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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugsitz mit einer beweglichen
Kopfstütze.
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Fahrzeugsitze
mit beweglichen Kopflehnen oder Kopfstützen sind von Fahrzeugsitzen
aus dem Stand der Technik bekannt. Beispiele solcher Fahrzeugsitze
sind in der
US 4,822,102 und
der
US 4,762,367 offenbart.
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Ein
Fahrzeugsitz gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 ist aus der
DE
100 49 180 A1 bekannt. Die dort vorgesehenen Verriegelungsmittel sorgen
für eine
Arretierung des Sitzes in seiner Grund- oder Normalposition, damit
der Sitz im normalen Betrieb des Fahrzeuges größere Kräfte aufnehmen kann. Nachteilig
daran ist jedoch, dass diese Arretierung bei einem Auffahrunfall
zunächst
gelöst werden
muss, bevor sich die Kopfstützenanordnung bewegen
kann. Es kann daher passieren, dass die Kopfstützenanordnung zu spät oder – bei einem
Blockieren der Arretierung – überhaupt
nicht in die Abstützposition
gebracht wird.
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Ein
anderer Typ von Fahrzeugsitzen ist in der
DE 199 24 236 C1 oder der
GB 23 71 223 A beschrieben.
Bei diesem Typ von Fahrzeugsitzen kann die Kopfstütze bei
einem Auffahrunfall um eine ortsfeste Drehachse nach vorne verschwenken.
Nachteilig daran ist, dass die Kopfstütze dann in der Abstützposition
meistens zu tief angeordnet ist, etwa auf der Höhe des Halses des Fahrzeuginsassen,
so dass sie den Kopf des Fahrzeuginsassen nicht mehr sicher abstützen kann.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fahrzeugsitz zur Verfügung zu
stellen, der hinsichtlich der dem Fahrgast bei einem Auffahrunfall gebotenen
Sicherheit optimiert ist.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfindung liefert einen Fahrzeugsitz zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug.
Der Fahrzeugsitz umfasst einen Rückenlehnenrahmen
mit einem ersten Verriegelungselement und einer Kopfstützenanordnung,
die beweglich mit dem Rückenlehnenrahmen
verbunden ist. Die Kopfstützenanordnung umfasst
ein zweites Element, das mit dem ersten Verriegelungselement in
Eingriff bringbar ist. Bei einem ausreichenden Stoß auf das
Kraftfahrzeug ist die Kopfstützenanordnung
so ausgestaltet, dass sie sich relativ zu dem Rückenlehnenrahmen von einer Grundposition
nach oben und nach vorne in Richtung einer Abstützposition bewegt. Darüber hinaus
sind die Verriegelungselemente ausgestaltet, die Bewegung der Kopfstützenanordnung
in Richtung der Abstützposition
zu ermöglichen
während
sie eine Bewegung in Richtung der Grundposition verhindern.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes mit einem Rückenlehnenrahmen
und einer Kopfstützenanordnung,
die beweglich mit dem Rückenlehnenrahmen verbunden
ist;
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2 zeigt
eine fragmentartige, schematische Seitenansicht des Fahrzeugsitzes
mit der Kopfstützenanordnung
in einer Grundposition, dargestellt als Volllinien, und in einer
voll aktivierten Position, dargestellt in Strichpunktlinien;
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3a zeigt
eine vergrößerte Ansicht
von einem Verriegelungsmechanismus des Fahrzeugsitzes, bei dem der
Verriegelungsmechanismus ein erstes und ein zweites Verriegelungselement
umfasst;
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3b zeigt
eine fragmentartige perspektivische Ansicht von einem Teil des ersten
Verriegelungselementes;
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3c zeigt
eine perspektivische Ansicht des zweiten Verriegelungselementes;
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4 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes
mit einem Rückenlehnenrahmen und
einer Kopfstützenanordnung,
die beweglich mit dem Rückenlehnenrahmen
verbunden ist;
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5a zeigt
eine vergrößerte perspektivische
Ansicht von einem Teil des Fahrzeugsitzes aus 4;
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5b zeigt
einen vergrößerten Teil
von 5, der einen Verriegelungsmechanismus
des Fahrzeugsitzes aus 4 darstellt;
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6 zeigt
eine schematische Seitenansicht von dem Fahrzeugsitz aus 4 mit
der Kopfstützenanordnung
in einer Grundposition;
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7 zeigt
eine schematische Seitenansicht des Fahrzeugsitzes aus 4 mit
der Kopfstützenanordnung
in einer voll aktivierten Position;
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8 zeigt
eine perspektivische Ansicht von einer dritten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes mit einem Rückenlehnenrahmen und einer
Kopfstützenanordnung,
die beweglich mit dem Rückenlehnenrahmen
verbunden ist;
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9 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
von einem Verriegelungsmechanismus des Fahrzeugsitzes aus 8;
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10 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
von einem Teil des Fahrzeugsitzes aus 8 mit zwei
Stoßelementen
des Fahrzeugsitzes; und
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11 zeigt
eine fragmentartige Seitenansicht von einem der Stoßelemente
aus 10.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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1 zeigt
einen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz 10 zur
Verwendung in einem Kraftfahrzeug (nicht dargestellt). Der Fahrzeugsitz 10 umfasst
einen Rückenlehnenrahmen 12,
der direkt an dem Fahrzeugboden (nicht dargestellt) angebracht sein kann
oder sich anders an dem Fahrzeugboden abstützen kann. Beispielsweise kann
der Rückenlehnenrahmen 12 an
einer Sitzverstellung (nicht dargestellt), die an dem Fahrzeugboden
befestigt ist, angebracht sein. Als weiteres Beispiel kann der Rückenlehnenrahmen 12 mit
einem unteren Sitzkissenrahmen (nicht dargestellt) in jeder geeigneten
Weise verbunden sein, wodurch es mit einem Umlegemechanismus (nicht
dargestellt) möglich
ist, den Rückenlehnenrahmen 12 zwischen
einer voll aufrechten Position (dargestellt in 1)
und einer umgelegten Position (nicht dargestellt) zu schwenken.
