DE3520803A1

DE3520803A1 - Kopfstuetze fuer kraftfahrzeugsitze mit einem oder mehreren mit der rueckenlehne des fahrzeugsitzes verbindbaren halte- und tragelementen, die im inneren eines aus einem schaumkunststoff gebildeten, mit einer oberflaechenstruktur versehenen formkoerpers untergebracht sind

Info

Publication number: DE3520803A1
Application number: DE19853520803
Authority: DE
Inventors: Helmut 5804 Herdecke Pelzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-06-11
Filing date: 1985-06-11
Publication date: 1986-12-11

Description

Die Erfindung betrifft eine Koofstiitze ffir Kraftfahrzeug-
sitze mit einem oder mehreren mit der Piickenlchne des l:ahrzeug-Sitzes verbindbaren halte- und TraRclemcnten, die im Inneren eines aus einem Schaumkunststoffes gebildeten, mit einer Oberflächenstruktur versehenen FornkörDers untergebracht sind.
Die an den Kraftfahrzeugsitzen angebrachten Konfstützen haben sich als äußerst wichtig zur Bewahrung der Fahrzeuginsassen vor Schaden bei Unfällen erwiesen. Es hat sich dabei eezeit, daß die bekannt gewordenen Kopfstützen, deren Aufbau sich im wesentlichen an die Erfahrungen bei der Entwicklung von Fahrzeugsitzen anschließt, zum Teil erhchliche Mängel aufweisen. Dies gilt insbesondere für die Schockabsorptionsfähigkeit und die Geschwindigkeit, mit der sich durch Belastung entstandene Deformationen zurückbilden (Riickstellgeschwindigkeit); beides spielt bei den Fahrzeugsitzen keine oder doch eine wesentlich geringere Rolle.
Die Aufgabe der Kopfstütze besteht zwar zunächst darin, den Kopf nach hinten abzustSitzen und so Verletzungen an den Halswirbeln oder gar Genickbrüche zu verhindern, dies bedingt aber, daß der bei einem Aufprall von hinten oder auch bei einem Frontalaufprall als Sekundärbewegung gegen die Kopfstütze geschleuderte Kopf von dieser nicht wieder zuriickgeworfen wird, sondern auf ihr zur Ruhe kommt.
Die allgemein verbreiteten, einen Formkörper aus Integralschaum aufweisenden Kopfstützenkonstruktionen genügen dieser Forderung nur in ungenügendem Umfang, da der Integralschaum weder mit einer wirklich guten Schockabsorptionsfähigkeit noch mit einer genügend langsamen Rückstellgeschwindigkeit herstellbar ist. Dies ist der Fachwelt bekannt und der Stand der Technik weist auch eine Reihe Vorschläge zur Milderung dieser Naohteile.
So ist in der DE-OS 29 27 652 eine Kopfstütze beschrieben, bei der die sich senkrecht zur Fahrtrichtung erstreckenden Querwände des Kopfpolsterträgers innenseitig von mii-estens einem zick-zach-förmig eingefalteten wandartigen Stützteil distanziert sind. Die jeweils von einer Falte gebildete Scheitellinie des wandartigen Stützteils verläuft im wesentlichen parallel zu den äußeren Querwänden. Bei einem unfallbedingten Aufprall auf die äußeren Querwände verfaltet sich das zick-zack-förmig gefaltete Stützteil unter Energieabsorption.
Von diesem Stand der Technik ausgehend wird in der DE-OS 29 45 060 vorgeschlagen, die Schockabsorptionsfähigkeit dadurch zu verbessern, daß dem Unterteil des Kopfpolsterträgers ein gesondertes Oberteil zugeordnet ist, das relativ zum Unterteil unter starker Gleitreibung und/oder plastscher Verformung einwärts bewegbar ist, was die Schockabsorptionsfähigkeit verbessern soll. Beide Vorschläge sind sehr aufwendig und außerdem auch schon nach kleineren, bereits Verformungen verursachenden Beanspruchungen wegen der plastischen, sich nicht mehr zurückstellenden Verformungen nicht wieder verwendbar.
