DE102008045021B3

DE102008045021B3 - Kopfstütze für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102008045021B3
Application number: DE102008045021A
Authority: DE
Inventors: Joachim Oberst; Andreas Rudolf
Original assignee: ITW Automotive Products GmbH
Current assignee: ITW Automotive Products GmbH
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2008-08-29
Publication date: 2009-10-29
Anticipated expiration: 2028-08-30

Abstract

Kopfstütze für Fahrzeuge mit . einem mit einem Fahrzeugsitz verbindbaren Bügel, der zwei parallel angeordnete Kopfstützenstangen und eine die Kopfstützenstangen oben verbindende Querstange aufweist, . einer Prallplatte, die mit einem Antrieb ausgehend von einer Ruheposition in eine gegenüber der Ruheposition nach vorn oben versetzte Unfallposition bewegbar ist, und . einem gegenüber dem Bügel und der Prallplatte beweglichen Führungsteil, dadurch gekennzeichnet, dass . das Führungsteil ein Schlitten ist, der in seinem unteren Bereich auf Abschnitten der Kopfstützenstangen geführt ist, und mindestens eine gegenüber diesen Abschnitten der Kopfstützenstangen geneigte Führungsfläche aufweist, die an der Querstange des Bügels geführt ist, . die Prallplatte über eine Schwenkachse an dem Schlitten angelenkt ist, und . die Prallplatte in einem Abstand von der Schwenkachse mindestens eine zweite Führung aufweist, die eine Schwenkbewegung der Prallplatte um die Schwenkachse so führt, dass die Prallplatte ihre Winkellage gegenüber dem Bügel während der Bewegung von der Ruheposition in die Unfallposition beibehält.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kopfstütze für Fahrzeuge mit einem mit einem Fahrzeugsitz verbindbaren Bügel, der zwei parallel angeordnete Kopfstützenstangen und eine die Kopfstützenstangen oben verbindende Querstange aufweist, einer Prallplatte, die mit einem Antrieb ausgehend von einer Ruheposition in eine gegenüber der Ruheposition nach vorn oben versetzte Unfallposition bewegbar ist, und einem gegenüber dem Bügel und der Prallplatte beweglichen Führungsteil.
Derartige Kopfstützen sollen insbesondere bei einem Auffahrunfall den als Schleudertrauma bekannten Verletzungen vorbeugen, indem sie die Prallplatte näher an den Kopf eines Fahrzeuginsassen bewegen, so dass die Rückwärtsbewegung des Kopfes früher abgefangen wird.
Aus der Druckschrift EP 1 288 062 A1 ist eine Kopfstütze bekannt, bei der zwei Kopfstützenstangen von einer Trägerplatte verbunden sind. Über ein durch eine Feder vorgespanntes Parallelogrammgestänge ist an der Trägerplatte eine Prallplatte befestigt. Bei einem Unfall wird das Parallelogrammgestänge durch die vorgespannte Feder aufgeklappt, wobei die Prallplatte nach vom und nach oben geschwenkt wird.
Aus der Druckschrift DE 10 2004 017 688 A1 ist eine Kopfstütze mit einem Bügel bekannt, an dem eine Prallplatte über ein scherenartig aufklappendes Verbindungsgestänge angelenkt ist. Durch Aufklappen des Verbindungsgestänges bewegt sich die Prallplatte vorwiegend nach vom.
Aus der Druckschrift DE 102 08 620 C1 ist eine weitere Kopfstütze bekannt, bei der zwei Kopfstützenstangen durch eine Trägerplatte verbunden sind. An der Prallplatte ist über eine an derem unteren Ende horizontal angeordnete Schwenkachse ein bewegliches Führungsteil angeordnet, das durch eine vorgespannte Feder im Falle eines Unfalls nach vom klappt. Eine Prallplatte ist verschieblich an dem Führungsteil befestigt. Nach dem Aufklappen des Führungsteils verschiebt sich die Prallplatte entlang des Führungsteils nach vom oben. Ein insoweit vergleichbarer Mechanismus ist auch bei der aus der Druckschrift DE 103 35 268 B3 bekannten Kopfstütze verwirklicht.
Davon ausgehend ist die Aufgabe der Erfindung, eine Kopfstütze für Fahrzeuge zur Verfügung zu stellen, die die teils komplizierten Bewegungsabläufe vereinfacht und einen einfachen und kompakten Aufbau ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Kopfstütze für Fahrzeuge mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Die erfindungsgemäße Kopfstütze für Fahrzeuge hat

– einen mit einem Fahrzeugsitz verbindbaren Bügel, der zwei parallel angeordnete Kopfstützenstangen und eine die Kopfstützenstangen oben verbindende Querstange aufweist,
– eine Prallplatte, die mit einem Antrieb ausgehend von einer Ruheposition in eine gegenüber der Ruheposition nach vorn oben versetzte Unfallposition bewegbar ist, und
– ein gegenüber dem Bügel und der Prallplatte bewegliches Führungsteil, wobei
– das Führungsteil ein Schlitten ist, der in seinem unteren Bereich auf Abschnitten der Kopfstützenstangen geführt ist und mindestens eine gegenüber diesen Abschnitten der Kopfstützenstangen geneigte Führungsfläche aufweist, die an der Querstange des Bügels geführt ist,
– die Prallplatte über eine Schwenkachse an dem Schlitten angelenkt ist, und
– die Prallplatte in einem Abstand von der Schwenkachse mindestens eine zweite Führung aufweist, die eine Schwenkbewegung der Prallplatte um die Schwenkachse so führt, dass die Prallplatte ihre Winkellage gegenüber dem Bügel während der Bewegung von der Ruheposition in die Unfallposition beibehält.

