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Die
Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei
einem bekannten gattungsgemäßen Fahrzeugsitz
(
EP 0 730 993 A1 ;
5) ist eine Kopfstütze mit wenigstens einer Kopfstützenstange
verbunden und über
diese an einer Sitzlehne befestigt. Dabei ist eine Höheneinstellvorrichtung
für die
Kopfstütze
vorgesehen, die eine lehnenseitige Führung für die Kopfstützenstange
umfaßt,
in der die Kopfstützenstange
mit einer Translationsbewegung verschiebbar und damit höheneinstellbar
gehalten ist. Weiter ist eine Neigungseinstellvorrichtung für die Kopfstütze vorgesehen,
die eine in Sitzquerrichtung verlaufende Schwenkachse umfaßt, an der
die Kopfstütze
mit einer Rotationsbewegung schwenkbar und damit neigungseinstellbar
gehalten ist.
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Die
Schwenkachse ist hier am oberen Ende der Kopfstützenstange im Innenbereich
der Kopfstütze
angeordnet. Die Neigungseinstellung der Kopfstütze um diese Schwenkachse wird
unabhängig
von einer Höheneinstellung
individuell von Hand vorgenommen.
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Die
Führung
der Höheneinstellvorrichtung für die Kopfstützenstange
umfaßt
hier noch eine Kulissenführung,
durch die bei einer Verschiebung der Kopfstütze nach oben eine Zwangsbewegung
für die Kopfstütze nach
vorne erreicht wird. Die Neigungseinstellung bezüglich der Schwenkachse wird
durch diese Kulissenführung
nicht beeinflußt.
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In
einer ähnlichen
Anordnung (
EP 0 730
993 A1 ;
3)
ist eine Kopfstütze
entlang und relativ zu einer Kopfstützenstange höhenverstellbar,
wobei eine Kulissenführung
im Innenbereich der Kopfstütze angebracht
ist.
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Eine
einfache, nach vorne Verlagerung einer Kopfstütze bei einer Höhenverstellung
nach oben ist auch ohne spezielle Kulissenführung durch eine einfache Linearführung bekannt
(
EP 0 677 423 A1 ). Dazu
ist lediglich die Linearführung
gegenüber
der Lehnenebene nach vorne geneigt angebracht.
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Zudem
sind ähnliche
Höhenverstelleinrichtungen
mit mehr oder weniger zu Kulissenkurven gekrümmten Führungen für Kopfstützenstangen bekannt (
US 3 542 428 ;
DE 25 13 022 A1 ).
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Mit
allen vorstehend genannten Anordnungen soll erreicht werden, daß die Kopfstütze in jeder Höheneinstellung
in einem möglichst
geringen Abstand zum Kopf eines Sitzbenutzers liegt. Dies dient einerseits
der Bequemlichkeit während
des normalen Fahrbetriebs und verringert andererseits die Gefahr von
Hals- und Wirbelsäulenverletzungen,
sog. Whiplash-Verletzungen
bei Fahrzeugkollisionen. Mit den dargestellten Anordnungen sind
Verlagerungen und Einstellungen der Kopfstütze teilweise nur individuell
von Hand durchführbar
und werden damit ungünstig
einem Sitzbenutzer überlassen.
Bei Zwangsverlagerungen der Kopfstütze in Verbindung mit Höheneinstellungen über Kulissenführungen
sind die Einstellwege relativ eng begrenzt. Kulissenführungen,
insbesondere mit größeren Krümmungen
neigen zudem zu Schwergängigkeiten.
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Weiter
ist ein Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze bekannt, bei dem diese
im Crashfall über
ein aufblasbares Gaskissen nach vorne in den unmittelbaren Bereich
des Hinterkopfs verlagerbar ist. Im normalen Fahrbetrieb ist dagegen
die Neigungseinstellung der Kopfstütze individuell von Hand festlegbar.
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Zudem
ist ein Fahrzeugsitz mit einer linear höhenverstellbaren Kopfstütze bekannt,
wobei eine Vorrichtung zum motorischen Aus- und Einfahren der Kopfstütze diese
in Abhängigkeit
einer Sitzbelegung betätigt.