Der Fahrzeugsitz 10 umfasst ferner eine bewegliche Kopfstützenanordnung 14,
die durch den Rückenlehnenrahmen 12 gestützt und
beweglich mit ihm verbunden ist, und eine Verriegelungsanordnung
oder -mechanismus 15, der mit der Kopfstützenanordnung 14 verbunden
ist, um eine Bewegung der Kopfstützenanordnung 14 zu
verhindern, wie es unten im Detail beschrieben wird.
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Während der
Rückenlehnenrahmen 12 jede geeignete
Ausgestaltung haben kann, umfasst der Rückenlehnenrahmen 12 in
der in 1 dargestellten Ausführungsform einen Rückenlehnenrahmenkörper 16 mit
einem ersten und einem zweiten Seitenteil, wie jeweils die erste
und die zweite Seitenstütze 17 und 18,
und ein oberes seitlich verlaufendes Teil oder Querelement 20.
Die Seitenstützen 17, 18 und
das Querelement 20 können
als separate Komponenten ausgestaltet sein, die in jeder geeigneten
Weise, wie z.B. durch Schweißen,
zusammengefügt
sind. Alternativ können
zwei oder mehr dieser Komponenten 17, 18 und 20 einteilig
ausgeformt sein.
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In
der in 1 dargestellten Ausführungsform umfasst der Rückenlehnenrahmen 12 auch
ein oder mehrere Führungselemente,
wie die Führungskanäle 22,
um die Bewegung der Kopfstützenanordnung 14 zu
führen,
wie es im Folgenden detaillierter beschrieben ist. Die Führungskanäle 22 können einteilig
mit dem Rückenlehnenrahmenkörper 16 ausgestaltet
sein oder an einem Teil des Rückenlehnenrahmenkörpers 16 in
jeder geeigneten Weise angebracht sein. In der in der 1 dargestellten
Ausführungsform
sind die Führungskanäle 22 beispielsweise
als ein Teil eines Führungsbügels 24,
der an dem Querelement 20 angeschweißt ist, ausgestaltet. Die Führungskanäle 22 können auch
Führungsbuchsen umfassen,
um die Bewegung der Kopfstützenanordnung 14 zu
erleichtern.
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Die
Kopfstützenanordnung 14 umfasst
eine Kopfstütze 26 mit
einem Kopfstützenrahmen
oder Kissenrahmen 28 und mit einem Kopfstützenpolster oder
Kissen 30, das an dem Kissenrahmen 28 angebracht
ist. Die Kopfstützenanordnung 14 umfasst
ferner ein Tragwerk 32, die mit dem Kissenrahmen 28 verbunden
ist. In der in der 1 dargestellten Ausführungsform
ist der Kissenrahmen 28 verschieblich mit dem Tragwerk 32 verbunden,
so dass die Kopfstütze 26 relativ
zu dem Tragwerk 32 vertikal eingestellt werden kann.
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Das
Tragwerk 32 kann beweglich an dem Rückenlehnenrahmen 12 in
jeder geeigneten Weise angebracht sein, um eine Bewegung der Kopfstützenanordnung 14 relativ
zu dem Rückenlehnenrahmen 12 zu
ermöglichen.
Beispielsweise ist das Tragwerk 32 in der in der 1 dargestellten
Ausführungsform
an dem Rückenlehnenrahmen 12 mit beweglichen
Verbindungsgliedern 34 angebracht. Als ein weiteres Beispiel
kann das Tragwerk 32 an dem Rückenlehnenrahmen 12 mit
Gleitbügeln
angebracht sein.
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Während das
Tragwerk 32 jede geeignete Konfiguration haben kann, umfasst
das Tragwerk 32 der in 1 dargestellten
Ausführungsform
einen oberen Teil, wie die zwei im Allgemeinen senkrechten Steigrohre 36,
die an einen im Wesentlichen U-förmigen
Grundkörper
oder Stützrahmen 38 angebracht sind.
Die Steigrohre 36 verlaufen in den Führungskanälen 22, welche die
Bewegung des Tragwerkes 32 führen. Darüber hinaus können die
Führungskanäle 22 und/oder
die Stützrohre 36 jeweils
eine oder mehrere Nocken und/oder Kurvenrollenflächen haben, um die Bewegung
der Tragwerk 32 zu führen.
Alternativ kann das Tragwerk 32 mit nur einem Steigrohr 36 ausgestaltet
sein, wenn der Rückenlehnenrahmen 12 nur
einen Führungskanal 22 aufweist.
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Das
Tragwerk 32 umfasst ferner einen Stoßempfänger 40, die an dem
Stützrahmen 38 angebracht
ist. Wie unten detaillierter erklärt ist, verursacht eine genügend große rückwärts gerichtete Kraft,
die auf den Stoßempfänger 40 wirkt,
eine Bewegung der Kopfstützenanordnung 14 von
einer normalen Betriebsposition oder Grundposition (dargestellt
in 1 und als Volllinien in 2) in Richtung einer
voll aktivierten Position oder Abstützposition (dargestellt als
Strichpunktlinien in 2).
