DE19961172A1 - Fahrzeugsitz - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Rückenlehne (6) mit einer verstellbaren Lordosenstütze (14) und einer verstellbaren Kopfstütze (12). Um Zusammenhänge zwischen der Einstellung der Lordosenstütze (14) und der Kopfstütze (12) zur Verbesserung der Insassensicherheit auszunutzen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Lordosenstütze (14) und die Kopfstütze (12) so miteinander zu koppeln, daß eine Verstellung der Lordosenstütze (14) eine Verstellung der Kopfstütze (12) bewirkt und umgekehrt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Rückenlehne mit einer verstellbaren Lordosenstütze und einer verstellbaren Kopfstütze.

Es sind bereits seit längerem Kraftfahrzeugsitze bekannt, deren Rückenlehnen mit verstellbaren Lordosenstützen und verstellbaren Kopfstützen ausgestattet sind. Während sich Lordosenstützen zur Anpassung an eine mehr oder weniger stark gebeugte Sitzhaltung mit krummem oder geradem Rücken üblicherweise nach vorne und hinten, d. h. in und entgegen der Fahrtrichtung verstellen lassen und darüber hinaus zur Anpassung an unterschiedliche Körpergrößen verschiedener Fahrzeuginsassen in einigen Fällen auch höhenverstellbar sind, sind Kopfstützen fast durchweg höhenverstellbar in der Rückenlehne montiert, wobei einzelne Kopfstützen auch eine Verstellung in und entgegen der Fahrtrichtung gestatten, um sie näher an den Kopf eines auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrzeuginsassen heranzuführen.

Da Lordosenstützen und Kopfstützen in funktioneller Hinsicht völlig unterschiedliche Aufgaben besitzen, erfolgt ihre Verstellung bisher stets unabhängig voneinander. Jedoch bestehen zwischen der Einstellung der Lordosenstütze und der Einstellung der Kopfstütze durchaus Zusammenhänge:

• - Zum einen wählen große Fahrzeuginsassen gewöhnlich eine hohe Einstellung der Lordosenstütze und sollten auch eine hohe Einstellung der Kopfstütze vornehmen. Dies unterbleibt jedoch häufig, weil sich eine zu tief eingestellte Kopfstütze im Unterschied zu einer zu tief eingestellten Lordosenstütze für den Fahrzeuginsassen im normalen Fahrbetrieb nicht negativ bemerkbar macht. Entsprechendes gilt für kleine Fahrzeuginsassen, die aus Bequemlichkeitsgründen meistens eine tiefe Einstellung der Lordosenstütze wählen, bei denen jedoch die Kopfstütze häufig zu hoch eingestellt ist, entweder weil diese Einstellung werkseitig für normal große Fahrzeuginsassen vorgenommen wurde, oder weil das Fahrzeug zuvor von einem größeren Fahrzeuginsassen gefahren wurde. Eine falsch eingestellte Kopfstütze führt jedoch bei Unfällen nicht selten zu schweren Weichteilverletzungen im Halswirbelbereich, insbesondere zum Schleudertrauma, wenn sie zu tief eingestellt ist.
• - Zum anderen sollte aus Sicherheitsgründen der Abstand zwischen dem Kopf des Fahrzeuginsassen und der Kopfstütze so klein wie möglich sein. Diese Vorgabe wird bei aufrechter Sitzhaltung mit geradem Rücken am besten erfüllt. Eine solche Sitzhaltung ist gewöhnlich bei weit nach vorne verstellter Lordosenstütze am bequemsten, weil dann der Rücken des Fahrzeuginsassen auf seiner vollen Länge abgestützt wird. Allerdings nehmen gewöhnlich viele Fahrzeuginsassen eine gebeugte Sitzhaltung mit krummem Rücken ein, weil sie diese als bequemer empfinden. Bei einer solchen Sitzhaltung wird häufig keine Lordosenstütze verwendet oder diese weit nach hinten verstellt. Gleichzeitig ist der horizontale Abstand zwischen dem Kopf und der Kopfstütze verhältnismäßig groß, weil der Kopf infolge der gebeugten Sitzhaltung nach vorne geneigt ist. Ein zu großer Abstand zwischen der Kopfstütze und dem Kopf des Fahrzeuginsassen kann bei Unfällen ebenfalls zu Verletzungen führen.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Fahrzeugsitz der eingangs genannten Art Zusammenhänge zwischen der Lordosenstützeneinstellung und der Kopfstützeneinstellung auszunutzen, um die Sicherheit eines auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrzeuginsassen zu verbessern und sein Verletzungsrisiko zu verkleinern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lordosenstütze und die Kopfstütze so miteinander gekoppelt oder miteinander koppelbar sind, daß eine Verstellung der Lordosenstütze eine Verstellung der Kopfstütze bewirkt und/oder eine Verstellung der Kopfstütze eine Verstellung der Lordosenstütze bewirkt. Diese Kopplung zwischen Lordosenstütze und Kopfstütze kann sowohl die Höhenverstellung als auch die Verstellung in und entgegen der Fahrtrichtung betreffen, wobei die Verstellung der Lordosenstütze in der Höhe immer eine Verstellung der Kopfstütze in der Höhe bewirkt, und umgekehrt, bzw. die Verstellung der Lordosenstütze in horizontaler Richtung immer eine Verstellung der Kopfstütze in horizontaler Richtung bewirkt, und umgekehrt. Die Erfindung nutzt die Tatsache aus, daß eine als unbequem oder störend empfundene Stütze eher richtig eingestellt wird, als eine Stütze, deren Wirkung im normalen Fahrbetrieb nicht spürbar ist. Durch die Verstellung der als unbequem oder störend empfundenen Stütze wird durch die erfindungsgemäßen Merkmale die jeweils andere Stütze so verstellt, daß die Insassensicherheit verbessert wird. Das heißt, eine zu hoch oder zu tief oder zu weit vorne eingestellte und daher unbequeme Lordosenstütze oder eine zu weit nach vorne bewegte und beim Anlehnen des Oberkörpers den Kopf nach vorne drückende und somit störende Kopfstütze wird eher richtig eingestellt als eine zu hoch oder zu tief eingestellte oder in verhältnismäßig großem Abstand vom Kopf befindliche Kopfstütze bzw. eine relativ weit nach hinten verlagerte Lordosenstütze, die für den Fahrzeuginsassen nicht spürbar ist.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Kopplungseinrichtung vor, welche die Lordosenstütze und die Kopfstütze so miteinander koppelt, daß eine Höhenverstellung der Lordosenstütze eine Höhenverstellung der Kopfstütze in derselben Richtung, d. h. nach oben bzw. nach unten bewirkt, und umgekehrt. Das heißt, wenn ein großer Fahrzeuginsasse eine für ihn zu tief eingestellte und damit als unbequem empfundene Lordosenstütze nach oben verstellt, bewegt er durch die Kopplungseinrichtung gleichzeitig die Kopfstütze mit nach oben. Umgekehrt bewegt ein kleiner Fahrzeuginsasse die Kopfstütze mit nach unten, wenn er die zu hoch eingestellte und damit unbequeme Lordosenstütze nach unten verstellt. Bei Vornahme einer Höhenverstellung der Kopfstütze im Sitzen oder während der Fahrt ist darüber hinaus die Bequemlichkeit der Lordosenstütze ein guter Indikator für eine richtige Höheneinstellung.

