DE102021109732A1

DE102021109732A1 - Unterbaugruppe zur stufenlosen einstellung einer kopfstütze für einen fahrzeugsitz, kopfstütze für einen fahrzeugsitz, sowie fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102021109732A1
Application number: DE102021109732.0A
Authority: DE
Inventors: Chetan Kurkure; Akshay Naik; Girish Aithal Kota
Original assignee: Adient US LLC
Current assignee: Adient US LLC
Priority date: 2021-04-19
Filing date: 2021-04-19
Publication date: 2022-10-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Unterbaugruppe (100) zur stufenlosen Einstellung einer wenigstens zwei Klemmstangen (110) aufweisenden Kopfstütze (10), die Unterbaugruppe (100) aufweisend wenigstens zwei schwenkbare Lochscheiben (150) mit jeweils einem Durchgangsloch (152),durch das jeweils eine der beiden Klemmstangen (110) hindurchgeführt ist, wobei die Lochscheiben (150) jeweils zwischen einer Freigabestellung und einer Klemmstellung schwenkbar sind, wobei in den Freigabestellungen der Lochscheiben (150) die Klemmstangen (110) in und entgegen einer Verschieberichtung (V) durch die Durchgangslöcher (152) verschiebbar sind, wodurch eine Einstellposition der Kopfstütze (10) einstellbar ist, und in den Klemmstellungen der Lochscheiben (150) die Lochscheiben (150) jeweils eine Klemmkraft auf die jeweils hindurchgeführte Klemmstange (110) ausüben und dadurch die Einstellposition der Kopfstütze (10) in und/oder entgegen der Verschieberichtung (V) sichern. Die Unterbaugruppe (100) weist einen Scherenmechanismus (170) zur Überführung der Lochscheiben (150) aus deren Klemmstellungen in deren Freigabestellungen auf. Die Erfindung betrifft zudem eine Kopfstütze (10) für einen Fahrzeugsitz (1) mit einer derartigen Unterbaugruppe (100) sowie einen Fahrzeugsitz (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Unterbaugruppe zur stufenlosen Einstellung, insbesondere zur Höheneinstellung, einer wenigstens zwei Klemmstangen aufweisenden Kopfstütze für einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft zudem eine Kopfstütze für einen Fahrzeugsitz und einen Fahrzeugsitz.
Stand der Technik
Aus der DE 1 708 844 U ist ein Stativ mit einer Klemmvorrichtung für ein ein Objekt tragendes bewegliches Teil bekannt, bei der ein unter Federdruck stehender, sich schräg zur Bewegungsrichtung des beweglichen Teils einstellender und diesen umfassender Ring eine Klemmung des beweglichen Teils in einer Richtung ausübt.
Die FR 2 917 685 A1 offenbart eine Unterbaugruppe zur stufenlosen Einstellung einer Kopfstütze durch formschlüssiges Verriegeln einer Kopfstützenstange der Kopfstütze in unterschiedlichen, gestuft einnehmbaren Höheneinstellpositionen. Die Verriegelung findet durch ein Schrägstellen einer Lochscheibe statt, die auf einer Kopfstützenstange aufgeschoben ist. Ein Durchgangsloch der Lochscheibe und die Kopfstützenstange weisen jeweils eine Verzahnung auf, wobei die beiden Verzahnungen durch ein Schrägstellen der Lochscheibe in Zahneingriff miteinander gebracht werden können.
Die EP 1 316 470 B1 offenbart ein System zum Verschieben und Blockieren eines glatten Stiftes, das System umfassend eine zur Aufnahme des Stiftes bestimmte Hülse, eine Betätigungsvorrichtung und ein Blockierstück, das mit einer Öffnung zur Aufnahme des Stiftes versehen ist. Die Betätigungsvorrichtung umfasst Betätigungsmittel, die mit dem Blockierstück derart zusammenzuwirken, dass das Blockierstück von einer Klemmstellung, in der eine Achse der Öffnung des Blockierstücks um einen zum Blockieren des Stiftes ausreichenden Winkel geneigt ist, und einer Freigabestellung, in der die Achse der Öffnung um einen kleineren Winkel geneigt ist, so dass die Verschiebung des Stiftes frei ist, überführbar ist.
Die DE 10 2007 043 065 A1 offenbart eine Kopfstütze für Fahrzeugsitze mit einem Polsterkörper, welcher mittels wenigstens einer Tragstange relativbeweglich zu einer Rückenlehne des Fahrzeugsitzes gelagert ist, wobei der Polsterkörper mittels einer Haltevorrichtung mit einer Haltekraft, die einer Verstellbewegung entgegenwirkt, in einer bestimmten Relativposition zur Rückenlehne gehalten werden kann, wobei eine Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln des Polsterkörpers vorgesehen ist, welche wenigstens zwischen einer Lösestellung und einer Blockierstellung bewegbar ist und die Verriegelungsvorrichtung Mittel aufweist, mittels der bei einer auf den Polsterkörper einwirkenden Mindestkraft die Verriegelungsvorrichtung in die Blockierstellung versetzbar ist.
