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Die Erfindung betrifft eine Kopfstütze für einen Fahrzeugsitz, die Kopfstütze aufweisend ein Trägerelement, einen um eine Drehachse schwenkbar an dem Trägerelement angelenkten Polsterträger, und eine Verriegelungsvorrichtung zum Sperren einer Schwenkbewegung des Polsterträgers relativ zu dem Trägerelement um die Drehachse in wenigstens einer Schwenkrichtung, die Verriegelungsvorrichtung aufweisend ein Verriegelungselement und ein Gegenelement, wobei das Verriegelungselement und das Gegenelement in einen miteinander verriegelten Zustand bringbar sind. Die Erfindung betrifft zudem einen Fahrzeugsitz.
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Stand der Technik
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Die
DE 10 2017 104 761 A1 offenbart eine Verstellvorrichtung für eine Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes, die Verstellvorrichtung aufweisend eine Führungseinrichtung zur Führung eines Kopfstützenträgers in einer vertikalen Richtung, eine Lehnenanbindung zur Anbringung an einer Rückenlehne, eine Längsverstellung zur Verstellung der Führungseinrichtung in einer Längsrichtung, eine Verriegelungseinrichtung zur Verriegelung der Verstellvorrichtung in sowohl in der Längsrichtung als auch der vertikalen Richtung, und eine Handhabe zur Entriegelung der Verriegelungseinrichtung in eine Entriegelungsstellung, in der die Verriegelungseinrichtung die Längsverstellung in Längsrichtung und die Höhenverstellung in vertikaler Richtung freigibt, wobei durch die Verriegelungseinrichtung ein aufgenommener Kopfstützenträger in einer vertikalen Höhenposition verriegelbar ist.
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Aufgabe
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik kostengünstigere Kopfstütze bereitzustellen, die insbesondere wenige Bauteile aufweist. Der Erfindung liegt zudem die Aufgabe zu Grunde einen Fahrzeugsitz mit einer solchen Kopfstütze auszurüsten und dadurch einen gegenüber dem Stand der Technik kostengünstigeren Fahrzeugsitz bereitzustellen, der wenige Bauteile aufweist.
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Lösung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Kopfstütze für einen Fahrzeugsitz, die Kopfstütze aufweisend ein Trägerelement, einen um eine Drehachse schwenkbar an dem Trägerelement angelenkten Polsterträger, und eine Verriegelungsvorrichtung zum Sperren einer Schwenkbewegung des Polsterträgers relativ zu dem Trägerelement um die Drehachse in wenigstens einer Schwenkrichtung, die Verriegelungsvorrichtung aufweisend ein Verriegelungselement und ein Gegenelement, wobei das Verriegelungselement und das Gegenelement in einen miteinander verriegelten Zustand bringbar sind, wobei das Verriegelungselement an dem Polsterträger oder dem Trägerelement gelagert, insbesondere linear geführt, ist.
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Dadurch, dass das Verriegelungselement an dem anderen von Polsterträger und Trägerelement gelagert, insbesondere linear geführt, ist, ist eine gegenüber dem Stand der Technik kostengünstigere Kopfstütze bereitgestellt, die insbesondere nur wenige Bauteile aufweist.
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Das Gegenelement kann um eine weitere Drehachse schwenkbar an dem anderen von Polsterträger und Trägerelement angelenkt sein. Die weitere Drehachse kann parallel zur Drehachse sein. Die weitere Drehachse kann beabstandet zur Drehachse sein. Die weitere Drehachse kann vor der Drehachse angeordnet sein. Die weitere Drehachse kann oberhalb der Drehachse angeordnet sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Gegenelement fest mit dem anderen von Polsterträger und Trägerelement verbunden sein. Vorzugsweise ist das Gegenelement zumindest abschnittsweise um die Drehachse gekrümmt.
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Die Verriegelungsvorrichtung kann eine Schwenkbewegung des Polsterträgers relativ zu dem Trägerelement um die Drehachse in genau einer von zwei Schwenkrichtungen sperren. Vorzugsweise sperrt die Verriegelungsvorrichtung eine Schwenkbewegung des Polsterträgers derart, dass eine Oberkante des Polsterträgers entgegen einer Längsrichtung, insbesondere entgegen einer Fahrtrichtung, gesperrt ist und in Längsrichtung einstellbar, insbesondere gestuft einstellbar, ist. Ein Schwenken der Oberkante des Polsterträgers in Längsrichtung kann beispielsweise erfolgen, indem die Oberkante manuell nach vorne gezogen wird.
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Zum Entsperren der Verriegelungsvorrichtung können das Verriegelungselement und das Gegenelement mittels eines manuell betätigbaren Betätigungselements aus dem miteinander verriegelten Zustand bringbar sein. Zum Entsperren der Verriegelungsvorrichtung können das Verriegelungselement und das Gegenelement mittels eines elektrischen Aktuators aus dem miteinander verriegelten Zustand bringbar sein.
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In einer alternativen Ausführungsform kann die Verriegelungsvorrichtung eine Schwenkbewegung des Polsterträgers relativ zu dem Trägerelement um die Drehachse in beide Schwenkrichtungen sperren.
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Das Gegenelement kann um die weitere Drehachse schwenkbar an dem Polsterträger angelenkt sein, und das Verriegelungselement an dem Trägerelement gelagert, insbesondere linear geführt, sein. Alternativ kann das Gegenelement um die weitere Drehachse schwenkbar an dem Trägerelement angelenkt sein, und das Verriegelungselement an dem Polsterträger gelagert, insbesondere linear geführt, sein.
