DE19608825C2 - Kopfstütze für Kraftfahrzeugsitze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kopfstütze entsprechend dem jeweiligen Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie des nebengeord­ neten Anspruchs 2.

Kopfstützen der hier interessierenden den Art sind bei­ spielsweise durch die DE 30 40 846 A1 oder durch die DE- OS 21 20 807 bekanntgeworden.

Gemäß der DE 30 40 846 A1 sind beide Tragstangen unver­ schieblich in der Sitzlehne gehalten, während der Kopfkasten auf den oberen freien Endbereichen der Tragstangen relativ zu diesen höhenverschieblich und arretierbar geführt ist. Eine Kopfstütze gemäß der DE 30 40 846 A1 stellt eine innen höhen­ verstellbare Kopfstütze dar.

Im Falle der DE-OS 21 20 807 ist der Kopfpolsterträger bzw. der Kopfkasten um eine horizontale Neigeachse relativ zu den beiden Tragstangen neigbar. Die Höhenverstellung erfolgt dadurch, daß die Tragstangen innerhalb der Sitzlehne relativ zu letzterer höhenverschieblich und arretierbar geführt sind. Bei der Kopfstütze gemäß der DE OS 21 20 807 handelt es sich demnach um eine sitzlehnenseitig höhenverstellbare Kopf­ stütze.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Höhenver­ stellung von sowohl innen als auch sitzlehnenseitig höhenver­ stellbaren Kopfstützen.

Sowohl bei innen als auch bei sitzlehnenseitig höhenver­ stellbaren Kopfstützen wird es als nachteilig empfunden, daß bei regelmäßiger bzw. idealer Neigung der Sitzlehne nur ein Fahrgast großer Körpergröße einen hinreichend geringen Kopf­ abstand zur Anlehn- bzw. Stützfläche des Kopfpolsters einer Kopfstütze aufweist. Bei Fahrgästen mittlerer Körpergröße und geringer Körpergröße vergrößert sich dieser Abstand zuneh­ mend, was bei Unfällen schädliche Beschleunigungen des men­ schlichen Kopfes zur Folge haben kann.

Die regelmäßige bzw. ideale Neigung einer Sitzlehne be­ trägt etwa 25° zur Vertikalen. Diese ergonomisch bedingte Sitzlehnenneigung gestattet dem Fahrgast ein relativ ermü­ dungsarmes Fahren und zugleich eine Position, aus welcher die Bedienelemente des Kraftwagens relativ gut erreichbar sind.

Ausgehend von den vorbezeichneten bekannten Kopfstützen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kopfstütze mit Mitteln auszurüsten, welche in jeder Höheneinstellung und nach Möglichkeit weitestgehend zwangsläufig einen optimalen, möglichst geringen Abstand zwischen Kopfpolster-Stütz- bzw. Anlehnfläche und Fahrgast-Kopf gewährleisten.

Sowohl bei der innen höhenverstellbaren Kopfstütze ent­ sprechend dem Anspruch 1 als auch bei der sitzlehnenseitig höhenverstellbaren Kopfstütze gemäß dem Anspruch 2 bewirkt der jeweilige tragstangenseitige Verstellbereich, welcher sich entgegen der Anlehnrichtung konvex gewölbt nach vorn er­ streckt, daß der Kopfkasten im Ausgleich zur Neigung der Sitzlehne relativ zu letzterer eine solche Vorwärtsbewegung ausführt, daß der Kopf des Fahrgastes unabhängig von dessen Körpergröße stets die Stütz- bzw. Anlehnfläche des Kopfpol­ sters berührt. Umgekehrt führt der Kopfkasten entsprechend der Erfindung bei seiner Aufwärtsbewegung eine der Anlehn­ richtung gleichgerichtete Rückwärtsbewegung aus.

Mit der Höhenverstellung der erfindungsgemäßen Kopf­ stütze vollführt der Kopfkasten zugleich eine Neigebewegung. Um die Stütz- bzw. Anlehnfläche des Kopfpolsters unabhängig von der Körpergröße des Fahrgastes stets in einer optimalen Neigungslage halten zu können, ist es zweckmäßig, die Neigung des Kopfkastens nach jeder Höhenveränderung nachzustellen. Die jeweilige ergonomisch ideale Neigeverstellung des Kopfka­ stens sollte gemäß weiteren Erfindungsmerkmalen kraft- und/oder formschlüssig arretierbar sein.

