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Die Erfindung betrifft eine Kopfstütze eines Kraftfahrzeugsitzes mit einer Längs- und Höhenverstellung, sowie einen Kraftfahrzeugsitz mit einer ebensolchen Kopfstütze.
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Kraftfahrzeugsitze mit verstellbaren Kopfstützen werden in modernen Kraftfahrzeugen eingesetzt, um die Sicherheit der Insassen zu erhöhen. Bei einem Auffahrunfall in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges, wenn also z.B. ein Fahrzeug auf ein anderes auffährt, wird der Körper des Insassen des vorderen Kraftfahrzeuges schnell und stark nach hinten in den Sitz gepresst. Gleichzeitig schnellt der Kopf nach hinten, das Genick kann dabei überdehnt werden (Schleudertrauma). Eine Kopfstütze fängt die abrupte Rückwärtsbewegung des Kopfes auf. Um die Gefahr eines Schleudertraumas zu vermindern, ist es während der Fahrt in dem Kraftfahrzeug wünschenswert, die Kopfstütze möglichst in unmittelbarer Nähe am Hinterkopf des Insassen zu positionieren bzw. der Hinterkopf sollte direkt an der Kopfstütze anliegen. Außerdem kann der Insasse bei in einer für ihn geeigneten Position der Kopfstütze seinen Kopf anlehnen und eine komfortable Ruheposition einnehmen. Eine individuell für jeden Benutzer in Längs- und Vertikalposition verstellbare Kopfstütze erhöht also den Komfort und die Sicherheit des Benutzers während der Fahrt.
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Eine so verstellbare Kopfstütze wird in
EP 1 705 057 B1 vorgestellt. Das Kopfstützenpolster der Kopfstütze kann mittels eines Gestänges in Längsrichtung und Höhe verstellt werden. Das Gestänge ist so konstruiert, dass bei Verstellung der Kopfstütze diese unidirektional gleichzeitig sowohl in Längs- als auch Vertikalrichtung verstellt wird. Eine Verstellung der Kopfstütze selbst entweder in Längs- oder Vertikalrichtung ist nicht möglich. Die Verstellung der Kopfstütze in der Vertikalen erfolgt über ein Tragelement, das Kopfstütze und Kraftfahrzeugsitz verbindet. Diese Kopfstütze soll vor allem den Hinterkopf des Insassen des Kraftfahrzeugsitzes bei einem Auffahrunfall stützen und die Gefahr eines Schleudertraumas verringern (sog. Crashaktive Kopfstütze).
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Eine weitere crashaktive Kopfstütze zeigt
DE 10 2009 019 439 B3 . Diese Kopfstütze ist so ausgeführt, dass mittels eines Getriebeelements sowohl das Kopfstützenpolster als auch der hintere Teil der Kopfstütze in Längsrichtung nach vorne zum Hinterkopf des Insassen des Kraftfahrzeugsitzes verstellt wird. Über ein Tragelement, das Kopfstütze und Kraftfahrzeugsitz verbindet, kann die Kopfstütze in vertikaler Richtung verstellt werden. Die Kopfstütze selbst ist lediglich nach vorne und hinten in Längsrichtung verstellbar.
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Beide genannten Kopfstützen weisen Nachteile auf. Die Kopfstützen können nur im Wesentlichen in Längsrichtung verstellt werden. Die Verstellung in vertikaler Richtung erfolgt über ein Tragelement. Die Verstellung mittels Gestänge bzw. Getriebe weist konstruktionsbedingt ein gewisses Spiel aufgrund von Fertigungstoleranzen auf und erfordert u. U. einen relativ großen Kraftaufwand vom Benutzer.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kopfstütze für einen Kraftfahrzeugsitz bereitzustellen, die sich leicht sowohl in Längs- als auch Vertikalrichtung verstellen lässt und ein so geringes Spiel aufweist, dass sich die Kopfstütze exakt in der vom Benutzer gewünschten Position arretieren lässt.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße längs- und höhenverstellbare Kopfstütze für einen Kraftfahrzeugsitz umfasst ein Kopfstützenpolster, ein Kopfstützengestänge und ein erstes sowie ein zweites Gelenksystem. Das Kopfstützenpolster ist über das erste und das zweite Gelenksystem mit dem Kopfstützengestänge derart verbunden, dass das Kopfstützenpolster relativ zum Kopfstützengestänge sowohl in Längsrichtung als auch in Vertikalrichtung beweglich gelagert ist. Erstes und zweites Gelenksystem sind unabhängig voneinander bewegbar ausgeführt. Das Kopfstützenpolster lässt sich auf diese Weise vom Benutzer in beliebiger Weise in Längs- und Vertikalrichtung individuell einstellen. Es ist ebenfalls möglich, dass der Benutzer das Kopfstützenpolster ausschließlich in Längsrichtung bzw. ausschließlich in vertikaler Richtung verstellen kann, ohne dass die Notwendigkeit besteht, den Neigungswinkel der Kopfstütze zu verändern.