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Wie
in den 1 bis 3 dargestellt,
ist der Verriegelungsmechanismus 15 ausgestaltet, eine Bewegung
der Kopfstützenanordnung 14 in
Richtung der Abstützposition
zu ermöglichen,
während
er eine Bewegung der Kopfstützenanordnung 14 in
Richtung der Grundposition verhindert. In der in 3 (3a–3c)
dargestellten Ausführungsform
umfasst der Verriegelungsmechanismus 15 beispielsweise
ein erstes Verriegelungselement 42, wie z.B. ein Ratschenelement,
das an dem Stützrahmen 38 angebracht
ist, und eine Verriegelungsbaugruppe 44, die an dem Querelement 20 angebracht
ist und ausgestaltet ist, um mit dem ersten Verriegelungselement 42 zusammenzuwirken.
Mit solch einer Konfiguration kann das erste Verriegelungselement 42 als ein
Teil der Kopfstützenanordnung 14 und
die Verriegelungsbaugruppe 44 kann als ein Teil des Rückenlehnenrahmens 12 angesehen
werden.
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In
der in 3 dargestellten Ausführungsform
umfasst das erste Verriegelungselement 42 eine Vielzahl
von Vorsprüngen,
wie die Zähne 46, und
die Verriegelungsbaugruppe 44 ein bewegliches zweites Verriegelungselement 48,
wie eine Klinke, die selektiv mit den Zähnen 46 des ersten
Verriegelungselementes 42 in Eingriff bringbar oder verrastbar
sind. Die Verriegelungsbaugruppe 44 umfasst weiterhin ein
Befestigungselement, wie die Stützplatte 49,
die an dem Querelement 20 angebracht ist, um das zweite
Verriegelungselement 48 zu stützen, eine Feder 50,
die in Eingriff mit dem zweiten Verriegelungselement 48 ist,
um das zweite Verriegelungselement 48 in Eingriff mit dem
ersten Verriegelungselement 42 zu drücken, und eine oder mehrere
Führungselemente 52,
die das zweite Verriegelungselement 48 aufnehmen, um seine
Bewegung zu führen, wenn
das zweite Verriegelungselement 48 auf der Oberfläche 53 der
Stützplatte 49 gleitet.
In der in 3 dargestellten Ausführungsform
können
die Feder 50 und die Führungselemente 52 an
dem Querelement 20, beispielsweise mit Schrauben oder anderen
Befestigungsmitteln, angebracht sein. Darüber hinaus können die
Führungselemente 52 jedes
geeignete Material oder Materialien, wie beispielsweise TEFLONTM-beschichteter Kunststoff oder andere nichthaftende
oder vorgeschmierten Materialien umfassen.
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Alternativ
kann der Verriegelungsmechanismus jede geeignete Konfiguration haben,
eine Bewegung der Kopfstützenanordnung 14 in
Richtung der Abstützposition
zu ermöglichen,
während
er eine Bewegung der Kopfstützenanordnung 14 in
Richtung der Grundposition verhindert. Darüber hinaus kann der Verriegelungsmechanismus 15 ausgestaltet
sein, um die Kopfstützenanordnung 14 in
einer oder mehreren Positionen, die von der Grundposition entfernt sind,
zu verriegeln. Zum Beispiel kann der Verriegelungsmechanismus 15 als
ein kraftschlüssiger
Verriegelungsmechanismus ausgestaltet sein.
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Als
ein weiteres Beispiel kann der Verriegelungsmechanismus 15 ein
oder mehrere Zipbänder oder
Kabelbinder (zip tie), wie sie beispielsweise zum Zusammenbündeln von
mehrteiligen Kabeln verwendet werden, umfassen. Jeder Kabelbinder
umfasst ein erstes Verriegelungselement, wie beispielsweise ein
Längselement
mit einer Vielzahl von Vorsprüngen,
mit Erhebungen, Stegen oder Zähnen.
Ferner umfasst jeder Kabelbinder ein zweites Verriegelungselement,
wie beispielsweise ein Schulterelement, das in das erste Verriegelungselement
eingreift und mit den Vorsprüngen
in Eingriff bringbar ist, um eine Bewegung der Verriegelungselemente
relativ zueinander zu verhindern. Typischerweise ist jeder Kabelbinder
mit beiden miteinander verbundenen Verriegelungselementen ausgestaltet,
so dass das erste Verriegelungselement in das zweite Verriegelungselement
eingeschoben werden kann. Wenn die Verriegelungselemente in dem
Verriegelungsmechanismus 15 verwendet werden, können sie
voneinander beabstandet sein, so dass ein Verriegelungselement an dem
Rückenlehnenrahmenkörper 16 und
das andere Verriegelungselement an dem Tragwerk 32 angebracht,
sein kann.
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Mit
Bezug auf die 1-3 wird
der Betrieb des Fahrzeugsitzes 10 im Folgenden detailliert beschrieben.
Im Allgemeinen bewirkt eine ausreichende rückwärtsgerichtete Belastung auf
den Stoßempfänger 40 durch
einen Sitzinsassen, beispielsweise während eines Heckunfalls, dass
sich die Kopfstützenanordnung 14 relativ
zu dem Rückenlehnenrahmen 12 um
eine Drehachse PA dreht, die eine feste oder variable (momentane)
Drehachse sein kann (in der in 2 dargestellten
Ausführungsform
ist die Drehachse eine variable Drehachse, die sich von einer Grundposition
zu einer Endposition oberhalb der Grundposition bewegt). Im Speziellen
bewirkt die ausreichende rückwärtsgerichtete
Belastung auf den Stoßempfänger 40,
dass sich der Stoßempfänger 40 relativ
zum Rückenlehnenrahmen 12 zurück und aufwärts bewegt.
Diese Bewegung des Stoßempfängers 40 bewirkt,
dass die Steigrohre 36 sich durch die Führungskanäle 22 nach oben bewegen.
