DE19946097A1 - Antrieb zum Verschwenken einer Kopfstütze - Google Patents

Abstract

Der Kopfstützenantrieb (10) dient zum Verschwenken einer Kopfstütze (14) zwischen einer Gebrauchstellung (A) und einer abgeklappten Stellung (C). Lange Hebelarme bewirken bei bisherigen Konstruktionen das Einleiten großer Drehmomente in den Antrieb bei unfalltypischen Belastungen. Um einen einfacheren und leichteren Kopfstützenantrieb zu realisieren, wird vorgeschlagen, daß die Kopfstütze (14) um eine oberhalb der Rückenlehne (12) angeordnete Drehachse verschwenkbar ist und ein aus der Rückenlehne (12) oder der Hutablage ragender, formschlüssig arbeitender Zugmittelantrieb (16, 18, 24) die Schwenkbewegung der Kopfstütze (14) bewirkt. Die hoch angeordnete Drehachse sorgt dafür, daß bei Unfällen kaum Momente in den Zugmittelantrieb eingeleitet werden, so daß dieser auch ohne zusätzliche Hilfsmittel die entstehenden Kräfte aufnehmen und an die Rückenlehne weiterleiten kann.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Kopfstützenantrieb zum Verschwen­ ken einer Kopfstütze zwischen einer Gebrauchsstellung und einer abge­ klappten Stellung.

Abklappbare Kopfstützen sind seit längerer Zeit bekannt und bieten die Möglichkeit, die Kopfstützen nicht genutzter Fahrzeugsitzplätze, insbe­ sondere auf der Fahrzeugrückbank, flach zu stellen und dadurch die Rundumsicht für den Fahrer zu verbessern, was wiederum der Fahrsi­ cherheit zugute kommt. Bei den bisher eingesetzten Lösungen ist die Kopfstütze entweder um eine im Bereich der Hutablage eines Fahrzeuges liegende Drehachse oder um eine Welle innerhalb der Rückenlehne eines Fahrzeuges verschwenkbar (siehe z. B. DE 40 01 361 A1). Nachteilig bei diesen Lösungen ist, daß zwischen der Kopfstütze und ihrer Schwen­ kachse ein relativ großer Hebelweg vorhanden ist, der bei den bei Unfäl­ len auftretenden Kräften für ein extrem hohes Moment um die Schwen­ kachse sorgt. Dieses hohe Drehmoment muß von den Antriebselementen sicher aufgenommen werden, um ein Abklappen der Kopfstütze bei Un­ fällen sicher zu verhindern. Entsprechend sind die Antriebselemente mit sehr hoher Sicherheit zu dimensionieren, wodurch diese voluminös, schwer und in der Herstellung teuer sind. Hinzu kommt, daß die Kopfstüt­ ze beispielsweise sehr weit in die Hutablage geschwenkt wird und diese daher nur bedingt nutzbar ist, da dort abgelegte Gegenstände sich unter den abklappenden Kopfstützen verklemmen können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Kopfstützenantrieb der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der mit geringerem Aufwand ein Abklappen der Kopfstütze ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei dem Kopf­ stützenantrieb die Kopfstütze um eine oberhalb der Rückenlehne des Sitzplatzes angeordnete Drehachse verschwenkbar ist und ein aus der Rückenlehne oder der Hutablage des Fahrzeuges tragender, formschlüs­ sig arbeitender Zugmittelantrieb die Schwenkbewegung der Kopfstütze bewirkt.

Durch die nahe der Kopfstütze oder im unteren Bereich der Kopfstütze liegende Schwenkachse wird der Abstand zwischen dem Kraftangriffs­ punkt bei einem Unfall und der Schwenkachse erheblich reduziert, wo­ durch sich die Drehmomentbelastung des Antriebes erheblich reduziert. Die erfindungsgemäße Lösung bietet daher den Vorteil, den Kopfstützen­ antrieb bei gleichbleibender Sicherheit bei Unfällen kleiner dimensionieren zu können, wodurch neben einer Reduzierung des Fahrzeuggewichts auch eine in der Regel kostengünstigere Ausführung möglich ist. Zusätzli­ che Arretierungsmittel zur Sicherung der Kopfstütze gegen Abklappen bei Unfällen sind nicht notwendig.

