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Die vorliegende Erfindung betrifft eine reaktive Kopfstütze für einen Fahrzeugsitz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Kraftfahrzeugsitz mit einer solchen Kopfstütze.
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Beispielsweise aus der
EP 1 732 783 B1 ist eine reaktive Kopfstütze für einen Fahrzeugsitz bekannt, bei der eine Kopfauflage bei einem Aufprall des Fahrzeugs gegen ein am Fahrzeugsitz befestigtes Kopfstützengrundteil elektromagnetisch oder über einen Bowdenzug ausgestellt wird, um den Abstand der Kopfauflage zum Kopf des Insassen zu verkürzen und so insbesondere eine Überdehnung der Nackenwirbel infolge eines Peitschenschlageffektes zu vermeiden.
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Die
DE 10 2007 041 496 B3 und
10 2007 041 498 B3 schlagen demgegenüber eine reaktive Kopfstütze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit einer als erstes Teilstück bezeichneten Kopfauflage, einem als Komfortteilstück bezeichneten Trägerteil, einer als Sicherheitsteilstück bezeichneten Sicherheitseinrichtung und einem als drittes Teilstück bezeichneten Grundteil vor.
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Dabei kann durch eine Drehung des Komfortteilstückes die Kopfauflage zu Komfortzwecken durch den Benutzer in einer Verlagerungsrichtung vom Grundteil weg linear ausgestellt werden. Bei einem Unfall bewirkt eine Verdrehung des Sicherheitsteilstückes ebenfalls eine Verstellung der Kopfauflage zum Insassenkopf hin.
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Die Verlagerungswege durch Komfort- und Sicherheitsteilstück können gleich oder unterschiedlich groß sein. Dabei wird die Verstellung der Kopfauflage relativ zum Grundkörper durch eine nicht-additive Überlagerung der Bewegungen von Komfort- und Sicherheitsteilstück bestimmt, so dass bei einer Aktuierung der Sicherheitseinrichtung stets zunächst eine etwaig vorhandene Verlagerung durch die Verstelleinrichtung aufgebraucht wird und erst gegebenenfalls überschießend eine darüber hinausgehende Verlagerung in eine Sicherheitsstellung erfolgt.
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Dies ermöglicht es, auch weit ausgezogene Komfortstellungen zuzulassen, da bei einer Aktuierung der Sicherheitseinrichtung diese einer großen Verlagerung aus einer Gebrauchs- in eine weit ausgezogene Komfortstellungen nicht mehr die volle Verlagerungstrecke der Sicherheitseinrichtung additiv hinzufügt, sondern die Verlagerung durch die Verstelleinrichtung zunächst aufbraucht.
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Nachteilig kann umgekehrt jedoch die Verlagerung durch die Sicherheitseinrichtung vom Insassen nicht beeinflusst, insbesondere an unterschiedliche Körpermaße und -stellungen angepasst werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte reaktive Kopfstütze zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine erfindungsgemäße reaktive Kopfstütze für einen Fahrzeugsitz weist allgemein ein ein- oder mehrteiliges Grundteil zur Befestigung an einem Fahrzeugsitz auf. Das Grundteil kann fest mit dem Fahrzeugsitz verbunden, insbesondere, etwa bei einem Schalensitz, integral mit diesem ausgebildet, oder gegenüber dem Fahrzeugsitz bzw. dessen Rückenlehne, insbesondere gegenüber einem darin angeordneten Sitzrahmen, translatorisch, insbesondere durch eine oder mehrere ausziehbare Streben, und/oder rotatorisch, insbesondere durch ein Drehgelenk im Grundteil, einer Streben und/oder dem Fahrzeugsitz, verstellbar sein.
