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Die Erfindung betrifft eine Kopfstütze für Kraftfahrzeugsitze mit einem Basisteil und einem Kopfanlageteil, wobei das Kopfanlageteil mittels Schienen- oder Leistenführungen horizontal in Richtung des Kopfes eines Fahrers verschiebbar an dem Basisteil angeordnet ist.
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Kopfstützen in Kraftfahrzeugsitzen dienen vorrangig der Sicherheit des Fahrers. Bei einem Aufprall sollen sie verhindern, dass der Kopf des Fahrers entgegen der Fahrtrichtung ungehindert zurückgeschleudert wird, wodurch der Fahrer erhebliche körperliche Verletzungen davontragen kann. Um den Kopf des Fahrers bei der Rückwärtsbewegung frühzeitig abzufangen, sind im Stand der Technik neben den herkömmlichen feststehenden Kopfstützen ebenfalls solche bekannt, bei welchen ein Teil der Kopfstütze horizontal verstellbar ist.
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Die bekannten horizontal verstellbaren Kopfstützen umfassen stets ein Basisteil und ein Kopfanlageteil, wobei das Basisteil fest mit der Rückenlehne des Kraftfahrzeugsitzes verbunden ist und sich das Kopfanlageteil durch unterschiedliche Mechanismen im Falle eines Unfalls nach vorne in Richtung des Fahrerkopfes bewegt.
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Die
DE 100 30 549 A1 offenbart eine Kopfstütze, bei der das Kopfanlageteil durch eine Antriebseinrichtung im Falle eines Unfalls vom Rückenlehnenrahmen weg bewegt wird, wobei das Kopfanlageteil an seinem unteren Ende auf einer Schwenkachse am Rückenlehnenrahmen gelagert ist. Bei der Antriebseinrichtung handelt es sich insbesondere um ein Druckfederelement, das bei Bedarf freigegeben wird und das Kopfanlageteil zum Kopf des Fahrzeuginsassen hin bewegt. Die Vorrichtung soll einen verbesserten Schutz gegenüber einem Heckaufprall gewährleisten.
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Die Druckschrift
DE 102 15 137 B4 beschreibt eine Kopfstütze, deren Kopfanlageteil im Falle eines Unfalls nach vorne schnellt. Die Vorrichtung umfasst dabei eine teleskopartige Anordnung, die beliebige über Schiebeführungen verbundene Bauteile beinhalten kann. Neben der Führungsfunktion übernimmt die teleskopartige Anordnung gleichzeitig die Aufgabe einer Feststelleinrichtung.
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Des Weiteren kann das mit der Rückenlehne des Sitzes verbundene Basisteil durch ein stufenlos verstellbares Gelenk in verschiedenen Neigungsstellungen arretiert werden.
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Die Druckschrift
DE 199 23 909 A1 offenbart eine Kopfstütze, bei welcher das zum Kopf des Fahrers weisende Kopfanlageteil mittels zweier gemäß einer Teleskopanordnung verbundener und relativ zueinander beweglicher Körper nach vorne geführt wird. Innerhalb der beweglichen Körper ist ein mechanischer Federspeicher angeordnet, welcher im Falle eines Unfalls die Vorwärtsbewegung des Kopfanlageteils bewirkt.
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Die Druckschriften
DE 10 2006 001 143 B3 und
DE 10 2007 041 498 B3 beschreiben eine Kopfstütze, bei welcher ein Kopfanlageteil gegenüber einem Basisteil horizontal verlagerbar und wieder rückstellbar ist. Dabei übernehmen Schiebeführungen die Aufgabe der horizontalen Bewegungsführung. Die resultierende Vorwärtsbewegung des Kopfanlageteils erfolgt mittels einer Rotationsbewegung des Kopfanlageteils um eine zur Verlagerungsrichtung parallele Drehachse. Eine Neigung der Kopfstütze ist mittels einer Verstelleinrichtung erreichbar, welche zwischen dem Basisteil der Kopfstütze und der Rückenlehne des Kraftfahrzeugsitzes angeordnet ist.
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Den vorgenannten Druckschriften liegt stets die Aufgabenstellung zugrunde, das Kopfanlageteil der Kopfstütze im Falle eines Unfalls auf den Kopf des Fahrers zuzubewegen. Hierbei wird nicht erwähnt, die Kopfstütze zum Zwecke einer besseren Bequemlichkeit nach vorne zu bewegen. Ebenso ist es nicht vorgesehen, dass die Kopfstütze im Falle eines Unfalls in ihrer einmal arretierten Position bleibt oder sogar dem Druck des aufprallenden Fahrerkopfes dadurch nachgibt, dass sie sich aus ihrer Arretierung löst und mit einer definierten langsamen Geschwindigkeit nach hinten bewegt, so dass der Fahrerkopf bei seiner Rückwärtsbewegung kontrolliert abgebremst wird.
