DE19513705A1 - Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen längseinstellbaren Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, mit automatischer Höheneinstellung seiner Kopfstütze.

Es ist bekannt, zum Zwecke der automatischen Höheneinstellung der Kopfstüt­ ze eines Kraftfahrzeugsitzes in der Kopfstütze einen Ultraschallsensor anzuord­ nen, welcher beim Starten des Motors die Kopfstütze in eine solche Höhenein­ stellung steuert, in welcher die von ihm ausgesandten Ultraschallwellen gerade über den Kopf des Sitzbenutzers hinweggehen. Eine solche automatische Höheneinstellung ist jedoch aufwendig und wird von vielen Autofahrern nicht akzeptiert, weil im Falle einer Störung der Kopf längere Zeit den Ultraschall­ wellen ausgesetzt werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugsitz mit einer automatischen Höheneinstellung seiner Kopfstütze zu schaffen, die mit relativ geringem Aufwand realisiert werden kann und aus medizinischer Sicht unbe­ denklich ist. Diese Aufgabe löst ein Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von der Überlegung aus, daß ein Sitzbenut­ zer die Längseinstellung des Sitzes entsprechend seiner Größe wählt, d. h., daß ein kleiner Sitzbenutzer den Sitz in eine relativ weit vorne liegende Einstell­ position und ein großer Sitzbenutzer in eine relativ weit hinten liegende Ein­ stellposition einstellen wird. Da auch die richtige Höheneinstellung der Kopf­ stütze von der Größe des Sitzbenutzers abhängt, läßt sich eine automatische Höheneinstellung in Abhängigkeit von der Sitzlängseinstellung ausführen. Bei einer Verschiebung des Sitzes nach hinten wird so die Kopfstütze nach oben verschoben und umgekehrt.

Besonders vorteilhaft ist, daß rein mechanische Mittel zur Umsetzung einer Längsverstellung des Sitzes in eine Höheneinstellung der Kopfstütze vorgesehen werden können, was nicht nur aus Kostengründen vorteilhaft ist, sondern auch medizinisch unbedenklich ist.

Da in der Regel der Längseinstellungsbereich eines Sitzes wesentlich größer ist als der Höheneinstellungsbereich einer Kopfstütze, weisen die mechanischen Mittel vorzugsweise ein Übersetzungsgetriebe auf, dessen Übersetzung gleich dem Verhältnis des Höhenverstellbereiches der Kopfstütze zum Längsverstell­ bereich des Sitzes gewählt ist. Selbstverständlich lassen sich aber auch nicht­ lineare Abhängigkeiten realisieren.

Sofern für die Längseinstellung des Sitzes ein Elektromotor zur Verfügung steht, kann man, beispielsweise über eine biegsame Welle, die Höhenverstellvorrich­ tung der Kopfstütze mit demselben Motor antreiben, wobei selbstverständlich die in der Regel vorhandenen unterschiedlichen Verstellwege durch eine geeignete Übersetzung aufeinander abgestimmt werden müssen. Falls die Höhenverstellvorrichtung der Kopfstütze einen eigenen Antriebsmotor aufweist und die Zeit, die für ein Durchfahren des gesamten Verstellbereiches benötigt wird, genau so groß ist wie die Zeit für das Durchfahren des Längseinstellbe­ reiches, können beide Motoren mit einem gemeinsamen Schalter ein- und ausgeschaltet werden. Die Höheneinstellung der Kopfstütze ist dann auch von der Längseinstellung des Sitzes abhängig. Statt eines gemeinsamen Schalters könnte man ferner eine Schalteinrichtung vorsehen, die wahlweise eine An­ steuerung nur des einen oder anderen Motors und zusätzlich eine gemein­ same Ansteuerung ermöglicht. Der Benutzer hätte dann außer der gemeinsa­ men Einstellung, die vorteilhafterweise von der einen oder anderen Endstellung aus vorgenommen würde, die Möglichkeit der individuellen Einstellung. Da dann nicht ausgeschlossen werden könnte, daß der eine Motor vor dem ande­ ren wegen des Erreichens der Endstellung blockiert wird, müßte eine Sensorik vorgesehen werden, welche den blockierten Motor abschaltet.

Unabhängig davon, ob für eine Sitzlängseinstellung ein Motor zur Verfügung steht oder nicht, kann man einen vorzugsweise flexiblen Zug als Kraftübertra­ gungselement vorsehen, der im Bedarfsfalle auch so ausgebildet sein kann, daß nicht nur Zugkräfte, sondern auch Druckkräfte übertragen werden können.

