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Körperteilstütze, insbesondere Rückenlehne, vor allem für Kraftfahrzeugsitze
Die Erfindung betrifft eine Körperteilstütze, die insbesondere als Rückenlehne geeignet
und vor allem für Kraftfahrzeuge bestimmt ist und die mit die Auflagefläche bildenden,
in mindestens zwei zueinander senkrechten Richtungen derselben mehrfach angeordneten,
senkrecht zu ihr unabhängig voneinander verstellbaren, jeweils einzeln unter der
Wirkung einer Druckfeder stehenden und unter Aufhebung deren Wirkung mittels eines
Hebels über eine Verriegelung gemeinsam in jeweils gewünschter Stellung arretierbaren
Stützelementen ausgestattet ist. Diese Körperteilstütze nach der Erfindung läßt
sich aber ebenso als Sitzmöbel, z. B. Sessel oder Liege am. Arbeitsplatz oder in
der Wohnung, für Krankenhäuser, Raumfahrzeuge usw. verwenden, bildet also eine Auflagefläche
für den menschlichen Körper oder Teile desselben zu beliebigen Zwecken.
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Aus der USA.-Patentschrift 958 356 ist eine als Krankenstuhl
verwendbare Körperteilstütze der einleitend genannten Art bekannt, die jedoch erhebliche
Nachteile besitzt. Einerseits nämlich sind die dortigen Stützelemente auf Grund
der Verwendung einer Zahnstange als Verriegelung nur in gewissen Stufen senkrecht
zur Auflagefläche verstellbar und in der jeweiligen Verstellung arretierbar, so
daß mit ihnen entsprechend der jeweiligen Körperform keine ihr genau angepaßte Auflagefläche
geschaffen werden kann. Dies ist dort um so weniger möglich, als die Stützelemente
mit der Zahnstange starr verbunden sind. Schließlich aber läßt sich bei diesem vorbekannten
Stuhl dessen genaue Auflagefläche vom Benutzer im Gebrauch schon deshalb nicht erreichen,
weil der Arretierhebel an einer so entlegenen Stelle angeordnet ist, daß bei seiner
Betätigung der Benutzer seine Körperstellung so weitgehend verändern muß, daß sich
dadurch eine völlig falsche Einstellung der Stützelemente zwangsweise ergibt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Körperteilstütze der
eingangs erwähnten Art zu schaffen, die alle vorgenannten Nachteile vermeiden und
eine der jeweiligen Körperform naturgetreue Einstellung der Stützelemente erreichen
läßt. Die Körperteilstütze nach der Erfindung soll also jeder beliebigen Körperform
individuell anpaßbar sein; ohne daß Teile der Auflagefläche auf die zugehörigen
Körperstellen unterschiedliche Drücke ausüben.
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Diese Aufgabe ist bei der hier vorgeschlagenen Körperteilstütze dadurch
gelöst, daß erfindungsgemäß die Stützelemente über mit ihnen gelenkig verbundene
teleskopartige Streben in einem gemeinsamen Rahmen geführt sind, für jedes Stützelement
eine auf dessen Führungsstrebe stufenlos einwirkende Verriegelung vorgesehen ist
und der sie betätigende, allen Stützelementen gemeinsam zugeordnete Arretierhebel
an einer vom Benutzer im Gebrauch ohne wesentliche Lageänderung erfaßbaren Stelle
angeordnet ist.
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Auf Grund einer so erfindungsgemäß getroffenen Ausbildung einer derartigen
Körperteilstütze wird eine genaue Einstellung deren Stützelemente erreicht, die
vom Benutzer selbst (z. B. im Kraftfahrzeug) vorgenommen werden kann und die danach
genau der Lage oder Sitzstellung des Benutzers bzw. dessen Körperformen entspricht.
Dieser erhebliche Vorteil wird durch das Zusammenwirken der gelenkigen Anordnung
der Stützelemente an den teleskopartigen Führungsstreben, die auf letztere stufenlos
einwirkende Verriegelung und die leichte Zugänglichkeit des gemeinsamen Arretierhebels
erzielt. Somit läßt sich erreichen, eine den jeweiligen Körperformen individuell
in vollkommener Weise angepaßte Auflagefläche einer solchen Körperteilstütze zu
schaffen, so daß auf sämtliche Körperbereiche ein gleichmäßiger Druck ausgeübt wird.
