DE102007029166B4

DE102007029166B4 - Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102007029166B4
Application number: DE102007029166A
Authority: DE
Inventors: Stefan 85354 Brunner; Karsten 85051 Müller
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2007-06-25
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2011-07-07
Anticipated expiration: 2027-06-26
Also published as: US20080315653A1; US7878596B2; DE102007029166A1

Abstract

Fahrzeugsitz (10), umfassend: eine Sitzlehne (14); einen Sitzunterteil (12); eine Kopfstütze mit zumindest einem Kopfstützenpfosten (22), wobei der Kopfstützenpfosten (22) ausgebildet ist, um in der Fahrzeugsitzlehne (14) beweglich positioniert zu werden, und die Kopfstütze an einer angehobenen Position gesetzt ist; und ein Kopfstützenaktivierungssystem (26), umfassend: ein Gehäuse (48); eine in der Sitzlehne (14) positionierte Kopfstützenführung, die zum Aufnehmen des Kopfstützenpfostens (22) ausgebildet ist und es ermöglicht, die Kopfstütze sicher an einer auswählbaren Position zu halten; eine erste an der Kopfstützenführung angebrachte Zahnstange (44); eine zweite, an dem Gehäuse (48) fixierte Zahnstange (56); und ein Zahnradsystem (58), ausgebildet zum Kontaktieren der ersten (44) und zweiten Zahnstangen (56) und zum Bewegen dieser Zahnstangen in einer relativen linearen Weise; gekennzeichnet durch ein Aktuatorsystem, welches das Zahnradsystem (58) so antreibt, dass eine Positionierung der Sitzlehne (14) in eine umgelegte Position bewirkt, dass die...

Description

Gemäß zumindest eines Aspektes bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Kopfstützensysteme, die in umlegbare Fahrzeugsitze inkorporiert sind.
Die Wettbewerbsnatur in der Automobilindustrie schafft einen fortwährenden Antrieb zur Entwicklung verbesserter Fahrzeugsysteme. Im Besonderen sind Innenraumkomponenten von Fahrzeugen besonders wichtig, und zwar wegen der direkten Interaktion, die zwischen solche Komponenten und dem Fahrzeugbediener und Insassen entsteht. In vielen Situationen kann das ästhetische Erscheinungsbild und die Funktionalität solcher Komponenten für die Entscheidung eines Kunden entscheidend sein, ein Fahrzeug zu erwerben. Andere Designdrücke werden von Regierungsregulierungen abgeleitet. Regierungsregulierungen fordern häufig für Innenraumkomponenten Beschränkungen, die nicht zu ästhetischen Gesichtspunkten passen. Deshalb sind Automobildesigner mit komplexen, mehrdimensionalen Themen konfrontiert, die beim Design irgendeines Motorfahrzeuges erfüllt werden müssen.
FMVSS 202a begibt Beschränkungen für das Design von Kopfstützensystemen vor, die darauf abzielen, die Frequenz und Ernsthaftigkeit von Genickverletzungen bei Auffahr- und anderen Kollisionen zu reduzieren. Da darüber hinaus viele Fahrzeugsitze umlegbar sind, treten Probleme auf, wenn solche Sitze mit der Kopfstütze in einer angehobenen Position umgelegt werden. Eine Beschädigung oder Fehlausrichtung der Kopfstützen ist auch möglich, falls Sitze mit ausgefahrenen Kopfstützen umgelegt werden. Diese Probleme sind speziell in kleineren Fahrzeugen ärgerlich, die einen begrenzten Insasseninnenraum haben.
Es gibt demzufolge einen Bedarf beim Stand der Technik nach verbesserten Kopfstützensystemen, die in umlegbare Fahrzeugsitze inkorporiert sind.
Ein gattungsgemäßer Fahrzeugsitz geht aus der FR 2 852 066 A1 hervor. Das Zahnradsystem dient dort zur Freigabe eines lösbaren Klemmmechanismus für einen Kopfstützenpfosten. Im verriegelten Zustand ist ein Klemmelement auf dem Pfosten festgeklemmt, so dass eine vertikale Einstellung der Kopfstütze verhindert ist. Wenn ein Benutzer einen entsprechenden Knopf drückt, setzt sich ein Getriebemechanismus in Gang, der das Verriegelungselement verschiebt und auf diese Weise die Kopfstützenführung freigibt, so dass die Kopfstütze nun in vertikaler Richtung eingestellt werden kann.
