DE10300978A1

DE10300978A1 - Sicherheitskopfstütze

Info

Publication number: DE10300978A1
Application number: DE10300978A
Authority: DE
Inventors: Dieter Boley
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-01-14
Filing date: 2003-01-14
Publication date: 2004-07-22

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitskopfstütze für ein Kraftfahrzeug mit den weiteren Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. DOLLAR A Neueste Erkenntnisse aus Crashtests zeigen mit Sicherheitskopfstützen deutliche Verbesserungen gegenüber konventionellen Kopfstützen. Gleichzeitig wird aber auch erkennbar, dass die Höhe der Kopfstützen, auch wenn sie in der sogenannten optimalen Position sind, d. h. Oberkante der Kopfstütze auf der gleichen Höhe wie die Oberkante des Kopfes, zu niedrig sind. Im Crashfall kann nicht ausgeschlossen werden, dass der Kopf eines Insassen über die Kopfstütze hinaus geschoben wird und es damit zu schwerwiegenden Halsverletzungen kommen kann. DOLLAR A Es ist Aufgabe der Erfindung, eine solche Sicherheitskopfstütze weiterzubilden. Die vorgeschlagene Sicherheitskopfstütze verändert sich vor oder während eines Unfalls derartig, dass sich der Kopfkasten im Wesentlichen nach oben bis zum Fahrzeugdach vergrößert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitskopfstütze für ein Kraftfahrzeug mit den weiteren Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bei einer solchen Kopfstütze stellt eine Einrichtung sicher, dass die Kopfstütze vor oder während eines Unfalls in eine andere Position gefahren wird. Diese andere Position soll dabei Verbesserungen bzgl. einer sicheren Abstützung des Kopfes erbringen um damit Verletzungen zu verringern.

Aus DE-OS 39 00 495 ist eine Kopfstütze bekannt, bei der eine Hebelmechanik das Polsterelement im Crashfall auf den Kopf zu bewegt. DE-OS 195 48 339 schlägt eine Kippeinrichtung vor, die den unteren Bereich der Kopfstütze im Crashfall näher an den Kopf bringt. DE-OS 199 23 909 bewegt die Kopfstütre über eine Linearführung mit einer vorgespannten Feder als Antriebselement.

Bei DE-OS 199 47 309 wird die Polsterfläche auf den Kopf in Form einer Drehbewegung zu bewegt. DE-OS 100 30 549 legt die Drehachse nach unten und schwenkt den oberen Teil der Kopfstütre im Crashfall nach vorn. DE 297 10 511 verwendet eine Expansionsvorrichtung, die die Abstütrfläche der Kopfstütre vergrößert.

Einen grundsätzlich anderen Weg gehen Lösungen wie beispielsweise US 6 199 947 oder US 5 795 019 . Dort ändert sich bei einem Crash nicht die Form der Kopfstütre, sondern ausschließlich deren Lage. Durch einen Drehpunkt in der Lehne des Fahrzeugsitzes wird die Kopfstütze im Crashfall nach vorn und oben gedrückt. Weitere Beispiele für diese Art von Lösung sind zu finden bei DE 197 38 201 , US 6 024 406 , DE 199 24 236 , DE 199 61 618 und DE-OS DE 101 13 091 .

Neueste Erkenntnisse aus Crashtests zeigen mit diesen beschriebenen sogenannten aktiven Kopfstützensystemen deutliche Verbesserungen gegenüber konventionellen Kopfstützen. Gleichzeitig wird aber auch erkennbar, dass die Höhe der Kopfstützen, auch wenn sie in der sogenannten optimalen Position sind, d.h. Oberkante der Kopfstütre auf der gleichen Höhe wie die Oberkante des Kopfes, zu niedrig sind. Im Crashfall kann nicht ausgeschlossen werden, dass der Kopf eines Insassen über die Kopfstütre hinaus geschoben wird und es damit zu schwerwiegenden Halsverletzungen kommen kann.

Darüber hinaus bildet teilweise auch die Festigkeit der Kopfstütre und der Lehne einen Gefahrenpunkt. Sie können sich insbesondere bei einem Heck-Crash deformieren oder brechen und der Insasse kann nach hinten geschleudert werden.

