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Die Erfindung betrifft eine Kopfstützen-Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, sowie einen Fahrzeugsitz mit einer derartigen Kopfstützen-Anordnung.
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Kopfstützen, welche im Wesentlichen aus einem Polsterträger und einem darauf angebrachten Polsterkörper bestehen, werden in der Regel mithilfe von zwei Befestigungsstangen an den Rückenlehnen von Fahrzeugsitzen befestigt. Als solche sind Kopfstützen wesentliche Sicherheitsbestandteile von Fahrzeugen. Im Falle eines Unfalls des Fahrzeugs werden durch eine Kopfstütze die auf die Halswirbelsäule eines Insassen einwirkenden Kräfte vermindert, da der Kopf des Fahrgastes beim Zurückprallen durch die Kopfstütze gestützt wird. Daher ist eine Kopfstütze in Fahrzeugen teilweise auch vorgeschrieben. Um die optimale Stützfunktion einer Kopfstütze zu erzielen, ist es jedoch erforderlich, dass die Kopfstütze auf die jeweiligen Bedürfnisse des Insassen, insbesondere dessen Körpergröße, angepasst ist.
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Aus dem Stand der Technik sind daher Kopfstützen bekannt, welche sowohl in vertikaler Richtung als auch in longitudinaler Richtung des Fahrzeugsitzes verstellbar sind. Aus der
DE 31 09 592 A1 ,
US 5669667 A ,
CN 103029605 A und
CN 111469733 A sind beispielsweise Kopfstützen bekannt, welche mittels verschiedener mechanischer und/oder elektrischer Stellmöglichkeiten verstellbar sind, teilweise in alle drei Raumrichtungen. Die in der
DE 31 09 592 A1 ,
CN 103029605 A und
CN 111469733 A offenbarten Kopfstützen weisen allesamt den Nachteil auf, dass die zum Verstellen der Kopfstütze erforderliche Mechanik und/oder Elektrik derartig innerhalb der jeweiligen Kopfstütze angeordnet ist/sind, dass eine kompakte, insbesondere flache Bauweise der Kopfstütze nicht möglich ist.
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In
CN 103029605 A werden dazu beispielsweise Schneckengetriebe aus einer in den Befestigungsstangen jeweils integrierten Zahnstange und auf einem Querstab befestigten Zahnrädern verwendet, um eine Verstellung der Kopfstütze in vertikaler Richtung zu ermöglichen, wenn die Zahnräder über den Querstab in der Kopfstütze motorisch in Drehung versetzt werden. Weiterhin greift ein auf einem Querstab angeordnetes Zahnrad in eine in longitudinaler Richtung verlaufende weitere Zahnstange ein, um in analoger Weise auch über dieses Schneckengetriebe eine motorische Verstellung der Kopfstütze in longitudinaler Richtung zu ermöglichen. Gemäß der
US 5669667 A ist die zum Verstellen der Kopfstütze erforderliche Mechanik und/oder Elektrik in der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes untergebracht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kopfstützen-Anordnung dahingehend zu verbessern, dass eine möglichst kompakte, insbesondere flache Bauweise bei gleichzeitig flexiblen Verstellmöglichkeiten erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Kopfstützen-Anordnung nach Anspruch 1 sowie einen Fahrzeugsitz nach dem weiteren unabhängigen Anspruch mit einer derartigen Kopfstützen-Anordnung gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.
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Somit ist vorgesehen, dass eine Kopfstützen-Anordnung für einen Fahrzeugsitz, mindestens eine Kopfstütze, verdrehbar an der Kopfstütze gelagerte Querstäbe, die vorzugsweise parallel zueinander verlaufen, und eine linke Befestigungsstange und eine rechte Befestigungsstange aufweist, wobei die Befestigungsstangen jeweils Biegebereiche aufweisen zum Ausbilden eines S-förmigen Verlaufes der Befestigungsstangen, wobei die Befestigungsstangen mit oberhalb der Biegebereiche angeordneten oberen Bereichen jeweils in der Kopfstütze aufgenommen sind und unterhalb der Biegebereiche untere Bereiche angeordnet sind zum Aufnehmen der Befestigungsstangen in Rückenlehnen-Aufnahmen an einer Rückenlehne des Fahrzeugsitzes, und wobei die oberen Bereiche der jeweiligen Befestigungsstange über Schneckengetriebe mit den Querstäben zusammenwirken, wobei die oberen Bereiche vorzugsweise im rechten Winkel zu den Querstäben verlaufen. Daher ist ein S-förmiger Verlauf der Befestigungsstangen vorgesehen, bei dem der obere Bereich einer Befestigungsstange vorzugsweise parallel zu dem unteren Bereich derselben Befestigungsstange liegt und diese nicht miteinander fluchten, so dass der obere Bereich bei einer Verdrehung des unteren Bereiches gegenüber diesem verschwenkt wird.