Ein Mechanismus für einen ganz anderen Zweck geht aus der DE 20 2004 017 045 U1 hervor. Er dient dazu, eine Kopfstütze einzuziehen, wenn eine Sitzrückenlehne nach vorne umgeklappt wird. Zu diesem Zweck ist ein durch eine Feder vorgespanntes Getrieberad vorgesehen, das im Normalfall blockiert ist. Beim Einklappen der Rückenlehne wird die Blockierung gelöst, so dass das Getrieberad die Kopfstützenführung in die Rückenlehne einziehen kann.
Die DE 10 2005 006 116 A1 hingegen beschreibt wieder einen lösbaren Verriegelungsmechanismus für eine Kopfstütze. Auf jedem der beiden Kopfstütenpfosten sitzt dabei ein Klemmelement, das eine vertikale Verschiebung der Kopfstütze verhindert, so lange nicht beide Klemmelemente durch einen gemeinsamen Kabelzugmechanismus gelöst werden.
Keiner dieser herkömmlichen Fahrzeuge erfüllt jedoch auf zufriedenstellende Weise die Anforderungen, die an einen robusten Sitz mit einer einfachen Handhabung gestellt werden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Fahrzeugsitz zur Verfügung zu stellen, der mit konstruktiv möglichst einfachen Mitteln eine robuste Konstruktion und eine sichere, einfache Handhabung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 oder 10. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung löst ein oder mehrere Probleme des Standes der Technik, in dem in zumindest einer Ausführungsform ein Kopfstützenaktivierungssystem geschaffen wird, das eine Kopfstütze automatisch einzieht, wenn ein Fahrzeugsitz umgelegt wird. Das Kopfstützensystem dieser Ausführungsform umfasst einen Fahrzeugsitz mit einer Sitzlehne und einem Sitzunterteil. Eine Kopfstütze hat zumindest einen Pfosten, der in der Sitzlehne des Fahrzeugsitzes beweglich positioniert ist. Das System inkludiert ferner eine in der Sitzlehne positionierte Kopfstützenführung. Die Kopfstützenführung ist zum Aufnehmen des Pfostens ausgebildet, und um die Kopfstütze an einer wählbaren Position sicher zu halten. Das System umfasst ferner erste und zweite Zahnstangen und ein Zahnradsystem, das zum Kontaktieren der ersten und zweiten Zahnstangen und zum Bewegen der Zahnstangen in einer relativen linearen Art ausgebildet ist. Die erste Zahnstange ist an der Kopfstützenführung angebracht, während die zweite Zahnstange relativ zu der Sitzlehne fixiert ist. Ein Aktuatorsystem treibt das Zahnradsystem so, dass eine Positionierung der Sitzlehne in eine umgelegte Position bewirkt, dass die in der Kopfstützenführung positionierte Kopfstütze abgesenkt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 stellt schematische Illustrationen dar, die die automatische Kopfstützen-Einziehungsfunktionalität einer Ausführungsform eines Kopfstützenaktivierungssystems demonstriert;
2 ist eine idealisierte schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kopfstützenaktivierungssystems;
3 ist eine idealisierte Endansicht einer Ausführungsform eines Kopfstützenaktivierungssystems; und
4 ist eine schematische Illustration der Operation eines Kabelsystems, das in einer Variation eines Kopfstützenaktivierungssystems verwendet wird.
Unter Bezugnahme auf 1 werden schematische Darstellungen angegeben, die die Funktionalität einer Ausführungsform eines Kopfstützenaktivierungssystems demonstrieren. Ein Fahrzeugsitz 10 umfasst einen Sitzunterteil 12, eine Sitzlehne 14 und eine Kopfstütze 16. Die Sitzlehne 14 ist schwenkbar an einem Bügel 20 montiert, um sich um den Sitzunterteil 12 zu bewegen. Die Kopfstütze 16 ist an einem oder mehreren Pfosten 22 montiert. Jeder Pfosten 22 ist in der Sitzlehne 14 des Fahrzeugsitzes beweglich positioniert. In einer angehobenen Position 24 befindet sich die Kopfstütze 16 auf einer Höhe h₁ oberhalb der Oberseite der Sitzlehne 14. Ein Fahrzeuginsasse stellt typischerweise die Höhe h1 auf einen gewünschten Wert ein. Das Kopfstützenaktivierungssystem 26 zieht die Kopfstütze 16 automatisch aus der angehobenen Position 24 zu einer abgesenkten Position 28 ein, wenn die Sitzlehne 14 entlang einer Richtung d₁ aus der Designposition 30 zu der umgelegten Position 32 bewegt wird. In ähnlicher Weise, und wenn die Sitzlehne 14 entlang der Richtung d₁ aus der umgelegten Position 32 zu der Designposition 30 bewegt wird, wird die Kopfstütze 16 zu substantiell derselben Höhe h₁ angehoben. Die Freigabe von Kabeln aus einem Bowden-Zug 36 ermöglicht die Bewegung der Kopfstütze, wie nachstehend beschrieben.