Zusätzliche Anforderungen an die Festigkeit von Fahrzeuglehnen ergeben sich bei gurtintegrierten Sitzen. Bei solchen Sitzen wird der obere Befestigungspunkt des Dreipunkt-Sicherheitsgurtes an der Lehne befestigt. Somit müssen diese Gurtkräfte im Crashfall von der Lehne aufgenommen werden. Bei einem Front-Crash mit höherer Geschwindigkeit kann dann die Festigkeit der Lehne nicht mehr ausreichen. Es kommt zu einer Verformung der Lehne und zu einer gefährlichen Bewegung des Insassen nach vorn.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine solches Sicherheitskopfstütze in der Weise weiterzubilden, dass die Kopfstütze in einer Art und Weise vor oder während eines Unfalls verändert wird, die Verbesserungen bzgl. einer möglichst sicheren Abstützung des Kopfes erbringt und gleichzeitig die Festigkeit der Kopfstütze, der Lehne und des Fahrzeugs verbessert.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sicherheitskopfstütze sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Die Sicherheitskopfstütze verändert sich vor oder während eines Unfalls derartig, dass sich die Kopfstütze im wesentlichen nach oben bis zum Fahrzeugdach vergrößert und ein Teil der Kopfstütze das Dach berührt.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen die teilweise nur prinzipiellen Darstellungen:
1a Eine Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die Kopfstütze besitzt ein nach oben ausfahrbares teleskopartiges Element.
1b Die Kopfstütze beginnt auszufahren.
1c Das teleskopartige Ausfahrelement der Kopfstütze ist ausgefahren.
2a Eine Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die Kopfstütze besitzt ein nach oben und unten ausfahrbares teleskopartiges Element.
2b Die Kopfstütze beginnt auszufahren.
2c Das teleskopartige Ausfahrelement der Kopfstütze ist ausgefahren.
3a Eine Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die Kopfstütze besitzt eine nach oben ausfahrbare vordere Abdeckung.
3b Die Abdeckung der Kopfstütze beginnt auszufahren.
3c Die Abdeckung der Kopfstütze ist ausgefahren.
4a Eine Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die Kopfstütze besitzt eine nach oben und unten ausfahrbare vordere Abdeckung.
4b Die Abdeckung der Kopfstütze beginnt auszufahren.
4c Die Abdeckung der Kopfstütze ist ausgefahren.
4d Eine Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die Kopfstütze besitzt eine nach oben und unten ausfahrbare hintere Abdeckung.
4e Die Abdeckung der Kopfstütze beginnt auszufahren.
4f Die Abdeckung der Kopfstütze ist ausgefahren.
5a Eine Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die Kopfstütze besitzt eine nach oben drehbare, im seitlichen Bereich der Kopfstütze gelagerte Abdeckung mit seitlicher Verstärkung.
5b Die Abdeckung der Kopfstütze beginnt sich zu drehen.
5c Die Abdeckung der Kopfstütze ist ein Stück nach oben gedreht.
5e Die Abdeckung der Kopfstütze ist nach oben gedreht.
6a Eine Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die Kopfstütze besitzt ein nach oben ausfahrbares abgeschrägtes teleskopartiges Element.
6b Eine Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die Kopfstütze besitzt eine nach oben drehbare, im oberen, vorderen Bereich der Kopfstütze gelagerte Abdeckung mit seitlicher Verstärkung.
6c Eine Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die Kopfstütze besitzt je eine nach oben und eine nach unten drehbare Abdeckung mit seitlicher Verstärkung.
6d Eine Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die Kopfstütze besitzt eine nach oben drehbare, im vorderen Bereich der Kopfstütze gelagerte Abdeckung ohne seitliche Verstärkung.
6e Eine Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die Kopfstütze besitzt eine nach oben drehbare, im vorderen Bereich der Kopfstütze gelagerte Abdeckung mit Verstärkung im Mittelbereich.
7a Eine Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die Kopfstütze besitzt ein nach oben ausfahrbares teleskopartiges Element. Die Kopfstütze hat einen Abstand zum Fahrzeugdach.
7b Die Kopfstütze beginnt auszufahren.
7c Das teleskopartige Ausfahrelement der Kopfstütze ist ausgefahren und stützt sich am Fahrzeugdach kraftschlüssig ab.
7d Eine Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die Kopfstütze besitzt ein nach oben ausfahrbares Abstützelement ohne Auflagefläche für den Kopf. Die Kopfstütze hat einen Abstand zum Fahrzeugdach.
7e Die Kopfstütze beginnt auszufahren.
7f Das Abstützelement ohne Auflagefläche für den Kopf ist ausgefahren und stützt sich am Fahrzeugdach kraftschlüssig ab.
8a Eine Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die Kopfstütze besitzt ein nach oben ausfahrbares teleskopartiges Element. Die Kopfstütze hat einen Abstand zum Fahrzeugdach.
8b Die Kopfstütze beginnt auszufahren.
8c Das teleskopartige Ausfahrelement der Kopfstütze ist ausgefahren und stützt sich am Fahrzeugdach formschlüssig ab.
8d Eine Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die Kopfstütze besitzt ein nach oben ausfahrbares Abstützelement ohne Auflagefläche für den Kopf. Die Kopfstütze hat einen Abstand zum Fahrzeugdach.
