DE112015004232B4

DE112015004232B4 - Kopfstütze

Info

Publication number: DE112015004232B4
Application number: DE112015004232.6T
Authority: DE
Inventors: Kazuharu Ogawa; Shunsuke Sueda; Ryo Sawai; Masahiro Kawai
Original assignee: NTN Corp; Mazda Motor Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp; Mazda Motor Corp
Priority date: 2014-09-17
Filing date: 2015-09-03
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2035-09-04
Also published as: US10144329B2; JP6396134B2; US20180222367A1; JP2016059558A; WO2016043060A1; CN106998915A; DE112015004232T5; CN106998915B

Abstract

Kopfstütze, welche aufweist:
eine Rückwärts-Sperrkupplung (12) mit:
einem Element (13) auf der Eingangsseite, in das ein Drehmoment eingeleitet werden soll,
einem Element (14) auf der Ausgangsseite, von dem aus das Drehmoment ausgegeben werden soll,
einem Element (15, 16) auf der stationären Seite, bei dem eine Rotation eingeschränkt ist,
einer Vielzahl von Eingriffselementen (17), die dafür ausgelegt sind, eine Sperrung des Drehmoments zu regeln, das von dem Element (14) auf der Ausgangsseite aus in der Gegenrichtung eingeleitet wird, sowie eine Übertragung des Drehmoments, das von dem Element auf der Eingangsseite (13) aus eingeleitet wird, durch In-Eingriff-Bringen und Außer-Eingriff-Bringen zwischen dem Element auf der stationären Seite und dem Element auf der Ausgangsseite, und
einem Käfig (19), der dafür ausgelegt ist, die Vielzahl von Eingriffselementen (17) zwischen dem Element auf der stationären Seite und dem Element auf der Ausgangsseite zu halten, sowie
einen Verschiebemechanismus (11), der ein an einer Rückenlehne befestigtes Ende besitzt, und ein anderes Ende, das an einem Hauptkörper (5) der Kopfstütze befestigt ist, die an einer Oberseite der Rückenlehne positioniert ist, und der dafür ausgelegt ist, den Hauptkörper (5) der Kopfstütze in Bezug auf die Rückenlehne durch das Drehmoment aus dem Element (14) auf der Ausgangsseite der Rückwärts-Sperrkupplung zu verschieben, wobei an dem anderen Ende des Verschiebemechanismus (11) das Element (15, 16) auf der stationären Seite der Rückwärts-Sperrkupplung angebracht ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kopfstütze, die an einer Oberseite einer Rückenlehne eines Sitzes angeordnet und dafür ausgelegt ist, den Kopf eines Insassen von hinten zu stützen.
Stand der Technik
Im Allgemeinen weist ein Sitz eines Fahrzeugs an einer Oberseite einer Rückenlehne desselben eine Kopfstütze auf, die dafür ausgelegt ist, den Kopf eines Insassen von hinten zu stützen. Die Kopfstütze wird so nahe wie möglich an den Kopf des Insassen herangebracht. Wenn auf das Fahrzeug von hinten aufgefahren wird, nimmt somit die Kopfstütze den Kopf des Insassen von hinten auf, um einen Stoß abzumildern, wodurch sie in der Lage ist, eine Verletzung des Insassen durch ein Schleudertrauma zu verhindern.
Es ist wünschenswert, dass die Kopfstütze dieser Art an einer Position so nahe wie möglich am Kopf eines Insassen fixiert ist, damit der durch die Kollision des Fahrzeugs erzeugte Stoß abgemildert werden kann. Wenn jedoch der Kopf eines Insassen während des Fahrens immer mit der Kopfstütze in Kontakt gehalten wird, kann sich dies für den Insassen unangenehm anfühlen. Daher wurde anstelle der vorgenannten festen Kopfstütze eine bewegliche Kopfstütze vorgeschlagen, die eine Positionseinstellung auf den Kopf eines Insassen ermöglicht (siehe beispielsweise JP 2013 - 244 157 A ).
Die in der JP 2013 - 244 157 A offenbarte bewegliche Kopfstütze weist einen Kopfstützen-Kippmechanismus im Hauptkörper der Kopfstütze auf. Die bewegliche Kopfstütze ist um eine drehbare Welle des Kopfstützen-Kippmechanismus drehbar, wodurch die Positionseinstellung eines Hauptkörpers der Kopfstütze nach vorn und nach hinten ermöglicht wird. Bei der beweglichen Kopfstütze weist der Hauptkörper der Kopfstütze ein auf der Seite der Haltestangen der Rückenlehne angeordnetes Basis-Zahnrad und ein auf einer Hauptkörperseite der Kopfstütze angeordnetes Gesperre. Der Hauptkörper der Kopfstütze weist eine Struktur auf, bei der arretierende Zähne des Gesperres und arretierende Zähne des Basis-Zahnrads ineinandergreifen sollen. Eine Zahneingriffsposition der arretierenden Zähne des Gesperres in Bezug auf die arretierenden Zähne des Basis-Zahnrads entspricht einer Verriegelungsposition des Hauptkörpers der Kopfstütze.
Aus der DE 197 81 161 B4 ist eine Schwenkeinrichtung für die Kopfstütze eines Kraftfahrzeuges bekannt, umfassend einen zweifach gebogenen Stahlstab und ein daran angeordnetes Rastteil sowie ein damit zusammenwirkendes Neigungseinstellteil, so dass aus wenigen Teilen eine Kopfstützenschwenk- und Verschiebeeinrichtung gebildet werden kann.
