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Die Erfindung betrifft eine Kopfstütze für einen Fahrzeugsitz und einen Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze.
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Bei Fahrzeugen sind die Sitze unter anderem nach Kriterien der Sicherheit und des Komforts während des Fahrens ausgelegt. Für den Fall, dass ein Beifahrer oder Passagier während der Fahrt oder bei einem Stillstand des Fahrzeugs, wie zum Beispiel bei einer Pause in einem PKW, sich bequem erholen oder schlafen möchte, sind die üblichen Kopfstützen schlecht geeignet. Die üblichen Kopfstützen bieten keine zufriedenstellende Stützung und Führung des Kopf-Nacken-Bereichs.
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Mit zusätzlichen Nackenkissen kann auch keine zufriedenstellende Lösung erreicht werden.
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DE 103 18 927 A1 beschreibt eine Kopfstütze in Form eines mehrteiligen Netzes, welche eine übliche Polsterkopfstütze ersetzt. Handhabung und Sicherheit können den Ansprüchen schlecht genügen.
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EP 0 578 452 A2 offenbart eine KFZ-Kopfstütze mit zwei kommunizierenden Kammern, von denen eine hintere vollständig mit einem Medium und eine vordere nur teilweise mit dem Medium gefüllt ist. Bei Anlage eines Kopfes strömt das Medium teilweise aus der hinteren in die vordere Kammer, welche dann den Kopf stützt. Der Komfort und das Erscheinungsbild der nur teilgefüllten vorderen Kammer ist nicht ansprechend.
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WO 2011/089581 A1 offenbart ein Kissen zur Anordnung zwischen einem Kopf und einer Kopfstütze. Das Kissen hat ein Rückteil mit ausgebildeten Seitenteilen mit einem dazwischen ausgebildeten Innenraum und einem vor dem Innenraum aufgespannten, flexiblen Bezug zur Anlage für den Kopf. Dieses zusätzliche Kissen ist ungünstig in der Handhabung.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugsitz mit integrierter Ruheposition zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Kopfstütze gemäß Anspruch 1 beziehungsweise einem Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 10.
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Die erfindungsgemäße Kopfstütze für einen Fahrzeugsitz umfasst ein Kopfpolsterteil und ein vor dem Kopfpolsterteil angeordnetes Ruheteil, wobei das Ruheteil eine vorzugsweise elastische Kopfaufnahmefläche aufweist, und wobei das Ruheteil ausziehbar ist und in einer Fahrposition an dem Kopfpolsterteil anliegen kann und in einer Ruheposition von dem Kopfpolsterteil beabstandet ist. Während im normalen Fahrbetrieb das Design und die Funktionen einer serienüblichen Nacken- oder Kopfstütze vorherrschen, bietet das Ruheteil in einer Ruheposition gewissermaßen eine Art Hängematte für den Kopf und/oder Nacken des Passagiers an. Dadurch kann der Fahrzeugsitz in einen Ruhesitz verwandelt werden, bei dem der Benutzer eine Hängematte aufspannt, in die er seinen Kopf-Nacken-Bereich einlegen kann. Durch die Gewichtskraft des Kopfes wird das Ruheteil verformt, wodurch eine Schüsselung entsteht, in die der Kopf eingebettet wird. Der Kopf und der Nacken erhalten damit eine sehr gute Führung, was den Komfort und die Sicherheit erhöht.
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Als Fahrzeug werden hier Landfahrzeuge, wie PKWs, LKWs, Busse und Bahnen, Luftfahrzeuge, wie Flugzeuge, und Wasserfahrzeuge, wie Schiffe, betrachtet. Der Fahrzeugsitz kann ein einzelner Sitz oder ein Teil einer Sitzbank sein.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kopfpolsterteil konvex ausgebildet ist und dass das Ruheteil komplementär dazu konkav ausgebildet ist und in der Fahrposition über dem Kopfpolsterteil gespannt ist. Dies erlaubt eine definierte und glatte Anlage des Ruheteils an dem Kopfteil, so dass im Fahrbetrieb das Ruheteil nicht ausmachbar ist.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass Teleskopschienen für das Ausziehen des Ruheteils vorgesehen sind. Anhand der Teleskopschienen ist ein einfacher und stabiler Auszug des Ruheteils möglich. Vorzugsweise sind die Teleskopschienen verkleidet oder abgedeckt, so dass sie nicht sichtbar sind und nicht in sie eingegriffen werden kann.