8e Die Kopfstütze beginnt auszufahren.
8f Das Abstützelement ohne Auflagefläche für den Kopf ist ausgefahren und stützt sich am Fahrzeugdach formschlüssig ab.
9 Die Kopfstütze wird durch ein Sensorsignal aktiviert.
10a Ausführungsform einer Kopfstütze im Ruhezustand
10b Die Kopfstütze ist bis zum Fahrzeugdach ausgefahren
10c Die Kopfstütze ist nach unten bis zur Lehne ausgefahren
11a Ausführungsform einer Kopfstütze im Ruhezustand
11b Die Kopfstütze ist halb ausgefahren
11c Die Kopfstütze ist nach oben und unten ausgefahren
In 1a ist schematisch ein Lehnenrahmen 1, eine aufgesetzte Kopfstütze 2 und Kopfstützenholme 3 als Verbindungselemente dargestellt. Nicht dargestellt sind Sitzfläche, Lehnenpolster und sonstige Lehnenelemente wie Lehnenfederung, Antrieb usw. 1 b zeigt, wie das teleskopartige Ausfahrelement 4, auf dem Grundkörper 5 der Kopfstütze 2 nach oben ausfährt. 1c zeigt den maximal ausgefahrenen Zustand, der erreicht wird, bevor der Insasse auf der Kopfstütze aufprallt.
2a bis 2c zeigen den gleichen Ablauf mit einem teleskopartigen Ausfahrelement 4 und einem zweiten teleskopartigen Ausfahrelement 6, auf dem Grundkörper 5, die nach oben und unten ausfahren und damit die Aufprallfläche der Kopfstütze vergrößern.
3a bis 3c zeigen den Ablauf mit einer nach oben ausfahrbaren vorderen Abdeckung 7, auf dem Grundkörper 5, die damit die Aufprallfläche der Kopfstütze vergrößert.
4a bis 4c zeigen den Ablauf mit einer nach oben ausfahrbaren vorderen Abdeckung 7 und einer nach unten ausfahrbaren vorderen Abdeckung 8, auf dem Grundkörper 5, die damit die Aufprallfläche der Kopfstütze vergrößern.
4d bis 4f zeigen den Ablauf mit einer nach oben ausfahrbaren hinteren Abdeckung 7 und einer nach unten ausfahrbaren hinteren Abdeckung 8, auf dem Grundkörper 5, die damit die Aufprallfläche der Kopfstütze vergrößern.
5a bis 5d zeigen den Ablauf mit einer nach oben drehbaren, im seitlichen Bereich 10 der Kopfstütze 5 gelagerten Abdeckung 9 mit seitlicher Verstärkung 11. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird damit die Aufprallfläche der Kopfstütze vergrößert.
6a zeigt eine abgeschrägte, oben offene Ausführungsform des nach oben ausfahrbaren teleskopartiges Elementes 12.
6b zeigt eine nach oben drehbare, im vorderen Bereich der Kopfstütze gelagerte Abdeckung 13 mit seitlicher Verstärkung.
6c zeigt eine nach oben drehbare, im vorderen Bereich der Kopfstütze gelagerte Abdeckung 13 und eine nach unten drehbare Abdeckung 14 mit seitlicher Verstärkung.
6d zeigt eine nach oben drehbare, im vorderen Bereich der Kopfstütze gelagerte Abdeckung 15 ohne seitliche Verstärkung.
6e zeigt eine nach oben drehbare, im vorderen Bereich der Kopfstütze gelagerte Abdeckung 16 und eine nach unten drehbare Abdeckung 18 mit den Verstärkungen 17 und 19 im Mittelbereich.
7a bis 7c zeigen eine Kopfstütze mit nach oben ausfahrbarem teleskopartigem Element 4, das sich im ausgefahrenen Zustand am Fahrzeugdach 20 kraftschlüssig abstützt.
7d bis 7f zeigen eine Kopfstütze mit nach oben ausfahrbarem Abstützelement 4 ohne Auflagefläche für den Kopf, das sich im ausgefahrenen Zustand am Fahrzeugdach 20 kraftschlüssig abstützt.
8a bis 8c zeigen eine Kopfstütze mit nach oben ausfahrbarem teleskopartigem Element 4, das sich im ausgefahrenen Zustand am Fahrzeugdach 20 mittels einem Verhakungselement 21 formschlüssig abstützt.
8d bis 8f zeigen eine Kopfstütze mit nach oben ausfahrbarem Abstützelement 4 ohne Auflagefläche für den Kopf, das sich im ausgefahrenen Zustand am Fahrzeugdach 20 mittels einem Verhakungselement 21 formschlüssig abstützt.
9 Bei einem Crash oder bereits bei einem absehbaren Crash wird dieser durch einen Sensor 24 erkannt, in einer Auswerteeinheit 25 bewertet und die Kopfstütze über eine Signalkopplung 23 mittels Bewegungsmittel 22 aktiviert.
Bei 10a sind die teleskopartig ineinander geschobenen Teile des Kopfkastens 26 und 27 sowie die Federn 28 erkennbar. Darstellung in Seitenansicht des Sitzes, sowie daneben Rückansicht der Kopfstütze.
Bei 10b ist das obere teleskopartige Element 27 nach oben geschoben bis zum Anschlag am Fahrzeugdach. Die Federn 28 sind teilentlastet.
Bei 10c ist das obere teleskopartige Element 27 nach oben geschoben bis zum Anschlag am Fahrzeugdach, das untere teleskopartige Element 26 bis zur Fahrzeuglehne 1. Die Federn 28 sind entlastet.
Bei 11a besteht der Kopfkasten aus dem unteren Teil 26 und dem oberen Teil 27. Im Innern des Kopfkastens sind die festen Abdeckungen 29 und die flexible Abdeckung 30 untergebracht.
Die Kopfstütze befindet sich im Ausgangszustand.
Bei 11b sind die Teile 26 und 27 ein Stück weit auseinandergefahren. Die Abdeckungen 29 und 30 werden zum Verschließen der Öffnung bewegt.
Bei 11c sind die Teile 26 und 27 vollständig auseinandergefahren bis zum Anschlag an Lehne und Dach. Die Abdeckungen 29 und 30 verschließen die Öffnung zwischen den Teilen 26 und 27.