Die US 4 540 217 A offenbart eine Kopfstütze für ein Fahrzeug, bei der ein bewegliches Rahmenteil mittels eines exzentrischen Nockenmechanismus relativ zu zwei ortsfesten Rahmenplatten verschieblich ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei der in der JP 2013 - 244 157 A offenbarten Kopfstütze findet übrigens die Struktur Anwendung, bei der die arretierenden Zähne des Gesperres und die arretierenden Zähne des Basis-Zahnrads ineinandergreifen sollen. Somit ist die Verriegelungsposition des Hauptkörpers der Kopfstütze jeweils in der Richtung nach vorn und nach hinten stufenweise einstellbar. Bei dieser stufenweisen Positionseinstellung ist es für verschiedene Insassen schwierig, den Hauptkörper der Kopfstütze auf eine optimale Position einzustellen. Dies kann bei dem Insassen ein unangenehmes Gefühl erzeugen.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des vorgenannten Problems vorgeschlagen, und ihr liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Kopfstütze zu schaffen, die Behaglichkeit garantieren kann, indem sie es ermöglicht, den Hauptkörper einer Kopfstütze auf eine für den Insassen optimale Position einzustellen.
Lösung für das Problem
Um die vorgenannte Aufgabe zu erfüllen, wird als technische Maßnahme gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Kopfstütze geschaffen, mit einer Rückwärts-Sperrkupplung und einem Verschiebemechanismus. Die Rückwärts-Sperrkupplung weist auf: ein Element auf der Eingangsseite, in das ein Drehmoment eingeleitet werden soll, ein Element auf der Ausgangsseite, von dem aus das Drehmoment ausgegeben werden soll, ein Element auf der stationären Seite, bei dem eine Rotation eingeschränkt ist, eine Vielzahl von Eingriffselementen, die dafür ausgelegt sind, eine Sperrung des Drehmoments zu regeln, das von dem Element auf der Ausgangsseite aus in der Gegenrichtung eingeleitet wird, sowie eine Übertragung des Drehmoments, das von dem Element auf der Eingangsseite aus eingeleitet wird, durch In-Eingriff-Bringen und Außer-Eingriff-Bringen zwischen dem Element auf der stationären Seite und dem Element auf der Ausgangsseite, und einen Käfig, der dafür ausgelegt ist, die Vielzahl von Eingriffselementen zwischen dem Element auf der stationären Seite und dem Element auf der Ausgangsseite zu halten. Der Verschiebemechanismus besitzt ein an einer Rückenlehne befestigtes Ende und ein anderes Ende, das an einem Hauptkörper der Kopfstütze befestigt ist, die an einer Oberseite der Rückenlehne positioniert ist, und er ist dafür ausgelegt, den Hauptkörper der Kopfstütze in Bezug auf die Rückenlehne durch das Drehmoment aus dem Element auf der Ausgangsseite der Rückwärts-Sperrkupplung zu verschieben. An dem anderen Ende des Verschiebemechanismus ist das Element auf der stationären Seite der Rückwärts-Sperrkupplung angebracht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das von dem Element auf der Eingangsseite der Rückwärts-Sperrkupplung aus eingeleitete Drehmoment auf das Element auf der Ausgangsseite übertragen, welches durch das Außer-Eingriff-Bringen der Eingriffselemente aus einem verriegelten Zustand gelöst wird. Die Rotation des Elements auf der Ausgangsseite ermöglicht es, dass der Hauptkörper der Kopfstütze mittels des Verschiebemechanismus stufenlos fließend verschoben werden kann. Die stufenlose Verschiebung des Hauptkörpers der Kopfstütze ermöglicht es, den Hauptkörper der Kopfstütze in einer für einen Insassen optimalen Position anzuordnen, wodurch Behaglichkeit garantiert werden kann.
Was das Drehmoment betrifft, das von dem Element auf der Ausgangsseite der Rückwärts-Sperrkupplung aus mittels des Verschiebemechanismus des Hauptkörpers der Kopfstütze in der Gegenrichtung eingeleitet wird, so verlagert sich das Element auf der Ausgangsseite durch In-Eingriff-Bringen der Eingriffselemente zwischen dem Element auf der Ausgangsseite und dem Element auf der stationären Seite in den verriegelten Zustand. Der Hauptkörper der Kopfstütze wird aufgrund des verriegelten Zustands des Elements auf der Ausgangsseite fixiert, und somit kann der Kopf des Insassen durch den Hauptkörper der Kopfstütze von hinten sicher gestützt werden, wodurch Sicherheit gewährleistet werden kann.
Es ist wünschenswert, dass der Verschiebemechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung durch parallele Verbindungsstücke konstruiert werden kann. Auf diese Weise kann durch die Konstruktion des Verschiebemechanismus aus parallelen Verbindungsstücken der Hauptkörper der Kopfstütze durch den Verschiebemechanismus horizontal nach vorn und nach hinten bewegt werden. Folglich kann gewährleistet werden, dass der Hauptkörper der Kopfstütze, der horizontal bewegt wird, in einer festgelegten Haltung verbleibt. Selbst wenn also der Insasse seinen Kopf gegen den Hauptkörper der Kopfstütze drückt, fühlt sich dies für den Insassen weniger unangenehm an, so dass dieser die Benutzung als positiv empfindet.