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Diese Anordnung der erfindungsgemäßen Kopfstütze gewährleistet, dass das Kopfstützenpolster in einer optimalen Position hinter dem Kopf des Benutzers positioniert ist, bei einem Unfall in Längsrichtung des Kraftfahrzeugsitzes, z.B. bei einem Auffahrunfall, ein Zurückschnellen des Kopfes des Benutzers verhindert und die Gefahr eines Schleudertraumas für den Benutzer verringert.
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Weiterführende Ausbildungen der Erfindung zur Sensorvorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 dargelegt.
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In einer weiteren Gestaltung der Erfindung ist das erste Gelenksystem derart ausgeführt, dass über das erste Gelenksystem das Kopfstützenpolster vornehmlich in Längsrichtung bewegt werden kann. Der Benutzer des Kraftfahrzeugsitzes ist daher in der Lage, über das erste Gelenksystem der erfindungsgemäßen Kopfstütze das Kopfstützenpolster so dicht an seinen Hinterkopf zu verstellen, dass die Gefahr eines Schleudertraumas bei einem Auffahrunfall vermindert wird. Außerdem unterstützt das Kopfstützenpolster bei entsprechender Einstellung des Kopfstützenpolsters den Kopf des Benutzers und sorgt damit für einen größeren Komfort während der Fahrt.
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In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist das zweite Gelenksystem derart ausgebildet, dass über das zweite Gelenksystem das Kopfstützenpolster vornehmlich in Vertikalrichtung bewegt werden kann. Der Benutzer des Kraftfahrzeugsitzes kann über das zweite Gelenksystem der erfindungsgemäßen Kopfstütze das Kopfstützenpolster je nach seiner Körpergröße individuell in der Höhe dicht an seinen Hinterkopf verstellen. So wird einerseits der Gefahr eines Schleudertraumas entgegengewirkt, gleichzeitig der Komfort für den Benutzer erhöht.
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In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist das erste Gelenksystem und/oder das zweite Gelenksystem so ausgeführt, dass das Gelenksystem Schwenkbewegungen ausführt. Um das Kopfstützenpolster in der Längs- und Vertikalrichtung zu verstellen, führen die Gelenksysteme Schwenkbewegungen aus. Das erste Gelenksystem schwenkt derart, dass das Kopfstützenpolster vornehmlich in Längsrichtung bewegt wird. Das zweite Gelenksystem verstellt das Kopfstützenpolster über Schwenkbewegungen vornehmlich in der Vertikalen. Eine Verstellung des Kopfstützenpolsters über eine aufwändige Mechanik z.B. über ein Schraubengestänge ist durch diese vorteilhafte Anordnung nicht notwendig.
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In einer weiteren Gestaltung der Erfindung weist die Kopfstütze ein Verbindungselement auf, das das erste Gelenksystem mit dem zweiten Gelenksystem verbindet. Über das Verbindungselement kann der Benutzer das Kopfstützenpolster der Kopfstütze leicht und komfortabel in jeder beliebigen Längs- und Vertikalrichtung gleichzeitig verstellen. Es ist möglich, das Kopfstützenpolster nur in Längsrichtung zu verstellen. Über das erste Gelenksystem wird dabei das Kopfstützenpolster in Längsrichtung verstellt. Das über das Verbindungselement mit dem ersten Gelenksystem verbundene zweite Gelenksystem kompensiert die zwangsgeführte Bewegung des Kopfstützenpolsters in vertikaler Richtung. Das Kopfstützenpolster kann ebenfalls über das zweite Gelenksystem nur in vertikaler Richtung verstellt werden. Die zwangsgeführte Bewegung des Kopfstützenpolsters in Längsrichtung wird durch das erste Gelenksystem, das über das Verbindungselement, das erstes und zweites Gelenksystem verbindet, kompensiert.
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In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist das Verbindungselement, das erstes und zweites Gelenksystem verbindet, derart gelagert, dass es keine Schwenkbewegung ausführt, wenn erstes und/oder zweites Gelenksystem eine Schwenkbewegung ausführen. Das Verbindungselement verbindet lediglich die Gelenksysteme derart, dass diese frei schwenken können und so das Kopfstützenpolster in Längs- und Vertikalrichtung verstellen.
