DE102008012217B4

DE102008012217B4 - Verriegelungseinrichtung, insbesondere für eine crashaktive Kopfstütze eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102008012217B4
Application number: DE102008012217A
Authority: DE
Inventors: Andreas Schmitz
Original assignee: Johnson Controls GmbH
Current assignee: Adient Luxembourg Holding SARL
Priority date: 2007-11-23
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2009-11-26
Anticipated expiration: 2028-03-04
Also published as: EP2227403B1; KR20100092493A; EP2227403A1; US20120207540A1; DE102008012217A1; CN101873949A; KR101357405B1; JP5470263B2; CN101873949B; WO2009065603A1; JP2011504433A; US8915546B2

Abstract

Verriegelungseinrichtung (1), insbesondere für eine Kopfstütze (4) für einen Fahrzeugsitz, mit einem ersten Teilstück (11), welches aus einer Gebrauchsstellung entlang einer Verlagerungsrichtung (C) in eine Komfortstellung verlagerbar ist, wobei eine Relativbewegung eines zweiten Teilstücks (12) gegenüber dem ersten Teilstück (11) und/oder gegenüber einem dritten Teilstück (13) um eine zur Verlagerungsrichtung (C) parallele Drehachse (19) vorgesehen ist, wobei zwischen dem ersten Teilstück (11) und dem zweiten Teilstück (12) und/oder zwischen dem zweiten Teilstück (12) und dem dritten Teilstück (13) sowohl eine Blockiereinrichtung (30) als auch eine Gleiteinrichtung (40) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
– dass im Zustand ohne benutzerseitige Kraftwirkung auf das erste Teilstück (11) lediglich die Wirkung der Gleiteinrichtung (40) vorgesehen ist, wobei die Verriegelungseinrichtung (1) eine Feder (41) derart aufweist, dass eine Kraftschwelle vorgesehen ist und dass bei Ausübung einer auf das erste Teilstück (11) entgegen der Verlagerungsrichtung (C) wirkenden ersten Kraft (F1) oberhalb der Kraftschwelle die Wirkung der...

Description

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungseinrichtung zur lösbaren Verriegelung eines Bauteils relativ zu einem anderen in einer von mehreren möglichen Relativstellungen, insbesondere für eine crashaktive Kopfstütze eines Fahrzeugs.
Eine solche Verriegelung kann im Stand der Technik durch eine Verzahnung erfolgen, in welche ein Riegel an verschiedenen Positionen formschlüssig einrastet. Derartige Riegel werden üblicherweise unter Federkraft in Richtung der Verzahnung gespannt. Beim Verstellen kann der Riegel entgegen der Federkraft angehoben werden, so dass die Verriegelung gelöst wird und eine Verstellung der Relativposition erfolgen kann. Gegebenenfalls kann die Verstellung auch ohne Anheben des Riegels vorgenommen werden, sofern die Neigung der Zahnflanken entsprechend flach ist. Darüber hinaus können Riegel und Verzahnung derart asymmetrisch ausgeführt werden, dass eine Verstellung in einer Richtung auch bei ungelöstem Riegel möglich ist, während eine Verstellung in Gegenrichtung ein Lösen des Riegels erfordert. Insbesondere (aber nicht nur) bei den letztgenannten Verriegelungseinrichtungen kann beim Verstellen ohne vorhergehendes Lösen des Riegels ein ratschendes Geräusch entstehen, welches störend wirkt, Darüber hinaus kann hierdurch ein erhöhter Verschleiß an Riegel und Verzahnung auftreten. Aus der Druckschrift DE 199 23 909 A1 ist weiterhin eine Kopfstütze bekannt, die aus einem mit der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes über Haltestangen starr, gegebenenfalls auch höhenverstellbar verbundenen Grundkörper besteht, der in einem wannenartig ausgebildeten Polstersegment angeordnet ist. Bei einem Unfall wird das Polstersegment translatorisch zum Kopf des Sitzinsassen hin bewegt, um einem Schleudertrauma vorzubeugen. Die hierzu erforderliche Kraft wird durch eine in Verlagerungsrichtung vorgespannte Feder innerhalb einer teleskopartigen Führungseinrichtung erzeugt. Kopfstützen sind ferner aus den Druckschriften DE 10 2004 016 474 B3 , DE 103 48 939 B3 , DE 10 2005 052 766 B3 und FR 28 91 215 A1 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verriegelungseinrichtung, insbesondere für eine Kopfstütze für einen Fahrzeugsitz bereitzustellen, wobei die zuvor genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll in einer normalen Benutzungssituation eine optimale Bedienbarkeit gewährleistet sein und eine Geräuschgenerierung bei der Verstellung der Kopfstütze vermieden oder verringert werden und gegebenenfalls in einer Unfallsituation eine optimale Sicherheit für einen Sitzinsassen gewährleistet werden.
