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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft eine Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Sie betrifft weiterhin einen Fahrzeugsitz mit einer derartigen Kopfstütze und ein Fahrzeug mit zumindest einem solchen Fahrzeugsitz.
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Die Richtungsangabe „vorne“ in der nachstehenden Beschreibung bedeutet die Geradeaus-Blickrichtung eines auf einem Fahrzeugsitz sitzenden Passagiers; dementsprechend ist „hinten“ die entgegengesetzte Richtung. Diese Richtungsangaben stimmen bei einem in der Vorwärts-Fahrtrichtung des Fahrzeugs weisenden Fahrzeugsitz mit den fahrzeugbezogenen Richtungsangaben „vorne“ und „hinten“ überein; bei einem entgegen der Vorwärts-Fahrtrichtung weisenden Fahrzeugsitz sind die fahrzeugbezogenen Richtungsangaben entgegengesetzt zu den auf den Fahrzeugsitz bezogenen Richtungsbezeichnungen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Durch Designvorgaben kann sich eine Kopfstützengeometrie ergeben, die bei einem Heckaufprall zu einer mehr oder weniger ausgeprägten Punktauflage des Kopfes führen kann Kopfstützen von Fahrzeugsitzen sind aus Design- und Komfortgründen üblicherweise so gestaltet, dass sie auf der zu einem auf dem zugehörigen Fahrzeugsitz sitzenden Passagier weisenden Seite eine im Wesentlichen ebene Vorderseite mit einem konstant dicken Kopfstützenpolster aufweisen. Da der Hinterkopf eines Menschen in der Regel nicht eben ist, sondern eine mehr oder weniger abgerundete Form aufweist, entsteht beim Aufprall des Hinterkopfes auf eine solche Kopfstütze eine nahezu punktförmige Belastung zwischen dem Hinterkopf und dem Kopfstützenpolster und letztendlich der Kopfstützenstruktur. Das führt zu einer starken Schaumkomprimierung des Kopfstützenpolsters in diesem Bereich, woraus beim Auftreffen des Hinterkopfes auf die Kopfstütze eine hohe lokale Kopfbelastungen resultiert.
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STAND DER TECHNIK
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Um beim Auftreffen des Hinterkopfes auf die Kopfstütze mehr Bewegungsenergie durch das Kopfstützenpolster abbauen zu können, könnte die Form der Kopfstütze an deren Vorderseite so verändert werden, dass sie stärker der Hinterkopfform angepasst ist, also stärker konkav ausgebildet ist, und dem Kopf eine größere Kontaktfläche bietet, so dass mehr Polstervolumen zum Abbau der kinetischen Energie zur Verfügung steht.
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Aus der
US 2014/0217788 A1 ist eine Kopfstütze bekannt, deren Polster auf der dem Hinterkopf einer auf dem zugehörigen Sitz sitzenden Person zugewandten Seite mit einer Vielzahl von unterschiedlich großen und unterschiedlich tiefen Sacklöchern versehen ist, wobei diese Sacklöcher auch im Querschnitt V-förmig ausgebildet sein können, Dadurch wird die vordere Fläche der Kopfstütze im Zentrum weicher und der Kopf kann unter Komprimierung des Kopfstützenpolsters leichter in die Kopfstütze eindringen, wobei sich die Auflagefläche des Kopfes erhöht. Nachteilig ist dabei, dass das Kopfstützenpolster auf der dem Hinterkopf zugewandten Vorderseite offene Bereiche aufweist, in die, insbesondere bei mit Stoff bespannten Kopfstützen, im Laufe der Zeit Staub und Schmutz eintreten und sich darin sammeln kann.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Kopfstütze zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Eine Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes ist versehen mit einer Stützstruktur, die im Fall eines Kopfaufpralls auf die Kopfstütze die Aufprallkraft in die Struktur des Fahrzeugsitzes einleitet und die einen inneren Prallkörper aufweist, der den Kopfaufprall abstützt, und mit einem Kopfstützenpolster, das zumindest auf der dem Kopf eines auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Passagiers zugewandten Vorderseite der Kopfstütze vorgesehen ist. Diese Kopfstütze zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass auf der dem Kopf des Passagiers zugewandten Vorderseite des Prallkörpers, zwischen einer vorderen Stirnfläche des Prallkörpers und dem Kopfstützenpolster, ein Stützkörper vorgesehen ist, der ausgebildet ist, um sich beim Auftreffen des Kopfes) auf die Kopfstütze konkav zu verformen, dass die dem Kopf zugewandte Vorderseite des Stützkörpers von einer elastisch verformbaren Stirnwand gebildet ist, auf deren Rückseite eine Mehrzahl von Stützelementen vorgesehen ist, die sich in Richtung auf die vordere Stirnfläche des Prallkörpers erstrecken und deren von der Stirnwand bis zu ihrem jeweiligen freien hinteren Ende gemessene Länge von der Mitte der Stirnwand zu deren jeweiligen seitlichem Rand zunimmt, wobei das jeweilige äußerste seitliche Stützelement mit seinem freien Ende an der vorderen Stirnfläche des Prallkörpers anliegt und sich dagegen abstützt.
