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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Sicherheitskopfstütze
für ein
Kraftfahrzeug mit den weiteren Merkmalen nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
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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.
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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.
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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.
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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 .
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch
die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Sicherheitskopfstütze sind
in den weiteren Ansprüchen
angegeben.
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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.
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Die Erfindung ist anhand von in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
im folgenden näher
beschrieben.
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Es zeigen die teilweise nur prinzipiellen
Darstellungen:
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1a Eine
Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die
Kopfstütze
besitzt ein nach oben ausfahrbares teleskopartiges Element.
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1b Die
Kopfstütze
beginnt auszufahren.
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1c Das
teleskopartige Ausfahrelement der Kopfstütze ist ausgefahren.
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2a Eine
Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die
Kopfstütze
besitzt ein nach oben und unten ausfahrbares teleskopartiges Element.
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2b Die
Kopfstütze
beginnt auszufahren.
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2c Das
teleskopartige Ausfahrelement der Kopfstütze ist ausgefahren.
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3a Eine
Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die
Kopfstütze
besitzt eine nach oben ausfahrbare vordere Abdeckung.
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3b Die
Abdeckung der Kopfstütze
beginnt auszufahren.
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3c Die
Abdeckung der Kopfstütze
ist ausgefahren.
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4a Eine
Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die
Kopfstütze
besitzt eine nach oben und unten ausfahrbare vordere Abdeckung.
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4b Die
Abdeckung der Kopfstütze
beginnt auszufahren.
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4c Die
Abdeckung der Kopfstütze
ist ausgefahren.
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4d Eine
Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die
Kopfstütze
besitzt eine nach oben und unten ausfahrbare hintere Abdeckung.
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4e Die
Abdeckung der Kopfstütze
beginnt auszufahren.
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4f Die
Abdeckung der Kopfstütze
ist ausgefahren.
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5a Eine
Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die
Kopfstütze
besitzt eine nach oben drehbare, im seitlichen Bereich der Kopfstütze gelagerte
Abdeckung mit seitlicher Verstärkung.
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5b Die
Abdeckung der Kopfstütze
beginnt sich zu drehen.
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5c Die
Abdeckung der Kopfstütze
ist ein Stück
nach oben gedreht.
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5e Die
Abdeckung der Kopfstütze
ist nach oben gedreht.
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6a Eine
Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die
Kopfstütze
besitzt ein nach oben ausfahrbares abgeschrägtes teleskopartiges Element.
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6b Eine
Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die
Kopfstütze
besitzt eine nach oben drehbare, im oberen, vorderen Bereich der
Kopfstütze
gelagerte Abdeckung mit seitlicher Verstärkung.
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6c Eine
Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die
Kopfstütze
besitzt je eine nach oben und eine nach unten drehbare Abdeckung
mit seitlicher Verstärkung.
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6d Eine
Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die
Kopfstütze
besitzt eine nach oben drehbare, im vorderen Bereich der Kopfstütze gelagerte
Abdeckung ohne seitliche Verstärkung.
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6e Eine
Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die
Kopfstütze
besitzt eine nach oben drehbare, im vorderen Bereich der Kopfstütze gelagerte
Abdeckung mit Verstärkung
im Mittelbereich.
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7a Eine
Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die
Kopfstütze
besitzt ein nach oben ausfahrbares teleskopartiges Element. Die
Kopfstütze
hat einen Abstand zum Fahrzeugdach.
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7b Die
Kopfstütze
beginnt auszufahren.
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7c Das
teleskopartige Ausfahrelement der Kopfstütze ist ausgefahren und stützt sich
am Fahrzeugdach kraftschlüssig
ab.
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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.
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7e Die
Kopfstütze
beginnt auszufahren.
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7f Das
Abstützelement
ohne Auflagefläche
für den
Kopf ist ausgefahren und stützt
sich am Fahrzeugdach kraftschlüssig
ab.
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8a Eine
Fahrzeuglehne mit Kopfstütze. Die
Kopfstütze
besitzt ein nach oben ausfahrbares teleskopartiges Element. Die
Kopfstütze
hat einen Abstand zum Fahrzeugdach.
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8b Die
Kopfstütze
beginnt auszufahren.
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8c Das
teleskopartige Ausfahrelement der Kopfstütze ist ausgefahren und stützt sich
am Fahrzeugdach formschlüssig
ab.
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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.
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8e Die
Kopfstütze
beginnt auszufahren.
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8f Das
Abstützelement
ohne Auflagefläche
für den
Kopf ist ausgefahren und stützt
sich am Fahrzeugdach formschlüssig
ab.
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9 Die
Kopfstütze
wird durch ein Sensorsignal aktiviert.
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10a Ausführungsform
einer Kopfstütze im
Ruhezustand
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10b Die
Kopfstütze
ist bis zum Fahrzeugdach ausgefahren
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10c Die
Kopfstütze
ist nach unten bis zur Lehne ausgefahren
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11a Ausführungsform
einer Kopfstütze im
Ruhezustand
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11b Die
Kopfstütze
ist halb ausgefahren
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11c Die
Kopfstütze
ist nach oben und unten ausgefahren
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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6a zeigt
eine abgeschrägte,
oben offene Ausführungsform
des nach oben ausfahrbaren teleskopartiges Elementes 12.
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6b zeigt
eine nach oben drehbare, im vorderen Bereich der Kopfstütze gelagerte
Abdeckung 13 mit seitlicher Verstärkung.
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6c zeigt
eine nach oben drehbare, im vorderen Bereich der Kopfstütze gelagerte
Abdeckung 13 und eine nach unten drehbare Abdeckung 14 mit
seitlicher Verstärkung.
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6d zeigt
eine nach oben drehbare, im vorderen Bereich der Kopfstütze gelagerte
Abdeckung 15 ohne seitliche Verstärkung.
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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.
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7a bis 7c zeigen eine Kopfstütze mit nach
oben ausfahrbarem teleskopartigem Element 4, das sich im
ausgefahrenen Zustand am Fahrzeugdach 20 kraftschlüssig abstützt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Bei 10b ist
das obere teleskopartige Element 27 nach oben geschoben
bis zum Anschlag am Fahrzeugdach. Die Federn 28 sind teilentlastet.
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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.
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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.
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Die Kopfstütze befindet sich im Ausgangszustand.
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Bei 11b sind
die Teile 26 und 27 ein Stück weit auseinandergefahren.
Die Abdeckungen 29 und 30 werden zum Verschließen der Öffnung bewegt.
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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.