Die Aufgabe wird mit einer Verriegelungseinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ein robuster und zuverlässiger Mechanismus realisierbar, der zur Komfortverstellung und/oder zur Sicherheitsverstellung der Kopfstütze bzw. des ersten Teilstücks der Kopfstütze vorgesehen ist und der bei einer Verstellung keine oder lediglich eine geringe Geräuschentwicklung aufweist. Ferner ist es dadurch vorteilhaft möglich, dass die Verriegelungseinrichtung sowohl vorwiegend formschlüssige als auch vorwiegend reibschlüssige Sperrmittel aufweist, wobei beispielsweise die Sperrung unter Grundlast oder einer niedrigeren Betriebslast vorwiegend reibschlüssig und bei einer erhöhten Betriebslast vorwiegend formschlüssig erfolgt. Dabei sind die unter Grundlast oder einer niedrigeren Betriebslast vorwiegend reibschlüssigen Sperrmittel insbesondere kompressibel, vorzugsweise elastisch-kompressibel, ausgebildet und bei einer auf die Bauteile wirkenden Betriebslast derart verformbar, dass die vorwiegend formschlüssigen Sperrmittel in Eingriff geraten. Eine derartige Verriegelungseinrichtung ist mit besonderem Vorteil bei der Komfort-Tiefenverstellung einer crashaktiven Kopfstütze einsetzbar, die in der deutschen Patentschrift ( DE 10 2007 041 498 B3 beschrieben wird. Auf die gesamte dortige Offenbarung und insbesondere die Beschreibung der verzahnten Schrägflächen (letzter Absatz der Beschreibung) wird ausdrücklich verwiesen.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass im Zustand ohne benutzerseitige Kraftwirkung auf das erste Teilstück lediglich die Wirkung der Gleiteinrichtung vorgesehen ist, wobei die Verriegelungseinrichtung eine Feder derart aufweist, dass eine Kraftschwelle vorgesehen ist und dass bei Ausübung einer auf das erste Teilstück entgegen der Verlagerungsrichtung wirkenden ersten Kraft oberhalb der Kraftschwelle die Wirkung der Blockiereinrichtung vorgesehen ist. Gemäß dieser Alternative wirkt im Normalfall, d. h. ohne wesentliche benutzerseitige Kraftwirkungen auf das erste Teilstück, die Gleiteinrichtung, so dass in vorteilhafter Weise eine geräuschreduzierte Verstellung möglich ist. Ferner ist es erfindungsgemäß alternativ dazu besonders bevorzugt, dass im Zustand ohne benutzerseitige Kraftwirkung auf das erste Teilstück mindestens die Wirkung der Blockiereinrichtung vorgesehen ist, wobei die Verriegelungseinrichtung eine Feder derart aufweist, dass eine Kraftschwelle vorgesehen ist und dass bei Ausübung einer auf das erste Teilstück parallel zur Verlagerungsrichtung wirkenden zweiten Kraft oberhalb der Kraftschwelle die Wirkung der Blockiereinrichtung aufgehoben vorgesehen ist. Gemäß dieser Alternative wirkt im Normalfall, d. h. ohne wesentliche benutzerseitige Kraftwirkungen auf das erste Teilstück, zumindest auch die Blockiereinrichtung, so dass in vorteilhafter Weise eine sichere Positionierung des ersten Teilstücks gewährleistet ist und lediglich beim benutzerinduzierten Ziehen an dem ersten Teilstück (in Verlagerungsrichtung nach vorne) mit der zweiten Kraft die Wirkung der Blockiereinrichtung nicht vorliegt.
Weiterhin ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass das erste Teilstück wenigstens eine erste Schrägfläche und das zweite Teilstück wenigstens eine zweite Schrägfläche aufweist, wobei die ersten und/oder zweiten Schrägflächen im wesentlichen helixförmig um die Drehachse verlaufen und bei einer Relativbewegung des zweiten Teilstücks um die Drehachse eine Bewegung des ersten Teilstücks entlang der Verlagerungsrichtung bewirken, bzw. dass das zweite Teilstück zwischen dem ersten Teilstück und einem dritten Teilstück angeordnet vorgesehen ist, wobei das dritte Teilstück wenigstens eine dritte Schrägfläche und das zweite Teilstück wenigstens eine vierte Schrägfläche aufweist, wobei die dritten und/oder vierten Schrägflächen im wesentlichen helixförmig um die Drehachse verlaufen und bei einer Relativbewegung des zweiten Teilstücks um die Drehachse eine Bewegung des zweiten Teilstücks entlang der Verlagerungsrichtung bewirken. Hierdurch wird erfindungsgemäß in einfacher Weise eine Entsprechung der linearen Bewegung des ersten Teilstücks und der relativen Drehbewegung des zweiten Teilstücks realisiert.
Weiterhin ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Blockiereinrichtung und die Gleiteinrichtung entlang der ersten Schrägfläche und/oder entlang der zweiten Schrägfläche und/oder entlang der dritten Schrägfläche und/oder entlang der vierten Schrägfläche im wesentlichen nebeneinander verlaufend vorgesehen sind, insbesondere entlang eines Umfangs um die Drehachse nebeneinander verlaufend vorgesehen sind und insbesondere in bezüglich der Drehachse axialer Richtung versetzt vorgesehen sind. Hierdurch kann die Blockiereinrichtung und die Gleiteinrichtung in besonders bauraumkompakter Weise realisiert werden.
