DE102011077840B4

DE102011077840B4 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102011077840B4
Application number: DE102011077840.3A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Geithner; Ulrich GRABER
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2021-09-09
Anticipated expiration: 2031-06-21
Also published as: DE102011077840A1

Abstract

Kraftfahrzeug (4) mit einem Sitz (3), der eine Rückenlehne (2) aufweist, wobei an einem oberen Ende (5) der Rückenlehne (2) eine Kopfstütze (1, 1') angeordnet ist, wobei die Kopfstütze (1, 1') an einem oberen Ende (11) eines Verbindungsbauteils (6) gehaltert ist, wobei das Verbindungsbauteil (6) zwischen der Rückenlehne (2) und der Kopfstütze (1, 1') angeordnet ist, und wobei ein unteres Ende des Verbindungsbauteils (6) am oberen Ende (5) der Rückenlehne (2) gehaltert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsbauteil (6) ein U-förmiger Bügel (6) ist, dass ein oberes Ende (11) des Bügels (6) in einem unteren Abschnitt (15, 23) eines Trägerteils (12, 12') angeordnet ist, dass ein oberer Abschnitt (16, 16') des Trägerteils (12, 12') ein energieabsorbierendes Bauteil (17, 17') haltert, und dass das Trägerteil (12, 12') und das energieabsorbierende Bauteil (17, 17') von einem Schaumteil (19, 19') umgeben sind, wobei der Bügel (6) aus einem Stahl mit einer Dehngrenze Rpo,2von mindestens 350 MPa hergestellt ist, dass das Trägerteil (12, 12') aus einem Kunststoff besteht, der zumindest die Festigkeit von PUR aufweist, und dass das energieabsorbierende Bauteil (17, 17') aus expandiertem Polypropylen EPP mit einer Rohdichte zwischen 30 und 50 g/L hergestellt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bereits bekannt, bei Vordersitzen und Rücksitzen eines Kraftfahrzeuges Kopfstützen vorzusehen. Derartige Kopfstützen dienen zum Einen zur Anlage des Kopfes in einer entspannten Situation und zum Anderen zum Abstützen des Kopfes bei einem Heckcrash bzw. einem auf das Heck eines Kraftfahrzeuges einwirkenden Kraftstoßes.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 197 46 413 A1 ist eine stoßabsorbierende Kopfstütze bekannt, mit einem sackförmigen Abdeckelement, ein im Abdeckelement angeordnetes Zentralelement mit einer Strebe und ein zwischen dem Abdeckelement und dem Zentralelement eingefülltes Kernelement.
Weiter ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 25 25 040 A1 eine Kopfstütze für Fahrzeugsitze bekannt, mit einem von einem Halter getragenen, schwenkbar gelagerten Polsterträger und einer diesen in wählbaren Stellungen feststellenden Verriegelungsvorrichtung, welche eine fest mit dem Halter verbundene Zahnscheibe und ein am Polsterträger vorgesehenes, in die nach oben weisenden Zähne der Zahnscheibe eingreifendes Rastglied aufweist, wobei der Polsterträger bezüglich seiner Schwenkachse radial unverschiebbar gelagert ist und das Rastglied als eine schwenkbar gelagerte, federbelastete Klinke ausgebildet ist, welche auf jeder der Zahnscheibe zugekehrten Seite mehrere gleichzeitig in die Zähne der Zahnscheibe eingreifende Zähne aufweist.