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Die
Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Um
die Passagiere eines Kraftfahrzeugs zu schützen, insbesondere um die bei
einem Heckaufprall möglichen
Verletzungen der Halswirbelsäule
zu vermeiden, werden Kraftfahrzeuge durchweg mit Nacken- bzw. Kopfstützen ausgestattet.
Dabei werden zunehmend nicht nur Fahrersowie Beifahrersitz jeweils
mit einer Kopfstütze
versehen, sondern es werden auch weitere Sitzplätze des Kraftfahrzeugs, beispielsweise
die Plätze
auf der Rücksitzbank,
jeweils mit Kopfstützen
ausgerüstet.
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In
jedem Fall ist es aus Gründen
der Ergonomie, des Sitzkomforts und der Sicherheit notwendig, dass
Höhe und
Position der Kopfstütze
an die Sitzposition und Körpergröße der Passagiere
jeweils individuell anpassbar sind.
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Es
sind höhenverstellbare
Kopfstützen
für Kraftfahrzeuge
bekannt, bei denen die Kopfstütze mittels
mehrerer, vorzugsweise zweier, Stangen mir der Rücklehne der Fahrzeugsitzes
verbunden ist. Hierbei sind die Kopf stützenstangen kopfstützenseitig
fest oder auch neigbar mit der Kopfstütze verbunden, wohingegen sie
sitzlehnenseitig mittels entsprechender Lagerungen teleskopartig
in die Rückenlehne
des Fahrzeuges einschiebbar sind, dergestalt, dass durch ein entsprechendes
Hineinschieben oder Herausziehen die jeweils gewünschte Höhenposition der Kopfstütze eingestellt
werden kann.
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Für eine derartige
verstellbare Kopfstützenbefestigung
muss innerhalb der Rückenlehne
des jeweiligen Fahrzeugsitzes entsprechender Bauraum freigehalten
werden. Der freizuhaltende Bauraum muss zumindest so groß sein,
dass er genau dann die gesamte freie Länge der Kopfstützenstangen
aufnehmen kann, wenn die Kopfstütze
bis zu ihrem Anschlag an der Oberkante der Rückenlehne eingeschoben wird.
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Dieser
für die
Kopfstützenstangen
freizuhaltende Bauraum innerhalb der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes
steht dann selbstverständlich
nicht mehr für
eine Aufpolsterung oder auch für
die Aufnahme eventueller Zusatzaggregate, wie beispielsweise Servomotoren
zur Sitzverstellung, Ventilatoren zur Sitzbelüftung oder Einrichtungen zur
Sitzheizung, zur Verfügung.
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Auch
kann beispielsweise eine aus der Rückenlehne des mittleren Sitzplatzes
einer Rücksitzbank
herausklappbare Mittelarmlehne konstruktiv mit der Erfordernis des
Freiraums für
einschiebbare Kopfstützenstangen
kollidieren. Oftmals wird die Rückenlehne
der Rücksitzbank
eines Kraftfahrzeugs zudem mit einer Durchlademöglichkeit für lange, sperrige Gegenstände, wie
beispielsweise Skier, versehen. Der für die einschiebbaren Kopfstützenstangen
vorzusehende Bauraum in der Rückenlehne schränkt gerade
hier den für
die Durchladeöffnung zur
Verfügung
stehenden Bauraum stark ein.
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Aus
der
DE 197 31 053
A1 ist eine Kopfstütze
bekannt, bei der ein Scherengestänge
zur Kopfstützenhöhenverstellung
vorgesehen ist.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Kraftfahrzeugsitz mit einer höhenverstell- baren Kopfstütze zu schaffen,
bei dem die Vorrichtung zur Verstellung der Höhe der Kopfstütze keinen
bzw. lediglich geringen Bauraum innerhalb der Rückenlehne des jeweiligen Sitzes
des Kraftfahrzeuges beansprucht. Diese Aufgabe wird durch einen
Kraftfahrzeugsitz nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß umfasst
der eine Rückenlehne
und eine Kopfstütze
aufweisende Kraftfahrzeugsitz eine Einrichtung zur Höhenverstellung
der Kopfstütze,
die sich dadurch auszeichnet, dass sie anstelle der bekannten Kopfstützenstangen
eine Koppelgetriebevorrichtung zur individuellen Anpassung der Vertikalposition
der Kopfstütze
aufweist.