Die Prallplatte nimmt den Stoß eines auf die Kopfstütze auftreffenden Kopfes auf. Es versteht sich, dass sie in der Regel mit einer geeigneten Polsterung versehen ist. Eine erste Führung erhält die Prallplatte durch ihre Anlenkung an dem Schlit ten über die Schwenkachse, die bevorzugt horizontal nahe des oberen Endes der Prallplatte und des Schlittens angeordnet ist. Die Führung des Schlittens auf den Abschnitten der Kopfstützenstangen kann insbesondere durch Ausnehmungen oder Löcher im Schlittenteil realisiert werden. Diese weisen gegenüber dem Bügel ausreichend Spiel auf, um ein Verkippen des Schlittenteils zu ermöglichen. Die geneigte Führungsfläche am Schlitten ist oberhalb der Führungselemente des Schlittens für die Führung auf den Abschnitten der Kopfstützenstangen angeordnet.
Durch die Führung des unteren Bereichs des Schlittens auf den Abschnitten der Kopfstützenstangen bewegt sich dieser Bereich des Schlittens auf einer vom Verlauf der Abschnitte der Kopfstützenstangen vorgegebenen Bahn, die je nach Neigung der Kopfstützenstangen in der Regel überwiegend vertikal ausgerichtet ist. Bevorzugt sind die Abschnitte der Kopfstützenstangen gegenüber den in der Rückenlehne des Sitzes platzierten Abschnitten der Kopfstützstangen nach vorn abgewinkelt. Dadurch kann der unteren Führung des Schlittens eine Bewegungskomponente nach vorn verliehen werden. Die Abschnitte der Kopfstützenstangen können im Wesentlichen geradlinig sein, sie können jedoch auch einen gekrümmten Verlauf haben, was ihnen unter Umständen eine höhere Festigkeit verleihen kann.
Zusätzlich wird der Schlitten durch die gegenüber den Abschnitten der Kopfstützenstangen geneigte Führungsfläche an der Querstange des Bügels geführt. Dadurch erfolgt dort eine Bewegung des Schlittens in einer gegenüber den Kopfstützenstangenabschnitten geneigten Richtung mit stärker ausgeprägter horizontaler Richtungskomponente. Sofern die Führungsfläche und/oder die Abschnitte der Kopfstützenstangen nicht geradlinig sind, bezieht sich die Neigung zwischen der Führungsfläche und den Abschnitten der Kopfstützenstangen auf die Hauptbewegungsrichtungen entlang der jeweiligen Führungen, die beispielsweise durch eine gerade Verbindung zwischen den der Ruhe- und der Unfallposition zugeordneten Punkten der Führungsfläche bzw. der Abschnitte der Kopfstützenstangen definiert werden kann. Es ist möglich, dass die Führungsfläche nicht in jedem Abschnitt bzw. nicht gegenüber jedem Teil der Abschnitte der Kopfstützenstangen geneigt ist. Ausgeschlossen ist jedoch insbesondere ein weitgehend paralleler Verlauf der Abschnitte der Kopfstützenstangen und der Führungsfläche entlang der gesamten Bewegung. Insgesamt führt der Schlitten eine überlagerte Translations- und Rotationsbewegung aus. Dadurch gelingt es, die über die Schwenkachse an dem Schlitten angelenkte Prallplatte in einem einzigen, flüssigen Bewegungsablauf gleichzeitig nach vorn und nach oben zu verlagern.
Um die Prallplatte während der Bewegung in ihrer bevorzugten, auf den Kopf abgestimmten Winkellage zu halten, weist die Prallplatte in einem Abstand von der Schwenkachse mindestens eine zweite Führung auf. Im Ergebnis wird die Prallplatte so geführt, dass sie der Bewegung der Schwenkachse unter Beibehaltung ihrer normalerweise ungefähr vertikalen Winkelausrichtung folgt.
Gegenüber den aus dem Stand- der Technik bekannten Führungsmechanismen für die Prallplatte, etwa eines Parallelogramm- oder scherenförmig aufklappenden Gestänges oder eines aufklappenden Führungsteils mit Gleitmechanismus, zeichnet sich die erfindungsgemäße Kopfstütze durch einen sehr einfachen Aufbau aus. Insbesondere erfolgt die Führung des Schlittens unmittelbar an dem Bügel. Weitere für den Bewegungsablauf maßgebliche Führungsteile, die sich gleichzeitig gegenüber dem Bügel und der Prallplatte bewegen, werden nicht benötigt. Vor dem Hintergrund der angestrebten Gewichtsreduktion ist dieser kompakte Aufbau von besonderer Bedeutung. Dies gilt umso mehr, als die Kopfstütze bei hoher Massenträgheit durch ihren großen Abstand von der Befestigung der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes eine starke Hebelwirkung entfaltet.