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Das Gegenelement kann um die weitere Drehachse schwenkbar unmittelbar an dem Polsterträger angelenkt sein. Das Verriegelungselement kann unmittelbar an dem Trägerelement gelagert, insbesondere linear geführt, sein. Alternativ kann das Gegenelement um die weitere Drehachse schwenkbar unmittelbar an dem Trägerelement angelenkt sein. Das Verriegelungselement kann unmittelbar an dem Polsterträger gelagert, insbesondere linear geführt, sein.
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Die Drehachse kann als eine Welle-Nabe Verbindung ausgeführt sein, wobei wenigstens eine Lagerwelle an dem Trägerteil und wenigstens eine Nabe an dem Polsterträger ausgebildet sein kann. Die wenigstens eine Lagerwelle kann mit dem Trägerteil fest verbunden sein. Die wenigstens eine Lagerwelle kann einteilig mit dem Trägerteil ausgeführt sein, wodurch eine separat ausgeführte Lagerwelle und somit ein Bauteil eingespart werden kann. Das Trägerteil kann ein Kunststoff-Bauteil sein. Die wenigstens eine Nabe kann mit dem Polsterträger fest verbunden sein. Die wenigstens eine Nabe kann einteilig mit dem Polsterträger ausgeführt sein. Der Polsterträger kann ein Kunststoff-Bauteil sein.
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Die weitere Drehachse kann als eine Welle-Nabe Verbindung ausgeführt sein, wobei wenigstens eine Nabe an dem Gegenelement ausgebildet sein kann. Die Welle kann durch die Nabe des Gegenelements gesteckt sein. Die Welle kann beidseits über die Nabe des Gegenelements überstehen und in Öffnungen des Polsterträgers eingesteckt sein. Alternativ kann die wenigstens eine Nabe an dem Polsterträger ausgebildet sein und die Welle durch die Nabe des Polsterträgers gesteckt sein. Die Welle kann beidseits über die Nabe des Polsterträgers überstehen und in Öffnungen des Gegenelements eingesteckt sein.
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Die weitere Drehachse kann oberhalb der Drehachse angeordnet sein. Die weitere Drehachse kann vor der Drehachse angeordnet sein.
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Das Trägerelement kann wenigstens eine Stange zur Befestigung der Kopfstütze aufweisen. Vorzugsweise weist das Trägerelement genau zwei Stangen zur Befestigung der Kopfstütze auf. Die wenigstens eine Stange kann zur Befestigung der Kopfstütze an einer Rückenlehne, insbesondere an einer Lehnenstruktur der Rückenlehne, des Fahrzeugsitzes dienen. Die wenigstens eine Stange kann zur Befestigung der Kopfstütze an einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere an einer Hutablage der Fahrzeugkarosserie dienen.
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Die wenigstens eine Stange kann fest mit einer Rückenlehne verbunden sein. Die wenigstens eine Stange kann verschiebbar, insbesondere weitgehend parallel zu einer Vertikalrichtung verschiebbar, in einer Rückenlehne geführt sein, wodurch die Kopfstütze höheneinstellbar sein kann. Die wenigstens eine Stange kann fest mit einer Lehnenstruktur verbunden sein. Die wenigstens eine Stange kann verschiebbar, insbesondere weitgehend parallel zu einer Vertikalrichtung verschiebbar, in einer Lehnenstruktur geführt sein, wodurch die Kopfstütze höheneinstellbar sein kann. Die wenigstens eine Stange kann fest mit einer Fahrzeugkarosserie verbunden sein. Die wenigstens eine Stange kann verschiebbar, insbesondere weitgehend parallel zu einer Vertikalrichtung verschiebbar, in einer Fahrzeugkarosserie geführt sein, wodurch die Kopfstütze höheneinstellbar sein kann.
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Die wenigstens eine Stange kann fest mit dem Trägerelement verbunden sein. Genau zwei Stangen können fest mit dem Trägerelement verbunden sein. Die wenigstens eine Stange kann verschiebbar, insbesondere weitgehend parallel zu einer Vertikalrichtung verschiebbar, in dem Trägerelement geführt sein. Genau zwei Stangen können verschiebbar, insbesondere weitgehend parallel zu einer Vertikalrichtung verschiebbar, in dem Trägerelement geführt sein, wodurch die Kopfstütze höheneinstellbar sein kann.
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Das Verriegelungselement kann beweglich in dem Trägerelement geführt sein. Das Verriegelungselement kann linear beweglich in dem Trägerelement geführt sein. Das Verriegelungselement kann linear beweglich in einer Aufnahme des Trägerelements geführt sein. Das Verriegelungselement kann weitgehend parallel zu einer Vertikalrichtung in dem Trägerelement geführt sein.
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Der Polsterträger kann wenigstens ein Gehäuseteil aufweisen. Das Gegenelement kann um die weitere Drehachse schwenkbar an dem Gehäuseteil angelenkt sein. Alternativ kann das Gegenelement fest mit dem Gehäuseteil verbunden sein. Der Polsterträger kann genau zwei Gehäuseteile aufweisen, die fest miteinander verbunden sind. Das Gegenelement kann um die weitere Drehachse schwenkbar an einem der Gehäuseteile angelenkt sein. Alternativ kann das Gegenelement fest mit einem der Gehäuseteile verbunden sein.
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Der Polsterträger kann einen Hohlraum aufweisen. Das Trägerelement kann innerhalb des Hohlraums angeordnet sein. Das Gegenelement kann innerhalb des Hohlraums angeordnet sein. Das Verriegelungselement kann innerhalb des Hohlraums angeordnet sein. Der Hohlraum kann durch wenigstens ein Gehäuseteil begrenzt sein. Der Hohlraum kann durch wenigstens zwei Gehäuseteile begrenzt sein. Der Hohlraum kann durch genau zwei Gehäuseteile begrenzt sein.