Aus der DE 20 2020 105 440 U1 ist eine Unterbaugruppe für einen Fahrzeugsitz, insbesondere für eine Kopfstütze für den Fahrzeugsitz, bekannt, umfassend einen Träger, einen Schieber, der relativ zu dem Träger beweglich ist, und eine Klemmvorrichtung zum Verhindern einer Bewegung zwischen dem Schieber und dem Träger, wobei die Klemmvorrichtung einen Kipphebel und einen Stab umfasst, der Kipphebel an dem Träger drehbar gelenkig verbunden ist oder an dem Schieber drehbar gelenkig verbunden ist, und der Stab an dem anderen des Trägers und des Schiebers angebracht ist. Der Kipphebel umfasst eine Öffnung, durch die der Stab hindurch läuft. Der Kipphebel ist drehbar zwischen einer ersten Winkelposition, in der der Stab an den Kipphebel in dem Bereich der Öffnung in eine erste Richtung geklemmt und in der Öffnung in eine zweite Richtung beweglich ist, und einer zweiten Winkelposition, in der der Stab in der Öffnung in beide Richtungen beweglich ist.
Die US 7,306,287 B2 offenbart eine Unterbaugruppe zur stufenlosen Höheneinstellung einer eine Kopfstützenstange aufweisenden Kopfstütze. Die Unterbaugruppe weist einen schwenkbare Drahtbügel mit zwei Drahtabschnitten auf, wobei die Kopfstützenstange zwischen den beiden Drahtabschnitten angeordnet ist. Der Drahtbügel ist zwischen einer Freigabestellung und einer Klemmstellung schwenkbar. In der Klemmstellung des Drahtbügels üben die Drahtabschnitte eine Klemmkraft auf die Kopfstützenstange aus, wodurch eine Höheneinstellposition der Kopfstütze in und entgegen einer Verschieberichtung gesichert ist. In der Freigabestellung des Drahtbügels ist die wenigstens eine Kopfstützenstange in und entgegen der Verschieberichtung relativ zu dem Drahtbügel frei und stufenlos verschiebbar.
Aus der DE 102 57 781 B3 ist ein Fahrzeugsitz bekannt, der mittels Schwenkbewegungen eines gelenkigen Sitzgestells und eines an dem Sitzgestell angelenkten Lehnenrahmens von einer einsitzbaren Gebrauchsstellung in eine gefaltete Packagestellung überführbar ist, wobei das Sitzgestell als Scherengestell mit gekreuzten ersten und zweiten Schwingen ausgeführt ist, welche mittels eines vordere und hintere Teile der Schwingen definierenden ersten Gelenks gelenkig miteinander verbunden sind.
Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Unterbaugruppe zur stufenlosen Einstellung einer Kopfstütze der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll eine über alle Toleranzlagen sichere und synchrone Verriegelung der Kopfstütze sichergestellt sein. Zudem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende Kopfstütze und einen entsprechenden Fahrzeugsitz bereitzustellen.
Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Unterbaugruppe zur stufenlosen Einstellung, insbesondere zur Höheneinstellung, einer wenigstens zwei Klemmstangen aufweisenden Kopfstütze für einen Fahrzeugsitz, die Unterbaugruppe aufweisend wenigstens zwei schwenkbare Lochscheiben mit jeweils einem Durchgangsloch, durch das jeweils eine der beiden Klemmstangen hindurchgeführt ist, wobei die Lochscheiben jeweils zwischen einer Freigabestellung und einer Klemmstellung schwenkbar sind, wobei in den Freigabestellungen der Lochscheiben die Klemmstangen in und entgegen einer Verschieberichtung durch die Durchgangslöcher verschiebbar sind, wodurch eine Einstellposition, insbesondere Höheneinstellposition, der Kopfstütze einstellbar ist, und in den Klemmstellungen der Lochscheiben die Lochscheiben jeweils eine Klemmkraft auf die jeweils hindurchgeführte Klemmstange ausüben und dadurch die Einstellposition der Kopfstütze in und/oder entgegen der Verschieberichtung sichern. Die Unterbaugruppe weist einen Scherenmechanismus zur Überführung der Lochscheiben aus deren Klemmstellungen in deren Freigabestellungen auf.
Dadurch, dass Unterbaugruppe einen Scherenmechanismus zur Überführung der Lochscheiben aus deren Klemmstellungen in deren Freigabestellungen aufweist, ist eine Unterbaugruppe zur Verfügung gestellt, die eine über alle Toleranzlagen sichere und synchrone Klemmung der Kopfstütze sichergestellt und zuverlässig eine Synchronisation der Stellungen der Lochscheiben ermöglicht.
Unter einer Klemmstange ist ein längliches Bauteil zu verstehen, das im Verhältnis zu seiner Länge relativ dünn und daher durch das Durchgangsloch der Lochscheibe durchführbar und mit dieser verklemmbar ist. Die Klemmstange kann einen kreisrunden Querschnitt haben. Die Klemmstange kann einen ovalen Querschnitt haben. Die Klemmstange kann einen polygonalen Querschnitt haben. Die Klemmstange kann eine Kopfstützenstange sein. Eine Kopfstützenstange kann dazu dienen, einen Kopfstützenkörper mit einer Oberkante einer Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes zu verbinden. Eine Kopfstützenstange dient insbesondere einer Höheneinstellung einer Kopfstütze. Dazu kann ein erstes Ende der Kopfstützenstange an der Rückenlehne befestigt sein. Ein zweites Ende der Kopfstützenstange und eine erfindungsgemäße Unterbaugruppe kann in einem Kopfstützenkörper angeordnet sein. Alternativ kann eine erfindungsgemäße Unterbaugruppe zur stufenlosen Einstellung einer Kopfstütze auch in der Rückenlehne angeordnet und die Kopfstützenstange fest mit einem Kopfstützenkörper verbunden sein.
Die Klemmstange kann ein Stab sein, mit dem beispielsweise eine Kopfanlageeinheit einer Kopfstütze in Längsrichtung verschoben werden kann. Solch ein Stab ist beispielsweise aus der DE 10 2019 100 156 A1 bekannt. Die Klemmstange kann eine Haltestange oder eine Stützstange einer vertikal expandierenden Kopfstütze sein. Die Klemmstange kann integraler Bestandteil eines Bauteils, insbesondere eines Gehäusebauteils, einer Kopfstütze sein.