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VORTEILE
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Das Vorsehen des erfindungsgemäß ausgebildeten Stützkörpers im Inneren der Kopfstütze, der integral mit dem Kopfstützenpolster oder als separater Einleger ausgebildet sein kann und der auf der Vorderseite mit einer geschlossenen elastischen Stirnwand versehen ist und auf der Rückseite die unterschiedlich langen Stützelemente aufweist, wird eine Kopfstütze geschaffen, die beim Auftreffen eines Hinterkopfes auf die Vorderseite der Kopfstütze ohne größeren Widerstand eine konkave Aufnahmemulde für den Hinterkopf ausbildet, wobei das Kopfstützenpolster den Hinterkopf großflächig abstützt, was bei einem Heckcrash zu einer im Wesentlichen gleichmäßigen Flächenbelastung am Kopf führt. Im Normalbetrieb behält die Kopfstütze ihre Grundform bei, wodurch ein hoher Komfort erreicht wird. Ist der Stützkörper von einem separaten Einleger gebildet, so kann dieser als elastischer Einleger aus beispielsweise Silikon oder einem Gel ausgestaltet sein. Die Stützelemente können vorzugsweise unterschiedliche Wanddicken und Wandhöhen aufweisen.
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Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der erfindungsgemäßen Kopfstütze sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 8.
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Vorzugsweise ist das jeweilige äußerste seitliche Stützelement von einer Seitenwand des Stützkörpers gebildet. Hierdurch wird gewährleistet, dass im Falle eines Kopfaufpralls auf die Kopfstütze nur der Bereich zwischen den Seitenwänden des Stützkörpers nachgibt und sich nach hinten bewegt, so dass eine konkave Eindellung der Vorderseite des Stützkörpers erhalten wird.
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Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Stützelemente im Wesentlichen drucksteif und vorzugsweise unelastisch sind. Dadurch wird der Erhalt einer konkaven Eindellung vorteilhaft unterstützt.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zumindest ein Teil der Stützelemente von Rippen gebildet, die vorzugsweise vertikal verlaufen. Hierdurch wird eine um eine Hochachse nach hinten eingewölbte, konkave Eindellung der Kopfstützenvorderseite geschaffen.
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Auch kann zumindest ein Teil der Stützelemente von Pfeilern gebildet sein. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die von der Stirnwand bis zu ihrem jeweiligen freien hinteren Ende gemessene Länge der Stützelemente von der Mitte der Stirnwand zu deren unterem Rand und oberen Rand zunimmt. Hierdurch wird eine zweidimensional konkav gewölbte Eindellung geschaffen, die sich dem Hinterkopf noch besser anpassen kann und die den Hinterkopf noch großflächiger abstützen kann als eine nur eindimensional einwärts gewölbte Vertiefung an der Vorderseite der Kopfstütze. Es kann auch ein Teil der Stützelemente als Rippen und ein Teil der Stützelemente als Pfeiler ausgebildet sein.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kopfstütze, die mit anderen Ausführungsformen kombinierbar ist, ist der zwischen der vorderen Stirnwand des Stützkörpers und der Stirnfläche des Prallkörpers gebildete Raum als Hohlraum im Inneren der Kopfstütze ausgebildet. Das Vorsehen eines solchen Hohlraums bewirkt eine schnelle Reaktionsfähigkeit des Stützkörpers beim Auftreffen eines Hinterkopfes auf die Kopfstütze, da der mittlere Bereich der mit den Stützelementen versehenen Stirnwand des Stützkörpers ohne größeren Widerstand nach hinten verlagert werden kann.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass der zwischen der vorderen Stirnwand des Stützkörpers und der Stirnfläche des Prallkörpers gebildete Hohlraum mit einem elastisch oder plastisch verformbaren Material gefüllt ist. Auch kann vorzugsweise im Hohlraum ein komprimierbares Material vorgesehen sein. Dieses elastisch oder plastisch verformbare und vorzugsweise komprimierbare Material, beispielsweise ein Gel oder ein Schaum, dämpft die nach hinten gerichtete Bewegung des mittlere Bereichs der mit den Stützelementen versehenen Stirnwand des Stützkörpers und trägt somit zu einem weiteren Abbau von kinetischer Energie bei.