In einer Ausgestaltung ist die Führungsfläche an dem Schlitten gekrümmt. Gegenüber einer geraden, geneigten Führungsfläche kann dadurch die Bewegung der Schwenkachse gezielt an den gewünschten Verstellweg der Prallplatte angepasst werden. Eine gegebenenfalls vorhandene Krümmung der Führungsabschnitte der Kopfstützenstangen kann durch einen gekrümmten Verlauf der Führungsfläche kompensiert werden. Zusätzlich ermöglicht eine gekrümmte Führungsfläche einen noch flüssigeren Bewegungsablauf des Schlittens.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die Krümmung so berechnet, dass die Schwenkachse von der Ruheposition in die Unfallposition eine lineare Bewegung ausführt. Dadurch bewegt sich die Schwenkachse und mit ihr die Prallplatte auf direktem, geraden Weg von der Ruheposition in die Unfallposition. Dies begünstigt einen besonders schnellen Ablauf der Bewegung. Zusätzlich ergeben sich zwischen der Ruhe- und der Unfallposition ergonomisch günstige Zwischenstellungen, die im Falle eines Auftreffens des Kopfes auf die Prallplatte vor Ende des Verstellvorgangs in die Unfallposition einen optimalen Schutz vor Verletzungen bieten.
In einer Ausgestaltung lässt die mindestens eine zweite Führung an der Prallplatte eine Bewegung der Prallplatte im Wesentlichen nur in Richtung der Bewegung der Schwenkachse zu. Dadurch folgt die Prallplatte im Bereich der zweiten Führung der Bewegung der Schwenkachse, so dass ihre bevorzugte Winkellage beibehalten wird.
In einer Ausgestaltung weist der Schlitten zwei Teile auf, die über die Schwenkachse miteinander verbunden sind und zwischen denen mindestens ein Langloch ausgebildet ist, dessen einer Rand die Führungsfläche bildet. Diese Ausgestaltung bietet insbesondere Vorteile bei der Montage der Kopfstütze: Zunächst können die Abschnitte der Kopfstützenstangen in die zugehörigen Führungselemente des ersten Schlittenteils eingesetzt werden, anschließend erfolgt eine Verbindung der beiden Schlittenteile über die Schwenkachse, wobei das sich ausbildende Langloch zwischen den beiden Schlittenteilen um die Querstange des Bügels herum geschlossen wird.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Prallplatte Verriegelungselemente auf, die im Falle eines Aufpralls auf die Prallplatte mit einem fest an dem Bügel angeordneten Gegenstück zusammenwirken und eine Rückbewegung der Prallplatte in Richtung zu der Ruheposition hin verhindern. Durch die Anordnung der Verriegelungselemente an der Prallplatte und des Gegenstücks an dem Bügel werden von der Prallplatte aufgefangene Kräfte unmittelbar in den Bügel eingeleitet. Dadurch kann die Rückbewegung der Prallplatte besonders sicher unterbunden werden, ohne dass es zu hohen Belastungen der zwischen Bügel und Prallplatten angeordneten Elemente kommt.
Gemäß einer Ausgestaltung sind die Verriegelungselemente der Prallplatte nahe der mindestens einen zweiten Führung der Prallplatte angeordnet. Dadurch unterbinden die Verriegelungselemente wirksam insbesondere eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse.
In einer Ausgestaltung weist der Schlitten Verriegelungselemente auf, die im Falle eines Aufpralls auf die Prallplatte mit einem fest an dem Bügel angeordneten Gegenstück zusammenwirken und eine Rückbewegung des Schlittens in Richtung zu der Ruheposition hin verhindern. Auch durch diese Verriegelung erfolgt eine nahezu unmittelbare Krafteinleitung von der Prallplatte in den Bügel. Hierzu trägt bei, dass die Bewegungsrichtung der Schwenkachse weitgehend in Richtung eines Aufpralls erfolgt.
Bevorzugt sind die Verriegelungselemente am Schlitten und/oder an der Prallplatte so ausgebildet, dass sie eine Verriegelung entlang des gesamten Verstellwegs ermöglichen. Beispielsweise können sie jeweils einer Führung des Schlittens bzw. der Prallplatte zugeordnet sein und sich jeweils über die Länge dieser Führung erstrecken.
In einer Ausgestaltung sind die Verriegelungselemente am Schlitten an einem Rand des mindestens einen Langlochs ausgebildet. Bevorzugt befinden sie sich am der geneigten Führungsfläche gegenüberliegenden Rand des Langlochs.
In einer Ausgestaltung ist an dem Bügel ein Trägerteil fest angeordnet, an dem die Gegenstücke zu den Verriegelungselementen an der Prallplatte und/oder an dem Schlitten ausgebildet sind. Das Trägerteil bietet Flexibilität bei der Anordnung der Gegenstücke, wobei die unmittelbare Krafteinleitung in den Bügel durch die feste Anordnung des Trägerteils beibehalten wird.
Gemäß einer Ausgestaltung sind die Verriegelungselemente an der Prallplatte und/oder an dem Schlitten Zahnreihen und die Gegenstücke sind Zähne. Eine derartige Verzahnung erlaubt eine einfache und zuverlässige Verhinderung der Rückbewegung der Prallplatte bzw. des Schlittens.