Unter einer Lochscheibe ist ein Bauteil zu verstehen, das ein Loch aufweist, wobei die Materialstärke im Bereich einer Lochumrandung geringer ist als der Durchmesser des Lochs. Die Lochscheibe kann eben sein. Alternativ kann die Lochscheibe aber auch dreidimensional ausgebildet sein. In die Lochscheibe können weitere Funktionen integriert sein.
Der Scherenmechanismus kann zwei Scherenarme aufweisen, die gekreuzt zueinander angeordnet sind. Die Scherenarme sind vorzugsweise um eine Schwenkachse begrenzt zueinander schwenkbar. Jeder der beiden Scherenarme kann zwei Endbereiche aufweisen. Die Schwenkachse kann jeweils mittig zwischen den Endbereichen eines jeden Scherenarms angeordnet sein. Zwischen den beiden Endbereichen kann wenigstens einer der beiden Scherenarme eine Nabe aufweisen, die zur Lagerung des Scherenmechanismus dient. Die Nabe fluchtet vorzugsweise mit der Schwenkachse. Die Nabe kann auf eine Lagerwelle aufgeschoben sein. Die Lagerwelle kann Bestandteil eines Trägers sein.
Die beiden Scherenarme können jeweils wenigstens einen Führungsabschnitt aufweisen, wobei ein Führungsabschnitt des einen Scherenarms mit einem Führungsabschnitt des anderen Scherenarms derart zusammenwirkt, dass die Scherenarme um die Schwenkachse schwenkbar aneinander geführt sind. Vorzugsweise weist jeder der beiden Scherenarme genau zwei Führungsabschnitte auf. Die beiden Scherenarme können Gleichteile sein, wodurch Werkzeugkosten zur Herstellung der Scherenarme eingespart werden können.
Durch eine Betätigung des Scherenmechanismus können die Lochscheiben aus deren Klemmstellungen in deren Freigabestellungen schwenkbar sein. Durch eine Betätigung des Scherenmechanismus können die Lochscheiben aus deren Klemmstellungen in deren Freigabestellungen schwenkbar sein, indem wenigstens ein Endbereich eines jeden Scherenarms eine Lochscheibe schwenkt. Durch eine Betätigung des Scherenmechanismus können die Lochscheiben aus deren Klemmstellungen in deren Freigabestellungen schwenkbar sein, indem jeder Endbereich eines jeden Scherenarms genau eine Lochscheibe schwenkt.
In den Klemmstellungen der Lochscheiben können in einem unbetätigten Zustand des Scherenmechanismus die Lochscheiben zu den jeweils zugeordneten Endbereichen der Scherenarme beabstandet sein, so dass bei Betätigung des Scherenmechanismus die Endbereiche der Scherenarme zunächst jeweils einen Leerweg durchlaufen, bevor sie an den zugeordneten Lochscheiben anliegen und im weiteren Verlauf der Betätigung die Lochscheiben aus den Klemmstellungen in die Freigabestellungen schwenken. Dadurch ist auch bei größeren Toleranzen der Bauteile immer eine sichere Klemmbarkeit der Klemmstangen gewährleistet.
Vorzugsweise ist jede der beiden Klemmstangen durch genau zwei Lochscheiben hindurchgeführt und jeder Endbereich der beiden Scherenarme genau einer Lochscheibe zur Überführung aus deren Klemmstellung in deren Freigabestellung zugeordnet.
Der Scherenmechanismus kann an einem Träger der Unterbaugruppe angeordnet sein. Der Träger kann einen Aufnahmeraum aufweisen, in dem der Scherenmechanismus wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, angeordnet ist. Der Träger kann ein Gehäuse sein. Der Träger kann ein Gehäuse aufweisen. Der Träger kann wenigstens zwei Gehäuseteile aufweisen. Die wenigstens zwei Gehäuseteile können einen Aufnahmeraum zur wenigstens teilweisen Aufnahme des Scherenmechanismus und der Lochscheiben bilden. In dem Aufnahmeraum ist der Scherenmechanismus bzw. sind die Lochscheiben vor Verschmutzung und Beschädigung geschützt. Die Klemmstangen können durch den Aufnahmeraum hindurchgeführt sein. Der Träger weist vorzugsweise, insbesondere in dem Aufnahmeraum, eine Lagerwelle auf, die eine Schwenkachse des Scherenmechanismus definiert.
Die erfindungsgemäße Unterbaugruppe kann eine Unterbaugruppe eines eine Kopfstütze aufweisenden Fahrzeugsitzes sein. Die erfindungsgemäße Unterbaugruppe kann eine Unterbaugruppe einer Kopfstütze sein. Die Klemmstange kann ein Bestandteil der erfindungsgemäßen Unterbaugruppe zur stufenlosen Einstellung der diese Klemmstange aufweisenden Kopfstütze sein. Insofern kann das Bauteil Klemmstange zugleich ein Bauteil der Kopfstütze als auch ein Bauteil einer erfindungsgemäßen Unterbaugruppe dieser Kopfstütze sein. Alternativ kann die Klemmstange ein Bestandteil einer Kopfstütze sein und lediglich mit der Unterbaugruppe zur stufenlosen Einstellung der die wenigstens eine Klemmstange aufweisenden Kopfstütze derart zusammenwirken, dass die Einstellposition der Kopfstütze sicherbar ist.
