DE10013817A1

DE10013817A1 - Kopfstütze

Info

Publication number: DE10013817A1
Application number: DE10013817A
Authority: DE
Inventors: Krunoslav Valentic; Harald Fischer; Heiko Malsch
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-09-27

Abstract

Kopfstütze für einen Sitz eines Fortbewegungsmittels, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit einem Stützkörper und mindestens einer daran angeordneten, als Hohlprofil ausgebildeten Führungsstange, über welche die Kopfstütze in eine zugeordnete Aufnahme eines Sitzes einführbar ist, wobei die Wandstärke der Führungsstange zur Erhöhung des Flächenmomentes in Fortbewegungsrichtung ohne Vergrößerung der Masse der Führungsstange zumindest über einen Teil ihrer Länge bei montierter Kopfstütze in Fortbewegungsrichtung größer ist als quer zur Fortbewegungsrichtung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kopfstütze für einen Sitz eines Fortbewegungsmittels, insbesondere Kraftfahrzeuges, mit einem Stützkör per und mindestens einer daran angeordneten, als Hohlprofil ausgebilde ten Führungsstange, über welche die Kopfstütze in eine zugeordnete Auf nahme eines Sitzes einführbar ist.

Derartige Kopfstützen dienen dazu, bei einer von hinten auf das Fahrzeug einwirkenden Kraft, insbesondere bei einem Unfall, den Kopf der auf dem Sitz befindlichen Person abzustützen und dadurch Verletzungen zu ver meiden. Die bei einem Unfall auftretenden Kräfte können dabei so groß sein, daß die üblicherweise als Hohlprofil mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildeten Führungsstangen nach hinten gebogen werden. Die Kopf stütze ist jedoch um so wirksamer, je weniger sich die Führungsstangen nach hinten biegen, da dadurch einer Bewegung des Kopfes nach hinten um so besser entgegengewirkt und eine Überdehnung der Wirbelsäule verhindert wird. Im Idealfall sollen sich die Führungsstangen überhaupt nicht verbiegen, so daß der Aufprall des Kopfes vollständig kompensiert wird.

Die Verwendung von Hohlprofilen für die Führungsstangen dient der Ge wichtsreduzierung, die bei Kraftfahrzeugen wegen des Kraftstoffverbrau ches immer wichtiger wird. Die den Widerstand gegen ein Verbiegen beschreibenden Flächenmomente der Führungsstangen werden dadurch je doch entsprechend verringert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kopfstütze der eingangs genannten Art anzugeben, die einerseits ein verhältnismäßig geringes Ge wicht und andererseits gute Abstützeigenschaften aufweist. Insbesondere soll die Verbiegung der Führungsstangen nach hinten im Falle eines Auf pralls gegenüber herkömmlichen Kopfstützen verringert werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Wandstärke der Führungs stange mindestens über einen Teil ihrer Länge bei montierter Kopfstütze in Fortbewegungsrichtung größer ist als quer zur Fortbewegungsrichtung.

Durch die Ausbildung der Führungsstangen mit einer Wandstärke, die mindestens über einen Teil ihrer Länge bei montierter Kopfstütze in Fahrt richtung größer ist als quer zur Fahrtrichtung können die wirksamen Flä chenmomente der Führungsstangen vorteilhafterweise erhöht werden. Dabei kann die Gesamtwandstärke, also die Gesamtmasse der Führungs stange grundsätzlich gleich groß bleiben wie bei herkömmlichen Kopfstüt zen mit in Fahrtrichtung und quer zur Fahrtrichtung gleicher Wandstärke der Führungsstangen. Das heißt, die wirksamen Flächenmomente können auch ohne Erhöhung des Gewichtes der Kopfstützen vergrößert werden.

Bevorzugt ist es, wenn die Wandstärke symmetrisch zu der in Fahrtrich tung verlaufenden und die Längsachse der Führungsstange enthaltenden Ebene ist. Die bei einem Aufprall auftretenden Kräfte werden dadurch gleichmäßig auf die Führungsstange verteilt. Dies führt ebenfalls zu einer Verbesserung des wirksamen Flächenmomentes.

