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TECHNISCHES FELD
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Kopfstütze für einen Fahrzeuginsassensitz.
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EINFUHRUNG
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Diese Einführung stellt im Allgemeinen den Kontext der Offenbarung dar. Werke der derzeit genannten Erfinder, soweit sie in dieser Einleitung beschrieben sind, sowie Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Anmeldung nicht als Stand der Technik gelten können, werden hinsichtlich dieser Offenbarung weder ausdrücklich noch stillschweigend als Stand der Technik anerkannt.
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Fahrzeugsitze beinhalten eine Kopfstütze, um einer Rückwärtsbewegung des Kopfes eines Insassen bei einem plötzlichen Rückstoß des Fahrzeugs standzuhalten. Die Kopfstütze beinhaltet eine Stützkernstruktur, die fest mit dem Sitz verbunden ist, und eine Schaumstoffschicht, die über der Stützkernstruktur angeordnet ist, um die Stützkernstruktur zu polstern. Typischerweise ist die Kopfstütze eng hinter dem Kopf des Insassen positioniert, um die Rückwärtsbewegung des Kopfes des Insassen im Falle eines Aufpralls zu begrenzen. Die Kopfstütze ist eng hinter dem Kopf des Insassen positioniert, um die Kompression des Schaums während des Aktes des Kopfhaltens des Insassen auszugleichen. Diese Position der Kopfstütze kann den Polsterschaum während des normalen Betriebs des Fahrzeugs mit dem Insassen in Kontakt bringen, was für die Insassen unangenehm sein kann.
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Die 1 und 2 veranschaulichen die Herausforderungen bei der Konstruktion einer Kopfstütze, die bei einem Aufprall ausreichend Halt bietet und insbesondere die Drehung des Halses begrenzt, während versucht wird, eine Kopfstütze bereitzustellen, die für den Insassen im normalen Fahrzeugbetrieb komfortabel ist. Beide 1 und 2 veranschaulichen die Reaktion eines Insassenkopfes während eines Aufprallereignisses. Die Kopfstütze 100 in 1 beinhaltet einen Stützkern 102, der von einem Schaumstoff 104 umgeben ist. Der Schaum 104 hat eine relativ weiche und damit für den Fahrzeuginsassen im Normalbetrieb komfortablere Oberfläche. Während eines Aufprallereignisses bewirken die relativ hohen Beschleunigungen auf den Insassen, dass der Kopf 106 des Insassen mit einer relativ hohen Geschwindigkeit in Richtung und in die Kopfstütze 100 beschleunigt wird. Infolgedessen übt der Kopf 106 eine relativ hohe Kraft auf den Schaum 104 der Kopfstütze 100 aus, die aufgrund des geringen Widerstandes gegen die Rückwärtsbewegung des Kopfes 106 den Schaum 104 um einen erheblichen Betrag zusammendrückt. Da der Schaum 104 leicht zusammengedrückt wird, muss sich der Konstrukteur der Kopfstütze 100 fast ausschließlich auf den engen Kontakt zwischen dem Kopf 106 und der Stützkern 102 verlassen, um die Halsdrehung zu begrenzen. Um die Halsdrehung zu begrenzen, muss der Stützkern 102 daher in einem relativ vorderen Winkel positioniert werden, um den Stützkern 102 näher am Kopf 106 zu positionieren. Dadurch wird der verfügbare Platz für den Schaum 104 zwischen dem Stützkern 102 und dem Insassenkopf 106 begrenzt, was wiederum den Komfort des Insassen beeinträchtigen kann.
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2 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform einer Kopfstütze 200, die einen Stützkern 202 beinhaltet, der ebenfalls von einem Schaum 204 umgeben ist. Der Schaum 204 der Kopfstütze 200 in 2 weist im Gegensatz zu dem in 1 einen höheren Widerstand gegen die Rückwärtsbewegung eines Insassenkopfes 206 auf. Dieser höhere Widerstand ermöglicht es dem Schaum 204, weniger zu komprimieren und somit die Drehung des Halses zu minimieren, ohne sich ganz auf den engen Kontakt zwischen dem Kopf 206 und dem Stützkern 202 zu verlassen. Somit kann der Stützkern 202 weiter nach hinten abgewinkelt und im Vergleich zur Kopfstütze 100 aus 1 weiter vom Kopf 206 entfernt positioniert werden. Der höhere Widerstand gegen Rückwärtsbewegung bedeutet jedoch, dass der Schaum 204 härter ist und für einen Fahrzeuginsassen im Allgemeinen weniger komfortabel ist. Eine Kopfstütze, die dem Fahrzeuginsassen verbesserten Komfort bietet und gleichzeitig die Halsdrehung ausreichend begrenzt, ist erwünscht.