Einen prinzipiell anderen Weg zeigt die DE-PS 30 02 235 und auch - ähnlich - die DE-OS 30 22 551. Hier ist der den Schock aufnehmenden Teil der Kopfstütze darstellende Form- oder Polsterkörper zweiteilig ausgebildet, wobei beide Teile, deren Trennebene quer zur Fahrtrichtung liegt, zusammensteckbar sind. Dieser Aufbau bietet die Möglichkeit, beiden Teilen unterschiedliche Schockabsorptlonseigenschaften, ggf. auch eine unterschiedliche Farb- und/oder Oberflächengestaltung zu geben. Nachteilig ist jedoch, daß dieses für die Sicherheit sicher wichtiges Bauteil aus zwe oder mchr rnur zusammengesteckten und lösbnren l'cileu bcJteht, so daß auch ein unvorhergesehenes Lösen nicht auszusciiließen ist.
Einen weiteren Weg zur Ver,besserung der Schockabsorptionsfähigkeit zeigt die DE-OS 30 36 443. Im Innenraum des als Metallbügel ausgebildeten Halterahmens der Kopfstütze ist ein Netz vorgesehen, das die eigentliche Schockabsorption bewirken soll. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, dan disc Netzteile aus Fäden, Schnüren, Bändern, biegsamcn Stäben und dergl. bestehen oder als Kunststoff-Spritzteil gebildet und von einer Kunststoffumhüllung umgeben sind. Eine kraftschlüssige Verbindung der Netzteile mit dem Halterahmen wird vermieden, so daß beim Aufprall des Kopfes auf das Netz die Verstärkungsteile ihre Lage in Bezug auf den Rahmen verändern können und dabei den umgebenden Kunststoff verformen, einschneiden oder abscheren. Dies soll zum genügend hohen Energieverzehr führen, um das Zurückwerfen des Kopfes nach seinem Aufprall zu verhindern. Auch hier liegen erhebliche Nachteile in der aufwendigen Konstruktion und in der mindestens teilweisen Zerstörung auch bei noch relativ leichteren Beanspruchungen.
Danach besteht die technische Aufgabe der Erfindung darin, eine Kopfstütze für Kraftfahrzeugsitze zur Verfügung zu stellen, die in der Lage ist, auch bei sehr heftigen Vorgängen den aufprallenden Kopf ohne Verletzungsgefahr aufzufangen, ohne daß er anschließend wieder weggeschleudert wird. Diese Aufgabe wird durch eine Kopfstütze der eingangs beschriebenen Art gelöst, die sich dadurch auszeichnet, daß der Formkörper aus einem Schaumkunststoff mit hoher Schockabsorptionsfähigkeit und sehr kleiner Rückstellgeschwindigkeit besteht, der im wesentlichen ohne Außenhaut geschäumt ist, wobei das Halte- und Tragelement beim Schäumvorgang in den Formkörper eingebettet wurde und die Oberflächenstruktur durch eine den Formkörper ohne Zwischenraum umgebende Außenhülle aus vorgeformten Formteilen gebildet ist.
Der Formkörper kann vorteilhaft im wesentlichen in Beanspruchungsrichtung Bereiche mit unterschiedlichen Schockabsorptionseigenschaften und/oder Rückstelleigenschaften aufweisen. In einer besonderen Ausführungsform besitzt der Mittelteil des Formkörpers eine hohe Energieabsorptionsfähigkeit bei kleiner Rückstellgeschwin(ligkei t und ist von weichen Randbereichen elngellvillt.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Formkörper aus zwei oder mehr Schichten aufgebaut sein, die im wesentlichen von der in Fahrtrichtung vorne liegenden Schicht bis zur das Halte- und Tragelement enthaltenden Schicht härter werden so, daß die das Halte- und Tragelement enthaltende Schicht den größten Verformungswiderstand und die kleinste Rückstellgeschwindigkeit aufweist, während die vorne liegende Schicht von Komfort vermittelnder Weichheit ist.
die einzelnen Schichten können nacheinander in einer gemeinsamen Form hergestellt sein oder aber erst nach dem Schäumvorgang zusammengebracht und mit Vorteil miteinander verbunden werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bildet der Formkörper einen umlaufenden Rahmen mit zentralem Sichtdurchbruch und ist vorzugsweise insgesamt aus hoch schockabsorptionsfähigem Material mit sehr kleiner Rückstellgeschwindigkeit.