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Das Gegenelement kann als eine Zahnstange ausgebildet sein. Die Zahnstange kann einen Zahn aufweisen. Die Zahnstange weist vorzugsweise mehrere Zähne auf. Mehrere Zähne der Zahnstange können eine Verzahnung bilden. Das Verriegelungselement kann wenigstens einen Zahn aufweisen, der in verriegelnden Eingriff mit der Verzahnung des Gegenelements bringbar ist. Das Verriegelungselement kann wenigstens einen Zahn aufweisen, der wahlweise in wenigstens zwei unterschiedliche Zahnfüße der Verzahnung der Zahnstange einfallen kann. Dadurch lässt sich das Gegenelement in relativ zum Verriegelungselement unterschiedlichen Positionen mit dem Verriegelungselement verriegeln, wodurch die Kopfstütze in unterschiedlichen Neigungseinstellungen verriegelbar ist. Eine Neigung der Kopfstütze, insbesondere um eine zu einer Querrichtung parallelen Richtung, kann somit um die Drehachse einstellbar sein.
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Der Polsterträger und das Trägerelement können in wenigstens zwei zueinander unterschiedlichen Relativpositionen mittels der Verriegelungsvorrichtung lösbar in einen miteinander verriegelten Zustand bringbar sein.
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Die Aufgabe wird zudem erfindungsgemäß gelöst durch einen Fahrzeugsitz aufweisend ein Sitzteil, eine Rückenlehne und eine erfindungsgemäße Kopfstütze. Dadurch, dass die erfindungsgemäße Kopfstütze einfach und leicht ausgeführt ist, ist auch der erfindungsgemäße Fahrzeugsitz leichter. In einem Crashfall sind die auf eine Rückenlehne des Fahrzeugsitzes wirkenden Massenträgheitskräfte reduziert.
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Figurenliste
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Im Folgenden ist die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter vorteilhafter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Es zeigen:
- 1: schematisch eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes mit einer erfindungsgemäßen Kopfstütze,
- 2: eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Kopfstütze gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels, ohne Darstellung eines Polsters der Kopfstütze,
- 3: einen Schnitt entlang der Linie III - III in 2, wobei ein Polsterträger der Kopfstütze in einer ersten von vier möglichen Neigungseinstellungen und in einem verriegelten Zustand dargestellt ist,
- 4: einen Schnitt entlang der Linie IV - IV in 2, wobei der Polsterträger in einer vierten von vier möglichen Neigungseinstellungen und in einem verriegelten Zustand dargestellt ist,
- 5: einen Schnitt entlang der Linie IV - IV in 2, wobei der Polsterträger in der vierten Neigungseinstellung und in einem entriegelten Zustand dargestellt ist,
- 6: eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Kopfstütze gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels, ohne Darstellung eines Polsters der Kopfstütze,
- 7: einen Schnitt entlang der Linie VII - VII in 6, wobei ein Polsterträger der Kopfstütze in einer ersten von vier möglichen Neigungseinstellungen und in einem verriegelten Zustand dargestellt ist,
- 8: einen Schnitt entlang der Linie VII - VII in 6, wobei der Polsterträger in einer vierten von vier möglichen Neigungseinstellungen und in einem verriegelten Zustand dargestellt ist, und
- 9: einen Schnitt entlang der Linie VII - VI in 6, wobei der Polsterträger in der vierten Neigungseinstellung und in einem entriegelten Zustand dargestellt ist.
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Ein in 1 schematisch dargestellter erfindungsgemäßer Fahrzeugsitz 1 und dessen erfindungsgemäße Kopfstütze 100 200 werden nachfolgend unter Verwendung von drei senkrecht zueinander verlaufenden Raumrichtungen beschrieben. Eine Längsrichtung x verläuft bei einem im Fahrzeug eingebauten Fahrzeugsitz 1 weitgehend horizontal und vorzugsweise parallel zu einer Fahrzeuglängsrichtung, die der gewöhnlichen Fahrtrichtung des Fahrzeuges entspricht. Eine zu der Längsrichtung x senkrecht verlaufende Querrichtung y ist im Fahrzeug ebenfalls horizontal ausgerichtet und verläuft parallel zu einer Fahrzeugquerrichtung. Eine Vertikalrichtung z verläuft senkrecht zu der Längsrichtung x und senkrecht zu der Querrichtung y. Bei einem im Fahrzeug eingebauten Fahrzeugsitz 1 verläuft die Vertikalrichtung z parallel zu der Fahrzeughochachse.
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Unter den nachfolgend verwendeten Richtungsangaben „in Längsrichtung x“, „in Querrichtung y“ und „in Vertikalrichtung z“ sind auch jeweils parallel angeordnete Richtungen zu verstehen. So kann beispielsweise die Formulierung „in Längsrichtung x“ auch Richtungen parallel zur Längsrichtung x umfassen.
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Die nachfolgend verwendeten Positions- und Richtungsangaben, wie beispielsweise vorne, hinten, oben und unten, beziehen sich auf eine Blickrichtung eines im Fahrzeugsitz 1 sitzenden Insassen in normaler Sitzposition, wobei der Fahrzeugsitz 1 im Fahrzeug eingebaut, in einer zur Personenbeförderung geeigneten Gebrauchsposition, und wie üblich in Fahrtrichtung ausgerichtet ist.
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Der Fahrzeugsitz 1 weist ein Sitzteil 3, eine relativ zu dem Sitzteil 3 in ihrer Neigung einstellbare Rückenlehne 5 und die Kopfstütze 100; 200 auf. Die in den 2 bis 5 detaillierter dargestellte Kopfstütze 100; 200 ist oberhalb einer Oberkante der Rückenlehne 5 angeordnet.
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Die 2 bis 5 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kopfstütze 100.