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Die Erfindung betrifft auch einen Fahrzeugsitz mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kopfstütze. Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einem solchen Fahrzeugsitz.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben und erläutert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es zeigt:
- 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes mit einer erfindungsgemäßen Kopfstütze,
- 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kopfstütze im Normalzustand in einem Horizontalschnitt entlang der Linie II-II aus 1 und
- 3 die Kopfstütze aus 2 im komprimierten Zustand.
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DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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1 zeigt in einer Seitenansicht einen Fahrzeugsitz 10 eines Kraftfahrzeugs 1 mit einem Sitzunterteil 12 und einer Sitzlehne 14. Das Sitzunterteil 12 des Fahrzeugsitzes 10 ist in allgemein bekannter Weise mittels einer Sitzkonsole 16 beispielsweise auf einem Innenraumboden 11 des Fahrzeugs 1 befestigt. Die Sitzlehne 14 des Fahrzeugsitzes 10 ist mit einer erfindungsgemäß ausgestalteten Kopfstütze 2 versehen. Die Kopfstütze 2 kann, wie in 1 gezeigt, ein separates Teil sein, das mittels einer Kopfstützenhalterung 13 auf allgemein bekannte Weise an der Sitzlehne 14 befestigt ist. Die Kopfstütze kann aber auch integral mit der Sitzlehne ausgebildet sein und die Erfindung umfasst somit auch integral mit der Sitzlehne ausgebildete Kopfstützen.
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1 zeigt einen Horizontalschnitt durch die schematisch dargestellte Kopfstütze 2 entlang der Linie II-II in 1. Die Kopfstütze 2 weist eine innere Stützstruktur 20 auf, die hier vereinfacht durch einen Kastenrahmen 21 dargestellt ist, der mit der Kopfstützenhalterung 13 verbunden ist und üblicherweise aus einem Metall besteht und einen inneren Prallkörper 22 der Kopfstütze 2 bildet. Vor dem Prallkörper 22 ist ein nachstehend im Detail beschriebener Stützkörper 3 angeordnet. Der Prallkörper 22 und der Stützkörper 3 sind von einem in den Figuren nur schematisch dargestellten Kopfstützenpolster 24 umgeben, welches seinerseits von einem Kopfstützenbezug 26 umhüllt ist. Sowohl das Kopfstützenpolster 24 als auch der Kopfstützenbezug sind elastisch verformbar. Auch wenn das Kopfstützenpolster 26 auf der dem Kopf K eines auf dem Fahrzeugsitz 10 sitzenden Passagiers P zugewandten Vorderseite 27 der Kopfstütze 2 in den Figuren genauso dick dargestellt ist wie an den Seiten der Kopfstütze 2, so kann das Kopfstützenpolster 26 auf der Vorderseite 27 vorteilhafterweise auch dicker ausgebildet sein.
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Der Stützkörper 3 ist auf der dem Kopf K des Passagiers P zugewandten Vorderseite des Prallkörpers 22, zwischen der vorderen Stirnfläche 23 des Prallkörpers 22 und dem vorderen Teil des Kopfstützenpolsters 24 vorgesehen. Die dem Kopf K zugewandte Vorderseite des Stützkörpers 3 ist von einer elastisch verformbaren vorderen Stirnwand 30 gebildet, die an ihrem jeweiligen seitlichen Rand in eine linke Seitenwand 31 und eine rechte Seitenwand 39 übergeht. Die beiden Seitenwände 31, 39 des Stützkörpers 3 erstrecken sich von der vorderen Stirnwand 30 nach hinten in Richtung auf den Prallkörper 22 und stützen sich an der vorderen Stirnfläche 23 des Prallkörpers 22 ab.