In den Klemmstellungen können die Lochscheiben die Einstellposition, insbesondere Höheneinstellposition, der Kopfstütze in und entgegen der Verschieberichtung sichern. Alternativ können in der Klemmstellung die Lochscheiben die Einstellposition, insbesondere Höheneinstellposition, der Kopfstütze ausschließlich in oder entgegen der Verschieberichtung sichern.
In den Klemmstellungen der Lochscheiben kann jeweils eine Klemmkraft eine die Einstellposition, insbesondere Höheneinstellposition, der Kopfstütze sichernde Reibkraft an den Stellen erzeugen, an denen die Klemmstange eine Umrandung des Durchgangslochs kontaktiert.
Die Durchgangslöcher der Lochscheiben sind vorzugsweise jeweils kreisförmig. Die Querschnitte der Klemmstangen sind vorzugsweise kreisförmig. Ein Lochdurchmesser eines Durchgangslochs kann beispielsweise 0,02 mm bis 1 mm größer sein als ein Durchmesser der hindurchgeführten Klemmstange. Dadurch kann eine ausreichend gute Klemmwirkung erreicht werden.
Die Lochscheiben können in ihren Freigabestellungen jeweils senkrecht zur hindurchgeführten Klemmstange ausgerichtet sein. Die Lochscheiben können in ihren Klemmstellungen jeweils schräg zur hindurchgeführten Klemmstange ausgerichtet sein. Die Lochscheiben können in den Klemmstellungen beispielsweise jeweils um wenigstens 2 Grad, vorzugsweise um 5 Grad, gegenüber der Freigabestellung geschwenkt sein.
Die Unterbaugruppe kann mit einer Kopfstütze verbindbar sein. Die Kopfstütze kann eine Baugruppe sein. Die Unterbaugruppe kann eine Unterbaugruppe der Kopfstütze sein. Die Unterbaugruppe kann eine Unterbaugruppe eines Fahrzeugsitzes sein. Die Unterbaugruppe kann eine Unterbaugruppe eines Fahrzeugs, insbesondere eine Unterbaugruppe einer Hutablage eines Fahrzeugs, sein. Die Unterbaugruppe kann mit einer Kopfstütze verbunden sein. Die wenigstens eine Klemmstange kann Bestandteil der Unterbaugruppe sein. Alternativ kann die wenigstens eine Klemmstange Bestandteil der Kopfstütze sein. Die wenigstens eine Klemmstange kann fest mit einer Rückenlehnenstruktur des Fahrzeugsitzes verbunden sein.
Vorzugsweise weist die Unterbaugruppe genau zwei Lochscheiben für jede Klemmstange auf, von denen jeweils eine Lochscheibe in der Verschieberichtung wirksam ist, und die andere Lochscheibe entgegen der Verschieberichtung wirksam ist.
Die beiden Lochscheiben können in zueinander entgegengesetzten Richtungen aus den jeweiligen Freigabestellungen in die jeweiligen Klemmstellungen schwenkbar sein. Eine Freigabestellung einer ersten von zwei einer Klemmstange zugeordneten Lochscheiben kann parallel zu einer Freigabestellung der zweiten der beiden Lochscheiben ausgerichtet sein. Vorzugsweise spannt ein Kraftspeicher, insbesondere eine Schraubendruckfeder, die beiden Lochscheiben in Richtung der Klemmstellungen vor. Jeweils zwei Lochscheiben können mittels eines Kraftspeichers gegeneinander vorgespannt sein. Durch Variation des Kraftspeichers und dessen Vorspannung kann die Klemmkraft konstruktiv eingestellt werden.
Die Lochscheiben können an oder in einem Träger angeordnet sein. Die Lochscheiben können schwenkbar an oder in einem Träger gelagert sein. Der Träger kann ein Bauteil der Unterbaugruppe sein. Die Lochscheiben können separat voneinander ausgebildet sein. Alternativ können zwei Lochscheiben einteilig zu einer Lochscheibenfeder verbunden sein, durch die eine Klemmstange hindurchgeführt ist.
Der Scherenmechanismus kann mittels eines Schiebers, insbesondere eines in einem Träger verschiebbar gelagerten Schiebers, betätigbar sein. Der Schieber kann wenigstens zwei Zapfen aufweisen. Zwischen den Zapfen können Scherenarme des Scherenmechanismus derart angeordnet sein, dass bei Betätigung des Schiebers die Zapfen die Scherenarme schwenken. Durch Betätigung des Schiebers können die Lochscheiben aus deren Klemmstellungen in deren Freigabestellungen schwenkbar sein. Der Schieber kann ein Bauteil der Unterbaugruppe sein. Der Schieber kann mittels eines Druckknopfes betätigbar sein. Der Druckknopf kann ein Bauteil der Unterbaugruppe sein.
Die Aufgabe wird zudem gelöst durch eine Kopfstütze für einen Fahrzeugsitz mit einer erfindungsgemäßen Unterbaugruppe und einen Fahrzeugsitz mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Kopfstütze.
Zusammenfassend und mit anderen Worten ausgedrückt betrifft die Erfindung insbesondere eine Kopfstütze mit einem Scherenmechanismus, der eine effiziente und stufenlose Höhenverstellung der Kopfstütze mittels einer Synchronisation von vier Verriegelungsplatten (Lochscheiben), angeordnet an parallelen Kopfstützenstangen, ermöglicht. Der Scherenmechanismus kann zwei, vorzugsweise zwei identische, Scherenarme aufweisen. Die Scherenarme können in einer zueinander gekreuzten Anordnung schwenkbar miteinander verbunden sein und insbesondere mittels einer Torsionsfeder gegeneinander vorgespannt sein. Vorzugsweise drehen die Scherenarme gegensinnig sich um eine gemeinsame Schwenkachse, wenn die Scherenarme (insbesondere durch eine horizontale Druckkraft) betätigt werden. Diese Bewegung ähnelt der Bewegung einer Schere. Daher wird diese Anordnung Scherenmechanismus genannt.
