DE3642415C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kopfstützenverstellung, insbe­ sondere einer Fond-Kopfstütze, in einem Kraftfahrzeug, umfassend

• - eine sitzfeste Kopfstützen-Schwenklagereinheit, an welcher zwei in Richtung der Schwenkachse voneinander beabstandete Kopfpolster-Halter gelagert sind,
• - eine Schwenklagerwelle mit zwei voneinander beabstandeten, mit der Schwenklagerwelle drehfest verbundenen Anschluß­ teilen für die Halter,
• - einen der Schwenklagerwelle benachbarten Antriebsmotor mit einer zur Schwenklagerwelle achsparallelen Motor­ welle und
• - ein Getriebe, welches die Motorwelle mit der Schwenk­ lagerwelle verbindet.

Fond-Kopfstützen bilden einen wesentlichen Unfallschutz für die Mitfahrer auf den Fond-Sitzen. Bei nicht besetzten Fond-Sitzen stellen die Fond-Kopfstützen jedoch eine prinzipiell vermeidbare Beeinträchtigung der Sicht des Fahrers nach hinten dar.

Aus der nachveröffentlichten DE-Patentanmeldung P 36 00 401 ist eine motorisch verstellbare Kopfstütze der eingangs genannten Art bekannt, bei welcher als Getriebe ein viel­ teiliges Planetengetriebe eingesetzt wird, welches relativ großen Einbauraum erfordert. Zur Lagenfixierung der Kopf­ stütze dient eine über das Getriebe betätigbare Sperrklinke. Aus der DE-OS 33 32 728 ist eine Kopfstützen-Verstellung mit einer Schwenklagerwelle und zwei voneinander beabstande­ ten, mit der Schwenklagerwelle drehfest verbundenen An­ schlußteilen für die Halter der Kopfstütze bekannt. Die Kopfstütze kann hierbei manuell oder (in nicht näher darge­ stellter Weise) hilfskraftunterstützt bewegt werden. Die FR 20 57 135 schließlich zeigt einen Antriebsmotor mit als Schnecke ausgebildeter Motorwelle, die in ein mit einer Kopfstützen-Schwenklagerwelle drehfest verbundenes, sektor­ förmiges Schneckenradelement eingreift. Die Anordnung be­ nötigt relativ großen Einbauraum in Richtung senkrecht zur Schwenklagerwelle, so daß der Antriebsmotor im darge­ stellten Ausführungsbeispiel in die Rückenlehne eingebaut ist, was ein Umrüsten einer manuellen Kopfstützen- Verstellung auf elektrische Kopfstützen-Verstellung im all­ gemeinen ausschließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kopfstützen- Verstellung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei welcher das Getriebe bei hoher Untersetzung nur wenig Ein­ bauraum beansprucht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Getriebe eine Getriebewelle umfaßt mit einem Schneckenradabschnitt, in welchen eine mit der Motorwelle drehfest verbundene Motor­ schnecke eingreift und mit einem Schneckenabschnitt, welcher in ein mit der Schwenklagerwelle drehfest verbundenes Schneckenradelement eingreift.

Der Antriebsmotor samt Getriebe findet erfindungsgemäß Platz zwischen den beiden Anschlußteilen für die Haltebügel. Der in Richtung seiner Motorwelle längliche Antriebsmotor ver­ läuft achsparallel neben der Drehlagerwelle, so daß die Querschnittsabmessungen des erforderlichen Einbauraums in einer zur Schwenklagerwellenachse senkrechten Ebene ver­ gleichsweise klein sind. Die gesamte Schwenklagereinheit mit Schwenklagerwelle, Antriebsmotor und Getriebe findet daher ohne weiteres Platz in dem ggf. wulstartig erhöhten Bereich der Hutablage zwischen ihrem vorderen Rand und der das Kopf­ polster in seiner Ruhelage wenigstens teilweise auf­ nehmenden Kopfpolster-Aufnahmewanne. Ohne besondere Maßnahme kann daher die erfindungsgemäße motorische Fond-Kopfstützen­ verstellung anstelle der manuellen Fond-Kopfstützenver­ stellung eingebaut werden oder ggf. gegen letztere nachträg­ lich ausgetauscht werden. Die vorzugsweise einstückige Getriebewelle treibt gleichzeitig beide Haltebügel an. Der mechanische Aufbau ist daher einfach und zuverlässig in der Funktion.