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Vier verstellbare Teleskopschienen können vorgesehen sein. Diese, vorzugsweise links und rechts, oben und unten angeordneten, Teleskopschienen erlauben eine optimale Anpassung des Ruheteils. Alle Bewegungsmöglichkeiten des Kopfes wie Ventral-/Dorsalflexion, Lateralflexion und Rotation, können unterstützt beziehungsweise eingestellt werden. Dies erfolgt auf ergonomische Weise, da der Kopf-Nacken-Bereich bei Verstellung eine Abrollbewegung auf dem Ruheteil ausführt. Diese verläuft den anatomischen Drehachsen des Kopfes entsprechend. Zudem garantiert die Flexibilität der Einstellung eine große Anlagefläche in allen Positionen.
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Vorzugsweise sind die Teleskopschienen arretierbar. Damit wird vorteilhaft eine unerwünschte Verstellung des Ruheteils verhindert.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ruheteil zwei flexible Seitenteile aufweist, wobei die Kopfaufnahmefläche zwischen den Seitenteilen angeordnet ist. Durch die Gewichtskraft des Kopfes verformen sich die Seitenteile nach Innen, das heißt in Richtung des Kopfes, wodurch der verfügbare Stoff des Ruheteils vergrößert wird. Durch dieses Mehr an Stoff kann die Schüsselung erzeugt werden. Optional kann der Bereich des Ruheteils zwischen den Seitenteilen unelastisch oder nur sehr gering elastisch sein, da die Anpassung für den Kopf über eine Verformung der Seitenteile ermöglicht wird. Bei Nichtbenutzung des ausgefahrenen Ruheteils straffen die Seitenteile das Ruheteil, so dass eine wertige Form mit definierten Kanten geschaffen wird.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seitenteile und die Kopfaufnahmefläche einstückig ausgebildet sind. So kann eine einfache Herstellung und hoher Komfort durch eine durchgängige Auflage- beziehungsweise Anlagefläche erreicht werden.
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Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Seitenteile eine größere Wandstärke als die Kopfaufnahmefläche aufweisen. Damit ist das Ruheteil außen dicker als innen. Das sorgt für ein gutes Komfortverhalten im Sinne von Anpassung und Faltung und für eine gute Polsterung der Kanten der Seitenteile. Die dickeren Seitenteile oder Außenkanten stellen sich insbesondere bei einer Verwendung von Schaumstoff durch die Eigensteifigkeit immer wieder auf und straffen dann den vorzugsweise dünneren mittleren Bereich des Ruheteils.
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Das Ruheteil kann aus einem Schaumstoff oder einem anderen flexiblen Material bestehen. Schaumstoffe, beispielsweise aus PU oder ähnlichen Kunststoffen, sind einfach zu fertigen und haben gute Dämpfungseigenschaften. Somit können Schwingungen des Fahrzeugs gedämpft werden, so dass die teilweise starken Schwingungen nicht ungehindert auf den Kopf übertragen werden, in dem das Gleichgewichtsorgan, die Augen und die Okklusionsebene liegen.
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Der erfindungsgemäße Fahrzeugsitz umfasst eine zuvor beschriebene Kopfstütze, wobei die Kopfstütze höhenverstellbar sein kann. Es gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Kopfstütze,
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2 eine Schnittdarstellung der Kopfstütze,
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3 die Kopfstütze in Ruheposition,
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4 die Kopfstütze in Ruheposition mit geneigtem Ruheteil,
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5 den Auszug des Ruheteils,
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6 Details der Teleskopschienen des Auszugs,
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7 eine Draufsicht auf die Kopfstütze in Ruheposition und
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8 Details eines Seitenteils des Ruheteils.
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1 zeigt eine Kopfstütze 10 für einen Fahrzeugsitz. Die Kopfstütze 10 ist mittels einer Höhenverstellung 12 höhenverstellbar mit einem nicht dargestellten Fahrzeugsitz verbunden. Die Kopfstütze 10 hat ein Polsterteil 14 und ein davor angeordnetes Ruheteil 16. Die Richtung vorne ist auf den Passagier hin gerichtet beziehungsweise in den Sitz hinein definiert. In der in 1 dargestellten Fahrposition ist die Kopfstütze 10 nicht oder kaum von einer üblichen Kopfstütze ohne Ruhefunktion zu unterscheiden. Das Polsterteil 14 und das Ruheteil 16 haben vorzugsweise einen Überzug aus dem gleichen Material, wie einem Stoff oder Leder.