Weiterhin ist erfindungsgemäß auch bevorzugt, dass die Feder im Bereich der ersten Schrägfläche und/oder im Bereich der zweiten Schrägfläche und/oder im Bereich der dritten Schrägfläche und/oder im Bereich der vierten Schrägfläche auf der der Blockiereinrichtung in axialer Richtung gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist. Hierdurch ist es erfindungsgemäß in einfacher Weise möglich, die Bauteiltoleranzen zur Umschaltung der Wirkung der Blockiereinrichtung heranzuziehen.
Erfindungsgemäß ist ferner bevorzugt, dass die Blockiereinrichtung zur Blockierung oder Verringerung einer Bewegung des ersten Teilstücks entgegen der Verlagerungsrichtung vorgesehen ist, wobei die Blockiereinrichtung eine Verzahnung im Bereich der dritten Schrägfläche und der vierten Schrägfläche und/oder eine Verzahnung im Bereich der ersten Schrägfläche und der zweiten Schrägfläche aufweist. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine besonders einfache Blockierung durch einen Formschluss zwischen zwei Verzahnungen realisiert werden.
Weiterhin ist erfindungsgemäß auch vorgesehen, dass die Blockiereinrichtung wenigstens einen Blockierstift aufweist, wobei insbesondere der Blockierstift im Normalfall federvorbelastet vorgesehen ist und/oder wobei bei Ausübung einer auf das erste Teilstück parallel zur Verlagerungsrichtung wirkenden zweiten Kraft oberhalb der Kraftschwelle insbesondere der Blockierstift betätigt vorgesehen ist. Hierdurch ist es mit einfachen Mitteln möglich, mittels eines vergleichsweise geringen Verstellweges des ersten Teilstücks parallel zur Verlagerungsrichtung (d. h. nach vorne) eine große Abstandsvergrößerung der miteinander in Eingriff befindlichen Verzahnungen der Blockiereinrichtung zu realisieren. Hierdurch wird die Bedienung einer erfindungsgemäßen Kopfstütze vereinfacht und komfortabler gestaltet.
Ferner ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass das zweite Teilstück ein Komfortteilstück und ein Sicherheitsteilstück aufweist, wobei das Komfortteilstück zur Komfortverstellung ausgehend von einer der Gebrauchsstellung des ersten Teilstücks entsprechenden Position von der Position des Sicherheitsteilstücks entfernbar ist, wobei insbesondere das Komfortteilstück zur Komfortverstellung bis in eine der Sicherheitsstellung des ersten Teilstücks entsprechenden Position unabhängig von der Position des Sicherheitsteilstücks verstellbar ist. Hierdurch wird in einfacher Weise ein robuster und zuverlässiger Mechanismus sowohl zur Komfortverstellung als auch zur Sicherheitsverstellung der Kopfstütze bzw. des ersten Teilstücks der Kopfstütze bereitgestellt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Kopfstütze für einen Fahrzeugsitz mit einer erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung, wobei das erste Teilstück dem Kopf des Sitzinsassen zugewandt ist und dass die Verlagerungsrichtung in Richtung zum Kopf des Sitzinsassen hin vorgesehen ist.
Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
1 bis 6 und 8 bis 14 zeigen verschiedene Ausführungsformen bzw. Details der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung.
7 zeigt eine Ausführungsform einer bekannten Verriegelungsvorrichtung.
15 zeigt einen Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze.
16 und 17 zeigen schematisch Detailansichten und eine Explosionsdarstellung der Kopfstütze.
Gemäß der 15 umfasst ein Fahrzeugsitz bzw. ein mit einer erfindungsgemäßen Kopfstütze 4 ausgestatteter Fahrzeugsitz ein Sitzteil 2 und eine mit dieser insbesondere neigungsverstellbar verbundenen Rückenlehne 3, welche mit der Kopfstütze 4 ausgestattet ist. Paarige Haltestangen 5 können zur Befestigung der Kopfstütze an der Rückenlehne 3 vorgesehen sein. Es können jedoch auch alternativ andere Befestigungsmöglichkeiten (nicht dargestellt) zwischen der Rückenlehne 3 und der Kopfstütze 4 vorgesehen sein. Die paarigen Haltestangen 5 der Kopfstütze 4 können im oberen Bereich der Rückenlehne 3 oder im Bereich der Kopfstütze 4 über ein Gelenk (nicht dargestellt) mit der Rückenlehne 3 bzw. mit der Kopfstütze 4 schwenkbar verbunden sein. Die Kopfstütze 4 weist erfindungsgemäß wenigstens ein dem Kopf des Sitzinsassen zugewandtes erstes Teilstück 11 der Kopfstütze 4 auf, das gemäß einer bevorzugten Ausführungsform unfallbedingt unter der Wirkung einer Relativbewegung eines im wesentlichen zwischen dem ersten Teilstück 11 und einem dritten Teilstück 13 angeordneten zweiten Teilstücks 12 der Kopfstütze 4 aus einer Gebrauchsstellung (mit durchgezogener Linie in 15 gezeichnet) zum Kopf des Sitzinsassen hin entlang einer Verlagerungsrichtung in eine Sicherheitsstellung (mit gestrichelter Linie in 15 gezeichnet) verlagerbar ist. Eine entsprechende Verlagerung des ersten Teilstücks 11 ist gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Komforteinstellungsmöglichkeit gegeben. Bei dem ersten Teilstück 11 handelt es sich insbesondere um ein Polsterelement, an welches der Kopf des Sitzinsassen angelegt bzw. abgestützt werden kann. Bei dem dritten Teilstück 13 der Kopfstütze 4 handelt es sich insbesondere um einen Grundkörper der Kopfstütze 4, der über die Haltestangen 5 starr oder auch höhen und/oder neigungsverstellbar mit der Rückenlehne 3 verbunden ist.