Wenn sich die Steigrohre 36 aufwärts bewegen, bewirkt die Wechselwirkung
zwischen den Steigrohren 36 und den Führungskanälen 22, dass die Steigrohre 36 sich nach
vorne drehen, wodurch eine Vorwärtsbewegung
zusammen mit einer Aufwärtsbewegung
der Kopfstütze 26 hervorgerufen
wird. Dadurch bewegt sich die Kopfstütze 26 von der Grundposition
(dargestellt in 1 und in Volllinien in 2)
in Richtung der voll aktivierten Position oder Abstützposition
(dargestellt in Strichpunktlinien in 2), um dem
Kopf des Insassens eine Stütze
zu geben.
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Wenn
sich, wie in 3 dargestellt, die Steigrohre 36 und
der Träger
des Tragwerkes 32 aufwärtsbewegen,
bewegt sich das erste Verriegelungselement 42 aufwärts durch
eine Öffnung
in der Stützplatte 49 und
eine Öffnung
in dem zweiten Verriegelungselement 48, so dass die Zähne 46 des
ersten Verriegelungselements in das zweite Verriegelungselement 48 eingreifen.
Die Verriegelungselemente 42 und 48 sind ausgestaltet,
eine Aufwärtsbewegung der
Kopfstützenanordnung 14 zu
ermöglichen,
während
sie eine Abwärtsbewegung
der Kopfstützenanordnung 14 verhindern.
In der in 3 dargestellten Ausführungsform
sind die Zähne 46 des
ersten Verriegelungselements 42 beispielsweise geneigt,
um den Aufwärtshub
der Kopfstützenanordnung 14 zu ermöglichen.
Darüber
hinaus umfasst jeder Zahn 46 eine flache Kante 54,
die mit der flachen Kante 55 des zweiten Verriegelungselementes 48 in
Eingriff bringbar ist, um einen Abwärtshub der Kopfstützenanordnung 14 zu
verhindern. In der in 3 dargestellten
Ausführungsform
drückt
die Feder 50 das zweite Verriegelungselement 48 in
Eingriff mit dem ersten Verriegelungselement 42, während sie
eine seitliche Bewegung des zweiten Verriegelungselementes 50 ermöglicht,
um eine Aufwärtsbewegung des
ersten Verriegelungselementes 42 zuzulassen.
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Weil
die Verriegelungselemente 42 und 48 die Bewegung
der Kopfstütze 26 in
Richtung der Abstützposition
ermöglichen,
während
sie die Bewegung der Kopfstütze 26 in
Richtung der Grundposition verhindern, ist ein Zurückfahren
der Kopfstütze 26 aufgrund
der Rückwärtsbelastung
des Kopfes des Sitzinsassens verhindert oder eliminiert. Darüber hinaus
wird das Zurückkippen
des Kopfes des Sitzinsassens verringert.
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Zusätzlich können die
Verriegelungselemente 42 und 48, mit der oben
beschriebenen Ausgestaltung, zusammenarbeiten, um die Kopfstützenanordnung 14 in
jeder einzelnen von vielen Zwischenstützpositionen zwischen der Grundposition
(dargestellt in Volllinien in 2) und der
Abstützposition
(dargestellt in Strichpunktlinien in 2), abhängig von
der Stärke
der Rückwärtsbelastung
auf den Stoßempfänger 40,
zu verriegeln. Dadurch kann das Zurückfahren der Kopfstütze 26 in
jeder der Zwischenstützpositionen
verhindert oder eliminiert werden.
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Der
Fahrzeugsitz 10 kann auch eine Lösevorrichtung zum Entriegeln
der Verriegelungselemente 42 und 48 umfassen,
um eine Bewegung der Kopfstützenanordnung 14 in
Richtung der Grundposition zu ermöglichen. In der in 3 dargestellten Ausführungsform umfasst die Verriegelungsbaugruppe 44 beispielsweise
einen Lösehebel 56 (dargestellt in
gestrichelten Linien), der an dem zweiten Verriegelungselement 48 und/oder
der Feder 50 angebracht ist. Der Lösehebel 56 ist weiterhin
schwenkbar mit dem Querelement 20 verbunden und verläuft zu einer Position
im oberen Bereich des Rückenlehnenrahmens 12,
so dass der Lösehebel 56 für manuelle
Betätigung
zugänglich
ist. Wenn der Lösehebel 56 relativ
zu dem Querelement 20 geschwenkt wird, wird das zweite
Verriegelungselement 48 von dem ersten Verriegelungselement 42 gelöst, um eine
Abwärtsbewegung
der Kopfstützenanordnung 14 zu
ermöglichen.
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Alternativ
kann der Fahrzeugsitz 10 mit jeder geeigneten Lösevorrichtung
zum Entriegeln des ersten und des zweiten Verriegelungselementes 42 und 48 ausgestaltet
sein. Beispielsweise kann der Fahrzeugsitz 10 ein Kabel,
das mit dem zweiten Verriegelungselement 48 und/oder der
Feder 50 verbunden ist, und einen mit dem Kabel verbundenen
Lösehebel zum
Bewegen des Kabels umfassen, um das zweite Verriegelungselement 48 von
dem ersten Verriegelungselement weg zu bewegen.
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Zusätzlich kann
der Fahrzeugsitz 10 ein oder mehrere Vorspannelemente,
die mit dem Rückenlehnenrahmen 12 und
der Tragwerk 32 wirkverbunden sind, um die Kopfstützenanordnung 14 in
Richtung der Grundposition zu drücken.
In der in 1 dargestellten Ausführungsform
umfasst der Fahrzeugsitz 10 beispielsweise zwei Rückholfedern 58,
die die Seitenstützen 14, 18 und
den Stützrahmen 38 verbinden.