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2 zeigt die Kopfstütze 10 in einer Schnittdarstellung von unten. Die Streben der Höhenverstellung 12 sind in länglichen Ausnehmungen angeordnet, die eine Neigung, Verschiebung und/oder Rotation der Kopfstütze 10 ermöglichen. Es ist zu sehen, dass das Polsterteil 14 im Gegensatz zu dem der Serienkopfstützen nicht geschüsselt, sondern nach außen gewölbt ist, es hat also eine konvexe Vorderseite. Zum einen lässt sich über eine solche Form die hängemattenartige Form des Ruheteils 16 in der Fahrposition besser straffen. Dadurch wird der Faltenbildung vorgebeugt und eine klar definierte Form, mit definierten Kanten, des Ruheteils 16 erzeugt. Zum anderen bildet diese Form das Komplement zu der konkaven Rückseite des Ruheteils 16. Das Ruheteil 16 und das Polsterteil 14 bestehen aus Schaumstoff beziehungsweise enthalten Schaumstoff zumindest im Bereiche eines möglichen Kontakts mit dem Kopf und/oder Nacken.
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Das Ruheteil 16 hat eine Kopfaufnahmefläche 18, die elastisch sein kann, und zwei Seitenteile 20, die einstückig mit der Kopfaufnahmefläche 18 ausgebildet sind. An ihrem hinteren Ende und/oder an der Außen- oder Innenseite sind die Seitenteile 20 jeweils mit einem Auszug 22 verbunden, so dass das Ruheteil 16 in Richtung vor das Polsterteil 14 verstellt werden kann. Die Verbindung erfolgt zum Beispiel durch Verkleben oder durch ein Verklemmen von Widerhaken am Ende des Stoffes des Ruheteils 16.
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In 3 ist die Kopfstütze 10 in einer Ruheposition in unbelastetem Zustand mit ausgezogenem Ruheteil 16 dargestellt. In dieser Position kann der Benutzer oder Passagier seinen Kopf entspannt in das Ruheteil 16 einlegen, das eine gute seitliche Führung bietet. Wie in 3 gezeigt ist, ermöglicht der Verfahrmechanismus 22 die Rotations- und Flexionsfunktionen durch unterschiedlich große Auszüge der linken und rechten beziehungsweise der oberen und unteren Teleskopschienen 24 des Auszugs 22. Die Teleskopschienen 24 sind paarweise angeordnet, wobei hier aus Gründen der Übersichtlichkeit das rechte Paar nicht dargestellt ist.
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Die Teleskopschienen 24 sind mit einer Abdeckung versehen, die aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht vollständig dargestellt ist. Diese Abdeckung dient als Sicht- und Greifschutz. Sie verdeckt die Mechanik und verhindert, dass der Nutzer sich verletzt. Vorzugsweise ist ein Rahmen 26 der Abdeckung zur groben Abdeckung der Teleskopschienen 24 vorgesehen, der noch genügend Freiraum für Schwenkbewegungen der Teleskopschienen 24 lässt. Diese Freiräume können durch flexible Abdeckungen zum Beispiel aus Stoff abgedeckt werden. Dies ist auch in 6 zu erkennen.
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In 4 ist das Ruheteil 16 in Ruheposition im unbelasteten flektierten Zustand gezeigt. Hier ist eine Neigung, das heißt Schrägstellung um eine gedachte horizontale Drehachse gezeigt.
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Ebenso kann das Ruheteil 16 seitlich schräg gestellt werden, das heißt um eine gedachte vertikale Drehachse.
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In 5 ist der Auszug 22 mit den vier Teleskopschienen 24, von denen nur die beiden linken dargestellt sind, gezeigt. Wie zu sehen ist, ist die obere Teleskopschiene 24a, die auch isoliert links in 5 dargestellt ist, an zwei Punkten also ortsfest mit dem Rahmen 26 verbunden. An der vorderen Seite der oberen Teleskopschiene 24a ist sie an einem Punkt drehbar mit dem Ruheteil 16 verbunden. Die untere Teleskopschiene 24b ist an einem Punkt drehbar mit dem Rahmen 26 verbunden und an ihrer vorderen Seite ist sie an einem Punkt drehbar mit dem Ruheteil 16 verbunden. Somit sind die unteren Teleskopschienen drehbar befestigt, um die Ventralflexions- und/oder die Dorsalextensionsfunktion zu ermöglichen.