Der Scherenmechanismus kann in einem Trägergehäuse angeordnet sein, die ein vorderes Gehäuseteil und ein hinteres Gehäuseteil aufweist. Aufgrund der gekreuzten Anordnung der Scherenarme kann in einem nicht aktivierten Zustand des Scherenmechanismus ein linker Endbereich des ersten Scherenarms an einem linken oberen Deckenabschnitt des Trägergehäuses abgestützt sein, und ein rechter Endbereich des ersten Scherenarms an einem rechten unteren Bodenabschnitt des Trägergehäuses abgestützt sein. Ein rechter Endbereich des zweiten Scherenarms kann an einem rechten oberen Deckenabschnitt des Trägergehäuses abgestützt sein, und ein linker Endbereich des zweiten Scherenarms kann an einem linken unteren Bodenabschnitt des Trägergehäuses abgestützt sein. Eine rechte Kopfstützenstange kann eine rechte obere Lochscheibe und eine rechte untere Lochscheibe durchlaufen. Eine linke Kopfstützenstange kann eine linke obere Lochscheibe und eine linke untere Lochscheibe durchlaufen. Durch Betätigen des Scherenmechanismus, insbesondere mittels eines Druckknopfes, können die Endbereiche der Scherenarme von den Deckenabschnitten und Bodenabschnitten des Trägergehäuses gelöst werden und derart auf die Lochscheiben drücken, dass jeweils eine Klemmung zwischen den Kopfstützenstangen und den Lochscheiben aufgehoben wird. Dabei kann der rechte obere Endbereich des ersten Scherenarms von oben auf die obere rechte Lochscheibe drücken, durch die die rechte Kopfstützenstange hindurchläuft. Der linke unterer Endbereich des ersten Scherenarms kann von unten auf die untere linke Lochscheibe drücken, durch die die linke Kopfstützenstange hindurchläuft. Der linke obere Endbereich des zweiten Scherenarms kann von oben auf die obere linke Lochscheibe drücken, durch die die linke Kopfstützenstange hindurchläuft. Der rechte unterer Endbereich des zweiten Scherenarms kann von unten auf die untere rechte Lochscheibe drücken, durch die die rechte Kopfstützenstange hindurchläuft. Da die Scherenarme durch Betätigen des Scherenmechanismus mit den Sicherungsscheiben in Kontakt gebracht werden, wird beim Betätigen des Scherenmechanismus durch ein gegensinniges Drehen der Scherenarme eine Synchronisation aller vier Sicherungsscheiben bewirkt, so dass diese gleichzeitig entriegelbar oder (kraftschlüssig) verriegelbar sind. Dies führt zu einer leichtgängigen Höhenverstellung der Kopfstütze.
Figurenliste
Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Es zeigen:

1: schematisch einen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz mit einer erfindungsgemäßen Kopfstütze,
2: eine perspektivische Ansicht eines Scherenmechanismus einer erfindungsgemäßen Unterbaugruppe zur stufenlosen Einstellung der Kopfstütze des Fahrzeugsitzes aus 1,
3: eine Vorderansicht der den Scherenmechanismus aus 2 aufweisenden Unterbaugruppe, wobei sich die Unterbaugruppe in einem verriegelten (klemmenden) Zustand befindet und ein Gehäuseteil eines Trägers nicht dargestellt ist,
4: eine Vorderansicht der Unterbaugruppe aus 3, wobei sich die Unterbaugruppe in einem entriegelten (nicht klemmenden) Zustand befindet,
5: eine Vorderansicht des Scherenmechanismus aus 2,
6: eine Seitenansicht des Scherenmechanismus aus 2, und
7: eine Explosionsdarstellung des Scherenmechanismus aus 2.

Ein in 1 schematisch dargestellter Fahrzeugsitz 1 wird 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.
Die verwendeten Positions- und Richtungsangaben, wie beispielsweise vorne, hinten, oben, unten, links und rechts 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 mit aufrecht stehender Rückenlehne 5 und wie üblich in Fahrtrichtung ausgerichtet ist. Der erfindungsgemäße Fahrzeugsitz 1 kann jedoch auch in abweichender Ausrichtung, beispielsweise quer zur Fahrtrichtung verbaut werden.
1 zeigt den Fahrzeugsitz 1, der auf einem Boden eines Fahrzeugs montierbar ist. Der Fahrzeugsitz 1 umfasst ein Sitzteil 3 und die Rückenlehne 5. An der Oberkante der Rückenlehne 5 ist eine stufenlos höheneinstellbare Kopfstütze 10, aufweisend eine erfindungsgemäße Unterbaugruppe 100 angebracht. Die Kopfstütze 10 ist durch die Unterbaugruppe 100 stufenlos höheneinstellbar, insbesondere in einer weitgehend parallel zur Vertikalrichtung z verlaufenden vertikalen Richtung. Eine stufenlose Einstellung wird durch die erfindungsgemäße Unterbaugruppe 100 dadurch ermöglicht, dass wenigstens eine als Kopfstützenstange ausgeführte Klemmstange 110 der Kopfstütze 10 mit der Unterbaugruppe 100 lösbar kraftschlüssig verbindbar ist. Die Änderung der Einstellposition kann manuell durch einen Insassen des Fahrzeugsitzes 1 oder durch einen in den Figuren nicht dargestellten Getriebemotor erfolgen. Der Getriebemotor kann dann ein Bauteil der Unterbaugruppe 100 sein.