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Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Schneckengetriebe durch sich in vertikaler Richtung ersteckende vertikale Gewinde in den oberen Bereichen beider Befestigungsstangen und sich in Querrichtung erstreckende linke Gewinde und rechte Gewinde an jedem Querstab ausgebildet werden, wobei die linken Gewinde an den Querstäben in das vertikale Gewinde der linken Befestigungssange und die rechten Gewinde an den Querstäben in das vertikale Gewinde der rechten Befestigungsstange eingreifen, so dass bei Ausübung einer in longitudinaler Richtung und/oder in vertikaler Richtung ausgerichteten Kraft auf die Kopfstütze eine aneinander gekoppelte Verdrehung aller Querstäbe dadurch erfolgt, dass die Querstäbe mit ihren jeweiligen Gewinden auf den vertikalen Gewinden an den Befestigungsstangen abrollen.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Fahrzeugsitz mit einer derartigen Kopfstützen-Anordnung vorgesehen, wobei die Kopfstützen-Anordnung über die unteren Bereiche der jeweiligen Befestigungsstangen in Rückenlehnen-Aufnahmen an der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes aufgenommen ist, insbesondere um einen Drehwinkel verdrehbar.
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Dabei wird im Gegensatz zum Stand der Technik keine Zahnstange und kein Zahnrad zum Ausbilden eines Schneckengetriebes für die mechanische Verstellung der Kopfstütze gegenüber den Befestigungsstangen verwendet, sondern ineinander eingreifende in die jeweilige Richtung ausgedehnte Gewinde mit entsprechender Steigung der Gewindeflanken. Durch die Gewinde an den jeweiligen Wellen (oberer Bereich der Befestigungsstange bzw. Querstab) werden also schraubenförmige Schneckenwellen ausgebildet, die paarweise zusammenwirken, um die Bewegung der Querstäbe an die Bewegung der Befestigungsstangen zu koppeln, wobei je Querstab vorzugsweise mindestens ein linkes Schneckengetriebe (mit der linken Befestigungsstange) und mindestens ein rechtes Schneckengetriebe (mit der rechten Befestigungsstange) ausgebildet werden. Bereits dadurch kann eine zuverlässigere bzw. flexiblere Verstellung erreicht werden, da die jeweiligen Getriebekomponenten nicht nur eine lineare Bewegung gegeneinander zulassen. Durch die links- und rechtsseitige Ausbildung der Schneckengetriebe ergibt sich zudem eine Kopplung bzw. Synchronisierung der Bewegungen der Befestigungsstangen über die Querstäbe.
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Zudem wird kein in longitudinaler Richtung ausgedehntes Getriebeelement verwendet, sondern lediglich sich in Querrichtung und vertikaler Richtung erstreckende Gewinde bzw. Schneckenwellen, so dass sich die Kopfstütze sehr schmal ausbilden lässt. Die longitudinale Verstellung der Kopfstütze kann dabei vorteilhafterweise dadurch erreicht werden, dass die verdrehbar in der Kopfstütze aufgenommenen oberen Bereiche der Befestigungsstangen über die Schneckengetriebe koordiniert bzw. synchronisiert gegenüber den unteren Bereichen der jeweiligen Befestigungsstange verschwenkt werden können, wobei sich aufgrund des S-förmigen Verlaufes der Befestigungsstangen automatisch eine Verstellung in longitudinaler Richtung ergibt, da die unteren Bereiche der Befestigungsstangen in der Rückenlehne aufgenommen sind. Zudem sind keine zusätzlichen antreibenden Getriebeelemente nötig, da die Verstellung manuell durch eine entsprechende Krafteinwirkung auf die Kopfstütze erfolgt, wobei die daraus folgende Bewegung der Kopfstütze ausschließlich über die ausgebildeten Schneckengetriebe geführt bzw. koordiniert wird.
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Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass mindestens vier Querstäbe, die insbesondere parallel zueinander verlaufen, vorgesehen sind, wobei die oberen Bereiche der Befestigungsstangen zwischen vorderen Querstäben und hinteren Querstäben jeweils so angeordnet sind, dass die jeweils linken Gewinde an den vorderen und hinteren Querstäbe das vertikale Gewinde an der linken Befestigungsstange zwischen sich unter Berührung einschließen zum Ausbilden von linken Schneckengetrieben und die jeweils rechten Gewinde an den vorderen und hinteren Querstäbe das vertikale Gewinde an der rechten Befestigungsstange zwischen sich unter Berührung einschließen zum Ausbilden von rechten Schneckengetrieben. Dadurch wird ein sicheres Eingreifen der Gewinde bzw. Schneckenwellen der jeweiligen Schneckengetriebe auf beiden Seiten bzw. für beide Befestigungsstangen ermöglicht, wobei sich je Befestigungsstange dann vier Schneckengetriebe ergeben, über die eine Bewegungskopplung erreicht wird, so dass sich die wirkenden Kräfte entsprechend verteilen und eine Leichtgängigkeit der Verstellung erhalten bleibt.
