DE3721024C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine an einem Kraftfahrzeugsitz verwendbare Kopfstütze und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Einstellung einer Kopfstütze gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In jüngerer Zeit wurden in der Kraftfahrzeugindustrie verstellbare Kopfstützen entwickelt, von denen eine in der DE-OS 35 19 351 beschrieben ist. Bei der gattungsgemäßen Einstellvorrichtung dieser relativ zu zwei raumfesten Tragstangen verstellbaren Kopfstütze ist in das Kopfstützkissen ein elektrischer Antriebsmotor eingebaut, der zwei Teilwellen treibt, auf denen jeweils ein Antriebselement z. B. ein Antriebsritzel sitzt. Jedem Antriebsritzel und jeder Laufstange ist eine Zahnstange zugeordnet, wodurch eine Vertikalverstellung des Kopfstützkissens ermöglicht wird. Weiterhin ist das Kopfstützkissen um eine Neigeverstellachse schwenkbar gehalten, wobei Lagerschalen auf der Neigeverstellachse angeordnete Hohlachsen reibschlüssig umfassen. Diese Vorrichtung zur Verstellung der Kopfstütze gestattet somit eine elektromotorische Vertikal- bzw. Horizontalverstellung des Kopfstützkissens, ist jedoch infolge ihres elektromotorischen Antriebs mit einem erheblichen Konstruktionsaufwand verbunden. Neben der aufwendigen Halterung sind nach außen abzuführende elektrische Anschlüsse erforderlich, während gleichzeitig ein entsprechender elektrischer Energieträger bereitgehalten werden muß. Der relativ hohe mechanische und elektrotechnische Aufwand kann leicht zu Funktionsstörungen führen, wodurch die gesamte Einrichtung außer Betrieb gesetzt wird.

Zudem wird durch die reibschlüssige Verbindung zwischen den Lagerschalen und den auf der Neigeverstellachse angeordneten Hohlachsen unbeabsichtigten Neigeverstellungen der Kopfstütze bei schlagartig auftretenden äußeren Kräften (z. B. schlagartiges Zurücklehnen) nur ungenügend entgegengewirkt, wodurch die Funktionssicherheit der Einstellvorrichtung bezüglich einer Haltefunktion derselben eingeschränkt ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung gattungsgemäße Einstellvorrichtungen dergestalt weiterzubilden, daß nur wenig bewegbare Elemente vorgesehen sind, ein geringer konstruktiver Aufwand erforderlich ist und eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet wird.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale, wobei hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen wird.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung von Rastteil, Sperrklinke und in Kraftrichtung umkehrbarer Feder läßt sich lediglich durch manuelles Verschwenken der Kopfstütze diese in kleinen Schritten in der gewünschten Position einstellen, ohne daß ein motorischer Antrieb und die damit verbundenen elektrischen Vorrichtungen erforderlich sind. Somit wird durch die Einsparung von elektrischen Bauteilen und dadurch, daß an bewegbaren Teilen lediglich die Sperrklinke und die Feder vorhanden sind, eine hohe Funktionssicherheit und Lebensdauer bei gleichzeitiger Verringerung des konstruktiven Aufwands sichergestellt.

In der jeweils gewünschten Position der Kopfstütze stößt die Sperrklinke jeweils an einen Zahn des Rastteils an, wodurch formschlüssig die Kopfstütze an einer unbeabsichtigten Neigeverstellung nach hinten infolge schlagartig auftretender äußerer Kräfte gehindert wird. Die Funktionssicherheit der Kopfstütze bezüglich der Haltefunktion der Stütze um die Neigeverstellachse wird somit gegenüber einer reibschlüssigen Verbindung effektiv erhöht.