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Ein Trägerelement 110 der Kopfstütze 100 ist mittels zweier Stangen 119 an einem oberen Bereich der Rückenlehne 5, insbesondere an einer tragenden Lehnenstruktur 7 der Rückenlehne 5, befestigt. Die unteren Enden der beiden Stangen 119 sind vorliegend fest mit der tragenden Lehnenstruktur 7 verbunden.
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In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels sind die beiden Stangen verschiebbar, insbesondere weitgehend parallel zur Vertikalrichtung z verschiebbar, in der Lehnenstruktur geführt, wodurch die Kopfstütze höheneinstellbar ist. Vorzugsweise sind die beiden Stangen dann in Kunststoff-Führungshülsen, die an der Lehnenstruktur befestigt sind, verschiebbar.
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Ein Polsterträger 140 der Kopfstütze 100 trägt ein in den Figuren nicht dargestelltes Polster, umfassend vorzugsweise ein Schaumteil und einen Polsterbezug. Der Kopf eines Insassen des Fahrzeugsitzes 1 kann mit dem Polster derart in Anlage kommen, dass der Kopf entgegen der Längsrichtung x abgestützt ist. Insbesondere bei einem Heckaufprall wirken aufgrund einer Massenträgheit des Kopfes hohe Kräfte auf den Polsterträger 140. Zur Vermeidung von Verletzungen des Insassen, insbesondere zur Vermeidung eines Schleudertraumas, sollte der Polsterträger 140 möglichst unnachgiebig entgegen der Längsrichtung x (entgegen der Fahrtrichtung) sein.
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Zur individuellen Anpassung der Kopfstütze 100 an die Komfortbedürfnisse des Insassen ist der Polsterträger 140 um eine Drehachse D1 schwenkbar. Die Drehachse D1 verläuft parallel zur Querrichtung y. Mittels einer Verriegelungsvorrichtung, aufweisend ein Verriegelungselement 120 und ein Gegenelement 130, kann eine Schwenkbewegung des Polsterträgers 140 relativ zu dem Trägerelement 110 um die Drehachse D1 lösbar verriegelt werden. Vorliegend ist eine Schwenkbewegung des Polsterträgers 140 um die Drehachse D1 in genau einer Schwenkrichtung verriegelbar, und zwar derart, dass eine Oberkante des Polsterträgers 140 entgegen der Längsrichtung x gesperrt ist.
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Das Trägerelement 110 ist ein Kunststoffbauteil, vorzugsweise ein Spritzgussbauteil. Der Aufbau des Trägerelements 110 ist weitgehend spiegelsymmetrisch zu einer Spiegelebene, die senkrecht zur Querrichtung y durch eine Sitzmitte des Fahrzeugsitzes 1 verläuft. Die oberen Enden der beiden Stangen 119 sind fest mit dem Trägerelement 110 verbunden.
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Das Trägerelement 110 weist eine Aufnahme 112 auf. Abschnittsweise ist die Aufnahme 112 als eine Führung 116 zur Führung des Verriegelungselements 120 ausgebildet. Das Verriegelungselement 120 ist linear beweglich in der Führung 116 geführt. Das Verriegelungselement 120 ist weitgehend parallel zu der Vertikalrichtung z in der Aufnahme 112 geführt.
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An dem Trägerelement 110 sind zwei miteinander fluchtende Lagerwellen 114 ausgeformt. Die Lagerwellen 114 fluchten mit der Drehachse D1. Auf den Lagerwellen 114 sind in den Figuren nicht dargestellte Naben des Polsterträgers 140 angeordnet. Die Lagerwellen 114 und die nicht dargestellten Naben des Polsterträgers 140 bilden Drehlager und definieren so die Drehachse D1.
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Das Trägerelement 110 weist zudem eine Ausnehmung 118 auf. Das Gegenelement 130, vorliegend eine Zahnstange, ist durch diese Ausnehmung 118 beweglich hindurchgeführt. Die Aufnahme 112 endet in der Ausnehmung 118. Das Verriegelungselement 120 ist mittels der Führung 116 innerhalb der Ausnehmung 118 derart geführt, dass das Verriegelungselement 120 teilweise in die Ausnehmung 118 schiebbar ist, so dass das Verriegelungselement 120 und das Gegenelement 130 miteinander in einen verriegelten Zustand bringbar sind.
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Das Verriegelungselement 120 ist vorzugsweise mittels einer in den Figuren nicht dargestellten Feder in Richtung des Gegenelements 130 vorgespannt. Das Verriegelungselement 120 weist eine Schnittstelle, vorliegend einen ersten Seilzug-Anbindungspunkt 122, zum Verschieben des Verriegelungselements 120 aus dem verriegelten Zustand in einen entriegelten Zustand auf. Bei dem Verschieben des Verriegelungselements 120 aus dem verriegelten Zustand in den entriegelten Zustand wird vorliegend das Verriegelungselement 120 unter Vorspannung der Feder in der Führung 116 nach unten bewegt.
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Das Verriegelungselement 120 ist vorliegend als eine Klinke ausgeführt. Das Verriegelungselement 120 weist einen Zahn 124 auf. Ein Zahnkopf des Zahns 124 ist in Richtung des Gegenelements 130 orientiert. Der Zahn 124 weist eine erste Zahnflanke 124.1 und eine zweite Zahnflanke 124.2 auf. Die erste Zahnflanke 124.1 ist vorliegend nach vorne orientiert. Die zweite Zahnflanke 124.2 ist vorliegend nach hinten orientiert.
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Das vorliegend als eine Zahnstange ausgeführte Gegenelement 130 ist um eine weitere Drehachse D2 schwenkbar an dem Polsterträger 140 angelenkt. Dazu weist das Gegenelement 130 eine mit der weiteren Drehachse D2 fluchtende Nabe 132 zur Lagerung einer Welle 170 auf. Die Nabe 132 ist vorliegend in einem nach vorne orientierten Endbereich des Gegenelements 130 ausgebildet. Ein Federelement 136 spannt das Gegenelement 130 in Richtung des Verriegelungselements 120 vor.
