreichen, wie zum Beispiel den
Draht von Anfang an mit unterschiedlichen Dicken entlang seiner
Längstrajektorie auszubilden
oder Drahtabschnitte zu verwenden, welche unterschiedliche Materialeigenschaften
aufweisen.
-
Als
ein Ergebnis davon, wie oben diskutiert mehr als eine Drahtdicke
zu umfassen, hat der erste Unterabschnitt 412 des Zwischenabschnitts 405 des Hauptteils 402 eine
deutlich geringere Biegesteifheit als diejenige des zweiten Unterabschnitts 414,
ohne notwendigerweise eine unterschiedliche wellenartige Struktur
aufzuweisen. Somit versteht es sich, dass der erste Unterabschnitt 412 des
Zwischenabschnitts 405 des Hauptteils 402 eine
Tendenz aufweisen wird, hinsichtlich der Krümmung stärker zuzunehmen als der zweite
Unterabschnitt 414, wenn der Hauptteil Biegemomenten ausgesetzt
ist.
-
Ein
weiterer Unterschied zwischen der Lendenstützvorrichtung 400 des
sechsten Ausführungsbeispiels
im Vergleich zu den Lendenstützvorrichtungen 200, 300 des
vierten und fünften
Ausführungsbeispiels
ist die zweite Halterung 422. Die zweite Halterung 422 der
Lendenstützvorrichtung 400 des sechsten
Ausführungsbeispiels
umfasst ein Paar von Halterungen 424, welche Enden mit
geschlossenen Schleifen 426 aufweisen, die nur eine Drehbewegung
zwischen dem zweiten Endrand 408 des Hauptteils 402 und
solchen Halterungen erlauben, ähnlich zu
den in 1–3 dargestellten
und oben diskutierten Halterungen.
-
Abgesehen
von den oben diskutierten Unterschieden ist die Lendenstützvorrichtung
des sechsten Ausführungsbeispiels
identisch zu den Lendenstützvorrichtungen 200, 300 des
vierten und fünften Ausführungsbeispiels,
und es versteht sich daher, dass der Hauptteil 402 der
Lendenstützvorrichtung dieses
sechstens Ausführungsbeispiels
in vieler Hinsicht wie der Hauptteil 202, 302 des
vierten und fünften
Ausführungsbeispiels
funktioniert und bei Betätigung
ein in ähnlicher
Weise wünschenswertes
ungleichmäßiges Biegen
erzielt.
-
Da
verschiedenartige Modifikationen an den hierin beschriebenen und
dargestellten Konstruktionen und Verfahren vorgenommen werden könnten, ohne
vom Bereich der Erfindung abzuweichen, ist es beabsichtigt, dass
der gesamte in der vorangegangenen Beschreibung enthaltene oder
in den beigefügten
Zeichnungen dargestellte Inhalt als veranschaulichend und nicht
als einschränkend
verstanden werden soll. Zum Beispiel wird es denjenigen mit Kenntnissen
der Technik ersichtlich sein, dass, obwohl für die vorliegende Erfindung
insbesondere eine sinusförmig
verlaufende Feder und eine Blattfeder darge stellt sind, andere Typen
von integral ausgebildeten Federn oder Kombinationen von Federn,
wie zum Beispiel eine Verbundfeder, welche mit einer Blattfeder
und einer sinusförmig
verlaufenden Feder hergestellt ist, oder eine Kombination, welche
eine Spiralfeder verwendet, im Austausch für die dargestellten Federn
verwendet werden könnten.
Somit sollte die Breite und der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht
durch irgendeine der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen
eingeschränkt
werden, sondern sollte nur in Übereinstimmung
mit den hieran angefügten
nachfolgenden Ansprüchen
und ihren Äquivalenten
definiert werden.