Entsprechend einer besonders wesentlichen Erfindungsva­ riante sollte eine einmal - insbesondere konstruktiv - vorbe­ stimmte ergonomisch günstige Neigung der Stütz- bzw. Anlehn­ fläche des Kopfpolsters unabhängig von der Höhenverstellung und von willkürlichen Eingriffen des Fahrgastes beibehalten werden, was dadurch geschieht, daß dem tragstangenseitigen Verstellbereich eine Kulissensteuerung zugeordnet ist, welche die mit der Höhenverstellung einhergehende Neigungsänderung des Kopfkastens kompensiert.

Im vorgenannten Zusammenhang sieht die Erfindung vor, daß bei einer innen höhenverstellbaren Kopfstütze der Kopfka­ sten um eine in dessen unterem Bereich angeordnete Neigeachse neigbar an je einem auf dem tragstangenseitigen Verstellbe­ reich befindlichen Gleitschuh gehalten ist und mindestens eine sich entgegengesetzt zum tragstangenseitigen Verstellbe­ reich spiegelsymmetrisch zu diesem erstreckende, in Anlehn­ richtung konvex gewölbte Kulisse aufweist, in welche ein im Abstand oberhalb der Neigeachse angeordneter, an der Tragstange fester Kulissenstein eingreift.

Bei einer innen höhenverstellbaren Kopfstütze sieht die Erfindung im Hinblick auf die Kulissen vor, daß zwei Wangen, insbesondere beide Seitenwangen, des Kopfkasten je eine Ku­ lisse aufweisen, in welche ein zwei Tragstangen miteinander verbindendes, zur Neigeachse paralelles, stabartiges Bauteil jeweils nach Art eines Kulissensteins eingreift.

Im Hinblick auf eine sitzlehnenseitig höhenverstellbare Kopfstütze sieht die Erfindung zur Kompensation der mit der Höhenverstellung einhergehenden Neigungsänderung vor, daß im oberen Bereich je einer die Tragstange haltenden sitzlehnen­ seitigen Führungshülse ein Gleitschuh um eine Neigeachse schwenkbar gehalten und vom tragstangenseitigen Verstellbe­ reich durchsetzt ist, daß der Sitzhülse eine mit dieser raum­ feste, sich entgegengesetzt zum tragstangenseitigen Verstell­ bereich spiegelsymmetrisch zu diesem erstreckende, in Anlehn­ richtung konvex gewölbte Kulisse zugeordnet ist, in welche ein im Abstand unterhalb der Neigeachse befindlicher, an der Tragestange fester Kulissenstein eingreift.

Erfindungsgemäß sieht eine Variante vor, daß der Kulis­ senstein von einem unten am tragstangenseitigen Verstellbe­ reich befestigten, quer von der Tragstange wegragenden Vor­ sprung gebildet ist.

Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform besteht darin, daß ein zwei Tragstangen miteinander verbindendes, zur Neigeachse paralleles, stabartiges Bauteil den jeweils in eine Kulisse eingreifenden Kulissenstein bildet.

Anhand beigefügter Zeichnungen sind Vorteile von erfin­ dungsgemäßen Ausführungsbeispielen zum Teil im Vergleich zum Stand der Technik näher dargestellt, es zeigt,

Fig. A-C eine herkömmliche innen höhenverstellbare Kopf­ stütze für Kraftfahrzeugsitze in Anpassung an die jeweilige Körpergröße des Fahrgastes in unterschiedlichen Höhenstellungen;

Fig. 1A bis 1C in Gegenüberstellung zu den Fig. A-C in analoger Konfiguration die Höhenverstellung bei einer erfin­ dungsgemäßen Kopfstütze;

Fig. 2 eine schematische Frontalansicht einer innen ver­ stellbaren erfindungsgemäßen Kopfstütze;

Fig. 3 einen schematischen Vertikalschnitt etwa entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 einen schematischen Vertikalschnitt etwa entlang der Schnittlinie IV-IV in Fig. 2 und

Fig. 5 in Anlehnung an die Darstellungsweise der Fig. 3 und 4 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße sitz­ lehnenseitig höhenverstellbare Kopfstütze.

In den Fig. A-C ist eine herkömmliche innenverstellbare Kopfstütze für Kraftfahrzeugsitze in Anpassung an die jeweilige Körpergröße des Fahrgastes in unterschiedlichen Höhenstellungen gezeigt.