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In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist das Verbindungselement, das erstes und zweites Gelenksystem verbindet, über jeweils zwei Gelenke mit dem ersten und/oder zweiten Gelenksystem verbunden. Das Verbindungselement verfügt über vier Gelenke, von denen jeweils zwei mit dem ersten bzw. dem zweiten Gelenksystem verbunden sind. Die beiden Gelenksysteme sind so über die Gelenke mit dem Verbindungselement verbunden, dass sie im Wesentlichen im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Die Schwenkbewegung über die Gelenke des ersten Gelenksystems verstellt das Kopfstützenpolster in Längsrichtung. In vertikaler Richtung wird das Kopfstützenpolster durch eine Schwenkbewegung über die Gelenke des zweiten Gelenksystems verstellt.
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In einer weiteren Gestaltung der Erfindung verfügt das erste und/oder zweite Gelenksystem über jeweils vier Gelenke. Die Gelenke befinden sich im Wesentlichen an den Enden der Gelenkhebel des ersten und/oder zweiten Gelenksystems. Zwei Gelenke verbinden das Kopfstützengestänge mit dem zweiten Gelenksystem, zwei Gelenke verbinden das zweite Gelenksystem mit dem Verbindungselement. Das erste Gelenksystem ist über zwei Gelenke mit dem Verbindungselement verbunden, zwei weitere Gelenke verbinden das erste Gelenksystem mit dem Kopfstützenpolster.
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Das erste und/oder zweite Gelenksystem verfügt in einer weiteren Ausbildung der Erfindung über jeweils vier Gelenkhebel. Das Kopfstützenpolster ist mit einem Gelenkhebel des ersten Gelenksystems starr verbunden. Dieser Gelenkhebel ist mit zwei weiteren Gelenkhebeln des ersten Gelenksystems über Gelenke verbunden. Der Gelenkhebel des Verbindungselementes, der im Wesentlichen parallel zum Gelenkhebel verläuft, und der das Kopfstützenpolster verbindet, bildet den vierten Gelenkhebel des ersten Gelenksystems. Der erste Gelenkhebel des zweiten Gelenksystems bildet das Kopfstützengestänge oder ein mit dem Kopfstützengestänge verbundenes Trägerelement. Zwei Gelenkhebel verbinden das zweite Gelenksystem über Gelenke mit dem Kopfstützengestänge bzw. dem Trägerelement. Der Gelenkhebel des Verbindungselementes, das im Wesentlichen parallel zum Kopfstützengestänge verläuft, bildet den vierten Gelenkhebel des zweiten Gelenksystems.
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In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist jeder Gelenkhebel eines Gelenksystems über genau zwei Gelenke mit zwei weiteren Gelenkhebeln desselben Gelenksystems verbunden. Über diese Gelenke ist jedes der beiden Gelenksysteme schwenkbar gelagert. Die Gelenke befinden sich im Wesentlichen an den Enden der Gelenkhebel eines Gelenksystems. Zwei Gelenkhebel des ersten Gelenksystems sind über jeweils zwei Gelenke mit dem Verbindungselement verbunden, zwei weitere Gelenke verbinden zwei Gelenkhebel des ersten Gelenksystems mit dem Gelenkhebel, der mit dem Kopfstützenpolster verbunden ist. Zwei Gelenke verbinden das Kopfstützengestänge mit zwei Gelenkhebeln des zweiten Gelenksystems. Diese Gelenkhebel sind über zwei Gelenke mit dem Verbindungselement verbunden.