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Das Gegenelement 130 weist zudem eine Verzahnung mit mehreren Zähnen 134 auf. Der Zahn 124 des Verriegelungselements 120 ist in einen verriegelnden Eingriff mit der Verzahnung des Gegenelements 130 bringbar. Vorzugsweise weist jeder der Zähne 134 eine erste Zahnflanke 134.1 und eine zweite Zahnflanke 134.2 auf. Die jeweils erste Zahnflanke 134.1 ist vorliegend nach hinten orientiert. Die jeweils zweite Zahnflanke 134.2 ist vorliegend nach vorne orientiert. Ein der weiteren Drehachse D2 nächstgelegener vorderer Zahn 134 der Verzahnung weist lediglich eine zweite Zahnflanke 134.2, jedoch keine erste Zahnflanke 134.1, auf. Ein von der weiteren Drehachse D2 abgewandter hinterer Zahn 134 der Verzahnung 134 weist lediglich eine erste Zahnflanke 134.1, jedoch keine zweite Zahnflanke 134.2, auf.
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Der Zahn 124 des Verriegelungselements 120 kann derart zwischen zwei benachbarte Zähne 134 des Gegenelements 130 einfallen, dass die erste Zahnflanke 124.1 des Zahns 124 des Verriegelungselements 120 an einer der ersten Zahnflanken 134.1 eines Zahns 134 des Gegenelements 130 anliegt und die zweite Zahnflanke 124.2 des Zahns 124 des Verriegelungselements 120 an einer zweiten Zahnflanke 134.2 eines benachbarten Zahns 134 des Gegenelements 130 anliegt.
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Die Flankenwinkel der ersten Zahnflanken 124.1; 134.1 sind derart ausgelegt, dass das Verriegelungselement 120 und das Gegenelement 130 in einen selbsthemmend aneinander anliegenden Zustand bringbar sind, so dass bei einer entgegen der Längsrichtung x auf die Oberkante des Polsterträgers 140 wirkenden Kraft die Verriegelung nicht öffnet.
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Die Flankenwinkel der zweiten Zahnflanken 124.2; 134.2 sind derart ausgelegt, dass das Verriegelungselement 120 und das Gegenelement 130 ausschließlich außerhalb der Selbsthemmung aneinander anliegen können, so dass bei einer in Längsrichtung x auf die Oberkante des Polsterträgers 140 wirkenden Kraft die Verriegelung unter Vorspannung des Federelements 136 und/oder unter Vorspannung der auf das Verriegelungselement 120 wirkenden Feder selbsttätig öffnet, und der Polsterträger 140 um die Drehachse D1 nach vorne geschwenkt werden kann.
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Der Polsterträger 140 weist ein erstes Gehäuseteil 150 und ein zweites Gehäuseteil 160 auf, die zwischen sich einen Hohlraum H bilden. Das Trägerelement 110, das Verriegelungselement 120 und das Gegenelement 130 sind innerhalb des Hohlraums H angeordnet.
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Das erste Gehäuseteil 150 weist in einem oberen Bereich zwei in den Hohlraum H ragende Dome 152 mit jeweils einem Loch 154 auf. Das zweite Gehäuseteil 160 weist in einem oberen Bereich zwei in den Hohlraum H ragende Dome 162 mit jeweils einem Loch 164 auf. Jeweils eine Stirnfläche eines der beiden Dome 152 des ersten Gehäuseteils 150 liegt an einer Stirnfläche eines der beiden Dome 162 des zweiten Gehäuseteils 160 an. Mittels in den Figuren nicht dargestellter Schrauben sind die Dome 152 des ersten Gehäuseteils 150 mit den Domen 162 des zweiten Gehäuseteils 160 verschraubt. Zudem weist das zweite Gehäuseteil 160 in einem unteren Bereich zwei Clipse 166 auf, mittels derer das erste Gehäuseteil 150 und das zweite Gehäuseteil 160 zusätzlich miteinander verclipst sind.
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Zur Lagerung der Welle 170, die mit der weiteren Drehachse D2 fluchtet, weist das erste Gehäuseteil 150 zwei Öffnungen 156 auf, die ebenfalls mit der weiteren Drehachse D2 fluchten. Jeweils eine der beiden Öffnungen 156 ist in einem von zwei Lageraugen 158 des ersten Gehäuseteils 150 ausgebildet.
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Zur Entriegelung der das Verriegelungselement 120 und das Gegenelement 130 aufweisenden Verriegelungsvorrichtung ist ein Betätigungselement 180 vorgesehen. Das Betätigungselement 180 weist ein an dem Polsterträger 140 befestigtes Gehäuse 182 und ein in dem Gehäuse 182 linear geführtes Bedienelement 184 auf. Das Bedienelement 184 ist mittels einer Feder 186 in Richtung einer unbetätigten Stellung vorgespannt.
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Ein Bowdenzug 190, umfassend einen Seilzug 192 und eine Hülle 194, verbindet das Bedienelement 184 mit dem Verriegelungselement 120. Dazu ist ein erstes Seilende 196 des Seilzugs 192 an dem Bedienelement 184 befestigt und ein zweites Seilende 198 des Seilzugs 192 an dem ersten Seilzug-Anbindungspunkt 122 des Verriegelungselements 120 angebunden. Durch Betätigung des Bedienelements 184 entgegen der Kraft der Feder 186 wird der Zahn 124 des Verriegelungselements 120 außer Eingriff der Verzahnung des Gegenelements 130 gezogen, so dass das Gegenelement 130 relativ zum Verriegelungselement 120 geschwenkt werden kann. Dadurch kann der Polsterträger 140 relativ zu dem Trägerelement 110 um die Drehachse D1 geschwenkt werden. Das Gegenelement 130 führt dabei eine Schwenkbewegung um die weitere Drehachse D2 aus. Dadurch muss die Verzahnung des Gegenelements 130 nicht um die Drehachse D1 gekrümmt sein, was die Gestaltungsfreiheit bei der konstruktiven Auslegung der Kopfstütze 100 erhöht und den benötigten Bauraum verkleinern kann.