Auf diese Weise wird der sich beispielsweise auf Liegen ausruhende menschliche Körper
vollkommen entspannt, und es wird als besonders wohltuend empfunden, wenn der Körper
in allen seinen Bereichen einer gleichmäßigen Belastung ausgesetzt ist. Dies ist
vor allem wichtig für einen eine solche Körperteilstütze in einem sich bewegenden
Fahrzeug verwendenden Benutzer, insbesondere wenn das betreffende Fahrzeug in seiner
Geschwindigkeit stark beschleunigt oder auch verzögert wird. Durch unterschiedliche
Einstellung einzelner Stützelemente läßt sich aber auch ein orthopädisch sinnvoller
Stützeffekt erzielen, manchmal zumindest teilweise auf die übliche Polsterung verzichten.
Bei Veränderungen der Körperlage gegenüber der Körperteilstütze läßt sich die Arretierung
deren Stützelemente schnell lösen und die von allen Stützelementen gebildete Auflagefläche
den neu eingenommenen Körperformen
erneut anpassen. Um dies zu
erleichtern, ist vorzugsweise den Stützelementen gemeinsam ein Arretierhebel zugeordnet.
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Die Stützelemente der Körperteilstütze lassen sich unabhängig voneinander
je nach Erfordernis zurückbewegen und in der dann eingenommenen Lage arretieren.
Bei besonders entsprechend den Körperformen gekrümmt zu erwartenden Bereichen der
Auflagefläche .können innerhalb derselben die Stützelemente feiner unterteilt sein,
also kleinere Abmessungen besitzen. Die vorzugsweise zwischen den Stützelementen
und den sie haltenden Streben vorgesehenen Gelenke dienen dazu, daß die Stützelemente
in ihrer nach Arretierung eingenommenen Lage sich den jeweils betreffenden Körperformen
noch besser anpassen können, so daß die Auflagefläche insgesamt dem abgestützten
Körper noch vollkommener angeglichen wird. Nach Lösen der gemeinsamen Arretierung
läßt jede Druckfeder das ihr zugeordnete Stützelement nach vorne springen, so daß
dann sämtliche Stützelemente in ihrer jeweiligen Ausgangsstellung stehen; wird dann
die Körperteilstütze erneut belastet, werden die Stützelemente entgegen dem Druck
ihrer jeweiligen Feder um entsprechende Wege nach hinten geschoben und in dieser
dann eingenommenen, der Körperform angepaßten Stellung erneut arretiert.
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Bei Öffnen des Arretierhebels lösen sich alle einzelnen Verriegelungen
und lassen ihre Stützelemente in die vordere Ausgangslage vorspringen. Nach Belastung
der Körperteilstütze durch den betreffenden Benutzer werden dann die Verriegelungen
mittels des gemeinsamen Arretierhebels wieder geschlossen und so die Stützelemente
in ihrer individuellen, die Auflagefläche den Körperformen anpassenden Stellung
festgehalten. Durch die teleskopartige Ausbildung der Führungsstreben läßt sich
der für die Verschiebungen der Stützelemente benötigte Raumbedarf nicht unwesentlich
vermindern. Vorzugsweise sind als eine solche Verriegelung jeweils miteinander in
Flucht liegenden Stützelemente gemeinsam zugeordnete Exzenterwellen vorgesehen,
die mittels des gemeinsamen Arretierhebels gedreht werden können. Ob diese Exzenterwellen
mit durchgehenden oder einzelnen exzentrischen Nocken ausgebildet sind, ob letztere
in die beispielsweise hohl ausgebildeten Führungsstreben von innen eingreifen oder
auf sie von außen, z. B. unter Zwischenschaltung von Bremsklötzen, einwirken oder
ob sie gegen die Führungsstreben wirkende Hebel beeinflussen oder sonstwie, gegebenenfalls
unter Zwischenschaltung weiterer Organe, auf das Stützelement einwirken, ist hierbei
grundsätzlich gleichgültig.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besitzen vorzugsweise unabhängig