Die Kopfstütze 10 besitzt ein Kopfpolster 11, welches einen nicht gezeigten Kopfkasten umhüllt, der auf den in der Sitzlehne 12 unverschieblich fest gehaltenen Tragstangen 13 höhenverschieblich und arretierbar angeordnet ist. Die Fig. A und B stellen das Kopfpolster 11 in derselben Höheneinstel­ lung dar. In Fig. A ist ein Fahrgast großer Körpergröße, in Fig. B ein Fahrgast mittlerer Körpergröße und in Fig. C ein Fahrgast geringer Körpergröße teilweise gezeigt.

Die Neigung der Sitzlehne 12 entspricht dem Idealfall, weicht also etwa um 25° von der Vertikalen ab. Die Fig. A-C zeigen, daß, bedingt durch die Körperform eines normalwüchsi­ gen Menschen, nur der Fahrgast großer Körpergröße über einen hinreichend geringen Kopfabstand S zur Stütz- bzw. Anlehnflä­ che 14 des Kopfpolsters 11 verfügt, der sich indessen im Hin­ blick auf die Fig. B und C zunehmend vergrößert.

Große Abstände S sind aber nachteilig, weil sie bei Un­ fällen schädliche Beschleunigungen des menschlichen Kopfes zur Folge haben können.

In Gegenüberstellung zu den Fig. A-C zeigen die Fig. 1A, 1B und 1C in analoger Konfiguration eine erfindungsgemäße Kopfstütze 10.

Die Fig. 1A-1C zeigen, daß der Abstand S des Fahrgast- Kopfes zur Stütz- bzw. Anlehnfläche 14 des Kopfpolsters 11 in allen Fällen gleich Null ist. Das liegt im wesentlichen daran, daß der Verstellbereich der Tragstangen 13 der erfin­ dungsgemäßen Kopfstützen jeweils einen in Fahrtrichtung x bzw. entgegen der Anlehnrichtung a konvexen Bogen K bildet, welcher das Kopfpolster 10 auf seinem Verstellweg von oben (Fig. 1A) nach unten (Fig. 1C) in Richtung x nach vorn ver­ setzt. Im Unterschied hierzu weisen die Tragstangen 13 der bekannten Kopfstütze 10 gemäß den Fig. A-C eine in Fahrtrich­ tung x schräg nach oben verlaufende gerade Erstreckung auf.

Für eine weitere vorteilhafte Funktion der erfindungsge­ mäßen Kopfstütze gemäß den Fig. 1A-1C ist zudem zumindest fa­ kultativ eine besondere Kulissensteuerung wesentlich, die nachstehend näher beschrieben ist.

Gemäß den Fig. 3 und 4 ist der Kopfpolsterträger bzw. Kopfkasten 15 um eine Neigeachse N je eines auf dem konvex bogenförmigen Verstellbereich K der Tragstange 13 verschieb­ lichen und arretierbaren Gleitschuhs 16 neigbar gelagert, von dem in Fig. 3 nur die Neigeachse N gezeigt ist. In Fig. 3 ist der Verlauf des Bogens K der Tragestange 13 strichpunktiert dargestellt. Am oberen freien Ende einer jeden Tragstange 13 ist ein raumfester Kulissenstein 17 vorhanden, welcher in ei­ ner ebenfalls vom Kopfkasten 15, und zwar in dessen Seiten­ wange 21, gebildeten beweglichen schlitzartigen Kulissenfüh­ rung 18 relativverschieblich ist. Der Kulissenstein 17 kann beispielsweise aus einer zwei Tragstangen 13 jochartig mit­ einander verbindenden Querstange 19 bestehen.

In den Fig. 3 und 4 ist das Kopfpolster 11 einschließ­ lich des von ihm umhüllten Kopfkastens 15 in der untersten Höhenposition gezeigt. Der Verlauf der Längsachse L der schlitzartigen Kulissenführung 18 stellt sich als spiegelsym­ metrischer Verlauf des konvexen Bogens K der Tragstange 13 dar. Hierbei kann man sich vorstellen, daß die Spiegelebene zwischen dem Kulissenstein 17 und der Neigeachse N angeordnet ist.

Die Funktion der Kopfstütze 10 gemäß den Fig. 3 und 4 ist folgende: Wenn der umpolsterte Kopfkasten 15 nach oben verschoben werden soll, bewegt sich der Gleitschuh 16 gemein­ sam mit der Neigeachse N auf dem konvexen Bogen K der Tragstange 13 nach oben und zugleich rückwärts in Anlehnrich­ tung a. Zugleich bewegt sich die schlitzartige Kulissenfüh­ rung 18 entlang dem Kulissenstein 17 und bewirkt eine Neigung des Kopfkastens 15 in Fahrtrichtung x bzw. entgegen der An­ lehnrichtung a nach vorn. Mithin wird eine Bewegung des Kopf­ kastens 15 nach vorn erzeugt, welche eine mit der Querbewe­ gung der Neigeachse N in Richtung a auf dem Bogen K einherge­ hende Neigung kompensiert.

An dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird deutlich, daß durch einen bestimmten Verlauf von Bogen K und Kulissenfüh­ rung 18 die Bewegung des Kopfkastens 15 bei der Höhenverstel­ lung so zwangsgesteuert werden kann, daß unabhängig von der Größe des Fahrgastes der Abstand S zwischen dem Fahrgast-Kopf und der Stütz- bzw. Anlehnfläche 14 möglichst gering und kon­ stant und die Anlehnfläche 14 zudem ständig in einer vorbe­ stimmten Neigung gehalten sind.

Gemäß Fig. 5 sind in der Sitzlehne 12 zwei Führungshül­ sen 20 verankert, von denen nur eine gezeigt ist. Die Tragstange 13 ist innerhalb der Führungshülse 20 höhenver­ schieblich angeordnet. Hierzu ist ein Gleitschuh 16 vorgese­ hen, welcher um eine bezüglich der Führungshülse 20 raumfeste Neigeachse N schwenkbar ist. Die Tragstange 13 ist durch den Gleitschuh 16 hindurchgeführt. Unterseitig am freien Ende der Tragstange 13 weist diese einen Kulissenstein 17 auf. Der Ku­ lissenstein 17 ist in einer mit der Sitzlehne 12 bzw. mit der Führungshülse 20 festen schlitzartigen Kulissenführung 18 ge­ führt. Die strichpunktierte Längsachse der schlitzartigen Ku­ lissenführung 18 ist ebenfalls mit L bezeichnet. Der in Fahrtrichtung x bzw. entgegen der Anlehnrichtung a konvexe bogenförmige Verstellbereich der Tragstange 13 ist ebenfalls mit K bezeichnet.

Die Höhenverstellfunktion der sitzlehnenseitig verstell­ baren Kopfstütze gemäß Fig. 5 verläuft analog zur innenver­ stellbaren Kopfstütze entsprechend den Fig. 3 und 4. Wenn die Tragstange 13 in ihrer gemäß Fig. 5 untersten Höhenposition nach oben verschoben werden soll, gleitet der Verstellbereich K durch den Gleitschuh 16. Die mit der Querbewegung des Kopf­ kastens 15 in Richtung a einhergehende Neigung der Anordnung nach hinten wird dadurch kompensiert, daß der Kulissenstein 17 die raumfeste Kulisse 18 durchfährt und dabei die Tragstange 13 nach vorn in Richtung x neigt.

Analog zu den Darstellungen der Fig. 3 und 4 verläuft auch gemäß Fig. 5 die Längsachse L der schlitzartigen Kulis­ senführung 18 etwa spiegelbildlich zum konvexen Bogen K der Tragstange 13.

Auch am Beispiel der Fig. 5 wird deutlich, daß man die durch den konvexen Bogen K bedingte Querbewegung des Kopfka­ stens 15 bei seiner Höhenverstellung (ebenso wie bei der in­ nenverstellbaren Kopfstütze 10 gemäß den Fig. 3 und 4) durch den Verlauf der schlitzartigen Kulissenführung 18 so beein­ flussen kann, daß die Neigungsänderung der Stützfläche 14 un­ abhängig von der Körpergröße möglichst gering und konstant bleibt.

Die sitzlehnenseitig verstellbare Kopfstütze 10 gemäß Fig. 5 kann an den oberen freien Enden der Tragstangen 13 mit einer Neigeachse NK versehen sein, auf welcher der Kopfkasten 15 neigbar gelagert ist.

Bei einer sitzlehnenseitig verstellbaren Kopfstütze 10 kann die Kulissensteuerung 17, 18 so ausgeführt werden, daß sich die Relativlage des Kopfpolsters 11 bei der Höhenver­ stellung praktisch entlang einer Geraden orientiert. Anderer­ seits kann die Kulissensteuerung so ausgebildet sein, daß beispielsweise bei einer Höhenverstellung des Kopfpolsters 11 von oben nach unten das Kopfpolster durch Zwangssteuerung der Kulisse 18 zunehmend nach vorn in Richtung geneigt wird, um den ergonomisch bzw. physiologisch bedingten, größer werden­ den Abstand des Kopfes von der kopfpolsterseitigen Stützflä­ che 14 zu verringern.