Der Antriebsmotor ist über zwei Einzel-Schneckenradgetriebe mit der Schwenklagerwelle verbunden mit dem Vorteil eines entsprechend hohen Untersetzungsverhältnisses, welches den Einsatz eines kostengünstigen, schnell laufenden Antriebs­ motors mit geringen Abmessungen und geringem Gewicht er­ laubt. Auch ergibt sich aufgrund des hohen Untersetzungs­ verhältnisses ohne weiteres eine Selbsthemmung des Ge­ triebes, so daß gesonderte Sperrmaßnahmen für die Kopf­ stütze in ihrer Kopfabstützlage entfallen können.

Besonders bevorzugt ist das Schneckenradelement sektor­ förmig ausgebildet. Der im allgemeinen unter 180° liegende erforderliche Schwenkwinkel für die Kopfstützenverstellung läßt die Reduzierung des Schneckenradelements auf ein sektorförmiges Schneckenradelement zu. Von besonderem Vor­ teil ist die hieraus resultierende weitere Verringerung des erforderlichen Einbauraums.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Schwenklagerwelle einen unrunden Querschnitt aufweist, vorzugsweise ohne Rotationssymmetrie. Dies erleichtert den Zusammenbau und ggf. das Zerlegen der Schwenklagereinheit zu Reparatur­ zwecken, da die Anschlußteile sowie das Schneckenrad­ element, die mit dem Querschnitt der Schwenklagerwelle entsprechender Durchgangsöffnung versehen sind, ledig­ lich auf die Schwenklagerwelle aufzuschieben sind. Bei Verwendung beispielsweise einer Vierkantwelle mit 90°- Rotationssymmetrie, besteht prinzipiell die Möglichkeit, daß die aufzuschiebenden Elemente in entsprechend vier unterschiedlichen Drehpositionen auf die Welle aufge­ schoben werden können. Um dies bei der Montage auszu­ schließen, wird vorgeschlagen, daß die Schwenklager­ welle einen Querschnitt ohne Rotationssymmetrie auf­ weist. Besonders bevorzugt ist eine Schwenklagerwelle mit Torx-Form. Eine einseitige Abflachung dieser Torx-Form sorgt für die gewünschte Beseitigung der Rotationssymmetrie.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Schwenklagerwelle wenigstens einenends in einer Lagerhülse drehgelagert ist, die ihrerseits in eine Lageröffnung einer Lagerplatte eingesetzt ist, wobei die Lagerplatte eine in die Lageröffnung in zur Schwenkachse im wesentlichen senkrechter Richtung einmündende Lager­ hülsen-Einsetzöffnung aufweist. Diese Maßnahmen erlauben eine einfache Montage und ggf. Demontage der Schwenklager­ welle. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, daß die Lagerhülse einen an die kreisförmige Lageröffnung angepaßten Kreis­ querschnitt mit einander gegenüberliegenden Abflachungen aufweist, wobei der Abstand der Abflachungen voneinander im wesentlichen der Breite der Einsetzöffnung entspricht. Die Montage erfolgt also dadurch, daß man die Lagerhülse nach dem Einschub durch die Einsetzöffnung in die Lager­ öffnung um etwa 90° dreht.

Es wird vorgeschlagen, daß ein Schwenklagergehäuse vor­ gesehen ist im wesentlichen in Form eines in Richtung der Schwenklagerwelle länglichen Bügels, dessen Enden in gleicher Richtung abgewinkelt sind zur Bildung der Lagerplatten. Hierbei kann vorgesehen sein, daß das Schwenklagergehäuse mit wenigstens einem seitlich vorspringenden Befestigungs­ lappen für das den Antriebsmotor tragende Getriebe ver­ sehen ist. Das auf diese Weise gebildete Schwenklagergehäuse kann von einem entsprechenden Blechprägeteil gebildet sein, welches kompakte Abmessungen aufweist, ausreichend mechanisch stabil ist und dabei geringe Herstellungskosten erfordert.