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DE 10 2009 037 778 A1 offenbart eine Kopfstütze, die ein eine Kopfanlagefläche bildendes Polster aufweist, das an einem Polsterträger befestigt ist. Die Oberfläche ist in einer Stützposition ausgebildet und in Bezug auf eine Grundposition auf einem großen Umfang des Kopfes eines Passagiers platziert. Ein zusätzliches Gegenlager ist in der Stützposition eines Polsterkörpers für Kräfte ausgebildet, die quer zu einer Richtung eines Sitzes wirken.
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DE 10 2007 026 382 A1 betrifft einen Kraftfahrzeugsitz mit mindestens einem belüfteten und/oder aufblasbaren und/oder evakuierbaren Polster, wobei das Polster eine luftdichte Hülle aufweist, die eine Kammer umschließt in der eine Füllung angeordnet wird. Die Füllung ist eine komprimierbare Schaumfüllung.
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US 5 255 955 A beschreibt eine verbesserte Sicherheits-Aufprall-Kopfstützen-Schutzvorrichtung, die an der Innenseite von Heck- und Seitenfenstern von Fahrzeugen einschließlich Führerhäusern, Lastkraftwagen, Kombis und dergleichen angebracht werden kann, um den Kopf des Fahrers und/oder der Beifahrer vor Verletzungen zu schützen.
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US 5 802 643 A beschreibt einen Überzug mit aufblasbarem Kissen für Möbel, umfassend eine erste Schicht mit einer äußeren Stoffschicht, die an einer inneren Schicht aus Thermoplast befestigt ist und eine zweite, kleinere Schicht, die an der inneren Schicht der ersten Schicht befestigt ist, um ein aufblasbares Kissen zu bilden.
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US 3 027 193 A beschreibt ebenfalls Kopfstützeneinrichtungen, die herkömmlich zur zweckmäßigen Einstellung mit Stühlen und analogen Geräten verbunden sind, die geeignet sind, eine Person in bequemer Position für verschiedene Dienste und Aufmerksamkeiten zu stützen, und insbesondere das üblicherweise mit solchen Kopfstützeneinrichtungen verbundene Polsterelement zum direkten Stützen des Kopfes des Stuhlinsassen, und hat als Aufgabe, ein neuartiges und verbessertes derartiges Kissen bereitzustellen, das sich durch Benutzerkomfort und bequeme Anpassbarkeit an eine sich anpassende Abstützung eines daran angelegten menschlichen Kopfes auszeichnet.
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BESCHREIBUNG
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In einem exemplarischen Aspekt beinhaltet eine Kopfstütze eine Außenfläche der Kopfstütze, die eine Form der Kopfstütze definiert, einen Stützkern, der sich in die Außenfläche erstreckt, einen Schaumstoff, der den Stützkern umgibt, und ein im Wesentlichen luftundurchlässiges Material, das ein Innenvolumen und eine Öffnung definiert, die den Luftstrom in und aus dem Innenvolumen steuerbar begrenzt.
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Auf diese Weise kann die Halsdrehung eines Insassen während eines Aufprallereignisses begrenzt werden, ohne sich ausschließlich auf den Schaumstoff und/oder den Stützkern zu verlassen, was den Komfort der Kopfstütze für den Insassen verbessert.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt wird die Außenfläche durch das luftundurchlässige Material definiert.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt wird die Öffnung auf einer nach unten gerichteten Fläche der Kopfstütze positioniert.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt wird die Öffnung auf einer der Seite zugewandten Fläche der Kopfstütze positioniert.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt wird die Öffnung auf einer nach vorne gerichteten Fläche der Kopfstütze positioniert.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt wird die Öffnung auf einer nach hinten gerichteten Fläche der Kopfstütze positioniert.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt beinhaltet die Öffnung eine Vielzahl von Öffnungen.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt definiert das im Wesentlichen luftundurchlässige Material ein Innenvolumen, das zwischen dem Stützkern und einem vorderen Abschnitt der Außenfläche der Kopfstütze angeordnet ist.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt definiert das luftundurchlässige Material eine Vielzahl von Zellen, wobei die Öffnung eine Vielzahl von Öffnungen umfasst, und wobei jede Zelle mindestens eine der Vielzahl von Öffnungen beinhaltet, die den Luftstrom in und aus jeder Zelle steuerbar begrenzen.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt beinhaltet das im Wesentlichen luftundurchlässige Material ein Vinyl.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt umfasst die Öffnung eine Perforation im Vinyl.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt beinhaltet das im Wesentlichen luftundurchlässige Material ein Leder.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt beinhaltet die Öffnung eine Perforation im Leder.