Es ist wünschenswert, dass die Eingriffselemente der Rückwärts-Sperrkupplung gemäß der vorliegenden Erfindung zylindrische Rollen sind. Auf diese Weise kann, wenn die zylindrischen Rollen als Eingriffselemente verwendet werden, das Drehmoment, das von dem Element auf der Ausgangsseite aus in der Gegenrichtung eingeleitet wird, fließend gesperrt werden, und das Drehmoment, das von dem Element auf der Eingangsseite aus eingeleitet wird, kann fließend übertragen werden. Folglich kann die Wirkungsweise der Rückwärts-Sperrkupplung stabilisiert werden.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit der Rückwärts-Sperrkupplung und dem Verschiebemechanismus das Drehmoment, das von Element auf der Eingangsseite der Rückwärts-Sperrkupplung aus eingeleitet wird, auf das Element auf der Ausgangsseite übertragen werden, welches durch das Außer-Eingriff-Bringen der Eingriffselemente aus dem verriegelten Zustand gelöst wird. Die Rotation des Elements auf der Ausgangsseite ermöglicht es, dass der Hauptkörper der Kopfstütze mittels des Verschiebemechanismus stufenlos fließend verschoben werden kann. Die stufenlose Verschiebung des Hauptkörpers der Kopfstütze ermöglicht es, den Hauptkörper der Kopfstütze in einer für einen Insassen optimalen Position anzuordnen. Somit kann eine Kopfstütze geschaffen werden, die Behaglichkeit, Funktionsfähigkeit und Sicherheit gleichermaßen gewährleisten kann.
Figurenliste
In der Zeichnung zeigen:

1A eine perspektivische Darstellung zur Veranschaulichung einer Rückwärts-Sperrkupplung und eines Verschiebemechanismus einer Kopfstütze, gesehen von einer Eingangsseite der Kupplung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
1 B eine perspektivische Darstellung zur Veranschaulichung der Rückwärts-Sperrkupplung und des Verschiebemechanismus der Kopfstütze, gesehen von einer Ausgangsseite der Kupplung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine perspektivische Darstellung zur Veranschaulichung eines Sitzes, der die Kopfstütze, montiert an einer Oberseite einer Rückenlehne, aufweist;
3 eine perspektivische Darstellung zur Veranschaulichung einer Gestaltung der Rückwärts-Sperrkupplung insgesamt, in zusammengebautem Zustand;
4 eine perspektivische Darstellung zur Veranschaulichung einer Gestaltung der Rückwärts-Sperrkupplung insgesamt, in auseinandergenommenem Zustand;
5 eine Schnittdarstellung zur Veranschaulichung der Gestaltung der Rückwärts-Sperrkupplung insgesamt;
6 eine Ansicht der 5 von rechts (in der weggelassene Teile zum Teil mit umfasst sind);
7 eine Ansicht der 5 von links;
8 eine Darstellung zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Rückwärts-Sperrkupplung und des Verschiebemechanismus der Kopfstütze, gesehen von der Eingangsseite der Kupplung aus;
9 eine Darstellung zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Rückwärts-Sperrkupplung und des Verschiebemechanismus der Kopfstütze, gesehen von der Ausgangsseite der Kupplung aus.

Beschreibung der Ausführungsformen
Wie in 2 dargestellt, ist bei einem Sitz 2, der beispielsweise in einem Kraftfahrzeug montiert ist, eine Kopfstütze 1, die dafür ausgelegt ist, den Kopf eines Insassen von hinten zu stützen, an einer Oberseite einer Rückenlehne 3 mittels Haltestangen 4 in einer vertikal beweglichen Weise angebracht, um mit dem Kopf eines Insassen in Richtung nach oben und nach unten in einem optimalen Zustand in Kontakt gebracht zu werden. Darüber hinaus wird die Kopfstütze 1 in der Richtung nach vorn und nach hinten so nahe wie möglich an den Kopf des Insassen herangebracht. Wenn also ein Fahrzeug von hinten auffährt, nimmt die Kopfstütze 1 den Kopf des Insassen an dessen Hinterseite auf, um einen Aufprall abzumildern, wodurch sie in der Lage ist, eine Verletzung des Insassen durch ein Schleudertrauma zu verhindern. Der Kopf des Insassen wird jedoch während des Fahrens immer mit der Kopfstütze 1 in Kontakt gehalten, so dass sich dies für den Insassen unangenehm anfühlen kann. Daher wird die bewegliche Kopfstütze 1 geschaffen, die eine Positionseinstellung auf den Kopf eines Insassen in Richtung nach vorn und nach hinten ermöglicht.
Wie in 1A, 1B und 2 dargestellt, hat die bewegliche Kopfstütze 1 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Struktur, bei der ein Verschiebemechanismus 11, der an den Haltestangen 4 angeordnet ist, welche sich von der Oberseite der Rückenlehne 3 erstrecken, und eine Rückwärts-Sperrkupplung 12, die an einem Teil des Verschiebemechanismus 11 angebracht ist, in einen Kopfstützen-Hauptkörper 5 eingebaut sind.