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 24 05 725 A1 ist weiter eine Kopfstütze, insbesondere als abkippbarer Aufsatz von Rückenlehnen von Fahrzeugen bekannt, mit einem formbeständigen Kern, der von Haltestreben getragen ist und eine Umhüllung aus Schaumstoff aufweist, wobei der Kern ein Gerüst aus mehreren Streben ist, die mit ihren Enden in je ein Seitenteil auslaufen und jedes Seitenteil ein Lager aufweist, in das die freien oberen Enden der Haltestreben eingreifen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem die Sitze des Kraftfahrzeuges jeweils mit einer Kopfstütze versehen sind, die die erforderlichen Sicherheitsanforderungen erfüllen und einen hohen Komfort aufweisen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei einem Kraftfahrzeug sind in einem Fahrzeuginnenraum vordere und hintere Sitze vorgesehen. Der jeweilige Sitz weist eine Rückenlehne auf. An einem oberen Ende der Rückenlehne ist eine Kopfstütze angeordnet. Die Kopfstütze ist an einem oberen Ende eines Verbindungsbauteils angeordnet. Das untere Ende des Verbindungsbauteils ist am oberen Ende der Rückenlehne gehaltert. Vorteilhafterweise ist das Verbindungsbauteil ein U-förmiger Bügel, wobei ein oberes Ende des Bügels in einem unteren Abschnitt eines Trägerteils angeordnet ist. Ein oberer Abschnitt des Trägerteils dient zur Halterung eines energieabsorbierenden Bauteils.
Der Bügel ist vorteilhafterweise aus einem Stahl hergestellt. Der Stahl weist vorteilhafterweise eine 0,2% Dehngrenze Rp,_0,2 von mind. 350 MPa auf.
In einer vorteilhaften Ausführungsform besteht das Trägerteil aus einem Kunststoff, der zumindest die Festigkeit von PUR aufweist.
Vorteilhafterweise ist das energieabsorbierende Bauteil aus expandiertem Polypropylen EPP hergestellt. Das EPP weist vorteilhafterweise eine Rohdichte zwischen ca. 30 und 50 g/L auf. Das energieabsorbierende Bauteil ist in einer vorteilhaften Ausführungsform als ein Quader ausgebildet, der beispielsweise eine Länge von ca. 10 cm, eine Breite von ca. 13 cm und eine wirksame energieabsorbierende Dicke von mindestens ca. 2,5 cm aufweist.
Das Trägerteil und das energieabsorbierende Bauteil sind von einem Schaumteil umgeben.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Schaumteil von einem Bezug umhüllt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Trägerteil mit dem energieabsorbierenden Bauteil in einem integrierten Fertigungsvorgang oder durch einen Fügevorgang hergestellt ist.
Der integrierte Fertigungsvorgang ist vorteilhafterweise ein 2-Komponenten-Spritz-/Schaumprozess. In einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt der Fügevorgang über ein formschlüssiges Verbinden und vorteilhafterweise zusätzlich über ein Verkleben des Trägerteils mit dem energieabsorbierenden Bauteil.
Vorteilhafterweise ist das obere Ende des Bügels starr oder beweglich mit dem Trägerteil verbunden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die bewegliche Verbindung des Bügels mit dem Trägerteil über einen Verstellmechanismus, der im unteren Abschnitt des Trägerteils angeordnet ist.
Der Verstellmechanismus verbindet vorteilhafterweise über ein Zahnradgetriebe den Bügel winkelbeweglich mit dem Trägerteil.
Vorteilhafterweise ermöglicht der Verstellmechanismus eine Verstellung der Kopfstütze um eine Drehachse über einen Winkel a.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Drehachse der obere Querabschnitt des Bügels.
Der Winkel α liegt vorteilhafterweise bei bis zu 90° und ist zu einer Längsachse des Bügels um bis zu 45° nach vorne und um bis zu 45° nach hinten verschwenkbar.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen

1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer nicht verstellbaren Kopfstütze von der Seite und einem vor der Kopfstütze angeordneten Kopf eines Sitzbenutzers,
2 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer verstellbaren Kopfstütze von der Seite und
3 eine Explosionsdarstellung der in der 1 gezeigten Kopfstütze.

Die 1 zeigt eine Kopfstütze 1, die an einer Rückenlehne 2 eines Vordersitzes oder Rücksitzes 3 eines nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeuges 4 an einem oberen Ende 5 der Rückenlehne 2 angeordnet ist.
Die Kopfstütze 1 weist einen U-förmigen Bügel 6 auf. Die beiden Längsarme 7a und 7b befinden sich mit ihren jeweiligen freien Ende 8a, 8b in jeweils einer Aufnahmeöffnung 9 a, b, die am oberen Ende 5 der Rückenlehne 2 des Sitzes 3 ausgebildet ist. Die beiden Längsarme 7a, 7b sind über einen Querabschnitt 10 miteinander verbunden.
In der gezeigten Ausführungsform ist über ein oberes Ende 11 des Bügels 6 ein Trägerteil 12 angeordnet und beispielsweise über nicht explizit dargestellte Sicherungselemente 13, wie Splinte oder dergleichen, gesichert. In der in der 1 gezeigten Ausführungsform ist die Verbindung zwischen dem Bügel 6 und dem Trägerteil 12 starr ausgebildet. Über eine nicht dargestellte Vorrichtung ist eine Höhenverstellung der Kopfstütze 1 möglich.
Das Trägerteil 12 weist zur Aufnahme des oberen Endes 11 des Bügels 6 einen Hohlraum 14 in einem unteren Abschnitt 15 auf. An den unteren Abschnitt 15 des Trägerteils 12 schließt sich ein oberer Abschnitt 16 an, der als Halterung für ein energieabsorbierendes Bauteil 17 dient.
In einer Ausführungsform ist das Trägerteil 12 aus einem belastbaren Kunststoff, wie beispielsweise PUR und das energieabsorbierende Bauteil 17 aus einem energieabsorbierenden Werkstoff wie beispielsweise EPP hergestellt.
Das energieabsorbierende Bauteil 17 weist in einer Ausführungsform einen Hohlraum 18 auf, in dem der obere Abschnitt 16 des Trägerteils 12 befestigt werden kann.
Die Kombination und Verbindung des Trägerteils 12 mit dem energieabsorbierenden Bauteil 17 kann in einem integrierten Fertigungsvorgang, beispielsweise einen 2- Komponenten-Spritz-/Schaumprozess oder in einer anderen Ausführungsform durch einen Fügevorgang, beispielsweise durch Formschluß, wie Ineinanderschieben, und vorteilhafterweise zusätzlich durch Kleben, erfolgen.
Der untere Abschnitt 15 des Trägerteils 12 und das energieabsorbierende Bauteil 17 sind von einem Schaumteil 19 umgeben. Um das Schaumteil 19 herum ist ein Bezug 20 angeordnet. Vor der Kopfstütze 1 ist symbolisch ein Kopf K eines Sitzbenutzers dargestellt.
Der wirksame Anteil des energieabsorbierenden Bauteils 17 ergibt sich durch die Eigenschaften des verwendeten Werkstoffes und/oder des Aufbaus des energieabsorbierenden Bauteils 17 aus mehreren Schichten unterschiedlicher energieabsorbierender Werkstoffe. Die Abmessungen des energieabsorbierenden Bauteils 17 sind so zu wählen, dass eine ausreichende Länge I₁₇ in vertikaler Richtung und eine ausreichende Dicke t₁₇ entsprechend den (gesetzlichen) Sicherheitsanforderungen und den Werkstoffeigenschaften zur Verfügung steht. Das energieabsorbierende Bauteil 17 ist in einer vorteilhaften Ausführungsform als ein Quader ausgebildet, der beispielsweise eine Länge von I₁₇ = ca. 10 cm, eine Breite
von b₁₇ = ca. 13 cm und eine wirksame energieabsorbierende Dicke von mindestens t₁₇ = ca. 2,5 cm aufweist.
Die 2 zeigt eine Schnittansicht von der Seite einer zweiten Ausführungsform einer Kopfstütze 1'. Die Kopfstütze 1' weist einen an sich bekannten Verstellmechanismus 22 auf, der im unteren Abschnitt 23 des Trägerteils 12' angeordnet ist. Der Verstellmechanismus 22 verbindet über ein Zahnradgetriebe 24 winkelbeweglich den Bügel 6 mit dem Trägerteil 12'.
Der Verstellmechanismus 22 ermöglicht in der gezeigten Ausführungsform eine Verstellung der Kopfstütze 1' um eine Drehachse 25 über einen Winkel a, wie dies durch den Pfeil 26 dargestellt ist. Die Drehachse 25 ist im vorliegenden Fall der obere Querabschnitt 10 des Bügels 6. Der Winkel α liegt bei bis zu 90° und ist zu einer in der 2 senkrechten Achse 27 um bis zu 45° nach vorne und um bis zu 45° nach hinten verschwenkbar.
An den unteren Abschnitt 23 des Trägerteils 12' schließt sich der obere Abschnitt 16' an, der als Halterung für das energieabsorbierende Bauteil 17' dient. Der untere Abschnitt 23 des Trägerteils 12' und das energieabsorbierende Bauteil 17' sind von dem Schaumteil 19' umgeben. Um das Schaumteil 19' herum ist der Bezug 20' angeordnet.
Die 3 zeigt die einzelnen Elemente der Kopfstütze 1 in einer Explosionsdarstellung. In einer unteren Position ist der Bügel 6 dargestellt. Benachbart zum Bügel 6 ist das Trägerteil 12 abgebildet. Das Trägerteil 12 weist in der gezeigten Ausführungsform am unteren Abschnitt 15 zwei seitliche Abschnitte 21a und 21b zur Halterung des jeweiligen Längsarmes 7a, 7b des Bügels 6 auf.
Oberhalb des Trägerteils 12 ist das energieabsorbierende Bauteil 17 dargestellt. An das energieabsorbierende Bauteil 17 schließt sich die Darstellung des Schaumteils 19 und an das Schaumteil 19 die Abbildung des Bezuges 20 an.
Bezugszeichenliste