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Die Kopfstütze weist zudem ein gegenüber dem Grundteil bewegliches Kopfteil mit einem ein- oder mehrteiligen Trägerteil und einer ein- oder mehrteiligen Kopfauflage zur Abstützung eines Fahrzeuginsassen auf, die gegenüber dem Trägerteil beweglich an diesem befestigt bzw. geführt sein kann. Vorzugsweise ist das Trägerteil beweglich, insbesondere verschieblich, am Grundteil geführt bzw. befestigt.
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Weiterhin weist die Kopfstütze eine Sicherheitseinrichtung zur automatischen Bewegung des Kopfteils, insbesondere dessen Trägerteils, relativ zum Grundteil auf.
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Eine solche Sicherheitseinrichtung kann insbesondere durch eine Fahrzeug- und/oder Insassenbeschleunigung aktiviert werden, indem beispielsweise ein oder mehrere Beschleunigungssensoren eine Beschleunigung erfassen und bei Überschreiten eines Grenzwertes eine Elektromagneten (de)aktivieren, eine Federsperre lösen, einen Gasgenerator zünden oder dergleichen. Gleichermaßen kann die Sicherheitseinrichtung auch beispielsweise durch ein elektronisch aktiviertes Rückhaltesystem, etwa ein Airbag- oder Gurtstraffersystem, aktiviert werden.
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In einer bevorzugten Ausführung wird die Sicherheitseinrichtung mechanisch aktuiert. Hierzu kann im Fahrzeugsitz eine trägheitsbedingte Aktivierungsbewegung, etwa eine Verschiebung einer konturierten Platte durch einen in den Fahrzeugsitz, insbesondere dessen Rückenlehne, eintauchenden Insassen, zum Beispiel durch einen ein- oder mehrfach gefalteten Gelenkmechanismus, in eine größere Zugbewegung eines Bowdenzuges übersetzt werden, der seinerseits das Kopfteil, insbesondere dessen Trägerteil translatorisch zum Insassen hin ausschiebt. Hierbei kann die Sicherheitseinrichtung eine Zwangsführung zur Umsetzung einer Rotation durch den Bowdenzug in eine Translation des Kopf- bzw. Trägerteils aufweisen.
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Die Kopfstütze weist zudem eine Verstelleinrichtung zur Verstellung der Kopfauflage relativ zum Trägerteil auf. Diese kann insbesondere manuell durch den Insassen erfolgen, etwa durch Ausziehen bzw. Verdrehen der Kopfauflage relativ zum Trägerteil. Vorteilhafterweise ist eine Verstelleinrichtung rücksperrend derart ausgebildet, dass eine Rückstellung, insbesondere ein Einschieben bzw. Rückdrehen der Kopfauflage zum Trägerteil hin, erst nach Lösen einer Rücksperrung möglich ist.
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Eine solche Rücksperrung kann beispielsweise durch einen Freilauf, insbesondere eine oder mehrere in eine Richtung kraft- und/oder formschlüssig sperrende Klinken realisiert sein, welche federbeaufschlagt und/oder unter Eigengewicht mit einer Gegenverzahnung in einer Sperrichtung sperrend zusammenwirken und in der entgegengesetzten Richtung durch Anlaufschrägen oder dergleichen ausgelenkt werden. Sie kann beispielsweise durch Betätigung eines Entsperrgliedes, insbesondere eines den Freilauf freischaltenden Hebels oder Knopfes, und/oder dadurch lösbar ausgebildet sein, dass bei Überschreiten eines maximalen Auszugweges der Freilauf freischaltet und erst bei Erreichen einer Ausgangsstellung wieder aktiviert wird.
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Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass eine Position der Kopfauflage relativ zum Grundkörper sich additiv aus einer durch die Sicherheitseinrichtung bestimmten Position des Trägerteils relativ zum Grundteil und einer durch die Verstelleinrichtung bestimmten Position der Kopfauflage relativ zum Trägerteil ergibt.