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Ebenfalls ist bei den im Stand der Technik bekannten Kopfstützen lediglich eine Neigung der Kopfstütze durch Neigung des Basisteils möglich. Diese Neigungsanordnung ist jedoch für den Fahrer zum einen ungünstig weit hinten angeordnet, und zum anderen ist das Basisteil als Hauptauffangeinrichtung für die angreifenden Kräfte des zurückschnellenden Fahrerkopfes durch die Neigungsverstellung unnötig geschwächt.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kopfstütze für einen Kraftfahrzeugsitz zu schaffen, die manuell horizontal verstellbar ist und im Falle eines Unfalls entweder in ihrer Position verharrt oder eine gebremste Rückwärtsbewegung vollzieht. Ebenso soll eine Neigungsverstellung der Kopfstütze geschaffen werden, welche die Stabilität des Basisteils der Kopfstütze nicht beeinträchtigt. Beide Aufgaben sollen durch eine möglichst einfache und kostensparende Ausführung der verwendeten Bauteile ermöglicht werden.
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Zur Lösung dieser Aufgaben schlägt die Erfindung vor, dass die Kopfstütze eine oder mehrere Schienen- oder Leistenführungen aufweist, wobei jede Schienen- oder Leistenführung einen Basisteilführungsschlitten und einen formschlüssig an diesem angeordneten Kopfanlageteilführungsschlitten aufweist, wobei der Basisteilführungsschlitten unbeweglich an dem Basisteil angeordnet ist und das Kopfanlageteil mittels einer Schwenkeinrichtung in Richtung des Kopfes des Fahrers neigbar an dem Kopfanlageteilführungsschlitten angeordnet ist, und wobei zwischen Basisteil und Kopfanlageteil eine separate Arretiereinrichtung angeordnet ist, welche das Kopfanlageteil in einem gewünschten Abstand zum Basisteil arretiert.
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Die erfindungsgemäße Schienen- oder Leistenführung sorgt für eine stabile und verkantungsfreie Bewegbarkeit des Kopfanlageteils. Insbesondere empfiehlt es sich, mehrere Schienen- oder Leistenführungen an dem Basisteil anzuordnen, so dass das Gewicht des Kopfanlageteils nicht nur auf einer Schienen- oder Leistenführung ruht, sondern gleichmäßig auf mehrere Führungen verteilt wird. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass sich die Führungen während der horizontalen Bewegung nicht verkanten. Die Schienen- oder Leistenführung kann auf verschiedene Arten und Weisen ausgebildet sein. Insbesondere empfiehlt sich eine Anordnung aus zylindrischen Führungsrohren mit darin gleitenden Stäben oder aber eine Schienenführung, wie sie bei Schubladen üblich ist. Über die genannten Beispiele hinaus sind auch weitere Führungen denkbar, in welchen zwei Führungskomponenten zueinander beweglich sind, unter anderem auch die im Stand der Technik bekannten Teleskopanordnungen.
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Dadurch, dass die Schwenkeinrichtung für die Neigbarkeit der Kopfstütze an dem Kopfanlageteilführungsschlitten angeordnet ist, kann der Fahrer bequem aus der Sitzhaltung die Neigung der Kopfstütze verstellen. Hierzu muss er nicht mit den Armen weit nach hinten greifen. Ebenso bleibt das mit der Rückenlehne fest verbundene Basisteil unbeweglich, so dass im Falle eines Unfalls lediglich das Kopfanlageteil durch die angreifende Kraft des zurückschnellenden Fahrerkopfes wegschwenken kann, jedoch nicht das Basisteil. Dies ist insbesondere deshalb wichtig, weil das Basisteil dasjenige Teil der Kopfstütze sein soll, welches den Hauptaufprall des Kopfes abfängt und in die Rückenlehne des Kraftfahrzeugsitzes ableitet.