Die Rückwärts-Sperrkupplung 12 liegt als ein Kupplungstyp vor, der als Verriegelungskupplung bezeichnet wird. Wie in 3 bis 7 dargestellt, weist die Rückwärts-Sperrkupplung 12 hauptsächlich eine Eingangswelle 13 als Element auf der Eingangsseite auf, in die ein Drehmoment eingeleitet werden soll, eine Ausgangswelle 14 als Element auf der Ausgangsseite, von der aus das Drehmoment ausgegeben werden soll, einen Außenring 15 und eine Seitenplatte 16 als Elemente auf der stationären Seite, bei welchen die Rotation eingeschränkt ist, mehrere Paare von zylindrischen Rollen 17 als Eingriffselemente, die dafür ausgelegt sind, eine Sperrung des Drehmoments zu regeln, das von der Ausgangswelle 14 aus in der Gegenrichtung eingeleitet wird, sowie eine Übertragung des Drehmoments, das von der Eingangswelle 13 aus eingeleitet wird, durch In-Eingriff-Bringen und Außer-Eingriff-Bringen zwischen dem Außenring 15 und der Ausgangswelle 14, Schraubenfedern 18 als elastische Elemente, die dafür ausgelegt sind, die Paare von zylindrischen Rollen 17 mit einer trennenden Kraft in einer Umfangsrichtung zu beaufschlagen, und einen Käfig 19, der dafür ausgelegt ist, die zylindrischen Rollen 17 zwischen dem Außenring 15 und der Ausgangswelle 14 zu halten. Bei der Seitenplatte 16 handelt es sich um ein Befestigungselement zur Befestigung der Rückwärts-Sperrkupplung 12 an dem Teil des Verschiebemechanismus 11.
Bei dieser Ausführungsform werden die zylindrischen Rollen 17 als Eingriffselemente eingesetzt. Anstatt der zylindrischen Rollen 17 können jedoch auch andere Eingriffselemente, z.B. Kugeln, eingesetzt werden. Da bei dieser Ausführungsform, falls die zylindrischen Rollen 17 als Eingriffselemente verwendet werden, das Drehmoment, das in der Gegenrichtung von der Ausgangswelle 14 aus eingeleitet wird, fließend gesperrt werden kann, und das Drehmoment, das von der Eingangswelle 13 aus eingeleitet wird, fließend übertragen werden kann, kann folglich die Wirkungsweise der Rückwärts-Sperrkupplung 12 stabilisiert werden. Außerdem werden die Schraubenfedern 18 als elastische Elemente verwendet. Es können jedoch auch andere elastische Elemente, z.B. Blattfedern, anstelle der Schraubenfedern 18 verwendet werden.
Die Eingangswelle 13 weist Keile 20 auf, die sich auf einer äußeren Umfangsfläche derselben in einer axialen Richtung erstrecken. Ein Flanschbereich 21 zur Beschränkung einer Position des Käfigs 19, der durch Presspassung auf die Eingangswelle 13 aufgebracht wird, ist an einem ausgangsseitigen Ende der Eingangswelle 13 einstückig ausgebildet. An einem distalen Ende des Flanschbereichs 21 ist ein hexagonaler Vorsprungsbereich 22 zur Übertragung des Drehmoments von der Eingangswelle 13 auf die Ausgangswelle 14 einstückig ausgebildet. An einem distalen Ende des hexagonalen Vorsprungsbereichs 22 ist ein säulenartiger Vorsprungsbereich 23 einstückig ausgebildet, um die Ausgangswelle 14 in Bezug auf die Eingangswelle 13 konzentrisch zu stützen. Eine ringförmige Nut 24, die einen (nicht dargestellten) Haltering zum Halten eines an einem eingangsseitigen Ende angebrachten Bedienknopfes 6 (siehe 2) aufnimmt, ist im Wesentlichen mittig an der Eingangswelle 13 ausgebildet.
In der Ausgangswelle 14 ist ein ausgesparter Bereich 25 großen Durchmessers, in dem der Flanschbereich 21 der Eingangswelle 13 befestigt wird, an einem eingangsseitigen Ende gegenüber der Eingangswelle 13 ausgebildet. Darüber hinaus ist ein hexagonaler ausgesparter Bereich 26, in dem der hexagonale Vorsprungsbereich 22 der Eingangswelle 13 für die Übertragung des Drehmoments befestigt wird, auf einer entfernten Seite des ausgesparten Bereichs 25 großen Durchmessers ausgebildet. Darüber hinaus ist ein zylindrischer ausgesparter Bereich 27 für die axiale Ausrichtung, in dem der säulenartige Vorsprungsbereich 23 der Eingangswelle 13 befestigt wird, auf einer entfernten Seite des hexagonalen ausgesparten Bereichs 26 ausgebildet. Ein Ritzel 28 zum Koppeln mit dem Verschiebemechanismus 11 ist an einem ausgangsseitigen Ende der Ausgangswelle 14 konzentrisch ausgebildet. Das Ritzel 28 weist sechs Zahnbereiche auf. Somit wird die Effizienz der Drehmomentübertragung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle verbessert, indem der Vorsprungsbereich 22 der Eingangswelle 13 und der ausgesparte Bereich 26 der Ausgangswelle 14 in hexagonaler Form ausgebildet werden. Darüber hinaus sind mehrere (beispielsweise sechs) flache Schulterflächen 29 an einer äußeren Umfangsfläche am eingangsseitigen Ende der Ausgangswelle 14 gleichwinklig ausgebildet. Das eingangsseitige Ende der Ausgangswelle 14 wirkt als Innenring in Bezug auf den Außenring 15.