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Zudem wird dadurch eine Schnittstelle zwischen den Befestigungsstangen und der Kopfstütze geschaffen, die eine flexible und gleichzeitig zuverlässige Verstellung der Kopfstütze ermöglicht, ohne dass dazu weitere Komponenten nötig sind. Diese Ausbildung ermöglicht zudem eine besondere Stabilität der mechanischen Konstruktion, insbesondere gegenüber einem ungewollten Verkippen der Kopfstütze, was im Falle eines Unfalls und den dabei wirkenden hohen Kräften von Vorteil ist. Es sind jedoch grundsätzlich auch Ausführungsformen mit lediglich drei oder zwei Querstäben denkbar, wobei dann für eine entsprechende Seitenführung zu sorgen ist, um ein ungewolltes Verkippen der Kopfstütze zu vermeiden.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die jeweils linken Gewinde an den Querstäben gegenläufig zu den jeweils rechten Gewinden an den Querstäben ausgebildet sind und das vertikale Gewinde an der linken Befestigungsstange gegenläufig zu dem vertikalen Gewinde an der rechten Befestigungsstange ausgebildet ist und/oder die Befestigungsstangen jeweils verdrehbar in der Kopfstütze aufgenommen sind, so dass sich bei Ausübung einer in longitudinaler Richtung ausgerichteten Kraft auf die Kopfstütze die jeweiligen vertikalen Gewinde an den Befestigungsstangen durch die aneinander gekoppelte Verdrehung der Querstäbe entgegensetzt zueinander verdrehen können und sich die Kopfstütze durch den S-förmigen Verlauf der Befestigungsstangen in longitudinaler Richtung verstellen kann. Dadurch ist ein besonders platzsparender Aufbau möglich und aufgrund der gegensätzlichen Schwenk- bzw. Drehbewegung der Befestigungsstrangen bei einer longitudinalen Verstellung der Kopfstütze verschiebt sich die Kopfstütze nicht in Querrichtung.
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Vorzugsweise ist dabei ergänzend vorgesehen, dass die entgegengesetzte Verdrehung der jeweiligen vertikalen Gewinde an den Befestigungsstangen durch die aneinander gekoppelte Verdrehung der Querstäbe in synchronisierter Weise erfolgt zum Beibehalten einer Ausrichtung der Kopfstütze bei einer Verstellung der Kopfstütze in longitudinaler Richtung. Durch die gegenläufigen Gewinde kann also bei entsprechender Konstruktion in einfacher Weise eine synchronisierte Verstellung erreicht werden, wobei dazu auch vorgesehen sein kann, dass eine Steigung der jeweiligen Gewinde an den Querstäben untereinander vom Betrag her identisch ist und eine Steigung der vertikalen Gewinde an den Befestigungsstangen untereinander vom Betrag her identisch ist. Dadurch wird eine gleichmäßige Verstellung der Kopfstütze sowohl in longitudinaler als auch in vertikaler Richtung ermöglicht, ohne dass sich die Ausrichtung der Kopfstütze gegenüber der Rückenlehne ändert.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die vertikalen Gewinde der Befestigungsstangen und die in Querrichtung verlaufenden Gewinde der Querstäbe derart ausgebildet sind, dass keine Selbsthemmung der dadurch ausgebildeten Schneckengetriebe erfolgt. Daher ist bei jeglicher Krafteinwirkung auf die Kopfstütze eine Verstellung in longitudinaler nach oben und unten und/oder in vertikaler Richtung zu beiden Seiten hin immer möglich. Dies kann durch eine entsprechende Steigung der Gewinde erreicht werden.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die Verdrehung mindestens eines Querstabes durch eine (manuell oder elektrisch) betätigbare Verriegelungsvorrichtung gesperrt oder entsperrt werden kann zum Verhindern oder zum Erlauben eines Abrollens der Querstäbe mit ihren jeweiligen Gewinden auf den vertikalen Gewinden an den Befestigungsstangen bei Ausübung einer in longitudinaler Richtung und/oder in vertikaler Richtung ausgerichteten Kraft auf die Kopfstütze. Dabei wird vorteilhafterweise ausgenutzt, dass sich bei jeglicher Verstellung der Kopfstütze die Querstäbe verdrehen können müssen. Wird die Verdrehung zumindest eines der Querstäbe verhindert, so wird gleichzeitig auch die Verstellung der Kopfstütze blockiert.
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An dieser Stelle greift also die Verriegelungsvorrichtung an, wobei dazu vorzugsweise weiterhin vorgesehen sein kann, dass die Verriegelungsvorrichtung ein drehbar gelagertes Sperrrad mit einer Außenverzahnung aufweist, wobei die Außenverzahnung in das rechte und/oder das linke Gewinde mindestens eines Querstabes eingreift und eine Verdrehung des Sperrrades in einem gesperrten Zustand der Verriegelungsvorrichtung verhindert und in einem entsperrten Zustand erlaubt ist. Da die Querstäbe bereits ein Gewinde aufweisen, kann mit dem Sperrrad ein einfaches mechanisches Bauteil ergänzt werden, das durch seinen Eingriff in die Querstäbe deren Verdrehung von außen beeinflussen kann.