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Im Gegensatz zur aus der
DE 10 2007 041 496 B3 und
10 2007 041 498 B3 bekannten Kopfstütze sind eine Verstellung der Kopfauflage relativ zum Trägerteil durch die Verstelleinrichtung und eine Bewegung des Trägerteils relativ zum Grundteil durch die Sicherheitseinrichtung vorteilhaft voneinander derart entkoppelt, dass eine Verstellung der Kopfauflage relativ zum Trägerteil durch die Verstelleinrichtung einer Bewegung des Trägerteils relativ zum Grundteil durch die Sicherheitseinrichtung hinzuaddiert wird und den Verlagerungsweg infolge eines Unfalls entsprechend vergrößert.
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Damit wird eine Anpassung der Kopfauflage an die Körpermaße und/oder -haltung eines Insassen, die dieser durch Betätigung der Verstelleinrichtung vorgenommen hat, auch bei einer Verlagerung des Kopfteils der reaktiven Kopfstütze durch die Sicherheitseinrichtung beibehalten. Hat also beispielsweise ein Insasse die Kopfauflage gegenüber einer Ausgangslage ausgezogen und/oder verdreht, um etwa eine übermäßige Nackenkrümmung auszugleichen, infolge derer sein Kopf gegenüber einer Normposition in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne versetzt ist, wird dieser Versatz auch bei der reaktiven Verlagerung der Kopfauflage durch die Sicherheitseinrichtung kompensiert.
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Eine Positionsänderung durch die Sicherheitseinrichtung kann ebenso wie eine Positionsänderung durch die Verstelleinrichtung jeweils eine Translation und/oder eine Rotation in bzw. um eine oder mehrere Achsen umfassen. Bevorzugt weisen die Sicherheitseinrichtung und die Verstelleinrichtung dabei unterschiedliche Bewegungsachsen auf. So kann beispielsweise eine Sicherheitseinrichtung eine Translation in einer Vorschubrichtung bewirken, um den Abstand der Kopfauflage zum Insassen zu verkürzen. Eine Verstelleinrichtung kann demgegenüber beispielsweise eine Rotation um eine Verstellachse ermöglichen, um die Neigung der Kopfauflage anzupassen.
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In einer bevorzugten Ausführung weist die Verstelleinrichtung diskrete Rastschritte auf. Diese können beispielsweise durch eine entsprechende Rasterung der bereits erläuterten Rücksperrung, etwa der mit beweglichen Klinken zusammenwirkenden Gegenverzahnung, realisiert sein.
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Bevorzugt ist eine Rücksperrung einer Verstellung der Kopfauflage relativ zum Trägerteil durch die Verstelleinrichtung unabhängig von einer Aktuierung der Sicherheitseinrichtung, so dass die Verstellung der Kopfauflage relativ zum Trägerteil auch bei einer Aktuierung der Sicherheitseinrichtung beibehalten wird. Gleichermaßen ist es jedoch auch möglich, eine Rücksperrung der Verstelleinrichtung bei bzw. durch Aktuierung der Sicherheitseinrichtung wenigstens teilweise zu lösen, um so die Kopfauflage in eine definierte Sicherheitsstellung, insbesondere Lage und/oder Orientierung zu bringen.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
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1 eine Kopfstütze nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer Ausgangsstellung;
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2 die Kopfstütze nach 1 mit einer durch eine Verstelleinrichtung verstellten Kopfauflagenposition;
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3 die Kopfstütze nach 1 mit einem durch eine Sicherheitseinrichtung bewegten Kopfteil; und
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4 eine Kopfstütze nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung mit einem durch eine Sicherheitseinrichtung bewegten Kopfteil und einer durch eine Verstelleinrichtung verstellten Kopfauflagenposition.
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1 zeigt im seitlichen Teilschnitt einen Fahrzeugsitz 5 mit einer daran mittels Streben 6 axial verschieblich befestigten reaktiven Kopfstütze nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer Ausgangsstellung.