Dabei ist eine Memoryfunktion möglich.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Fahrzeugsitz mit einer
Kopfstütze
so weiterzubilden, daß diese
mit einfachen Mitteln zwangsgesteuert in jeder Höheneinstellung einen geringen Abstand
zum Kopf eines Sitzbenutzers einnimmt und Anpassungen und Optimierungen
entsprechend den fahrzeugspezifischen Gegebenheiten durch einfache Dimensionierungen
von Bauteilen erreichbar sind.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Gemäß Anspruch
1 ist zwischen die Höheneinstellvorrichtung
und die Neigungseinstellvorrichtung ein Zwischengetriebe geschaltet,
das die Translationsbewegung bei der Höheneinstellung der Kopfstütze als
Getriebeantrieb in eine Rotationsbewegung als Getriebeabtrieb für eine zwangsgekoppelte Neigungseinstellung
der Kopfstütze
umsetzt.
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Durch
ein solches Zwischengetriebe sind in weiten Grenzen zwangsgekoppelte
Neigungseinstellungen abhängig
von einem Höheneinstellweg
möglich.
Anpassungen und Optimierungen an fahrzeugspezifische Gegebenheiten
können
dabei einfach durch Dimensionierungen von Getriebebauteilen, wie
Dimensionierungen von Wellendurchmessern, und/oder Zahnraddurchmessern
erreicht werden. Damit sind durch die erfindungsgemäße Anordnung
mit einem Zwischengetriebe größere, konstruktive
Freiräume
gegenüber
den bekannten Zwangskoppelungen durch Kulissenführungen gegeben.
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In
einer ersten Alternative einer konkreten Ausführungsform ist die Schwenkachse
im Bereich des oberen Endes der Kopfstützenstange bevorzugt in einem
Innenbereich der Kopfstütze
gelagert. Die Schwenkachse ist dabei drehbewegungsübertragend
mit der Kopfstütze
verbunden. Das Zwischengetriebe ist als Seilantrieb ausgebildet.
Dabei ist das Antriebsseil mit einem Reibschluß um die Schwenkachse geschlungen
und mit einem Seilende lehnenseitig an einem ersten Befestigungspunkt
und mit dem anderen Seilende an einem zweiten Befestigungspunkt
fest verbunden oder abgestützt.
Bei einer Translationsbewegung nach oben wird dann bei einer entsprechenden
Umschlingrichtung der Schwenkachse der Seilantrieb betätigt und
die Kopfstütze
in eine bestimmte, der Höheneinstellung
optimiert zugeordnete Position geschwenkt.
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Die
Anordnung wird bevorzugt selbsthemmend ausgeführt oder kann durch an sich übliche, betätigbare
und/oder überdrückbare Verrastungen festgelegt
werden.
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Zweckmäßig sind
der erste Befestigungspunkt und der zweite Befestigungspunkt des
Antriebsseils im unteren Führungsbereich
der Führung als
Rohrführung
und der Kopfstützenstange
angeordnet. Dadurch ergeben sich insbesondere mit einer 1,5-fachen
Umschlingung der Schwenkachse günstige,
konstruktive und kinematische Gegebenheiten. Vorteilhaft wird in
den Verlauf des Antriebsseils eine Spannfeder eingesetzt, die einen
Seillängenausgleich
durchführt.
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Eine
zweite alternative Ausführungsform
mit einem Seilantrieb beinhaltet eine Neigungsverstellung, bei der
die Schwenkachse im Bereich des oberen Endes der Kopfstützenstange,
bevorzugt im Innenbereich der Kopfstütze gelagert ist. Ein zweiseitiger,
etwa in Sitzlängsrichtung
verlaufender Stellhebel ist an der Schwenkachse gelagert und mit
der Kopfstütze
fest verbunden. Der Seilantrieb besteht aus einem ersten Antriebsseil,
dessen unteres Seilende an einem ersten Anlenkpunkt im unteren Bereich
einer Rohrführung
liegt. Dieses Antriebsseil ist andererseits mit dem vorderen Ende
des Stellhebels verbunden. Ein zweites Antriebsseil ist mit seinem
unteren Seilende an einem ersten Befestigungspunkt in einem höheren Bereich
der Rohrführung
befestigt und nach unten zu einer Umlenkstelle am unteren Ende der
Rohrstange und von dort ausgehend mit dem hinteren Ende des Stellhebels
verbunden. Bei einer Translationsbewegung der Kopfstützenstange
nach oben oder unten wird dabei eine Kraft auf das erste oder zweite
Antriebsseil ausgeübt,
dadurch der Stellhebel geschwenkt und damit die Kopfstütze in ihrer Neigung
der jeweiligen Höheneinstellung
angepaßt.
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Die
vorstehend beschriebenen Seilantriebe sind einfach aufgebaut, funktionssicher
und preiswert herstellbar. Alternativ dazu können mit entsprechenden Funktionen
auch ein Kettenantrieb oder Zahnriemenantrieb verwendet werden.