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Vorzugsweise ist dabei weiterhin vorgesehen, dass die Verriegelungsvorrichtung einen Sperrriegel mit einer Ausnehmung aufweist, wobei der Sperrriegel im gesperrten Zustand der Verriegelungsvorrichtung in Eingriff mit der Außenverzahnung des Sperrrades steht zum Verhindern einer Verdrehung des Sperrrades und der Sperrriegel im entsperrten Zustand derartig verstellt wird, dass die Ausnehmung benachbart zur Außenverzahnung angeordnet ist und der Sperrriegel dadurch außer Eingriff mit der Außenverzahnung des Sperrrades steht und eine Verdrehung des Sperrrades erlaubt ist. Auf diese Weise kann über das Sperrrad in einfacher weise ein Blockieren der Querstäbe erreicht werden.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass der Sperrriegel bei Betätigung der Verriegelungsvorrichtung, z.B. durch einen von außen zugänglichen Betätigungsmechanismus, insbesondere einen Druckknopf, in Querrichtung verstellt wird, um den entsperrten Zustand einzustellen, wobei der Sperrriegel bei einer solchen Betätigung durch eine Rückstellfeder derartig vorgespannt wird, dass der Sperrriegel bei Rücknahme der Betätigung der Verriegelungsvorrichtung automatisch wieder in den gesperrten Zustand übergeht. Dadurch wird eine einfache Verstellung des Sperrriegels durch einen Benutzer oder ggf. auch auf elektrische Weise ermöglicht und gleichzeitig sichergestellt, dass die Kopfstütze nach der Einstellung der jeweiligen Position automatisch wieder verriegelt wird. Bei einem von außen zugänglichen Druckknopf ist auch eine einfache Verstellbarkeit mit nur einer Hand möglich, wenn der Benutzer bei Betätigung des Druckknopfes gleichzeitig eine Kraft in longitudinaler und/oder vertikaler Richtung auf die sehr schmal ausführbare Kopfstütze ausübt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einer Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel einer Kopfstützen-Anordnung mit einer Kopfstütze,
- 2 die Kopfstütze gemäß 1 im Detail,
- 3a, b die Kopfstütze in einer Ausgangsposition,
- 4a, b die Kopfstütze gemäß 1 in longitudinaler Richtung verstellt,
- 5a, b die Kopfstütze gemäß 1 in vertikaler Richtung verstellt,
- 6, 7 eine Verriegelungsvorrichtung der Kopfstützen-Anordnung.
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Ein Fahrzeugsitz 1 für ein Fahrzeug weist gemäß 1 eine Rückenlehne 15 auf, wobei an der Rückenlehne 15 eine Kopfstützen-Anordnung 2 aus zwei Befestigungsstangen 3, 4 und einer Kopfstütze 12 mit einem Polsterträger 12a zur Anbringung eines Polsterkörpers (nicht dargestellt) angeordnet ist. Dazu sind eine linke Befestigungsstange 3 und eine rechte Befestigungsstange 4 jeweils mit einem unteren Bereich 3a, 4a in die dafür vorgesehenen Rückenlehnen-Aufnahmen 22 der Rückenlehne 15 in vertikaler Richtung Z eingeführt. Die vertikale Richtung Z bezieht sich dabei vorliegend auf den Fahrzeugsitz 1 bzw. die Rückenlehne 15 in seiner bzw. ihrer entsprechenden Neigung. Die unteren Bereiche 3a, 4a der Befestigungsstangen 3, 4 verlaufen parallel zueinander, wobei eine Drehung der Befestigungsstangen 3, 4 in der jeweiligen Rückenlehnen-Aufnahme 22 um eine vertikale Drehachse Da, Db mit einem bestimmten Drehwinkel W2a, W2b möglich ist.
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Die Befestigungsstangen 3, 4 sind vorliegend derart S-förmig ausgebildet, dass sich an den parallel zueinander verlaufenden unteren Bereichen 3a, 4a jeweils erste Biegebereiche 3b, 4b und zweite Biegebereiche 3c, 4c nach oben hin anschließen, die danach in vertikal verlaufende obere Bereiche 3d, 4d übergehen, die wiederum in der Kopfstütze 12 drehbar aufgenommen sind. An den oberen Bereichen 3d, 4d der Befestigungsstangen 3, 4 sind innerhalb der Kopfstütze 12 jeweils vertikale Gewinde 7, 8 (in vertikaler Richtung Z verlaufend) nach Art einer Schneckenwelle in einem vertikalen Gewindebereich 5, 6 ausgebildet. Die jeweiligen vertikalen Gewinde 7, 8 an den Befestigungsstangen 3, 4 verlaufen hierbei gegenläufig zueinander, d.h. eines der vertikalen Gewinde 7, 8 ist ein Rechtsgewinde und das jeweils andere vertikale Gewinde 7, 8 ein Linksgewinde, wobei die Steigungen dieser Gewinde 7, 8 vom Betrag her identisch sind.
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Die ersten und zweiten Biegebereiche 3b, 3c, 4b, 4c sind jeweils so ausgeführt, dass der untere Bereich 3a, 4a der linken und rechten Befestigungsstange 3, 4 und der obere Bereich 3d, 4d der linken und rechten Befestigungsstange 3, 4 jeweils im Wesentlichen parallel aber versetzt zueinander verlaufen, d.h. innerhalb einer Befestigungsstrange 3, 4 nicht miteinander fluchten. Eine Drehung der Befestigungsstange 3, 4 in der jeweiligen Rückenlehnen-Aufnahme 22 um die jeweilige vertikale Drehachse Da, Db bewirkt also ein Verschwenken des oberen Bereiches 3d, 4d in der XY-Ebene (horizontal) und damit auch eine Verdrehung der vertikalen Gewinde 7, 8 während die unteren Bereiche 3a, 4a durch die Rückenlehnen-Aufnahmen 22 in der XY-Ebene festgelegt sind.