von der auf die einzelnen Stützelemente vor deren Arretierung jeweils wirkenden
Druckfeder die Stützelemente auch im arretierten Zustand eine gewisse Nachgiebigkeit
und sind zu diesem Zweck beispielsweise an ihrer Auflagefläche mit Luftkammern versehen,
die jedem einzelnen Stützelement eine gewisse Polstereigenschaft verleihen. Diese
die Nachgiebigkeit der Stützelemente begründende Federkraft bleibt auch nach Arretierung
der Stützelemente voll beibehalten und ist vollkommen unabhängig von der zur Auflagefläche
gerichteten Federkraft der Stützelemente, die nämlich voraussetzungsgemäß nach Arretierung
der Stütz-- elemente auf diese keinerlei Einfluß mehr hat. Jedem binzelnen Stützelement
wird auf diese Weise auch. nach Arretierung eine gewisse federnde Eigenschaft innerhalb
eines bestimmten Spielraums gegeben, der entgegen bisher üblichen Polsterausbildungen
ziemlich gering gehalten sein kann. Der Vorteil dieser Polsterfederung gemäß der
Erfindung, die auch mittels der teleskopartig ausgebildeten Führungsstreben auf
pneumatischem Wege erzielt werden kann, liegt hierbei darin, daß die auf die einzelnen
Körperbereiche einwirkenden Federkräfte bei sämtlichen Stützelementen gleich sind
und somit den Körper des Benutzers gleichmäßig belasten und mithin Druckverlagerungen
innerhalb der Auflagefläche nicht auftreten können. Die für diese zusätzliche Federung
beispielsweise vorgesehenen Luftkammern können gleichzeitig auch der Luftumwälzung
innerhalb der Körperteilstütze dienen, wodurch Transpirationen abgeleitet werden
und die Temperatur innerhalb der Auflagefläche auf einen Durchschnittswert geregelt
werden kann. Zu diesem Zweck sind die einzelnen Luftkammern der Stützelemente mit
entsprechenden Öffnungen versehen. In diesem Fall verwendet man zweckmäßig für die
Bildung der die Luftkammem einschließenden Stützelemente einen flexiblen Werkstoff,
wodurch sich die Luftkammern auch wieder selbsttätig füllen können.
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Bei allem kann die hier vorgeschlagene Körperteilstütze von außerordentlich
einfacher Konstruktion sein, und bei Verwendung von im Preß- bzw. Spritzverfahren
verarbeiteten Kunststoffen erhält die Körperteilstütze ein äußerst geringes Gewicht,
und die Herstellungskosten lassen sich sehr niedrig halten: Von besonderer Bedeutung
ist hierbei, daß die z. B. als Sitz ausgebildete Körperteilstütze gemäß der Erfindung
keinen größeren Raum erfordert, als dieser für bislang übliche gefederte Polstersitze
benötigt wird. Bei aller Einfachheit der Konstruktion ist die Körperteilstütze gemäß
der Erfindung sehr betriebssicher und kann durch äußere Einflüsse in ihrer Funktionstüchtigkeit
kaum beeinflußt werden.
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In der Zeichnung sind Körperteilstützen der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Art an Hand eines Fahrzeugsitzes sowohl in Gesamteinsicht als auch bezüglich Einzelteile
in beispielsweise gewählten Ausführungsformen schematisch veranschaulicht.
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F i g. 1 zeigt die Körperteilstütze gemäß der Erfindung in Ausbildung
einer Rückenlehne einschließlich Nacken- und Kopfstütze für einen Kraftfahrzeugsitz.
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F i g. 2 a zeigt einen Kraftfahrzeugsitz mit einer erfindungsgemäß
ausgebildeten Rückenlehne, deren Stützelemente 1 über Kugelgelenke 2 mit jeweils
einer Führungsstrebe 3 verbunden sind, die in zwei Führungsplatten 4 geführt, von
teilweise dargestellten Druckfedern 5 nach vorn belastet und teilweise mit einem
Schaumgummipolster 6 belegt sind.