Die Erfindung wird im folgenden an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer er­ findungsgemäßen Ausführungsform der Fond- Kopfstützenverstellung;

Fig. 2 eine Vorderansicht der Kopfstützenverstellung gemäß Fig. 1 (Blickrichtung Pfeil II);

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Schwenklagereinheit der Kopfstützenverstellung gemäß Fig. 1 und 2 bei abgenommenem Schwenklagergehäuse;

Fig. 4 einen Detailschnitt nach Linie IV-IV in Fig. 2;

Fig. 5 einen Detailschnitt nach Linie V-V in Fig. 2;

Fig. 6 einen Detailschnitt nach Linie VI-VI in den Fig. 2, 7 und 8;

Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII in Fig. 6 und

Fig. 8 einen Schnitt nach Linie VIII-VIII in Fig. 6.

In der Schemadarstellung der Fig. 1 erkennt man ein Kopf­ polster 10 (mit einer Strich-Punkt-Linie angedeutet), welches über einen gemäß Fig. 2 U-förmigen Haltebügel 12 mit einer allgemein mit 14 bezeichneten Kopfstützen- Schwenklagereinheit verbunden ist zur motorischen Bewegung zwischen einer in Fig. 1 rechts dargestellten Ruhelage 16 und einer Kopfabstützlage 18. In der Ruhelage 16 ist das Kopfpolster im wesentlichen außerhalb des Rückspiegel- Blickbereichs des Kraftfahrzeug-Fahrers. Hierzu wird es von einer Kopfpolster-Aufnahmewanne 20 in einer Hut­ ablage-Platte 22 teilweise aufgenommen. Die Schwenkachse 24 der Schwenklagereinheit 14 verläuft in horizontaler Richtung quer zur Fahrtrichtung in einer trapezdach­ ähnlichen Auswölbung 26 eines Karosserieblechs 28, auf der die Platte 22 aufliegt. Die Achse 24 ist gemäß Fig. 1 im Bereich der Vorderkante der Hutablage-Platte 22 ange­ ordnet und liegt höher als der Boden 30 der Wanne 20. Die beiden Seitenschenkel des Bügels 12 bilden jeweils einen Halter 32 für das Kopfpolster 10. Gemäß Fig. 1 verläuft jeder Halter, von der Achse 24 ausgehend, zunächst radial (Abschnitt 32 a), dann längs eines Teilkreisbogens mit etwa 240° (Abschnitt 32 b) und schließlich längs eines einfach geknickten Abschnitts 32 c in das Innere des Polsters 10 zum Mittelschenkel 34 der U-Form des Bügels 12 gemäß Fig. 2. Aufgrund dieser Bügelform ist lediglich eine relativ kleine Durchtrittsöffnung 36 in der Platte 22 und im Karosserieblech 28 vorzusehen.