In einer Ausgestaltung ist eine Feder vorhanden, die die Prallplatte mit einer Kraft in Richtung zu der Ruheposition hin beaufschlagt. Diese Feder ist unabhängig von dem Antrieb, der die Prallplatte im Wesentlichen in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Die Feder wird somit im Falle eines Unfalls durch den Antrieb und die Bewegung der Prallplatte von der Ruheposition in die Unfallposition gespannt. Übt der Antrieb nach dem Unfall keine Kraft mehr auf die Prallplatte aus, kann die Feder eine automatische Rückbewegung in die Ruheposition bewirken.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die Feder so angeordnet, dass die von der Feder ausgeübte Kraft die Führungsfläche am Schlitten in Anlage mit der Querstange hält. In dieser Ausgestaltung erfülllt die Feder eine Doppelfunktion. Einerseits führt sie die Prallplatte nach dem Unfall zurück in die Ruheposition, andererseits trägt sie zu der erwünschten Führung des Schlittens bei.
Gemäß einer Ausgestaltung umschließt das mindestens eine Langloch am Schlitten die Querstange lose, so dass im Falle eines Aufpralls auf die Prallplatte eine Ausweichbewegung des Schlittens nach hinten erfolgt und die Verriegelungselemente am Schlitten in Eingriff mit dem Gegenstück gelangen. Demnach wird der Eingriff der Verriegelungselemente mit dem zugehörigen Gegenstück erst im Falle eines Aufpralls auf die Prallplatte bewirkt. Vor dem Aufprall, d. h. während der von der Ruheposition ausgehenden Verstellbewegung in Richtung zu der Unfallposition hin, gibt es keinen die Verstellbewegung möglicherweise erschwerenden Eingriff der Verriegelungselemente mit dem zugehörigen Gegenstück. Es erfolgt daher eine bis zum Aufprall ungehinderte Bewegung des Schlittens.
In einer Ausgestaltung ist ein erstes Ende der Feder an der Schwenkachse und ein zweites Ende der Feder an dem Trägerteil angelenkt. Damit ist eine konstruktiv günstige und einfache Anlenkung der Feder gefunden.
In einer Ausgestaltung ist die mindestens eine zweite Führung der Prallplatte eine Nut oder ein Schlitz, der mit einem Stift oder Bolzen zusammenwirkt. Die Nut oder der Schlitz sind bevorzugt in zwei gegenüberliegenden, seitlichen Wänden der Prallplatte angeordnet. Die zugehörigen Stifte oder Bolzen sind bevorzugt am Trägerteil fixiert. Damit ist ein einfacher und wirksamer Führungsmechanismus gefunden.
In einer Ausgestaltung wirkt die mindestens eine zweite Führung an der Prallplatte mit den beiden gekröpften Enden einer drehbar gelagerten Querstange zusammen, wobei sich die beiden gekröpften Enden im Falle eines Aufpralls auf die Prallplatte durch eine Verdrehung der Querstange nach hinten und/oder nach oben bewegen und die Verriegelungselemente an der Prallplatte in Eingriff mit dem Gegenstück gelangen. Ähnlich wie bei der beschriebenen Verriegelung des Schlittens, die erst durch eine Rückbewegung der Prallplatte wirksam wird, ist auch in dieser Ausgestaltung eine ungehinderte Verstellbewegung der Prallplatte ausgehend von der Ruheposition in Richtung zu der Unfallposition hin möglich. Die Verriegelung wird erst wirksam, wenn ein Aufprall auf die Prallplatte erfolgt. Durch die drehbar gelagerte Querstange mit gekröpften Enden kann die durch den Aufprall auf die Prallplatte vermittelte Ausweichbewegung so gelenkt werden, dass der Eingriff der Verriegelungselemente mit dem zugehörigen Gegenstück begünstigt wird. Insbesondere kann die Prallplatte im Bereich der mindestens einen zweiten Führung durch die Verdrehung der Querstange teilweise nach oben umgelenkt werden. Bei entsprechender Anordnung der Verriegelungselemente und des zugehörigen Gegenstücks werden beide dadurch gezielt aufeinander zu bewegt.
In einer Ausgestaltung ist an der Querstange ein Hebelarm ausgebildet, an dem das zweite Ende der Feder angelenkt ist, so dass die Kraft der Feder die gekröpften Enden der Querstange nach vorne und/oder nach unten bewegt. Bei entsprechender Anordnung der Verriegelungselemente und der zugehörigen Gegenstücke wird dadurch ein Eingriff zwischen diesen verhindert bzw. aufgehoben. Erst bei einem Aufprall auf die Prallplatte wird die Federkraft überwunden und der Eingriff hergestellt. Durch das automatische Aufheben des Eingriffs nach dem Aufprall infolge der entsprechenden Drehbewegung der Querstange kann die Prallplatte durch die Federkraft automatisch in ihre Ruheposition zurückbewegt werden.
