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Die Erfindung betrifft eine Kopfstütze für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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Die
DE 10 2009 058 890 A1 offenbart eine Kopfstütze, die eine temperierbare Belüftung aufweist. Die Luft wird mittels eines Axiallüfters auf einer Rückseite der Kopfstütze angesaugt und über einen Luftkanal einer Luftführungsschicht zugeführt. Diese Luftführungsschicht weist ein Abstandsgewirke auf, das einen von einer Fadenstruktur durchsetzten Hohlraum bildet, in dem die Luft über eine Polsterfläche der Kopfstütze verteilt wird. Aus dieser Luftführungsschicht tritt die Luft durch einen luftdurchlässigen Polsterbezug auf einer einem Insassen zugewandten Seite der Kopfstütze aus. Die Kopfstütze weist Heizeinrichtungen in Form von Heizlitzen oder Heizgeweben auf, durch die die Luft temperierbar ist. Diese Heizeinrichtungen sind in der Luftführungsschicht, in einer Gewebelage zwischen der Luftführungsschicht und dem Polsterbezug, oder im Polsterbezug selber angeordnet. so dass warme Luft dem Kopf und Nackenbereich des Insassen zuführbar ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kopfstütze bereitzustellen, die einen verbesserten thermischen Komfort ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch eine Kopfstütze für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Diese Kopfstütze weist eine temperierbare Belüftungseinrichtung auf, wobei die Luft über einen luftdurchlässigen Polsterbezug austritt. Erfindungsgemäß weist der Polsterbezug mindestens zwei Temperierzonen auf, an denen die ausströmende Luft unterschiedlich temperiert ist. Dadurch wird einem Komfortempfinden Rechnung getragen, dass dadurch begründet ist, dass mehrere Bereiche des hinteren Kopfes und des Nackens des Menschen jeweils unterschiedliches Wärmeempfinden aufweisen und sich somit in diesen Temperierzonen Wohlempfinden bei unterschiedlichen Belüftungstemperaturen einstellt. Mittels der mindestens zwei Temperierzonen, an denen die Luft mit unterschiedlicher Temperatur austritt, können somit Körperzonen mit unterschiedlicher Temperaturwahrnehmung mit unterschiedlich warmer Luft versorgt werden. Diese Temperierzonen können dabei als Temperierzonen mit gleichmäßiger Belüftungstemperatur über die jeweilige Temperierzonenfläche ausgeführt sein. Die Temperierzonen können auch einen Temperaturverlauf entlang der Fläche oder eines Teilbereichs der Fläche aufweisen, der beispielsweise an einem gemeinsamen Rand zweier Temperierzonen die gleiche Belüftungstemperatur aufweist.
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Als Luftdurchlass des luftdurchlässigen Polsterbezugs können die Gewebeöffnungen eines textilen Bezuges oder eine Perforierung eines Polsterbezugs mit geschlossener Oberfläche, wie beispielsweise eines Lederbezuges, vorgesehen sein. Durch eine solche Gestaltung ergibt sich ein großflächiger und gleichmäßiger Luftaustritt, der ein besonders geringes Auftreten von Zugerscheinungen bewirkt.
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Durch eine besonders kleine Ausführung der Luftaustrittsöffnungen des Polsterbezugs ergibt sich eine druckänderungsstabile Flächendurchlüftung, welche auch bei mäßigen Druckänderungen auf der Zuströmseite eine konstante Luftmenge hindurch strömen lässt. Es erfolgt somit beispielsweise auch bei Teilabdeckungen der Belüftungsfläche – beispielsweise durch anliegende Körperteile – keine nennenswerte Steigerung des Luftstromes in den freien Bereichen und somit eine weitere Vermeidung von Zugerscheinungen.