Sofern, wie dies in der Regel der Fall ist, der Sitz auf zwei Schienenpaaren ruht, kann die Translationsbewegung der Oberschiene relativ zur Unterschiene auf die Kopfstütze übertragen werden. Dabei kann ,nicht nur bei einer Verschie­ bung des Sitzes nach vorne eine Zugkraft mittels des Zuges übertragen werden. Man kann auch den Zug über eine an der Unterschiene vorgesehene Umlenk­ rolle führen. Dann hat eine Verschiebung des Sitzes nach hinten zur Folge, daß über den Zug eine Zugkraft übertragen wird, sofern man das Ende des Zuges an der Oberschiene festlegt.

Die Verschiebung der Kopfstütze kann in einfacher Weise mittels eines Fla­ schenzuges auf einen Bruchteil der Längsverschiebung des Sitzes reduziert werden. Setzt man einen solchen Flaschenzug so ein, daß mit ihm die Kopf­ stütze nach oben verschoben wird, kann man für die Verschiebung nach unten eine vorgespannte Feder vorsehen. Die automatische Höheneinstellung hat dann bei einer entsprechenden Wahl der Federkraft keine Erhöhung der für die Einstellung des Sitzes nach vorne erforderlichen Kraft zur Folge. Man kann sogar mittels einer derartigen Feder Unterschiede der Verstellkräfte für die Längseinstellung nach vorne und nach hinten ausgleichen.

Die stufenlose Anpassung des Verschiebeweges der Kopfstütze an den Ver­ schiebeweg des Sitzes kann man z. B. auch mit einem einfachen Übersetzungs­ getriebe erreichen, das aus einem Hebel besteht, der unterschiedlich lange Arme für den Antrieb durch einen Zug oder dgl. und für den Abtrieb, also die Höhenverstellung der Kopfstütze, hat. Bei einem solchen Hebelgetriebe kann man ebenfalls eine vorgespannte Feder vorsehen, welche die Kopfstütze nach unten vorspannt.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Seitenansicht eines ersten Aus­ führungsbeispiels,

Fig. 2 eine Vorderansicht der wichtigsten tragenden Teile des Aus­ führungsbeispiels gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößert und schematisch dargestellte Draufsicht auf das in Fig. 1 sichtbare und in Fig. 2 rechts dargestellte Sitzschie­ nen paar mit angesetztem Zug,

Fig. 4 eine Ansicht entsprechend Fig. 2 des zweiten Ausführungsbei­ spiels,

Fig. 5 eine entsprechend Fig. 2 dargestellte Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels.

Ein als Ganzes mit 1 bezeichneter Kraftfahrzeugsitz ist in bekannter Weise mittels zweier Sitzschienenpaare mit der Bodengruppe 2 eines Kraftfahrzeuges längseinstellbar verbunden. Die beiden Sitzschienenpaare bestehen je aus einer mit dem Sitz verbundenen Oberschiene 3 und einer mit der Bodengruppe 2 verbundenen Unterschiene 4. Eine nicht dargestellte, mittels eines Handgriffes 5 lösbare Schienenverriegelungsvorrichtung gestattet nur in gelöstem Zustand eine Verschiebung des Sitzes nach vorne oder hinten innerhalb des Einstell­ bereiches. Wie Fig. 1 zeigt, sind die Sitzschienenpaare nach hinten geneigt.

