DE2925781C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine höhenverstellbare Kopfstütze für Kraftfahrzeugsitze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer nach der japanischen GM-Auslegeschrift 47-7684/72 bekannten höhenverstellbaren Kopfstütze dieser Art sind an den unteren Enden der beiden Tragstangen Seile befestigt, die um eine innere, gemeinsame, den Längsholmen angeordnete Seiltrommel gewickelt sind. An der Seiltrommel sitzt ein Schneckenrad, in das eine Antriebsschnecke mit vertikaler Achse eingreift. Die Antriebsschnecke sitzt auf einer Ausgangswelle eines unterhalb der Schnecke angeordneten Antriebsmotors. Wenn sich das eine oder andere Seil dehnt oder verkürzt, wirkt ein Kippmoment auf die Tragstangen, wodurch sich die Tragstangen in ihren Führungen verklemmen können. Hierzu trägt besonders bei, daß die beiden Seile mit unterschiedlichen freien Längen an unterschiedlichen Stellen außerhalb der Mitte zwischen den beiden Tagstangen auf die Seiltrommel auflaufen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine höhenverstellbare Kopfstütze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, die mit einfachen Mitteln eine verklemmungsfreie Höhenverstellung gestattet.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen höhenverstellbaren Kopfstütze greift das Stellglied an den Mittelteil der Querleiste an, so daß die von dem Stellglied auf das Mittelteil ausgeübten Kräfte gleichmäßig auf die beiden Tragstangen verteilt werden.

Um den Elektromotor an grundsätzlich beliebiger Stelle anbringen zu können, dennoch aber die kippfreie Betätigung der Tragstangen nicht zu gefährden, ist bevorzugt eine Ausbildung gemäß Anspruch 2 vorgesehen.

Um eine schlupffreie Übertragung der Verstellkräfte auf die Tragstangen zu ermöglichen, ist bevorzugt eine Ausbildung gemäß Anspruch 3 vorgesehen.

Einen besonders geringen Aufwand in der Herstellung bietet die Ausführungsform nach Anspruch 4. Um hierbei trotz des verwendeten Seils einen besonders hohen Grad an Sicherheit für die Geradführung zu erhalten, ist bevorzugt eine Ausbildung gemäß Anspruch 5 vorgesehen.

Eine zusätzliche Untersuchung des Verstellantriebs bei kompaktem Aufbau schafft die Ausführungsform nach Anspruch 6. Um dabei eine Anpassung an gebogene Tragstangen zu erreichen, ist eine Ausführungsform nach Anspruch 7, insbesondere Anspruch 8, bevorzugt. Zur Führung der Zahnstange mit einfachen Mitteln ist bevorzugt eine Ausbildung nach Anspruch 9 vorgesehen.

Um eine Untersetzung des Antriebs mit ortsfest gelagerten Elementen zu ermöglichen, ist eine Ausführungsform nach Anspruch 10 bevorzugt. Eine geringe Bauhöhe bei großem Hub der höhenverstellbaren Kopfstütze ergibt sich dabei in der bevorzugten Ausbildung nach Anspruch 11. Zur Anpassung an Schwenkbewegungen der Zahnstangen ist bevorzugt eine Ausbildung nach Anspruch 12 vorgesehen.

Eine besonders kompakte, kräftige Ausführungsform ist in Anspruch 13 angegeben. Zur Anpassung an gebogene Tragstangen sind dabei Ausbildungen nach Anspruch 14, insbesondere Anspruch 15, bevorzugt.

Eine besonders kompakte, kräftige Ausführungsform mit ortsfest gelagerten Antriebselementen ist in Anspruch 16 angegeben. Zur Anpassung an gekrümmte Tragstangen sind dabei die Ausbildungen nach Anspruch 17, insbesondere Anspruch 18, bevorzugt.

Die Erfindung wird im folgenden an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenverstelleinrichtung für eine Kopfstütze eines Kraftfahrzeugsitzes;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 einen Detailschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1;

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform;

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform;

Fig. 6 eine fünfte Ausführungsform;

Fig. 7 einen Detailschnitt entlang der Linie E-E in Fig. 6;

Fig. 8 eine sechste Ausführungsform;

Fig. 9 einen Detailschnitt entlang der Linie F-F in Fig. 8

Fig. 10 eine siebente Ausführungsform;

Fig. 11 eine achte Ausführungsform;

Fig. 12 einen Detailschnitt entlang der Linie G-G in Fig. 11

Fig. 13 eine neunte Ausführungsform;

Fig. 14 einen Detailschnitt entlang der Linie H-H in Fig. 13;

In den Fig. 1 bis 3 ist eine erste Ausführungsform 10 einer Höhenverstelleinrichtung 10 für eine Kopfstütze 12 dargestellt. Die von der Höhenverstelleinrichtung 10 zu verstellende Kopfstütze 12 ist mit unterbrochener Umrißlinie angedeutet, ebenso wie eine Rückenlehne 14 eines Kraftfahrzeugsitzes 10. Die Vorderseite der Rückenlehne 14 liegt rechts in Fig. 2. Fig. 1 entspricht daher einer Rückenansicht der Rückenlehne 14.