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Weiter sind innerhalb der Kopfstütze 12 parallel zueinander und in Querrichtung Y verlaufende Querstäbe 9, d.h. vordere Querstäbe 9a, 9c und hintere Querstäbe 9b, 9d über Polsterträger-Aufnahmen 23, beispielsweise umgebogene bzw. umgeformte Bleche, o.ä., mit dem Polsterträger 12a verbunden und mittels der Befestigungsstangen 3, 4 mit der Rückenlehne 15 wirkverbunden, was in 2 im Detail dargestellt ist. Die Polsterträger-Aufnahmen 23 weisen dabei Lagerlöcher 23a auf (s. 2), in denen die Querstäbe 9 endseitig jeweils drehbar gelagert sind. Die Querstäbe 9 verlaufen mittig der Kopfstütze 12 durch einen am Polsterträger 12a befestigten hohlen Mittelsteg 16. Zwischen den hinteren Querstäben 9b, 9d und den vorderen Querstäben 9a, 9c verlaufen innerhalb der Kopfstütze 12 die oberen Bereiche 3d, 4d der jeweiligen Befestigungsstangen 3, 4 derartig, dass sich eine Wechselwirkung zwischen beiden über Schneckengetriebe 38 in folgender Weise ergibt:
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Jeder Querstab 9 ist identisch aufgebaut und weist in einem in Querrichtung Y verlaufenden linken Gewindebereich 10a ein linkes Gewinde 11a und in einem ebenfalls in Querrichtung Y verlaufenden rechten Gewindebereich 10b ein rechtes Gewinde 11b auf, wobei das linke Gewinde 11a gegenläufig zum rechten Gewinde 11b verläuft, d.h. eines der in Querrichtung Y verlaufenden Gewinde 11a, 11b ist ein Rechtsgewinde und das jeweils andere in Querrichtung Y verlaufende Gewinde 11a, 11b ist ein Linksgewinde, wobei die Steigungen jeweils betragsmäßig identisch sind. In das vertikale Gewinde 7 an der linken Befestigungsstange 3 greifen beidseitig (vorn/hinten) die jeweiligen linken Gewinde 11a in den linken Gewindebereichen 10a der Querstäbe 9 ein, wodurch sich mehrere linke Schneckengetriebe 39a, 39b, 39c, 39d ausbilden. Analog dazu greifen in das vertikale Gewinde 8 an der rechten Befestigungsstange 4 beidseitig (vorn/hinten) die jeweiligen rechten Gewinde 11b in den rechten Gewindebereichen 10b der Querstäbe 9 ein, so dass sich rechte Schneckengetriebe 49a, 49b, 49c, 49d ausbilden. Die beschriebenen linken und rechten Schneckengetriebe 38; 39a, 39b, 39c, 39d, 49a, 49b, 49c, 49d werden also durch Paare von schraubenförmigen Schneckenwellen gebildet, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Die Nomenklatur ist dabei derart gewählt, dass beispielsweise das rechte Schneckengetriebe 49b zwischen der rechten Befestigungsstange 4 und dem (unteren) hinteren Querstab 9b ausgebildet wird.
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Die untereinander parallel verlaufenden vertikalen Gewinde 7, 8 an den Befestigungsstangen 3, 4 liegen also in einem Winkel W1 von 90° zu den ebenfalls untereinander parallel verlaufenden linken und rechten Gewinden 11a, 11b an den Querstäben 9. Diese Ausrichtung von Befestigungsstangen 3, 4 und Querstäben 9 sowie der gegenläufige Verlauf der jeweiligen Gewinde 7, 8, 11a, 11b auf der rechten und der linken Seite der Kopfstütze 12 ermöglichen es, die Position des Polsterträgers 12a bzw. der gesamten Kopfstütze 12, wie im Folgenden anhand der 3a, 3b, 4a, 4b und 5a, 5b dargestellt, sowohl in vertikaler als auch in longitudinaler Richtung Z, X zu verstellen.
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Die 3a, 3b zeigen eine frei gewählte Ausgangsposition des Polsterträgers 12a bzw. der Kopfstütze 12, in der dieser bzw. diese in longitudinaler Richtung X in einer Flucht mit der Rückenlehne 15 steht, was bedeutet, dass die Teilstücke der Befestigungsstangen 3, 4 zwischen den jeweiligen Biegebereichen 3b, 3c, 4b, 4c wie in 3a dargestellt aufeinander zulaufen bzw. die oberen Bereiche 3d, 4d den minimal möglichen Abstand zueinander aufweisen.
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Ausgehend von dieser Position wird bei der Ausübung einer in die longitudinale Richtung X nach vorn (bezüglich des Fahrzeugsitzes) ausgerichteten Kraft F auf die Kopfstütze 12 durch einen Benutzer ein synchronisiertes, gegenläufiges Drehen der Befestigungsstangen 3, 4 in den Rückenlehnen-Aufnahmen 22 um einen bestimmten Drehwinkel W2a, W2b bewirkt und dadurch die Position des Polsterträgers 12 wie in den 4a, 4b dargestellt in longitudinaler Richtung X verstellt. Dabei wird die in longitudinaler Richtung X nach vorn ausgeübte Kraft F über die beiden hinteren Querstäbe 9b, 9d auf die oberen Bereiche 3d, 4d der Befestigungsstangen 3, 4 übertragen, die daraufhin aufgrund der S-förmigen Biegung in longitudinaler Richtung X nach vorn und „geführt“ von den Querstäben 9 gleichzeitig in Querrichtung Y verschwenken und dadurch ihren Abstand zueinander vergrößern. Bei dieser Schwenkbewegung verdrehen sich auch die vertikalen Gewinde 7, 8 an der jeweiligen Befestigungsstange 3, 4.
