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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Kopfstütze eines Kraftfahrzeugsitzes
mit einer Tragstruktur, die mindestens einen Holm aufweist, und
mit einem Stützkörper, wobei
die Tragstruktur mit dem Stützkörper über mindestens
einen Führungsbereich
verbunden ist, und der Stützkörper gegenüber der Tragstruktur
aus einer normalen Gebrauchsposition entlang eines linearen Vorschubweges
in eine Unfallposition bewegt werden kann, in der sich der Stützkörper sowohl
in x-Richtung als
auch in z-Richtung vor der Gebrauchsposition befindet.
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Die
Erfindung betrifft somit eine optimierte Kopfstütze für einen Sitz eines Kraftfahrzeuges,
beispielsweise einen Vordersitz. In bekannter Weise hat die Kopfstütze einen
Polsterkörper,
der dem Kopf eines Passagiers eine sichere Auflage bietet. Die mechanische
Festigkeit erhält
dieser Polsterkörper
von dem Stützkörper, der
sich im Wesentlichen innerhalb des Polsterkörpers befindet und diesen trägt. Die Tragstruktur
dieser Kopfstütze
hat üblicherweise zwei
Holme und ist so ausgebildet, dass sie in der Rückenlehne eines Sitzes angeordnet
werden kann.
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Insbesondere
bei Heckaufprallunfällen
ist es wichtig, dass der Kopf eines Passagiers von der Kopfstütze ausreichend
abgestützt
wird. Die Kopfstütze
der eingangs genannten Art bewegt sich durch einen Crashsensor bei
einem Unfall nach schräg oben
aus der Gebrauchsposition in die Unfallposition und kommt dadurch
dem Kopf eines Passagiers ein gewisses Stück näher. Dadurch werden nachteilige Folgen,
insbesondere Verletzungen im Bereich der Halswirbelsäule und
auch ein „whip
lash bzw. Peitschenschlag" vermieden,
zumindest in den Auswirkungen verringert.
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Aus
EP 1 502 809 A2 ist
eine Kopfstütze
bekannt, bei der die Tragstruktur mit dem Stützkörper einerseits oben über zwei
ausschwingende Federarme und andererseits über zwei seitliche Längsführungen
verbunden ist. Beim Übergang
in die Unfallposition führt
der Stützkörper eine
geschwungene Bewegung durch, jedenfalls keine Linearbewegung.
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Aus
EP 0 974 484 A2 ist
eine Kopfstütze
der eingangs genannten Art bekannt, bei der zwischen Tragstruktur
und Stützkörper ein
einzelner Führungsbereich
vorgesehen ist, der durch eine relativ große Anordnung aus zwei Rohren
realisiert ist, die teleskopierend ineinander angeordnet und zueinander
beweglich sind. Innerhalb dieser Rohre ist eine Druckfeder untergebracht.
Diese bekannte Anordnung nimmt relativ viel Platz in Anspruch, sie
befindet sich zudem im Mittelpunkt der Kopfstütze. Die Verschiebebewegung
in die Unfallposition erfolgt linear. Eine ähnliche Kopfstütze ist
auch aus
DE 102 15
137 A1 bekannt.
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Hiervon
ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, die Kopfstütze der
eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass der
mindestens eine Führungsbereich
möglichst
klein ausgebildet werden kann und eine sichere Führung der Bewegung der Kopfstütze in die
Unfallposition ermöglicht, und
dass das Zentrum der Kopfstütze
frei von Führungsbreichen
bleibt.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch die Kopfstütze
mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Diese
Kopfstütze
hat mindestens einen oberen und mindestens einen unteren Führungsbereich. Vorzugsweise
hat die Kopfstütze
zwei untere und zwei obere Führungsbereiche.
Diese Führungsbereiche
lassen sich in den Ecken einer Kopfstütze und damit dezentral anordnen.
Sie befinden sich damit nicht in dem Bereich der Kopfstütze, der
für die
Abfederung wesentlich ist. Die Führungsbereiche
nehmen zudem wenig Platz weg. Sie können ausschließlich auf
die Führungsaufgabe
hin ausgelegt werden. Vorzugsweise hat die Kopfstütze zwei
Holme. Die Arretierung der Kopfstütze in der Unfallposition kann durch
andere Mittel als die Führungsbereiche
erfolgen, so dass die Führungsbereiche
im Wesentlichen nur Führungsaufgaben
haben. In einer Alternative können
die Führungsbereiche
aber auch den Halt des Stützkörpers in
der Unfallposition zumindest teilweise sicherstellen. Sie sind dann
entsprechend mechanisch fest ausgebildet und weisen entsprechende Rückhaltemittel
auf.