Nach einem Aufprall kann der Eingriff der Verriegelungselemente am Schlitten mit den zugehörigen Gegenstücken automatisch aufgehoben werden. Dies ermöglicht eine automatische Rückführung der Prallplatte durch die Feder.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in zehn Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Kopfstütze, links in der Ruheposition, rechts in der Unfallposition,
2 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Kopfstütze,
3 eine auseinandergezogene Darstellung der wesentlichen Bestandteile der erfindungsgemäßen Kopfstütze in einer perspektivischen Ansicht,
4 Bügel und Trägerteil der erfindungsgemäßen Kopfstütze im Querschnitt entlang einer vertikalen Längsebene,
5 einen Querschnitt durch Bügel, Trägerteil und Schlitten entlang der gleichen Schnittebene wie in 4,
6 einen Querschnitt durch die Kopfstütze entlang der gleichen Ebene wie in den 4 und 5 in der Ruheposition,
7 eine 6 entsprechende Ansicht der Kopfstütze in einer Zwischenposition zwischen Ruhe- und Unfallposition,
8 eine den 6 und 7 entsprechende Ansicht der Kopfstütze in der Unfallposition,
9 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Kopfstütze schräg von hinten,
10 eine perspektivische Ansicht auf Bügel, Trägerteil, Querstange und Feder der erfindungsgemäßen Kopfstütze in einer teilweise geschnittenen Darstellung.
In allen Figuren ist die Kopfstütze ohne Polsterung und Bezug dargestellt, um die für den Bewegungsablauf maßgeblichen Teile deutlicher zu zeigen.
In der 1 links ist die Kopfstütze in der Ruheposition dargestellt. Man erkennt die Prallplatte 10, die eine Seitenwand 12 mit Verstärkungsrippen umfasst. Im unteren Bereich der Seitenwand 12 ist eine schräg nach vorn oben verlaufende, streifenförmige Ausbuchtung 14 zu erkennen, an deren Rückseite die zweite Führung ausgebildet ist. Die Prallplatte 10 besteht aus Kunststoff. Die Prallplatte 10 ist über eine nahe dem oberen Ende der Prallplatte 10 horizontal angeordneten Schwenkachse 16 an dem Schlitten 18 angelenkt, der nur im rechten, die Unfallposition der Kopfstütze zeigenden Teil der 1 sichtbar ist. In diesem Teil der 1 sind auch die Kopfstützenstangen 20 sichtbar. Diese weisen einen geradlinigen Abschnitt 22 auf, der in der Ruheposition der Kopfstütze hinter der Seitenwand 12 der Prallplatte 10 angeordnet ist. Unterhalb der geradlinigen Abschnitte 22 sind die Kopfstützenstangen entsprechend dem Neigungswinkel einer Rückenlehne abgewinkelt.
Mit Blick auf den Bewegungsablauf erkennt man, dass die Prallplatte 10 in Ruhe- und Unfallposition die gleiche Winkellage gegenüber den Kopfstützenstangen 20 aufweist. Im Unterschied zur Ruheposition, in der der Schlitten 18 von der Seitenwand 12 der Prallplatte 10 verdeckt wird, ist in der Unfallposition der Schlitten 18 um die Schwenkachse 16 verschwenkt und gegenüber der Prallplatte 10 aufgeklappt. In der Unfallposition ist die Prallplatte 10 gegenüber der Ruheposition um ungefähr 5 cm nach vorne und 3 cm nach oben verschoben.
In der Vorderansicht der 2 erkennt man die gitterförmige Ausgestaltung der Vorderwand der Prallplatte 10, die im Bereich des zu erwartenden Aufpralls eines Kopfes auf die Prallplatte 10 durch eine ringförmige Struktur verstärkt ist. Die Schwenkachse 16 erstreckt sich über die gesamte Breite der Prallplatte 10 nahe des oberen Endes der Prallplatte 10. Die Schwenkachse 16 ist durch drei hülsenförmige Abschnitte 24 der Prallplatte 10, die sich in der Mitte und an den beiden Außenseiten der Prallplatte 10 befinden, hindurchgeführt. Zwischen den hülsenförmigen Abschnitten 24 befinden sich zwei weitere hülsenförmige Abschnitte 26 eines ersten Schlittenteils 30 und zwei weitere hülsenförmige Abschnitte 28 eines zweiten Schlittenteils 32. Auch durch die hülsenförmige Abschnitte 26, 28 ist die Schwenkachse 16 hindurchgeführt. Die Schwenkachse 16 verbindet somit sowohl den ersten Schlittenteil 30 mit dem zweiten Schlittenteil 32, als auch die beiden Schlittenteile 30, 32 mit der Prallplatte 10.
Weitere in der 2 sichtbare Elemente, auf deren Funktion später eingegangen wird, sind die streifenförmigen Zahnreihen 34 am ersten Schlittenteil 30, die streifenförmigen Zahnreihen 36 an der Prallplatte 10 und die Feder 38, deren erstes Ende 40 an der Schwenkachse 16 und deren zweites Ende 42 am Schlitten 18 angelenkt ist.
In der 3 sind die Einzelteile der Kopfstütze in einer perspektivischen Ansicht abgebildet. Rechts unten ist der Bügel 44 dargestellt, bestehend aus zwei Kopf stützenstangen 20, die jeweils einen geradlinigen Abschnitt 22 aufweisen, und einer Querstange 46.
Links unten in der 3 ist die bereits im Detail besprochene Prallplatte 10 dargestellt.
Ganz links ist die Feder 38 mit erstem Ende 40 und zweitem Ende 42 zu sehen.
Rechts neben der Feder ist eine Querstange 48 mit zwei gekröpften Enden 50 und einem durch eine dreieckige Biegung in der Mitte der Querstange gebildeten Hebelarm 52 zu sehen.