Der Käfig 19 besitzt einen zylindrischen Bereich 30, der durch Presspassung an der Eingangswelle 13 befestigt ist, und einen Säulenbereich 31, dessen Durchmesser von einem ausgangsseitigen Ende des zylindrischen Bereichs 30 zu einer radial äußeren Seite hin zunimmt, und der im Weiteren so gebogen ist, dass er sich in axialer Richtung zu einer Ausgangsseite hin erstreckt. Eine Keilnut 32, die sich in axialer Richtung erstreckt, ist auf einer inneren Umfangsfläche des zylindrischen Bereichs 30 ausgebildet. Der Säulenbereich 31 hält die mehreren Paare (beispielsweise sechs Paare) von zylindrischen Rollen 17 und die Schraubenfedern 18 gleichwinklig. Das heißt, die beiden paarweise vorliegenden zylindrischen Rollen 17 und die zwischen den beiden paarweise vorliegenden zylindrischen Rollen 17 angeordnete Schraubenfeder 18 werden gleichwinklig gehalten, indem sie in einer Tasche 33 aufgenommen werden, die sich in Umfangsrichtung zwischen den Säulenbereichen 31 befindet. Bei dieser Ausführungsform ist die Anzahl der Paare von zylindrischen Rollen 17 und der Schraubenfedern 18 jeweils sechs. Die Anzahl kann jedoch beliebig festgelegt werden.
Der Außenring 15 ist napfförmig und weist einen zylindrischen Bereich 34 auf, der außen an dem zylindrischen Bereich 30 des Käfigs 19 angebracht ist, sowie einen Bereich 35 großen Durchmessers, der im Durchmesser von einem ausgangsseitigen Ende des zylindrischen Bereichs 34 zu der radial äußeren Seite hin zunimmt und im Weiteren so gebogen ist, dass er sich zu der Ausgangsseite hin in axialer Richtung erstreckt, und einen Flanschbereich 36, der sich zu der radial äußeren Seite hin erstreckt, indem ein ausgangsseitiges Ende des Bereichs 35 großen Durchmessers umgebogen wird. Der zylindrische Bereich 30 des Käfigs 19 ist relativ zu dem zylindrischen Bereich 34 des Außenrings 15 verschiebbar. Der Bereich 35 großen Durchmessers besitzt einen inneren Raum zur Aufnahme des eingangsseitigen Endes der Ausgangswelle 14, des Säulenbereichs 31 des Käfigs 19, der zylindrischen Rollen 17 und der Schraubenfedern 18. Keilspalte 37 werden zwischen einer zylindrischen inneren Umfangsfläche des Bereichs 35 großen Durchmessers und der Schulterfläche 29 des eingangsseitigen Endes der Ausgangswelle 14 gebildet. Die zylindrischen Rollen 17 und die Schraubenfedern 18 sind in dem Keilspalt 37 in einem Zustand angeordnet, in dem sie in den Taschen 33 des Käfigs 19 aufgenommen sind. Eine Breite des Keilspalts 37 verringert sich von einer Mitte der Tasche, an der die Schraubenfeder 18 angeordnet ist, zu beiden Seitenbereichen der Tasche hin, an denen die beiden zylindrischen Rollen 17 angeordnet sind. Mehrere ausgeschnittene ausgesparte Bereiche 38 zur Befestigung der Seitenplatte 16 sind an einer äußeren Umfangskante des Flanschbereichs 36 gleichwinklig ausgebildet.
Die Seitenplatte 16 ist scheibenförmig ausgebildet, und in ihr integriert ist der zylindrische Bereich 39, der zur Ausgangsseite hin in axialer Richtung hervorragt. Drei Flanschbereiche 40, die sich zur radial äußeren Seite hin erstrecken, und mehrere Klauenbereiche 42, die zu einer Eingangsseite hin in axialer Richtung gebogen sind, sind an der äußeren Umfangskante der Seitenplatte 16 ausgebildet. In den Flanschbereichen 40 sind Befestigungslöcher 41 zur Befestigung an dem Verschiebemechanismus 11 ausgebildet. Durch die Bildung der drei Flanschbereiche 40 ist die Rückwärts-Sperrkupplung 12 stabil an dem Verschiebemechanismus 11 befestigt. Bei dieser Ausführungsform ist die Anzahl der Flanschbereiche 40 drei. Die Anzahl kann jedoch beliebig festgelegt werden. Der Klauenbereich 42 wird als Element auf der stationären Seite verwendet, um die Seitenplatte 16 in dem Außenring 15 zu integrieren. Zwischen den benachbarten Flanschbereichen 40 sind zwei Klauenbereiche 42 ausgebildet. Der zylindrische Bereich 39 ist außen an einer Mitte der Ausgangswelle 14 in axialer Richtung angebracht. Die Ausgangswelle 14 ist relativ zu dem zylindrischen Bereich 39 verschiebbar. Jeder der Klauenbereiche 42 besitzt ein gabelförmiges distales Ende, und die Klauenbereiche werden in entsprechende ausgeschnittene ausgesparte Bereiche 38 des Außenrings 15 eingesetzt. Dann werden die gabelförmigen distalen Enden, die von den Flanschbereichen 36 des Außenrings 15 hervorragen, nach außen verstemmt. Hierdurch wirken die Klauenbereiche 42 als Fixierung der Seitenplatte 16 an dem Außenring 15. Bei dieser Ausführungsform liegen von den Klauenbereichen 42 und den ausgeschnittenen ausgesparten Bereichen 38 jeweils sechs Stück vor. Die Anzahl kann jedoch beliebig festgelegt werden. In der Seitenplatte 16, die an dem Flanschbereich 36 des Außenrings 15 anstößt, ist ein ringförmiger Ausbuchtungsbereich 43, der sich über den gesamten Umfang erstreckt, so ausgebildet, dass er zu dem Säulenbereich 31 des Käfigs 19 hin hervorragt. Der Ausbuchtungsbereich 43 kann an den zylindrischen Rollen 17, die in den Taschen 33 des Käfigs 19 aufgenommen sind, anstoßen. Der Ausbuchtungsbereich 43 schränkt eine axiale Bewegung der zylindrischen Rollen 17 in den Taschen 33 ein, mit dem Ergebnis, dass ein axiales Spiel der zylindrischen Rollen 17 verhindert wird. Darüber hinaus wird durch die Positionseinschränkung der zylindrischen Rollen 17 zu einer Seite der Eingangswelle 13 hin ein Kontaktbereich zwischen einer inneren Umfangsfläche des Außenrings 15 und der Schulterfläche 29 der Ausgangswelle 14 gesichert.