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Rückenlehne
und Kopfstütze
des Fahrzeugsitzes sind dabei erfindungsgemäß über die Koppelgetriebevorrichtung
beweglich miteinander verbunden, dergestalt, dass die Höhenposition
der Kopfstütze
mittels der Koppelgetriebevorrichtung im Wesentlichen linear beweglich
verändert
werden kann. Eine Koppelgetriebevorrichtung, die eine linear bewegliche
Veränderung
der Höhenposition
der Kopfstütze erlaubt,
ist insofern vorteilhaft, als damit eine unveränderlich mittige Position der
Kopfstütze
relativ zur Symmetrieebene des Fahrzeugsitzes unabhängig von
der Höhenposition
der Kopfstütze
erzielt wird.
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Erfindungsgemäß umfasst
die Koppelgetriebevorrichtung zumindest ein Koppelgetriebe, das nach
Art einer Hubschere ausgebildet ist. Eine Hubschere erfüllt in Bezug
auf die vorliegende Erfindungsaufgabe in besonders einfacher und
robuster Weise die Erfordernisse der Platzersparnis, der Stabilität sowie
einer linear beweglichen Parallelführung der Kopfstütze relativ
zur feststehenden Rückenlehne
des Fahrzeugsitzes.
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Weiter
ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass
die Hubschere in einer Ebene angeordnet ist, die parallel zur Fahrzeugquerachse
verläuft.
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Welches
Koppelgetriebe zum Einsatz kommt, um eine lineare bzw. geradlinige
Bewegung der Kopfstütze
beim Verstellvorgang zu erzielen, ist erfindungsgemäß zunächst gleichgültig. Es
ist jedoch vorteilhaft, wenn die Koppelgetriebevorrichtung, mit der
die Kopfstütze
verstellbar mit der Rückenlehne verbunden
ist, zumindest eine Schubkurbelanordnung oder zumindest ein Pantographen-Koppelgetriebe
aufweist.
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Die
Koppelgetriebe nach Art einer Schubkurbel oder nach Art eines Pantographen
zeichnen sich durch eine Kombination von zumindest einer Festlagerung
mit zumindest einer, beispielsweise linear verschieblichen, Loslagerung
aus.
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Im
einfachsten Fall weist das Koppelgetriebe oder die Hubschere zur
Höhenverstellung
der Kopfstütze
lediglich eine, im Wesentlichen in einer Ebene angeordnete Koppelhebeleinheit,
umfassend beispielsweise zwei über
Kreuz angeordnete Koppelhebel, zwei Festlager sowie drei Loslager,
auf. Im Sinne einer verbesserten Biege- bzw. Torsionssteifigkeit der
gesamten Anordnung zur Höhenverstellung
der Kopfstütze
ist es jedoch vorteilhaft, wenn das Koppelgetriebe oder die Hubschere
mehrere, vorzugsweise zwei, Koppelhebeleinheiten mit im Wesentlichen identischen
funktionellen Abmessungen umfasst, wobei die beiden Koppelhebeleinheiten,
von denen jede wiederum beispielsweise zwei über Kreuz angeordnete Koppelhebel
umfasst, jeweils in Ebenen angeordnet sind, die im Wesentlichen
parallel zueinander verlaufen.
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Hierbei
ist es zugleich vorteilhaft, wenn sowohl Lagerpunkte mit Festlagerung
als auch Lagerpunkte mit Loslagerung jeder der Koppelhebeleinheiten
des Koppelgetriebes so angeordnet sind, dass funktionell jeweils
korrespondierende Lagerpunkte verschiedener Koppelhebeleinheiten
jeweils axial miteinander fluchten. Durch das axiale Fluchten der jeweils
korrespondierenden Lagerpunkte verschiedener Koppelhebeleinheiten wird
zum einen die linear-geradlinige Verstellung der Kopfstütze sowie
die notwendige Leichtgängigkeit
beim Verstellen der Höhe
der Kopfstütze
erzielt und zum anderen wird der konstruktive Aufbau der Koppelgetriebevorrichtung
vereinfacht.
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In
diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn das Koppelgetriebe
der Kopfstützenanordnung
zumindest eine, vorzugsweise jedoch mehrere, Achsen aufweist, wobei
jede Achse gleichzeitig jeweils mehreren der parallel angeordneten Koppelhebeleinheiten
zugeordnet ist. Auf jeder der Achsen lassen sich dann in konstruktiv
besonders einfacher Weise die funktionell jeweils korrespondierenden
Lagerpunkte zweier oder mehrerer Koppelhebeleinheiten anordnen.