Gemäß einer weiteren, als Alternative oder zusätzlich vorgesehenen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Lordosenstütze und die Kopfstütze so miteinander gekoppelt, daß eine Verstellung der Lordosenstütze nach vorne in Fahrtrichtung eine Verstellung der Kopfstütze nach hinten entgegen der Fahrtrichtung bewirkt, und umgekehrt. Das heißt, wenn ein Fahrzeuginsasse, der eine krumme Körperhaltung mit gebeugtem Rücken bevorzugt, eine für ihn zu weit vorne eingestellte und damit als unbequem empfundene Lordosenstütze nach hinten verstellt, bewegt er durch die Kopplung gleichzeitig die Kopfstütze nach vorne und damit näher an seinen Kopf heran. Umgekehrt bewegt ein Fahrzeuginsasse, der eine aufrechte Körperhaltung mit gradem Rücken bevorzugt, eine für ihn zu weit vorne eingestellte und daher als störend empfundene Kopfstütze nach hinten oder eine für ihn zu weit hinten eingestellte und damit eine unzureichende Abstützung bietende Lordosenstütze nach vorne, bis eine für ihn bequeme Sitzhaltung erreicht ist, in der sich die Kopfstütze in einem geringen Abstand hinter seinem Kopf befindet und die Lordosenstütze gegen seine Lordosen anliegt.

Das heißt, durch die erfindungsgemäßen Merkmale wird die Kopfstütze mit verstellt, wenn eine als unbequem empfundene Lordosenstütze vom Fahrzeuginsassen in eine als bequemer empfundene Stellung gebracht wird, und die Lordosenstütze wird mitverstellt, wenn eine als störend empfundene Kopfstütze etwas nach hinten bewegt wird, wobei im zuletzt genannten Fall ein relativ großer Abstand zwischen Kopf und Kopfstütze dadurch vermieden wird, daß sich die Lordosenstütze infolge einer durch die Kopplung bedingten Vorwärtsbewegung gegen den Rücken des Fahrzeuginsassen anlegt und einen Druck auf diesen ausübt. Bei einem Gebrauch des Fahrzeugs durch verschiedene Fahrzeuginsassen wird durch die Kopplung außerdem erreicht, daß eine von einem ersten Fahrzeuginsassen vorgenommene Einstellung der Kopf oder Lordosenstütze von einem zweiten Fahrzeuginsassen mit anderer Anatomie als unbequem oder störend und somit als einstellungsbedürftig empfunden wird.

Die Kopplung ist bevorzugt eine mechanische Kopplung, bei der zur Bewegungsübertragung ein mechanisches Koppelelement dient, wie beispielsweise eine Koppelstange oder ein Koppelrahmen. Alternativ dazu ist jedoch auch eine elektrische Kopplung möglich, bei der die jeweiligen Verstellmechanismen der Kopfstütze und der Lordosenstütze gemeinsam angetrieben werden oder die Bewegung einer Stütze von einem Sensor erfaßt und in elektrische Signale umgewandelt wird, die in einer Steuerung verarbeitet und in Form von Steuersignalen zur Steuerung des Antriebs der anderen Stütze dienen. Weiter kann auch eine Fluidkopplung verwendet werden, bei der eine Flüssigkeit die Bewegung überträgt oder ein Gas aus einer aufblasbaren Kammer der Lordosenstütze in eine aufblasbare Kammer der Kopfstütze gepumpt wird, um zum Beispiel eine mit einer Rückwärtsbewegung der Lordosenstütze gekoppelte Vorwärtsbewegung der Kopfstütze zu bewirken.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß auf getrennte Betätigungseinrichtungen für die Lordosenstützenverstellung und die Kopfstützenverstellung verzichtet werden kann, indem man diese jeweils mit einer gemeinsamen Betätigungsvorrichtung in der Höhe bzw. in und entgegen der Fahrtrichtung verstellt. Diese gemeinsame Betätigungsvorrichtung kann elektrisch oder manuell betätigbar sein, wobei ein elektrischer Antrieb, ein Handrad oder eine Pumpe zur Betätigung zweckmäßigerweise ortsfest in der Rückenlehne montiert und durch mindestens eine flexible Welle mit einem Verstellmechanismus der beweglich gelagerten Lordosenstütze und Kopfstütze bzw. durch flexible Leitungen mit Fluidzylindem zum Verstellen der Lordosenstütze und der Kopfstütze oder mit aufblasbaren Kammern innerhalb derselben verbunden ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die Kopplungseinrichtung insbesondere bei mechanischer Kopplung im Falle eines Heckaufpralls auf ein mit dem Fahrzeugsitz ausgestattetes Kraftfahrzeug genutzt werden, um die Kopfstütze näher an den Kopf des Fahrzeuginsassen heranzubewegen. Dies erfolgt zweckmäßig dadurch, daß die Lordosenstütze entgegen der Fahrtrichtung nach hinten bewegt wird, wenn die vom Fahrzeuginsassen darauf ausgeübten Trägheitskräfte einen vorgegebenen Wert übersteigen, und infolge der Kopplung eine gleichzeitige Vorwärtsbewegung der Kopfstütze hervorgerufen wird. Da beim Heckaufprall der Fahrzeuginsasse zudem im Sitz nach oben steigt, wird dieser Vorwärtsbewegung der Kopfstütze bevorzugt eine gleichzeitige Aufwärtsbewegung der Kopfstütze überlagert. Diese läßt sich durch eine geeignete Ausbildung der Kopplungseinrichtung erreichen, zum Beispiel durch eine mit einer Koppelstange oder einem Koppelrahmen verbundene Steuerstange oder Schwinge, welche die im wesentlichen horizontale Rückwärtsbewegung der Lordosenstütze in eine kombinierte Vorwärts- und Aufwärtsbewegung der Kopfstütze umwandelt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes mit einer mechanischen Kopplung zwischen der Kopfstütze und der Lordosenstütze, die eine gemeinsame Höhenverstellung bewirkt;