Der Außendurchmesser der Führungsstange kann die Form einer Ellipse aufweisen, deren größere Achse in Fortbewegungsrichtung verläuft. Der Innendurchmesser weist dann bevorzugt die Form eines Kreises oder einer Ellipse auf, deren größere Achse quer zur Fortbewegungsrichtung verläuft. Damit können besonders große Flächenmomente erreicht werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Außendurchmes ser der Führungsstange kreisförmig. Dies hat den Vorteil, daß die zugehö rige Aufnahme im Fahrzeugsitz nicht verändert werden muß. Das heißt, die erfindungsgemäße Kopfstütze mit den verbesserten Führungsstangen kann für Fahrzeugsitze mit herkömmlichen Führungsaufnahmen in der Lehne verwendet werden. Erfindungsgemäße Kopfstützen können dadurch ohne kostenträchtige Umbaumaßnahmen nachgerüstet werden. Auch entfällt das Erfordernis, Fahrzeugsitze mit unterschiedlichen Aufnahmen herzustellen.

Bei einem kreisförmigen Außendurchmesser der Führungsstangen ist es bevorzugt, wenn der Innendurchmesser der Führungsstangen die Form einer Ellipse aufweist, deren größere Achse quer zur Fortbewegungsrich tung verläuft. Damit können auch bei gleichem Gewicht hohe Flächen momente erreicht werden.

Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Kopfstütze zwei Führungsstangen auf. Ebenfalls bevorzugt bestehen die Führungsstangen aus Stahl. Dies hat sich in der Praxis jeweils als vorteilhaft herausgestellt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Dar stellung,

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Vorderseite einer erfindungsgemäßen Kopfstütze,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Führungsstange einer ersten Variante der erfindungsgemäßen Kopfstütze und

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Führungsstange einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen Kopfstütze.

Die erfindungsgemäße Kopfstütze umfaßt einen Stützkörper 1 zur Abstüt zung des Kopfes einer auf einem Sitz befindlichen Person. An der Unter seite 2 des Stützkörpers 1 sind zwei Führungsstangen 3 angeordnet, die sich vom Stützkörper 1 nach unten weg erstrecken.

Die Führungsstangen 3 sind so ausgebildet, daß sie in Führungsaufnah men, die insbesondere in der Lehne eines Sitzes vorgesehen sind, einführ bar sind. Mittels der Führungsstangen 3 ist die Kopfstütze in den Auf nahmen verschiebbar geführt und über hier nicht dargestellte Rastmittel verrastbar.

Die Führungsstangen 3 der erfindungsgemäßen Kopfstütze sind als Hohl profile ausgebildet. Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante weist das Hohlprofil einen Außendurchmesser d_a in Form eines Kreises 4 und einen Innendurchmesser d_i in Form einer Ellipse 5 auf. Die große Achse 6 der Ellipse 5 erstreckt sich dabei im montierten Zustand der Kopfstütze quer zur Fortbewegungsrichtung I. Die kleinere Achse 7 der Ellipse 5 verläuft demnach in Fortbewegungsrichtung I. Die Wandstärke d₁ der Führungs stange 3 ist dadurch in Fortbewegungsrichtung I größer als die Wandstär ke d₂ quer zur Fortbewegungsrichtung I.

Das den Widerstand gegen ein Verbiegen der Führungsstange 3 entgegen der Fortbewegungsrichtung I beschreibende Flächenmoment der in Fig. 2 dargestellten Führungsstange 3 ergibt sich aus dem entsprechenden Flächenmoment einer Führungsstange mit kreisförmigen Querschnitt aus Vollmaterial abzüglich des entsprechenden Flächenmoments einer Füh rungsstange mit einem Querschnitt gemäß der Ellipse 5. Bei einer Wand stärke d₁ von 1 mm und einer Wandstärke d₂ von 3 mm ergibt sich eine Verbesserung des wirksamen Flächenmomentes von beispielweise ca. 12 % gegenüber einer Führungsstange mit kreisförmigem Innen- und Außen durchmesser und einer gleichbleibenden Wandstärke von 2 mm.

Das Flächenmoment ist somit in Fortbewegungsrichtung I gegenüber her kömmlichen Führungsstangen erhöht.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Variante weist die Führungsstange 3 einen Außendurchmesser d_a in Form einer Ellipse 8 und einen Innendurchmes ser d_i in Form eines Kreises 9 auf. Die große Achse 10 der Ellipse 8 ist da bei auch hier in Fortbewegungsrichtung I orientiert, die kleine Achse 11 erstreckt sich also quer zur Fortbewegungsrichtung I.