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Im Sinne der Erfindung sind unterschiedliche Querschnittsformen der Führungsschlitten und auch in beschränktem Maße des Basis- und Kopfanlageteils denkbar. Insbesondere eignen sich runde, ovale, quadratische, dreieckige, viereckige oder auch mehreckige Querschnittsformen. Ebenfalls kann die Anzahl der formschlüssig ineinander angeordneten Führungsschlitten variiert werden. Es können dabei zwischen dem Basisteilführungsschlitten und dem Kopfanlageteilführungsschlitten Zwischenschlitten angeordnet werden, die den Verstellweg beispielsweise verlängern. Ebenso sind unterschiedliche Formen der Schienen- oder Leistenführung denkbar, insbesondere zählen hierzu T-, L- oder U-Führungen zum Ausfahren der Führungsschlitten.
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Basisteil und Kopfanlageteil sowie die Schienen- oder Leistenführungen können aus allen gängigen Materialien hergestellt werden, wie z. B. Metalle oder Kunststoff.
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Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass Basisteilführungsschlitten und/oder Kopfanlageteilführungsschlitten manuell bewegbar sind. Hierdurch lässt sich eine einfache und kostensparende Ausführung der Erfindung realisieren. Ebenso kann der Benutzer durch Angreifen an dem Kopfanlageteil dieses nach vorne ziehen und somit den Abstand der Kopfstütze zu seinem Kopf gezielt einstellen.
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Alternativ kann der Basisteilführungsschlitten und/oder der Kopfanlageteilführungsschlitten mittels eine Elektromotors bewegbar sein. Bei Einsatz eines Elektromotors ist es lediglich erforderlich, dass der Fahrer einen Verstellknopf betätigt und damit die horizontale Verschiebung oder auch die Neigbarkeit des Kopfanlageteils auslöst. Zur platzsparenden Anbringung des Elektromotors innerhalb der Kopfstütze ist es insbesondere denkbar, dass ein möglichst kleiner Kolben mit großer Anlagefläche verwendet wird, der das Kopfanlageteil nach vorne in Richtung des Kopfes des Fahrers schiebt. Bei der Rückführbewegung des Kopfanlageteils in Richtung Basisteil kann die Kolbenstange zweckmäßig eingerollt werden, so dass sie möglichst wenig Platz innerhalb der Kopfstütze beansprucht. Um elektrische Zuführungen zu vermeiden, ist es denkbar, einen Akku innerhalb des Basisteils anzuordnen, welcher die Stromversorgung für den Elektromotor bereitstellt. Der Akku kann für den Aufladevorgang aus dem Basisteil der Kopfstütze herausgenommen und ohne großen Aufwand wieder eingesetzt werden.
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Vorteilhaft weist die Arretiereinrichtung mindestens eine mit dem Basisteil oder Kopfanlageteil verbundene Verstellleiste oder -platte auf, in welche mindestens ein mit dem Kopfanlageteil oder Basisteil verbundener Stift formschlüssig eingreift, wobei der Stift im arretierten Zustand eine Kraft, insbesondere eine Federkraft, in Richtung der Kopfstütze bewirkt.
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Durch diese Art der Arretiereinrichtung ist zum einen die Arretierung unabhängig von der Schienen- oder Leistenführung, wodurch unter anderem ein Haken oder Verkanten der Schienen- oder Leistenführung reduziert wird. Zum anderen hat der Fahrer einen unmittelbaren Zugriff auf die Arretierstellung der Kopfstütze durch den nach außen ragenden Stift. Die Verstellleiste oder -platte kann in jeglichen geometrischen Formen ausgeführt werden. Im Sinne der Erfindung verfügt sie über ein Langloch oder eine Langnut, in welche der Stift formschlüssig und wegverstellbar eingreifen kann. Dabei ist es besonders empfehlenswert, dass die Verstellleiste oder -platte über eine Eingriffvorrichtung verfügt, in welche der Stift in Stufen verstellt werden kann. Hierdurch kann der Stift sicher in der Verstellleiste oder -platte gehalten werden und seine Federkraft auf Verstellleiste oder -platte und Kopfanlageteil/Basisteil aufbringen. Die Eingriffvorrichtung kann hierbei ein Raster sein, in welches der Stift eingreift, oder auch ein Ratschenmechanismus, in welchem der Stift in diskreten Stufen vorwärts bewegt wird.
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Vorteilhaft ist die Kopfstütze so ausgebildet, dass der Stift bei Überschreiten einer auf das Kopfanlageteil wirkenden Kraft, insbesondere im Falle eines Unfalls, aus dem arretierten Zustand lösbar ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Kopfstütze bei einem Unfall nicht als feststehendes Hindernis wirkt, sondern bei Aufprall des Fahrerkopfes auf das Kopfanlageteil nachgibt und beispielsweise über eine Dämpfung kontrolliert langsam in die hintere Endlage an das Basisteil zurückfährt. Hierdurch lässt sich der Kopf des Fahrers kontrolliert abbremsen, so dass er nicht abrupt durch die Kopfstütze gebremst wird.