Die Unterbaugruppe 100 zur Höheneinstellung der Kopfstütze 10 ist nachfolgend mit Bezug auf die 2 bis 7 beschrieben. Unter einer Höheneinstellung der Kopfstütze 10 ist dabei eine Veränderung der Position der Kopfstütze 10 zu verstehen, die im Wesentlichen, aber nicht zwingend ausschließlich, parallel zur Vertikalrichtung z erfolgt. Die Unterbaugruppe 100 weist zwei als Kopfstützenstangen ausgeführte Klemmstangen 110, einen Träger 120, einen Schieber 140, vier Lochscheiben 150, zwei Kraftspeicher 160 und einen Scherenmechanismus 170 auf. Die Unterbaugruppe 100 ist mit einem weiteren Bauteil der Kopfstütze 10 verbindbar, beispielsweise mit einem Polsterträger, der ein aus einem Schaumteil und einem Bezug bestehendes Kopfstützenpolster trägt.
Die Klemmstangen 110 sind vorliegend Bestandteile der Unterbaugruppe 100. Die Klemmstangen 110 können jedoch auch separat von der Unterbaugruppe 100 vermarktet und/oder hergestellt und/oder montiert werden. Insbesondere können die Klemmstangen 110 auch Bestandteile einer weiteren Unterbaugruppe der Baugruppe Kopfstütze 10 sein.
Der Träger 120 ist vorliegend als ein Gehäuse ausgeführt, das ein erstes Gehäuseteil 122 und ein zweites Gehäuseteil 124 aufweist. Das erste Gehäuseteil 122 ist vorliegend ein hinteres Gehäuseteil, das heißt hinter dem zweiten Gehäuseteil 124 angeordnet. Das zweite Gehäuseteil 124 ist vorliegend ein vorderes Gehäuseteil, das heißt vor dem ersten Gehäuseteil 122 angeordnet.
In den 3 und 4 ist jeweils nur das erste Gehäuseteil 122 abgebildet, um die Funktionsweise der Unterbaugruppe 100 besser darstellen zu können. Die beiden Gehäuseteile 122, 124 bilden einen Aufnahmeraum zur wenigstens teilweisen Aufnahme des Schiebers 140, der Lochscheiben 150, der Kraftspeicher 160 und des Scherenmechanismus 170. Der Träger 120 ist entlang einer überwiegend senkrecht zur Längsrichtung x verlaufenden Ebene in die beiden Gehäuseteile 122, 124 geteilt.
Die beiden Gehäuseteile 122, 124 sind miteinander zu dem Träger 120 verbunden, insbesondere verclipst, verschraubt oder verklebt.
Jeder der beiden Gehäuseteile 122, 124 weist vier halbkreisförmige Ausnehmungen 126 auf. Jeweils eine Ausnehmung 126 des ersten Gehäuseteils 122 und eine Ausnehmung 126 des zweiten Gehäuseteils 124 ergänzen einander zu einer kreisrunden Öffnung zum Hindurchführen einer der Klemmstangen 110.
Das erste Gehäuseteil 122 weist zudem vier Abstützmittel 128, vorliegend Abstütznocken, zur schwenkbaren Abstützung jeweils einer Lochscheibe 150 auf. Die Abstützmittel 128 sind in Querrichtung y versetzt zur jeweils zugeordneten Klemmstange 110 angeordnet. Jeder Klemmstange 110 sind zwei Lochscheiben 150 zugeordnet. Jeder Lochscheibe 150 ist ein Abstützmittel 128 zugeordnet.
Der Schieber 140 ist parallel zur Querrichtung y verschiebbar an dem ersten Gehäuseteil 122 gelagert. Der Schieber 140 ist dadurch relativ zum Träger 120 beweglich geführt. Der Schieber 140 weist, vorzugsweise parallel zur Längsrichtung x verlaufende, Zapfen 142 auf, die in den Aufnahmeraum des Trägers 120 hineinragen und den Scherenmechanismus 170 derart umgreifen, dass der Scherenmechanismus 170 durch Verschieben des Schiebers 140 relativ zu dem Träger 120 betätigbar ist. Durch Druck auf ein in den Figuren nicht dargestelltes Betätigungselement, beispielsweise als ein Druckknopf ausgeführt, ist der Schieber 140 zur Betätigung des Scherenmechanismus 170 aus einer Ausgangslage in eine Entriegelungslage schiebbar.
Die Lochscheiben 150 weisen jeweils ein Durchgangsloch 152 auf. Jedes Durchgangsloch 152 ist vorliegend kreiszylinderförmig und nimmt eine der beiden Klemmstangen 110 auf. Ein Innendurchmesser der Durchgangslöcher 152 ist geringfügig größer (beispielsweise um 0,1 mm) als ein Außendurchmesser der Klemmstangen 110. Die Lochscheiben 150 sind begrenzt schwenkbar um das jeweils zugeordnete Abstützmittel 128 in dem Träger 120 gelagert. Die Lochscheiben 150 sind jeweils zwischen einer Freigabestellung und einer Klemmstellung schwenkbar. In den Freigabestellungen fluchten die Durchgangslöcher 152 jeweils mit der zugeordneten Klemmstange 110, d.h. die Mittelachsen von jeweils zwei Durchgangslöchern 152 und einer Klemmstange 110 fallen weitgehend zusammen. Die beiden einer Klemmstangen 110 zugeordneten Lochscheiben 150 schwenken jeweils gegensinnig zueinander aus ihren Freigabestellungen in ihre Klemmstellungen.