Die tragende Struktur der Rückenlehne 6 des Kraftfahrzeugsitzes 1 ist mit einer Führung 7 für zwei parallel zueinander verlaufende Tragstangen 8 einer höhen­ einstellbaren Kopfstütze 9 versehen, welche mit dem oberen Ende der beiden Tragstangen 8 verbunden ist. Das untere Ende der beiden Tragstangen 8 verbin­ det eine Traverse 16, an der in der Mitte zwischen den beiden Tragstangen 8 eine lose Rolle 10 mit lotrecht zu der durch die Tragstangen 8 definierten Ebene verlaufende Drehachse gelagert ist. Im Bereich der Führung 7 ist an der tragenden Struktur der Rückenlehne 6 in der Mitte zwischen den beiden Trag­ stangen 8 eine feste Rolle 11 gelagert, deren Drehachse parallel zu derjenigen der losen Rolle 10 verläuft. Neben dieser festen Rolle 11 ist an der tragenden Struktur der Rückenlehne 6 das eine Ende eines flexiblen Zuges 12 festgelegt, der von hier aus über die lose Rolle 10 und anschließend über die feste Rolle 11 zum unteren Ende der Rückenlehne 6 verläuft und dann zu dem hinteren Ende des in Fig. 2 rechts dargestellten Schienenpaares geführt ist. Von hier aus verläuft der Zug 12 in Längsrichtung des Schienenpaares nach vorne zu einer dort vorgesehenen Umlenkrolle 13, die innen neben der Unterschiene 4 an einem mit dieser verbundenen Halter 14 drehbar gelagert ist, und zwar im Ausführungsbeispiel mit vertikaler Drehachse. Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, ist dann der Zug 12 zur Oberschiene 3 geführt und dort befestigt. Im Ausführungs­ beispiel handelt es sich bei dem Zug 12 um einen Bowdenzug, dessen Mantel im Bereich seines einen Endes nahe dem hinteren Ende der Unterschiene 4 an einem mit dieser fest verbundenen Halter 15 festgelegt ist. Der Mantel erstreckt sich bis in die Rückenlehne 6 hinein, endet aber im Abstand vor der festen Rolle 11. Die Höheneinstellung der Kopfstütze 9 ist somit abhängig von der Längseinstellung des Sitzes 1.

Im Bereich zwischen der Führung 7 und der Traverse 16 umgibt je eine vor­ gespannte Schraubendruckfeder 17, die einerseits an der Traverse 16 und andererseits an der Führung 7 abgestützt ist, die Tragstangen 8. Die Kraft dieser beiden Schraubendruckfedern 17 ist so gewählt, daß sie die Kopfstütze 9 unter Überwindung der Reibung zwischen der Seele des Bowdenzuges und dessen Mantel in ihre tiefste Stellung bewegen können.

Die beiden Rollen 10 und 11 bilden zusammen mit dem Zug 12 einen Fla­ schenzug, welcher zum einen die Verschiebung der Kopfstütze 9 auf den halben Wert der Längsverschiebung des Sitzes reduziert und zum anderen die Kraft halbiert, welche über den Zug 12 auf die Traverse 16 übertragen werden muß. Die Kraft, welche auf den Sitz bei einer Verschiebung nach hinten ausge­ übt werden muß und die dadurch reduziert ist, daß die beiden Schienenpaare nach hinten geneigt sind, wird deshalb durch die Kopfstützenverschiebung nur wenig erhöht. In vielen Fällen ist diese Erhöhung sogar erwünscht.

Sofern der Sitz mit nach vorne geklappter Lehne nach vorne geschoben werden kann, um den Zugang zu den Rücksitzen zu erleichtern, wird die Kopfstütze bei einer Verschiebung nach vorne automatisch nach unten und bei einer Verschiebung zurück in die Ausgangslage des Sitzes wieder in die Ausgangs­ position nach oben verschoben.

Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich nur wenig von dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 3, weshalb im folgenden nur die Unterschiede erläutert sind. Im übrigen wird auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel Bezug genommen.

Wie Fig. 4 zeigt, ist in der Mitte zwischen den beiden Tragstangen 8 der Kopfstütze 9 die die beiden Tragstangen 8 an ihrem unteren Ende verbindende Traverse 16 über einen Zapfen 18 schwenkbar mit einem Hebel 19 verbunden, wobei die Schwenkachse lotrecht zu der von den Tragstangen 8 definierten Ebene verläuft. Der Hebel 19 verläuft ungefähr in Querrichtung der Rückenleh­ ne 6 und ist im Bereich seines einen Endes mit zum Zapfen 18 paralleler Achse 20 schwenkbar mit der tragenden Struktur der Rückenlehne 6 verbunden. Von der Achse 20 aus erstreckt sich der Hebel 19 geradlinig über den Zapfen 18 hinaus. An diesem Ende ist er mit dem einen Ende eines Zuges 21 verbunden, der sowohl Zugkräfte als auch Druckkräfte übertragen kann. Infolge der unter­ schiedlich großen Abstände der Verbindungsstelle des Zuges 21 mit dem Hebel 19 und des Zapfens 18 von der Achse 20 bildet der Hebel 19 ein Überset­ zungsgetriebe, dessen Übersetzungsverhältnis so gewählt ist, daß eine Längsver­ schiebung des Sitzes über den gesamten Längenverstellbereich eine Höhenver­ stellung der Kopfstütze 9 über dem gesamten Verstellbereich ergibt. Im Aus­ führungsbeispiel ist der Abstand der Verbindungsstelle des Zuges 21 von der Achse 20 etwa doppelt so groß wie der Abstand des Zapfens 18 von der Achse 20.