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Mit Vorteil weist die Kopfstütze einen Durchgreifschutz, insbesondere einen dehnbaren Bezug, auf, welcher an der Kopfstütze angeordnet ist und den Zwischenraum zwischen Basisteil und Kopfanlageteil abdeckt. Dieser Durchgreifschutz verhindert, dass die Hand des Fahrers zwischen Basisteil und Kopfanlageteil der Kopfstütze eingeklemmt wird. Ebenso wird der Zwischenraum frei von Schmutz gehalten, welcher ansonsten die Funktionsfähigkeit der Schienen- oder Leistenführungen beeinträchtigen könnte. Der Durchgreifschutz kann insbesondere ein dehnbarer Bezug wie zum Beispiel ein Stretchbezug sein. Ebenso käme auch ein fester Lederbezug mit einer ziehharmonikaartigen Faltung in Frage. Auch Kombinationen mehrerer Materialien sind bei der Ausführung der Erfindung denkbar.
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Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass das Kopfanlageteil mehrere Kopfanlageteilsegmente aufweist, welche jeweils über eine Schienen- oder Leistenführung verschiebbar an dem Basisteil angeordnet sind. Die Kopfanlageteilsegmente des Kopfanlageteils können dabei unter anderem untereinander und/oder nebeneinander angebracht werden. Durch die Aufteilung des Kopfanlageteils in einzelne Kopfanlageteilsegmente lassen sich die Eigenschaften der einzelnen Segmente individuell auf den jeweiligen Kopfbereich des Fahrers anpassen. Hierbei können zum Beispiel die zugeordneten Schienen- oder Leistenführungen unterschiedlich lang ausgebildet sein, das Material des jeweiligen Segmentes unterschiedliche Härtegrade aufweisen oder auch die Dämpfung individuell an den lokalen Bereich angepasst werden.
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Weiter sieht die Erfindung vor, dass das Basisteil der Kopfstütze über Befestigungsstangen mit der Lehne des Kraftfahrzeugsitzes verbindbar ist, wobei das Basisteil örtlich verstellbare Stangenhalterungen aufweist. Je nach der Art des Kraftfahrzeugsitzes existieren auf dem Markt unterschiedliche Abstände für die Befestigungsstangen der Kopfstütze. Daher kann es vorkommen, dass eine Kopfstütze nicht auf unterschiedliche Kraftfahrzeugsitze aufgebracht wenden kann. Die vorliegende Erfindung schafft daher eine Kopfstütze, welche an unterschiedliche Kraftfahrzeugsitze angleichbar ist. Eine örtlich verstellbare Stangenhalterung an dem Basisteil ermöglicht die Angleichung an unterschiedliche Stangenabstände. Die Verstellbarkeit kann dabei entweder über entfernungsverstellbare Stangenhalterungen gewährleistet werden (zum Beispiel über einen Ratschenmechanismus) oder aber über ein Basisteil mit mehreren in definierten Abständen nebeneinanderliegenden Stangenhalterungen, die an die unterschiedlichen Sitztypen angeglichen sind.
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Schließlich sieht die Erfindung vor, dass Basisteil und Kopfanlageteil der Kopfstütze formschlüssig ineinander greifen. Bei dieser Ausführungsvariante sind Basisteil und Kopfanlageteil nicht als parallele Platten ausgestaltet, sondern als U-förmig ausgebildete, ineinander greifende Formteile. Dies sorgt dafür, dass sich keine seitliche Öffnung zwischen Basisteil und Kopfanlageteil der Kopfstütze ausbildet. Insofern besteht nicht die Gefahr, dass sich der Fahrer die Hand in dem Zwischenraum der Kopfstütze klemmt. Daher kann auf den Durchgreifschutz verzichtet werden.
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Zusätzlich kann die Kopfstütze so ausgebildet sein, dass Basisteilführungsschlitten und Kopfanlageteilführungsschlitten der Schienen- oder Leistenführung durch Basisteil und Kopfanlageteil der Kopfstütze gebildet sind. In dieser Ausführungsvariante entfällt eine separate Schienen- oder Leistenführung, da das verstellbare Kopfanlageteil durch das Basisteil der Kopfstütze geführt wird.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1a, 1b: 3D-Ansichten einer Kopfstütze in Ausgangsposition,
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2a, 2b: 3D-Ansichten einer horizontal ausgefahrenen Kopfstütze,
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3a: einen Basisteilführungsschlitten,
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3b: einen Kopfanlageteilführungsschlitten mit einer Schwenkeinrichtung,
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3c: eine zusammengesetzte Schienen- oder Leistenführung.