1, 1': Kopfstütze
2: Rückenlehne
3: Sitz
4: Kraftfahrzeug
5: Unterer Abschnitt
6: Bügel
7a, 7b: Längsarm
8a, 8b: freies Ende
9a, 9b: Aufnahmeöffnung
10: Querabschnitt
11: oberes Ende
12, 12': Trägerteil
13: Sicherungselement
14: Hohlraum
15: unterer Abschnitt
16: oberer Abschnitt
17, 17': energieabsorbierendes Bauteil
18: Hohlraum
19, 19': Schaumteil
20, 20': Bezug
21a, 21b: seitlicher Abschnitt
22: Verstellmechanismus
23: unterer Abschnitt
24: Zahnradgetriebe
25: Drehachse
26: Pfeil
27: senkrechte Achse, Längsachse
α: Winkel
K: Kopf
l↓17↓: Länge
t↓17↓: Dicke

Claims

Kraftfahrzeug (4) mit einem Sitz (3), der eine Rückenlehne (2) aufweist, wobei an einem oberen Ende (5) der Rückenlehne (2) eine Kopfstütze (1, 1') angeordnet ist, wobei die Kopfstütze (1, 1') an einem oberen Ende (11) eines Verbindungsbauteils (6) gehaltert ist, wobei das Verbindungsbauteil (6) zwischen der Rückenlehne (2) und der Kopfstütze (1, 1') angeordnet ist, und wobei ein unteres Ende des Verbindungsbauteils (6) am oberen Ende (5) der Rückenlehne (2) gehaltert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsbauteil (6) ein U-förmiger Bügel (6) ist, dass ein oberes Ende (11) des Bügels (6) in einem unteren Abschnitt (15, 23) eines Trägerteils (12, 12') angeordnet ist, dass ein oberer Abschnitt (16, 16') des Trägerteils (12, 12') ein energieabsorbierendes Bauteil (17, 17') haltert, und dass das Trägerteil (12, 12') und das energieabsorbierende Bauteil (17, 17') von einem Schaumteil (19, 19') umgeben sind, wobei der Bügel (6) aus einem Stahl mit einer Dehngrenze Rp_o,2 von mindestens 350 MPa hergestellt ist, dass das Trägerteil (12, 12') aus einem Kunststoff besteht, der zumindest die Festigkeit von PUR aufweist, und dass das energieabsorbierende Bauteil (17, 17') aus expandiertem Polypropylen EPP mit einer Rohdichte zwischen 30 und 50 g/L hergestellt ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumteil (19, 19') von einem Bezug (20, 20') umhüllt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (12, 12') mit dem energieabsorbierenden Bauteil (17, 17') in einem integrierten Fertigungsvorgang oder durch einen Fügevorgang hergestellt ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Fertigungsvorgang ein 2-Komponenten-Spritz-/Schaumprozess ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fügevorgang über ein formschlüssiges Verbinden und über zusätzliches Verkleben des Trägerteils (12, 12') mit dem energieabsorbierenden Bauteil (17, 17') erfolgt.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende (11) des Bügels (6) starr oder beweglich mit dem Trägerteil (12, 12') verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Verbindung des Bügels (6) mit dem Trägerteil (12') über einen Verstellmechanismus (22) erfolgt, der im unteren Abschnitt (23) des Trägerteils (12') angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmechanismus (22) über ein Zahnradgetriebe (24) winkelbeweglich den Bügel (6) mit dem Trägerteil (12') verbindet.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmechanismus (22) eine Verstellung der Kopfstütze (1) um eine Drehachse (25) über einen Winkel α ermöglicht.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (25) ein oberer Querabschnitt (10) des Bügels (6) ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α bei bis zu 90° liegt und zu einer Längsachse (27) des Bügels (6) um bis zu 45° nach vorne und um bis zu 45° nach hinten verschwenkbar ist.