Fig. 2 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht eines anderen erflndungsgemäßen Fahrzeugsitzes mit einer mechanischen Kopplung zwischen der Kopfstütze und der Lordosenstütze, die eine gemeinsame Verstellung in entgegengesetzten Richtungen in bzw. entgegen der Fahrtrichtung bewirkt;

Fig. 3 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht einer noch anderen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes, bei dem die Kopfstütze bei einem Heckaufprall auf das Fahrzeug nach vorne und nach oben bewegt wird;

Fig. 4 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht eines noch anderen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes mit einer mechanischen Kopplung zwischen der Kopfstütze und der Lordosenstütze, die eine gemeinsame Höhenverstellung bewirkt, sowie mit einer Fluidkopplung zwischen der Kopfstütze und der Lordosenstütze, die eine gemeinsame Verstellung in entgegengesetzten Richtungen in bzw. entgegen der Fahrtrichtung bewirkt;

Fig. 5a und 5b schematische teilweise geschnittene Seitenansichten eines anderen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes mit einer Fluidkopplung zwischen der Kopfstütze und der Lordosenstütze zwecks gemeinsamer Anpassung an unterschiedliche Körperhaltungen;

Fig. 6 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht eines noch anderen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes mit aufblasbaren Kammem in der Lordosenstütze und der Kopfstütze;

Fig. 7 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht eines Teils eines gegenüber dem Fahrzeugsitz aus Fig. 6 leicht abgewandelten Fahrzeugsitzes;

Fig. 8 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht eines noch anderen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes mit unabhängigen Verstellmechanismen zur Höhenverstellung der Lordosenstütze und der Kopfstütze sowie mit einem gemeinsamen Antrieb;

Fig. 9 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht eines noch weiteren erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes mit unabhängigen Verstellmechanismen zur Höhenverstellung der Lordosenstütze und der Kopfstütze sowie mit getrennten, jedoch gemeinsam angesteuerten Antrieben;

Fig. 10 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes mit manueller Höhenverstellung der Lordosenstütze und sensorisch gekoppelter Höhenverstellung der Kopfstütze;

Fig. 11 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht eines noch weiteren erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes mit manueller Höhenverstellung der Kopfstütze und sensorisch gekoppelter Anpassung der mit mehreren aufblasbaren Kammern versehenen Lordosenstütze.

Die in der Zeichnung dargestellten Kraftfahrzeugsitze 2 bestehen im wesentlichen aus einem gepolsterten Sitzteil 4 und einer gepolsterten Rückenlehne 6, die mittels eines Handrades 8 um eine zwischen dem Sitzteil 4 und der Rückenlehne 6 angeordnete Schwenkachse 10 verschwenkbar ist. Die Rückenlehne 6 ist mit einer nach oben überstehenden Kopfstütze 12 und einer im Inneren der Rückenlehne 6 untergebrachten Lordosenstütze 14 versehen.

Der in Fig. 1 dargestellte Fahrzeugsitz 2 weist eine in Richtung des Doppelpfeils A höhenverstellbare Kopfstütze 12 und eine in Richtung des parallelen Doppelpfeils B höhenverstellbare Lordosenstütze 14 auf. Die Lordosenstütze 14 ist zudem in horizontaler Richtung in und entgegen der Fahrtrichtung verstellbar.