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Die bereits zu 2 beschriebenen Schneckengetriebe 38, die über die jeweiligen Querstäbe 9 rechts und linksseitig synchron laufen, bewirken dabei, dass sich die vertikalen Gewinde 7, 8 in den oberen Bereichen 3d, 4d der beiden Befestigungsstangen 3, 4 ebenfalls synchronisiert verdrehen, woraus eine synchronisierte bzw. koordinierte Schwenkbewegung in longitudinaler Richtung X und Querrichtung Y folgt. Gleichzeitig geht dies mit einer Verdrehung der unteren Bereiche 3a, 4a der beiden Befestigungsstangen 3, 4 mit demselben Betrag des Drehwinkels W2a, W2b einher.
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Aufgrund der Gegenläufigkeit der Gewinde 7, 8, 11a, 11b auf der rechten und der linken Seite der Kopfstütze 12 werden die oberen Bereiche 3d, 4d zwar in gleichem Maße aber in jeweils unterschiedliche Richtungen verschwenkt. Dadurch ergibt sich eine Verstellung der Kopfstütze 12 parallel nach vorn (in der YZ-Ebene) bzw. verdreht sich die Kopfstütze 12 bei der Ausübung der Kraft F (in longitudinaler Richtung X nach vorn) nicht gleichzeitig auch um eine in vertikaler Richtung Z verlaufende Achse. Dies wird auch durch eine entsprechende betragsmäßig identische Wahl der Steigungen der vertikalen Gewinde 7, 8 bzw. in Querrichtung Y verlaufenden Gewinde 11a, 11b untereinander begünstigt. Wie der 4b zu entnehmen ist, bleibt die Kopfstütze 12 also parallel zur Rückenlehne 15 ausgerichtet. Daher ist der Angriffspunkt der in longitudinaler Richtung X ausgerichteten Kraft F an der Kopfstütze 12 für eine longitudinale Verstellung unerheblich, da die Kopfstütze 12 automatisch gegenüber der Rückenlehne 15 ausgerichtet bleibt.
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Vergleichbar dazu wirkt sich eine in longitudinaler Richtung X nach hinten ausgerichtete Kraft F auf die Kopfstütze 12 aus (nicht dargestellt), wobei dies entsprechend zu einem synchronen Verschwenken der oberen Bereiche 3d, 4d der Befestigungsstangen 3, 4 nach hinten über die jeweiligen Schneckengetriebe 38 sorgt, so dass auch dann eine Ausrichtung der Kopfstütze 12 automatisch erhalten bleibt.
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Die Position des Polsterträgers 12a bzw. der Kopfstütze 12 in vertikaler Richtung Z wird bei Ausüben einer Kraft F mit einer Komponente lediglich in longitudinaler Richtung X (nach vorn oder hinten) auf die Kopfstütze 12 beibehalten, da sich die hinteren Querstäbe 9b, 9d zu den vorderen Querstäben 9a, 9c in entgegengesetzte Richtungen derartig verdrehen, dass die jeweilige Schwenkbewegung der oberen Bereiche 3d, 4d ausgeglichen wird und dadurch keine nach oben gerichtete Kraft auf die Kopfstütze 12 wirkt.
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In 5a, 5b wird die Position des Polsterkörpers 12 bzw. der Kopfstütze 12 ausgehend von der in 4a, 4b dargestellten Position durch die Ausübung einer Kraft F mit einer Komponente lediglich in vertikaler Richtung Z auf die Kopfstütze 12 verstellt. Demnach erfolgt keine weitere synchronisierte Drehung der Befestigungsstangen 3, 4 um einen bestimmten Drehwinkel W2a, W2b, sondern lediglich ein synchronisiertes Drehen der Querstäbe 9, da diese aufgrund der vertikalen Krafteinwirkung auf die Kopfstütze 12 die vertikalen Gewinde 7, 8 der Befestigungsstangen 3, 4 „hinaufklettern“, so dass sich der Polsterkörper 12a lediglich in vertikaler Richtung Z verschiebt. Dieses „Hinaufklettern“ erfolgt dabei für die rechten und linken Seiten bzw. Befestigungsstangen 3, 4 ebenfalls in synchroner Weise über die jeweils ausgebildeten und miteinander zusammenwirkenden linken und rechten Schneckengetriebe 38; 39a, 39b, 39c, 39d, 49a, 49b, 49c, 49d (vgl. 2). In analoger Weise kann die Kopfstütze 12 durch eine nach unten gerichtete Kraft F auch wieder in die Position in 4a, 4b gebracht werden.
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Für den Fall, dass der Insasse den Polsterkörper 12a bzw. die Kopfstütze 12 zum Anpassen an seine jeweiligen Bedürfnisse sowohl in vertikaler als auch in longitudinaler Richtung X gleichzeitig verstellen möchte, indem der Insasse eine Kraft F mit einer Komponente in longitudinaler Richtung X und gleichzeitig in vertikaler Richtung Z auf die Kopfstütze 12 ausübt, ist ausgehend von z.B. 3a, 3b auch eine Kombination des in 4a, 4b und 5a, 5b dargestellten Verstellens möglich.