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Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung im Folgenden. Es ist zu verstehen, dass die detaillierte Beschreibung und die konkreten Beispiele nur zur Veranschaulichung dienen und nicht dazu dienen, den Umfang der Offenbarung einzuschränken.
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Die vorgenannten Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der detaillierten Beschreibung, einschließlich der Ansprüche, und den exemplarischen Ausführungsformen im Zusammenhang mit den beigefügten Figuren ersichtlich.
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Figurenliste
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Die vorliegende Offenbarung wird durch die detaillierte Beschreibung und die zugehörigen Zeichnungen besser verstanden:
- 1 ist eine erhöhte Querschnittsansicht einer exemplarischen Kopfstütze mit weichem Schaum während eines simulierten Stoßereignisses;
- 2 ist eine erhöhte Querschnittsansicht einer weiteren exemplarischen Kopfstütze mit einem weichen Schaumstoff während eines simulierten Stoßereignisses;
- 3 ist eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Ausführungsform einer Kopfstütze gemäß der vorliegenden Offenbarung;
- 4 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren exemplarischen Ausführungsform einer Kopfstütze gemäß der vorliegenden Offenbarung; und
- 5 ist eine erhöhte Querschnittsansicht einer weiteren exemplarischen Ausführungsform einer Kopfstütze gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Es wird nun ausführlich auf einige Beispiele für die Offenbarung verwiesen, die in den beigefügten Figuren dargestellt sind. Wenn immer möglich, werden in den Figuren und der Beschreibung dieselben oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, um sich auf dieselben oder ähnliche Teile oder Schritte zu beziehen. Die Figuren sind in vereinfachter Form und nicht maßstabsgetreu. Nur aus Gründen der Übersichtlichkeit können in Bezug auf die Figuren Richtungsbegriffe wie oben, unten, links, rechts, über, oberhalb, unter, unterhalb, hinten und vorne verwendet werden. Diese und ähnliche Richtungsbegriffe sind nicht so auszulegen, dass sie den Umfang der Offenbarung in irgendeiner Weise einschränken. Unter Bezugnahme nun auf die Figuren, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnlichen Komponenten in den einzelnen Figuren entsprechen, ist 3 eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Ausführungsform einer Kopfstütze 300 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Die Kopfstütze 300 nimmt einen Raum ein, der durch eine Außenfläche 302 definiert ist. Ein Stützkern (nicht dargestellt) ist in die Außenfläche 302 eingebettet. Der Stützkern ist an den Stützkernpfosten 304 befestigt, die sich von der Außenfläche 302 nach unten erstrecken. In dieser exemplarischen Ausführungsform ist die Außenfläche 302 dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Material gebildet ist, das im Wesentlichen undurchlässig für einen Gasstrom zwischen dem Raum im Inneren der Außenfläche 302 und der Umgebung um die Kopfstütze 300 ist. Das Außenflächenmaterial 302 kann Vinyl, Leder oder jedes andere im Wesentlichen undurchlässige Material ohne Einschränkung beinhalten. Auf diese Weise definiert die Außenfläche 302 der Kopfstütze 300 ein Innenvolumen, in dem ein Gasvolumen gefangen gehalten werden kann. Die Außenfläche 302 definiert ferner eine oder mehrere Öffnungen 306, die den Gasstrom aus der Außenfläche 302 und der Umgebung um die Oberfläche 302 steuerbar zulassen. Die Öffnung(en) 306 sind so konfiguriert, dass die Menge der durch sie strömenden Masse begrenzt ist. Die in der Kopfstütze 300 mitgeführte Luft und der kontrollierte Luftmassenstrom durch die Öffnung(en) 306 begrenzen die Kompression des Volumens innerhalb der Außenfläche 302. In einem Aufprallereignis, wenn der Kopf eines Insassen auf die Außenfläche 302 trifft, begrenzt der kontrollierte Luftmassenstrom durch die Öffnung(en) 306 die Kompression der Kopfstütze 300 und begrenzt damit die Drehung des Halses des Insassen weiter. Daher verlässt man sich nicht nur auf Schaum in der Kopfstütze und/oder den Stützkern, die die Drehung des Halses begrenzen, sondern der kontrollierte Luftstrom, der aus der Kopfstütze 300 entweicht begrenzt auch die Drehung des Halses. Auf diese Weise kann die Weichheit des Schaums in der Kopfstütze 300 erhöht und der Abstand zwischen dem Stützkern und dem Kopf des Insassen vergrößert werden, was den Komfort des Insassen verbessert. Die Kopfstütze 300 von 3 beinhaltet ein Außenflächenmaterial 302, das Öffnungen 306 auf einer nach unten gerichteten Oberfläche definiert.