Auch diese Antriebe sind hinsichtlich der Neigungseinstellung ohne
weitere Maßnahme
selbsthemmend. Zudem können
zusätzlich
zum Seiltrieb Ausgleichsspann- und zugelemente vorgesehen sein.
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In
einer dritten, alternativen Ausführungsform
ist die Schwenkachse in einem oberen Bereich der lehnenseitigen
Führung
angeordnet, wodurch diese schwenkbar gelagert ist. Ein vorderer
oder hinterer Längsbereich
der Kopfstützenstange
ist als Zahnstange ausgebildet, die mit einem lehnenseitig ortsfesten
Zahnrad kämmt.
Bei einer Höhenverstellung
der Kopfstützenstange
wird das zwangsweise Zahnrad verdreht. Das Zahnrad ist exzentrisch
gelagert, dergestalt, daß es
bei einer Translationsbewegung der Zahnstange nach oben als Exzenter
wirkt und dadurch die Führung
und damit die Kopfstütze nach
vorne geschwenkt wird. Um den Zahnstangenbereich in einer Anlage
zum Zahnrad zu halten, wird die Anordnung einer Spannfeder zwischen
einem lehnenseitig ortsfesten Anlenkpunkt und der Führung vorgeschlagen.
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In
einer vierten, alternativen Ausführungsform
weist die Höheneinstellvorrichtung
eine lehnenseitige ortsfeste Rohrführung für die Kopfstützenstange
auf. Zudem ist innerhalb der Rohrstange eine lehnenseitig ortsfeste
Zahnstange mit einem Zahnstangenteil im Bereich der Schwenkachse
angeordnet. An der Kopfstütze
ist drehbewegungsübertragend
die Schwenkachse angebracht, die mit einem mit dem Zahnstangenteil
kämmenden
Zahnrad fest verbunden ist. Dadurch wird bei einer Translationsbewegung
nach oben das Zahnrad am Zahnstangenteil verdreht und bei entsprechender
Anordnung die Kopfstütze
nach vorne geschwenkt.
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Die
in der dritten und vierten alternativen Ausführungsform eingesetzten Zwischengetriebe
mit Zahnstangen und Zahnrädern
sind einfach und funktionstüchtig
aufgebaut sowie preisgünstig
herstellbar. Die Anordnungen können
ohne weitere Maßnahmen selbsthemmend
ausgeführt
werden. Anpassungen und Dimensionierungen sowie Abhängigkeiten
zwischen translatorischen und rotatorischen Bewegungen können in
weiten Grenzen einfach durch Bauteildimensionierungen durchgeführt werden.
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Anhand
einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Fahrzeugsitzes
mit einer Kopfstütze,
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1a eine
schematische Darstellung der 1,5-fachen Umschlingung der Schwenkachse
durch das Antriebsseil,
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2 eine
schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Fahrzeugsitzes
mit einer Kopfstütze,
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3 eine
schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Fahrzeugsitzes
mit einer Kopfstütze,
und
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4 eine
schematische Darstellung eines vierten Ausführungsform eines Fahrzeugsitzes
mit einer Kopfstütze.
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In
der 1 ist ein Fahrzeugsitz 1 mit einer Kopfstütze 2 dargestellt,
die mit einer als Rohrstange ausgebildeten Kopfstützenstange 3 verbunden
und über
diese an einer Sitzlehne 4 befestigt ist.
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Der
Fahrzeugsitz 1 umfaßt
eine Höheneinstellvorrichtung 5 für die Kopfstütze 2 mit
einer lehnenseitigen Rohrführung 6 für die Kopfstützenstange 3.
In dieser Rohrführung 6 ist
die Kopfstützenstange 3 mit
einer Translationsbewegung verschiebbar und damit höheneinstellbar
gehalten.
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Der
Fahrzeugsitz 1 umfaßt
weiter eine Neigungseinstellvorrichtung 8 für die Kopfstütze 2 mit
einer in Sitzquerrichtung verlaufenden Schwenkachse 9.
Die Schwenkachse 9 ist im Bereich des oberen Endes der
Kopfstützenstange 3 in
einem Innenbereich der Kopfstütze 2 gelagert
und drehbewegungsübertragend
und damit neigungseinstellbar mit der Kopfstütze 2 verbunden.
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Zwischen
die Höheneinstellvorrichtung 5 und die
Neigungseinstellvorrichtung 8 ist ein Seilantrieb 10 als
Zwischengetriebe geschaltet, der die Translationsbewegung bei einer
Höheneinstellung
der Kopfstütze 2 als
Getriebeantrieb in eine Rotationsbewegung als Getriebeabtrieb für eine zwangsgekoppelte Neigungseinstellung
der Kopfstütze 2 umsetzt.