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Die Querstäbe 9 können also durch ihre Verdrehung zu einer Verstellung der Kopfstütze 12 sowohl in longitudinaler als auch in vertikaler Richtung X, Z beitragen und dabei im Zusammenspiel mit den Befestigungsstangen 3, 4 über die jeweiligen synchronisierten Schneckengetriebe 38 gleichzeitig auch für eine entsprechend automatisch gegenüber der Rückenlehne 15 ausgerichteten Verstellung der Kopfstütze 12 sorgen. Dies kann dafür genutzt werden, die Kopfstütze 12 in der jeweils eingestellten Position sowohl in longitudinaler als auch in vertikaler Richtung X, Z auch einfach zu fixieren, indem die Verdrehung der Querstäbe 9 entsprechend blockiert wird.
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Insbesondere kann ein Anpassen bzw. Verstellen der Kopfstütze 12 an die jeweiligen Bedürfnisse eines Insassen derart erfolgen, dass durch Betätigen eines Betätigungsmechanismus 14, beispielsweise eines Druckknopfes, eine in den 6 und 7 dargestellte Verriegelungsvorrichtung 13 in einen entsperrten Zustand 13a gebracht wird, woraufhin die Querstäbe 9 und damit mittelbar auch die Befestigungsstangen 3, 4 frei drehbar sind, so dass die Kopfstütze 12 entsprechend den Bedürfnissen in vertikaler Richtung Z und/o-derlongitudinaler Richtung X wie oben beschrieben verstellbar ist. Nachdem der Betätigungsmechanismus 14 nicht weiter betätigt wird bzw. die Verriegelungsvorrichtung 13 zurück in einen gesperrten Zustand 13b gestellt wird, wird die Verdrehung eines oder mehrerer Querstäbe 9 entsprechend wieder blockiert und damit auch eine Verdrehung bzw. ein Verschwenken der Befestigungsstangen 3, 4 verhindert. Die eingestellte Position der Kopfstütze 12 in vertikaler und longitudinaler Richtung Z, X ist dadurch festgelegt bzw. fixiert.
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Gemäß den 6 und 7 weist die Verriegelungsvorrichtung 13 ein innerhalb des Mittelstegs 16 am Polsterträger 12a drehbar gelagertes Sperrrad 17 mit einer Außenverzahnung 17a und einen Sperrriegel 18 auf, wobei das Sperrrad 17 vorliegend über die Außenverzahnung 17a in Eingriff mit dem rechten und/oder dem linken Gewinde 11a, b der beiden vorderen Querstäbe 9a, 9c steht. Eine Drehung des Sperrrads 17 wird im dargestellten gesperrten Zustand 13b der Verriegelungsvorrichtung 13 durch den Sperrriegel 18 blockiert, indem dieser in die Außenverzahnung 17a des Sperrrades 17 eingreift, was wiederum ein Drehen der vorderen Querstäbe 9a, 9c sperrt.
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Hierdurch wird auch die Drehung der über die vorderen linken Schneckengetriebe 39a, 39c an die vorderen Querstäbe 9a, 9c gekoppelten linken Befestigungsstange 3 gesperrt, was wiederum die Drehung der über die hinteren linken Schneckengetriebe 39b, 39d an die linke Befestigungsstange 3 gekoppelten hinteren Querstäbe 9b, 9d sperrt. Analog gilt dies für die rechte Befestigungsstange 4, die über die jeweiligen vorderen rechten Schneckengetriebe 49a, 49c mit den unmittelbar gesperrten vorderen Querstäben 9a, 9c zusammenwirkt und diese Sperrung über die jeweiligen hinteren rechten Schneckengetriebe 49b, 49d ebenfalls an die hinteren Querstäbe 9b, 9d überträgt. Daher sind sämtliche Befestigungsstangen 3, 4 und Querstäbe 9 im gesperrten Zustand 13b der Verriegelungsvorrichtung 13 nicht drehbar, also fixiert. Durch das synchronisierte bzw. aneinander gekoppelte Zusammenwirken der Querstäbe 9 und der Befestigungsstangen 3, 4 über die jeweiligen Schneckengetriebe 38 ist es vorliegend also ausreichend nur die vorderen Querstäbe 9a, 9c durch das Sperrrad 17 bzw. den Sperrriegel 18 zu sperren, wobei es grundsätzlich auch möglich wäre, lediglich einen beliebigen der vorderen oder hinteren Querstäbe 9a, 9b, 9c, 9d zu sperren oder auch mehr als zwei Querstäbe 9.
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Im entsperrten Zustand 13a der Verriegelungsvorrichtung 13 hingegen sind sämtliche Befestigungsstangen 3, 4 und Querstäbe 9 frei drehbar, da auch das Sperrrad 17 frei drehbar ist, wobei ein Entsperren der Verriegelungsvorrichtung 13 dadurch erreicht wird, dass der Sperrriegel 18 außer Eingriff zur Außenverzahnung 17a des Sperrrades 17 gebracht wird. Wie in 7 gezeigt, ist dazu im Sperrriegel 18 eine Ausnehmung 19 angeordnet und der Sperrriegel 18 wirkt mit einer Rückstellfeder 20 zusammen, die sich an dem Polsterträger 12a abstützt. Dargestellt ist der gesperrte Zustand 13b der Verriegelungsvorrichtung 13, da der Sperrriegel 18 das Sperrrad 17 durch Eingriff in die Außenverzahnung 17a blockiert. Der Sperrriegel 18 kann durch Betätigen des Betätigungsmechanismus 14 der Verriegelungsvorrichtung 13, d.h. durch Drücken des Druckknopfes, derart in Querrichtung Y verschoben werden, dass die Rückstellfeder 20 gestaucht bzw. in Querrichtung Y vorgespannt wird, wodurch eine entsprechende rückstellende Kraft aufgebaut wird. Wird der Sperrriegel 18 in 7 durch eine derartige Betätigung nach links verschoben, so ist das Sperrrad 17 nicht länger durch den Sperrriegel 18 gesperrt, da die Ausnehmung 19 des Sperrriegels 18 im Bereich der Außenverzahnung 17a des Sperrrades 17 zu liegen kommt und das Sperrrad 17 somit freigegeben wird. Hierdurch sind sämtliche Befestigungsstangen 3, 4 und Querstäbe 9 drehbar und die Kopfstütze 12 kann entsprechend den Bedürfnissen eines Insassen wie oben beschrieben durch Ausüben einer entsprechenden Kraft F verstellt werden.