In den Freigabestellungen der Lochscheiben 150 können die Klemmstangen 110 durch die Lochscheiben 150 in und entgegen einer mit den Mittelachsen fluchtenden Verschieberichtung V hindurchgeschoben werden. Die Verschieberichtung V kann parallel zur Vertikalrichtung z oder geringfügig, beispielsweise um bis zu 25 Grad, geneigt zur Vertikalrichtung z ausgerichtet sein.
Die einer Klemmstange 110 zugeordneten Lochscheiben 150 sind jeweils durch einen Kraftspeicher 160 in Richtung der Klemmstellungen vorgespannt. Jeweils ein zwischen zwei Lochscheiben 150 angeordneter Kraftspeicher 160, vorliegend als eine Schraubendruckfeder ausgeführt, spannt die beiden Lochscheiben 150 in Richtung der Klemmstellungen vor. Jeder der beiden Kraftspeicher 160 ist derart zwischen zwei Lochscheiben 150 angeordnet, das die beiden Lochscheiben 150 gegensinnig in Richtung der Klemmstellungen schwenken.
Durch das Schwenken der Lochscheiben 150 aus ihren Freigabestellungen heraus in Richtung der Klemmstellungen verkanten die Lochscheiben 150 mit der jeweils zugeordneten Klemmstange 110. Dies bewirkt jeweils eine Klemmkraft zwischen der Klemmstange 110 und den Lochscheiben 150. Die Klemmkraft wirkt an den Stellen, an denen sich die Klemmstange 110 und eine Umrandung des Durchgangslochs 152 der Lochscheibe 150 berühren.
Durch das gegensinnige Schwenken der einer Klemmstange 110 zugeordneten Lochscheiben 150 bewirken Verschiebekräfte auf diese Klemmstange 110 in und entgegen der Verschieberichtung V jeweils ein Kippmoment auf eine der beiden Lochscheiben 150 in Richtung deren Klemmstellung, so dass die entsprechende Klemmkraft weiter steigt.
Der Scherenmechanismus 170 dient zum Entriegeln der Unterbaugruppe 100, das heißt zum Schwenken der Lochscheiben 150 aus deren jeweiligen Klemmstellungen in deren Freigabestellungen.
Der Scherenmechanismus 170 weist zwei Scherenarme 172 auf, die vorliegend als Gleichteile ausgeführt sind. Die beiden Scherenarme 172 sind gekreuzt zueinander angeordnet. Die beiden Scherenarme 172 sind um eine Schwenkachse S begrenzt zueinander schwenkbar. Die Schwenkachse S verläuft durch einen Kreuzungspunkt der beiden Scherenarme 172. Die Schwenkachse S ist vorzugsweise durch eine Lagerwelle 132 in dem Träger 120 gebildet.
Jeder der beiden Scherenarm 172 weist einen ersten Endbereich 172a und einen zweiten Endbereich 172b auf. Jeder der beiden Scherenarme 172 weist mittig zwischen den beiden Endbereichen 172a, 172b eine Nabe 174 auf, die auf die Lagerwelle 132 aufgeschoben ist.
Beide Scherenarme 172 weisen zwischen der Nabe 174 und den beiden Endbereichen 172a, 172b jeweils einen kreisbogenförmige um die Schwenkachse C gekrümmten Führungsabschnitt 176 auf. Jeder Führungsabschnitt 176 eines Scherenarms 172 wirkt mit einem Führungsabschnitt 176 des anderen Scherenarms 172 derart zusammen, dass die Scherenarme 172 um die Schwenkachse S schwenkbar geführt sind.
Ein vorliegend als eine Schenkelfeder ausgeführter Kraftspeicher 178 wirkt derart auf die beiden Scherenarme 172, dass jeweils zwei gegenüberliegende, einer Klemmstange 110 zugeordnete, Endbereiche 172a, 172b der beiden Scherenarme 172 voneinander weg vorspannt sind.
In einem unbetätigten Zustand des Scherenmechanismus 170 ist ein erster Endbereich 172a eines ersten Scherenarms 172 an einem Deckenabschnitt 134 des Trägers 120 abgestützt. Ein zweiter Endbereich 172b des ersten Scherenarms 172 ist an einem Bodenabschnitt 136 des Trägers 120 abgestützt. Ein erster Endbereich 172a des zweiten Scherenarms 172 ist an dem oberen Deckenabschnitt 134 des Trägers 120 abgestützt. Ein zweiter Endbereich 172b des zweiten Scherenarms 172 ist an dem Bodenabschnitt 136 des Trägers 120 abgestützt. Die Endbereiche 172a, 172b der Scherenarme 172 liegen im unbetätigten Zustand des Scherenmechanismus 170 vorzugsweise nicht an den jeweils zugeordneten Lochscheiben 150 an.