Die Rückenlehne 14 ist durch einen Rahmen 16 ausgesteift. Zwei parallele Längsholme 18 verlaufen in Rückenlehnenlängsrichtung, d. h. zwischen der Kopfstütze 12 und dem eigentlichen Sitz. Die Längsholme 18 sind biegesteife Profilbleche, deren Querschnitt einem U mit nach außen abgewinkelten Schenkeln entspricht. Die beiden Längsholme 18 sind durch zwei in Rückenlehnenlängsrichtung beabstandete Querholme 20 miteinander verbunden. Die Querholme 20 sind Metallblechteile, die an den Längsholmen 18 angeschweißt sind. Zur Erhöhung der Steifheit können anstelle der in Fig. 2 im Schnitt gezeigten ebenen Querholme 20 auch profilierte Querholme (etwa wie in Fig. 14 dargestellt) eingesetzt werden.

Die Kopfstütze 12 wird von zwei in der Rückenlehne 14 geführten Tragstangen 22 getragen. In jedem Längsholm 18 ist eine der Tragstangen 22 in Rückenlängsrichtung verschiebbar geführt. Hierzu sind jeweils zwei voneinander beabstandete Führungshülsen 24 in das Profil der Längsholme 18 eingesetzt und beispielsweise durch Schweißpunkte fixiert. Innerhalb der Führungshülsen 24 können die zylindrischen Tragstangen 22 verschoben werden; die mit den Tragstangen 22 verbundene Kopfstütze 12 ist daher in unterschiedlichen Höhen einstellbar.

Die Tragstangen 22 (ebenso wie die Längsholme 18) sind von der Rückenvorderseite aus gesehen konvex gekrümmt, und zwar etwa kreisförmig mit Radius R = 1 m (siehe Fig. 2). Die Krümmung entspricht etwa der Krümmung der oberen Hälfte des menschlichen Rückgrats. Die von den Tragstangen 22 auf einer entsprechenden Bahn geführte Kopfstütze 12 ist also bei kleinen wie bei großen Benutzern in die jeweils anatomisch richtige Lage einstellbar.

Die Höhenverstellung der Kopfstütze 12 wird mit Hilfe eines elektrischen Verstellantriebes 26 vorgenommen. Der elektrische Verstellantrieb 26 besteht aus einem Elektromotor 28 mit Getriebe 30 und aus einem Gewindekabelantrieb 32. Der Elektromotor 28 ist direkt an das Getriebe 30 angeflanscht. Das Getriebe 30 ist über Schraubverbindungen 34 an einem Tragblech 36 befestigt, welches wiederum an einem der Längsholme 18 angeschweißt ist (Schweißpunkte 38). Ein Getriebedeckel 40 ist über Schrauben 42 am Getriebe 30 befestigt.

Der Gewindekabelantrieb 32 besteht aus einem Führungsrohr 44, in welchem ein zug- und drucksteifes Gewindekabel 46 längsverschiebbar, jedoch unverdrehbar geführt ist.

Das Führungsrohr 44 ist am Rahmen 16 befestigt, und zwar über Befestigungslaschen 48, die jeweils an einem der beiden Querholme 20 mittels Schrauben 50 festgeschraubt sind. Mit den Befestigungslaschen 48 ist das Führungsrohr 44 punktverschweißt (Schweißpunkte 59). Das Gewindekabel 46 ist mit den Tragstangen 22 und damit mit der Kopfstütze 12 verbunden. Hierzu sind die kopfstützenfernen Enden der Tragstangen 22 starr in Befestigungshülsen 54 eingepaßt. Eine Querleiste 56 ist an beide Befestigungshülsen 54 angeschweißt und bildet somit eine starre Verbindung zwischen beiden Tragstangen 22. In der Mitte zwischen beiden Tragstangen 22 ist an die Querleiste 56 ein Mitnehmer 58 über Schrauben 60 angeschraubt. Dieser Mitnehmer 58 greift in einen Längsschlitz 62 ein, der in das Führungsrohr 44 im Bereich zwischen den Querholmen 20 eingeschnitten ist. Wie Fig. 3 zu entnehmen, umschließt der Mitnehmer 48 in seinem mittleren Bereich das Gewindekabel 46, wobei er dem Gewindekabel 46 unverrückbar aufgeprägt ist; zwischen Mitnehmer 58 und Führungsrohr 44 ist jedoch noch Spiel, so daß der Mitnehmer 58 gemeinsam mit dem Gewindekabel 46 innerhalb des Führungsrohres 44 ungehindert verschiebbar ist. Ein doppellagiger, senkrecht auf die Querleiste 56 zulaufender Bereich 64 des Mitnehmers 58 hält das Gewindekabel 46 in einem vorgegebenen Abstand zur Querleiste 56. Wie bereits erwähnt, werden die Tragstangen 22 längs einer Kreisbahn (mit Radius R) geführt. Damit der eine entsprechende Kreisbahn beschreibende Mitnehmer 58 ungehindert im Führungsrohr 44 laufen kann, ist das Führungsrohr 44 ebenfalls entsprechend gekrümmt. Der Krümmungsradius R′ des Führungsrohrs 44 ist etwa gleich dem Krümmungsradius R der Tragstangen 22.