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4 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer weiteren exemplarischen Ausführungsform einer Kopfstütze 400 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Die Kopfstütze 400 beinhaltet ein im Wesentlichen undurchlässiges Außenflächenmaterial 402, das eine oder mehrere Öffnungen 406 definiert, die den Luftaustritt aus dem im Außenflächenmaterial 402 eingeschlossenen Volumen und in die Umgebung steuern. Die Öffnung(en) 406 sind auf nach vorne gerichteten und auf die Seite gerichteten Flächen positioniert. Es ist zu verstehen, dass die Lage der Öffnungen 406, die den Luftstrom von der Außenfläche 402 aus steuern, nicht begrenzt ist.
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5 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren exemplarischen Ausführungsform einer Kopfstütze 500 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Die Kopfstütze 500 wird durch ein Außenflächenmaterial 502 definiert, das die äußere Form der Kopfstütze definiert. In dieser exemplarischen Ausführungsform kann das Außenflächenmaterial 502 aus einem permeablen Material gebildet werden, das den Luftstrom zwischen dem durch das Außenflächenmaterial 502 definierten Innenvolumen und der Umgebung ermöglicht. Die Kopfstütze 500 beinhaltet weiterhin einen Stützkern 504 und einen Schaumstoff 506, der den Stützkern 504 umgibt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Schaum 506 aus einem weichen, offenzelligen Schaumstoff gebildet, der dem Kopf eines Insassen Komfort bietet. Die Kopfstütze 500 beinhaltet ferner eine oder mehrere Zellen 508, die jeweils durch eine undurchlässige Außenfläche 510 und eine oder mehrere Öffnungen 512 definiert sind. Jede der Zellen 508 definiert einzeln ein Innenvolumen, das durch Luft belegt sein kann. Jede der Öffnungen 512 ist dadurch gekennzeichnet, dass sie den Luftstrom aus dem und in das durch die Außenfläche 510 jeder Zelle 508 definierte Innenvolumen steuert. Durch die Steuerung des Luftstroms aus jeder Zelle 508 während eines Aufpralls kann die Drehgeschwindigkeit des Kopfes eines Insassen begrenzt werden, ohne sich ausschließlich auf den Schaum 506 und/oder den Stützkern 504 zu verlassen. Dies ermöglicht die Verwendung eines weicheren Schaums 506 und/oder die Vergrößerung des Abstands zwischen dem Stützkern 504 und dem Kopf eines Insassen, wodurch der Komfort für einen Insassen verbessert wird. Während 5 eine Kopfstütze 500 veranschaulicht, die drei Zellen 508 beinhaltet, ist zu verstehen, dass eine beliebige Anzahl von Zellen 508 ohne Einschränkung verwendet werden kann.
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Diese Beschreibung hat lediglich beschreibenden Charakter und soll in keiner Weise die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendung einschränken. Die weit gefasste Lehre der Offenbarung kann in einer Vielzahl von Formen umgesetzt werden. Obwohl diese Offenbarung bestimmte Beispiele enthält, sollte der wahre Umfang der Offenbarung daher nicht so begrenzt sein, da sich andere Änderungen nach einer Studie der Figuren, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche ergeben werden.
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Bezugszeichenliste
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- (100, 200, 300, 400, 500)
- Kopfstütze
- (102, 202, 504)
- Stützkern
- (104, 204, 506)
- Schaumstoff
- (106, 206)
- Kopf
- (302, 402, 502)
- luftundurchlässiges Material
- (306, 406)
- Öffnung
- (302, 402)
- Außenfläche
- (304)
- Stützkernpfosten
- (508)
- Zellen
- (510)
- Außenfläche
- (512)
- Öffnungen