Ebenfalls dargestellt sind die Schwenkachse 16 und ein Zugelement 54 des Antriebs. Das Zugelement 54 besteht aus einem Bowdenzug mit einem zylindrischen Abschlusselement 56.
In der Mitte der Figur ist ein Trägerteil 58 dargestellt, das zwei Löcher zur Aufnahme der gradlinigen Abschnitte 22 der Kopfstützenstangen 20 und eine gekrümmte Anlagefläche 62 aufweist, die im montierten Zustand von unten an der Querstange 46 des Bügels 44 anliegt. In der Mitte der gekrümmten Anlagefläche 62 befindet sich ein Loch 64, durch welches das Zugelement 54 hindurchgeführt werden kann.
Oben rechts in der Figur sind das erste Schlittenteil 30 und das zweite Schlittenteil 32 dargestellt. Beide zusammen bilden den Schlitten 18. Gut zu erkennen sind Durchgangslöcher 66 unten am ersten Schlittenteil 30, die auf jeder Seite in zwei annähernd parallelen Platten ausgebildet sind und zur Aufnahme der geradlinigen Abschnitte 22 der Kopfstützenstangen 20 dienen. Sie bewirken eine lineare Führung des unteren Bereichs des Schlittens 18. Am zweiten Schlittenteil 32 sind unten vier nach unten weisende, schlitzartige Aufnahmen 68 ausgebildet, die auf korrespondierende, stegförmige Abschnitte am ersten Schlittenteil 30 aufsteckbar sind. Dadurch kann bei der Montage der Kopfstütze wie folgt vorgegangen werden. Zuerst wird der Bügel 44 in die Löcher 60 des Trägerteils 58 eingesetzt. Danach werden die Kopfstützenstangen 20 durch die Durchgangslöcher 66 im ersten Schlittenteil 30 hindurchgeführt, bis sich die Querstange 46 des Bügels 44 unterhalb des oberen Endes des ersten Schlittenteils 30 befindet. Anschließend wird das zweite Schlittenteil mit den Aufnahmen 68 auf korrespondierende, stegförmige Abschnitte am ersten Schlittenteil 30 aufgesetzt, wobei sich die Querstange 46 zwischen dem ersten Schlittenteil 30 und dem zweiten Schlittenteil 32 befindet. Anschließend können erster Schlittenteil 30 und zweiter Schlittenteil 32 oben zusammengeführt werden, und die Prallplatte 10 kann in ihre Position gebracht werden. Durch Hindurchführen der Schwenkachse 16 durch die hülsenförmigen Abschnitte 24 an der Prallplatte 10, die hülsenförmigen Abschnitte 26 am ersten Schlittenteil 30 und die hülsenförmigen Abschnitte 28 am zweiten Schlittenteil 32 werden die Schlittenteile 30, 32 und die Prallplatte 10 miteinander verbunden.
In der 4 ist die Anordnung des Trägerteils 58 bezüglich des Bügels 44 dargestellt. Gut erkennbar ist das Anliegen der gekrümmten Anlagefläche 62 an der Querstange 46 des Bügels. Das Trägerteil 58 erstreckt sich von der Querstange 46 schräg nach vorn unten. Es ist ebenso wie die Prallplatte 10 und die Teile des Schlittens 18 aus Kunststoff gefertigt.
In der 5 ist zusätzlich zu den Elementen aus der 4 der Schlitten 18, bestehend aus erstem Schlittenteil 30 und zweitem Schlittenteil 32, montiert. Zwischen dem ersten Schlittenteil 30 und dem zweiten Schlittenteil 32 ist ein Langloch 70 ausgebildet, das in Längsrichtung einen leicht gekrümmten Verlauf hat. Der Rand der hinteren Längsseite des Langlochs 70 bildet eine Führungs fläche 72, die gegenüber der Richtung der geradlinigen Abschnitte 22 der Kopfstützstangen 20 nach vorn geneigt ist. Die Führungsfläche 72 wirkt mit einer hinteren und oberen Kante der Querachse 46 zusammen. In der dargestellten Ruheposition befindet sich die Querachse 46 am oberen Ende der Führungsfläche 72 bzw. am oberen Ende des Langlochs 70. An dem der Führungsfläche 72 gegenüberliegenden Rand des Langlochs 70 ist eine Zahnreihe 34 angeordnet, die im Querschnitt einen sägezahnförmigen Verlauf hat. Jeder einzelne Sägezahn kann mit einem Zahn 74 am Trägerteil, der nahe der Querstange 46 angeordnet ist und ein Gegenstück zur Zahnreihe 34 bildet, zusammenwirken.
In der Ansicht der 6 ist die Anordnung der 4 und 5 um die Prallplatte 10 sowie die Querstange 46 mit gekröpften Enden 50 ergänzt. Sie befindet sich nach wie vor in der Ruheposition.
Die Prallplatte 10 ist über die Schwenkachse 16 am Schlitten 18 angelenkt. Die Prallplatte 10 weist eine Nut 76 auf, die eine zweite Führung der Prallplatte bewirkt. Dazu wirkt sie mit den gekröpften Enden 50 der Querstange 48 zusammen. Die Ausrichtung der Nut 76 ist so gewählt, dass diese Führung eine Bewegung der Prallplatte ausschließlich in Richtung der durch die Bewegung des Schlittens 18 vorgegebenen Bewegungsrichtung der Schwenkachse 16 zulässt. Dadurch bleibt die Winkellage der Prallplatte 10 auf dem Weg von der Ruhe- in die Unfallposition erhalten.