Das Gewindekabel 46 wird durch ein Ritzel 66 (in Fig. 1 mit unterbrochener Linie angedeutet) innerhalb des Getriebes 30 angetrieben, d. h. in Kabellängsrichtung (siehe Doppelpfeil X in Fig. 1) verschoben. Die Drehrichtung des Ritzels 66 ist durch einen Doppelpfeil Y symbolisiert.

Durch Inbetriebnahme des Elektromotors 28 wird über das Ritzel 66 das Gewindekabel 46 gegenüber dem Führungsrohr 44 verschoben und über den Mitnehmer 48 die Kopfstütze 12. Die Inbetriebnahme des Elektromotors 28 kann über einen einfachen Ein- Aus-Schalter am Kraftfahrzeugsitz oder am Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges vorgenommen werden.

Die Fig. 4 und 5 zeigen abgewandelte elektrische Verstellantriebe 26′ und 26″. Bauteile in den Fig. 4 und 5 sowie in den folgenden Figuren, die identisch sind mit Bauteilen in den Fig. 1 bis 3 sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

Der elektrische Verstellantrieb 26′ mit Gewindekabelantrieb 32′ ist besonders robust, da die Verschiebebewegung dem Gewindekabel 46 über eine aufgeschraubte Mutter 100 aufgeprägt wird; die Belastung der Zahnflanken des Gewindekabels 46 durch die Mutter 100 kann man dadurch gering halten, daß man eine Mutter 100 mit einer entsprechend großen Windungszahl einsetzt. Die Mutter 100 ist in Fig. 4 teilweise geschnitten dargestellt. Sie ist innerhalb eines Getriebes 30′ drehbar gelagert, wobei ein Hals 33′ am in Fig. 4 unteren Mutterende in eine komplementäre Lagerbohrung 35′ des Getriebes 30′ hineinragt und ein Bund 37′ am oberen Mutterende ein Kugellager 31′ trägt, dessen Außenschale in das Getriebe 30′ eingepaßt ist. Das Kugellager 31′ ist an der Mutter 100 mittels eines Sprengrings 39′ fixiert. Die Mutter 100 ist etwa im Bereich des Bundes 37′ mit einem Innengewinde 41′ versehen, welches zum Gewinde des Gewindekabels 46 komplementär ist. Zwischen dem Bund 37′ und dem Hals 33′ ist die Mutter 100 mit einem durchmesservergrößerten, längs seines Umfangs verzahnten Zahnabschnitt 43′ versehen. Mit diesem Zahnabschnitt 43′ wirkt ein Antriebsritzel 45 ′ zusammen, welches in Fig. 4 nur andeutungsweise dargestellt ist. Das Antriebsritzel 45′ wird vom Elektromotor 28 angetrieben, welcher an das Getriebe 30′ angeflanscht ist.

Das Führungsrohr 44 wird durch das Getriebe 30′ unterbrochen. Zur Befestigung des vom Getriebe 30′ in Fig. 4 nach unten weglaufenden Teilstücks 47′ des Führungsrohres 44 ist das Getriebe 30′ mit einer Befestigungshülse 49′ versehen.

Die Befestigung des Getriebes 30′ am Rahmen 16 erfolgt über ein mit einem Längsholm 18 punktverschweißtes Tragblech 36′, an welchem das Getriebe 30′ über Verschraubungen 34′ befestigt ist.

Der elektrische Verstellantrieb 26″ in Fig. 5 ist ähnlich wie der in Fig. 4 mit einem Gewindekabelantrieb 32″ mit muttergetriebenem Gewindekabel 46 versehen. Die Mutter 41″ in Fig. 5 ist jedoch drehfest an einer hohlen vom Gewindekabel 46 durchsetzten Ankerwelle 51″ angebracht. Die Ankerwelle 51″ mit einer Ankerwicklung 53″ ist innerhalb eines Stators 55″ eines Elektromotors 28″ drehbar und gegen Federvorspannung axial verschiebbar gelagert. Hierzu ist das mit der Mutter 41″ einstückig verbundene obere Ende der Ankerwelle 51″ mit einem Kugellager 57″ versehen, welches mittels eines Sprengrings 61″ gegen axiale Verschiebung auf der Ankerwelle 51″ gesichert ist. Das Kugellager 57″ ist innerhalb eines Lagergehäuses 63″ in Axialrichtung der Ankerwelle 51″ verschiebbar geführt. Zwischen beiden Stirnseiten des Kugellagers 57″ und dem Gehäuse 63″ sind zwei Tellerfederpakete 65″ angeordnet, die das Kugellager 57″ und damit die Ankerwelle 51″ in eine Mittelposition vorspannen. Das in Fig. 5 nicht dargestellte untere Ende der Antriebswelle 51″ ist in ähnlicher Weise verschiebbar gelagert. Auf diese Weise können während des Betriebes auftretende stoßartige Belastungen des Gewindekabels 46 (beispielsweise beim Anfahren bzw. Abbremsen des Elektromotors 28″) elastisch abgefangen werden. Dies schließt Beschädigungen des Verstellantriebs 26 , insbesondere des Elektromotors 28″ im wesentlichen aus.