Gemäß der 16a und 16b ist die Relativbewegung der Teilstücke 11, 12, 13 der erfindungsgemäßen Kopfstütze 4 in schematischer Weise näher dargestellt. Hierbei zeigt die 16a den Zustand der Kopfstütze in der Gebrauchsstellung und die 16b den Zustand der Kopfstütze in der Sicherheitsstellung bzw. in der Komfortstellung, d. h. nach einer Vorverlagerung (gemäß des Pfeils C) des ersten Teilstücks 11 in Richtung auf den Sitzinsassen zu. Diese Vorverlagerung wird durch eine Relativdrehung des zweiten Teilstücks 12 um eine Drehachse 19 bewirkt. Aufeinander reibende bzw. gelagerte Schrägflächen zwischen dem ersten Teilstück 11 und dem zweiten Teilstück 12 und/oder zwischen dem zweiten Teilstück 12 und dem dritten Teilstück 13 bewirken eine axiale Kraft und eine Vorverlagerung des ersten Teilstücks 11 parallel zur Richtung der Drehachse 19 in Richtung der Verlagerungsrichtung C. Die mit 11' bzw. 12' bezeichneten und zueinander weisenden Stirnflächen des ersten Teilstücks 11 (nachfolgend auch als erste Schrägflächen 11' bezeichnet) bzw. des zweiten Teilstücks 12 (nachfolgend auch als zweite Schrägflächen 12' bezeichnet) sind erfindungsgemäß als Schrägflächen derart ausgebildet, dass die rotative Bewegung des zweiten Teilstücks 12 in eine translative Bewegung des ersten Teilstücks 11 übersetzt wird und umgekehrt. Eine Blockiereinrichtung 30 (lediglich in 16b schematisch angedeutet) kann erfindungsgemäß derart vorgesehen sein, dass ein Teil oder alle dieser ersten und zweiten Schrägflächen 11', 12' mit – beispielsweise sägezahnartigen – Verzahnungen ausgestattet sind, die eine Blockierung des ersten Teilstücks 11 in seiner ganz oder teilweise gemäß der Bewegungsrichtung C ausgefahrenen Lage ermöglichen, wenn auf das erste Teilstück 11 eine dieses in die Gebrauchsstellung zurückbewegende Kraft (beispielsweise nach oder während eines Unfalls ausgehend von dem Kopf des Fahrzeuginsassen) wirkt. Dritte und vierte Schrägflächen (in den 16a und 16b lediglich schematisch angedeutet) können (alternativ oder kumulativ zu ihrer Anordnung zwischen dem ersten Teilstück 11 und dem zweiten Teilstück 12) auch zwischen dem zweiten Teilstück 12 und dem dritten Teilstück 13 vorgesehen sein. Entsprechend kann alternativ oder kumulativ zu der Blockiereinrichtung 30 im Bereich der ersten und zweiten Schrägflächen 11', 12' eine ähnlich aufgebaute Blockiereinrichtung im Bereich der dritten und vierten Schrägflächen 13', 14' vorgesehen sein. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Verlagerung des ersten Teilstücks 11 in Verlagerungsrichtung C in einer Unfallsituation und/oder für Komfortzwecke möglich ist. In einem in 17 dargestellten Ausführungsbeispiel überlappen sich der Verlagerungsweg in Verlagerungsrichtung für Komfortzwecke und der Verlagerungsweg zur Einstellung der Sicherheitsstellung vollständig. Dies ist kann erfindungsgemäß beispielsweise derart realisiert sein, dass das zweite Teilstück 12 ein Komfortteilstück 122 und ein Sicherheitsteilstück 123 aufweist, wobei mittels einer Drehung des Komfortteilstücks 122 um die Drehachse 19 ausgehend von der Gebrauchsstellung oder ausgehend von einer Komfortstellung eine Bewegung des ersten Teilstücks 11 entlang der Verlagerungsrichtung C vorgesehen ist und wobei mittels einer Drehung des Sicherheitsteilstücks 123 um die Drehachse 19 eine zumindest teilweise Mitbewegung des Komfortteilstücks und eine Bewegung des ersten Teilstücks 11 entlang der Verlagerungsrichtung C vorgesehen ist. Der einfacheren Darstellung wegen ist das Komfortteilstück 122 und das Sicherheitsteilstück 123 lediglich in der Explosionsdarstellung gemäß der 17, in den 16a und 16b jedoch nicht dargestellt.