Ein Verstellmechanismus 16 zur Verstellung der Lordosenstütze 14 in und entgegen der Fahrtrichtung umfaßt ein seitlich am Sitz 2 angebrachtes Handrad 18, das über eine flexible Welle 20 drehfest mit einem Ritzel 22 verbunden ist. Das Ritzel 22 steht im Zahneingriff mit einem entgegen der Fahrtrichtung über die Lordosenstütze 14 überstehenden und als Zahnstange ausgebildeten horizontalen Ausleger 24, die in einer Horizontalführung 26 in und entgegen der Fahrtrichtung verschiebbar geführt ist. Die Führung 26 umfaßt ein Drehlager 28 für das Ritzel 22 und ist starr mit einem Koppelrahmen 30 verbunden, der sich in Verlängerung zweier Tragstangen 32 der Kopfstütze 12 nach unten bis zur Führung 26 erstreckt und starr mit den Tragstangen 32 verbunden ist. Der Koppelrahmen 30 ist in einem unteren Gleitlager 34 in der Nähe der Horizontalführung 26 längsverschiebbar geführt. Außerdem sind die Tragstangen 32 der Kopfstütze 12 in der Nähe des oberen Endes der Rückenlehne 6 jeweils in einer Rohrführung 36 längsverschiebbar geführt. Mit dem Koppelrahmen 30 ist eine zu dessen Längsachse parallele Zahnstange 40 starr verbunden, die mit einem ortsfest in der Rückenlehne 6 angebrachten und drehbar gelagerten Antriebsritzel 42 im Zahneingriff steht. Das Ritzel 42, die Zahnstange 40 und ein seitlich an der Rückenlehne 6 angebrachtes Handrad (nicht dargestellt) mit einer mit der Achse des Ritzels 42 fluchtenden Drehachse bilden einen Verstellmechanismus 44 zur gemeinsamen Höhenverstellung der Kopfstütze 12 und der Lordosenstütze 14.

Durch die mechanische Kopplung zwischen der Kopfstütze 12 und der Horizontalführung 26 der Lordosenstütze 14 bewirkt eine Drehung des Handrades des Verstellmechanismus 44, daß die Kopfstütze 12 und die Lordosenstütze 14 je nach Drehrichtung um das gleiche Maß nach oben oder nach unten bewegt werden. Die Abmessungen des Koppelrahmens 30 und damit der Abstand zwischen der Kopfstütze 12 und der Lordosenstütze 14 sind so gewählt, daß sich die Kopfstütze 12 unabhängig von der Größe eines Fahrzeuginsassen im wesentlichen in der richtigen Höhe hinter dessen Kopf befindet, wenn die Höhe der Lordosenstütze 14 für die Anatomie des Fahrzeuginsassen richtig eingestellt ist. Eine richtige Einstellung bedeutet hier, daß sich die Lordosenstütze 14 in Höhe der Lordosen des Fahrzeuginsassen befindet, so daß sie diese anatomisch richtig abstützt und damit nicht als unbequem empfunden wird. Eine zu hoch oder zu tief eingestellte Lordosenstütze 14 ist demgegenüber unbequem und wird deshalb vom Fahrzeuginsassen zumeist in die richtige Stellung gebracht. Dabei sorgt die Kopplung zwischen der Lordosenstütze 14 und der Kopfstütze 12 dafür, daß sich diese dann ebenfalls in der richtigen Position hinter dem Kopf des Fahrzeuginsassen befindet. Alternativ könnte die Höhenverstellung des gesamten Systems auch durch Hochziehen oder Hinabdrücken der Kopfstütze 12 erfolgen, wobei in diesem Fall der Verstellmechanismus 44 entbehrlich wäre.

Um eine ungewollte Abwärtsbewegung der Kopfstütze 12, des Koppelrahmens 30 und der Lordosenstütze 14 zu verhindern, kann entweder der Verstellmechanismus 44 selbstsperrend ausgebildet sein, oder es kann eine von Hand aktivierbare Arretierung 48 vorgesehen werden, zum Beispiel im Bereich der Rohrführungen 36 für die Tragstangen 32 der Kopfstütze 12 (nur schematisch angedeutet).

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Fahrzeugsitz 2 ist die Lordosenstütze 14 nur in Richtung des Doppelpfeils C in und entgegen der Fahrtrichtung verstellbar, wobei ihr Aufbau und derjenige des Verstellmechanismus 16 zum Verstellen der Lordosenstütze 14 in und entgegen der Fahrtrichtung im wesentlichen demjenigen aus Fig. 1 entspricht, außer daß das Ritzel 22 mit der Abtriebswelle eines ortsfest in der Rückenlehne 6 montierten Elektromotors (nicht dargestellt) verbunden ist, der an Stelle des Handrades als Antrieb für den Verstellmechanismus 16 dient. Weiter weist der in Fig. 2 dargestellte Fahrzeugsitz 2 eine höhenverstellbare Kopfstütze 12 auf, deren Tragstangen 32 in herkömmlicher Weise in Rohrführungen 36 verschiebbar und durch Einrasten in unterschiedlichen Raststellungen arretierbar sind. Die starr miteinander verbundenen und durch einen Ausleger 50 nach unten verlängerten Rohrführungen 36 sind jedoch um eine horizontale Schwenkachse 52 verschwenkbar, die zwischen den beiden Führungen 36 im Bereich der Austrittsöffnungen für die Tragstangen 32 angeordnet ist. Das untere Ende des Auslegers 50 ist gelenkig mit einer Koppelstange 54 verbunden, deren unteres Ende drehbar auf der Schwenkachse 10 der Rückenlehne 6 gelagert ist und die zwischen ihrem unteren und ihrem oberen Ende starr mit dem nach hinten überstehenden Ausleger 24 der Lordosenstütze 14 verbunden ist.

Wenn bei dieser Anordnung durch eine Betätigung des Elektromotors des Verstellmechanismus 16 die Lordosenstütze 14 vom Rücken des Fahrzeuginsassen weg bewegt wird, weil dieser eine gebeugte Sitzhaltung mit krummem Rücken bevorzugt und daher die vorgeschobene Lordosenstütze 14 als unbequem empfindet, wird die Koppelstange 54 in Fig. 2 im Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 10 verschwenkt. Dadurch wird die Kopfstütze 12 in den Rohrführungen 36 in Richtung des Doppelpfeils D entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse 52 verschwenkt. Dadurch wird die Kopfstütze 12 an den Kopf des Fahrzeuginsassen angenähert, der sich ansonsten bei einer gebeugten Sitzhaltung in einem verhältnismäßig großem Abstand von der Kopfstütze 12 befinden würde. Gleichzeitig wird die Kopfstütze 12 infolge der Lage der Achse 52 etwas nach unten geschwenkt, da der Kopf eines Fahrzeuginsassen mit gebeugter Körperhaltung gewöhnlich etwas tiefer liegt als derjenige eines Fahrzeuginsassen mit aufrechter Körperhaltung.