Das Lagergehäuse 63″ besteht aus zwei Gehäusehälften 67″ und einer Gleitbuchse 69″ für das Kugellager 57″. Die Gehäusehälften 67″ stehen beidseits einer Frontplatte 71″ des Elektromotors 28″ ab. Die Frontplatte 71″ ist an einem Bund 72″ eines zylindrischen Motorgehäuses 73″ befestigt. An einer der Längsholme 18 ist der Elektromotor 28″ über ein zweiteiliges, das Motorgehäuse 73″ umgreifendes Tragblech 36″ befestigt, wobei das in Fig. 5 gezeigte untere Teil 36″a mit dem Längsholm 18 punktverschweißt ist und mit Gewindelöchern 75″ zur Befestigung der oberen Hälfte 36″b versehen ist. Der Verstellantrieb 26″ in Fig. 5 ist aufgrund der direkten Verbindung von Elektromotor 28″ und Mutter 41″ besonders kompakt und zuverlässig.

In den Fig. 6 und 7 ist ein elektrischer Verstellantrieb 326 gezeigt, bei dem ein Bowdenzugantrieb 302 zur Höhenverstellung an die Tragstangen 22 angreift. Der Bowdenzugantrieb 302 ist mit einem Zwischengetriebe 330 versehen, welches über eine flexible Antriebswelle 369 von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben wird. Mit der Antriebswelle 369 drehfest verbunden ist ein Schneckenrad 367, welches ein Zahnrad 368 in Drehung versetzt. Drehfest mit dem Zahnrad 368 ist eine Seiltrommel 369 verbunden, auf die ein Seil 304 gewickelt ist. Von der Seiltrommel 369 aus läuft das Seil 304 in Fig. 6 nach unten rechts zuerst durch eine Bowdenzughülle 306, dann über eine Umlenkrolle 308 in gerader Linie nach oben zu einer Umlenkrolle 310, um dann durch eine Bowdenzughülle 312 zur Seiltrommel 369 zurückzulaufen.

Die Umlenkrollen 308 und 310 sind jeweils an einem Blechprägeteil 314 bzw. 316 drehbar gelagert. Die Bowdenzughüllen 306 bzw. 312 sind über umgebogene Befestigungslaschen 318 bzw. 320 der Blechprägeteile 314, 316 mit diesen verbunden. Ein hochgebogener Rand 322 bzw. 324 sorgt für die notwendige Biegesteifheit der Blechprägeteile 314 und 316. Die Blechprägeteile 314 und 316 sind mit den Enden einer Profilschiene 326 punktverschweißt. Man erhält so eine für sich handhabbare Vormontageeinheit aus dem Zwischengetriebe 330, den Bowdenzughüllen 306 und 312 sowie der Profilschiene 326 samt Blechprägeteilen 314 und 316, wobei das Seil 304 bereits eingelegt sein kann.

Die Profilschine 326 ist beidendig an je einem Querholm 20 über nicht gezeigte Verbindungsmittel befestigt. Da die Bowdenzughüllen 306 und 312 flexibel sind, kann der Befestigungsort für das Zwischengetriebe 330 relativ frei gewählt werden. Die Kraftübertragung auf die Tragstangen 22 wird über ein Mitnehmerelement 328 vorgenommen, welches sowohl am Seil 304 als auch an einer Querleiste 356 befestigt ist, die an die Befestigungshülsen 54 der Tragstangen 22 angeschweißt ist. Wie Fig. 7 zu entnehmen, wird das Mitnehmerelement 328 von einem dem Seil 304 unverrückbar aufgeprägten Seilnippel gebildet, welcher zwischen zwei nach unten von der Querleiste 356 abstehenden Haltelaschen 331 in Seilrichtung unverrückbar festgehalten ist. Die Haltelaschen 331 werden beispielsweise durch Einschneiden und Herausbiegen eines entsprechenden Blechlappens aus der Ebene der Querleiste 356 gebildet. In der Querleiste 356 entstehen hierdurch zwei Öffnungen 332, wie aus Fig. 6 ersichtlich

Der Querschnitt der Profilschiene 326 ist Fig. 7 zu entnehmen; er entspricht einem U, wobei ein Schenkelende nach außen abgewickelt ist. Zur Führung der Querleiste 356 an der Profilschiene 326 ist an der Profilschiene 256 ein erster Kunststoffreiter 334 befestigt (in Fig. 7 links), der den nicht abgewinkelten Schenkel der U-Schiene umfaßt, ein zweiter und ein dritter an der Querleiste 356 befestigter Kunststoffreiter 336 bzw. 338 umgreift das abgewinkelte Schenkelende. Dies gewährleistet, daß die Querleiste 56 im wesentlichen nur in Längsrichtung der Profilschiene 326, also in Seilrichtung bewegt werden kann.

Die Haltelaschen 330 zur Fixierung des Mitnehmerelements 328 (Seilnippel) sowie die Kunststoffgleiter 334, 336 und 338 können auch an einem gesonderten Element angebracht werden, wobei dieses Element dann mit der Querstrebe 356 zu verbinden ist.