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Darüber hinaus
kann der Fahrzeugsitz 10 so ausgestaltet sein, dass die
Kopfstützenanordnung 14 in
der oben beschriebenen Weise beweglich ist, ohne eine Belastung
auf den Stoßempfänger 40 zu
benötigen.
Beispielsweise kann die Kopfstütze 26 mit
ausreichender Masse ausgestaltet sein, so dass durch einen ausreichenden
Stoß auf
das Auto (z.B. bei einem Frontunfall) die Vorwärtsträgheit der Kopfstütze 26 dazu führt, dass
die Kopfstützenanordnung 14 sich
relativ zu dem Rückenlehnenrahmen 12 dreht oder
in anderer Weise bewegt.
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4 zeigt
eine zweite Ausführungsform 110 des
erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes.
Der Fahrzeugsitz 110 umfasst einen Rückenlehnenrahmen 112,
der mit einem unteren Sitzkissenrahmen (nicht dargestellt) in jeder
geeigneten Weise verbunden ist, wie beispielsweise mit einem oder
mehreren Umlegemechanismen 113, die es ermöglichen,
den Rückenlehnenrahmen 112 zwischen
einer voll aufrechten Position (dargestellt in 4)
und einer umgelegten Position (nicht dargestellt) zu schwenken. Alternativ
kann der Rückenlehnenrahmen 112 direkt an
dem Fahrzeugboden (nicht dargestellt) angebracht sein oder anders
durch den Fahrzeugboden gehalten sein, wie oben mit Bezug auf den
Fahrzeugsitz 10 beschrieben. Der Fahrzeugsitz 110 umfasst ferner
eine bewegliche Kopfstützenanordnung 114, die
durch den Rückenlehnenrahmen 112 gestützt wird
und mit diesem beweglich verbunden ist, und eine Verriegelungsanordnung
oder -mechanismus 115, der mit der Kopfstützenanordnung 114 verbunden
ist, um eine Bewegung der Kopfstützenanordnung 114 zu
verhindern, wie im Folgenden im Detail beschrieben wird.
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Währen der
Rückenlehnenrahmen 112 jede geeignete
Konfiguration haben kann, umfasst der Rückenlehnenrahmen 112 der
in 4 dargestellten Ausführungsform einen Rückenlehnenrahmenkörper 116 mit
einem ersten und einem zweiten Seitenteil, wie jeweils der ersten
und zweiten Seitenstütze 117 und 118,
und einem ersten und zweiten seitlich verlaufenden Teil, wie den
Querteilen 119 und 120. Der Rückenlehnenrahmenkörper 116 umfasst
ferner ein zusätzliches
Querelement oder Trageelement 121, das zwischen den Seitenstützen 117 und 118 verläuft. Die
Komponenten 117–121 können als
separate Komponenten ausgeformt sein, die in jeder geeigneten Weise,
beispielsweise durch Schweißen,
zusammengefügt
sind. Alternativ können
zwei oder mehrere von diesen Komponenten 117–121 einteilig ausgeformt
sein.
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Wie
in 5 (5a und 5b)
dargestellt, umfasst der Rückenlehnenrahmen 112 auch ein
oder mehrere Führungselemente,
wie die Führungsschlitze 122,
um die Bewegung der Kopfstützenanordnung 114 zu
führen,
wie es im Folgenden detaillierter beschrieben wird. Obwohl die Führungsschlitze 122 als
gerade Schlitze dargestellt sind, kann jeder Führungsschlitz 122 jede
geeignete Konfiguration haben, wie beispielsweise ein Schlitz mit
einem gebogenen und einem geraden Teil. Die Führungsschlitze 122 können in
dem Rückenlehnenrahmenkörper 116 ausgeformt
sein oder in jeder geeigneten Weise an einem Teil des Rückenlehnenrahmenkörpers 116 angebracht
sein. In der in 5 dargestellten Ausführungsform
sind die Führungsschlitze 122 beispielsweise
in einem Führungsbügel 124 ausgeformt,
der mit dem Querelement 120 fest verbunden ist.
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Wie
in 4 dargestellt, umfasst die Kopfstützenanordnung 114 eine
Kopfstütze 126 mit
einem Kopfstützenrahmen
oder Kissenrahmen 128 und einem Kopfstützenpolster oder Kissen 130,
das an dem Kissenrahmen 128 angebracht ist. Die Kopfstützenanordnung 114 umfasst
ferner ein Tragwerk 132, das mit dem Kissenrahmen 128 verbunden
ist. In der in 4 dargestellten Ausführungsform
ist der Kissenrahmen 128 verschiebbar mit dem Tragwerk 132 verbunden,
so dass die Kopfstütze 126 zu
dem Tragwerk 132 vertikal verstellt werden kann.
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Wie
in den 4 und 5 dargestellt,
kann das Tragwerk 132 an dem Rückenlehnenrahmen 112 in jeder
geeigneten Weise beweglich angebracht sein, um eine Bewegung der
Kopfstützenanordnung 114 zu
dem Rückenlehnenrahmen 112 zu
ermöglichen. Beispielsweise
ist das Tragwerk 132 in der in den 4 und 5 dargestellten Ausführungsform an dem Rückenlehnenrahmen 112 mit
Verbindungselementen, wie den Klammern 133, beweglichen
Verbindungsgliedern 134 und Vorsprüngen, wie den Stiften 135,
an dem Rückenlehnenrahmen 112 angebracht. Die
Verbindungsglieder 134 und die Stifte 135 sind auch
als Führungselemente
ausgestaltet, um die Bewegung der Kopf-stützenanordnung 114 zu
führen, wie
es im Folgenden detailliert beschrieben wird.