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Eine
besonders stabile, spielarme und torsionssteife Ausführung einer
Koppelgetriebevorrichtung wird dann erhalten, wenn zumindest eine
der mehreren Koppelhebeleinheiten gemeinsamen Achsen in Form einer
torsionsstarren Welle ausgebildet ist, über welche jeweils beispielsweise
zwei – verschiedenen
Koppelhebeleinheiten zugehörige – parallel
verlaufende Koppelhebel miteinander verbunden sind, dergestalt,
dass die Welle zusammen mit den mit ihr verbundenen Koppelhebeln
eine im Wesentlichen starre Anordnung bildet, deren Gestalt beispielsweise
U- oder H-förmig ist.
Auf diese Weise lassen sich insbesondere die Biegebelastungen vorteilhaft
und ohne Erzeugung wesentlicher Verformungen abbauen, welche infolge
der in Fahrtrichtung auftretenden Kräfte auf die Kopfstützenanordnung
einwirken, indem die Wellen, welche jeweils beispielsweise zwei
Koppelhebel im Wesentlichen starr miteinander verbinden, auf Torsion
belastetet werden.
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Im
Gegensatz zum Stand der Technik kann der erfindungsgemäße Fahrzeugsitz
auf besonders einfache und effektive Weise mit einer motorischen Höhenverstellung
der Kopfstütze
ausgestattet werden. Insbesondere dann, wenn zur Höhenverstellung der
Kopfstütze
erfindungsgemäß eine Koppelgetriebevorrichtung
nach Art einer Hubschere zum Einsatz kommt, kann nach einer weiteren
besonders bevorzugten Ausführungs form
der Erfindung eine motorische, vorzugsweise servoelektrische, Verstellbarkeit der
Höhe der
Kopfstütze
dadurch erzielt werden, dass der Verstellantrieb der Kopfstützenanordnung an
einem der linear verschieblichen Loslager einer der Koppelhebeleinheiten
oder aber an einer mehrere funktionskorrespondierende Loslager verschiedener
Koppelhebeleinheiten verbindenden Achse bzw. Welle des Koppelgetriebes
angreift, dergestalt, dass die hauptsächliche Bewegungsrichtung des
Verstellantriebs im Wesentlichen senkrecht zur Hauptverstellrichtung
der Kopfstütze
verläuft.
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Diese
erfindungsgemäß ermöglichte
Anordnung des elektrischen Verstellantriebs, welcher in konstruktiv
besonders einfacher Weise beispielsweise durch eine direkt auf eines
der linear verschieblichen Loslager wirkende Schnecke oder Gewindespindel
realisiert werden kann, ermöglicht
eine platzsparende sowie verborgene Unterbringung des gesamten Verstellantriebs
in einem relativ sehr kleinen Bauraum innerhalb der Kopfstütze oder
innerhalb der Rückenlehne
des Fahrzeugsitzes.
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Insbesondere
durch die Verwendung einer beispielsweise unmittelbar auf der Welle
eines Servomotors anordenbaren Gewindespindel, welche wiederum direkt
auf eines der linear beweglichen Loslager der Koppelgetriebevorrichtung
wirkt, lässt sich
mit nur wenigen zusätzlichen
Bauteilen der Fahrzeugsitz mit der vorteilhaften elektrischen Verstellmöglichkeit
für die
Kopfstütze
ausstatten. Auch lässt sich
die mit einem so gestalteten elektrischen Verstellantrieb ausgestattete
Kopfstütze
elektrisch sowohl ein- als auch ausfahren.
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Zur
Erleichterung einer Vormontage der mehrere Hebellagerungen und Achsen
umfassenden Koppelgetriebevorrichtung sowie zur weiteren Erhöhung von
Biege- und Torsionssteifigkeit der gesamten Einrichtung zur Höhenverstellung
der Kopfstütze ist
es weiterhin vorteilhaft, wenn die Einrichtung zur Höhenverstellung
der Kopfstütze
rückenlehnenseitig und/oder
kopfstützenseitig
einen Montagerahmen aufweist, in dem jeweils Achsen oder Wellen
des Koppelgetriebes, Fest- oder Loslager der Koppelhebel, Führungsschienen
für die
Loslager sowie gegebenenfalls ein elektrischer Verstellantrieb zur
motorischen Höhenverstellung
der Kopfstütze
räumlich
definiert anordenbar sind.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellender Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigt:
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1 als
schematische, nichtmaßstäbliche Skizze
einen erfindungsgemäßen Sitz
für ein
Kraftfahrzeug mit einer Rückenlehne
und einer Kopfstützenanordnung;
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2 die
Koppelgetriebevorrichtung zur Höhenverstellung
der Kopfstütze
mit Darstellung beider Endpositionen, in schematischer, nichtmaßstäblicher frontaler
Schnittdarstellung;
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3 die
Koppelgetriebevorrichtung gemäß 2 in
seitlicher Schnittdarstellung.