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Die Luftförderung erfolgt mittels eines Lüfters, welcher auf der Rückseite der Kopfstütze oder an einer oder beiden seitlichen Wände Luft ansaugen kann. Dabei können Radiallüfter oder auch Axiallüfter Verwendung finden, wobei Axiallüfter mit einer flacheren Gebläsekennlinie im Hinblick auf Zugerscheinungen von Vorteil sind, da ein Androsseln beispielsweise durch teilweises Abdecken der Ausströmfläche nicht zu größerem Druckanstieg führt. Eine Luftverteilung kann durch ein Luftkanalsystem im Polster der Kopfstütze erfolgen. Die Luftverteilung kann aber auch in einer Luftverteilschicht erfolgen, die strukturell offene Strömungsräume aufweist. Die kann beispielsweise ein Abstandsgewirke sein, das zwei über elastische Fäden verbundene Deckschichten aufweist, von denen mindestens die dem Polsterbezug zugewandte Seite luftdurchlässig ist. In dem von Fäden durchsetzten Bereich kann ein solches Gewirke Luft entlang der Fläche führen und verteilen.
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Alternative oder ergänzende vorteilhafte Ausgestaltungen können auch Temperaturunterschiede zwischen dem Nackenbereich, der Kopfanlagefläche, seitlich am Kopf vorbeiströmenden Temperierzonen oder auch einer im oberen Bereich der Kopfstütze, beispielsweise am oberen Rand der Kopfstütze oder auf deren oberer Deckfläche, angeordneten Temperierzonen, welche gegebenenfalls über den Kopf hinweg strömen aufweisen.
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Um vorteilhafterweise eine Kopfstütze bereitzustellen, die gut abstimmbare Temperaturunterschiede zwischen den Temperierzonen ermöglicht, ist es vorgesehen, dass die Temperierzonen mit unterschiedlicher Flächentemperierleistung heizbar oder kühlbar sind. Die unterschiedlichen Flächenleistungswerte können beispielsweise dadurch erreicht werden, dass für die einzelnen Temperierzonen jeweils separate Temperierelemente mit unterschiedlichen Flächenleistungswerten vorgesehen sind oder auch dadurch, dass die Struktur eines durchgehenden Temperierelementes in den Temperierzonen unterschiedlich ausgeführt ist. So können beispielsweise die Flächenkühlelemente der unterschiedlichen Temperierzonen eine unterschiedliche Anzahl von Peltierelementen pro Fläche oder Peltierelemente mit unterschiedlichen Leistungswerten aufweisen. Entsprechend können in Heizelementen unterschiedlicher Temperierzonen mehr oder weniger Heizlitzen oder Heizdrähte pro Fläche eingearbeitet sein oder Heizelemente mit unterschiedlichen Leistungswerten.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung weist Temperierelemente auf, die in den Temperierzonen mit unterschiedlichen Flächenleistungswerten ansteuerbar sind. Diese Kühl- oder Heizelemente können in den Temperierzonen strukturell gleich ausgeführt sein oder in den Temperierzonen unterschiedliche Flächennennleistungen aufweisen. Zur separaten Ansteuerbarkeit der Temperierleistungen muss jedenfalls eine steuerbare getrennte Leistungsversorgung der Heizelemente oder bei mindestens einem ein Temperierelement ein steuerbarer Leistungsbypass ausgeführt sein. Auf diese Weise sind die Temperaturunterschiede zwischen den unterschiedlichen Temperaturzonen beispielsweise auf ein persönliches Komfortempfinden einstellbar oder auch situationsabhängig steuerbar.