Dadurch ist die Wandstärke d₁ der Führungsstange 3 auch hier in Fort bewegungsrichtung I größer als die Wandstärke d₂ quer zur Fortbewegungsrichtung I. Es hat sich gezeigt, daß damit das wirksame Flächen moment der Führungsstange 3 in Fortbewegungsrichtung I größer ist als bei einer Führungsstange mit kreisförmigem Außendurchmesser und kreisförmigem Innendurchmesser.

Das Flächenmoment der in Fig. 3 dargestellten Führungsstange 3 er rechnet sich aus dem Flächenmoment einer Führungsstange mit ellipti schem Querschnitt aus vollem Material abzüglich des Flächenmoments einer Führungsstange mit kreisförmigem Querschnitt gemäß dem Kreis 9. Bei einer Wandstärke d₁ von 3 mm und einer Wandstärke d₂ von 1 mm ergibt sich eine Verbesserung des wirksamen Flächenmomentes in Fort bewegungsrichtung I von beispielsweise ca. 40%. Damit ist das Flächen moment in Fortbewegungsrichtung I deutlich größer als das entsprechen de Flächenmoment einer Führungsstange mit kreisförmigem Außen durchmesser und kreisförmigem Innendurchmesser und einer Wandstär ke von 2 mm.

Die Führungsstangen 3 der erfindungsgemäßen Kopfstütze bestehen be vorzugt aus Stahl. Dies ist von der Herstellung her günstig und ermöglicht verhältnismäßig kleine Wandstärken. Aufgrund des erfindungsgemäßen Querschnitts der Führungsstangen 3 können trotzdem hohe Flächenmo mente erreicht werden, so daß ein Verbiegen der Führungsstangen 3 nach hinten bei einem Aufprall zumindest weitgehend verhindert wird. Selbst verständlich können auch andere höher feste Materialien wie Karbon oder Titan verwendet werden.

Außer den beiden dargestellten Querschnitten der Führungsstangen 3 sind auch andere Querschnitte möglich. Beispielsweise kann sowohl der Innendurchmesser d_i als auch der Außendurchmesser d_a der Führungs stangen 3 elliptisch ausgebildet sein.

Bezugszeichenliste

1

Stützkörper

2

Unterseite von

1

3

Führungsstange

4

Kreis

5

Ellipse

6

große Achse von

5

7

kleine Achse von

5

8

Ellipse

9

Kreis

10

große Achse von

8

11

kleine Achse von

8

I Fortbewegungsrichtung
II Längsachse von

3

d₁

Wandstärke in Fortbewegungsrichtung I
d₂

Wandstärke quer zur Fortbewegungsrichtung I
d_a

Außendurchmesser
d_i

Innendurchmesser

Claims

1. Kopfstütze für einen Sitz eines Fortbewegungsmittels, insbesondere Kraftfahrzeuges, mit einem Stützkörper (I) und mindestens einer daran angeordneten, als Hohlprofil ausgebildeten Führungsstange (3), über welche die Kopfstütze in eine zugeordnete Aufnahme eines Sitzes einführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke (d) der Führungsstange (3) mindestens über ei nen Teil ihrer Länge bei montierter Kopfstütze in Fortbewegungs richtung (I) größer ist als quer zur Fortbewegungsrichtung (I).

2. Kopfstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke (d) symmetrisch zu der in Fortbewegungsrich tung (I) verlaufenden und die Längsachse (II) der Führungsstange (3) enthaltenden Ebene ist.

3. Kopfstütze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (d_a) der Führungsstange (3) die Form einer Ellipse (8) aufweist, deren größere Achse (10) in Fortbewe gungsrichtung (I) verläuft.

4. Kopfstütze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (d_i) der Führungsstange (3) die Form ei nes Kreises (9) aufweist.

5. Kopfstütze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (d_i) der Führungsstange (3) die Form ei ner Ellipse aufweist, deren größere Achse quer zur Fortbewegungs richtung (I) verläuft.

6. Kopfstütze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (d_a) der Führungsstange (3) die Form eines Kreises (4) aufweist.

7. Kopfstütze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (d_i) der Führungsstange (3) die Form ei ner Ellipse (5) aufweist, deren größere Achse (6) quer zur Fortbewe gungsrichtung (I) verläuft.

8. Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstütze zwei Führungsstangen (3) aufweist.

9. Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange (3) aus Stahl besteht.