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Während die
Tragwerk 132 jede geeignete Konfiguration haben kann, umfasst
das Tragwerk 132 in der in den 4 und 5 dargestellten Ausführungsform einen oberen Teil,
wie die zwei im Allgemeinen senkrechten Steigrohre 136,
die an einem Verbindungselement oder -bügel 138 angebracht sind.
Das Tragwerk 132 umfasst ferner ein oder mehrere Stoßelemente
oder -platten 140, die an dem Verbindungsbügel 138 und
dem Querteil 119 angebracht sind. Jeder Stoßempfänger 140 kann
an dem Verbindungsbügel 138 und
dem Querteil 119 jeweils in jeder geeigneten Weise, wie
beispielsweise mit einem Stab 141 und einem Bügel 133,
angebracht sein. Wie im Folgenden detaillierter beschrieben wird,
verursacht eine ausreichende Rückwärtskraft,
die auf den Stoßempfänger 140 wirkt,
eine Bewegung der Kopfstützenanordnung 114 von
einer normalen Betriebsposition oder Grundposition (dargestellt
in 6) in Richtung einer voll aktivierten Position
oder Abstützposition
(dargestellt in 7). Wie in 6 dargestellt,
sind die Stoßempfänger 140 gebogen
oder gewölbt,
wenn die Kopfstützenanordnung 114 in
der Grundposition ist.
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Die 4 und 5 zeigen einen Verriegelungsmechanismus 115,
der ausgestaltet ist, eine Bewegung der Kopfstützenanordnung 114 in
Richtung der Abstützposition
zu ermöglichen,
während
er eine Bewegung der Kopfstützenanordnung 114 in
Richtung der Grundposition verhindert. In der in 5 dargestellten
Ausführungsform
umfasst der Verriegelungsmechanismus 115 beispielsweise
ein erstes Verriegelungselement 142, wie z.B. ein Ratschenelement, das
an dem Führungsbügel 124 angebracht
ist, und eine Verriegelungsbaugruppe 144, die an dem Tragwerk 132 angebracht
ist und ausgestaltet ist, um mit dem ersten Verriegelungselement 142 zusammenzuarbeiten.
Mit solch einer Konfiguration kann das erste Verriegelungselement 142 als
Teil des Rückenlehnenrahmens 112 und
die Verriegelungsbaugruppe 144 als Teil der Kopfstützenanordnung 114 betrachtet
werden.
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In
der in 5 dargestellten Ausführungsform
umfasst das erste Verriegelungselement 142 eine Vielzahl
von Vorsprüngen,
wie die Zähne 146, und
die Verriegelungsbaugruppe 144 umfasst ein zweites Verriegelungselement 148,
wie beispielsweise eine Klinke, die mit den Zähnen 146 des ersten Verriegelungselementes 142 selektiv
in Eingriff bringbar ist. In dieser Ausführungsform ist das zweite Verriegelungselement 148 an
einer Stange 149, die zwischen den Steigrohren 136 verläuft, drehbar
angebracht. Die Verriegelungsbaugruppe 144 umfasst ferner
eine Feder 150, die an das zweite Verriegelungselement 148 angreift,
um das zweite Verriegelungselement 148 in Eingriff mit
dem ersten Verriegelungselement 142 zu drücken. Die
Feder 150 ist weiterhin an dem Verbindungsbügel 138 angebracht.
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Alternativ
kann der Verriegelungsmechanismus 115 jede geeignete Konfiguration
haben, die Bewegung der Kopfstützenanordnung 114 in
Richtung der Abstützposition
zu ermöglichen,
während
er die Bewegung der Kopfstützenanordnung 114 in
Richtung der Grundposition verhindert. Darüber hinaus kann der Verriegelungsmechanismus 115 ausgestaltet
sein, um die Kopfstützenanordnung 114 in
einer oder in mehreren Positionen, die entfernt von der Grundposition
sind, zu verriegeln.
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Die 4–7 zeigen
den Betrieb des Fahrzeugsitzes 110, der im Folgenden im
Detail beschrieben wird. Im Allgemeinen verursacht eine ausreichende
Rückwärtsbelastung
auf die Stoßempfänger 140 durch
einen Sitzinsassen, beispielsweise bei einem Heckunfall, dass sich
die Kopfstützenanordnung 114 zu
dem Rückenlehnenrahmen 112 von
der Grundposition, dargestellt in 6, in Richtung
der Abstützposition,
dargestellt in 7, bewegt. Im Speziellen bewirkt
die ausreichende Rückwärtsbelastung
auf die Stoßempfänger 140,
dass sich die Stoßempfänger 140 in
Richtung der Tragelemente 121 strecken, wodurch sich die
Stoßempfänger 140 vertikal
verlängern.
Durch diese Bewegung der Stoßempfänger 140 bewegt
sich der Verbindungsbügel 138 nach
oben, wodurch sich die Steigrohre 136 durch die Öffnungen
in dem Querelement 120 nach oben bewegen. Wenn sich die
Stützrohre 136 nach oben
bewegen, verursacht das Zusammenwirken zwischen den Stiften 135 und
den Führungsschlitzen 122,
dass sich die Steigrohre 136 nach vorne drehen. Durch die
Verbindungsglieder 134 wird auch die Vorwärtsbewegung
der Steigrohre 136 geführt.
Dadurch bewegt sich die Kopfstütze 126 von
der Grundposition (dargestellt in 6) vorwärts und
aufwärts
in Richtung der voll aktivierten Position oder Abstützposition
(dargestellt in 7), um den Kopf des Insassens
zu stützen.