Der Aufbau der Schwenklagereinheit 14 geht aus den Figuren hervor. Eine durchgehende Schwenklagerwelle 40 ist an ihren beiden Enden über jeweils eine Lagerhülse 42 an einer Lagerplatte 44 in Form einer Abwinkelung eines Schwenklager­ gehäuses 46 in Form eines Blechprägeteils gelagert. Jede Lagerhülse 42 ist mit einer Umfangsnut 47 versehen, deren Breite der Blechdicke der Lagerplatte 44 entspricht. Der Querschnitt der Lagerhülse im Bereich dieser Nut 47 ist in Fig. 4 dargestellt. Man erkennt, daß der Querschnitt kreisförmig ist mit einander gegenüberliegenden Ab­ flachungen 48. Der Kreisdurchmesser ist an den ent­ sprechenden Kreisdurchmesser einer Lageröffnung 50 der Lagerplatte 44 angepaßt. Dementsprechend ist der Abstand zwischen beiden Abflachungen 48 entsprechend der Weite a einer in die Lageröffnung 50 einmündenden Einsetzöffnung 52 festgelegt. Zur Montage der Welle 40 am Gehäuse 46 werden also zunächst beide Lagerhülsen 42 auf die ent­ sprechenden Wellenenden aufgeschoben und sodann die Welle in Fig. 4 von unten an das Gehäuse 46 genähert mit um 90° gegenüber der Fig. 4 gedrehten Lagerhülsen 42. In dieser Stellung können beide Lagerhülsen 42 durch die Einsetzöffnungen 52 in die kreisförmigen Lageröffnungen 50 eingeschoben werden. Anschließend werden beide Lager­ hülsen 42 um 90° in die in Fig. 4 gezeigte Stellung ver­ dreht und auf diese Weise in der jeweiligen Lageröffnung fixiert. Die vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Lager­ hülse 42 kann hierbei derart schwergängig in der Lager­ öffnung gelagert sein, daß sich gesonderte Maßnahmen zur Drehlagenfixierung der Lagerhülse in der Lageröffnung erübrigen.

Wie in Fig. 5 näher dargestellt ist, ist jeder der geraden Abschnitte 32 a der beiden Halter 32 in eine Einsteck­ öffnung 56 eines Anschlußteils 58 eingesteckt, welches wiederum drehfest mit der Welle 40 verbunden ist. Die Welle 40 ist hierzu zumindest im Bereich des jeweiligen Anschlußteils 58 mit unrundem rotationssymmetrischem Querschnitt ausgebildet, im dargestellten Falle in Torx- Form und einer einseitigen Abflachung 60. Diese Ab­ flachung 60 sorgt dafür, daß sowohl die beiden Anschluß­ teile 58 als auch ein im nachfolgenden noch näher zu erläuterndes Schneckenradelement 62 entsprechend Fig. 6 ausschließlich in vorgegebener gegenseitiger Orientierung auf die Welle 40 aufschiebbar sind. Ein in den Fig. 3 und 5 erkennbarer Raststift 64 greift in eine entsprechende Rastkerbe 66 des Abschnitts 32 a ein, um diesen im jeweiligen Anschlußteil 58 zu sichern. Jeweils eine in Fig. 3 erkennbare Vorspann-Bügelfeder 68 spannt den im Anschlußteil 58 verschiebbar gelagerten Raststift 64 in seine Eingriffsstellung vor. Ein in den Fig. 3 und 5 erkennbarer Löse-Hebel 70 gestattet ein Lösen der Ver­ rastung. Er greift hierzu an ein den Stift 64 quer durch­ setzenden Abschnitt 72 der Feder 68 an.

In Fig. 5 ist ferner ein Dämpfungsanschlag 74 erkennbar, welcher am Gehäuse 46 befestigt ist und an den das Anschluß­ teil 58 in der Kopfabstützlage 18 des Kopfpolsters 10 anschlägt. Zu den beiden Lagerhülsen 42 sei noch nachge­ tragen, daß diese an ihrem außerhalb des Gehäuses 46 liegenden Ende wiederum mit zwei einander gegenüberliegenden Abflachungen 76 versehen sind zum Angriff eines ent­ sprechenden Werkzeugs, z. B. Gabelschlüssel.

Die Schwenklagereinheit 14 wird von einem Antriebsmotor 80, insbesondere Elektromotor, angetrieben. Dieser ist über ein Verbindungsstück 82 mit Hilfe von in Fig. 3 erkenn­ baren Schrauben 84 an einem Getriebe 86 befestigt. Dieses Getriebe 86 wiederum ist mit Hilfe von Kopfschrauben 88 an Befestigungslappen 90 des Gehäuses 46 befestigt. Die Befestigungslappen 90 stehen an einander gegenüberliegenden Seiten des länglichen bügelförmigen Abschnitts 92 des Ge­ häuses 46 ab, dessen beide Enden zur Bildung der Lager­ platten 44 gemäß Fig. 2 abgewinkelt sind.