Wenn die Tragstäbe 22, wie in Fig. 2 gezeigt, längs eines Kreisbogens verschiebbar geführt sind, ist auch die Profilschiene 326 entsprechend kreisbogenförmig abzubiegen.

Bei dem in den Fig. 8 und 9 dargestellten Verstellantrieb 526 findet ein Zahnstangenantrieb 502 Verwendung. Eine Zahnstange 504 ist mit ihrem einen Ende an einem die Längsholme 18 verbindenden Querholm 520 befestigt; eine an beiden Tragstangen 22 angeschweißte Querleiste 556 trägt von einem Elektromotor angetriebenes Zahnstangenritzel 506, welches an die Zahnstange 504 angreift, so daß die Tragstangen 22 in ihre Längsrichtung gegenüber den Längsholmen 18 verschiebbar sind.

An der Unterseite der Querleiste 556 ist ein Zwischengetriebe 530 angebracht, welches über eine biegsame Antriebswelle 569 von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben wird. Mit der Antriebswelle 569 ist ein Schneckenrad 567 drehfest verbunden, welches ein Zahnrad 568 antreibt. Das Zahnrad 568 ist mit dem Zahnstangenritzel 506 an der Oberseite der Querleiste 556 drehfest verbunden. Die Zahnstange 504 wird ebenso wie das Zahnstangenritzel 506 von einem Haltebügel 508 überdeckt, der quer zur Zahnstange 504 verlaufend an der Oberseite der Querstrebe 556 mittels Schrauben 510 befestigt ist. An der Oberseite der Zahnstange 504 ist ein Gleitstreifen 512 aus gleitfähigem Kunststoff aufgeklebt. An diesem Streifen 512 liegt ein an der Innenseite des Haltebügels 508 befestigter Gleitkopf 514 ebenfalls aus gleitfähigem Kunststoff an. Die Zahnstange 504 wird daher reibungsarm an der Querleiste 556 geführt. Wenn die Tragstangen 22, wie in Fig. 2 dargestellt, längs einer Kreisbahn verschiebbar sind, kommt es zu einer geringfügigen Schwenkbewegung der Zahnstange 504 relativ zur Querleiste 56, und zwar um eine zum Abstand der Tragstange 22 parallele Schwenkachse (in Fig. 8 mit X bezeichnet). Um mechanische Spannungen aufgrund dieser Schwenkbewegung auszuschließen, kann auch auf der dem Gleitkopf 514 gegenüberliegenden Seite der Zahnstange 504 ein weiterer, an der Querstrebe 556 befestigter Gleitkopf 516 vorgesehen werden. Ebenso kann an dieser Seite der Zahnstange 504 ein weiterer Gleitstreifen 517 angebracht werden. Bei der angesprochenen Schwenkbewegung werden die hierfür ausreichend elastischen Gleitköpfe 514 und 516 geringfügig deformiert. Um die angegebene Schwenkbewegung auch gegenüber dem Querholm 520 ungehindert durchführen zu können, ist das obere Ende der Zahnstange 504 über ein Kugelgelenk 518 an dem Querholm 520 gelagert. Das Kugelgelenk 518 besteht aus einem Kugelkopf 519, der innerhalb einer Kugelpfanne 522 aus reibungsarmen Kunststoff gelagert ist. Die Kugelpfanne 522 ist an dem Querholm 520 mit Hilfe eines Sprengrings 524 befestigt. Der Querholm 520 ist an beiden Enden mit Doppelknicken (Knickkanten 525) versehen, damit der Mittelbereich 528 des Querholms 520 etwa in gleicher Höhe wie die Querleiste 556 liegt.

In Fig. 10 ist ein Verstellantrieb 526′ gezeigt, der ebenso wie der in Fig. 8 gezeigte Verstellantrieb 526 einen Zahnstangenantrieb 502′ verwendet und daher besonders robust und zuverlässig ist. Der Befestigungspunkt für die Zahnstange 504′ sowie die Lagerstelle des Antriebsritzels 506′ ist im Vergleich zum Zahnstangenantrieb 502 vertauscht: Die Zahnstange 504′ ist mit ihrem in Fig. 10 oberen Ende an der die Führungsstangen 22 verbindenden Querstrebe 556′ befestigt, während das Zahnstangenritzel 506′ an dem die Längsholme 18 verbindenden Querholm 520′ gelagert ist.

Das Zahnstangenritzel 506′ ist Teil eines Zwischengetriebes 530′, welches über eine flexible Antriebswelle 569′ mit einem nicht dargestellten Elektromotor verbunden ist. Die Zahnstange 504′ wird von einem Bolzenkopf 524′ in Eingriffsstellung am Zahnstangenritzel 506′ gehalten. Der Bolzenkopf 524′ läuft dabei in einem Langloch 526′, welches sich in Längsrichtung der Zahnstange 504′ erstreckt. Der Bolzenkopf 524′ überdeckt die seitlichen Ränder des Langlochs 526′ und sichert damit die Zahnstange 504′ gegen ein ungewolltes Abheben von dem Querholm 520′. An der den Längsholmen 18 zugewandten Unterseite der Querleiste 556′ ist die Zahnstange 504′ mittels einer Schwenkwelle 528′ drehbar gelagert, wobei die Achse der Schwenkwelle senkrecht zu der durch die Längsholme 18 definierten Rahmenebene (= Zeichenebene der Fig. 10) liegt. Die Schwenkwelle 528′ ist in einem Langloch 531 , in Richtung des Abstandes der Tragstangen 22 verschiebbar gelagert. Der Mittelbereich 558′ der Querleiste 556′ ist mittels zweier Doppelknicke an den Querleistenenden (Knicklinien 560′) so weit von der Rahmenebene weg nach vorne versetzt, daß die Querleiste 556′ nach unten an dem Querholm 520′ vorbeigeschoben werden kann, wobei die Zahnstange 504′, der Bolzenkopf 524′ und das Zahnstangenritztel 506′ dazwischen noch Platz finden.