Über die endseitigen Vorsprünge P und Q läßt sich die Kraftrichtung der Feder allein durch manuelles Verstellen der Kopfstütze in ihre Extrempositionen umkehren, so daß die Sperrklinke außer bzw. in Eingriff mit dem Rastteil geführt wird. Damit besitzt die Einrichtung einen ebenso einfachen wie wirkungsvollen Aufbau, bei dem durch eine in Kraftrichtung durch die Vorsprünge P und Q umkehrbare Feder mit einem Minimum an Teilen gegenüber den gattungsgemäßen Verstellvorrichtungen ein Sicherheitsgewinn zu verbuchen ist. Gleichzeitig müssen keine Einbußen hinsichtlich der Handhabung gegenüber den bekannten Verstellvorrichtungen hingenommen werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einstelleinrichtung gemäß Anspruch 2 wird das Kopfstützkissen mit einer Schraubenfeder in zum Rahmen rückwärtiger Richtung vorgespannt, wobei ein zusätzlicher Sicherheitsgewinn bezüglich einer unbeabsichtigten Verstellung der Kopfstütze dadurch erzielt wird, daß die Herstellung des Formschlusses zwischen Sperrklinke und Zähnen des Rastteils durch die Schraubenfeder in vorteilhafter Weise unterstützt bzw. mit erzwungen wird. Weiterhin wird durch das Vorsehen der Schraubenfeder eine verbesserte Handhabung dadurch erzielt, daß das Bewegen des Kopfstützkissens um die Neigeverstellachse von der vordersten Stellung in die am weitesten rückwärtige Stellung durch die Schraubenfeder kräftemäßig unterstützt wird. Die Handhabung wird zudem dadurch verbessert, daß beim Einstellen der Kopfstütze von ihrer rückwärtigen Position in eine vordere Position aufgrund der Federwirkung ein für den Bedienkomfort positiv empfundener Widerstand der Bedienkraft entgegensteht.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einstellvorrichtung gemäß Anspruch 3 wird der die Sperrklinke tragende Wellenzapfen an einem Bügel gehalten, an welchem den Rahmen der Kopfstützvorrichtung umgreifende Führungsschuhe befestigt sind. So wird auf vorteilhaft einfache Weise mit nur einem Bauteil, dem Bügel, die Verbindung der Führungsschuhe miteinander und eine Lagerung des Wellenzapfens bereitgestellt.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird in der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Frontansicht der Kopfstütze;

Fig. 2 eine Teil-Seitenansicht der Kopfstütze von Fig. 1, wobei der besseren Deutlichkeit halber einige Teile weggelassen wurden;

Fig. 3 eine zu Fig. 2 gleichartige Ansicht, jedoch von der anderen Seite aus betrachtet;

Fig. 4 eine Übersichtsdarstellung der Teile der Kopfstütze.

Die in den Fig. 1-4 gezeigte Kopfstütze wird an der Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes ange­ bracht und umfaßt einen Rahmen 1, ein Paar von Führungsschu­ hen oder -hülsen 2, ein Kopfstützkissen 3 und einen Antriebs­ mechanismus 4.

Der Rahmen 1 besteht aus einem U-förmig gebogenen Metall­ rohr mit zwei seitlichen Schenkeln 10 und einer diese verbin­ denden Querstrebe 11. Die unteren Endstücke 10a der seitli­ chen Schenkel 10 dienen der Befestigung der Kopfstütze an der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes.

Die beiden Führungsschuhe 2 weisen Schuhhauptteile 20 auf, die durch einen Bügel 22, der an den Schuhhauptteilen durch Schrauben 21 befestigt ist, als ein Teil verbunden sind. Am Bügel 22 ist, wie die Fig. 4 zeigt, ein ausgestanzter Winkel 220 vorhanden, an dem das eine Ende einer Schraubenfeder 52, auf die noch eingegangen werden wird, eingehängt ist. Jedes Schuhhauptteil 20 besteht aus einer ersten Zylinderhülse 20a und einer zweiten Zylinderhülse 20b.

Das Kopfstützkissen 3 ist mit einem ersten sowie zweiten bewegbaren Träger 30 bzw. 31 versehen, die durch eine Stange 32 verbunden sind, die in einem Befestigungsstück 33 drehbar aufgenommen ist, das das Kopfstützkissen 3 am Bügel 22 und somit an den Führungsschuhen 2 hält. Das (in Fig. 1) linke Ende der Stange 32 ist über eine Halterung 132 am ersten be­ wegbaren Träger gehalten. Das rechte Ende der Stange 32 liegt in einer endseitigen Abwinkelung 22a des Bügels 22. Demzu­ folge wird, wenn die Führungsschuhe 2 längs der seitlichen Schenkel 10 des Rahmens 1 bewegt werden, auch das Kopfstütz­ kissen 3 als ein Teil mit den Führungsschuhen 2 längs dieser Schenkel 10 bewegt.

Der Antriebsmechanismus 4 ist zwischen dem Rahmen 1 sowie dem Kopfstützkissen 3 angeordnet und umfaßt eine am einen Schenkel 10 des Rahmens 1 ausgebildete Zahnstange 40, ein am ersten bewegbaren Träger 30 des Kopfstützkissens 3 drehbar gelagertes Ritzel 41 und ein mit der dieses Ritzel tragenden Welle 410 verbundenes Einstellrad 42.