Der Aufbau des Getriebes 86 geht aus den Fig. 6 bis 8 hervor. Es weist ein Getriebegehäuse 94 auf mit Gehäuse­ deckel 96 und beide Teile verbindenden Kopfschrauben 98. Im Getriebegehäuse 94 ist eine Getriebewelle 100 drehbar gelagert, wobei die Achse 102 in einer zur Achse 24 senk­ rechten Ebene liegt. Die Achse 104 einer Motorwelle 106 des Antriebsmotors 80 verläuft parallel zur Achse 24.

Die Getriebewelle 100 verbindet die Motorwelle 106 direkt mit der Schwenklagerwelle 40. Die Getriebewelle 100 ist hierzu mit einem Schneckenradabschnitt 108 versehen, der mit einer an der Motorwelle 106 ausgebildeten Motor­ schnecke 110 kämmt. Die Getriebewelle 100 ist ferner mit einem Schneckenabschnitt 112 ausgebildet, welcher mit dem bereits erwähnten sektorförmigen Schneckenradelement 62 kämmt. Das Getriebe 86 stellt also ein zweistufiges Schneckengetriebe dar mit einem Untersetzungsverhältnis von beispielsweise i = 110.

Die Getriebewelle 100 ist zwischen dem Schneckenradab­ schnitt 108 an einem seiner beiden Enden und dem Schnecken­ abschnitt 112 in einem ersten Drehlager 114 drehgelagert und auf der anderen Seite des Schneckenabschnitts 112 in einem zweiten Drehlager 116. Beide Drehlager 114 und 116 können als Kunststoffteile einstückig mit dem Deckel 96 des Getriebes 86 ausgebildet sein.

Entsprechend dem erforderlichen Schwenkwinkel des Kopf­ polsters 10 zwischen seinen beiden Lagen 16 und 18 in Fig. 1 (Schwenkwinkel α etwa 120°) ist der Sektorwinkel des Schneckenradelements 62 auf etwa 130° festgelegt, woraus sich für eine entsprechende, sektorförmige Aussparung 120 innerhalb des Gehäuses 94 ein Sektorwinkel von etwa 250° ergibt. Die Aussparung 120 ist derart orientiert, daß sich der Sektor des Schneckenradelements 62 hauptsächlich in einem Bereich unterhalb der Achse 24 bewegt, so daß die Gehäuseoberseite 122 dementsprechend nahe an die Achse 24 heranrücken kann. Wie insbesonders aus Fig. 4 hervor­ geht, ergibt sich eine äußerst kompakte Bauform, bei welcher die Achsen 104 und 24 der Motorwelle 106 bzw. der Schwenk­ lagerwelle 40 nahe beieinanderliegen.

Im Bereich zwischen dem Getriebegehäuse 94 und dem entfernteren Anschlußteil 58 (in Fig. 3 unten) ist die Schwenklager­ welle 40 in einer Schutzhülse 130 geführt.

Die vorstehend beschriebene Fond-Kopfstützenverstellung zeichnet sich zum einen prinzipiell dadurch aus, daß die Kopfstützenverstellung motorisch erfolgt. Hierbei wird für die Schwenklagereinheit 14 nur wenig Einbauraum erforder­ lich, so daß der Einbau der erfindungsgemäßen motorischen Fond-Kopfstützenverstellung ohne Karosserieänderung bei Fahrzeugen, die für manuelle Fond-Kopfstützenverstellung vorbereitet sind, möglich ist. Auch ist ein nachträgliches Umrüsten von manueller Fond-Kopfstützenverstellung auf die erfindungsgemäße Bauform möglich. Die Herstellungs- und Montagekosten sind vorteilhaft niedrig. Das hohe Untersetzungsverhältnis erlaubt den Einsatz eines kompakten, leichten, schnellaufenden Elektromotors.