Die Zahnstange 504′ ist an ihrer in Fig. 10 linken, zur Rahmenebene senkrechten Längsseitenfläche 532′ sowie an ihrer rechten Längsseitenfläche 534′ jeweils mit einer Ritzelverzahnung versehen. Die etwa halbzylindrisch um das obere Ende der Zahnstange 504′ herumlaufende Stirnseitenfläche 536′ ist ebenfalls mit einer Ritzelverzahnung versehen, die die beiden Ritzelverzahnungen der Längsseitenflächen 532′ und 534′ verbindet. Diese durchgehende Ritzelverzahnung 538′ ist nun derart mit dem Langloch 526′ abgestimmt, daß das Zahnstangenritzel 506′ entlang der gesamten Ritzelverzahnung 538′ abrollen kann und dabei stets in kraftschlüssigem Eingriff in die Verzahnung 538′ bleibt.

In Fig. 10 ist die oberste Stellung der Querleiste 556′ (und damit der Kopfstütze) dargestellt. Wird zur Absenkung der Kopfstütze der Elektromotor in Betrieb gesetzt, so dreht sich das Ritzel 506′ in der in Fig. 10 angegebenen Richtung. Vom Ritzel 506′ wird die Zahnstange 504 ′ so lange in Pfeilrichtung Y nach unten geschoben, bis der Bolzenkopf 524′ am oberen Ende des Langlochs 526′ angelangt ist. Nun beginnt eine Schwenkbewegung der Zahnstange 504′ um den Bolzenkopf 524 ′ in Pfeilrichtung Z; eine Zwischenposition 540′ der Zahnstange 504′ ist mit unterbrochenen Umrißlinien angedeutet. Bei dieser Schwenkbewegung wird die Schwenkwelle 528′ in einem Halbkreisbogen um den Bolzenkopf 524′ herumgeführt. Der Radius dieser Kreisbahn ist durch den Abstand der Achsen des Bolzenkopfs 524′ und der Schwenkwelle 528′ in dieser Position festgelegt; mit anderen Worten, der Radius entspricht dem in Fig. 10 eingezeichneten Minimalabstand a = 8 mm der Achsen von Bolzenkopf 524′ und Schwenkwelle 528′. Das Langloch 530′ muß daher so lang gewählt werden, daß die Schwenkwelle 528′ um die Strecke a in Fig. 10 nach rechts verschoben werden kann. Aufgrund der Kreisbahnbewegung der Schwenkwelle 528′ wird die Querleiste 526′ und damit die Kopfstütze auch während der Schwenkbewegung der Zahnstange 504′ praktisch ohne Unterbrechung weiter nach unten bewegt.

Nach einer Verschwenkung um 180° ist die Schwenkbewegung der Zahnstange 504′ beendet. Das Ritzel 506′ greift nun in die Verzahnung an der anderen Längsseitenfläche 532′ ein und schiebt die Zahnstange 504′, mit der Querleiste 556′ voraus nach unten. Die unterste Stellung ist dann erreicht, wenn der Bolzenkopf 524′ an dem von der Schwenkwelle 528′ entfernten Ende des Langlochs 526′ angelangt ist. Beim Wiederhochschieben der Kopfstütze ist die Bewegungsabfolge entsprechend umgekehrt. Der beschriebene Zahnstangenantrieb 502′ zeichnet sich durch eine besonders kompakte Bauform aus.

Die Fig. 11 und 12 zeigen einen Verstellantrieb 626 mit Spindelantrieb 602. Eine Gewindespindel 604 ist an einem Ende über ein Kugelgelenk 618 an einem an den Längsholmen 18 angeschweißten Querholm 620 befestigt. Das Kugelgelenk 618 besteht aus einem Kugelkopf 619 und einer Kugelpfanne 622, die mittels eines Sprengrings 624 in einer Öffnung des Querholms 620 fixiert ist (Fig. 12). Der Kugelkopf 619 ist einstückig mit einer Hülse 626 verbunden, in die das obere Ende der Gewindespindel 604 eingesteckt ist. Ein die Hülse 626 und die Spindel 604 quer durchsetzender Stift 628 fixiert die Spindel 604 innerhalb der Hülse 626. Die Aufgabe des Kugelgelenks 618 entspricht der des Kugelgelenks 518 in Fig. 9.