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In
einer bevorzugten Ausführung
hat der mindestens eine untere Führungsbereich
ein Führungsteil
und ein darin geführtes
längliches
Führungsprofil.
Vorzugsweise ist der obere Führungsbereich
durch ein Langloch ausgebildet, in dem ein Teil eines Holmes geführt ist,
insbesondere ein oberes Querstück,
das zwei Holme verbindet, geführt
ist.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie
der folgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen
der Erfindung, die unter Bezugnahme auf die Zeichnung nunmehr erläutert werden.
In dieser Zeichnung zeigen:
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1:
eine prinzipielle Seitenansicht einer Kopfstütze, die Kopfstütze befindet
sich in der Gebrauchsposition,
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2:
die Ansicht der Kopfstütze
nach 1, jedoch nunmehr in der Unfallposition,
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3:
eine perspektivische Darstellung einer Kopfstütze bei Ansicht schräg von hinten
und in der Gebrauchsposition,
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4:
die Kopfstütze
gemäß 3,
nunmehr in der Unfallposition,
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5:
eine Seitenansicht einer Kopfstütze
in der Gebrauchsposition,
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6:
eine Darstellung ähnlich 1 für ein anderes
Ausführungsbeispiel
und
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7:
eine Darstellung ähnlich 1 für ein wiederum
anderes Ausführungsbeispiel.
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Die
Kopfstütze
wird zunächst
anhand des Ausführungsbeispiels
nach den 1 und 2 näher erläutert. Dabei
gelten diese Erläuterungen
im Wesentlichen auch für
die anderen Ausführungsbeispiele,
sofern diese unterschiedlich sind, wird dies im Einzelnen ausgeführt.
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Wie
die Figuren zeigen, hat die Kopfstütze eine Tragstruktur 20,
die hier durch zwei parallele Holme 22 gebildet wird. Die
beiden Holme 22 sind oben über ein Verbindungsstück 24 verbunden,
so dass sie insgesamt im Wesentlichen einen U-förmigen
Körper
bilden. Mit dieser Tragstruktur 20 wirkt ein Stützkörper 26 zusammen,
er besteht im Wesentlichen aus einem Bauteil aus Kunststoff. Grundsätzlich kann
er aus einem beliebigen Material gefertigt sein. Er kann aus der
Gebrauchsposition, die 1 zeigt, in die Unfallposition
gemäß 2 bewegt
werden, diese Bewegung erfolgt entlang eines linearen Vorschubweges 28.
Wie aus den 1 und 2 entnommen
werden kann, befindet sich in der Unfallposition des Stützkörpers sowohl
in x-Richtung als auch in z-Richtung vor der Gebrauchsposition,
und zwar z.B. 50 mm in x-Richtung und 35 mm in z-Richtung.
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Die
Tragstruktur 20 ist mit dem Stützkörper 26 über zwei
baugleiche obere Führungsbereiche 30 und
zwei hiervon unterschiedlich ausgebildete, unter sich aber baugleiche
untere Führungsbereiche 32 verbunden.
Die oberen Führungsbereiche
werden gebildet durch das Verbindungsstück 24 und durch eine
Führungsschräge 32,
die der Stützkörper 26 ausbildet.
Diese Führungsschräge 32 ist
Teil eines Langlochs 36, und zwar bildet sie den unteren
Rand dieses Langlochs 36. In dieses Langloch 36 greift
das Verbindungsstück 24 ein.
Wie ein Vergleich der 1 und 2 zeigt,
befindet sich dieses Verbindungsstück 24 in 1 am
rechten oberen Ende des Langlochs 36, in 2 am
linken unteren Ende dieses Langlochs 36. Der freie Weg
des Verbindungsstücks 24 innerhalb
der beiden oberen Langlöcher 36 bestimmt
die Strecke, die der Stützkörper 26 in
den oberen Führungsbereichen 30 gegenüber der Tragstruktur 20 nach
vorn verfahren werden kann.
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In
jedem unteren Führungsbereich 32 weist der
Stützkörper 26 jeweils
ein Führungsprofil 38 auf, das
hier beispielsweise als Rohr ausgeführt ist. Es ist mit seinen
beiden Enden im Kunststoffmaterial des Stützkörpers 26 gehalten.
Weiterhin hat jeder untere Führungsbereich 32 ein
Führungsteil 40,
das im gezeigten Ausführungsbeispiel
das runde Führungsprofil 38 umgreift.
Konkret ist das Führungsteil 40 z.B. aus
zwei Hülsen
zusammengesetzt, die im gezeigten Winkel miteinander verbunden sind.
Mit der einen Hülse
umgreift es den Holm 22 und ist an diesem befestigt. In
der anderen Hülse
ist das Führungsprofil 38 verschiebbar
geführt.