Die Zahnstange 40 weist eine Anzahl von Zähnen 400 auf, die an dem betreffenden Schenkel 10 mit gleichem Abstand in der Längserstreckung des Schenkels ausgebildet sind und mit denen das Ritzel 41 zu einer Bewegung längs des Schenkels 10 in Eingriff ist. Das Einstellrad 42 ist mit dem die Welle 410 enthaltenden Antriebselement 425 verbunden. Wenn das Einstell­ rad 42 von Hand gedreht wird, so bewegt sich das Ritzel 41 durch eine Drehung längs der Zahnstange 40 mit Hilfe einer Federkupplung (drehelastischen Kupplung) 420.

Die eine Leerlaufdrehung unterbindende Federkupplung 420 umfaßt eine über Schrauben 421 am ersten bewegbaren Träger 30 befestigte, im Längsschnitt U-förmige Kappe 422 sowie eine Schraubendrehfeder 423, die an ihrer Außenumfangsfläche mit der Innenfläche der Kappe 422 in Reibanlage und zwischen dem Eingriffszapfen 41a des Ritzels 41 sowie dem Eingriffsteil 425a des Antriebselements 425 angeordnet ist.

Bei Drehung des Einstellrades 42 wird das Antriebselement 425 gedreht, das durch das in ihm erfaßte Ende der Torsions­ schraubenfeder (Schraubendrehfeder) 423 deren Durchmesser vermindert, so daß die Reibanlage zwischen der Kappe 422 und der Feder 423 aufgehoben wird. Durch den Eingriff des Zapfens 41a in das Teil 425a wird das Ritzel 41 gedreht, so daß sich die Schraubendrehfeder 423 gegen den Eingriffsteil 41a anle­ gen kann, um den Durchmesser der Feder 423 zu erweitern. Da­ durch wird die Reibanlage zwischen der Feder 423 und der In­ nenfläche der Kappe 422 wiederhergestellt.

Der zweite bewegbare Träger 31 kann vorzugsweise mit einer Neigungskonstruktion 5 versehen werden, die einen gewünsch­ ten Neigungswinkel des Kopfstützkissens 3 mit Bezug zum Rah­ men 1 einhält. Diese Neigungskonstruktion 5 umfaßt ein Rast­ teil 50 mit einer Mehrzahl von gleich beabstandeten Zähnen 500, eine mit einem der Zähne 500 zum Eingriff gelangende Sperrklinke 51, einen Arm 51b, einen an der Abwinklung 22a des Bügels 22 gehaltenen Wellenzapfen 51a, eine die Sperrklin­ ke 51 zu den Zähnen 500 hin belastende Wendelfeder 53 und die zwischen dem ausgestanzten Winkel 220 des Bügels 22 sowie einer Ausnehmung 320 im zweiten bewegbaren Träger 31 ange­ ordnete Schraubenfeder 52, die die Kopfstütze in rückwärti­ ger Richtung belastet. Die Wendelfeder 53 ist ihrer Art nach eine Überdrehfeder, die, wenn die aufgebrachte Last einen vorbe­ stimmten Wert erreicht, überdreht. Das Rastteil 50 hat an seinen beiden Enden je einen Vorsprung P und Q.

Wenn das Kopfstützkissen 3 um die Stange 32 verschwenkt wird, um die Kopfstütze in die vorderste Stellung zu verlagern, so kommt die Sperrklinke 51 mit den Zähnen 500a, 500b, 500c, 500d und 500e sowie letztlich mit dem Vorsprung P zum Eingriff. Wird die Kopfstütze weiter in Richtung des Pfeils B in Fig. 3 verlagert, so drückt der Vorsprung P gegen die Sperrklinke 51, die dann um den Wellenzapfen 51a gedreht wird. Dadurch wird über den Arm 51b eine Kraft auf die Wendel­ feder 53 ausgeübt. Wenn diese auf die Wendelfeder 53 einwir­ kende Kraft den Umkehrpunkt überschreitet, so löst die Feder 53 durch ihr Überdrehen den Eingriff zwischen der Sperrklin­ ke 51 und dem Rastteil 50. In diesem Zustand ist das Kopf­ stützkissen 3 um die Stange 32 mit Bezug zum Rahmen 1, der an der Rückenlehne fest ist, verschwenkbar, so daß das Kopf­ stützkissen 3 in die am weitesten rückwärtige Stellung ver­ lagert werden kann. Bei Erreichen dieser rückwärtigsten Stel­ lung kommt der Vorsprung Q mit der Sperrklinke 51 in Ein­ griff, die in zum Pfeil B entgegengesetzter Richtung um den Wellenzapfen 51a gedreht wird. Somit wird die Richtung der Kraft der Wendelfeder 53 in den Normalzustand zurückgeführt, womit die Sperrklinke 51 mit den Zähnen 500 wieder zum Ein­ griff kommen kann. Wenn in dieser Lage das Kopfstützkissen 3 in Richtung des Pfeils A in Fig. 3 verlagert wird, so kommt die Sperrklinke 51 nacheinander mit den Zähnen 500a-500e zum Eingriff.