Vorteilhaft kann statt des Sichtdurchbruches die Vorderseite des Formkörpers mit einem konkaven Mittelteil zur Aufnahme des Kopfes und seitlich vorgezogenen Randbereichen versehen sein. Letztere sollen jedoch nicht so weit vorgezogen werden, daß sie das Sehfeld des Fahrers einschränken können.
Die formschlüssig an den Formkörper angepaßte Außenhülle besteht aus zwei vorgeformten, beispielsweise tiefgezogenen Formteilen mit geringer Wandstärke, die nach der Montage miteinander durch Hochfrequenzverschweißung verbunden werden. Die Formteile können aus unterschiedlichen erkstoffen und Werkstoffkombinationen hergestellt sein; einige bevorzugte Möglichkeiten sind aus den Unteransprüchen zu entnehmen.
An Hand der beigegebenen Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 Schnitt in Fahrtrichtung durch eine erfindungsgemäße Kopfstütze; Fig. 2 Ansicht (linke Hälfte) mit konkavem Mittelteil; Fig. 3 Ansicht (rechter Teil) mit Sichtdurchbruch.
Der Formkörper 1 zeigt in der dargestellten Ausführungsform einen zentralen Bereich 2 mit hoher Energieabsorptionsfähigkeit und kleiner Rückstellgeschwindigkeit, der - auch, was nicht dargestellt ist, an den Seiten - von einem weichen Rand- oder Außenbereich 3 eingehüllt ist. Dadurch wirkt die Kopfstütze unter normalen Bedingungen weich und komfortabel, der zentrale Bereich wird dagegen erst wirksam bei starker Schlagbeanspruchung.
In den Formkörper 1 ist das Halte- und Tragelement 7 eingelegt, das über die Führungsstangen 8 die stabile Verbindung mit der Rückenlehne des Sitzes herstellt.
Der Formkörper 1 ist in einer Außenhülle eingeschlossen, die aus einem vorderen Formteil 4 und einem hinteren Formteil 5 besteht. Beide Formteile 4 und 5 sind an die Oberfläche des Formkörpers 1 genau angepaßt und in den Nähten 6 miteinander verschweißt; dies geschieht vorzugsweise durch Hochfrequenzverschweißung, kann aber auch durch sog.
Quellverschweißung oder durch Verklebung ersetzt werden.
In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform hat die in Fahrtrichtung 13 weisende Fläche eine Mulde 9 und geht an beiden Seiten in vorgezogene Randbereiche 10 über. Letztere dienen der seitlichen Abstützung des Kopfes, ohne jedoch das Sichtfeld einzuengen. Fig. 2 zeigt diese Ausführungsform von vorn, d.h. entgegen der Fahrtrichtung 13.
Fig. 3 zeigt eine Ausbildungsform, bei der der das Halte-und Tragelement enthaltende Formkörper einen umlaufenden Rahmen 11 bildet, so daß in der Mitte ein Sichtdurchbruch 12 bleibt. Die die Außenhaut bildenden Formteile 4 und 5 sind entsprechend angepaßt.
Durch das Einhüllen des Formkörpers 1 in die aus den Formteilen 4 und 5 bestehende Außenhaut ist für die Auswahl des Materials und der Rezepturen zur Bildung des Formkörpers ein weiter Spielraum gegeben. Dies gilt auch für die Außenhaut selbst, die nicht nur aus vorteilhafterweise dünnen, hochelastischen Tiefziehfolien bestehen kann, der beliebige Strukturen eingeprägt werden können; als Material können auch thermoplastisch verformbare Gewebe und Gewirke oder auch auf Folie aufkaschierte textile Flächengebilde wie Gewebe, Gewirke oder Vliese, dienen.
BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Formkörper 2 hochabsorptionsfähiger Bereich; Schicht 3 Komfortbereich, Schicht 4 Formteil 5 Formteil 6 Naht, Schweißnaht 7 Halte- und Tragelement 8 Führungsstange 9 Mittelteil 10 Randbereich 11 Rahmen 12 Sichtdurchbruch 13 Fahrtrichtung

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E 1. Kopfstütze für Kraftfahrzeugsitze mit einem oder mehreren mit der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes verbindbaren Halte-und Tragelementen, die im Inneren eines aus einem Scaumkunststoff gebildeten, mit einer Oberflächenstruktur versehenen Formkörpers untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (1) aus einem Schaumkunststoff mit hoher Schockabsorptionsfähigkeit und sehr kleiner Rückstellgeschwindigkeit besteht, der im wesentlichen ohne Außenhaut geschäumt ist, wobei das Halte- und Tragelement (7) beim Schäumvorgang in den Formkörper (1) eingebettet wurde und die Oberflächenstruktur durch eine den Formkörper (1) ohne Zwischenraum umgebende Außenhülle (4, 5) aus vorgeformten Formteilen (4; 5) gebildet ist.
2. Kopfstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (1) im wesentlichen in Beanspruchungsrichtung Bereiche (2, 3) mit unterschiedlichen Schockabsorptions- und/oder Rückstelleigenschaften aufweist.
3. Kopfstütze nach Anspruch 2, dadurch tekennzeichnet, daß der Mittelbereich (2) des Formkörpers (1) eine hohe Energieabsorptionsfähigkeit bei kleiner Rückstellgeschwindigkeit aufweist und von weichen Randbereichen (3) eingehüllt ist.
4. Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper aus zwei oder mehr Schichten (2, 3) aufgebaut ist, die im wesentlichen von der in Fahrtrichtung (13) vorne liegenden Schicht bis zur das Halte- und Tragelement (7) enthaltenden Schicht (2) härter werden so, daß die das Halte- und Tragelement (7) enthaltende Schicht den größten Verformungswiderstand und die kleinste Rückstellgeschwindigkeit aufweist, während die in Fahrtrichtung (13) vorne liegende Schicht (3) von Komfort vermittelnder Weichheit ist.
5. Kopfstütze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (1) aus mehreren nacheinander in einer gemeinsamen Form oder getrennt geschäumten, mit unterschiedlichen Schockabsorptions- und Rückstellwerten erzeugten Schichten (2, 3) besteht und das halte- und Tragelement (7) in die Schicht (2)mit der größten Schockabsorptionsfähigkeit und der kleinsten Rückstellgeschwindigkeit eingebettet ist.
6. Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch Rekennzeichnet, daß der Formkörper (1) einen umlaufenden Rahmen (11) mit zentralem Sichtdurchbruch (12) bildet und vorzugsweise insgesamt aus hoch schockabsorptionsfähigem Material mit sehr kleiner Rückstellgeschwindigkeit besteht.
7. Kopfstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch Rekennzeichnet, daß die in Fahrtrichtung (13) zeigende Vorderseite mit einem konkaven Mittelteil (9) zur Aufnahme des Kopfes und seitlich vorgezogenen Randbereichen (10) zur seitlichen Abstützung ver sehen :i st.
8. Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssig an den Formkörper (1) angepaßte Außenhülle (4, 5) durch zwei tiefgezogene, im montierten Zustand durch ilodhErequenzverschweißung miteInander verbundene Formteile (4; 5) mit geringer Wandstärke gebildet wird, von denen eines (4) die Vorderseite, das andere (5) die Rückseite des Formkörpers (1) abdeckt.
9. Kopfstütze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (4, 5) aus einer hochelastischen und bruchfesten Kunststoff-Folie mit thermoplastischen Eigenschaften gefertigt sind und vorzugsweise eine leder, gewebe-oder gewirkeartige Oberflächenstruktur aufweisen.
10. Kopfstütze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (4, 5) aus einem Gewebe oder Gewirke mit thermoplastischen Eigenschaften gefertigt sind.
11. Kopfstütze nach Anspruch 10, dadurch Rekennzeichnet, daß das als die strukturierte Oberfläche bildend vorgesehene thermoplastische Gewebe oder Gewirke auf eine thermoplastische Folie aufkaschiert ist.
12. Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenstruktur oder/und die Farbe des die Vorderseite bildenden Formteils (4) von der Oberflächenstruktur oder/und der Farbe des die Rückseite des Formkörpers (1) abdeckenden Formteils (5) verschieden ist.