Der Winkel zwischen dem Holm 22 und dem Führungsteil 40 liegt
bei etwa 120°. Die
beiden Führungsprofil 38 befinden
sich auf der Innenseite des jeweiligen Holms 22 und in
dessen unmittelbarer Nähe.
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Wie 1 zeigt,
hat der obere Führungsbereich 30 eine
obere Führungsrichtung 42,
sie ist durch einen entsprechenden Doppelpfeil dargestellt und ist
durch die Längsrichtung
des Langlochs 36 definiert. Der untere Führungsbereich
hat eine untere Führungsrichtung 44,
die durch die Längsrichtung des
Führungsprofils 38 bestimmt
ist. Es ist zu ersehen, dass die beiden Führungsrichtungen 42, 44 parallel
sind.
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Zwischen
Stützkörper 26 und
Tragstruktur 20 ist eine Zugfeder 46 gespannt.
Diese Zugfeder 46 hat eine relativ große Zugkraft von beispielsweise
200 N und einen Weg von 5 bis 10 cm. Sie ist so ausgelegt, dass
sie den Stützkörper 26 einschließlich aller
damit zusammenhängenden
Teile, beispielsweise auch eines Polsterkörpers 48 relativ rasch
bewegen kann. Eine Komponente ihrer Zugkraft drückt das Verbindungsstück 24 auf
die Führungsschrägen 34 sowie die
Führungsprofile
nach unten in die Führungsteile 40,
die andere Komponente wirkt in Richtung des Vorschubwegs 28.
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Die
Zugfeder 46 wird durch eine Sperrvorrichtung 50 blockiert.
Diese ist zwischen dem Verbindungsstück 24 und dem benachbarten
Bereich des Stützkörpers 26 angeordnet.
Sie kann grundsätzlich auch
an beliebiger anderer Stelle angeordnet sein, sofern sie nur die
Wirkung der Zugfeder 46 blockiert. Konkret ist die Sperrvorrichtung 50 als
ein Draht ausgeführt,
der durch einen hohen Stromimpuls zerstört und damit durchgetrennt
werden kann. Die Sperrvorrichtung 50 hat zwei elektrische
Leiter, die mit einem Crashsensor 52 verbunden sind. Dieser
löst aus, wenn
eine ausreichende große
negative Beschleunigung auftritt.
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In
anderer Ausführung
kann die Sperrvorrichtung z.B. einen Haken aufweisen, der durch
eine kleine Treibladung entsperrt wird. Die Sperrvorrichtung 50 kann
eine mechanische Kupplung sein, die rasch gelöst wird, beispielsweise über Magnetkräfte und
dergleichen.
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Wenn
der Stützkörper 26 einmal
die Unfallposition erreicht hat, wie sie in 2 gezeigt
ist, wird er durch eine hier nicht näher dargestellte Halteeinrichtung
gehalten. Diese wirkt zusätzlich
zu der Kraft der Zugfeder 46 und verhindert, dass der Stützkörper 26 merklich
wieder in die Gebrauchsposition zurückbewegt werden kann.
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In
der Ausbildung nach den 3 und 4 sind die
Führungsprofile 38 durch
flache Blechstreifen realisiert, die an der Innenseite der Holme 22 befestigt
sind. Die Holme 22 haben zwischen dem Verbindungsstück 24 und
einem unteren Anschlussbereich 54 eine Abschrägung 56,
dort ist das Führungsprofil 38 jeweils
befestigt. Die Abschrägung 56 verläuft praktisch
im selben Winkel wie das Führungsprofil 38,
und zwar in der Richtung des Vorschubweges 28. Die obere
Führungsrichtung
wird durch die Führungsschrägen 34 definiert.
Sie rutschen an der Unterseite des Verbindungsstücks 24 entlang. Zugleich
findet eine Abstützung
an den unmittelbar anschließenden
seitlichen Innenflächen
der Holme 22 statt. Die Führungsprofile 38 gleiten
auf Führungsteilen 40,
die der Stützkörper 26 ausbildet.
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Die
Führungsprofile 38 haben
Arretierflanken 58, 59. Sie sind im Wesentlichen
sägezahnförmig ausgebildet.
Dabei befinden sich die steilen Flanken jedes einzelnen Sägezahns
hinten, also in Gegenrichtung zur Vorschubrichtung. Mit den Arretierflanken 58, 59 wirken
Arretiernasen 60 zusammen, die hier durch Arme einer gebogenen
Feder gebildet werden, die am Stützkörper 26 befestigt
ist und an ihren freien Enden Betätigungsbereiche 62 aufweist. Durch
Drücken
der Betätigungsbereiche
kommen die Arretiernasen 60 aus den Arretierflanken 58 frei. Dann
kann der Stützkörper 26 manuell
hin und her bewegt werden, es kann nun eine andere Arretierposition
eingestellt werden. Über
die Arretierflanken 58 und die Arretiernase 60 kann
somit eine Verstellung des Stützkörpers 26 innerhalb
der Gebrauchsposition erfolgen. Diese Verstellung wird auch als
Komfortverstellung bezeichnet.