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Wie
dies in den 1 und 1a lediglich schematisch
dargestellt ist, ist ein Antriebsseil 11 des Seilantriebs 10 mit
einem Reibschluß 1,5-fach
um die Schwenkachse 9 geschlungen und mit einem Seilende
lehnenseitig an einem ersten Befestigungspunkt 12 am unteren
Ende der Rohrführung 6 festgelegt. Wie
dies ebenfalls lediglich schematisch in der 1 dargestellt
ist, ist das andere Seilende an einem zweiten Befestigungspunkt 13 im
unteren Führungsbereich
entweder am unteren Ende der Kopfstützenstange 3 oder,
wie dies strichliert eingezeichnet ist, am unteren Ende der Rohrführung 6 festgelegt,
so daß bei
einer Translationsbewegung nach oben die Kopfstütze 2 bei entsprechender
Umschlingrichtung der Schwenkachse 9 nach vorne geschwenkt
wird. Dabei können
zusätzlich
Ausgleichsspann- und zugelemente am Antriebsseil vorgesehen sein,
z. B. eine in das Antriebsseil 11 eingesetzte Spannfeder 14.
Die Anordnung wird bevorzugt selbsthemmend ausgeführt oder
kann durch an sich übliche,
betätigbare und/oder überdrückbare Verrastungen
festgelegt werden.
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In
der 2 ist eine alternative Ausführungsform eines Fahrzeugsitzes 20 mit
einer Kopfstütze 21 dargestellt,
die mit einer Kopfstützenstange 22 verbunden
und über
diese an einer Sitzlehne 23 befestigt ist.
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Der
Fahrzeugsitz 20 umfaßt
eine Höheneinstellvorrichtung 18 für die Kopfstütze 21,
die eine lehnenseitige Rohrführung 26 für die Kopfstützenstange 22 aufweist.
In dieser Rohrführung 26 ist
die Kopfstützenstange 22 mit
einer Translationsbewegung verschiebbar und damit höheneinstellbar
gehalten.
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Weiter
umfaßt
der Fahrzeugsitz 20 eine Neigungseinstellvorrichtung 19 für die Kopfstütze 21 mit einer
in Sitzquerrichtung verlaufenden Schwenkachse 24, die im
Bereich des oberen Endes der Kopfstützenstange 22 in einem
Innenbereich der Kopfstütze 21 gelagert
ist. Diese Schwenkachse 24 ist über einen daran gelagerten,
in Sitzlängsrichtung
verlaufenden, zweiseitigen Stellhebel 25 drehbewegungsübertragend
mit der Kopfstütze 21 verbunden.
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Zur
Umsetzung der Translationsbewegung bei der Höheneinstellung der Kopfstütze 21 in
eine Rotationsbewegung für
eine zwangsgekoppelte Neigungseinstellung der Kopfstütze 21 ist
ein Seilantrieb 27 als Zwischengetriebe vorgesehen. Hierbei
ist ein erstes Antriebsseil 28 mit einem unteren Seilende
an einem ersten Anlenkpunkt 29 im Bereich unterhalb der
Rohrführung 26 festgelegt.
Dieses erste Antriebsseil 28 ist innerhalb der als Rohrstange
ausgebildeten Kopfstützenstange 22 nach
oben bis in einen Bereich unterhalb der Schwenkachse 24 geführt und dort
nach außerhalb
der Kopfstützenstange 22 umgelenkt
und mit dem oberen Seilende mit einem vorderen Ende 30 des
Stellhebels 25 verbunden.
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Ein
zweites Antriebsseil 31 ist mit dem unteren Seilende an
einem ersten Befestigungspunkt 32 in einem mittleren Bereich
der Rohrführung 26 befestigt
und von dort nach unten zu einer Umlenkstelle 33 am unteren
Ende der Kopfstützenstange 22 geführt. Weiter
ist das zweite Antriebsseil 31 innerhalb der Kopfstützenstange 22 nach
oben bis in einen Bereich unterhalb der Schwenkachse 24 geführt, dort
nach außerhalb
der Kopfstützenstange 22 umgelenkt
und mit dem oberen Seilende mit dem hinteren Ende 34 des
Stellhebels 25 verbunden.