Mit Bezug zu 2 wird eine schematische Illustration eines Kopfstützenaktivierungssystems 26 erläutert. 2 ist eine idealisierte schematische Darstellung einer Seitenansicht des Aktivierungssystems. Das Kopfstützenaktivierungssystem 26 inkludiert zumindest eine Kopfstützenführung 40. Der oder die Pfosten 22 werden darin mit dem Kopfstützenaktivierungssystem beweglich positioniert. In einer Variation der vorliegenden Erfindung führt ein Fahrzeuginsasse eine Positionierung des oder der Pfosten 22 durch. Eine Verriegelung 42 hält den oder die Pfosten 22 an der gewünschten Position. An der Kopfstützenführung 40 ist eine Zahnstange 44 so angebracht, dass eine Bewegung der Zahnstange 44 eine Bewegung der Kopfstützenführung 40 bewirkt. Die Bewegung der Kopfstützenführung 40 wird durch eine Führungsbahn 46 dirigiert, die an einem Gehäuse 48 montiert ist. Eine Vorspannfeder 50 agiert so, dass sie die Kopfstützenführung nach unten entlang einer Richtung d₁ dirigiert. Diese nach unten gerichtete Vorspannung agiert zum Bewegen der Kopfstütze 16 zu der Sitzlehne 14 hin. Das Kopfstützenaktivierungssystem 26 inkludiert auch eine Zahnstange 56, die am Gehäuse 48 montiert ist. Eine relative Bewegung zwischen der Zahnstange 44 und der Zahnstange 56 wird durch ein Zahnradsystem 58 vermittelt. Die nach unten gerichtete Vorspannung auf die Kopfstützenführung 40 wird durch ein Kabelsystem 60 balanciert. In einer Variation umfasst das Kabelsystem 60 einen Bowden-Zug. Das Kabelsystem 60 inkludiert einen Mantel 62 und ein Kabel 64. Das Kabel 64 durchsetzt den Mantel 62 und ist darin beweglich. Der Mantel 62 kontaktiert ein Befestigungsglied 70. Ein Ende des Kabels 64 ist an einer Position 66 an dem Gehäuse 48 angebracht. Die Zahnräder innerhalb des Zahnradsystems 58 sind an einem Befestigungsglied 70 drehbar montiert. Der Mantel 62 ist etwas rigide, und stellt demzufolge eine Kraft bereit, die der Feder 50 widersteht. Diese entgegenwirkende Kraft wird vom Mantel 62 über das Befestigungsglied 70 und das Zahnradsystem 58 auf die Zahnstange 44 gebracht. Wenn deshalb die Sitzlehne 14 aus einer aufgestellten in eine umgelegte Positron bewegt wird, dann wird an der Position 76 zusätzliches Kabel 64 aus dem Befestigungsglied 70 ausgegeben. Diese zusätzliche Kabellänge ermöglicht es der Feder 50, die Kopfstützenführung 40 entlang der Richtung d₁ zu verschieben und dadurch die Kopfstütze 16 abzusenken, bis die entgegenwirkende Kraft, bereitgestellt durch den Mantel, zum Beenden dieser Bewegung wirkt. Das Zahnradsystem 58 ist so ausgebildet, dass es das korrekte Ausmaß einer relativen Bewegung zwischen der Zahnstange 44 und der Zahnstange 56 zulässt. 1 zeigt, dass eine Translation des Zahnradsystems 58 und des Befestigungsgliedes 70 über ein Ausmaß s in einer Translation der Kopfstützenführung mit einem Ausmaß t resultiert. Darüber hinaus steht ein Führungsstift 80, der in Kommunikation steht mit dem Zahnradsystem 58 und dem Befestigungsglied 70, in Eingriff mit einer Führungsnut 82, so dass die Bewegung in der richtigen Richtung verläuft.