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Die 1 und 2 zeigen eine Kopfstütze mit einem Basisteil 1 und einem Kopfanlageteil 2. Die Kopfstütze ist über Befestigungsstangen 3 an einer Sitzlehne eines Kraftfahrzeugsitzes (nicht dargestellt) befestigt. Im Inneren der Kopfstütze zwischen Basisteil 1 und Kopfanlageteil 2 befinden sich Schienen- oder Leistenführungen 4, welche aus einem Basisteilführungsschlitten 5 und einem Kopfanlageteilführungsschlitten 6 bestehen. Seitlich an der Kopfstütze ist eine Aretiereinrichtung (7, 8, 9) befestigt, welche aus einer an dem Basisteil 1 befestigten Verstellleiste 7 mit einem Langloch 9 und einem an dem Kopfanlageteil 2 befestigten Stift 8 besteht. Ein über die Kopfstütze gezogener Stretchbezug (nicht dargestellt) sichert den Zwischenraum zwischen Basisteil 1 und Kopfanlageteil 2 vor Zugriff.
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Die Schienen- oder Leistenführung umfasst wie in 3a bis 3c dargestellt den Basisteilführungsschlitten 5 und den Kopfanlageteilführungsschlitten 6, wobei der Kopfanlageteilführungsschlitten 6 an seiner Stirnseite eine Schwenkeinrichtung 10 trägt.
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Zur individuellen Verstellung der Kopfstütze geht der Fahrer so vor, dass er ausgehend von der geschlossenen Kopfstütze in der in 1a und 1b dargestellten Ausgangsposition den Stift 8 in die von der Kopfstütze wegweisende Richtung zieht, wodurch die Verstellleiste 7 über die Länge ihrer Nut 9 frei im Bereich des Stiftes 8 beweglich wird. Sodann zieht der Fahrer das Kopfanlageteil 2 der Kopfstütze horizontal in Fahrtrichtung nach vorne und drückt den Stift 8 in Richtung der Kopfstütze zurück. Hierdurch wird die gewünschte Stellung arretiert. Die Schienen- oder Leistenführungen 4 befinden sich nun in einem ausgezogenen Zustand, in dem sich Basisteilführungsschlitten 5 und Kopfanlageteilführungsschlitten 6 nur noch teilweise überlappen. Zusätzlich kann der Fahrer nun die Neigung des Kopfanlageteils 2 verstellen, indem er das Kopfanlageteil 2 mit den Händen erfasst und beispielsweise für eine nach unten gerichtete Neigung die Oberseite des Kopfanlageteils 2 etwas zu sich hinzieht. Dabei werden die in der oberen Hälfte der Kopfstütze angeordneten Schienen- oder Leistenführungen 4 etwas weiter ausgezogen als die unteren Schienen- oder Leistenführungen 4, so dass sich eine Neigung des Kopfanlageteils 2 ergibt. Die Schwenkeinrichtung 10 des Kopfanlageteilführungsschlittens 6 sorgt dabei für die Winkelbeweglichkeit zwischen dem Kopfanlageteil 2 und dem Kopfanlageteilführungsschlitten 6.
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Im Falle eines Unfalls wird der Kopf des Fahrers bei seiner gegen die Fahrtrichtung gerichteten Bewegung gegen das Kopfanlageteil 2 gedrückt. Hierdurch löst sich die Arretierung des Stiftes 8 innerhalb der Nut 9 der Verstellleiste 7, wodurch sich das Kopfanlageteil 2 in Richtung des Basisteils 1 verschieben lässt. Basisteilführungsschlitten 5 und Kopfanlageteilführungsschlitten 6 werden dabei ineinandergeschoben, bis sich ihre Längen maximal überlappen. Durch die Rückbewegung des Kopfanlageteils 2 wird der Kopf des Fahrers nicht unmittelbar gestoppt, sondern über die Länge der ausgefahrenen Schienen- oder Leistenführungen 4 abgebremst, bis Kopfanlageteil 2 und Basisteil 1 aneinanderstoßen. Erst dann erfolgt eine Bremsung durch das starre Basisteil 1, welches über die Befestigungsstangen 3 mit dem Sitz des Kraftfahrzeuges verbunden ist