Bei einer Drehung des Einstellrades 42 von Hand, um die Stel­ lung der Kopfstütze mit Bezug zur Rückenlehne zu verändern, wird das Ritzel 41 für eine Bewegung längs der Zahnstange 40 am Rahmen gedreht. Da der Rahmen 1 an der Rückenlehne be­ festigt ist, ändert sich die Lage der Zahnstange 40 nicht, weshalb das Ritzel 41 zusammen mit dem Kopfstützkissen 3 in vertikaler Richtung bewegt wird. Diese Vertikalbewegung des Kopfstützkissens 3, die durch die Drehung des Einstellrades 42 hervorgerufen wird, führt zu einer kontinuierlichen Ver­ schiebung des Kopfstützkissens 3 zur gewünschten Lage hin mit einer Feineinregelung, so daß eine in bezug auf den Kopf des Insassens fein abgestimmte Lage des Kopfstützkissens zu erzielen ist. Durch die eingebaute Federkupplung 420 behält das Einstellrad 42 die gewählte Stellung auch dann bei, wenn dieses Rad 42 nicht mehr vom Insassen festgehalten wird.

Soll das Kopfstützkissen 3 mit Bezug zur Rückenlehne in Richtung des Pfeils A in Fig. 3 verstellt werden, so braucht der Insasse nur von Hand eine derart gerichtete Zug­ kraft aufzubringen. Das Rastteil 50 drückt die Sperrklinke 51 in der Richtung B, wobei diese Klinke um den Wellenzapfen 51a in der Richtung B verschwenkt und die Kraft der Wendel­ feder 53 überwunden wird, wodurch der Eingriff zwischen der Sperrklinke 51 und dem Zahn 500a aufgehoben wird. Bei einer Weiterbewegung des Kopfstützkissens 3 in der Richtung A wird der Eingriff der Sperrklinke 51 mit den Zähnen 500b, 500c, 500d und 500e gelöst. In diesem Zustand wird das Kopfstütz­ kissen 3 zur gewünschten Lage verschwenkt, worauf die Sperr­ klinke 51 durch die Wendelfeder 53 zwangsläufig mit Zähnen 500 des Rastteils 50 zum Eingriff gelangt.

Gemäß der erläuterten Ausführungsform ist der zweite beweg­ bare Träger 31 mit der Neigungskonstruktion 5 versehen, die die Möglichkeit bietet, das Kopfstützkissen 3 in irgendeine gewünschte Neigungslage mit Bezug zur Rückenlehne zu bringen und zu halten.

Es wird in Betracht gezogen, die Zahnstange am Kopfstützkis­ sen und das Ritzel am Rahmen anzubringen.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Einstellung einer Kopfstütze eines Kraftfahrzeugsitzes mit einer Zahnstange sowie einer Zahnradanordnung zur kontinuierlichen Höhenverstellung einer Kopfstütze, deren Neigungswinkel zum Fahrzeugsitz verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Neigungsverstellung (5) ein an der Kopfstütze (3) gehaltenes, eine Mehrzahl von Zähnen (500a-500e) tragendes Rastteil (50) umfaßt, mit welchem eine um einen Wellenzapfen (51a) schwenkbare Sperrklinke (51) in Eingriff steht, die über einen Hebelarm (51b) mit einer in ihrer Kraftrichtung umkehrbaren Feder (53) in Verbindung steht, wobei das Rastteil (50) endseitig mit einander gegenüberliegenden Vorsprüngen (P, Q) versehen ist, über welche die Kraftrichtung der Feder (53) umkehrbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstütze (3) unter der Krafteinwirkung einer Schraubenfeder (52) in rückwärtiger Richtung, in bezug auf den Rahmen (1), steht.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Sperrklinke (51) tragende Wellenzapfen (51a) an einem Bügel (22) gehalten ist, an welchem den Rahmen (1) umgreifende Führungsschuhe (2) befestigt sind.