Mit Bezug zu 3 wird eine idealisierte Endansicht einer Variation des Kopfstützenaktivierungssystems erläutert. Diese vorliegende Variation benutzt ein Zahnradsystem mit Zahnrädern unterschiedlicher Dimensionen. Das Kopfstützenaktivierungssystem 26 umfasst die Zahnstange 44, die, wie oben erläutert, an der Kopfstützenführung 40 angebracht ist. Das Kopfstützenaktivierungssystem 26 umfasst auch die Zahnstange 56, die an dem Gehäuse 48 montiert ist. Die relative Bewegung zwischen der Zahnstange 44 und der Zahnstange 56 wird durch das Zahnradsystem 58 vermittelt. Die Zahnräder in dem Zahnradsystem 58 sind an dem Befestigungsglied 70 drehbar montiert. Das Zahnradsystem 58 ist so ausgebildet, dass es das korrekte Ausmaß einer relativen Bewegung zwischen der Zahnstange 44 und der Zahnstange 56 ermöglicht. Diesbezüglich haben jedoch Zahnräder 72, 74 unterschiedlich Dimensionen. Spezifisch haben die Zahnräder 72, 74 unterschiedliche Durchmesser. In einer Variation ist das Zahnrad mit dem größeren Durchmesser das Zahnrad 72. Das Zahnrad 72 wird benutzt, um die Zahnstange 44 anzutreiben. In dieser Variation wirkt die Feder 50 auf die Befestigungssektion oder das Befestigungsglied 70 ein. Das Ausmaß einer Translation t der ersten Zahnstange 44 und für eine gegebene Translation s des Zahnradsystems 58 ist gegeben durch: t = (1 + x/y)s, wobei x die Zähnezahl im Zahnrad 72 und y die Zähnezahl im Zahnrad 74 sind. Dieses Übersetzungsverhältnis wird gebraucht, um eine ausreichende Translation der Kopfstütze sicherzustellen, wenn der Fahrzeugsitz umgelegt wird.
4 ist eine schematische Illustration der Operation des Kabelsystems 60. In dieser Variation umfasst das Kabelsystem 60 den Mantel 62 und das Kabel 64, wie oben beschrieben. Ein Ende des Mantels 62 ist an dem fixierten Befestigungsglied 90 fixiert. Das fixierte Befestigungsglied 90 ist an einer Position fixiert, die dazu tendiert, sich nicht zu bewegen, wenn die Sitzlehne 14 umgelegt wird. In einer Variation ist dieses Glied ein Zapfenglied, um welches die Sitzlehne 14 schwenkt. Das andere Ende des Mantels 62 kontaktiert das Befestigungsglied 70. Wenn die Sitzlehne 14 umgelegt wird, wird zusätzliche Kabellänge des Kabels 64 in Richtung zur Oberseite ausgegeben, wie durch die Bezugszahl 94 angezeigt. In einer Verfeinerung der vorliegenden Erfindung wird diese Extrakabellänge von einer Kabelspule 96 ausgegeben, welche entlang einer Richtung d₃ rotiert. Wie oben erwähnt, gestattet es diese Extrakabellänge, dass sich die Kopfstützenführung nach unten bewegt.

Claims

Fahrzeugsitz (10), umfassend: eine Sitzlehne (14); einen Sitzunterteil (12); eine Kopfstütze mit zumindest einem Kopfstützenpfosten (22), wobei der Kopfstützenpfosten (22) ausgebildet ist, um in der Fahrzeugsitzlehne (14) beweglich positioniert zu werden, und die Kopfstütze an einer angehobenen Position gesetzt ist; und ein Kopfstützenaktivierungssystem (26), umfassend: ein Gehäuse (48); eine in der Sitzlehne (14) positionierte Kopfstützenführung, die zum Aufnehmen des Kopfstützenpfostens (22) ausgebildet ist und es ermöglicht, die Kopfstütze sicher an einer auswählbaren Position zu halten; eine erste an der Kopfstützenführung angebrachte Zahnstange (44); eine zweite, an dem Gehäuse (48) fixierte Zahnstange (56); und ein Zahnradsystem (58), ausgebildet zum Kontaktieren der ersten (44) und zweiten Zahnstangen (56) und zum Bewegen dieser Zahnstangen in einer relativen linearen Weise; gekennzeichnet durch ein Aktuatorsystem, welches das Zahnradsystem (58) so antreibt, dass eine Positionierung der Sitzlehne (14) in eine umgelegte Position bewirkt, dass die Kopfstützenführung und die darin positionierte Kopfstütze abgesenkt werden.
Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatorsystem eine Feder (50) umfasst, die so wirkt, dass sie die erste Zahnstange (44) relativ zur Oberseite der Sitzlehne (14) nach unten schiebt.
Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivierungssystem ferner ein Kabelsystem (60) umfasst, das einen Mantel (62) aufweist, und ein durch diesen hindurchgehendes Kabel (64), wobei das Kabel (64) an dem Gehäuse (48) angebracht ist.
Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstützenaktivierungssystem (26) ferner ein an dem Zahnradsystem (58) angebrachtes Befestigungsglied (70) umfasst.
Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (62) das Befestigungsglied (70) kontaktiert.
Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnradsystem (58) ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad umfasst, dass das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad jeweils drehbar an dem Befestigungsglied (70) montiert sind, und dass das erste Zahnrad die erste Zahnstange (44) und das zweite Zahnrad die zweite Zahnstange (56) antreibt.
Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad einen größeren Durchmesser aufweist als das zweite Zahnrad.
Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (62) eine entgegenwirkende Kraft zu der Feder (50) bereitstellt, derart, dass dann, wenn die Sitzlehne (14) aus einer aufgestellten in eine umgelegte Position bewegt wird, aus dem Befestigungsglied zusätzliches Kabel (64) ausgegeben wird, das es der Feder (50) gestattet, die Kopfstütze nach unten zu schieben und dadurch die Kopfstütze abzusenken.
Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfstütze zu der angehobenen Position zurückkehrt, wenn die Sitzlehne (14) zu der aufgestellten Designposition zurückgestellt wird.
Fahrzeugsitz, umfassend: eine Sitzlehne (14); einen Sitzunterteil (12); eine Kopfstütze mit zumindest einem Kopfstützenpfosten (22), wobei der Kopfstützenpfosten (22) ausgebildet ist, um in der Fahrzeugsitzlehne beweglich positioniert zu werden, und die Kopfstütze an einer angehobenen Position gesetzt ist; und ein Kopfstützenaktivierungssystem (26), umfassend: ein Gehäuse (48); eine in der Sitzlehne (14) positionierte Kopfstützenführung, die zum Aufnehmen des Kopfstützenpfostens (22) ausgebildet ist und es ermöglicht, die Kopfstütze sicher an einer auswählbaren Position zu halten; eine erste an der Kopfstützenführung angebrachte Zahnstange (44); eine zweite, an dem Gehäuse (48) fixierte Zahnstange (56); ein die ersten (44) und zweiten Zahnstangen (56) kontaktierendes Zahnradsystem (58); eine Feder (50), die so wirkt, dass sie die erste Zahnstange (44) relativ zu der Oberseite der Sitzlehne (14) nach unten schiebt; und ein an dem Zahnradsystem (58) angebrachtes Befestigungsglied (70); gekennzeichnet durch ein Kabelsystem (60) mit einem Mantel (62) und einem darin durchgehenden Kabel (64), wobei ein Ende des Kabels (64) relativ zu dem Gehäuse (48) fixiert ist; worin der Mantel (62) eine gegen die Feder (50) wirkende Gegenkraft bereitstellt, derart, dass dann, wenn die Sitzlehne (14) aus einer angehobenen zu einer umgelegten Position bewegt wird, zusätzliches Kabel (64) aus dem Befestigungsglied (70) ausgegeben wird, welches zusätzliche Kabel (64) es der Feder (50) ermöglicht, die Kopfstütze nach unten zu schieben und dadurch die Kopfstütze abzusenken.
Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnradsystem (58) ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad umfasst, welches erste Zahnrad und zweite Zahnrad jeweils drehbar an dem Befestigungsglied (70) montiert ist, und dass das erste Zahnrad die erste Zahnstange (44) und das zweite Zahnrad die zweite Zahnstange (56) antreibt.
Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad einen größeren Durchmesser als das zweite Zahnrad hat.