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Die Kopfstütze weist ein mit den Streben 6 verbundenes Grundteil 1.1 sowie ein demgegenüber bewegliches Kopfteil mit einem Trägerteil 1.2 und einer daran in einem Drehgelenk 2.1 beweglich befestigten Kopfauflage 1.3 zur Abstützung eines Fahrzeuginsassen (nicht dargestellt, links in 1) auf.
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Mit Bezug auf 2 wird zunächst eine Verstelleinrichtung zur manuellen und rücksperrenden Verstellung der Kopfauflage 1.3 relativ zum Trägerteil 1.2 erläutert. Diese umfasst neben dem Drehgelenk 2.1 eine an der Kopfauflage 1.3 befestigte, beispielsweise integral mit dieser ausgebildete, Gegenverzahnung 2.2 sowie eine drehbeweglich am Trägerteil 1.2 befestigte Klinke 2.3. In der Zusammenschau der 1, 2 erkennt man, dass die Kopfauflage 1.3, wie in 2 durch einen Bewegungspfeil angedeutet, im Drehgelenk 2.1 manuell gegen das Trägerteil 1.2 im Uhrzeigersinn (nach links in 2) verschwenkt werden kann, wobei sie die Klinke 2.3 im Uhrzeigersinn auslenkt. Nach Wegfall eines durch den ISnsassen aufgebrachten Drehmomentes dreht die Kopfauflage 1.3 zurück, bis die federbelastete (nicht dargestellt) Klinke 2.3, die ihrerseits gegen einen Anschlag dreht, diese Bewegung sperrt. Auf diese Weise werden diskrete Rastschritte der Verstelleinrichtung definiert.
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Mit Bezug auf 3 wird nun eine Sicherheitseinrichtung zur automatischen Bewegung des Trägerteils 1.2 relativ zum Grundteil 1.1 infolge einer unterschiedlichen Fahrzeug- und Insassenbeschleunigung erläutert.
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Hierzu ist im Fahrzeugsitz eine mechanische Auslöseeinrichtung zur Aktuierung der Sicherheitseinrichtung angeordnet. Diese umfasst eine konturierte Kunststoffplatte 3.4, die sich gegen einen mehrfach gefalteten Federmechanismus 3.3 abstützt, dessen oberes Ende axialfest und drehbeweglich mit einem Sitzrahmen in der Rückenlehen des Fahrzeugsitzes 5 und dessen unteres Ende mit einem Bowdenzug 3.2 verbunden ist.
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Taucht der Insasse, wie in 3 durch einen Rechtspfeil angedeutet, bei einem Aufprall von hinten trägheitsbedingt in die Rückenlehne ein und verschiebt dabei die Platte 3.4 gegen den Federmechanismus 3.3, verlängert sich dieser zwangsgeführt nach unten und längt dabei den Bowdenzug 3.2, wie in 3 durch einen Bewegungspfeil angedeutet.
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Dieser zieht über eine Umlenkung einen mit dem Trägerteil 1.2 verbundenen Führungsschlitten 3.1 in einer translatorischen Bewegung aus dem ihn führenden Grundteil 1.1 aus und bewegt so das Kopfauflage 1.3 und Trägerteil 1.2 umfassene Kopfteil insgesamt zum Insassen hin (nach links in 3), wie durch einen Bewegungspfeil angedeutet, um dessen Anbindung beim Unfall zu verbessern. Durch die mehrfache Faltung des Federmechanismus 3.3 wird dabei die trägheitsbedingte Aktivierungsbewegung der Platte 3.4 in eine größere Bewegung des Kopfteils relativ zum Grundteil 1.1 übersetzt.
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In 4 ist eine alternative Sicherheitseinrichtung dargestellt, wobei mit der oben erläuterten Ausführung übereinstimmende Merkmale mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und nachfolgend daher nur auf die Unterschiede zur Ausführung gemäß 3 eingegangen wird.