Wie in 1A und 1B dargestellt, ist die Rückwärts-Sperrkupplung 12 mit der vorgenannten Struktur an dem Teil des Verschiebemechanismus 11 angebracht. Der Verschiebemechanismus 11, der dafür ausgelegt ist, den Hauptkörper 5 der Kopfstütze (siehe 2) durch das Drehmoment von der Ausgangswelle 14 der Rückwärts-Sperrkupplung 12 zu verschieben, ist aus einem rechten und einem linken Paar von parallelen Verbindungsstücken 44 in Bezug auf den Hauptkörper 5 der Kopfstütze konstruiert. Feste Enden der parallelen Verbindungsstücke 44 sind an den Haltestangen 4 fixiert, die sich von der Rückenlehne 3 erstrecken, und bewegliche Enden der parallelen Verbindungsstücke 44 sind an dem Hauptkörper 5 der Kopfstütze fixiert. Die Rückwärts-Sperrkupplung 12 ist an dem beweglichen Ende eines der Paare von parallelen Verbindungsstücken 44 angebracht.
Der Verschiebemechanismus 11 dieser Ausführungsform weist im Wesentlichen dreieckige untere Träger 45 auf, die an oberen Enden der beiden Haltestangen 4 fixiert sind, welche an der rechten und linken Oberseite der Rückenlehne 3 hervortretend und einziehbar angebracht sind, im Wesentlichen dreieckige obere Träger 46, die an dem Hauptkörper 5 der Kopfstütze fixiert sind, und Paare von streifen- bzw. plattenartigen Verbindungselementen 47 und 48, die die unteren Träger 45 und die oberen Träger 46 miteinander verbinden. Die unteren Träger 45 dienen als feste Enden der parallelen Verbindungsstücke 44, und die oberen Träger 46 dienen als bewegliche Enden der parallelen Verbindungsstücke 44. Jeder der unteren Träger 45 weist einen Eckbereich auf, an dem das obere Ende der Haltestange 4 fixiert ist, und die beiden übrigen Eckbereiche, an welchen jeweils ein Ende der Verbindungselemente 47 und 48 drehbar angebracht ist. Auch jeder der oberen Träger 46 besitzt zwei Eckbereiche, an denen andere Enden der Verbindungselemente 47 und 48 drehbar angebracht sind.
Mittige Bereiche der beiden unteren Träger 45 sind durch ein wellenartiges Koppelelement 49 miteinander verbunden. Darüber hinaus sind die beiden Verbindungselemente 47 und 48 Plattenelemente, die als Streifen ausgebildet sind. In einem Verbindungselement 48 ist ein Verbindungsbereich 50 integriert, um die anderen Enden der Verbindungselemente 48, die an den oberen Trägern 46 angebracht sind, zu verbinden. Darüber hinaus ist in dem oberen Träger 46 auch ein U-förmiger Verbindungsbereich 51 zur Verbindung der einen Eckbereiche der oberen Träger 46, an denen keine Verbindungselemente 47 und 48 angebracht sind, integriert. Das Paar von parallelen Verbindungsstücken 44, das sich auf der rechten und linken Seite des Hauptkörpers 5 der Kopfstütze befindet, ist durch das Koppelelement 49 und die Verbindungsbereiche 50 und 51 miteinander gekoppelt, wodurch eine unerwünschte Verformung des Verschiebemechanismus 11 verhindert wird. Somit kann die Festigkeit des Verschiebemechanismus 11 sichergestellt werden. Darüber hinaus ist der Verbindungsbereich 51 an dem Hauptkörper 5 der Kopfstütze angebracht und fixiert.