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1 zeigt
einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitz 1 mit
einer Rückenlehne 2 und
einer Kopfstützenanordnung 3,
wobei das Ausführungsbeispiel
einen Teil einer Rücksitzbank
eines Kraftfahrzeuges darstellt. Die Rücksitzbank ist beispielsweise im
Verhältnis
1/3 zu 2/3 teilbar und weist darüber
hinaus eine Durchladeöffnung 4 zum
Durchladen sperriger und langer Gegenstände, wie beispielsweise Skier,
auf.
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Die
Kopfstützenanordnung 3 umfasst
eine Kopfstütze 5 und
eine Koppelgetriebevorrichtung 6; die Koppelgetriebevorrichtung 6 wird
im dargestellten Ausführungsbeispiel
gebildet durch ein mehrere Schubkurbelanordnungen umfassendes Koppelgetriebe
nach Art einer Hubschere.
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Die
erfindungsgemäß vorteilhafte
platzsparende Unterbringung der gesamten Einrichtung zur Höhenverstellung
der Kopfstütze
in der Kopfstütze 5 selbst
oder in einem kleinen Bereich innerhalb der Rückenlehne ist in 1 leicht
zu erkennen. Die Durchladeöffnung
in der Rückenleh ne
der Rücksitzbank,
oder auch eine aus der Rückenlehne
herauszuklappende Mittelarmlehne, kann somit in vorteilhafter Weise
konstruktiv größer ausgelegt
werden, ohne dass hierdurch gleichzeitig der zur Verfügung stehende
vertikale Verstellweg für
die Kopfstütze
des mittleren Sitzplatzes auf der Rücksitzbank eingeschränkt werden
muss, wobei letzteres eine Beeinträchtigung der Sicherheit für entweder
besonders kleine oder besonders große Personen darstellen könnte.
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2 zeigt
die erfindungsgemäße Koppelgetriebevorrichtung 6 nach
Art einer Hubschere, zur Höhenverstellung
der Kopfstütze 5 relativ
zur Rückenlehne 2 der
Rücksitzbank 4 des
Fahrzeugsitzes 1. Die Koppelgetriebevorrichtung 6 ist
bei 7 mittels des rückenlehnenseitigen
Montagerahmens 8 mit dem – nicht dargestellten – oberen
Bereich der Rückenlehne 2,
sowie bei 9 mittels des kopfstützenseitigen Montagerahmens 10 mit
der – ebenfalls
nicht dargestellten – Kopfstütze 5 verbunden.
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Die
Koppelgetriebevorrichtung 6 nach Art einer Hubschere wird
gebildet durch zwei in parallel zueinander sowie parallel zur Zeichenebene
verlaufenden Ebenen angeordnete, in ihren funktionellen Abmessungen
im Wesentlichen identische Koppelhebeleinheiten 11, 12,
welche somit in 2 einander verdeckend senkrecht
zur Zeichenebene übereinander
angeordnet sind. Aus diesem Grund ist in 2 lediglich
die in der Zeichnung oben liegende Koppelhebeleinheit 11 sichtbar.
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Jede
der beiden Koppelhebeleinheiten 11, 12 umfasst
zwei über
Kreuz angeordnete Koppelhebel 13, 14 bzw. 15, 16.
Jeder der Koppelhebel 13, 14, 15, 16 weist
an seinen Enden ein Festlager 17, 19, 18, 20 und
ein Loslager 23, 21, 24, 22 auf.
Die Loslager 21, 22, 23, 24 sind
dabei mittels Schubklötzen
jeweils linear horizontal verschieblich in einer Führungsschiene 25, 26, 27, 28 gelagert.