Claims

Sicherheitskopfstütze für ein Kraftfahrzeugsitz mit folgenden Merkmalen: a) Lehnenrahmen 1 b) mindestens ein Kopfstützenholm 3 zur Verbindung von Lehnenrahmen 1 mit Kopfstütze 2 c) Kopfstütze 2 bestehend aus mindestens zwei Elementen 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 26 oder 27, von denen mindestens eines beweglich gegenüber dem mindestens einen Kopfstützenholm 3 ist d) Sensor 24 e) Auswerteeinheit 25 zur Bewertung des Sensorsignals f) Signalkoppeleinheit 23 zur Ansteuerung der Kopfstütze g) mindestens ein Bewegungsmittel 22 zur Bewegung des mindestens einen beweglichen Elements der Kopfstütze 2 h) Anschlagpunkt 31 der Kopfstütze am Dach 20 im ausgefahrenen Zustand.
Sicherheitskopfstütze für ein Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 1, die am Dach 20 im Bereich des Anschlagpunktes 31 Verhakungselemente 21 für eine formschlüssige Abstützung aufweist.
Sicherheitskopfstütze für ein Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, die an der Lehne 1 einen Anschlagpunkt 32 im ausgefahrenen Zustand aufweist.
Sicherheitskopfstütze für ein Kraftfahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Sensor 24 zur Erkennung einer Crash Situation ausgelegt ist.
Sicherheitskopfstütze für ein Kraftfahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Sensor 24 zur Erkennung einer Pre-Crash Situation ausgelegt ist.
Sicherheitskopfstütze für ein Kraftfahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das nach oben ausfahrbare Abstützelement 4 ohne Auflagefläche für den Kopf ist.
Sicherheitskopfstütze für ein Kraftfahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der mindestens eine Kopfstützenholm 3 sowie die mindestens zwei Elemente 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 26 oder 27 so ausgelegt sind, dass die Festigkeit des Dachs 20 im Crashfall im Bereich des Anschlagpunktes 31 durch die ausgefahrene Kopfstütze erhöht wird.
Sicherheitskopfstütze für ein Kraftfahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der mindestens eine Kopfstützenholm 3 sowie die mindestens zwei Elemente 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 26 oder 27 so ausgelegt sind, dass die Lehne 1 im Crashfall durch die ausgefahrene Kopfstütze eine erhöhte Steifigkeit erhält.
Sicherheitskopfstütze für ein Kraftfahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Bewegungsmittel 22 zu einer sehr schnellen Bewegung des beweglichen Elements der Kopfstütze geeignet ist.
Sicherheitskopfstütze für ein Kraftfahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Bewegungsmittel 22 zu einer langsamen Bewegung des beweglichen Elements der Kopfstütze über einen motorischen Antrieb geeignet ist.