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In 6 ist das Ruheteil 16 mit einer drehbar befestigten oberen Teleskopschiene 24a und einer drehbar befestigten unteren Teleskopschiene 24b dargestellt. Die Darstellung zeigt einen Blick von der Innenseite der Kopfstütze nach außen. Diese Aufhängungen haben zwei Besonderheiten. Zum einen sind die Teleskopschienen 24 in sie eingelassen, um hervorstehende scharfe Kanten zu vermeiden. Zum anderen wird durch die Form der Einlassung die Kinematik vorgegeben und somit der Missbrauchsfall sowie ein Verklemmen ausgeschlossen. Die Form der Einlassung bietet Anschläge für die Verschwenkung der Teleskopschienen 24.
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Die Bedienung des Kopfteils oder der Kopfstütze 10 ist manuell ausgeführt, eine elektronische Bedienung kann implementiert werden. Da sich das Ruheteil 16 hinter dem Kopf befindet, sind Mechanismen, die Sichtkontakt erfordern eher ungeeignet. Selbst intuitiv tastbare Bedienungen können nicht in großer Anzahl vorgesehen werden, da dies den Nutzer überfordern kann und der Greifraum eingeschränkt ist. Aus diesem Grund wird auf Verriegelungen verzichtet und die Verstellung wie folgt realisiert: Der Nutzer greift nach hinten und umfasst die Aufhängung des Ruheteils 16 unten mit dem Daumen und seitlich mit den restlichen Fingern. Mit diesem Griff kann er viel Kraft aufbringen und sich das Ruheteils 16 in die gewünschte Position nach vorn ziehen.
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Diese Bedienung ist intuitiv und kann sehr individuell erfolgen. Damit die eingestellte Position fixiert werden kann, ist eine Arretierung oder Rastierung entlang des Verstellweges vorgesehen. Diese funktioniert über eine Verstelleinheit, bestehend aus einer Rolle, welche durch ein Federelement gegen eine sinusförmig geformte Oberfläche des zu verstellenden Teils gedrückt wird.
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Die Bedienkraft muss so ausgelegt werden, dass eine ungewollte Verstellung vermieden wird. Sie muss beispielsweise so groß sein, dass sie einer Schlechtstraßenfahrt standhält, dabei jedoch keine Belastung für den Nutzer darstellt. Die Bedienkraft F liegt einer Entwurfsrechnung zufolge bei etwa 15 N pro Schiene. Bei dieser Rechnung wurde von einer Beschleunigung des anliegenden Kopfes an dem Ruheteil 16 ausgegangen.
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Die Sicherheit ist gegenüber einer Serienkopfstütze nicht verschlechtert. Durch die Nutzung des vorhandenen Verstellweges der Basiskopfstütze, kann das maximale Backset auf 40 mm begrenzt werden. Das bedeutet, dass im Heckcrashfall der Kopf maximal 40 mm von der Basiskopfstütze, welche die Energie aufnimmt, entfernt ist. Die Rastierung gibt durch die hohe Kraft des durch den Crash beschleunigten Kopfes nach, nimmt jedoch dabei einen kleinen Teil der Energie auf, wodurch der Aufprall des Kopfes etwas langsamer erfolgt.
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In 7 ist die Draufsicht auf die Kopfstütze 10 mit ausgezogenem Ruheteil 16 gezeigt. Wiederum ist nur der linke Auszug 22 dargestellt. Die Kopfaufnahmefläche 18 ist im unbelasteten Zustand dargestellt. Beispielsweise beträgt die Dicke der Kopfaufnahmefläche 18 etwa 5 mm, während die Dicke eines Seitenteils 20 etwa 20 mm beträgt. Gestrichelt ist der durch einen Kopf belastete Verlauf der Kopfaufnahmefläche 18 dargestellt. Der mittlere Bereich der Kopfaufnahmefläche 18 ist zum Beispiel um etwa 50 mm nach hinten verschoben, wodurch eine Schüsselung für den Kopf entsteht.