Wenn der Fahrzeugsitz 2 danach von einem Fahrzeuginsassen benutzt wird, der eine aufrechte Sitzhaltung mit geradem Rücken und aufrechtem Kopf bevorzugt und die nach vorne verschwenkte Kopfstütze 12 als störend empfindet, kann er durch eine entsprechende Betätigung des Elektromotors des Verstellmechanismus 16 die Kopfstütze 12 wieder nach hinten schwenken, wodurch gleichzeitig die Lordosenstütze 14 nach vome bewegt wird und für eine bessere Abstützung seines Rückens und damit für eine für ihn bequemere Sitzhaltung sorgt.

Durch die Lage der Schwenkgelenke an den entgegengesetzten Enden der Koppelstange 54 und durch die Lage der Schwenkachse 52 der Rohrführungen 36 können sowohl die Richtung als auch das Maß der Schwenkbewegung der Kopfstütze 12 in breitem Umfang verändert und gut an die menschliche Anatomie angepaßt werden.

Der Verstellmechanismus 16 besitzt im normalen Fahrbetrieb eine selbstsperrende Wirkung und verhindert eine Verschiebung der Lordosenstütze 14 nach hinten, wenn vom Fahrzeuginsassen fahrttypische Kräfte entgegen der Fahrtrichtung in die Lordosenstütze 14 eingeleitet werden. Wenn jedoch bei einem Heckaufprall auf ein mit dem Fahrzeugsitz 2 ausgerüstetes Kraftfahrzeug die vom Fahrzeuginsassen auf die Lordosenstütze 14 ausgeübten Trägheitskräfte einen vorgegebenen Wert übersteigen, wird der Ausleger 24 entgegen der Selbstsperrung des Verstellmechanismus 16 nach hinten verschoben und dadurch die Kopfstütze 12 nach vorne verschwenkt und an den Kopf des Fahrzeuginsassen angenähert.

Da der Fahrzeuginsasse bei einem starken Heckaufprall in der Regel auch im Sitz 2 nach oben steigt, wird in diesem Fall die Kopfstütze 12 bei dem in Fig. 3 dargestellten Fahrzeugsitz 2 durch die vom Fahrzeuginsassen auf die Lordosenstütze 14 ausgeübten Kräfte nicht nur nach vorne verschwenkt, sondern gleichzeitig auch nach oben bewegt, wie durch den Pfeil E und die in unterbrochenen Linien dargestellte Kopfstütze 12 angezeigt. Um dies zu erreichen, ist bei dem Fahrzeugsitz 2 aus Fig. 3 die Horizontalführung 26 der Lordosenstütze 14 zusammen mit dem Verstellmechanismus 16 zur Verstellung in und entgegen der Fahrtrichtung auf einer Doppelschwinge 56 beweglich gelagert, und das untere Ende des Koppelrahmens 30 ist über ein Drehgelenk 58 mit dieser beweglich gelagerten Horizontalführung 26 verbunden.

Der Verstellmechanismus 44 zur Höhenverstellung von Kopfstütze 12 und Lordosenstütze 14 greift bei diesem Fahrzeugsitz 2 statt am Koppelrahmen 30 unmittelbar an der Doppelschwinge 56 an, wobei der Antrieb zum Beispiel durch ein Handrad 59 oder einen Elektromotor erfolgen kann. Wie bei dem Fahrzeugsitz 2 aus Fig. 2 sind die Rohrführungen 36 für die starr mit dem Koppelrahmen 30 verbundenen Tragstangen 32 der Kopfstütze 12 um eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende horizontale Schwenkachse 52 schwenkbar.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Fahrzeugsitz 2 sind die Kopfstütze 12 und die Lordosenstütze 14 wie bei den in Fig. 1 und 3 dargestellten Fahrzeugsitzen 2 gemeinsam mechanisch höhenverstellbar, wobei der Höhenverstellmechanismus 44 im wesentlichen demjenigen aus Fig. 1 entspricht, mit dem Unterschied, daß der Koppelrahmen 30 nicht starr mit der Kopfstütze 12 verbunden ist. Anders als bei dem Fahrzeugsitz 2 aus Fig. 1 ist die Lordosenstütze 14 zudem so mit der Kopfstütze 12 gekoppelt, daß wie bei dem Fahrzeugsitz 2 aus Fig. 2 eine Verstellung der Lordosenstütze 14 entgegen der Fahrtrichtung ein Verschwenken der Kopfstütze 12 in Fahrtrichtung bewirkt, und umgekehrt (Doppelpfeile C und F). Dazu weist der Fahrzeugsitz 2 in Fig. 4 eine kleine handbetätigte Hydraulikpumpe 60 auf, die Hydraulikfluid zwischen zwei Hydraulikzylindern 62, 64 hin und her pumpt. Die beiden, durch flexible Leitungen 70 mit der Pumpe 60 verbundenen Hydraulikzylinder 62, 64 sind so angeordnet, daß der eine (62) die Lordosenstütze 14 in der Horizontalführung 26 in einer Richtung und der andere das untere Ende der Tragstangen 32 der Kopfstütze 12 in Bezug zum oberen Ende des Koppelrahmens 30 in entgegengesetzter Richtung verschiebt. Die Rohrführungen 36 der Kopfstützentragstangen 32 sind wie bei dem Fahrzeugsitz aus Fig. 2 im Bereich der Austrittsöffnungen für die Tragstangen 32 um eine quer verlaufende horizontale Schwenkachse 52 schwenkbar. Weiter ist am oberen Ende des Koppelrahmens 30 eine in Fahrtrichtung verlaufende Führung 66 vorgesehen, in der das untere Ende der Tragstangen 32 vom Hydraulikzylinder 64 entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Lordosenstütze 14 nach vome bzw. nach hinten verschoben wird. Durch diese Verschiebung wird die Kopfstütze 12 wie bei dem Fahrzeugsitz aus Fig. 2 nach vorne geschwenkt, wenn ein Fahrzeuginsasse mit einer Vorliebe für eine gekrümmte Körperhaltung durch Betätigung der Pumpe 60 die Lordosenstütze 14 entgegen der Fahrtrichtung nach hinten bewegt.