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3 zeigt den Polsterträger 140 der Kopfstütze 100 in einer ersten von vier möglichen Neigungseinstellungen und in einem verriegelten Zustand. Diese erste Neigungseinstellung entspricht einer hintersten Position der Oberkante des Polsterträgers 140. Zum Schwenken der Oberkante des Polsterträgers 140 nach vorne, das heißt zum Überführen des Polsterträgers 140 in eine der weiteren Neigungseinstellungen, kann die Oberkante manuell nach vorne gezogen werden, ohne dass das Betätigungselement 180 betätigt werden muss.
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4 zeigt den Polsterträger 140 der Kopfstütze 100 in einer vierten der vier möglichen Neigungseinstellungen und in einem verriegelten Zustand. Zum Schwenken der Oberkante des Polsterträgers 140 nach hinten, muss das Betätigungselement 180 aufgrund der zuvor beschriebenen selbsthemmenden Auslegung der ersten Zahnflanken 124.1; 134.1 betätigt und dadurch das Verriegelungselement 120 außer Eingriff gebracht werden. Gleiches gilt für die in den Figuren nicht dargestellte zweite und dritte der vier möglichen Neigungseinstellungen.
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5 zeigt den Polsterträger 140 der Kopfstütze 100 in der vierten der vier möglichen Neigungseinstellungen und in einem entriegelten Zustand, der durch Betätigung des Betätigungselements 180 erzielbar ist. In diesem entriegelten Zustand kann der Polsterträger 140 der Kopfstütze 100 in Richtung der ersten Neigungseinstellung geschwenkt werden.
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Die 6 bis 9 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kopfstütze 200.
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Ein Trägerelement 210 der Kopfstütze 200 ist mittels zweier Stangen 219 an einem oberen Bereich der Rückenlehne 5, insbesondere an einer tragenden Lehnenstruktur 7 der Rückenlehne 5, befestigt. Die unteren Enden der beiden Stangen 219 sind vorliegend fest mit der tragenden Lehnenstruktur 7 verbunden.
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In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels sind die beiden Stangen verschiebbar, insbesondere weitgehend parallel zur Vertikalrichtung z verschiebbar, in der Lehnenstruktur geführt, wodurch die Kopfstütze höheneinstellbar ist. Vorzugsweise sind die beiden Stangen dann in Kunststoff-Führungshülsen, die an der Lehnenstruktur befestigt sind, verschiebbar.
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Ein Polsterträger 240 der Kopfstütze 200 trägt ein in den Figuren nicht dargestelltes Polster, umfassend vorzugsweise ein Schaumteil und einen Polsterbezug. Der Kopf eines Insassen des Fahrzeugsitzes 1 kann mit dem Polster derart in Anlage kommen, dass der Kopf entgegen der Längsrichtung x abgestützt ist. Insbesondere bei einem Heckaufprall wirken aufgrund einer Massenträgheit des Kopfes hohe Kräfte auf den Polsterträger 240. Zur Vermeidung von Verletzungen des Insassen, insbesondere zur Vermeidung eines Schleudertraumas, sollte der Polsterträger 240 möglichst unnachgiebig entgegen der Längsrichtung x (entgegen der Fahrtrichtung) sein.
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Zur individuellen Anpassung der Kopfstütze 200 an die Komfortbedürfnisse des Insassen ist der Polsterträger 240 um eine Drehachse D1 schwenkbar. Die Drehachse D1 verläuft parallel zur Querrichtung y. Mittels einer Verriegelungsvorrichtung, aufweisend ein Verriegelungselement 220 und ein Gegenelement 230, kann eine Schwenkbewegung des Polsterträgers 240 relativ zu dem Trägerelement 210 um die Drehachse D1 lösbar verriegelt werden. Vorliegend ist eine Schwenkbewegung des Polsterträgers 240 um die Drehachse D1 in genau einer Schwenkrichtung verriegelbar, und zwar derart, dass eine Oberkante des Polsterträgers 240 entgegen der Längsrichtung x gesperrt ist.
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Das Trägerelement 210 ist ein Kunststoffbauteil, vorzugsweise ein Spritzgussbauteil. Der Aufbau des Trägerelements 210 ist weitgehend spiegelsymmetrisch zu einer Spiegelebene, die senkrecht zur Querrichtung y durch eine Sitzmitte des Fahrzeugsitzes 1 verläuft. Die oberen Enden der beiden Stangen 219 sind fest mit dem Trägerelement 210 verbunden.
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Das Trägerelement 210 weist eine Aufnahme 212 auf. Abschnittsweise ist die Aufnahme 212 als eine Führung 216 zur Führung des Verriegelungselements 220 ausgebildet. Das Verriegelungselement 220 ist linear beweglich in der Führung 216 geführt. Das Verriegelungselement 220 ist weitgehend parallel zu der Vertikalrichtung z in der Aufnahme 212 geführt.
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An dem Trägerelement 210 sind zwei miteinander fluchtende Lagerwellen 214 ausgeformt. Die Lagerwellen 214 fluchten mit der Drehachse D1. Auf den Lagerwellen 214 sind in den Figuren nicht dargestellte Naben des Polsterträgers 240 angeordnet. Die Lagerwellen 214 und die nicht dargestellten Naben des Polsterträgers 240 bilden Drehlager und definieren so die Drehachse D1.