Bei diesem Verschiebemechanismus 11 sind in den oberen Trägern 46 Kupplungsbefestigungslöcher 52 ausgebildet. Die Kupplungsbefestigungslöcher 52 sind in beiden oberen Trägern 46 ausgebildet, damit sie gleichermaßen für ein rechts gesteuertes Fahrzeug wie für ein links gesteuertes Fahrzeug verwendet werden können. Die Ausgangswelle 14 der Rückwärts-Sperrkupplung 12 wird in das Kupplungsbefestigungsloch 52 eines der oberen Träger 46 eingesetzt, und das Ritzel 28 lässt man in Richtung einer Innenseite des oberen Trägers 46 hervorragen. Die Rückwärts-Sperrkupplung 12 wird an dem oberen Träger 46 angebracht, indem sie mit einer Schraube unter Verwendung der Löcher 41 der drei Flanschbereiche 40 der Seitenplatte 16 fixiert wird. Die anderen Enden der Verbindungselemente 47 und 48 sind unter Verwendung von zwei der drei Löcher 41 der Flanschbereiche 40 an verschraubten Positionen drehbar angebracht. Ein im Wesentlichen fächerförmiger Zahnbogen 53, der mit dem Ritzel 28 der Ausgangswelle 14 der Rückwärts-Sperrkupplung 12 kämmt, ist fest an einem Wellenende des vorgenannten Koppelelements 49 fixiert, und zwar in einem Zustand, in dem er sich in der Nähe des unteren Trägers 45 befindet.
Wenn bei der Kopfstütze 1 mit der vorgenannten Gestaltung der Kopf eines Insassen den Hauptkörper 5 der Kopfstütze während des normalen Fahrens nach hinten drückt, beaufschlagt die Schraubenfeder 18 die beiden zylindrischen Rollen 17 selbst dann mit einer trennenden Kraft in Umfangsrichtung in der Rückwärts-Sperrkupplung 12, wenn das Drehmoment mittels des oberen Trägers 46 und des Zahnbogens 53 des Verschiebemechanismus 11 in der Gegenrichtung in die Ausgangswelle 14 der Rückwärts-Sperrkupplung 12 eingeleitet wird. Daher werden die zylindrischen Rollen 17 mit den Keilspalten 37 zwischen der Ausgangswelle 14 und dem Außenring 15 in Eingriff gebracht, mit dem Ergebnis, dass die Ausgangswelle 14 in Bezug auf den Außenring 15 verriegelt wird. Der Hauptkörper 5 der Kopfstütze wird aufgrund des verriegelten Zustands der Ausgangswelle 14 fixiert, und somit kann der Kopf des Insassen durch den Hauptkörper 5 der Kopfstütze von hinten sicher gestützt werden, wodurch Sicherheit gewährleistet werden kann. Auch wenn ein anderes Fahrzeug von hinten mit dem Fahrzeug kollidiert, nimmt der Hauptkörper 5 der Kopfstütze den Kopf des Insassen von hinten auf, um einen Aufprall abzumildern, wodurch er in der Lage ist, eine Verletzung des Insassen durch ein Schleudertrauma zu verhindern.
Wenn andererseits bei dieser Kopfstütze 1 durch Drehen des an einem Seitenbereich des Hauptkörpers 5 der Kopfstütze angeordneten Bedienknopfes 6 das Drehmoment in die Eingangswelle 13 der Rückwärts-Sperrkupplung 12 eingeleitet wird, wird der Säulenbereich 31 des Käfigs 19, der durch Presspassung auf die Eingangswelle 13 aufgebracht ist, so mit den zylindrischen Rollen 17 in Kontakt gebracht, dass er an diesen anstößt, und beaufschlagt die zylindrischen Rollen 17 gegen eine elastische Kraft. Hierdurch werden die zylindrischen Rollen 17 aus den Keilspalten 37 gelöst, mit dem Ergebnis, dass die Ausgangswelle 14 aus dem verriegelten Zustand gelöst wird. Das Lösen der Ausgangswelle 14 aus dem verriegelten Zustand erlaubt es, über den hexagonalen Vorsprungsbereich 22 der Eingangswelle 13 und den hexagonalen ausgesparten Bereich 26 der Ausgangswelle 14 das Drehmoment von der Eingangswelle 13 auf die Ausgangswelle 14 zu übertragen, mit dem Ergebnis, dass die Ausgangswelle 14 in Drehung versetzt wird. Die Drehung des Bedienknopfes 6 kann durch den Insassen in einem einfachen Vorgang mit einer Hand erfolgen.
8 und 9 sind Darstellungen von Zuständen, in denen der Hauptkörper 5 der Kopfstütze verschoben ist. 8 ist eine Darstellung der Rückwärts-Sperrkupplung 12 des Hauptkörpers 5 der Kopfstütze, gesehen von der Eingangsseite her. Die linke Seite in 8 entspricht einer Vorderseite der Kopfstütze, während die rechte Seite in 8 einer Rückseite der Kopfstütze entspricht. Darüber hinaus ist 9 eine Darstellung der Rückwärts-Sperrkupplung 12 des Hauptkörpers 5 der Kopfstütze, gesehen von der Ausgangsseite her. Die rechte Seite in 9 entspricht der Vorderseite der Kopfstütze, während die linke Seite in 9 der Rückseite der Kopfstütze entspricht. In 9 wurden der untere Träger 45, die Verbindungselemente 47 und 48 und der obere Träger 46 des Verschiebemechanismus 11, die sich in 9 auf einer näher liegenden Seite befinden, weggelassen.