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Auf der Rückseite 30' der vorderen Stirnwand 30 des Stützkörpers 3 ist eine Mehrzahl von Stützelementen 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 vorgesehen, die sich in Richtung auf die Stirnfläche 23 des Prallkörpers 22 erstrecken und deren von der Stirnwand 30 bis zu ihrem jeweiligen freien hinteren Ende gemessene Länge L1, L2, L3 von der Mitte der Stirnwand 30 zu deren jeweiligen seitlichem Rand im Bereich der Seitenwände 31, 39 zunimmt, wobei Seitenwände 31, 39 ein jeweiliges äußerstes seitliches Stützelement bilden, das im Normalzustand mit seinem freien Ende an der vorderen Stirnfläche 23 des Prallkörpers 22 anliegt und sich dagegen abstützt. Das jeweilige freie Ende der zwischen den Seitenwänden 31, 39 gelegenen Stützelemente 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 ist in dem in 2 dargestellten Normalzustand von der vorderen Stirnfläche 23 des Prallkörpers 22 beabstandet. Auf diese Weise ist zwischen der Stirnfläche 23 des Prallkörpers 22, der vorderen Stirnwand 30 des Stützkörpers 3 der linken Seitenwand 31, der rechten Seitenwand 39 sowie gegebenenfalls einer (nicht gezeigten) oberen Seitenwand und einer (nicht gezeigten) unteren Seitenwand des Stützkörpers ein Hohlraum 3' gebildet, der nur mit Luft gefüllt sein kann oder der mit einem elastisch oder plastisch verformbaren und vorzugsweise komprimierbaren Material, beispielsweise einem Schaum oder einem Gel, gefüllt sein kann.
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3 zeigt die Kopfstütze aus 2 im komprimierten Zustand. Der Kopf K des Passagiers P ist hier aufgrund einer Trägheitskraft F mit dem Hinterkopf H gegen Vorderseite 27 der Kopfstütze 2 geprallt und unter Verformung des Kopfstützenbezugs 26, des vorderen Teils des Kopfstützenpolsters 24 und des Stützkörpers 3 in den vorher im Normalzustand von der Kopfstütze 2 eingenommenen Raum eingedrungen, wobei sich eine den Hinterkopf H teilweise umgebende und diesen großflächig abstützende konvexe Gestalt der Vorderseite 27 der Kopfstütze 2 ausgebildet hat. Die den Hinterkopf H gegen die Vorderseite 27 der Kopfstütze 2 drückende Kraft verformt nicht nur den Kopfstützenbezug 26 und den vorderen Teil des Kopfstützenpolsters 24, sondern auch die elastische vordere Stirnwand 30 des Stützkörpers 3 und verschiebt diese in der Mitte in Richtung auf den Prallkörper 22. An den Seiten wird der Stützkörper 3 von den im Wesentlichen drucksteifen Seitenwänden 31, 39 am Prallkörper 22 abgestützt. Geraten die jeweiligen freien Enden der inneren Stützelemente 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 ebenfalls in Anlage an die vordere Stirnfläche 23 des Prallkörpers 22 stützen auch diese im Wesentlichen Drucksteif ausgebildeten inneren Stützelemente 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 die elastische vordere Stirnwand 30 des Stützkörpers 3 am Prallkörper 22 ab. Die unterschiedliche, von innen nach außen zunehmende Länge L1, L2, L3 der inneren Stützelemente 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, die jeweils kürzer ist als die Länge der Seitenwände 31, 39, bewirkt die konkave Ausformung der vorderen Stirnwand 30 des Stützkörpers 3 und damit auch des vorderen Teils des Kopfstützenpolsters 24 wie sie in 3 gezeigt ist. Der Hinterkopf erhält hierdurch eine größere Auflagefläche als bei einer Punktbelastung.
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Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.
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Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Kopfstütze
- 3
- Stützkörper
- 3'
- Hohlraum
- 10
- Fahrzeugsitz
- 11
- Innenraumboden
- 12
- Sitzunterteil
- 13
- Kopfstützenhalterung
- 14
- Sitzlehne
- 16
- Sitzkonsole
- 20
- innere Stützstruktur
- 21
- Kastenrahmen
- 22
- innerer Prallkörper
- 23
- vordere Stirnfläche
- 24
- Kopfstützenpolster
- 26
- Kopfstützenbezug
- 27
- Vorderseite
- 30
- vordere Stirnwand
- 30'
- Rückseite
- 31
- linke Seitenwand / Stützelemente
- 32
- Stützelemente
- 33
- Stützelemente
- 34
- Stützelemente
- 35
- Stützelemente
- 36
- Stützelemente
- 37
- Stützelemente
- 38
- Stützelemente
- 39
- rechte Seitenwand
- L1
- Länge
- L2
- Länge
- L3
- Länge
- K
- Kopf
- P
- Passagier
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2014/0217788 A1 [0005]