Zwar ermöglicht der erfindungsgemäße Kopfstützenantrieb kein vollstän­ diges Versenken der Kopfstütze hinter der Rückenlehne, beispielsweise in der Hutablage, jedoch genügt ein Verschwenken um ungefähr 90° aus der Gebrauchsstellung, um einen nahezu ungehindert freien Blick über die abgeklappte Kopfstütze durch die Heckscheibe des Fahrzeuges zu er­ möglichen. Zudem wird die Funktion der Heckablage nicht durch den Schwenkantrieb der Kopfstütze beeinträchtigt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Zugmittelantrieb einen Zahnriemen aufweist, der die Drehbewegung einer Antriebswelle in der Rückenlehne des Sitzplatzes oder der Hutabla­ ge des Fahrzeuges auf eine die Drehachse definierende Schwenkwelle überträgt, die mit der Kopfstütze verbunden ist.

Der Vorteil eines Zahnriemenantriebes gegenüber beispielsweise einer Kette besteht darin, daß er sich wesentlich kompakter und leichter ge­ stalten läßt und erheblich geringere Laufgeräusche ohne den Einsatz von Schmiermitteln verursacht. Das aufgrund der hoch angeordneten Schwenkachse niedrige Belastungsmoment auch bei Unfällen ist von dem Zahnriemen ohne die Gefahr eines Durchrutschens aufnehmbar, so daß auch bei dieser Ausführungsform besondere Arretierungsmittel zur Siche­ rung der Kopfstütze in ihrer Gebrauchsstellung entfallen können.

Da von einem freiliegenden Zugmittelantrieb eine Klemmgefahr ausgeht, ist in besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß der Zugmittelantrieb wenigstens in dem Bereich zwischen der Kopf­ stütze und der Rückenlehne von einem geschlossenen Gehäuse umge­ ben ist. Die Kapselung des Zugmittelantriebes, die auch eine Beschädi­ gung des Zugmittels und ein Eindringen von Schmutz verhindert, schirmt die bewegten Teile des Antriebes gegen eine unbeabsichtigte Berührung ab.

Eine zusätzliche Funktion des Gehäuses kann darin bestehen, die Kopf­ stütze an der Rückenlehne abzustützen. Da die Kapselung beispielsweise eines Zahnriemens ohnehin eine gewisse Dimensionierung des Gehäuses erfordert, können durch dessen entsprechend stabile Ausgestaltung die üblichen Befestigungsstangen der Kopfstütze an der Rückenlehne entfal­ len, wobei das Gehäuse die bei Unfällen auftretenden Kräfte von der Kopfstütze auf die Rückenlehne überträgt.

Zur weiteren konstruktiven Vereinfachung ist in weiterer bevorzugter Aus­ gestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Schwenkwelle und/oder die Antriebswelle an dem Gehäuse gelagert sind. Eine derartige konstruktive Ausgestaltung ermöglicht auch die Herstellung des Kopfstützenantriebes in Modulbauweise, wodurch sich eine weitere Vereinfachung der Ferti­ gungsabläufe ergibt.

Zweckmäßigerweise ist das Zugmittel in dem Gehäuse so geführt, daß der Abstand zwischen Leertrum und Lasttrum zwischen den Wellen ver­ ringert ist. Dadurch kann auch das Gehäuse in diesem Bereich schlanker ausgeführt werden, so daß sich bei verringerten Abmessungen und gerin­ gerem Gewicht ein ansprechenderes Erscheinungsbild ergibt.

Vorzugsweise treibt der Antriebsmotor des Kopfstützenantriebes die An­ triebswelle des Zugmittelgetriebes über ein Schneckengetriebe an. Ein Schneckengetriebe läßt sich leicht selbsthemmend ausführen, so daß oh­ ne weitere Hilfsmittel die Kopfstütze auch unter den bei Unfällen auftre­ tenden Drehmomenten um die Schwenkachse in ihrer Gebrauchsstellung arretiert bleibt.

Um eine größere Flexibilität bei der Anordnung des Antriebsmotors des Kopfstützenantriebes zu erhalten, kann es weiterhin von Vorteil sein, die Schnecke über eine flexible Antriebswelle mit dem Antriebsmotor zu kop­ peln und diesen im unteren Bereich der Rückenlehne oder auch außer­ halb der Rückenlehne am Fahrzeugchassis anzuordnen.

Von besonderem Vorteil ist das Vorsehen einer Sitzbelegungserkennung, die bei belegtem Sitz die Kopfstütze in ihre Gebrauchsstellung und bei freiem Sitz diese in ihre Ruhestellung verschwenkt. Eine derartige An­ steuerung des Kopfstützenantriebes stellt sicher, daß bei einem genutzten Fahrzeugsitzplatz die Kopfstütze immer aufgerichtet ist und vermeidet das Hantieren mit Schaltern, wenn man die Kopfstütze bei Nichtnutzung des Sitzplatzes abzuklappen wünscht.

Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Kopfstützenantriebes mit verschiedenen Schwenkstellungen der Kopfstütze;

Fig. 2 eine detailliertere teilgeschnittene Seitenan­ sicht ähnlich Fig. 1;

Fig. 3 eine um 90° gedrehte Ansicht der Darstel­ lung gemäß Fig. 2.

Die schematische Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt einen Kopfstützenan­ trieb 10, der die Schwenkbewegung einer oberhalb einer Rückenlehne 12 eine Fahrzeugsitzes angeordneten Kopfstütze 14 bewirkt. Der Kopfstüt­ zenantrieb 10 besteht im wesentlichen aus einem Zahnriemenantrieb, dessen Zahnriemen 16 eine auf einer Antriebswelle 18 in dem Fahrzeug­ sitz sitzende Riemenscheibe 20 mit entsprechender Verzahnung mit einer im Bereich der Kopfstütze 14 angeordneten verzahnten Riemenscheibe 22 auf einer Schwenkwelle 24 verbindet. Ein Gehäuse 26 zwischen der Kopfstütze 14 und der Rückenlehne 12 trägt die starr mit der Kopfstütze 14 verbundene Schwenkwelle 24 und umschließt den Zahnriemen 16 im freien Bereich vollständig, so daß dieser gegen äußere Einflüsse abge­ schirmt ist. Auf nähere Einzelheiten des Antriebes 10 wird später noch im Zusammenhang mit Fig. 2 und 3 eingegangen.

Der Kopfstützenantrieb 10 ermöglicht ein Verschwenken der Kopfstütze 14 von einer Gebrauchsstellung A über eine Zwischenstellung B in eine abgeklappte Stellung C. Dadurch ist es möglich, bei nicht belegten Sitz­ plätzen, insbesondere auf der Rückbank eines Fahrzeuges, die Kopfstüt­ ze abzuklappen und dadurch die Sicht des Fahrers aus der Heckscheibe zu verbessern. Die relativ hohe Anordnung der Schwenkwelle 24 sorgt dabei in der Gebrauchsstellung A dafür, daß auch unter den bei Unfällen sehr hohen auftretenden Belastungen nur ein sehr geringes Drehmoment von der Schwenkwelle 24 in den Zahnriemenantrieb eingeleitet wird, so daß es unter diesen Belastungen nicht zu einem Verschwenken der Kopf­ stütze 14 kommen kann. Zusätzliche Arretierungsmittel können insbeson­ dere bei der Verwendung selbsthemmender Getriebeelemente im An­ triebsstrang zwischen Antriebsmotor und Antriebsweile 18 entfallen.

In Fig. 2 und 3 ist der nähere konstruktive Aufbau des Kopfstützenantrie­ bes 10 dargestellt. Die Kopfstütze 14 verfügt über einen Kopfstützenrah­ men 28, der fest mit der Schwenkwelle 24 verbunden ist und die bei Un­ fällen auftretenden Kräfte aufnehmen kann. Die Schwenkwelle 24 ist an seitlichen, laschenartigen Vorsprüngen 30 des Gehäuses 26 gelagert, das gleichzeitig die Halterung für die Kopfstütze 14 an der Rückenlehne 12 bildet. Auch die Antriebswelle 18 ist an Laschen 32 an dem Gehäuse 26 gelagert, so daß der gesamte Kopfstützenantrieb 10 als Modul vormon­ tierbar ist und bei der Endmontage des Sitzes lediglich von oben in eine entsprechende Ausnehmung in der Rückenlehne 12 eingesetzt werden muß. Der mittlere Bereich 34 des Gehäuses 26 umschließt den Zahnrie­ men 16 allseitig, um jegliche Gefährdung durch den sich bewegenden Zahnriemen 16 auszuschließen und diesen vor Beschädigungen zu schützen. Der mittlere Bereich 34 des Gehäuses 16 ist erheblich schmäler als der Durchmesser der Riemenscheiben 20, 22 und führt den Zahnrie­ men an gekrümmten Flächen 36 derart, daß der Abstand zwischen Leer­ trum und Lasttrum zwischen den Wellen 18, 24 entsprechend verringert ist.

Die Durchmesser der Riemenscheibe 22 auf der Schwenkwelle 24 und der Riemenscheibe 20 auf der Antriebswelle 18 sind identisch, so daß beide Wellen 18, 24 mit gleicher Drehzahl rotieren. Es ist jedoch auch denkbar, durch entsprechende Wahl der Scheibendurchmesser ein Über­ setzungsverhältnis zwischen Antriebswelle 18 und Schwenkwelle 24 zu bewirken.

