缓解驾驶员腰痛的汽车座椅靠背支撑装置

摘要

本发明涉及缓解驾驶员腰痛症状的汽车座椅靠背支撑装置，包括：上腰部、胸背下部的支撑装置，以及，髂骨上端的支撑装置。上腰部、胸背下部的支撑装置，将座椅靠背面向前抵顶形成长约20±5厘米、宽约25±5厘米、高1.5±0.8厘米、下边缘距离椅面约30±5厘米的长方形突出，支撑上腰部和胸背下部区域。髂骨上端的支撑装置，将座椅靠背面向前抵顶形成长约7±3厘米、宽约25±5厘米、高3±1厘米、下边缘距离椅面约13±3厘米的长方形突出，支撑髂骨上端区域。上述支撑装置避免腰椎间盘承担维持前屈坐位肌肉收缩的压力负荷，减少骶髂关节来源的腰椎间盘压力负荷，缓解驾驶员长时间驾驶的腰痛症状。

说明书

技术领域

本发明涉及汽车座椅技术领域，具体涉及缓解驾驶员腰痛症状的座椅靠背的支撑装置。

背景技术

汽车普及以及城市交通拥堵，长时间驾驶的腰痛症状以及腰椎间盘突出症者驾驶汽车的腰痛症状困扰着驾驶员，驾驶员通常选择车辆配备的腰部支撑装置缓解腰痛。

通常舒适的汽车驾驶员座椅，椅面相对于水平面的倾角10°～16°之间，靠背(线)相对水平面倾角105°～110°之间。

腰椎间盘突出症是因椎间盘变性，纤维环破裂，髓核突出刺激或压迫神经根、马尾神经所表现的一种综合征，是引起腰腿痛最常见原因。95％椎间盘突出发生在腰4-腰5、腰5-骶1椎间隙，CT、MRI等检查能明确诊断。

通过腰椎间盘测压发现，髓核承受压力站立位负荷以100％计算，垂直坐位150％，坐位前屈达270％。汽车驾驶员前屈位易于发生腰腿痛、腰椎间盘突出。无退变的椎间盘可承受6865kPa(70kgf/cm

脊柱侧面观，成人脊柱有颈、胸、腰、骶4个生理性弯曲，其中腰曲凸向前，胸曲、骶曲凸向后，颈椎和腰椎活动灵活，胸椎活动受限。前纵韧带、后纵韧带从颈椎到骶骨保护椎体和椎间盘。竖脊肌起自骶骨背面、髂嵴后部、腰椎棘突，止于肋骨、椎骨、颞骨乳突，一侧肌肉收缩脊柱向同侧屈，两侧同时收缩使脊柱后伸和仰头。

骶骨和髂骨组成的骶髂关节结合紧密、稳定以适应支持体重的功能。当人坐位重力由骶髂关节传导至两侧坐骨结节。

发明内容

通常驾驶员座椅的椅面相对于水平面的10°～16°倾角，靠背(线)相对水平面倾角105°～110°之间。自然状态下驾驶员斜躺在座椅靠背上。

根据习惯，有的驾驶员背部(包括腰部、胸部)完全由靠背支撑，人体背部与靠背方向一致朝向后上，依靠颈椎活动获取良好驾驶视野。这种坐姿导致颈椎间盘受力大，长时间驾驶可能导致颈部明显不适。

而多数驾驶员喜欢坐得更直，人体腰部(腰椎)获得朝向后上的靠背支撑，通过腰部前屈而使胸背部从后上方向转为向上，眼睛平视以获得更佳的驾驶视野。该坐姿的座椅靠背支撑点只有腰椎(腰椎间盘)一处。该坐姿生物力学：

一、腰椎间盘向上：1、该坐姿腰椎(腰椎间盘)作为唯一支撑点主要承担两部分负荷：腰椎间盘以上身体重量负荷，以及，维持前屈坐位肌肉收缩的负荷。2、腰部前屈，直立向上的胸背部和后上方向倾斜的座椅靠背脱离接触；而且汽车座椅靠背的腰部支撑向前抵顶腰部，进一步加重胸背部和座椅靠背之间分离。胸背部无法获得座椅靠背的有效支撑。3、汽车座椅靠背的腰部支撑装置向前抵顶腰部，腰曲凸向前基础上，进一步增加脊柱腰部向前的弯曲弧度，胸背部维持直立不变情况下，相对增加前屈弧度，增加腰椎间盘承受的保持前屈姿势的肌肉收缩负荷。

二、腰椎间盘向下：通常坐姿髂骨不接触座椅靠背，骶骨、髂骨通过骶髂关节(腰骶韧带)由腰椎倚靠座椅靠背，增加腰椎间盘承受的压力负荷。

本发明要解决的技术问题，1、不启用通常座椅的腰部支撑。2、身体上腰部、胸背下部和靠背之间提供支撑点，尽量减轻或消除腰椎间盘承受的维持前屈坐位肌肉收缩的压力负荷。3、为髂骨提供座椅靠背的支撑，减少骶髂关节、腰椎间盘承受的压力负荷。

为达到上述技术目的，本发明设计一种汽车座椅靠背的支撑装置(由2部分组成)：

1、上腰部、胸背下部的支撑装置：座椅靠背面向前抵顶而形成长约20±5厘米、宽约25±5厘米、高1.5±0.8厘米、下边缘距离椅面约30±5厘米的长方形突出，座椅靠背可以支撑肋弓下缘以上至肩胛下角线水平以下的上腰部和胸背下部区域。