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Eine Ausführungsform der Kopfstütze weist vorteilhafter Weise Temperierzonen auf, deren flächenbezogene Luftströme unterschiedlich sind, die also unterschiedliche Werte der Flächendurchströmung aufweisen. Die unterschiedlichen Flächendurchströmungen können beispielsweise dazu vorgesehen sein, bei Flächentemperierelementen, die in beiden Temperierzonen gleiche Flächentemperierleistungswerte haben, unterschiedliche Belüftungstemperaturen zu erzeugen. Unterschiedliche Flächendurchströmungen können aber auch zusätzlich zu einer unterschiedlichen Flächentemperierleistung der Temperierzonen zur weiteren Komfortabstimmung benutzt werden. So kann beispielsweise ein Kopfanlagebereich im Heizfall mit einer niedrigen Luftmenge durchströmt werden und ein Nackenbereich zum besonders starken Erwärmen mit einer großen Luftmenge aus einer Temperierzone mit hoher Luftdurchlässigkeit versorgt werden. In einem Kühlfall kann beispielsweise auch ein leicht gekühlter Kopfanlagebereich mit geringer Luftmenge versorgt werden, um Zugerscheinungen zu vermeiden, während eine etwas höhere, leicht beheizte Luftmenge, die aus einer dem Nackenbereich zugewandten Temperierzone austritt, ein Absinken kühler Luft vom Kopfanlagebereich in den Nackenbereich verhindert. Die unterschiedlichen Flächendurchströmungen können durch eine Gestaltung der Luftdurchlässigkeit des Polsterbezuges der entsprechenden Temperierzone und/oder ihrer Luftzuführung und Luftverteileinrichtungen gestaltet werden. Des Weiteren kann eine unterschiedliche Flächendurchströmung durch getrennte und/oder einzeln steuerbare Lüfter der Temperierzonen erreicht werden.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Kopfstütze weist eine in Einbaulage obere, im Kopfanlagebereich angeordnete Temperierzone mit einer niedrigeren Belüftungstemperatur und eine darunter angeordnete, einem Nackenbereich zugewandte Temperierzone mit einer höheren Belüftungstemperatur auf. Diese Ausführungsform trägt einem Komfortempfinden Rechnung, dass einen besonders warmen Nackenbereich angenehm erscheinen lässt und dabei vermeidet, dass in einem Anlagebereich des Kopfes zu hohe Temperaturen auftreten, die als störend wahrgenommen werden.
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Eine vorteilhafte Ausführung der Kopfstütze ermöglicht eine besonders kompakte Bauform, bei der die gesamte Belüftungseinrichtung, also der Lüfter, dessen Ansaugöffnung, die Luftführungseinrichtung, Luftverteileinrichtung und der Polsterbezug in einem Polsterkörper der Kopfstütze angeordnet sind. Die Kopfstütze kann somit als getrennter Körper auf einem Rückenlehnenkörper des Sitzes ausgeführt werden, der über Säulenstützen höhenverschiebbar an der Rückenlehne befestigbar ist. Eine elektrische Kontaktierung des Lüfters und der Temperierelemente kann über Kabel erfolgen, die im Inneren einer oder beider Säulenstützen angeordnet sind.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung, wobei die Figur eine perspektivische Darstellung einer Kopfstütze zeigt.
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Die Figur zeigt eine Darstellung einer Kopfstütze 1 für ein Kraftfahrzeug in einer perspektivischen Ansicht, wobei die Kopfstütze 1 eine temperierbare Belüftungseinrichtung 3 aufweist. Die Kopfstütze 1 ist mit einem Polsterkörper 2 ausgestattet, welcher mittels Verwendung von Schaumstoffen auf der einem Kopf eines Insassen zugewandten Seite eine weiche Oberfläche schafft und mit einem Bezug 20 überzogen ist. Die Kopfstütze 1 ist durch den abgesetzten Polsterkörper 2 als eigenständiges Bauteil gestaltet, das über zwei Säulenstützen 4 höhenverschiebbar an einer Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes befestigbar ist. Eine Stromversorgung kann vorteilhafterweise mittels eines verkleideten oder eines in einer der Säulen geführten Kabels oder über die beiden Säulen selber erfolgen.