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Wenn
sich die Steigrohre 136 und der Träger des Tragwerkes 132,
wie in 5 dargestellt, aufwärts bewegen,
bewegt sich das zweite Verriegelungselement 148 relativ
zu dem ersten Verriegelungselement 142 aufwärts, so
dass das zweite Verriegelungselement 148 in die Zähne 146 des
ersten Verriegelungselementes 142 eingreift. Die Verriegelungselemente 142 und 148 sind
ausgestaltet, die Aufwärtsbewegung
der Kopfstützenanordnung 114 zu
ermöglichen,
während
sie die Abwärtsbewegung der
Kopfstützenanordnung 114 verhindert.
In der in 5 dargestellten Ausführungsform
sind die Zähne 146 des
ersten Verriegelungselementes 142 beispielsweise abgeschrägt, um einen
Aufwärtshub
des zweiten Verriegelungselementes 148 zu ermöglichen.
Darüber
hinaus umfasst jeder Zahn 146 eine flache Kante 154,
die mit einer flachen Kante 155 des zweiten Verriegelungselementes 148 in
Eingriff bringbar ist, um einen Abwärshub des zweiten Verriegelungselementes 148 und
der Kopfstützenanordnung 114 zu
verhindern. In der in 5 dargestellten
Ausführungsform
drückt
die Feder 150 das zweite Verriegelungselement 148 in
Eingriff mit dem ersten Verriegelungselement 142, während sie
eine Drehbewegung des zweiten Verriegelungselementes 148 um die
Stange 149 zulässt,
um die Aufwärtsbewegung der
Kopfstützenanordnung 114 zu
ermöglichen.
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Weil
die Verriegelungselemente 142 und 148 ausgestaltet
sind, die Bewegung der Kopfstütze 126 in
Richtung der Abstützposition,
dargestellt in 7, zu ermöglichen, während sie die Bewegung der
Kopfstütze 126 in
Richtung der Grundposition, dargestellt in 6, verhindern,
wird ein Zurückfahren
der Kopfstütze 126 durch
die Rückwärtsbelastung
vom Kopf des Sitzinsassens verhindert oder eliminiert. Darüber hinaus
wird das Zurückkippen
des Kopfes des Sitzinsassens verringert.
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Zusätzlich,
weil das erste Verriegelungselement 142 eine Vielzahl von
Zähnen 146 hat,
können die
Verriegelungselemente 142 und 148 zusammenarbeiten,
um die Kopfstützenanordnung 114 in
jeder von vielen Zwischenstützpositionen
zwischen der Grundposition der Abstützposition in Abhängigkeit von
der Größe der Rückwärtsbelastung
auf die Stoßempfänger 140 zu
verriegeln. Dadurch kann das Zurückfahren
der Kopfstütze 126 an
jedem der Zwischenstützpositionen
verhindert oder eliminiert werden.
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Der
Fahrzeugsitz 110 kann auch eine Lösevorrichtung zum Entriegeln
der Verriegelungselemente 142 und 148 umfassen,
um eine Bewegung der Kopfstützenanordnung 114 in
Richtung der Grundposition zu ermöglichen. Beispielsweise kann die
Verriegelungsbaugruppe 144 einen Lösehebel umfassen, der an dem
zweiten Verriegelungselement 148 und/oder der Feder 150 angebracht
ist oder mit diesem in Eingriff bringbar ist. Wenn die Kopfstützenanordnung 114 in
einer beliebigen Abstützpositionen ist,
kann sich der Lösehebel
zu einer Position in der Nähe
der Spitze des Rückenlehnenrahmens 112 erstrecken,
so dass der Lösehebel
für eine
manuelle Betätigung
ergreifbar ist. Bei einer Betätigung
kann der Lösehebel
ausgestaltet sein, das zweite Verriegelungselement 148 von
dem ersten Verriegelungselement 142 zu lösen, um
eine Abwärtsbewegung
der Kopfstützenanordnung 114 zu
ermöglichen.
Alternativ kann der Fahrzeugsitz 110 mit jeder geeigneten Lösevorrichtung
zum Lösen
des ersten und des zweiten Verriegelungselementes 142 und 148,
wie z.B. einer Kabel- und Hebelbaugruppe, ausgebildet sein.
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Zusätzlich kann
der Fahrzeugsitz 110 ein oder mehrere Vorspannelemente
umfassen, die mit dem Rückenlehnenrahmen 112 und
dem Tragwerk 132 wirkverbunden sind, um die Kopfstützenanordnung 114 in
Richtung der Grundposition zu drücken. In
der in 4 dargestellten Ausführungsform umfasst der Fahrzeugsitz 110 beispielsweise
zwei Rückholfedern 158,
durch welche die Seitenstützen 117, 118 und
der Stützrahmen 138 verbunden
sind.
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Alternativ
oder ergänzend
können
die Stoßempfänger 140 ausgestaltet
sein, um die Kopfstützenanordnung 114 in
Richtung der Grundposition vorzuspannen. Beispielsweise kann der
Stoßempfänger 140 aus
formspeicherndem Material (memory retention material), wie z.B.
flexiblem Kunststoff, ausgeformt sein, so dass sich jeder Stoßempfänger 140 zu
der in 6 dargestellten Form bewegt oder in sie zurückkehrt,
wenn der Verriegelungsmechanismus 115 gelöst wird
und die rückwärtsgerichtete
Belastung auf die Stoßempfänger 140 zurückgenommen wird.
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Darüber hinaus
kann der Fahrzeugsitz 110 ausgestaltet sein, so dass die
Kopfstützenanordnung 114 in
der oben beschriebenen Weise beweglich ist, ohne eine Belastung
auf der Stoßempfänger 140 zu benötigen. Beispielsweise
kann die Kopfstütze 126 mit
ausreichender Masse ausgestaltet sein, so dass durch einen ausreichenden
Stoß auf
das Fahrzeug (z.B. bei einem Frontalunfall) die Vorwärtsträgheit der Kopfstütze 126 bewirkt,
dass die Kopfstützenanordnung 114 sich
relativ zum Rückenlehnenrahmen 112 verdreht
oder in anderer Weise bewegt.