Durch eine Neigung der Führung 66 in Bezug zur Horizontalen bzw. zur Führung 26 der Lordosenstütze 14 oder durch eine gekrümmte Ausbildung der Führung 66 in einer vertikalen Ebene läßt sich der Schwenkbewegung der Kopfstütze 12 eine mehr oder weniger ausgeprägte Translationsbewegung derselben in Längsrichtung der Tragstangen 32 überlagern, um die Kopfstütze 12 beim Verschwenken nach Wunsch entweder aus der Rückenlehne 6 auszufahren oder in diese einzuziehen.

Der in Fig. 5a und 5b dargestellte Fahrzeugsitz 2 weist ebenfalls eine Fluidkopplung zwischen der Lordosenstütze 14 und der Kopfstütze 12 auf, um die Lordosenstütze 14 und die Kopfstütze 12 gleichzeitig an unterschiedliche Körperhaltungen eines Fahrzeuginsassen anzupassen, wobei das Fluid jedoch von einem Gas gebildet wird. Bei diesem Fahrzeugsitz 2 umschließen sowohl die Kopfstütze 12 als auch die Lordosenstütze 14 jeweils eine aufblasbare Kammer 72, 74. Die beiden Kammern 72, 74 sind jeweils durch eine Schlauchleitung 76, 78 mit einer Luftpumpe 80 verbunden, die von einem Elektromotor (nicht dargestellt) angetrieben wird. Die Pumpe 80 ist so angeordnet, daß sie je nach Drehrichtung des Elektromotors Luft aus der Kammer 74 der Lordosenstütze 14 in die Kammer 72 der Kopfstütze 14 bzw. aus der Kammer 72 der Kopfstütze 12 in die Kammer 74 der Lordosenstütze 14 pumpt. Der Bezug 82 der Kopfstütze 12 ist elastisch ausgebildet; so daß er sich beim Aufpumpen der Kammer 72 ausdehnen kann.

Ein Fahrzeuginsasse, der eine gebeugte Körperhaltung mit krummem Rücken einnimmt, wie in Fig. 5a dargestellt, benutzt die Lordosenstütze 14 in der Regel nicht, da sie für ihn unbequem ist. Bei aufgeblasener Lordosenstütze 14 wird er daher Luft aus dieser abpumpen, um seinen Sitzkomfort zu vergrößern. Diese Luft wird in die Kopfstütze 12 gepumpt, wodurch sich der horizontale Abstand zwischen dem Kopf eines Fahrzeuginsassen und der Kopfstütze 12 verkleinert. Umgekehrt wird eine stark aufgeblasene Kopfstütze 12 von einem Fahrzeuginsassen mit aufrechter Körperhaltung und geradem Rücken als störend empfunden. Er wird daher Luft aus der Kopfstütze 12 abpumpen, wodurch er gleichzeitig die Abstützung im Bereich seiner Lordosen und damit seinen Sitzkomfort merklich verbessert. Sobald ein guter Sitzkomfort erreicht ist, ist auch die Stellung der Kopfstütze 12 wieder so, daß ihr Abstand vom Kopf des Fahrzeuginsassen in etwa der gleiche ist, wie bei dem Fahrzeuginsassen mit gebeugter Körperhaltung und im wesentlichen entleerter Lordosenstütze 14.

Obwohl das System in Fig. 5a und 5b als geschlossenes System dargestellt ist, kann auch ein offenes System verwendet werden, zum Beispiel wenn die Luftmengen zum Aufblasen der Kopfstütze 12 und der Lordosenstütze 14 unterschiedlich groß sind. In diesem Fall ist eine zusätzliche Steuerung (nicht dargestellt) vorgesehen.

Um zu erreichen, daß die aufblasbaren Kammern 74, 72 in der Lordosenstütze 14 bzw. in der Kopfstütze 12 bei einem Heckaufprall auf ein mit dem Fahrzeugsitz 2 ausgestattetes Fahrzeug ähnlich wie Airbags eine energieabsorbierende und abbremsende Wirkung zeigen, können die Kammern 74, 72 oder die Schlauchleitungen 76, 78 mit Überdruckventilen ausgestattet werden, die sich bei Überschreiten eines vorgegebenen Luftdrucks in den Kammern 72, 74 öffnen und Luft aus diesen entweichen lassen.

Wie in Fig. 6 dargestellt, kann auch bei einem Fahrzeugsitz 2 mit aufblasbaren Kammern 74, 72 in der Lordosenstütze 14 und in der Kopfstütze 12 die bei einem Heckaufprall vom Fahrzeuginsassen auf die Lordosenstütze 14 ausgeübte Kraft ausgenutzt werden, um die Kopfstütze 12 näher an den Kopf des Fahrzeuginsassen heranzubewegen. Dazu sind die beiden Kammern 74, 72 außer über eine elektrisch angetriebene Pumpe 80 auch noch durch ein Ventil 82 verbünden, das beispielsweise als Einwegüberdruckventil ausgebildet ist und sich bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks in der Kammer 74 der Lordosenstütze 14 öffnet, so daß Luft durch den hohlen Koppelrahmen 30 und die hohlen Tragstangen 32 in die Kammer 72 der Kopfstütze 12 strömt. In diesem Fall sollte die Kammer 74 der Lordosenstütze 14 selbst dann ein verhältnismäßig großes Luftvolumen aufweisen, wenn sie nur wenig aufgeblasen ist, so daß auch in diesem Fall ausreichend Luft zum Aufblasen der Kopfstütze 12 vorhanden ist. Alternativ kann ein zusätzlicher Luftspeicher mit Druckluft vorgesehen sein, dessen Inhalt beim Öffnen des Ventils 82 in die Kammer 72 der Kopfstütze 12 zugeführt wird.