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Das Trägerelement 210 weist zudem eine Ausnehmung 218 auf. Das Gegenelement 230, vorliegend eine Zahnstange, ist durch diese Ausnehmung 218 beweglich hindurchgeführt. Die Aufnahme 212 endet in der Ausnehmung 218. Das Verriegelungselement 220 ist mittels der Führung 216 innerhalb der Ausnehmung 218 derart geführt, dass das Verriegelungselement 220 teilweise in die Ausnehmung 218 schiebbar ist, so dass das Verriegelungselement 220 und das Gegenelement 230 miteinander in einen verriegelten Zustand bringbar sind.
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Das Verriegelungselement 220 ist mittels eines Federelements 236 in Richtung des Gegenelements 230 vorgespannt. Das Verriegelungselement 220 weist eine Steuerkontur 226 zum Verschieben des Verriegelungselements 220 aus dem verriegelten Zustand in einen entriegelten Zustand auf. Bei dem Verschieben des Verriegelungselements 220 aus dem verriegelten Zustand in den entriegelten Zustand wird vorliegend das Verriegelungselement 220 unter Vorspannung des Federelements 236 in der Führung 216 nach unten bewegt.
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Das Verriegelungselement 220 ist vorliegend als eine Klinke ausgeführt. Das Verriegelungselement 220 weist einen Zahn 224 auf. Ein Zahnkopf des Zahns 224 ist in Richtung des Gegenelements 230 orientiert. Der Zahn 224 weist eine erste Zahnflanke 224.1 und eine zweite Zahnflanke 224.2 auf. Die erste Zahnflanke 224.1 ist vorliegend nach vorne orientiert. Die zweite Zahnflanke 224.2 ist vorliegend nach hinten orientiert.
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Der Polsterträger 240 weist ein erstes Gehäuseteil 250 und ein zweites Gehäuseteil 260 auf, die zwischen sich einen Hohlraum H bilden. Das Trägerelement 210, das Verriegelungselement 220 und das Gegenelement 230 sind innerhalb des Hohlraums H angeordnet.
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Das vorliegend als eine Zahnstange ausgeführte Gegenelement 230 ist fest mit dem ersten Gehäuseteil 250 verbunden. Das Gegenelement 230 ist vorzugsweise einteilig mit dem Gehäuseteil 250.
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Das Gegenelement 230 weist eine Verzahnung mit mehreren Zähnen 234 auf. Der Zahn 224 des Verriegelungselements 220 ist in einen verriegelnden Eingriff mit der Verzahnung des Gegenelements 230 bringbar. Vorzugsweise weist jeder der Zähne 234 eine erste Zahnflanke 234.1 und eine zweite Zahnflanke 234.2 auf. Die jeweils erste Zahnflanke 234.1 ist vorliegend nach hinten orientiert. Die jeweils zweite Zahnflanke 234.2 ist vorliegend nach vorne orientiert. Ein der weiteren Drehachse D2 nächstgelegener vorderer Zahn 234 der Verzahnung weist lediglich eine zweite Zahnflanke 234.2, jedoch keine erste Zahnflanke 234.1, auf. Ein von der weiteren Drehachse D2 abgewandter hinterer Zahn 234 der Verzahnung 234 weist lediglich eine erste Zahnflanke 234.1, jedoch keine zweite Zahnflanke 234.2, auf.
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Der Zahn 224 des Verriegelungselements 220 kann derart zwischen zwei benachbarte Zähne 234 des Gegenelements 230 einfallen, dass die erste Zahnflanke 224.1 des Zahns 224 des Verriegelungselements 220 an einer der ersten Zahnflanken 234.1 eines Zahns 234 des Gegenelements 230 anliegt und die zweite Zahnflanke 224.2 des Zahns 224 des Verriegelungselements 220 an einer zweiten Zahnflanke 234.2 eines benachbarten Zahns 234 des Gegenelements 230 anliegt.
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Die Flankenwinkel der ersten Zahnflanken 224.1; 234.1 sind derart ausgelegt, dass das Verriegelungselement 220 und das Gegenelement 230 in einen selbsthemmend aneinander anliegenden Zustand bringbar sind, so dass bei einer entgegen der Längsrichtung x auf die Oberkante des Polsterträgers 240 wirkenden Kraft die Verriegelung nicht öffnet.
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Die Flankenwinkel der zweiten Zahnflanken 224.2; 234.2 sind derart ausgelegt, dass das Verriegelungselement 220 und das Gegenelement 230 ausschließlich außerhalb der Selbsthemmung aneinander anliegen können, so dass bei einer in Längsrichtung x auf die Oberkante des Polsterträgers 240 wirkenden Kraft die Verriegelung unter Vorspannung des Federelements 236 und/oder unter Vorspannung des auf das Verriegelungselement 220 wirkenden Federelements 236 selbsttätig öffnet, und der Polsterträger 240 um die Drehachse D1 nach vorne geschwenkt werden kann.
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Das zweite Gehäuseteil 260 weist zwei in den Hohlraum H ragende Dome 262 mit jeweils einem Loch 264 auf. Das erste Gehäuseteil 250 weist zwei in den Hohlraum H ragende Zapfen 256 auf. Jeweils ein Zapfen 256 ist in ein Loch 264 eines der Dome 262 eingesteckt. Die Dome 262 können zusätzlich mit den Zapfen 256 verschraubt oder verclipst sein. Zudem weist das zweite Gehäuseteil 260 umlaufend Clipse 266 auf, mittels derer das erste Gehäuseteil 250 und das zweite Gehäuseteil 260 miteinander verclipst sind.