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Sobald keine weitere Betätigung des Betätigungsmechanismus 14 der Verriegelungsvorrichtung 13 mehr erfolgt, verschiebt die rückstellende Kraft der Rückstellfeder 20 den Sperrriegel 18 in Querrichtung Y zurück in die in 7 dargestellte Position, so dass das Sperrrad 17 durch den Sperrriegel 18 blockiert wird, und sämtliche Befestigungsstangen 3, 4 und Querstäbe 9 nicht mehr drehbar sind. Die Kopfstütz 12 wird also in der jeweils vorher eingestellten Position fixiert, was dem „Normalzustand“ während der Fahrt des Fahrzeugs entspricht. Durch eine entsprechende Verriegelungsvorrichtung 13 mit einer derartigen Rückstellfeder 20 kann verhindert werden, dass die Kopfstütze 12 unbeabsichtigterweise in einem entsperrten Zustand 13a verbleibt, in dem die Stützfunktion der Kopfstütze 12 im Falle eines Unfalls des Fahrzeugs durch unbeabsichtigtes Verstellen des Polsterkörpers 12a bzw. der Kopfstütze 12 geschwächt wird oder aber ein ablenkendes Verstellen der Kopfstütze 12 während der Fahrt erfolgen kann, wenn der Fahrer seinen Kopf auf die Kopfstütze 12 auflegt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 2
- Kopfstützen-Anordnung
- 3
- linke Befestigungsstange
- 3a
- unterer Bereich der linken Befestigungsstange 3
- 3b, 3c
- erster und zweiter Biegebereich der linken Befestigungsstange 3
- 3d
- oberer Bereich der linken Befestigungsstange 3
- 4
- rechte Befestigungsstange
- 4a
- unterer Bereich der rechten Befestigungsstange 4
- 4b, 4c
- erster und zweiter Biegebereich der rechten Befestigungsstange 4
- 4d
- oberer Bereich der rechten Befestigungsstange 4
- 5
- vertikaler Gewindebereich an der linken Befestigungsstange 3
- 6
- vertikaler Gewindebereich an der rechten Befestigungsstange 4
- 7
- vertikales Gewinde an der linken Befestigungsstange 3
- 8
- vertikales Gewinde an der rechten Befestigungsstange 4
- 9
- Querstäbe
- 9a, 9c
- vordere Querstäbe
- 9b, 9d
- hintere Querstäbe
- 10a
- linke Gewindebereiche an den Querstäben 9
- 10b
- rechte Gewindebereiche an den Querstäben 9
- 11a
- linke Gewinde an den Querstäben 9
- 11b
- rechte Gewinde an den Querstäben 9
- 38
- Schneckengetriebe
- 39a, b, c, d
- linke Schneckengetriebe zwischen dem vertikalen Gewinde 7 an der linken Befestigungsstange 3 und den linken Gewinden 11a der Querstäbe 9
- 49a, b, c, d
- rechte Schneckengetriebe zwischen dem vertikalen Gewinde 8 der rechten Befestigungsstange 4 und den rechten Gewinden 11b der Querstäbe 9
- 12
- Kopfstütze
- 12a
- Polsterträger
- 13
- Verriegelungsvorrichtung
- 13a
- entsperrter Zustand der Verriegelungsvorrichtung 13
- 13b
- gesperrter Zustand der Verriegelungsvorrichtung 13
- 14
- Betätigungsmechanismus der Verriegelungsvorrichtung
- 15
- Rückenlehne
- 16
- Mittelsteg
- 17
- Sperrrad
- 17a
- Außenverzahnung des Sperrrades 17
- 18
- Sperrriegel
- 19
- Ausnehmung im Sperrriegel 18
- 20
- Rückstellfeder
- 22
- Rückenlehnen-Aufnahme
- 23
- Polsterträger-Aufnahme
- 23a
- Lagerlöcher
- Da
- Drehachse des unteren Bereiches 3a der linken Befestigungsstange 3
- Db
- Drehachse des unteren Bereiches 4a der rechten Befestigungsstange 4
- W1
- Winkel zwischen Befestigungsstangen 3, 4 und Querstäben 9
- W2a
- Drehwinkel der linken Befestigungsstange 3
- W2b
- Drehwinkel der rechten Befestigungsstange 4
- X
- longitudinale Richtung
- Y
- Querrichtung
- Z
- vertikale Richtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3109592 A1 [0003]
- US 5669667 A [0003, 0004]
- CN 103029605 A [0003, 0004]
- CN 111469733 A [0003]