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Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Zeichnungen schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 Längs- und höhenverstellbare Kopfstütze für einen Kraftfahrzeugsitz in Ausgangsposition
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2 Längs- und höhenverstellbare Kopfstütze für einen Kraftfahrzeugsitz bei maximaler Auslenkung in Längsrichtung
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3 Längs- und höhenverstellbare Kopfstütze für einen Kraftfahrzeugsitz bei maximaler Auslenkung in vertikaler Richtung
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Die erfindungsgemäße längs- und höhenverstellbare Kopfstütze 2 für einen Kraftfahrzeugsitz 1 (1) besteht aus einem Kopfstützengestänge 3, einem Kopfstützenpolster 4 und einem ersten Gelenksystems 5 sowie einem zweiten Gelenksystem 6. Ein Verbindungselement 7 verbindet beide Gelenksysteme 5, 6. Jedes Gelenksystem 5, 6 besteht aus jeweils vier Gelenkhebeln 9, 9‘ die über Gelenke 8 sowohl miteinander als auch über das Verbindungselement 7 mit dem zweiten Gelenksystem 5, 6 verbunden ist. Das kreuzförmige Verbindungselement 7 stellt dabei sowohl ein Gelenkhebel 9 des ersten Gelenksystems 5 als auch ein Gelenkhebel 9 des zweiten Gelenksystems 6 dar. Das erste Gelenksystem 5 ermöglicht eine Verstellung des Kopfstützenpolsters 4 in Längsrichtung und besteht aus einem Gelenkhebel 9, das mit dem Kopfstützenpolster 4 verbunden ist. Dieser Gelenkhebel 9 ist mit zwei weiteren Gelenkhebeln 9‘ des ersten Gelenksystems 5 über Gelenke 8 verbunden. Der Gelenkhebel 9 des Verbindungselementes 7, der im Wesentlichen parallel zum Gelenkhebel 9 verläuft, der das Kopfstützenpolster 4 verbindet, bildet den vierten Gelenkhebel 9 des ersten Gelenksystems 5. Über das zweite Gelenksystem 6 wird eine Verstellung des Kopfstützenpolsters 4 in im Wesentlichen vertikaler Richtung ermöglicht. Das zweite Gelenksystem 6 besteht aus einem Gelenkhebel 9, das mit dem Kopfstützengestänge 3 verbunden ist und das über Gelenke 8 mit zwei weiteren Gelenkhebeln 9‘ verbunden ist. Der Gelenkhebel 9 des Verbindungselementes 7, das im Wesentlichen parallel zum Kopfstützengestänge 3 verläuft, bildet den vierten Gelenkhebel 9 des zweiten Gelenksystems 6. Üblicherweise ist die Kopfstütze 2 mit einem Verriegelungsmechanismus zwischen Kopfstützengestänge 3 und Kopfstützenpolster 4 ausgestattet. Um das Kopfstützenpolster 4 zu verstellen, wird die Verriegelung 10 entriegelt und das Kopfstützenpolster 4 verstellt. Eine Feder 11, z.B. eine Spiralfeder, die Kopfstützengestänge 3 und ein Gelenkhebel 9 des zweiten Gelenksystems 6 verbindet, kompensiert das Gewicht der Kopfstütze 2 und ist so bemessen, dass ihre Rückstellkraft die Kopfstütze 2 in eine neutrale Ausgangsposition verstellt. Der Benutzer kann auf diese Weise das Kopfstützenpolster 4 mit geringem Kraftaufwand verstellen. Es ist außerdem vorgesehen, dass einige Gelenke 8 Dämpfer aufweisen, die die Verstellbewegung dämpfen. Der Benutzer kann daher das Kopfstützenpolster 4 exakt in die gewünschte Position verstellen. Die Verriegelung wird wieder verriegelt.
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Die Gelenksysteme 5, 6 führen während der Verstellung Schwenkbewegungen aus (2, 3). Bei dieser Schwenkbewegung verändern die im Wesentlichen senkrecht stehenden Gelenkhebel 9 des ersten und zweiten Gelenksystems 5, 6 ihre Ausrichtung nicht, während die Gelenkhebel 9‘ während der Schwenkbewegung eine Rotationsbewegung um eines ihrer Gelenke ausführen und dabei ihre Ausrichtung verändern. Bei maximaler Auslenkung des Kopfstützenpolsters 4 in Längsrichtung (2) werden die Gelenkhebel 9, 9‘ des ersten Gelenksystems 5 um ihre Gelenke 8 geschwenkt. Das Verbindungselement 7 selbst führt keine Rotationsbewegung aus. Das zweite Gelenksystem 6 kompensiert dabei durch eine Schwenkbewegung eine zwangsläufige Bewegung des Kopfstützenpolsters 4 in vertikaler Richtung.
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Die Gelenkhebel 9, 9‘ des zweiten Gelenksystems 6 führen eine Schwenkbewegung um ihre Gelenke 8 aus, wenn das Kopfstützenpolster 4 in Vertikalrichtung verstellt wird (3). Die zwangsläufige Bewegung in Längsrichtung wird dabei durch die Schwenkbewegung des ersten Gelenksystems 6 kompensiert. Wird das Kopfstützenpolster 4 sowohl in Längs- als auch in Vertikalrichtung verstellt, führen alle Gelenkhebel 9, 9‘ beider Gelenksysteme 5, 6 Schwenkbewegungen um alle Gelenke 8 aus.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Kopfstütze
- 3
- Kopfstützengestänge
- 4,
- Kopfstützenpolster
- 5
- Erstes Gelenksystem
- 6
- Zweites Gelenksystem
- 7
- Verbindungselement
- 8
- Gelenk
- 9
- Bei Schwenkbewegung des Gelenksystems nicht rotierender Gelenkhebel
- 9‘
- Bei Schwenkbewegung des Gelenksystems rotierender Gelenkhebel
- 10
- Verriegelung
- 11
- Feder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1705057 B1 [0003]
- DE 102009019439 B3 [0004]