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Eine große Herausforderung ist es, in der unbelasteten Ruheposition ebenfalls definierte Kanten zu erzeugen und dennoch eine Einbettung des Kopfes von etwa 50 mm zu realisieren. Da der Stoffbedarf des Ruheteils 16 in der Fahrposition und in der unbelasteten Ruheposition geringer ist, beziehungsweise für die Einbettung in der Ruheposition mehr Stoff benötigt wird, muss ein Straffersystem entwickelt werden. Rolloartige Systeme sind teuer, komplex in der Bedienung und brauchen viel Bauraum. Die hier verwendete Lösung hat keinen dieser Nachteile. Die Einbettung wird durch die flexiblen Kanten beziehungsweise Seitenteile 20 des Ruheteils 16 erzeugt. Im unbelasteten Zustand sind sie durch die Eigensteifigkeit gerade und aufgestellt. Sobald der Nutzer seinen Kopf hineinlegt und damit die Kopfaufnahmefläche 18 mit der Gewichtskraft belastet, biegen sich diese Kanten 20 nach innen und stellen somit den Stoff für die Einbettung des Kopfes bereit. Durch die Eigensteifigkeit dieses Schaums verformt sich das Ruheteil 16 immer wieder in die Ausgangsform zurück, sobald die Belastung weggenommen wird und erzeugt somit eine faltenfreie Auflagefläche sowie definierte Kanten.
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In 8 ist das Ruheteil 16, insbesondere ein Seitenteil 20 mit angrenzender Kopfaufnahmefläche 18 im Detail dargestellt. Die besondere Ausgestaltung des Ruheteils 16 hat weitere Funktionen. So wird das Risiko minimiert, dass der Nutzer sich an der Aufhängung verletzt oder stößt, indem die Seitenteile 20 eine etwa 20 mm dicke Polsterung bieten. Liegt der Nutzer in dem Ruheteil 16, so wird diese Polsterschicht komprimiert. Wenn der Kopf rotiert gelagert werden soll oder während einer Kurvendurchfahrt zur Seite abrollt, erhöht sich die Komprimierung dementsprechend. Das erzeugt eine Druckänderung, welche im Seitenbereich des Kopfes wahrgenommen wird, die rampenartig ansteigt. Eine solche Druckänderung ist wesentlich ergonomischer als eine sprunghafte Druckänderung. In diesem Zusammenhang sei auch auf die dämpfenden Eigenschaften dieses Systems hingewiesen. Die Kopfstütze überträgt die Schwingungen des Fahrzeuges direkt auf den Kopf, was besonders bei einer Schlechtstraßenfahrt ein unangenehmes Gefühl hervorruft. Diese Schwingungen können durch den Schaum der Matte gedämpft werden, was sich positiv auf den Komfort auswirkt. Wird die Matte wieder in die Fahrposition gebracht, kann sie durch die runde Form an der Rückseite, welche dem Negativ des vorderen festen Polsterteils entspricht, sehr gut über selbiges gestrafft werden
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Der gewünschte Effekt der flexiblen Polsterung tritt wie erwartet ein. In 8 rechts ist deutlich zu erkennen, dass sich die weiche Außenkante 20 des Ruheteils 16 unter Belastung entsprechend verformt, so dass die Einbettung des Kopfes realisiert wird. Im unbelasteten Zustand verformt sie sich durch die Eigenspannung des Polsters wieder in ihre definierte Ausgangsform zurück, wodurch die Kopfstütze 10 wieder eine wertige, definierte Form erhält.
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Das Ergebnis ist eine positive Komfortbewertung. Die Kanten der Aufhängung beziehungsweise des Auszugs 22 oder des Rahmens 26 sind nicht zu spüren und das Anlagegefühl ist sehr angenehm. Als Bezugsstoff für die Rückseite des Ruheteils 16 beziehungsweise der Kopfaufnahmefläche 18 kann ein dehnbares Material verwendet werden. So kann auch ein vergrößerter Bedarf für die Einbettung, der nicht über die Komprimierung des Schaumes bereitgestellt werden kann, realisiert werden. Zudem wird dadurch der Effekt der Dämpfung erhöht und ein weiches Anlagegefühl erzeugt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kopfstütze
- 12
- Höhenverstellung
- 14
- Kopfpolsterteil
- 16
- Ruheteil
- 18
- Kopfaufnahmefläche
- 20
- Seitenteil
- 22
- Auszug
- 24
- Teleskopschiene
- 24a
- obere Teleskopschiene
- 24b
- untere Teleskopschiene
- 26
- Rahmen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10318927 A1 [0004]
- EP 0578452 A2 [0005]
- WO 2011/089581 A1 [0006]