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Zur Entriegelung der das Verriegelungselement 220 und das Gegenelement 230 aufweisenden Verriegelungsvorrichtung ist ein Betätigungselement 280 und ein Schieber 290 vorgesehen. Das Betätigungselement 280 kann ein an dem Polsterträger 240 befestigtes Gehäuse und ein in dem Gehäuse linear geführtes Bedienelement aufweisen. Das Betätigungselement 280 ist derart angeordnet, dass durch Druck auf das Bedienelement der Schieber linear verschoben wird und auf die Steuerkontur 226 des Verriegelungselements 220 wirkt. Dadurch kann das Verriegelungselement 220 unter Vorspannung des Federelements 236 in der Führung 216 nach unten bewegt werden. Der Schieber 290 ist mittels einer Feder 296 in Richtung einer unbetätigten Stellung vorgespannt, so dass in einem unbetätigten Zustand des Betätigungselements 280 das Verriegelungselement 220 von dem Federelement 236 in Richtung des Gegenelements 230 bewegt wird.
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Durch Betätigung des Betätigungselements 280 entgegen der Kraft der Feder 296 wird der Zahn 224 des Verriegelungselements 220 außer Eingriff der Verzahnung des Gegenelements 230 gezogen, so dass das Gegenelement 230 relativ zum Verriegelungselement 220 geschwenkt werden kann. Dadurch kann der Polsterträger 240 relativ zu dem Trägerelement 210 um die Drehachse D1 geschwenkt werden.
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7 zeigt den Polsterträger 240 der Kopfstütze 200 in einer ersten von vier möglichen Neigungseinstellungen und in einem verriegelten Zustand. Diese erste Neigungseinstellung entspricht einer hintersten Position der Oberkante des Polsterträgers 240. Zum Schwenken der Oberkante des Polsterträgers 240 nach vorne, das heißt zum Überführen des Polsterträgers 240 in eine der weiteren Neigungseinstellungen, kann die Oberkante manuell nach vorne gezogen werden, ohne dass das Betätigungselement 280 betätigt werden muss.
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8 zeigt den Polsterträger 240 der Kopfstütze 200 in einer vierten der vier möglichen Neigungseinstellungen und in einem verriegelten Zustand. Zum Schwenken der Oberkante des Polsterträgers 240 nach hinten, muss das Betätigungselement 280 aufgrund der zuvor beschriebenen selbsthemmenden Auslegung der ersten Zahnflanken 224.1; 234.1 betätigt und dadurch das Verriegelungselement 220 außer Eingriff gebracht werden. Gleiches gilt für die in den Figuren nicht dargestellte zweite und dritte der vier möglichen Neigungseinstellungen.
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9 zeigt den Polsterträger 240 der Kopfstütze 200 in der vierten der vier möglichen Neigungseinstellungen und in einem entriegelten Zustand, der durch Betätigung des Betätigungselements 280 erzielbar ist. In diesem entriegelten Zustand kann der Polsterträger 240 der Kopfstütze 200 in Richtung der ersten Neigungseinstellung geschwenkt werden. Eine Feder 254 spannt den Polsterträger 240 stets in Richtung der ersten der vier möglichen Neigungseinstellungen vor, so dass durch Betätigung des Betätigungselements 280 der Polsterträger 240 selbstständig in diese erste Neigungseinstellung zurückschwenkt.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein, soweit sie im Schutzbereich der Ansprüche bleiben. Verwendete Begriffe wie „umfassen“, „aufweisen“, „beinhalten“, „enthalten“ und dergleichen schließen weitere Bauteile nicht aus. Die Verwendung des unbestimmten Artikels schließt eine Mehrzahl nicht aus.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 3
- Sitzteil
- 5
- Rückenlehne
- 7
- Lehnenstruktur
- 100
- Kopfstütze
- 110
- Trägerelement
- 112
- Aufnahme
- 114
- Lagerwelle
- 116
- Führung
- 118
- Ausnehmung
- 119
- Stange
- 120
- Verriegelungselement
- 122
- erster Seilzug-Anbindungspunkt
- 124
- Zahn
- 124.1
- erste Zahnflanke
- 124.2
- zweite Zahnflanke
- 130
- Gegenelement, Zahnstange
- 132
- Nabe
- 134
- Zahn
- 134.1
- erste Zahnflanke
- 134.2
- erste Zahnflanke
- 136
- Federelement
- 140
- Polsterträger
- 150
- Gehäuseteil
- 152
- Dom
- 154
- Loch
- 156
- Öffnung
- 158
- Lagerauge
- 160
- Gehäuseteil
- 162
- Dom
- 164
- Loch
- 166
- Clip
- 170
- Welle
- 180
- Betätigungselement
- 182
- Gehäuse
- 184
- Bedienelement
- 186
- Feder
- 190
- Bowdenzug
- 192
- Seilzug
- 194
- Hülle
- 196
- erstes Seilende
- 198
- zweites Seilende
- 200
- Kopfstütze
- 210
- Trägerelement
- 212
- Aufnahme
- 214
- Lagerwelle
- 216
- Führung
- 218
- Ausnehmung
- 219
- Stange
- 220
- Verriegelungselement
- 224
- Zahn
- 224.1
- erste Zahnflanke
- 224.2
- zweite Zahnflanke
- 226
- Steuerkontur
- 230
- Gegenelement, Zahnstange
- 234
- Zahn
- 234.1
- erste Zahnflanke
- 234.2
- erste Zahnflanke
- 236
- Federelement
- 240
- Polsterträger
- 250
- Gehäuseteil
- 254
- Feder
- 260
- Gehäuseteil
- 262
- Dom
- 264
- Loch
- 266
- Clip
- 280
- Betätigungselement
- 290
- Schieber
- 296
- Feder
- D1
- Drehachse
- D2
- (weitere) Drehachse
- H
- Hohlraum
- x
- Längsrichtung
- y
- Querrichtung
- z
- Vertikalrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017104761 A1 [0002]