Der elektrische Antriebsmotor (nicht gezeigt) treibt über eine Flexwelle 38 eine Schnecke 40 an, die über eine Stirnverzahnung 42, die unmittelbar an einer Stirnfläche der Riemenscheibe 20 ausgeformt ist, die Antriebs­ welle 18 antreibt. Andere Ausgestaltungen des Schneckengetriebes mit z. B. Außenverzahnung des Schneckenrades oder dessen separater Aus­ bildung sind selbstverständlich ebenfalls denkbar. Ferner ist die Riemen­ scheibe 20 an ihrem Außenumfang im Bereich der der Stirnverzahnung 42 gegenüberliegenden Stirnseite mit zwei Nocken 44, 46 versehen, die mit einem Mikroschalter 48 zusammenwirken. Der erste Nocken 44 löst den Mikroschalter 48 in der Gebrauchsstellung A der Kopfstütze 14 aus, während der zweite Nocken 46 die abgeklappte Stellung C der Kopfstütze markiert. Ein Auslösen des Mikroschalters 48 veranlaßt dabei jeweils eine Unterbrechung der Antriebsbewegung.

Die Flexwelle 38 erlaubt eine flexible Anordnung des elektrischen An­ triebsmotores im Bereich der Rückenlehne 12, im Rahmen des Sitzes bzw. der Sitzbank oder auch außerhalb des Sitzes bzw. der Sitzbank am Chassis des Fahrzeuges.

Alternativ oder ergänzend zu einem rein manuellen Auslösen der Auf­ recht- oder Abklappbewegung der Kopfstütze ist die Verknüpfung mit ei­ ner Sitzbelegungserkennung vorgesehen, die bei Belegung des entspre­ chenden Sitzes automatisch ein Aufrichten der Kopfstütze 14 in ihre Ge­ brauchsstellung A veranlaßt und bei einem nicht belegten Sitzplatz die Kopfstütze 14 zur Verbesserung der Rundumsicht abklappt.

Claims (10)

1. Kopfstützenantrieb zum Verschwenken einer Kopfstütze (14) zwi­ schen einer Gebrauchsstellung (A) und einer abgeklappten Stellung (C), dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstütze (14) um eine oberhalb der Rückenlehne (12) des Sitzplatzes angeordnete Dreh­ achse (24) verschwenkbar ist und ein aus der Rückenlehne (12) oder der Hutablage des Fahrzeuges ragender, formschlüssig arbei­ tender Zugmittelantrieb (16, 18, 24) die Schwenkbewegung der Kopfstütze (14) bewirkt.

2. Kopfstützenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugmittelantrieb einen Zahnriemen (16) aufweist, der die Drehbewegung einer Antriebswelle (18) in der Rückenlehne (12) des Sitzplatzes oder der Hutablage des Fahrzeuges auf eine die Dreh­ achse definierende Schwenkwelle (24) überträgt, die mit der Kopf­ stütze (14) verbunden ist.

3. Kopfstützenantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zugmittelantrieb wenigstens im Bereich zwischen der Kopfstütze (14) und der Rückenlehne (12) von einem geschlos­ senen Gehäuse (26, 34) umgeben ist.

4. Kopfstützenantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstütze (14) über das Gehäuse (26) an der Rückenlehne (12) abgestützt ist.

5. Kopfstützenantrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schwenkwelle (24) und/oder die Antriebswelle (18) an dem Gehäuse (26, 30, 32) gelagert sind.

6. Kopfstützenantrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Zugmittel (16) in dem Gehäuse (26, 36) so geführt ist, daß der Abstand zwischen Leertrum und Lasttrum zwi­ schen den Wellen (18, 24) verringert ist.

7. Kopfstützenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Mikroschalter (48) im Bereich der Antriebswelle (18) vorgesehen ist, mit welchem die Gebrauchsstel­ lung (A) und die abgeklappte Ruhestellung (C) der Kopfstütze (14) zur Steuerung des Antriebes erfaßbar ist.

8. Kopfstützenantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Antriebsmotor über ein Schneckengetriebe (40, 42) die Antriebswelle (18) des Zugmittelgetriebes antreibt.

9. Kopfstützenantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (40) des Schneckengetriebes über eine flexible Antriebswelle (38) mit dem Antriebsmotor gekoppelt ist.

10. Kopfstützenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Sitzbelegungserkennung vorgesehen ist, die bei belegtem Sitz die Kopfstütze (14) in ihre Gebrauchsstellung (A) und bei freiem Sitz diese in ihre Ruhestellung (C) verschwenkt.