Die Ansteuerung des Antriebsmotors 80 kann manuell oder selbsttätig erfolgen. Wie in Fig. 2 angedeutet ist, ist hierzu eine Steuereinheit 140 mit einer Steuerleitung 142 mit dem Antriebsmotor 80 verbunden. Die Steuereinheit 140 ist über eine Leitung 144 mit einem nicht darge­ stellten Handschalter verbunden. Weitere Leitungen 146 verbinden die Steuereinheit 140 mit nicht dargestellten Sitz-Kontakten. Sobald einer der beiden hinteren Sitz­ plätze besetzt ist, wird über die entsprechende Leitung 146 ein Signal an die Steuereinheit 140 abgegeben, die darauf­ hin über die Leitung 142 den Antriebsmotor 80 veranlaßt, das Polster 10 in die Kopfabstützlage 18 gemäß Fig. 1 zu verschwenken. Sobald der Sitz wieder frei wird, wird von der Steuereinheit 140 ein Zurückschwenken des Kopfpolsters 10 in die Ruhelage 16 veranlaßt. Durch entsprechende, nicht dargestellte Endkontakte kann sicher­ gestellt werden, daß der Antriebsmotor 80 erst dann ausgeschal­ tet wird, wenn die jeweilige Lage 16 bzw. 18 der Kopfstütze 10 erreicht worden ist.

Claims (9)

1. Kopfstützenverstellung, insbesondere einer Fond-Kopfstütze, in einem Kraftfahrzeug, umfassend

• - eine sitzfeste Kopfstützen-Schwenklagereinheit (14), an welcher zwei in Richtung der Schwenkachse (24) voneinander beabstandete Kopfpolster-Halter (32) gelagert sind,
• - eine Schwenklagerwelle (40) mit zwei voneinander beabstandeten, mit der Schwenklagerwelle (40) drehfest verbundenen Anschlußteilen (58) für die Halter (32),
• - einen der Schwenklagerwelle (40) benachbarten Antriebs­ motor (80) mit einer zur Schwenklagerwelle (40) achsparallelen Motorwelle (106) und
• - ein Getriebe (86), welches die Motorwelle (106) mit der Schwenklagerwelle (40) verbindet,

dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe eine Getriebewelle (100) umfaßt mit einem Schneckenradabschnitt (108), in welchen eine mit der Motorwelle (106) drehfest verbundene Motorschnecke (110) eingreift und mit einem Schneckenabschnitt (112), welcher in ein mit der Schwenklagerwelle (40) drehfest verbundenes Schneckenradelement (62) eingreift.

2. Fond-Kopfstützenverstellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenradelement (62) sektorförmig ausgebildet ist.

3. Fond-Kopfstützenverstellung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenklagerwelle (40) einen unrunden Querschnitt aufweist, vorzugsweise ohne Rotationssymmetrie.

4. Fond-Kopfstützenverstellung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenklagerwelle (40) TORX-Form aufweist, vorzugsweise mit einseitiger Abflachung.

5. Fond-Kopfstützenverstellung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenklagerwelle (40) wenigstens einenends in einer Lagerhülse (42) drehgelagert ist, die ihrerseits in eine Lageröffnung (50) einer Lagerplatte (44) eingesetzt ist, wobei die Lagerplatte (44) eine in die Lageröffnung (50) in zur Schwenkachse (24) im wesentlichen senkrechter Richtung einmündende Lagerbuchsen-Einsetzöffnung (52) aufweist.

6. Fond-Kopfstützenverstellung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (42) einen an die kreisförmige Lageröffnung (50) angepaßten Kreisquerschnitt mit einander gegenüberliegenden Abflachungen (48) aufweist, wobei der Abstand der Abflachungen (48) voneinander im wesentlichen der Weite (a) der Einsetzöffnung (52) entspricht.

7. Fond-Kopfstützenverstellung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwenklagergehäuse (46) vorgesehen ist im wesentlichen in Form eines in Richtung der Schwenklagerwelle (40) länglichen Bügels (Abschnitt 92), dessen Enden in gleicher Richtung abgewinkelt sind zur Bildung der Lagerplatten (44).

8. Fond-Kopfstützenverstellung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklagergehäuse (46) mit wenigstens einem seitlich vorspringenden Befestigungslappen (90) für das den Antriebsmotor (80) tragende Getriebe (86) versehen ist.