Entlang der Verlagerungsrichtung C gesehen, können die Schrägflächen 11', 12', 13', 14', zumindest teilweise helixförmig ausgebildet sein. Die Schrägflächen können ferner beispielsweise dreifach entlang eines Umfangs beispielsweise des Komfortteilstücks 122 ausgelegt sein, so dass sich eine maximale Verdrehung des Komfortteilstücks 122 von bis zu 120° ergibt, in der Regel von ca. 70° bis ca. 110°.
Erfindungsgemäß ist eine Bewegung des ersten Teilstücks 11 entgegen der Verlagerungsrichtung C (d. h. vom Kopf des Insassen weg bzw. nach hinten) nicht uneingeschränkt möglich, sondern wird blockiert. Hierzu ist die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung 1 vorgesehen bzw. weist die Kopfstütze 4 erfindungsgemäß eine solche Verriegelungseinrichtung 1 auf. Die Verriegelungseinrichtung 1 weist die Blockiereinrichtung 30 auf, die eine über einen Totgang hinausgehende entgegengesetzte Bewegung entgegen der Verlagerungsrichtung C des ersten Teilstücks 11 verhindert. Erfindungsgemäß soll bei der Verriegelungseinrichtung 1 jedoch ein übermäßiges Geräusch bei der Komfortverstellung durch die Verzahnung der Blockiereinrichtung 30 verhindert werden. Die Blockiereinrichtung 30 ist erfindungsgemäß beispielsweise in Form einer Verzahnung im Bereich der dritten und vierten Schrägflächen 13', 14' und/oder im Bereich der ersten und zweiten Schrägflächen 11', 12' vorgesehen. Hierzu ist zumindest eine Paarung aus helixförmiger Schrägfläche und nicht helixförmiger Schrägfläche gezahnt vorgesehen, d. h. von beispielsweise drei über den Umfang verteilten Schrägflächen ist lediglich eine gezahnt vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel ist ferner vorgesehen, dass die gezahnte Fläche beispielsweise der dritten Schrägfläche 13' beispielsweise mittels eines ggf. federvorbelasteten Blockierstifts 31 von dem im Normalfall vorgesehenen Zahneingriff mit der vierten Schrägfläche 14' abgehoben werden kann (wodurch die Blockierwirkung der Blockiereinrichtung 30 aufgehoben werden kann) oder aber der Blockierstift 31 im Normalfall (d. h. bei vergleichsweise geringen Kräften auf das erste Teilstück 11) nicht im Zahneingriff, sondern lediglich im Reibschluss mit der vierten Schrägfläche 14' vorgesehen ist (so dass es bei stärkeren, d. h. über einer Kraftschwelle liegenden Kräften auf das erste Teilstück 11 in einer Richtung entgegen der Verlagerungsrichtung C zu einer Blockierung durch Zahneingriff kommt). Dies wird nachfolgend anhand der 1 bis 14 näher erläutert.
1a zeigt eine erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung 1 mit einem ersten Bauteil 22 und einem zweiten Bauteil 23, die in Längsrichtung (Pfeile A1, A2) relativ zueinander verstellbar sind. Das erste und zweite Bauteil 22, 23 entspricht hierbei beispielsweise dem ersten und zweiten Teilstück 11, 12 bzw. dem zweiten und dritten Teilstück 12, 13, insbesondere im Bereich der Schrägflächen 11', 12', 13', 14'. Das zweite Bauteil 23 ist mit einer asymmetrischen Verzahnung 24 mit einseitig rampenartig ausgebildeten Zähnen 25 ausgestattet. Am ersten Bauteil 22 ist ein komplementär ausgeformter (und beispielsweise dem Blockierstift 31 entsprechenden) Riegel 6 mit Zähnen 7 vorgesehen, die in verschiedenen Relativstellungen formschlüssig in die Verzahnung 24 einsetzbar sind und relativ hohe Sperrkräfte bewirken (formschlüssiges Sperrmittel 8). Zusätzlich weist die Verriegelungseinrichtung 1 ein vorwiegend reibschlüssig wirkendes Sperrmittel 9 auf, welches aus einer am ersten Bauteil 22 angeordneten Blattfeder 10 und einem im Wesentlichen glatten Reibklotz 110 besteht, welcher auf der Verzahnung 24 aufliegt. Der Reibklotz 110 kann zum Lösen der Verriegelung manuell von der Verzahnung 24 abgehoben werden. Das erste Bauteil 22 ist ferner gegenüber dem zweiten Bauteil 23 nicht nur querschieblich (Pfeile A1, A2), sondern auch gegen die Kraftrichtung der Blattfeder 10 in Richtung des Pfeils C' (d. h. entgegen der Verlagerungsrichtung C) auf das zweite Bauteil 23 zu verschiebbar gelagert.
Die Wirkungsweise ist nun die Folgende: Beim Verschieben des ersten Bauteils 22 relativ zum zweiten Bauteil 23 in Richtung des Pfeils A2 gleitet der Reibklotz 110 weitgehend geräuschlos über die Rampen der Zähne 25 und übt nur einen geringen, fast ausschließlich reibschlüssigen Widerstand gegen die Verstellung aus. Bei einer Verstellung in Richtung des Pfeils A1 ist der Widerstand aufgrund der asymmetrischen Zahnform der Verzahnung 24 deutlich erhöht. Eine so gerichtete Verstellung erfordert üblicherweise ein Lösen der Verriegelung durch Abheben des Reibklotzes 110 von der Verzahnung 25. Das reibschlüssige Sperrmittel 9 ist geeignet, ein ungewolltes Verstellen insbesondere in Richtung des Pfeils A1 unter Grundlast (d. h. einer vergleichsweise geringen Kraftwirkung entgegen der Verlagerungsrichtung C) oder auch einer geringen zusätzlichen Betriebslast, insbesondere vibrierenden Lasten, zu verhindern.