Der Zug 21 ist in der Rückenlehne nach unten geführt und verläuft dann innen entlang des in Fig. 4 rechts dargestellten Schienenpaares. Dort ist der Mantel fest mit der Unterschiene 4 und die Seele fest mit der Oberschiene 3 verbun­ den, so daß bei einer Sitzverschiebung nach vorne der Zug 21 den Hebel 19 bei einer Blickrichtung gemäß Fig. 4 im Uhrzeigersinn schwenkt und dadurch die Kopfstütze 9 nach unten verschiebt, und bei einer Sitzverschiebung nach hinten den Hebel 19 in der entgegengesetzten Richtung schwenkt und die Kopfstütze nach oben verschiebt.

Daß bei Verwendung eines Hebels als Übersetzungsgetriebe auch ein Zug 22 verwendet werden kann, welcher nur Zugkräfte zu übetragen vermag, zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5. Der Hebel ist bei diesem Ausführungsbei­ spiel wie bei demjenigen gemäß Fig. 4 ausgeführt und angeordnet und deshalb ebenfalls mit der Bezugszahl 19 gekennzeichnet. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist ferner im Unterschied zu demjenigen gemäß Fig. 4 mit einer Rückstellfeder 23 ausgerüstet, welche im Ausführungsbeispiel als Zugfeder ausgebildet und einerseits mit dem Zapfen 18, andererseits unterhalb desselben mit der tragenden Struktur der Rückenlehne 6 verbunden ist. Die Rückstellfeder 23 ist wie die Schraubendruckfeder 17 des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 bis 3 so dimensioniert, daß sie die Kopfstütze 9 nach unten bewegen kann. Daher ist der flexible Zug 22 vom freien Ende des Hebels 19 aus zu­ nächst nach oben zu einer Umlenkrolle 24 geführt und verläuft dann erst nach unten durch die Rückenlehne 6 hindurch zu dem einen Sitzschienenpaar, längs dessen er wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 nach vorne zu einer dort innen neben der Unterschiene 4 angeordneten Umlenkrolle 13 und von dieser wieder zurück zum hinteren Ende der Oberschiene 3 verläuft, wo er mit dieser fest verbunden ist. Die Umlenkrolle 13 wird wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel von einem Halter getragen, der an der Unterschiene 4 festgelegt ist.

Je weiter der Sitz nach hinten verschoben wird, desto mehr zieht der Zug 22 das mit ihm verbundene Ende des Hebels 19 entgegen der Kraft der Rückstell­ feder 23 nach oben, wodurch die Kopfstütze 9 entsprechend dem gewählten Übersetzungsverhältnis nach oben verstellt wird. Umgekehrt hat eine Verschie­ bung des Sitzes nach vorne zur Folge, daß die Rückstellfeder 23 die Kopfstütze 9 im entsprechenden Maße nach unten ziehen kann.

Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 3 ist auch bei den Ausfüh­ rungsbeispielen gemäß den Fig. 4 und 5 wegen der im Vergleich zu der Sitz­ verschiebung reduzierten Kopfstützenverstellung die für die Kopfstützenver­ stellung aufzuwendende Kraft reduziert. Wenn, wie bei dem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel, eine Rückstellfeder vorhanden ist, wird außerdem die auf den Sitz für eine Verschiebung nach vorne auszuübende Kraft durch die dabei automatisch erfolgende Absenkung der Kopfstütze nicht vergrößert. Weiterhin wird die durch die Neigung der Sitzschienenpaare nach hinten vorhandene Kraftkomponente der Gewichtskraft in Schienenlängsrichtung dazu genutzt, die Kopfstütze nach oben zu verstellen, wobei die hierdurch für die Sitzverstellung erforderliche Verschiebekraft erhöht werden kann, was in vielen Fällen er­ wünscht ist. Schließlich wird, wenn der Sitz mit nach vorne geklappter Lehne nach vorne verschoben wird, die Kopfstütze automatisch abgesenkt, was bei engen Platzverhältnissen erwünscht sein kann.