Die Rotation der Ausgangswelle 14 der Rückwärts-Sperrkupplung 12 erlaubt es dem Ritzel 28 der Ausgangswelle 14, das mit dem Zahnbogen 53 kämmt, welcher fest an dem Koppelement 49 des unteren Trägers 45, also dem festen Ende des Verschiebemechanismus 11, fixiert ist, sich auf dem Zahnbogen 53 zu bewegen, während es sich dreht. Hierdurch wird der Hauptkörper 5 der Kopfstütze mit den parallelen Verbindungsstücken 44 in Richtung nach vorn und nach hinten verschoben, zusammen mit dem beweglichen Ende des Verschiebemechanismus 11, das mittels der Verbindungselemente 47 und 48 in Bezug auf das feste Ende des Verschiebemechanismus 11 angeordnet ist, das heißt, der gesamten Rückwärts-Sperrkupplung 12, die an dem oberen Träger 46 angeordnet ist. Wenn beispielsweise der Bedienknopf 6 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird der Hauptkörper 5 der Kopfstütze nach hinten bewegt (siehe durchgehender Pfeil in 9). Wird jedoch der Bedienknopf 6 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so wird der Hauptkörper 5 der Kopfstütze nach vorn bewegt (siehe gestrichelte Linie in 9).
Bei der Kopfstütze 1 wird das Ritzel 28 der Ausgangswelle 14 der Rückwärts-Sperrkupplung 12 auf dem Zahnbogen 53 in einer bogenförmigen Ortskurve bewegt, so dass der Hauptkörper 5 der Kopfstütze auch geringfügig um einige Millimeter nach oben und nach unten bewegt wird. Der Verschiebemechanismus 11 ist jedoch aus den parallelen Verbindungsstücken konstruiert, und somit wird der Hauptkörper 5 der Kopfstütze im Wesentlichen horizontal nach vorn und nach hinten bewegt. Folglich kann der horizontal bewegte Hauptkörper 5 der Kopfstütze in einer festgelegten Haltung verbleiben. Selbst wenn der Insasse seinen Kopf gegen den Hauptkörper 5 der Kopfstütze drückt, wird der Kopf gegen die feste Kontaktfläche gedrückt. Daher fühlt sich dies für den Insassen weniger unangenehm an, so dass dieser die Benutzung als positiv empfindet. Auf diese Weise erlaubt es die Rotation der Ausgangswelle 14 der Rückwärts-Sperrkupplung 12, den Hauptkörper 5 der Kopfstütze mittels des Verschiebemechanismus 11 stufenlos fließend zu verschieben. Die stufenlose Verschiebung des Hauptkörpers 5 der Kopfstütze erlaubt es, den Hauptkörper 5 der Kopfstütze in einer für den Insassen optimalen Position anzuordnen. Somit kann Komfort gewährleistet werden.
Bei der vorgenannten Ausführungsform wird der Fall beschrieben, dass der Verschiebemechanismus 11 aus den parallelen Verbindungsstücken 44 konstruiert ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt und kann auch Anwendung finden bei einem Verschiebemechanismus des Rotationstyps, mit einer Struktur, bei der die Ausgangswelle 14 der Rückwärts-Sperrkupplung 12 direkt an den Hauptkörper 5 der Kopfstütze gekoppelt ist, und bei einem Verschiebemechanismus des Umlauftyps, mit einer Struktur, bei der die Ausgangswelle 14 der Rückwärts-Sperrkupplung 12 mittels eines rotierenden Elements an den Hauptkörper 5 der Kopfstütze gekoppelt ist.

Claims

Kopfstütze, welche aufweist: eine Rückwärts-Sperrkupplung (12) mit: einem Element (13) auf der Eingangsseite, in das ein Drehmoment eingeleitet werden soll, einem Element (14) auf der Ausgangsseite, von dem aus das Drehmoment ausgegeben werden soll, einem Element (15, 16) auf der stationären Seite, bei dem eine Rotation eingeschränkt ist, einer Vielzahl von Eingriffselementen (17), die dafür ausgelegt sind, eine Sperrung des Drehmoments zu regeln, das von dem Element (14) auf der Ausgangsseite aus in der Gegenrichtung eingeleitet wird, sowie eine Übertragung des Drehmoments, das von dem Element auf der Eingangsseite (13) aus eingeleitet wird, durch In-Eingriff-Bringen und Außer-Eingriff-Bringen zwischen dem Element auf der stationären Seite und dem Element auf der Ausgangsseite, und einem Käfig (19), der dafür ausgelegt ist, die Vielzahl von Eingriffselementen (17) zwischen dem Element auf der stationären Seite und dem Element auf der Ausgangsseite zu halten, sowie einen Verschiebemechanismus (11), der ein an einer Rückenlehne befestigtes Ende besitzt, und ein anderes Ende, das an einem Hauptkörper (5) der Kopfstütze befestigt ist, die an einer Oberseite der Rückenlehne positioniert ist, und der dafür ausgelegt ist, den Hauptkörper (5) der Kopfstütze in Bezug auf die Rückenlehne durch das Drehmoment aus dem Element (14) auf der Ausgangsseite der Rückwärts-Sperrkupplung zu verschieben, wobei an dem anderen Ende des Verschiebemechanismus (11) das Element (15, 16) auf der stationären Seite der Rückwärts-Sperrkupplung angebracht ist.
Kopfstütze nach Anspruch 1, bei der der Verschiebemechanismus (11) durch parallele Verbindungsstücke (44) konstruiert ist.
Kopfstütze nach Anspruch 1 oder 2, bei der die mehreren Eingriffselemente (17) der Rückwärts-Sperrkupplung zylindrische Rollen (17) umfassen.