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Wiederum wird durch ein Eintauchen des Insassen in die Rückenlehne die Platte 3.4 gegen den Federmechanismus 3.3 verschoben und so unter entsprechender Übersetzung der Bowdenzug 3.2 gelängt. Dieser dreht dadurch eine drehbewegliche Führung 3.5 im Grundteil 1.1, wie durch einen Bewegungspfeil und eine gestrichelte Ausgangsstellung angedeutet. Diese Rotation wird durch eine Zwangsführung in Form einer Kulissenführung zwischen der drehbeweglichen Führung 3.5 und dem Führungsschlitten 3.1' in eine Translation des Führungsschlittens 3.1' umgesetzt.
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In 4 wurde vor Aktuierung der Sicherheitseinrichtung die Kopfauflage 1.3 manuell gegen das Trägerteil 1.2 verdreht und in dieser Position durch die in die Gegenverzahnung 2.2 eingreifende Klinke 2.3 gegen ein Zurückdrehen gesperrt. Man erkennt, dass sich, wie auch bei einer Ausführung nach 1 bis 3, die Position der Kopfauflage 1.2, 1.3 relativ zum Grundkörper 1.1 additiv aus der durch die Sicherheitseinrichtung bestimmten, translatorisch gegen die Ausgangsstellung (vgl. 1) ausgezogene Position des Trägerteils 1.2 relativ zum Grundteil 1.1 und der durch die Verstelleinrichtung bestimmten, gegen das Trägerteil 1.2 rotatorisch verdrehten Position der Kopfauflage 1.3 ergibt und die Verdrehung der Kopfauflage 1.3 relativ zum Trägerteil 1.2 durch die Verstelleinrichtung von der Ausstellbewegung des Trägerteils 1.2 relativ zum Grundteil 1.1 durch die Sicherheitseinrichtung entkoppelt ist.
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Auf diese Weise wird insbesondere eine Rotation durch die Verstelleinrichtung um eine auf der Zeichenebene der 4 senkrechte Drehachse auch bei einer in 4 horizontalen Translation durch die Sicherheitseinrichtung beibehalten.
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Die Rücksperrung der Kopfauflage 1.3 relativ zum Trägerteil 1.2 durch die Verstelleinrichtung infolge des durch die Klinke 2.3 und die Gegenverzahnung 2.2 gebildeten Freilaufs hält die Verdrehung der Kopfauflage 1.3 unabhängig von einer Aktuierung der Sicherheitseinrichtung aufrecht und kann beispielsweise durch Betätigung eines Entsperrknopfes oder Überschreiten eines maximalen Auszugweges, i. e. Überlaufen des letzten Zahnes der Gegenverzahnung 2.2, gelöst werden (nicht dargestellt).
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Bezugszeichenliste
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- 1.1
- Kopfstützen-Grundteil
- 1.2
- Kopfstützen-Trägerteil (Kopfteil)
- 1.3
- Kopfstützen-Kopfauflage (Kopfteil)
- 2.1
- Drehgelenk (Verstelleinrichtung)
- 2.2
- Gegenverzahnung (Verstelleinrichtung)
- 2.3
- Klinke (Verstelleinrichtung)
- 3.1; 3.1'
- Führungsschlitten (Sicherheitseinrichtung)
- 3.2
- Bowdenzug (Sicherheitseinrichtung)
- 3.3
- Federmechanismus (Sicherheitseinrichtung)
- 3.4
- Platte (Sicherheitseinrichtung)
- 3.5
- Führung (Sicherheitseinrichtung)
- 5
- Fahrzeugsitz (Rückenlehne)
- 6
- Kopfstützenstrebe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1732783 B1 [0002, 0040]
- DE 102007041496 B3 [0003, 0018, 0040]
- DE 102007041498 B3 [0003, 0018, 0040]
- DE 102006001143 B3 [0040]
- DE 10215137 B4 [0040]
- DE 102008012217 B4 [0040]