Claims (12)

1. Längseinstellbarer Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, mit auto­ matischer Höheneinstellung seiner Kopfstütze, dadurch gekennzeichnet, daß die Höheneinstellung der Kopfstütze (9) von der Längseinstellposition des Sitzes derart abhängt, daß in der vordersten Sitzeinstellposition die Kopfstütze ihre tiefste und in der hintersten Sitzeinstellposition ihre höch­ ste Lage einnimmt.

2. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mechanische Mittel (10 bis 25) zur Umsetzung einer Längsverstellung des Sitzes (1) in eine Höhenverstellung der Kopfstütze (9).

3. Fahrzeugsitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mecha­ nischen Mittel ein Übersetzungsgetriebe (10 bis 12, 19) aufweisen, dessen Übersetzung gleich dem Verhältnis des Höhenverstellbereiches der Kopf­ stütze (9) zum Längseinstellbereich des Sitzes (1) gewählt ist.

4. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Antrieb einer Höhenverstellvorrichtung der Kopfstütze (9) und einer Längseinstellvorrichtung des Sitzes (1) mittels eines einzigen Elektromo­ tors.

5. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Zug (12, 21, 22) als Kraftübertragungselement von einem der bei­ den den Sitz (1) tragenden Schienenpaare (3, 4) zu einer in der Rücken­ lehne (9) angeordneten Höhenverstellvorrichtung (8, 16) der Kopfstütze (9).

6. Fahrzeugsitz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zug (12, 21, 22) ein Bowdenzug ist, dessen Seele im Bereich ihres einen Endes mit der Oberschiene (3) des Sitzschienenpaares und dessen Mantel mit der Unterschiene (4) des Sitzschinenpaares verbunden ist.

7. Fahrzeugsitz nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zug (12, 22), im Falle einer Ausbildung als Bowdenzug, der über das mit der Unterschiene (4) verbundene Ende des Mantels überstehende End­ abschnitt seiner Seele, über eine an der Unterschiene (4) vorgesehene Umlenkrolle (13) geführt ist.

8. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Rückenlehne (6) angeordnete Höhenverstellvorrichtung (8, 16) für die Verstellung der Kopfstütze (9) nach oben einen mittels des Zuges (12) bewegbaren Flaschenzug (10, 11, 12) und für die Verstellung nach unten wenigstens eine vorspannte Rückstellfeder (17) aufweist.

9. Fahrzeugsitz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fla­ schenzug (10, 11, 12) eine an der tragenden Struktur der Rückenlehne (6) drehbar gelagerte feste Rolle (11) und eine lose Rolle (10) aufweist, die drehbar an einem in der Rückenlehne (6) höhenverstellbar geführten Kopfstützenträger (8, 16) gelagert ist.

10. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem in der Rückenlehne (6) höhenverstellbar geführten Kopf­ stützenträger (8, 16) ein Hebel (19) im Abstand von einer ihn mit der tragenden Struktur der Rückenlehne (6) verbindenden Lagerstelle (20) schwenkbar verbunden ist, der sich über die Verbindungsstelle (18) mit dem Kopfstützenträger (8, 16) hinaus erstreckt und hier mit dem auch Druckkräfte zu übertragen vermögenden Zug (21) verbunden ist.

11. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) mit einem in der Rückenlehne höhenverstellbar geführten Kopfstüt­ zenträger (8, 16) ein Hebel (19) im Abstand von einer ihn mit der tragenden Struktur der Rückenlehne (6) verbindenden Lagerstelle (20) schwenkbar verbunden ist,
• b) am Kopfstützenträger (8, 16) wenigstens eine ihn nach unten zu verschieben suchende, vorgespannte Rückstellfeder (23) angreift und
• c) der Zug (22) von dem sich über die Verbindungsstelle (18) mit dem Kopfstützenträger (8, 16) hinaus erstreckenden Arm des Hebels (19) nach oben zu einer Umlenkrolle (25) geführt ist.

12. Fahrzeugsitz nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Verbindungsstelle des Hebels (19) mit dem Kopfstützen­ träger (8, 16) von der Lagerstelle (20) des Hebels (19) einerseits und der Abstand der Verbindungsstelle zwischen dem Zug (21, 22) und dem Hebel (19) von dessen Lagerstelle (20) andererseits entsprechend dem gewünschten Übersetzungsverhältnis gewählt ist.