Bei einer erhöhten Betriebslast wird das erste Bauteil 22 infolge einer entsprechenden Lastrichtung oder unter Verwendung von Lastumlenkmitteln in Richtung des Pfeils C' auf das zweite Bauteil 23 zu bewegt, wobei sich die Blattfeder 10 elastisch kompressibel verformt (1b). Hierdurch gelangt der Riegel 6 in Eingriff mit der Verzahnung 24 und sperrt die Bewegung formschlüssig, wobei die Wirkung in Richtung des Pfeils A1 besonders groß ist. Beim Abklingen der erhöhten Betriebslast hebt die Blattfeder 10 den Riegel 7 wieder ab und stellt das System in den Zustand nach 1a zurück.
Die Verzahnung 24 kann naturgemäß auch Zähne mit symmetrischem Dreiecksprofil (vergleiche 2), rechteckförmigen Zähnen (vergleiche 3) oder anderen Zahnformen aufweisen.
Bei der Ausführung nach 4a (seitliche Ansicht und Querschnitt) sind zwei helixartige Verzahnungen 24.1, 24.2 nebeneinander, jedoch zueinander höhenversetzt vorgesehen. Der Riegel 6 weist eine entsprechende Gegenkontur auf, wobei der bereits elastisch-kompressible Reibklotz 110 bereits unter Grundlast auf die Verzahnung 24.1 wirkt und die Zähne 7 des Riegels 6 in Überdeckung mit der Verzahnung 24.2, aber hierzu beabstandet, stehen.
Bei einer erhöhten Betriebslast (4b) wird der Reibklotz 110 in die Verzahnung 24.1 eingepresst und entfaltet dort bereits eine gewisse formschlüssige Sperrwirkung. Insbesondere geraten jedoch die Zähne 7 des Riegels 6 in Formschluss mit der Verzahnung 24.2 und sichern die Lage der Bauteile 22 und 23 zueinander, insbesondere in Richtung des Pfeils A1.
In 5 ist ein weiteres Beispiel für eine Ausführungsform des Riegels 6 mit zwei Verzahnungen 25. In 6 ist ein Beispiel für eine Ausführungsform des Riegels 6 mit einerseits einer Verzahnung 25 (als Blockiereinrichtung 30), die in eine entsprechende Verzahnung entweder des ersten Teilstücks 11 oder des zweiten Teilstücks 12 eingreifend eine Bewegung dieses Teilstücks 11, 12 zu verhindern in der Lage ist, und andererseits einer gummierten Fläche (als Gleitfläche bzw. als Gleiteinrichtung 40). Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass entweder unterhalb der Gummierung eine Federeinrichtung als Metallfeder oder aber auch als ein federnder Schaum vorgesehen ist oder auch die Gummierung derart vorgesehen ist, dass bei einer ausreichend großen ersten Kraft auf das erste Teilstück 11 die Gummierung derart komprimiert wird, dass die Blockiereinrichtung 30 (d. h. die Verzahnungen) in Eingriff miteinander gebracht werden. Die Gegenseite der Gummierung kann ebenfalls eine Gummierung umfassen oder aber als Feder 41 ausgeführt sein, wie dies in den 13 und 14 dargestellt ist. Die Feder 41 stehe dabei in ständigem Kontakt zur Gleit- bzw. Reibfläche der Gegenseite.
7 zeigt eine herkömmliche Verriegelung der Bewegung des ersten Teilstücks 11 oder des zweiten Teilstücks 12 mittels eines Blockierstifts 31 bzw. Riegels 6 beispielsweise gegenüber dem dritten Teilstück 13, wie dies beispielsweise in der deutschen Patentschrift DE 10 2007 041 498 B3 beschrieben wird. Der Riegel 6 ist entsprechend dem Pfeil 6' beweglich und gibt die Bewegung entweder frei (Verzahnung außer Eingriff) oder nicht (Verzahnung im Eingriff, in 7 dargestellt). In der Darstellung gemäß 8 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Verriegelungseinrichtung dargestellt, bei der eine Feder 41 der Gleiteinrichtung 40 zwischen dem dritten Teilstück 13 und dem ersten Teilstücks 11 oder dem zweiten Teilstück 12 der Blockiereinrichtung 30 (in Form der in Eingriff befindlichen Verzahnungen) in axialer Richtung (d. h. im wesentlichen parallel zur Verschieberichtung) gegenüberliegend angeordnet ist. Wenn eine zweite Kraft F2 auf das erste Teilstück 11 (bzw. das zweite Teilstück 12) parallel zur Verlagerungsrichtung und gegen die Wirkung der Feder 41 ausgeübt wird, kommen die Verzahnungen außer Eingriff und es kann (geräuschlos oder zumindest im wesentlichen geräuschlos) eine Verstellung bewirkt werden.