Die Zahnreihe 36 ist an der Prallplatte 10 im Bereich der von der Nut 76 bewirkten zweiten Führung ausgebildet. Sie hat ebenfalls einen sägezahnförmigen Verlauf und wirkt mit einem Zahn 78 am unteren Ende des Trägerteils 58 zusammen, der ein Gegenstück bildet.
Die 7 zeigt die Anordnung der 6, ergänzt durch das Zugelement 54 mit zylindrischem Abschlusselement 56 und die Feder 38 in einer Stellung zwischen Ruhe- und Unfallposition.
Das zylindrische Abschlusselement 56 ist in eine Aufnahme am Schlitten 18 eingesetzt. Das Zugelement 54 verläuft von dort durch das Loch 64 im Trägerteil 58 in das Innere der Querstange 46 hinein. Von dort kann das Zugelement 54 durch eine der Kopfstützenstangen in die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes geführt sein, wo ein Betätigungselement des Antriebs angeordnet ist. Dieses kann von einem Crashsensor des Fahrzeugs, der beispielsweise auch für die Auslösung des Airbags zuständig ist, angesteuert werden. Alternativ kann das Betätigungselement bei einem Heckaufprall auf das Fahrzeug durch den Körper des Insassen, der in die Rückenlehne gepresst wird, angetrieben oder ausgelöst werden. In beiden Fällen wird das Abschlusselement 56 des Zugelements 54 an die Querstange 46 herangezogen, wodurch der Schlitten 18 in einer überlagerten Translations- und Rotationsbewegung nach vorne oben gezogen wird.
Erfolgt ein Aufprall eines Kopfes auf die Prallplatte 10, führt diese eine kurze Rückwärtsbewegung aus, bis die Zahnreihen 34 und 36 in Eingriff mit ihren zugehörigen Gegenstücken 74 bzw. 78 gelangen. Bei der Rückbewegung der Prallplatte 10 löst sich die Führungsfläche 72 von der Querstange 46, so dass sich die Zahnreihe 34 unmittelbar auf den Zahn 74 zu bewegt.
Im Bereich der durch die Nut 76 bewirkten zweiten Führung der Prallplatte wird diese durch den Aufprall des Kopfes ebenfalls zunächst nach hinten bewegt. Durch die bezüglich der drehbaren Lagerung der Querstange 48 beabstandeten, gekröpften Enden 50 der Querstange 48 wird die Prallplatte 10 zusätzlich leicht nach oben gelenkt. Dies begünstigt den Eingriff der Zahnreihe 36 mit dem Zahn 78.
Solange keine Krafteinwirkung von außen auf die Prallplatte 10 einwirkt, hält die Feder 38 die Führungsfläche 72 in Anlage mit der Querstange 46. Gleichzeitig hält die Feder mit ihrem zweiten Ende, das an dem Hebelarm 52 der Querstange 48 ausgebildet ist, die Querstange 48 in ihrer in der Figur gezeigten Drehstellung. Somit führt die Feder 38 dazu, dass sowohl die Zahnreihe 34 als auch die Zahnreihe 36 ohne äußere Krafteinwirkung auf die Prallplatte 10 nicht in Eingriff mit den jeweiligen Gegenstücken 74 bzw. 78 gelangt.
In der 8 ist die Anordnung der 7 nochmals dargestellt, diesmal in der Unfallposition. In dieser Position ist das zylindrische Abschlusselement 56 des Zugelements nahezu vollständig an die Querstange 46 des Bügels 44 herangezogen. Auch in der Unfallposition erfolgt eine Verriegelung der beiden Zahnreihen 34 und 36 in Folge eines Auftreffens des Kopfes auf die Prallplatte 10. Ohne diese Krafteinwirkung auf die Prallplatte 10 wird der Eingriff der Zahnreihen 34 und 36 mit den zugehörigen Gegenstücken durch die Feder 38 automatisch aufgehoben, so dass die Kopfstütze bei einer Entspannung des Zugelements 54 automatisch in ihre Ruheposition zurückbewegt wird.
In der Rückansicht der 9 erkennt man insbesondere den Verlauf des Zugelements 54 mit dem eine Aufnahme am Schlitten hintergreifenden zylindrischen Abschlusselement 56. Ebenfalls gut zu erkennen sind die beiden Zahnreihen 34 am ersten Schlittenteil 30.
In der 10 ist die Anordnung der Querstange 46, die in dem Trägerteil 58 drehbar gelagert ist, nochmals verdeutlicht. Gut zu erkennen sind die gekröpften Enden 50 und der durch dreieckige Biegung des mittleren Abschnitts der Querstange 46 gebildete Hebelarm 52, an dem das zweite Ende der Feder 38 angelenkt ist.