Claims (9)

1. Kopfstütze (10) für Kraftfahrzeugsitze mit einem an mindestens einer Tragstange (13) gehaltenen, neigbaren und relativ zu einer Sitzlehne (12) höhenverstellbaren umpolster­ ten Kopfkasten (15), dadurch gekennzeichnet, daß bei einer innen höhenverstellbaren Kopfstütze (10), die einen relativ zur Tragstange (13) höhenverstellbaren Kopfkasten (15) auf­ weist, ein den Kopfkasten (15) verschieblich tragender tragstangenseitiger Verstellbereich (K) sich entgegen der An­ lehnrichtung (a) konvex gewölbt nach vorn (in Richtung x) er­ streckt, derart, daß der Kopfkasten (15) bei seiner Abwärts­ verstellung eine der Anlehnrichtung (a) entgegengesetzte Vor­ wärtsbewegung (in Richtung x) ausführt.

2. Kopfstütze (10) für Kraftfahrzeugsitze mit einem an mindestens einer Tragstange (13) gehaltenen, neigbaren und relativ zu einer Sitzlehne (12) höhenverstellbaren umpolster­ ten Kopfkasten (15), dadurch gekennzeichnet, daß bei einer sitzlehnenseitig höhenverstellbaren Kopfstütze (10), die eine relativ zur Sitzlehne (12) höhenverstellbare, den neigbaren Kopfkasten (15) tragende Tragstange (13) aufweist, ein in der Sitzlehne (12) verschieblicher tragstangenseitiger Verstell­ bereich (K) sich entgegen der Anlehnrichtung (a) konvex ge­ wölbt nach vorn (in Richtung x) erstreckt, derart, daß der Kopfkasten (15) bei seiner Abwärtsbewegung eine der Anlehn­ richtung (a) entgegengesetzte Vorwärtsbewegung (in Richtung x) ausführt.

3. Kopfstütze nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Neigeverstellung zwischen Kopf­ stütze (10) und oberem Bereich der Tragstange (13) kraft- und/oder formschlüssig arretierbar ist.

4. Kopfstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem tragstangenseitigen Verstellbereich (K) eine Kulissensteuerung (17, 18) zugeordnet ist, welche die mit der Höhenverstellung einhergehende Neigungsänderung des Kopfkastens (15) kompensiert.

5. Kopfstütze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer innen höhenverstellbaren Kopfstütze (10) der Kopfkasten (15) um eine in dessen unterem Bereich angeordnete Neigeachse (N) neigbar an je einem auf dem tragstangenseiti­ gen Verstellbereich (K) befindlichen Gleitschuh (16) gehalten ist und mindestens eine sich entgegengesetzt zum tragstangen­ seitigen Verstellbereich (K) spiegelsymmetrisch zu diesem er­ streckende, in Anlehnrichtung (a) konvex gewölbte Kulisse (18) aufweist, in welche ein im Abstand oberhalb der Neige­ achse (N) angeordneter, an der Tragstange (13) fester Kulis­ senstein (17) eingreift.

6. Kopfstütze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Wangen, insbesondere beide Seitenwangen (21), des Kopfkastens (15) je eine Kulisse (18) aufweisen, in welche ein zwei Tragstangen (13) miteinander verbindendes, zur Nei­ geachse paralleles, stabartiges Bauteil (19) jeweils nach Art eines Kulissensteins (17) eingreift.

7. Kopfstütze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer sitzlehnenseitig höhenverstellbaren Kopfstütze (10) im oberen Bereich je einer die Tragstange (13) haltenden sitzlehnenseitigen Führungshülse (20) ein Gleitschuh (16) um eine Neigeachse (N) schwenkbar gehalten und Vom tragstangen­ seitigen Verstellbereich (K) durchsetzt ist, und daß der Sitzhülse (20) eine mit dieser raumfeste, sich entgegenge­ setzt zum tragstangenseitigen Verstellbereich (K) spiegelsym­ metrisch zu diesem erstreckende, in Anlehnrichtung (a) konvex gewölbte Kulisse (18) zugeordnet ist, in welche ein im Ab­ stand unterhalb der Neigeachse (N) befindlicher, an der Tragstange (13) fester Kulissenstein (17) eingreift.

8. Kopfstütze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kulissenstein (17) von einem unten am tragstangensei­ tigen Verstellbereich (K) befestigten, quer von der Tragstange (13) wegragenden Vorsprung gebildet ist.

9. Kopfstütze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwei Tragstangen (13) miteinander verbindendes, zur Neigeachse (N) etwa paralleles, stabartiges Bauteil den je­ weils in eine Kulisse (18) eingreifenden Kulissenstein (17) bildet.