Auf einer die Tragstangen 22 verbindenden Querleiste 656 ist ein Zwischengetriebe 630 mittels Schrauben 632 befestigt. Eine flexible Antriebswelle 669 verbindet das Zwischengetriebe 630 mit einem nicht dargestellten Elektromotor. Mit der Antriebswelle 669 drehfest verbunden ist ein Zahnrad 634, welches mit einer Verzahnung 636 einer Spindelmutter 638 kämmt. Die Spindelmutter 638 läuft auf dem Gewinde 640 der Gewindespindel 604. Eine Drehung der Antriebswelle 669 hat eine Drehung der Spindelmutter 638 auf dem Gewinde 640 der Gewindespindel 604 zur Folge. Da die Gewindespindel 604 unverdrehbar an dem Querholm 620 befestigt ist, führt die Drehung der Spindelmutter 638 zu einer Längsverschiebung der Spindelmutter 638 auf der Gewindespindel 604 und damit zu einer Verschiebung der Tragstangen 22 samt Kopfstütze.

Um bei kreisförmig gekrümmter Bewegungsbahn der Tragstangen 22 ein geringfügiges Verschwenken der Gewindespindel 604 gegenüber der Querleiste 656 zuzulassen, ist das gesamte Zwischengetriebe 630 an der Querleiste 656 entsprechend schwenkbar gelagert.

In den Fig. 13 und 14 ist ein Verstellantrieb 626′ dargestellt, der mit einem abgewandelten Spindelantrieb 602′ versehen ist. Hier ist die Spindelmutter 638′ um die Mutterachse unverdrehbar gelagert, wohingegen die Gewindespindel 604′ von einem Zwischengetriebe 630′ in Drehung versetzbar ist. Zudem ist die Gewindespindel 604′ beidendig gelagert, was die Stabilität der Anordnung erhöht. Das in Fig. 13 obere Ende der Gewindespindel 604′ ist in einer Lagerbuchse 660′ drehbar gelagert. Die Lagerbuchse 660′ ist mit einem mit den Längsholmen 18 verschweißten Querholm 620′ verschweißt. Das untere Ende der Gewindespindel 604′ ist über einen Sicherungsstift 662 ′ mit einem aufgeschobenen Zahnrad 636′ innerhalb des Zwischengetriebes 630′ drehfest verbunden. Das Zahnrad 636′ kämmt mit einem weiteren Zahnrad 634′, welches wiederum drehfest mit einer flexiblen Antriebswelle 660′ verbunden ist. Über die Antriebswelle 669′ steht das Zwischengetriebe 630′ in Antriebsverbindung mit einem nicht dargestellten Elektromotor. Das Zwischengetriebe 630′ ist mittels Schrauben 631′ an einem Querholm 620′ befestigt. Mit einer die Tragstangen 22 verbindenden Querleiste 656′, deren Räder zur Erhöhung der Steifheit hochgebogen sind (siehe Fig. 14) ist die Spindelmutter 638′ über eine Langloch- Bolzenverbindung 664′ verbunden. Hierzu ist an die Spindelmutter 638′, in Richtung der Spindelachse verlaufend, ein ebenes Halteblech 666′ angebracht, welches mit einem radial zur Spindelachse verlaufenden Langloch 668′ versehen ist. Das Langloch 668′ wird von einem Bolzen 670′ quer durchsetzt, der in zwei beidseits des Halteblechs 666′ anschließenden Lagerblechen 672′ unbeweglich gelagert ist. Die Lagerbleche 672′ sind an der Querleiste 656′ starr befestigt. Der Bolzen 670′ wird in seiner Lage durch einen Sprengring 672′ gesichert (Fig. 13). Die beschriebene Langloch-Bolzenverbindung 664′ gestattet der Spindelmutter 638′ sowohl eine Schwenkbewegung um eine zum Abstand der Tragstangen 22 parallelen Schwenkachse als auch eine Änderung ihres Abstands zur Querleiste 656′. Die bei einer Bewegung der Tragstangen 22 längs einer Kreisbahn auftretenden Relativbewegungen der Spindelmutter 638′ gegenüber der Querleiste 656′ sind daher ungehindert möglich. Die Spindelantriebe 656′ sind daher ungehindert möglich. Die Spindelantriebe 602 und 602′ sind selbsthemmend ausgelegt, um eine selbsttätige Kopfstützenverstellung auszuschließen.

Claims (18)

1. Höhenverstellbare Kopfstütze für Kraftfahrzeugsitze, an deren Traggestell zwei ihren seitlichen Endbereichen zugeordnete Tragstangen festgelegt sind, die in Führungen eingreifen, die an zusammen mit an ihnen festgelegten Querholmen einen Rahmen für das Polster der zugehörigen Rückenlehne des Kraftfahrzeugsitzes bildenden Längsholmen vorgesehen sind, und an der Rückenlehne ein Elektromotor festgelegt ist, der über ein Getriebe ein auf einer Welle angeordnetes Verzahnungsteil eines Verstellantriebs antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Tragstangen (22) in ihrem unteren Endbereich über eine Querleiste (56; 356; 556; 556′; 656; 656′) miteinander verbunden sind, an deren Mittelteil ein von dem Verzahnungsteil (66; 100; 41″; 368; 506; 506′; 638; 634′) angetriebenes Stellglied (46; 304; 504; 504′; 604; 604′) angreift.

2. Kopfstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied des Verstellantriebs (26; 26′; 26″, 326) ein von einer zwischen den Tragstangen (22) an den Querholmen (20) des Rahmens (16) befestigten Führung (44; 308, 310) geführtes, von dem Elektromotor (28) längsverstellbares Kabel (46; 304) ist, das mit der Querleiste (56) zwischen den Tragstangen (22) durch einen Mitnehmer (58; 328, 331) verbunden ist.

3. Kopfstütze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (46) ein Gewindekabel ist und daß die Führung (44) durch ein Rohr mit einem vom dem Mitnehmer (58) durchsetzten Längsschlitz (62) gebildet ist.

4. Kopfstütze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (304) ein Seil ist und daß die Führung ( 308, 310) durch Umlenkrollen (308, 310) für das Seil gebildet ist.

5. Kopfstütze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rahmen (16) eine Profilschiene (326) befestigt ist, deren Seitenkanten von an der Querleiste (356) zwischen den Tragstangen (22) angebrachten Gleit- und Führungsstücken (334, 336, 338) umfaßt sind.

6. Kopfstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellantrieb (526) eine flexible, vom dem Elektromotor (28) in Umlauf zu setzende Antriebswelle (569) aufweist, an der ein an der Querleiste (556) zwischen den beiden Tragstangen (22) gelagertes Schneckenrad (567) befestigt ist, das ein ebenfalls an der Querleiste (556) gelagertes Zahnrad (568) mit angesetztem Ritzel (506) antreibt, und daß das Ritzel (506) in eine an einem Querholm ( 520) des Rahmens (16) befestigte Zahnstange (504) eingreift.

7. Kopfstütze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (504) an dem Querholm (520) des Rahmens (16) schwenkbar befestigt ist.

8. Kopfstütze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (504) an dem Querholm (520) des Rahmens (16) mittels eines Kugelgelenks (518) schwenkbar befestigt ist.

9. Kopfstütze nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Querleiste (556) zwischen den Tragstangen (22) ein die Zahnstange (504) unter Zwischenfügung von Gleitelementen ( 512, 514, 516) umfassender Haltebügel (508) befindet.

10. Kopfstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellantrieb (526′) eine flexible, von dem Elektromotor (28) in Umlauf zu setzende Antriebswelle (569′) aufweist, an der ein an einem Querholm (520′) des Rahmens (16) gelagertes Schneckenrad befestigt ist, das ein ebenfalls an dem Querholm (520′) gelagertes Zahnrad mit angesetztem Ritzel (506′) antreibt, und daß das Ritzel (506′) an eine an der Querleiste (556′) zwischen den Tragstangen (22) befestigte Zahnstange (504′) eingreift.

11. Kopfstütze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (504′) mit einer sich über ihre Längsseitenflächen (532′, 534′) und ihre eine Stirnseitenfläche (536′) erstreckenden Verzahnung (538′) versehen ist, nächst der Stirnseitenfläche (536′) an der Querleiste (556′) zwischen den beiden Tragstangen (22) um eine Schwenkwelle (528′) schwenkbar befestigt ist und eine mittige Längsführung (527′) aufweist, in die ein an dem Querholm (520′) des Rahmens (16) angebrachter Führungsstift (524′) eingreift.

12. Kopfstütze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkwelle (528) in einem sich längs der Querleiste (556′) erstreckenden Schlitz (531′) begrenzt verschiebbar ist.

13. Kopfstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellantrieb (626) eine flexible, von dem Elektromotor (28) in Umlauf zu setzende Antriebswelle (669) aufweist, an der ein an der Querleiste (656) zwischen den beiden Tragstangen (22) gelagertes Zahnrad (634) befestigt ist, und daß dieses Zahnrad (634) in eine Verzahnung (636) einer ebenfalls an der Querleiste (656) gelagerten Spindelmutter (638) eingreift, die eine an einem Querholm (20) des Rahmens (16) befestigte Gewindespindel (604) umfaßt.

14. Kopfstütze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (604) an dem Querholm (20) des Rahmens (16) schwenkbar befestigt ist.

15. Kopfstütze nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (604) an dem Querholm (20) des Rahmens (16) mittels eines Kugelgelenks (618) schwenkbar befestigt ist.

16. Kopfstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellantrieb (626′) eine flexible, von dem Elektromotor (28) in Umlauf zu setzende Antriebswelle (669′) aufweist, an der ein an einem Querholm (620′) des Rahmens (16) gelagertes Zahnrad (634′) in ein ebenfalls an dem Querholm (620′) gelagertes Zahnrad (636′) auf dem einen Ende einer Gewindespindel (604′) eingreift, deren anderes Ende in einem zweiten Querholm (602′) des Rahmens (16) gelagert ist, und daß sich an der Querleiste (656′) zwischen den beiden Tragstangen (22) eine die Gewindespindel (604′) umfassende Spindelmutter (638′) befindet.

17. Kopfstütze nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter (638′) an der Querleiste (656′) schwenkbar befestigt ist.

18. Kopfstütze nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter (638′) an der Querleiste (656′) verschiebbar befestigt ist.