Jeweils zwei Koppelhebel 13, 14 bzw. 15, 16 bilden
zusammen jeweils eine Koppelhebeleinheit 11, 12,
indem die beiden Koppelhebel 13, 14 bzw. 15, 16 jeweils
an den Kreuzungspunkten 33, 34 mit jeweils einer
weiteren beweglichen Lagerung miteinander verbunden sind.
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Ein
zusätzlicher
elektrischer Verstellantrieb zur motorischen Verstellung der Höhe der Kopfstütze 5 lässt sich
in einfacher Weise dadurch realisieren, dass ein mit einer Gewindespindel
auf seiner Welle versehener elektrischer Servomotor entweder im
rückenlehnenseitigen
Montagerahmen 8 oder im kopfstützenseitigen Montagerahmen 10 so
angeordnet wird, dass die Gewindespindel des Servomotors im Wesentlichen
parallel entweder zu den im rückenlehnenseitigen
Montagerahmen 8 angeordneten Führungsschienen 27, 28 oder
zu den im kopfstützenseitigen
Montagerahmen 10 angeordneten Führungsschienen 25, 26 verläuft, wobei
in den Führungsschienen 25, 26, 27, 28 jeweils
ein Schubklotz eines der Loslager 21, 22, 23, 24 linear
verschieblich gelagert ist und die Gewindespindel des Servomotors
mittelbar oder unmittelbar in einen der Schubklötze der Loslager 21, 22, 23, 24 eingreift.
Aus Gründen
der Übersichtlichkeit
sind der Servomotor und die Gewindespindel in den Figuren nicht
eigens dargestellt.
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Die
servolektrische Höhenverstellung
der Kopfstütze
geschieht dann mittels der durch den Servomotor über die Übersetzung der Gewindespindel direkt
auf zumindest einen der Schubklötze
der Loslager 21, 22, 23, 24 verursachten
Bewegung in horizontaler Richtung, dergestalt, dass über die
Kinematik der Koppelhebel 13, 14, 15, 16 die
linear horizontale Bewegung der Schubklötze der Loslager 21, 22, 23, 24 in
eine wiederum lineare, jedoch vertikal verlaufende Bewegung der
kopfstützenseitigen
Loslager 21, 22 sowie gleichzeitig der kopfstützenseitigen Festlager 17, 18 überführt wird.
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3 zeigt
die erfindungsgemäße Koppelgetriebevorrichtung 6 zur
Höhenverstellung
der Kopfstütze 5 relativ
zur Rückenlehne 2 gemäß 2,
jedoch in einer seitlichen Schnittdarstellung. Deutlich zu erkennen
sind die beiden hier geschnitten dargestellten Montagerahmen – der rückenlehnenseitige Montagerahmen 8 sowie
der kopfstützenseitige
Montagerahmen 10.
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Weiter
erkennt man in 3 die beiden Koppelhebeleinheiten 11 und 12,
welche sich aus den in 2 ersichtlichen, jeweils über Kreuz
angeordneten Koppelhebeln 13 und 14 bzw. 15 und 16 zusammensetzen.
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Die
Koppelhebel 13 und 15 bzw. 14 und 16 sind
jeweils paarweise lose über
die Achsen 29 und 32 bzw. 30 und 31 oder
starr über
die Wellen 29 und 32 bzw. 30 und 31 miteinander
verbunden. Die an den Enden der Koppelhebel 13, 14, 15, 16 befindlichen
Festlager 17, 18, 19, 20 und
Loslager 21, 22, 23, 24 sind
dabei jeweils auf den die Koppelhebel 13 und 15 bzw. 14 und 16 paarweise
verbindenden Achsen bzw. Wellen 29 und 32 bzw. 30 und 31 angeordnet.
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Der
Einsatz von zumindest einer, vorzugsweise jedoch mehrerer, torsionssteifer
Wellen 29, 30, 31, 32, mit denen
die Enden der Koppelhebel 13, 14, 15, 16 jeweils
paarweise im Wesentlichen starr miteinander verbunden sind, führt in vorteilhafter
Weise zu einer stark erhöhten
Torsionssteifigkeit der gesamten Koppelgetriebevorrichtung 6 bezüglich ihrer Hochachse
sowie ebenso zu einer besonders vorteilhaften stark erhöhten Biegesteifigkeit
der Koppelgetriebevorrichtung 6 bezüglich ihrer Querachse, die
in 3 als senkrecht auf der Zeichenebene stehend vorzustellen
ist.