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Die Belüftungseinrichtung 3 weist einen Axiallüfter 30 auf, welcher über sein Ansauggitter 31 Luft an einer Seitenwange 21 des Polsters 2 der Kopfstütze ansaugt. Über einen innen liegenden Luftkanal wird die vom Axiallüfter 30 geförderte Luft in eine unter dem Bezug 20 angeordnete Luftverteilschicht eingeleitet. Diese innen liegenden Einrichtungen sind hier nicht weiter dargestellt. Die Luftverteilschicht kann als eine durch Freisparungen des Polsterschaumstoffs ausgebildete Luftkanalstruktur gestaltet sein oder in Form eines Abstandsgewirkes eingebracht sein, das unter dem Polsterbezug liegend zwei Deckschichten und eine Struktur von Stützfäden aufweist, die diese beiden Deckschichten elastisch nachgiebig verbindet. Dabei kann die Luft in der Struktur von Stützfäden entlang der Fläche des Bezugs geleitet und verteilt werden und über eine der Deckschichten, gegebenenfalls durch eine zusätzliche luftdurchlässige Polsterschicht, sowie den Polsterbezug 20 ausströmen.
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Die Belüftungseinrichtung 3 weist zwei perforierte im Polsterbezug 20 angeordnete Temperierzonen 32 und 33 auf, von denen eine Temperierzone 32 einen Großteil einer Fläche abdeckt, in der in Gebrauchsstellung ein Hinterkopf eines Fahrzeuginsassen zum Anliegen kommt. Die andere Temperierzone 33 ist entlang eines in Einbaulage unteren Randes der dem Kopf des Insassen zugewandten Polsterfläche angeordnet und so in Gebrauchsstellung einem Nackenbereich des Insassen zugewandt.
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Die beiden Temperierzonen 32 und 33 weisen eine unterschiedliche Perforierung und somit einen unterschiedlichen flächenbezogenen Luftdurchsatz auf. Des Weiteren sind auf der Rückseite des Bezugsstoffes 20 in den beiden Temperierzonen 32 und 33 Heizmatten angeordnet, welche unterschiedliche flächenbezogene Heizleistungen aufweisen.
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Die im Bereich der Kopfanlagefläche angeordnete Temperierzone 32 ist dabei so ausgelegt, dass sie eine für einen Heizfall mäßig warme Belüftungstemperatur aufweist, die sich beispielsweise bei höchster Heizstufe und einem auf 0°C ausgekühlten Fahrzeug als Belüftungstemperatur Von ca. 35°C einstellt. Die Perforierung des Bezuges ist so ausgelegt, dass eine geringe Luftmenge austritt, die zwar einen Luftaustausch bewirkt, aber noch nicht als Luftstrom wahrnehmbar ist.
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Im Gegensatz dazu ist die dem Nackenbereich zugewandte Temperierzone 33 derart ausgeführt, dass bei einer angenehm warm erscheinenden Belüftungstemperatur, die höher ist, als die der Temperierzone 32, ein warmer Luftzug wahrnehmbar ist, da hier die Perforierung so gestaltet ist, dass der flächenbezogene Luftstrom im Bereich der Temperierzone 33 wesentlich höher ist, als der in der Temperierzone 32. Des Weiteren weist die Heizmatte der Temperierzone 33 eine höhere Heizleistung auf, als die Heizmatte der Temperierzone 32, so dass sich hier beispielsweise unter den oben genannten Bedingungen eine Belüftungstemperatur von 40°C einstellt.
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Die Unterschiede der flächenbezogenen Luftströme der beiden Temperierzonen 32 und 33 ergeben sich aus der unterschiedlichen Perforierung des Polsterbezugs 20 in diesen Bereichen. Sie können aber auch durch Gestaltung der Belüftungseinrichtung 3 – beispielsweise durch unterschiedliche Luftzuführungskanäle und Luftverteilschichten oder zusätzliche Drosselschichten erreicht werden. Darüber hinaus können auch zwei getrennte Gebläse mit im Wesentlichen getrennten Luftzuführungen vorgesehen sein, wodurch der unterschiedliche Flächenbezogene Luftstrom sogar steuerbar ausgeführt werden könnte.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009058890 A1 [0002]