In den 9 und 10 sind Abwandlungen der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung gemäß der 8 dargestellt, wobei zusätzlich zu der Federwirkung der Feder 41 mittels einer Übertragungseinrichtung 50 eine Relativbewegung im Sinne einer Entriegelung bzw. eines Zurückziehens des Riegels bzw. des Blockierstifts 31 bewirkt wird. Die Übertragungseinrichtung 50 ist gemäß der Ausführungsform gemäß der 9 als ein Hebel 51 bzw. eine Hebeleinrichtung 51 ausgebildet, wobei die auf das erste Teilstück 11 (bzw. auf das zweite Teilstück 12) ausgeübte zweite Kraft F2 zu einer entriegelnden Bewegung (bzw. Zurückziehen) des Riegels 6 führt. Die Übertragungseinrichtung 50 ist gemäß der Ausführungsform gemäß der 10 als eine Federeinrichtung 52 ausgebildet, wobei mittels Widerlager 53 im Zusammenspiel mit der Federeinrichtung 52 wiederum die auf das erste Teilstück 11 (bzw. auf das zweite Teilstück 12) ausgeübte zweite Kraft F2 zu einer entriegelnden Bewegung (bzw. Zurückziehen) des Riegels 6 führt.
In den 11 und 12 ist eine weitere alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung 1 dargestellt, wobei die Blockiereinrichtung 30 und die Gleiteinrichtung 40 mittels eines schwenkbaren Zahnsegments 60 realisiert sind. Dieses schwenkbare Zahnsegement 60 ist beispielsweise am Riegel 6 angeordnet und weist eine in 11 dargestellte Blockierstellung und eine in 12 dargestellte Gleitstellung auf. Erfindungsgemäß ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt vorgesehen, dass ein Federmittel (nicht dargestellt) das schwenkbare Zahnsegment 60 in seine Blockierstellung vorspannt.
In den 18 und 19 sind weitere Abwandlungen der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung 1 dargestellt. Hierbei ist die Gleiteinrichtung 40 gleichzeitig als Steuereinrichtung zur Steuerung der Bewegung des Riegels 6 bzw. des Blockierstifts 31 vorgesehen. Die Gleiteinrichtung 40 weist beispielsweise eine in einem Käfig 46 gelagerte Kugel 45 zwischen dem zweiten Teilstück 12 und dem dritten Teilstück 13 auf. Bei einer Relativbewegung zwischen dem zweiten Teilstück 12 und dem dritten Teilstück 13 kommt es zu einer Bewegung der Kugel 45 in dem Käfig 46. Diese Bewegung bewirkt mittels eines Hebelmechanismus 47 eine Entriegelungsbewegung bzw. ein Rückziehen des Riegels 6. Die Anordnung der Kugel 45 zwischen dem zweiten Teilstück 12 und dem dritten Teilstück 13 ist bevorzugt auf einer radial außenliegenden Seite des zweiten Teilstücks 12 vorgesehen.

1: Verriegelungseinrichtung
2: Sitzteil
3: Rückenlehne
4: Kopfstütze
5: Haltestange
6: Riegel
6': Bewegung des Riegels bzw. Blockierstifts
7: Zahn (des Riegels)
8: Sperrmittel (formschlüssig)
9: Sperrmittel (reibschlüssig)
10: Blattfeder
11: erstes Teilstück der Kopfstütze
11': erste Schrägfläche
12: zweites Teilstück der Kopfstütze
12': zweite Schrägfläche
13: drittes Teilstück der Kopfstütze
13': dritte Schrägfläche
14': vierte Schrägfläche
19: Drehachse
22, 23: Bauteil
24, 24.1, 24.2: Verzahnung
25, 25.1, 25.2: Zahn (der Verzahnung)
30: Blockiereinrichtung
31: Blockierstift
40: Gleiteinrichtung
41: Feder
45: Kugel
46: Käfig
47: Hebelmechanismus
50: Übertragungseinrichtung
51: Hebeleinrichtung
52: Federeinrichtung
53: Widerlager
60: schwenkbares Zahnsegment
110: Reibklotz
122: Komfortteilstück
123: Sicherheitsteilstück
C: Verschiebung-/Verlagerungsrichtung des Polsterkörpers
F1: erste Kraft
F2: zweite Kraft

Claims

Verriegelungseinrichtung (1), insbesondere für eine Kopfstütze (4) für einen Fahrzeugsitz, mit einem ersten Teilstück (11), welches aus einer Gebrauchsstellung entlang einer Verlagerungsrichtung (C) in eine Komfortstellung verlagerbar ist, wobei eine Relativbewegung eines zweiten Teilstücks (12) gegenüber dem ersten Teilstück (11) und/oder gegenüber einem dritten Teilstück (13) um eine zur Verlagerungsrichtung (C) parallele Drehachse (19) vorgesehen ist, wobei zwischen dem ersten Teilstück (11) und dem zweiten Teilstück (12) und/oder zwischen dem zweiten Teilstück (12) und dem dritten Teilstück (13) sowohl eine Blockiereinrichtung (30) als auch eine Gleiteinrichtung (40) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, – dass im Zustand ohne benutzerseitige Kraftwirkung auf das erste Teilstück (11) lediglich die Wirkung der Gleiteinrichtung (40) vorgesehen ist, wobei die Verriegelungseinrichtung (1) eine Feder (41) derart aufweist, dass eine Kraftschwelle vorgesehen ist und dass bei Ausübung einer auf das erste Teilstück (11) entgegen der Verlagerungsrichtung (C) wirkenden ersten Kraft (F1) oberhalb der Kraftschwelle die Wirkung der Blockiereinrichtung (30) vorgesehen ist oder – dass im Zustand ohne benutzerseitige Kraftwirkung auf das erste Teilstück (11) mindestens die Wirkung der Blockiereinrichtung (30) vorgesehen ist, wobei die Verriegelungseinrichtung (1) eine Feder (41) derart aufweist, dass eine Kraftschwelle vorgesehen ist und dass bei Ausübung einer auf das erste Teilstück (11) parallel zur Verlagerungsrichtung (C) wirkenden zweiten Kraft (F2) oberhalb der Kraftschwelle die Wirkung der Blockiereinrichtung (30) aufgehoben vorgesehen ist.
Verriegelungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilstück (11) wenigstens eine erste Schrägfläche (11') und das zweite Teilstück (12) wenigstens eine zweite Schrägfläche (12') aufweist, wobei die ersten und/oder zweiten Schrägflächen (11', 12') helixförmig um die Drehachse (19) verlaufen und bei einer Relativbewegung des zweiten Teilstücks (12) um die Drehachse (19) eine Bewegung des ersten Teilstücks (11) entlang der Verlagerungsrichtung (C) bewirken.
Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teilstück (12) zwischen dem ersten Teilstück (11) und einem dritten Teilstück (13) angeordnet vorgesehen ist, wobei das dritte Teilstück (13) wenigstens eine dritte Schrägfläche (13') und das zweite Teilstück (12) wenigstens eine vierte Schrägfläche (14') aufweist, wobei die dritten und/oder vierten Schrägflächen (13', 14') helixförmig um die Drehachse (19) verlaufen und bei einer Relativbewegung des zweiten Teilstücks (12) um die Drehachse (19) eine Bewegung des zweiten Teilstücks (12) entlang der Verlagerungsrichtung (C) bewirken.
Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiereinrichtung (30) und die Gleiteinrichtung (40) entlang der ersten Schrägfläche (11') und/oder entlang der zweiten Schrägfläche (12') und/oder entlang der dritten Schrägfläche (13') und/oder entlang der vierten Schrägfläche (14') nebeneinander verlaufend vorgesehen sind, insbesondere entlang eines Umfangs um die Drehachse (19) nebeneinander verlaufend vorgesehen sind und insbesondere in bezüglich der Drehachse (19) axialer Richtung versetzt vorgesehen sind.
Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (41) im Bereich der ersten Schrägfläche (11') und/oder im Bereich der zweiten Schrägfläche (12') und/oder im Bereich der dritten Schrägfläche (13') und/oder im Bereich der vierten Schrägfläche (14') auf der der Blockiereinrichtung (30) in axialer Richtung gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist.
Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiereinrichtung (30) zur Blockierung oder Verringerung einer Bewegung des ersten Teilstücks (11) entgegen der Verlagerungsrichtung (C) vorgesehen ist, wobei die Blockiereinrichtung (30) eine Verzahnung im Bereich der dritten Schrägfläche (13') und der vierten Schrägfläche (14') und/oder eine Verzahnung im Bereich der ersten Schrägfläche (11') und der zweiten Schrägfläche (12') aufweist.
Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiereinrichtung (30) wenigstens einen Blockierstift (31) aufweist, wobei insbesondere der Blockierstift (31) im Normalfall federvorbelastet vorgesehen ist und/oder wobei bei Ausübung einer auf das erste Teilstück (11) parallel zur Verlagerungsrichtung (C) wirkenden zweiten Kraft (F2) oberhalb der Kraftschwelle insbesondere der Blockierstift (31) betätigt vorgesehen ist.
Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilstück (11) unfallbedingt aus der Gebrauchsstellung entlang der Verlagerungsrichtung (C) in eine Sicherheitsstellung verlagerbar ist.
Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teilstück (12) ein Komfortteilstück (122) und ein Sicherheitsteilstück (123) aufweist, wobei das Komfortteilstück (122) zur Komfortverstellung ausgehend von einer der Gebrauchsstellung des ersten Teilstücks (11) entsprechenden Position von der Position des Sicherheitsteilstücks (123) entfernbar ist, wobei insbesondere das Komfortteilstück (122) zur Komfortverstellung bis in eine der Sicherheitsstellung des ersten Teilstücks (11) entsprechenden Position unabhängig von der Position des Sicherheitsteilstücks (123) verstellbar ist.
Kopfstütze (4) für einen Fahrzeugsitz mit einer Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilstück (11) dem Kopf des Sitzinsassen zugewandt ist und dass die Verlagerungsrichtung (C) in Richtung zum Kopf des Sitzinsassen hin vorgesehen ist.