2、髂骨上端的支撑装置：座椅靠背面向前抵顶形成长约7±3厘米、宽约25±5厘米、高4±1.5厘米、下边缘距离椅面约13±3厘米的长方形突出，座椅靠背可以支撑髂骨上端区域。

上腰部、胸背下部的支撑装置，以及，髂骨上端的支撑装置，可以是座椅靠背通常的气动支撑装置、机械支撑装置，也可以是悬挂头枕支架或粘附于座椅靠背的乳胶垫、海绵纤维垫等。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、不启用通常座椅靠背的腰部支撑装置：喜欢坐的更直的驾驶员，汽车座椅靠背的腰部支撑装置向前抵顶腰部进一步增加脊柱腰部前屈的弯曲弧度，增加腰椎间盘承受的保持前屈姿势的肌肉收缩负荷。长时间驾驶，驾驶员易于发生腰腿痛等腰椎间盘突出症状。本技术发明不启用通常座椅靠背的腰部支撑装置，避免额外增加腰椎间盘承受的维持前屈坐位肌肉收缩的负荷。

2、为上腰部和胸背下部提供支撑点避免或减轻腰椎间盘承担维持前屈坐位肌肉收缩的负荷：驾驶员坐的更直，通过腰部前屈而使胸背部从后上方向转为向上，和后上方向倾斜的座椅靠背脱离接触，胸背部无法获得座椅靠背的有效支撑。由于座椅的椅面相对于水平面倾角10°～16°，靠背(线)相对水平面105°～110°倾角，通过本支撑装置使肋弓下缘以上至肩胛下角线之间的上腰部和胸背下部区域因重力倚靠座椅靠背，避免或减轻腰椎间盘承担维持前屈坐位肌肉收缩的负荷。根据腰椎间盘测压，髓核承受压力站立位负荷以100％计算，垂直坐位150％，坐位前屈达270％，本支撑装置可减少约120％(270％-150％)。

3、为髂骨上端提供支撑点减少骶髂关节、腰椎间盘承受的压力负荷：通常髂骨不接触座椅靠背，无法获得座椅靠背支撑。髂骨上端的支撑装置支撑髂骨上端区域，减少腰骶韧带劳损，腰椎间盘的压力负荷。

4、增加驾驶员背部的座椅靠背支撑点：上腰部和胸背下部的支撑点，以及髂骨上端支撑点，2点倚靠座椅靠背，改变通常第3、4、5腰椎的单一支撑点，且第3、4、5腰椎不再作为座椅靠背支撑点(或主要支撑点)，减少腰椎间盘的压力负荷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例的侧视结构示意图。

图2为本发明实施例的前视结构示意图。

图中，1座椅靠背面，2髂骨上端的支撑装置，3上腰部、胸背下部的支撑装置，4头枕支架，5座椅椅面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本实施例所述的缓解驾驶员腰痛的汽车座椅靠背支撑装置由两部分组成：上腰部、胸背下部的支撑装置3，以及，髂骨上端的支撑装置2。

所述上腰部、胸背下部的支撑装置3，座椅靠背面1向前抵顶形成长约20±5厘米、宽约25±5厘米、高1.5±0.8厘米、下边缘距离椅面5约30±5厘米的长方形突出，座椅靠背可以支撑肋弓下缘以上至肩胛下角线水平以下的上腰部和胸背下部区域。

所述髂骨上端的支撑装置2，座椅靠背面1向前抵顶形成长约7±3厘米、宽约25±5厘米、高4±1.5厘米、下边缘距离椅面5约13±3厘米的长方形突出，座椅靠背可以支撑髂骨上端区域。

上腰部、胸背下部的支撑装置，以及，髂骨上端的支撑装置，可以是座椅靠背通常的气动支撑装置、机械支撑装置，也可以是悬挂头枕支架4或粘附于座椅靠背面1的乳胶垫、海绵纤维垫等。

由于座椅的椅面5相对于水平面倾角10°～16°，靠背相对水平面105°～110°倾角，该坐椅人体自然向后倾斜，通过本支撑装置，使肋弓下缘以上至肩胛下角线之间的上腰部和胸背下部区域因重力倚靠座椅靠背，避免或减轻腰椎间盘承担维持前屈坐位肌肉收缩的负荷；髂骨上端获得靠背支撑，减少骶髂关节、腰椎间盘承受的压力负荷。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

腰椎间盘突出症者对腰椎间盘的压力负荷缺乏代偿能力，根据腰椎间盘突出症患者使用本汽车座椅靠背支撑装置后腰痛发生情况能够判断驾驶员腰椎间盘生物力学改变的效果。

例1朱X，男性，45岁，腰腿痛、腰椎间盘突出2年，经腰椎核磁检查腰5/骶1椎间盘突出，腰3/4、腰4/5椎间盘膨出。诊断腰椎间盘突出。无论是否使用通常腰部支撑装置，驾驶车辆1、2个小时都会出现腰痛。采用本发明的汽车座椅靠背支撑装置后，同样驾驶时间没有明显腰痛症状。

例2范X，男性，50岁，腰腿痛5年，经腰椎核磁检查腰1-2、腰2-3、腰3-4、腰4-5椎间盘突出。诊断腰椎间盘突出。无论是否使用通常腰部支撑装置，驾驶车辆1个小时以上都会出现腰痛。采用本发明的汽车座椅靠背支撑装置后，驾驶2-3小时没有明显腰痛症状。

根据上述2例验证，初步判断本汽车座椅靠背支撑装置能够改变驾驶员腰椎间盘生物力学，减轻腰痛症状。