Im übrigen entspricht der Fahrzeugsitz demjenigen aus Fig. 1, d. h. die höhenverstellbare Kopfstütze 12 ist durch einen auf den Koppelrahmen 30 einwirkenden Höhenverstellmechanismus entsprechend dem Höhenverstellmechanismus 44 aus Fig. 1 mechanisch mit der höhenverstellbaren Lordosenstütze 14 gekoppelt (nicht dargestellt).

Fig. 7 zeigt den oberen Teil einer Rückenlehne 6 mit der Kopfstütze 12, wobei im Unterschied zu Fig. 6 die Form der aufblasbaren Kammer 72 in der Kopfstütze 12 so ausgebildet ist, daß sich diese bei aufgeblasener Kammer 72 besser an die Form des Kopfes und des Nackens des Fahrzeuginsassen anpaßt. Das heißt, die Kammer 72 weist in aufgeblasenem Zustand (in Fig. 6 und 7 in unterbrochenen Linien angezeigt) einen nach unten über die Unterseite der Kopfstütze 12 überstehenden Kammerteil 84 auf, der den Nacken des Fahrzeuginsassen auffängt und abbremst.

Der in Fig. 8 dargestellte Fahrzeugsitz 2 weist eine Kopfstütze 12 und eine Lordosenstütze 14 auf, die mit Hilfe von zwei getrennten Zahnstangen-/Ritzel-Getrieben 86, 88 höhenverstellbar sind. Die beiden Ritzel 90, 92 der Getriebe 86, 88 werden jedoch von einem gemeinsamen Elektromotor 94 oder einem gemeinsamen Handrad über flexible Wellen 96 angetrieben. Durch unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse der Getriebe 86, 88 können hier im Gegensatz zum Fahrzeugsitz 2 aus Fig. 1 oder 6 bei der gemeinsamen Höhenverstellung der Lordosenstütze 14 und der Kopfstütze 12 unterschiedlich große Bewegungswege erreicht werden. Zum Beispiel kann eine Höhenverstellung der Lordosenstütze 14 um 10 mm einer Höhenverstellung der Kopfstütze 12 um 15 mm entsprechen. Alternativ können die unterschiedlichen Übersetzungen auch durch unterschiedliche Getriebe 96 am Abtrieb des gemeinsamen Elektromotors 94 oder des gemeinsamen Handrades eingestellt werden.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten Fahrzeugsitz 2 sind die Kopfstütze 12 und die Lordosenstütze 14 nicht nur mittels getrennter Zahnstangen-/Ritzel-Getriebe 86, 88 höhenverstellbar, sondern sie weisen auch getrennte Antriebsmotoren 98, 100 auf, die jedoch über eine gemeinsame elektronische Steuerung 102 so gesteuert werden, daß eine Höhenverstellung der Lordosenstütze 14 eine gleichzeitige Höhenverstellung der Kopfstütze 12 bewirkt, und umgekehrt. Durch eine entsprechende Programmierung der Steuerung 102 kann hier nicht nur das Verhältnis der Bewegungswege unterschiedlich groß gewählt werden, sondern es ist auch möglich, beispielsweise die Bewegung der einen Stütze 12, 14 früher als diejenige der anderen 14, 12 anzuhalten oder das Verhältnis der Bewegungswege in Abhängigkeit von der Ausgangslage und der Bewegungsrichtung der Stützen 12, 14 unterschiedlich groß zu machen. Außerdem ist es möglich, die Zwangskopplung zwischen den beiden Stützen 12, 14 auf Anforderung aufzuheben, um die Stützen 12, 14 zu entkoppeln, so daß jeweils nur eine ausgewählte Stütze 12 oder 14 höhenverstellt wird. Dies kann zum Beispiel genutzt werden, um ohne einen mechanischen Eingriff in das System einen optimalen Abstand zwischen der Kopfstütze 12 und der Lordosenstütze 14 einzustellen.

Bei dem in Fig. 10 dargestellten Fahrzeugsitz 2 wird die vom Fahrzeuginsassen über ein Handrad 104 eingestellte Höhe der Lordosenstütze 14 von einem Sensor 106 erfaßt. Das Ausgangssignal des Sensors 106 wird einer Steuerung 102 zugeführt, die eine entsprechende Ansteuerung eines Antriebsmotors 108 eines elektrischen Höhenverstellmechanismus 110 der Kopfstütze 12 bewirkt.

Im Unterschied zu dem in Fig. 10 dargestellten Fahrzeugsitz 2 wird bei dem Fahrzeugsitz 2 in Fig. 11 eine vom Fahrzeuginsassen manuell eingestellten Kopfstützenhöhe über einen Sensor 112 erfaßt und zur Anpassung der Höhe der Lordosenstütze 14 verwendet. Die letztere enthält dort mehrere übereinander angeordnete Luftkammern 114, 116, 118, die über ein Mehrwegeventil 120 miteinander und mit einer Pumpe 122 verbunden sind. Die Pumpe 122 und das Ventil 120 werden von einer elektronischen Steuerung 124 gesteuert, der die Ausgangssignale des Sensors 112 zugeführt werden. Wenn zum Beispiel die Kopfstütze 12 vom Fahrzeuginsassen aus der untersten Position manuell nach oben verstellt wird, wird von der Pumpe 122 Luft aus der untersten Kammer 114 der Lordosenstütze 14 in die darüberliegende Kammer 116 gepumpt und so die Stelle nach oben verschoben, an der die Lordosenstütze 14 den Rücken des Fahrzeuginsassen stützt. Selbstverständlich können mehr als drei Kammern 114, 116, 118 vorgesehen werden.