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Dadurch
wird bei einer nach oben gerichteten Translationsbewegung der Kopfstützenstange 22 der
Stellhebel 25 zu einer Neigungsverstellung der Kopfstütze 21 nach
vorne geschwenkt, während
der Stellhebel 25 bei einer nach unten gerichteten Translationsbewegung
der Kopfstützenstange 22 zu
einer Neigungsverstellung der Kopfstütze 21 nach hinten geschwenkt
wird. Auch hier können
wieder zusätzliche
Ausgleichsspann- und zugelemente vorgesehen sein, wie dies in der 2 mit
der strichliert eingezeichneten Feder 35 angedeutet ist.
Die Anordnung kann dabei z.B. durch an sich bekannte betätigbare und/oder überdrückbare Verrastungen
festgelegt werden.
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In
der 3 ist eine dritte Ausführungsform eines Fahrzeugsitzes 40 mit
einer Kopfstütze 41 dargestellt,
die mit einer Kopfstützenstange 42 verbunden
und über
diese an einer Sitzlehne 43 befestigt ist.
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Der
Fahrzeugsitz 40 umfaßt
eine Höheneinstellvorrichtung 44 für die Kopfstütze 41,
die eine lehnenseitige Rohrführung 45 für die Kopfstützenstange 42 aufweist.
In dieser Rohrführung 45 ist
die Kopfstützenstange 42 mit
einer Translationsbewegung verschiebbar und damit höheneinstellbar
gehalten.
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Weiter
umfaßt
der Fahrzeugsitz 40 eine Neigungseinstellvorrichtung 46 für die Kopfstütze 41 mit einer
in Sitzquerrichtung verlaufenden Schwenkachse 47, die in
einem oberen Bereich der Rohrführung 45 angeordnet
ist. Über
diese Schwenkachse 47 ist die Rohrführung 45 schwenkbar
gelagert.
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Zur
Umsetzung der Translationsbewegung bei einer Höheneinstellung der Kopfstütze in eine
Rotationsbewegung für
eine zwangsgekoppelte Neigungseinstellung der Kopfstütze 41 ist
zwischen der Höheneinstellvorrichtung 44 und
der Neigungseinstellvorrichtung 46 ein Zwischengetriebe 48 vorgesehen.
Dieses Zwischengetriebe 48 umfaßt einen vorderen, unteren
Längsbereich
der Kopfstützenstange 42 als
Zahnstange 49 sowie ein lehnenseitig ortsfestes Zahnrad 50.
Dieses Zahnrad 50 ist exzentrisch gelagert und kämmt mit
der Zahnstange 49. Dadurch wird bei einer Translationsbewegung
nach oben durch das sich drehende Zahnrad 50 die Rohrführung 45 und
damit über
die Kopfstützenstange 42 die Kopfstütze 41 nach
vorne geschwenkt.
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Zur
Vorspannung des Bereichs der Zahnstange 49 auf das Zahnrad 50 hin
ist zwischen einem lehnenseitig ortsfesten Anlenkpunkt 51 und
der Rohrführung 45 eine
Spannfeder 52 angeordnet. Auch hier kann die Anordnung
wieder selbsthemmend ausgeführt
oder durch an sich bekannte betätigbare und/oder überdrückbare Verrastungen
festgelegt sein.
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In
der 4 ist eine vierte Ausführungsform eines Fahrzeugsitzes 58 mit
einer Kopfstütze 59 dargestellt,
die mit einer als Rohrstange ausgebildeten Kopfstützenstange 60 verbunden
und über
diese an einer Sitzlehne 61 befestigt ist.
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Der
Fahrzeugsitz 58 umfaßt
eine Höheneinstellvorrichtung 62 für die Kopfstütze 59 mit
einer lehnenseitigen Rohrführung 63,
in der die Kopfstützenstange 60 höhenverschiebbar
gehalten ist.
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Der
Fahrzeugsitz 58 umfaßt
ferner eine Neigungseinstellvorrichtung 64, die eine innerhalb
der Kopfstützenstange 60 angeordnete,
lehnenseitig an einem Befestigungspunkt 68 festgelegte
Zahnstange 65 mit einem Zahnstangenteil 66 im
Bereich einer Schwenkachse 67 aufweist.
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An
der Kopfstütze 59 ist
die Schwenkachse 67 drehbewegungsübertragend angebracht, wobei die
Schwenkachse 67 mit einem mit dem Zahnstangenteil 66 kämmenden
Zahnrad 69 fest verbunden ist. Dadurch wird bei einer Translationsbewegung nach
oben das Zahnrad 69 am Zahnstangenteil 66 entlanggeführt, verdreht
und die Kopfstütze 59 nach vorne
geschwenkt. Die Anordnung kann wiederum durch an sich übliche,
betätigbare
und/oder überdrückbare Verrastungen
festgelegt werden.