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F i g. 2 b zeigt im Schnitt die Halterung und Verriegelung eines einzelnen
Stützelements 1, das zu Polsterzwecken als eine Luftkammer 7 ausgebildet und an
seiner Auflagefläche mit einer Haftschicht $ belegt ist. Auf die Führungsstrebe
3 wirkt ein Arretierungsstück 9 ein, sobald die Exzenterwelle 10 mittels eines nicht
dargestellten, allen Stützelementen 1 gemeinsamen Arretierhebels so gedreht ist,
daß sie mit ihrer Nocke dem Arretierungsstück 9 zugewandt ist und dieses somit gegen
die Führungsstrebe drückt und diese arretiert.
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F i g. 3 a und 3 b stellen im Schnitt und schaubildlich ein einzelnes
als Luftkammer 7 ausgebildetes, vorzugsweise aus Kunststoffen verschiedener Weichheitsgrade
gefertigtes
Stützelement dar, das über das Kugelgelenk 2 mit der Führungsstrebe 3 gelenkig verbunden
ist, deren Profilausbildung beispielsweise in F i g. 3 c und 3 d im Schnitt zu sehen
sind.
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F i g. 4 bis 7 lassen verschiedene Verriegelungsmöglichkeiten für
die Führungsstreben der Stützelemente erkennen. Bei der Ausführungsform der F i
g. 4 ist eine jeweils zwei Führungsstreben 3 zugeordnete Nockenwelle 11 vorgesehen,
die mit ihren Nocken in die endseitigen Aussparungen zweier Bremshebel 12 eingreifen,
die bei durch die Nockenwelle 1I. erfolgtem Schwenken bremsend an den betreffenden
Führungsstreben 3 der Stützelemente angreift. Bei der Ausführungsform der F i g.
5 ist eine Nutwelle 13 vorgesehen, die bei entsprechender Drehung den Verriegelungshebe114
in Richtung des Pfeils A in die Öffnungsstellung und in Richtung des Pfeils Z in
die Verriegelungsstellung schwenkt. Bei der Ausführung der F i g. 6 sind beiderseits
der Führungsstrebe 3 Bremsbacken 15 vorgesehen, die, betätigt durch eine nicht dargestellte
Exzenterwelle, in Richtung der eingezeichneten Pfeile auf die Führungsstrebe 3 bremsend
einwirken. Bei der Ausführungsform der F i g. 7 schließlich ist innerhalb eines
in der Führungsstrebe 3 vorgesehenen Langlochschlitzes 16, das die Längsbewegung
der Führungsstrebe 3 gewährleistet, eine Exzenterwelle 10 vorgesehen, die nach Drehen
um 90° gegenüber der dargestellten Stellung die Führungsstrebe gegen die beiderseitigen
Lagerstützen 17 drückt und so das nicht dargestellte Stützelement arretiert.
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F i g. 8 zeigt schaubildlich einen Fahrzeugsitz mit einer erfindungsgemäß
ausgebildeten Rückenlehne, deren Rahmen bei herausgenommenen Stützelementen 1 in
F i g. 9 von rückwärts dargestellt ist.
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F i g. 10 bringt im Schnitt die Halterung zweier benachbarter Stützelemente
gemäß F i g. 2 b und soll das Einwirken der von einem gemeinsamen Arretierhebel
betätigten Exzenterwelle 10 auf zwei benachbarte Führungsstreben 3 verdeutlichen.
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F i g. 11 zeigt ein Beispiel für die Arretierung sämtlicher Stützelemente
mit einem gemeinsamen Arretierhebel 18, der auf die Exzenterwellen 10 über einen
sie verbindenden senkrechten Arm 19 mittels Arretierungsorganen 9 bremsend auf die
Führungsstreben 3 der Stützelemente 1 einwirken.
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F i g.12 veranschaulicht eine teleskopartige Ausbildung der Führungsstrebe
3 unter Verwendung der Verriegelungsart gemäß F i g. 7.
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F i g. 13 und 14 zeigen die Möglichkeit der Ausbildung einer Körperteilstütze
gemäß der Erfindung mit einem rückversetzten Stützelement 20, das von den benachbarten
Stützelementen 1 dadurch hinter der normalen Auflagenebene gehalten wird, daß es
größer als die von ihnen freigelassene Fläche bemessen ist.
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F i g. 15 bringt schließlich schaubildlich die Anwendung der Erfindung
auf einen Fahrzeugsitz sowohl bezüglich der Rückenlehne einschließlich Kopf-, Nacken-
und Seitenteilen als auch bezüglich des Sitzes.