Zur Verstellung in und entgegen der Fahrtrichtung kann vom Fahrzeuginsassen zusätzliche Luft in eine oder mehrere der Kammern 114, 116, 118 gepumpt oder aus diesen abgelassen werden. Alternativ kann der Luftdruck in den nicht-aktiven Kammern in einem bestimmten Verhältnis zum Luftdruck in den aktiven Kammern gehalten werden, um den Rücken des Fahrzeuginsassen ober- und unterhalb der aktiven Kammer ebenfalls etwas abzustützen.

Außerdem ist es möglich, im Fahrbetrieb Luft zwischen den einzelnen Kammern 114, 116, 118 hin und her zu pumpen, um durch die Lordosenstütze 14 eine zeitweilige Massage des Rückens des Fahrzeuginsassen zu bewirken.

Claims (15)

1. Fahrzeugsitz, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Rückenlehne mit einer verstellbaren Lordosenstütze und einer verstellbaren Kopfstütze, dadurch gekennzeichnet, daß die Lordosenstütze (14) und die Kopfstütze (12) so miteinander gekoppelt oder miteinander koppelbar sind, daß eine Verstellung der Lordosenstütze (14) eine Verstellung der Kopfstütze (12) bewirkt und/oder eine Verstellung der Kopfstütze (12) eine Verstellung der Lordosenstütze (14) bewirkt.

2. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lordosenstütze (14) und die Kopfstütze (12) durch eine Kopplungseinrichtung (30; 94, 96, 97; 98, 100, 102; 102, 106, 108; 112, 120, 122, 124) so miteinander gekoppelt sind, daß eine Höhenverstellung der Lordosenstütze (14) eine Höhenverstellung der Kopfstütze (12) in derselben Richtung bewirkt und/oder eine Höhenverstellung der Kopfstütze (12) eine Höhenverstellung der Lordosenstütze (14) in derselben Richtung bewirkt.

3. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lordosenstütze (14) und die Kopfstütze (12) durch eine Kopplungseinrichtung (50, 54; 60, 62, 64; 72, 74, 76, 78, 80) so miteinander gekoppelt sind, daß eine Verstellung der Lordosenstütze (14) in oder entgegen der Fahrtrichtung eine Verstellung der Kopfstütze (12) in jeweils entgegengesetzter Richtung bewirkt und/oder eine Verstellung der Kopfstütze (12) in oder entgegen der Fahrtrichtung eine Verstellung der Lordosenstütze (14) in jeweils entgegengesetzter Richtung bewirkt.

4. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (48) zum Arretieren der Kopfstütze (12) und der Lordosenstütze (14) in Richtung ihrer Höhenverstellung.

5. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstellmechanismus (44) zur Höhenverstellung der Lordosenstütze (14) oder der Kopfstütze (12) selbstsperrend ist.

6. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lordosenstütze (14) oder ein Verstellmechanismus (16; 62; 88) der Lordosenstütze (14) elektrisch oder mechanisch mit der Kopfstütze (12) oder einem Verstellmechanismus (64; 86) der Kopfstütze (12) gekoppelt ist.

7. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lordosenstütze (14) und die Kopfstütze (12) eine gemeinsame Betätigungsvorrichtung (18; 60; 80; 94) für die Verstellung in der Höhe und/oder in und entgegen der Fahrtrichtung aufweisen.

8. Fahrzeugsitz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung mindestens einen Antrieb (18; 94) umfaßt, der ortsfest in der Rückenlehne (6) oder in einem Sitzteil des Fahrzeugsitzes (2) montiert und durch mindestens eine flexible Welle (20; 96) mit einem Verstellmechanismus (16; 86, 88) zum Verstellen der Lordosenstütze (14) und/oder der Kopfstütze (12) verbunden ist.

9. Fahrzeugsitz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung eine Pumpe (80; 60) umfaßt, die ortsfest in der Rückenlehne (6) oder in einem Sitzteil (4) des Fahrzeugsitzes (2) montiert und durch Leitungen (76, 78; 30, 78; 70) mit der Lordosenstütze (14) und der Kopfstütze (12) oder mit einem Verstellmechanismus (62, 64) zum Verstellen der Lordosenstütze (14) und/oder der Kopfstütze (12) verbunden ist.

10. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lordosenstütze (14) mindestens eine aufblasbare Kammer (74; 114, 116, 118) umfaßt, und daß die Zufuhr oder Entnahme von Gas aus der Kammer (74; 114, 116, 118) eine Verstellung der Kopfstütze (12) bewirkt.

11. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstütze (12) eine aufblasbare Kammer (72) umfaßt, und daß die Zufuhr oder Entnahme von Gas aus der Kammer (72) eine Verstellung der Lordosenstütze (14) bewirkt.

12. Fahrzeugsitz nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine Pumpe (80; 122) zum Hin- und Herbewegen von Gas zwischen der Kammer (74; 114, 116, 118) der Lordosenstütze (14) und der Kammer (72) der Kopfstütze (12).

13. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung eine Vorwärtsbewegung der Kopfstütze (12) bewirkt, wenn bei einem Heckaufprall eine vom Fahrzeuginsassen auf die Lordosenstütze (14) ausgeübte Kraft einen vorgegebenen Wert übersteigt.

14. Fahrzeugsitz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung eine gleichzeitige Aufwärtsbewegung der Kopfstütze (12) bewirkt.

15. Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugsitz nach einem der vorangehenden Ansprüche.