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Die 8–11 zeigen
eine dritte Ausführungsform 210 des
erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes.
Der Fahrzeugsitz 210 ist in seiner Bauweise und Funktion ähnlich zu
dem Fahrzeugsitz 110 und ähnliche Merkmale des Fahrzeugsitzes 210 und
des Fahrzeugsitzes 110 sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die folgende Beschreibung zielt auf einige der Unterschiede zwischen
dem Fahrzeugsitz 210 und dem Fahrzeugsitz 110.
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Als
erstes umfasst das Tragwerk 212 ein Verbindungselement
oder -bügel 214 mit
einer alternativen Ausgestaltung und ein oder mehrere Stoßelemente
oder -platten 216, die mit dem Verbindungsbügel 214 verbunden
sind. Wie in 9 detailliert dargestellt ist,
hat der Verbindungsbügel 214 parallele Stützwände 218,
die durch ein Stützfachwerk 220 voneinander
beabstandet sind. Diese Ausgestaltung liefert eine hohe Festigkeit
und reduziert das Gewicht.
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Wie
in 10 dargestellt, umfasst jeder Stoßempfänger 216 eine
Gelenkvorrichtung 221 mit einem ersten und einem zweiten
Gelenkteil 222 und 224, die jeweils mit einem
Verbindungselement, wie dem Stift 226, der eine Drehachse
definiert, miteinander verbunden sind. Jedes erste Gelenkteil 222 ist mit
dem Verbindungsbügel 214 verbunden,
wie z.B. durch eine Stange 230, und jedes zweite Gelenkteil 224 ist
mit einem Querelement 119 verbunden, beispielsweise durch
einen Stift 232 und einen Bügel 233. Ferner umfasst
jeder Stoßempfänger 216 einen Stoßkörper 228,
der an der Gelenkvorrichtung 221 angebracht ist, wie z.B.
durch einen Stift 226. Mit solch einer Ausgestaltung können die
Gelenkteile 222 und 224 und der Stoßkörper 228 jedes
Stoßempfängers 216 alle
jeweils um den Stift 226 schwenken.
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Wenn
das Tragwerk 212 und die korrespondierende Kopfstütze (nicht
dargestellt) in ihrer normalen Betriebsposition oder Grundposition
sind, bilden die Gelenkteile 222 und 224 jeder
Gelenkvorrichtung 221 einen Winkel von weniger als 180
Grad. In der in den 10 und 11 dargestellten
Ausführungsform
können
die Gelenkteile 222 und 224 jeder Gelenkvorrichtung
einen Winkel im Bereich von 90 zu 110 Grad bilden, wenn die Tragwerk 212 in
ihrer Grundposition ist. Wie in 11 dargestellt,
kann die Gelenkvorrichtung 221 auch ein oder mehrere Bewegung
unterdrückende
Elemente, wie z.B. die Stopper 234, umfassen, um eine Abwärtsbewegung
der Gelenkvorrichtung 221 zu begrenzen. Die Stopper 234 können beispielsweise
mit dem Stift 226 und/oder einem der Gelenkteile 222 und 224 verbunden
sein.
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Eine
ausreichende rückwärtsgerichtete
Belastung auf den Stoßkörpern 228 durch
einen Sitzinsassen, beispielsweise während eines Heckunfalls, bewirkt,
dass jede Gelenkvorrichtung 221 sich gegen das Tragelement 121 erstreckt
und in Richtung des Tragelementes 121 staucht, wodurch
jede Gelenkvorrichtung 221 vertikal verlängert wird.
Mit anderen Worten vergrößert sich
der Winkel zwischen den Gelenkteilen 222 und 224 jeder
Gelenkvorrichtung 221 durch eine ausreichende Rückwärtsbelastung
auf den Stoßkörpern 228.
Diese Bewegung der Gelenkvorrichtungen 221 bewirkt, dass
der Verbindungsbügel 214 sich
aufwärts
bewegt, wodurch sich die Steigrohre 136 bewegen, wie es
oben in Bezug auf den Fahrzeugsitz 110 beschrieben wurde.
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Wie
in 9 dargestellt, umfasst der Fahrzeugsitz 210 auch
ein zweites Verriegelungselement 236 in einer alternativen
Ausgestaltung. Im Speziellen umfasst das zweite Verriegelungselement 236 eine
Vielzahl von Vorsprüngen,
wie beispielsweise Zähne 238,
die mit den Zähnen 146 des
ersten Verriegelungselementes 142 in Eingriff bringbar
ausgestaltet sind. Mit solch einer Konfiguration können die Verriegelungselemente 142 und 234 einen
größeren Widerstand
gegen eine Abwärtsbewegung
des Tragwerkes 212 geben.
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Die
Komponenten der Fahrzeugsitze 10, 110 und 210 können in
jeder geeigneten Weise und aus jedem geeigneten Material hergestellt
sein. Geeignete Fertigungsmethoden sind Stanzen und Spritz- oder
Druckgießen.
Geeignete Materialien umfassen Kunststoff und Metall.
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Während die
erfindungsgemäßen Ausführungsformen
dargestellt und beschrieben wurden, ist es nicht die Absicht dieser
Ausführungsformen,
alle möglichen
Formen der Erfindung darzustellen und zu beschreiben. Die in der
Beschreibung verwendeten Worte sind beschreibende Worte und weniger
begrenzende Worte und es ist so zu verstehen, dass verschiedene Änderungen
gemacht werden können, ohne
sich vom Geist und vom Bereich der Erfindung zu entfernen.