In 4 ist die Betätigung des Schiebers 140 durch einen Pfeil schematisch gekennzeichnet. Durch die Betätigung des Schiebers 140 drücken die Zapfen 142 des Schiebers 140 derart auf die beiden Scherenarme 172, dass jeweils zwei (in Vertikalrichtung z betrachtet) gegenüberliegende und einer Klemmstange 110 zugeordnete Endbereiche 172a, 172b der beiden Scherenarme 172 aufeinander zu bewegt werden. Dadurch werden die Endbereiche 172a, 172b der Scherenarme 172 von dem Deckenabschnitt 134 beziehungsweise dem Bodenabschnitt 136 des Trägers 120 gelöst und auf die Lochscheiben 150 gedrückt, so dass die Lochscheiben 150 jeweils aus deren Klemmstellungen in deren Freigabestellungen geschwenkt werden und eine Klemmung zwischen den Klemmstangen 110 und den Lochscheiben 150 aufgehoben wird. Dabei drückt jeweils ein erster Endbereich 172a der Scherenarme 172 von oben auf jeweils eine zugeordnete obere Lochscheibe 150. Die jeweils zweiten Endbereiche 172b der Scherenarme 172 drücken von unten auf jeweils eine zugeordnete untere Lochscheibe 172. Dadurch werden sämtliche Lochscheiben 150 synchronisiert aus den Klemmstellungen heraus in Richtung der Freigabestellungen geschwenkt, so dass die Klemmstangen 110 frei beweglich sind und die Kopfstütze 10 stufenlos nach oben und unten, vorliegend weitgehend in und gegen die Vertikalrichtung z, einstellbar sind.
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.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugsitz
3: Sitzteil
5: Rückenlehne
10: Kopfstütze
100: Unterbaugruppe
110: Klemmstange
120: Träger
122: erstes Gehäuseteil
124: zweites Gehäuseteil
126: Ausnehmung
128: Abstützmittel
132: Lagerwelle
134: Deckenabschnitt
136: Bodenabschnitt
140: Schieber
142: Zapfen
150: Lochscheiben
152: Durchgangsloch
160: Kraftspeicher
170: Scherenmechanismus
172: Scherenarm
172a: (erster) Endbereich
172b: (zweiter) Endbereich
174: Nabe
176: Führungsabschnitt
178: Kraftspeicher
S: Schwenkachse
V: Verschieberichtung
x: Längsrichtung
y: Querrichtung
z: Vertikalrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 1708844 U [0002]
FR 2917685 A1 [0003]
EP 1316470 B1 [0004]
DE 102007043065 A1 [0005]
DE 202020105440 U1 [0006]
US 7306287 B2 [0007]
DE 10257781 B3 [0008]
DE 102019100156 A1 [0013]

Claims

Unterbaugruppe (100) zur stufenlosen Einstellung, insbesondere zur Höheneinstellung, einer wenigstens zwei Klemmstangen (110) aufweisenden Kopfstütze (10) für einen Fahrzeugsitz (1), die Unterbaugruppe (100) aufweisend wenigstens zwei schwenkbare Lochscheiben (150) mit jeweils einem Durchgangsloch (152), durch das jeweils eine der beiden Klemmstangen (110) hindurchgeführt ist, wobei die Lochscheiben (150) jeweils zwischen einer Freigabestellung und einer Klemmstellung schwenkbar sind, wobei in den Freigabestellungen der Lochscheiben (150) die Klemmstangen (110) in und entgegen einer Verschieberichtung (V) durch die Durchgangslöcher (152) verschiebbar sind, wodurch eine Einstellposition, insbesondere Höheneinstellposition, der Kopfstütze (10) einstellbar ist, und in den Klemmstellungen der Lochscheiben (150) die Lochscheiben (150) jeweils eine Klemmkraft auf die jeweils hindurchgeführte Klemmstange (110) ausüben und dadurch die Einstellposition der Kopfstütze (10) in und/oder entgegen der Verschieberichtung (V) sichern, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbaugruppe (100) einen Scherenmechanismus (170) zur Überführung der Lochscheiben (150) aus deren Klemmstellungen in deren Freigabestellungen aufweist.
Unterbaugruppe (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Klemmstangen (110) durch genau zwei Lochscheiben (150) hindurchgeführt ist, wobei jeweils eine der beiden Lochscheiben (150) in der Verschieberichtung (V) wirksam ist und die andere der beiden Lochscheiben (150) entgegen der Verschieberichtung (V) wirksam ist.
Unterbaugruppe (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die beiden einer Klemmstange (110) zugeordneten Lochscheiben (150) in zueinander entgegengesetzten Richtungen aus der jeweiligen Freigabestellung in die jeweilige Klemmstellung schwenkbar sind.
Unterbaugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Scherenmechanismus (170) zwei Scherenarme (172) aufweist, die gekreuzt zueinander angeordnet und um eine Schwenkachse (S) begrenzt zueinander schwenkbar sind, wobei jeder der beiden Scherenarme (172) zwei Endbereiche (172a, 172b) aufweist.
Unterbaugruppe (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Betätigung des Scherenmechanismus (170) die Lochscheiben (150) aus deren Klemmstellungen in deren Freigabestellungen schwenkbar sind, insbesondere indem wenigstens ein Endbereich (172a, 172b) eines jeden Scherenarms (172) genau eine Lochscheibe (150) schwenkt.
Unterbaugruppe (100) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Klemmstangen (110) durch genau zwei Lochscheiben (150) hindurchgeführt ist und jeder Endbereich (172a, 172b) der beiden Scherenarme (172) genau einer Lochscheibe (150) zugeordnet ist.
Unterbaugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochscheiben (150) an einem Träger (120) der Unterbaugruppe (100) angeordnet, insbesondere schwenkbar gelagert, sind.
Unterbaugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, der Scherenmechanismus (170) an einem Träger (120) der Unterbaugruppe (100) angeordnet ist, insbesondere der Träger (120) eine Lagerwelle (132) aufweist, wobei die Lagerwelle (132) eine Schwenkachse (S) des Scherenmechanismus (170) definiert.
Kopfstütze (10) für einen Fahrzeugsitz (1) mit einer Unterbaugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Fahrzeugsitz (1) mit einer Kopfstütze (10) nach Anspruch 9.