Claims

Kopfstütze für Fahrzeuge mit • einem mit einem Fahrzeugsitz verbindbaren Bügel (44), der zwei parallel angeordnete Kopfstützenstangen (20) und eine die Kopfstützenstangen (20) oben verbindende Querstange (46) aufweist, • einer Prallplatte (10), die mit einem Antrieb ausgehend von einer Ruheposition in eine gegenüber der Ruheposition nach vorn oben versetzte Unfallposition bewegbar ist, und • einem gegenüber dem Bügel (44) und der Prallplatte (10) beweglichen Führungsteil, dadurch gekennzeichnet, dass • das Führungsteil ein Schlitten (18) ist, der in seinem unteren Bereich auf Abschnitten (22) der Kopfstützenstangen (20) geführt ist und mindestens eine gegenüber diesen Abschnitten (22) der Kopfstützenstangen (20) geneigte Führungsfläche (72) aufweist, die an der Querstange (46) des Bügels (44) geführt ist, • die Prallplatte (10) über eine Schwenkachse (16) an dem Schlitten (18) angelenkt ist, und • die Prallplatte (10) in einem Abstand von der Schwenkachse (16) mindestens eine zweite Führung aufweist, die eine Schwenkbewegung der Prallplatte (10) um die Schwenkachse (16) so führt, dass die Prallplatte (10) ihre Winkellage gegenüber dem Bügel (44) während der Bewegung von der Ruheposition in die Unfallposition beibehält.
Kopfstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche (72) an dem Schlitten gekrümmt ist.
Kopfstütze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung so berechnet ist, dass die Schwenkachse (16) von der Ruheposition in die Unfallposition eine lineare Bewegung ausführt.
Kopfstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zweite Führung an der Prallplatte (10) eine Bewegung der Prallplatte (10) nur in Richtung der Bewegung der Schwenkachse (16) zulässt.
Kopfstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (18) zwei Teile (30, 32) aufweist, die über die Schwenkachse (16) miteinander verbunden sind und zwischen denen mindestens ein Langloch (70) ausgebildet ist, dessen einer Rand die Führungsfläche (72) bildet.
Kopfstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb ein Zugelement (54) aufweist, das den Schlitten (18) in Richtung zu der Querstange (46) des Bügels (44) hin zieht.
Kopfstütze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb, der das Zugelement (54) betätigt, außerhalb der Kopfstütze angeordnet ist.
Kopfstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte (10) Verriegelungselemente aufweist, die im Falle eines Aufpralls auf die Prallplatte (10) mit einem fest an dem Bügel (44) angeordneten Gegenstück zusammenwirken, und eine Rückbewegung der Prallplatte (10) in Richtung zu der Ruheposition hin verhindern.
Kopfstütze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungselemente der Prallplatte (10) nahe der mindestens einen zweiten Führung der Prallplatte (10) angeordnet sind.
Kopfstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (18) Verriegelungselemente aufweist, die im Falle eines Aufpralls auf die Prallplatte (10) mit einem fest an dem Bügel (44) angeordneten Gegenstück zusammenwirken und eine Rückbewegung des Schlittens (18) in Richtung zu der Ruheposition hin verhindern.
Kopfstütze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungselemente am Schlitten (18) an einem Rand des mindestens einen Langlochs (70) ausgebildet sind.
Kopfstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Bügel (44) ein Trägerteil (58) fest angeordnet ist, an dem die Gegenstücke zu den Verriegelungselementen an der Prallplatte (10) und/oder an dem Schlitten (18) ausgebildet sind.
Kopfstütze nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungselemente an der Prallplatte (10) und/oder an dem Schlitten (18) Zahnreihen (34, 36) und die Gegenstücke Zähne (74, 78) sind.
Kopfstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feder (38) vorhanden ist, die die Prallplatte (10) mit einer Kraft in Richtung zu der Ruheposition hin beaufschlagt.
Kopfstütze nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (38) so angeordnet ist, dass die von der Feder (38) ausgeübte Kraft die Führungsfläche (72) am Schlitten (18) in Anlage mit der Querstange (46) hält.
Kopfstütze nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Langloch (70) am Schlitten (18) die Querstange (46) lose umschließt, so dass im Falle eines Aufpralls auf die Prallplatte (10) eine Ausweichbewegung des Schlittens (18) nach hinten erfolgt und die Verriegelungselemente am Schlitten in Eingriff mit dem Gegenstück gelangen.
Kopfstütze nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Ende (40) der Feder (38) an der Schwenkachse (16) und ein zweites Ende (42) der Feder (38) an dem Trägerteil (58) angelenkt ist.
Kopfstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zweite Führung der Prallplatte (10) eine Nut (76) oder ein Schlitz ist, der mit einem Stift oder Bolzen zusammenwirkt.
Kopfstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zweite Führung an der Prallplatte (10) mit den beiden gekröpften Enden (50) einer drehbar gelagerten Querstange (48) zusammenwirkt, wobei sich die beiden gekröpften Enden (50) im Falle eines Aufpralls auf die Prallplatte (10) durch eine Verdrehung der Querstange (48) nach hinten und/oder nach oben bewegen und die Verriegelungselemente an der Prallplatte (10) in Eingriff mit dem Gegenstück gelangen.
Kopfstütze nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass an der Querstange (48) ein Hebelarm (52) ausgebildet ist, an dem das zweite Ende (42) der Feder (38) angelenkt ist, so dass die Kraft der Feder (38) die gekröpften Enden (50) der Querstange (48) nach vorne und/oder nach unten bewegt.