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Wie
die 3 und 4 zeigen, sind an dem freien
Ende der Führungsprofile 38,
in Nähe
der gezeigten Rasterung, vier Arretierflanken 58 vorgesehen,
dann folgt eine Strecke ohne Arretierflanken, es schließen sich
mehrere, in kürzerem
Abstand angeordnete Arretierflanken 59 an. Letztere sind
dafür da,
in der Crashposition einen Halt zu liefern, auch dann, wenn die
Crashposition nur teilweise erreicht wird.
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Die
Ausbildung nach 5 entspricht in vielem der Ausführungen
nach den 3 und 4, jedoch
ist zusätzlich
noch innerhalb der Gebrauchsposition eine Einstellung des Stützkörpers 26 gegenüber der
Tragstruktur 20 vorgesehen. Das obere Ende der Zugfeder 46 greift
nicht unmittelbar an der Tragstruktur 20 an, wie dies im
Ausführungsbeispiel nach
den 1 und 2 der Fall ist, sondern ist über eine
Schleppkupplung mit der Tragstruktur 20, konkret mit dem
Verbindungsstück 24,
verbunden. Hierzu bildet ein erstes Blockierteil 64 eine
längliche Öffnung 66 aus,
die das Verbindungsstück 24 umgreift.
Das Verbindungsstück 24 ist
somit einerseits in dieser länglichen Öffnung 66 und
andererseits im Langloch 36 aufgenommen. Das erste Blockierteil 64 ist
durch eine Sperrvorrichtung 50 gehalten, zudem stützt es sich
auf einen zweiten Blockierteil 68 ab. Das erste Blockierteil 64 und
das zweite Blockierteil 68 sind in der Gebrauchsposition,
die 5 zeigt, in gestreckter Stellung und Stützen mechanisch
die Zugfeder 46 ab, so dass diese keine Auswirkungen hat.
Wenn die Sperrvorrichtung 50 gelöst wird, knicken die beiden
Blockierteile 64, 68 aus und geben der Zugfeder 46 dadurch
die Möglichkeit,
sich zusammenzuziehen. Die Zugfeder 46 zieht dann das erste
Blockierteil 64 soweit nach unten, bis das Verbindungsstück 24 an
das andere Ende der länglichen Öffnung 66 anschlägt, von
da ab zieht die Zugfeder 46 das Verbindungsstück 24 und
damit die Tragstruktur 20 weiter, bis das Verbindungsstück 24 auch
am unteren Ende des Langlochs 36 anschlägt. Dann ist die Unfallposition
erreicht. Innerhalb des Weges, den das Verbindungsstück 24 in
der länglichen Öffnung 66 ausführen kann,
ist eine Komfortverstellung des Stützkörpers 26 in der Gebrauchsposition
möglich. Die
Arretierung erfolgt ebenso wie für
das Ausführungsbeispiel
nach den 3 und 4 beschrieben.
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Die 6 und 7 zeigen
noch Modifikationen der Ausbildung nach den 1 und 2.
In 6 sind die aufeinander zugewandten Innenflächen der
beiden Holme 22 kurze Hülsen
aufgebracht, insbesondere aufgeschweißt, die die Füh rungsteile 40 bilden.
Dies ist sowohl für
die beiden oberen Führungsbereiche 30 als
auch für
die beiden unteren Führungsbereiche
(32) 32 der Fall. Die Hülsen, die die Führungsteile 40 bilden,
sind in Richtung der Führungsprofile 38 so
kurz wie der Durchmesser der Holme 22. Dadurch sind sie
kürzer
als im Ausführungsbeispiel
nach den 1 und 2 und das
Führungsprofil 38 kann
entsprechend kürzer
ausgewählt werden.
Dies bedeutet auch eine kürzere
Erstreckung der Kopfstütze
insgesamt.
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In
der Ausführung
nach 7 ist das Führungsprofil 38 als
U-förmiges
Blechprofil oder als Vierkantprofil ausgeführt. Das Führungsteil 40 ist
ein spezielles Formteil, insbesondere ist es aus Kunststoff hergestellt.
Es ist jeweils am Holm 22 befestigt und hat auf der Holminnenseite
eine Führungsrille, die
das Führungsprofil 38 führt. Diese
Führungsrille ist
zur Innenseite hin offen.