WO2005097545A2 - Kopfstütze, insbesondere für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2005097545A2
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Silvio Hartlaub
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Johnson Controls Gmbh
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    • B60N2/888—Head-rests with arrangements for protecting against abnormal g-forces, e.g. by displacement of the head-rest

Definitions

  • Headrest in particular for a motor vehicle
  • the invention relates to a headrest for a vehicle seat, in which at least one of the head of the seat occupant facing portion of the headrest accidentally under the action of a drive means from a position of use to the head of the seat occupant is moved towards a safety position.
  • a generic headrest is known. It consists of a rigidly connected to the backrest of the vehicle seat via support rods, possibly also adjustable in height base body, which is arranged in a trough-like cushion segment. In the event of an accident, the cushion segment is moved translationally toward the head of the seat occupant in order to prevent whiplash. The force required for this purpose is generated by a biased in the direction of displacement spring within a telescopic guide device.
  • a further generic headrest in which a cushion segment is accidentally pivotable relative to the base body about a fixed axis of rotation to the front.
  • the drive device is a spring-loaded Piston / cylinder arrangement in conjunction with a support lever, in which the piston rod is articulated in the region of the axis of rotation on the base body and the cylinder on the cushion segment.
  • a headrest in which a displaceable padding element is connected to the main body via a scissor mechanism, by means of which the padding element is movable from a rest position forward into a position of use.
  • the invention has for its object to provide a headrest with a simple and compact and effective drive device.
  • the drive device comprises at least two under the action of a first force mutually movable components, of which at least one component has an acting on the other component, inclined relative to the first direction of force inclined surface, by means of which deviates from the first direction of force second, transferable to the headrest force can be generated. This can be done for example after releasing a component holding the initial position locking device.
  • both components are equipped with mutually acting, parallel inclined surfaces.
  • the headrest is rotatably connected via an articulated lever with the backrest of the vehicle seat, which extends beyond the axis of rotation extending lever arm of the drive means to the rear, whereby the headrest as a whole to the head of the seat occupant is movable.
  • the components are relative to each other gleiinned relatively movable, so are not provided with rolling elements which roll on the inclined surfaces.
  • the structure of the drive device is simplified, also the friction can be used specifically to hold the headrest when reaching the safety position in this position frictionally.
  • the relative movement between the components preferably has a translational component.
  • a rotation between the components can also be provided.
  • the components are preferably under the action of the first force against each other in rotation displaceable, wherein by the inclined surface (s) a translational relative movement of the components in the direction of the axis of rotation can be generated.
  • the drive means comprises at least three mutually movable components, of which the central component is rotatable relative to the other, non-rotatable components.
  • the components are advantageously arranged telescopically in one another in the position of use, wherein the inclined surface (s) is / are arranged on the inner and / or outer radial surface of at least one component and formed like a thread.
  • the locking device can basically act between the relatively movable components of the drive device.
  • the padding element is locked by the locking device directly on the base body.
  • directly biased between the base body and cushion element in the direction of displacement spring means may be provided which support the drive means.
  • the inclined surfaces can be further provided with a toothing, by means of which the headrest is at least temporarily locked at the latest when reaching the safety position.
  • the lock is preferably triggered by the impact of the head on the headrest and subsequently canceled, the headrest can be moved back to the initial position after completion of the lock by a spring.
  • the first force can be generated by a mechanical or chemical energy store, for example springs, pyrotechnic drives or the like, arranged inside the headrest.
  • a mechanical or chemical energy store for example springs, pyrotechnic drives or the like
  • the first force and / or the force for unlocking the locking device can be generated at least partially in the vehicle seat by the mass inertia of the seat occupant.
  • a device suitable for this purpose is described, for example, in the still unpublished German patent application DE 102004048910.6, to the disclosure of which reference is expressly made.
  • the first force and / or the force for unlocking the locking device may also be at least partially caused by an accidental displacement of the vehicle seat or parts thereof relative to the vehicle body, or by the deformation of the vehicle body. Furthermore, a belt tensioner for generating these forces offers.
  • force transmission means which are formed for example as a Bowden cable. In principle, however, are also suitable linkage or hydraulic transmission means.
  • FIG 6 shows the lateral section through a headrest with a locking device according to claim 12,
  • FIG. 7 shows a drive device according to the invention with a toothing suitable for locking in the safety position
  • FIG 8 shows a vehicle seat with a headrest according to the invention according to claim 16,
  • FIG. 9 shows the section through an insertable into the headrest of FIG. 8 drive means in safety position.
  • the vehicle seat 1 according to FIG. 1a, b consists of a seat part 2 and a backrest 3 connected to this adjustable in inclination, which is equipped with a headrest 4.
  • the pair of support rods 5 of the headrest 4 are pivotally connected in the upper backrest area via a hinge 6 with the backrest 3, so that the headrest 4 in an accident by rotation of the support rods 5 in the joint 6 from its position of use according to Fig. 1ä to the head of the seat occupant in the direction of arrow A in one Safety position (Fig. 1 b) is pivotable. This displacement counteracts overstretching of the neck vertebra of the seat occupant (anti-whiplash effect).
  • the force required for this displacement is generated by a drive device 7, which is locked in normal use by a locking device 8.
  • the drive device 7 consists of a mounted in a vertical longitudinal guide 9, wedge-shaped first component 10 having an inclined surface 11 which is inclined relative to the direction of force of a prestressed spring 12 by an angle.
  • On the inclined surface 11 is a second component 13 in the form of a rigidly connected to the support rods 5, beyond the joint 6 in the frame of the backrest 3 extending lever arm 14 at.
  • the locking device 8 is equipped with a displaceable bolt 15, which leads in the blocking position through the longitudinal guide 9 into the first component 10 and locks it.
  • the locking device 8 is released by retracting the bolt 15 (FIG. 1 b). This can be done for example by a coupled with the control of the vehicle airbag solenoid.
  • the wedge-shaped first component 10 can now move under the action of the spring 12 in the downward direction, wherein the inclined surface 11, the frictionally applied thereto second component 13, namely the lower end of the lever arm 14, displaced to the rear.
  • the headrest 4 is inevitably pivoted to the safety position.
  • the headrest 4 is not transferred in an accident as a whole in a safety position, but only a portion in the form of a cushion member 16 to the head of the seat occupant relocated.
  • the main body 17 of the headrest 4 is rigid, possibly also adjustable in height connected via the support rods 5 with the backrest 3.
  • drive means 7 is arranged, which causes the displacement.
  • the drive device 7 (FIG. 3) consists of a first component 10 in the form of a hollow cylinder 18, which is connected rotatably about an axis of rotation 19 to the main body 17 of the headrest 4.
  • a in the region of an arcuate recess 20 axially projecting into the hollow cylinder 18 tab 21 of the base body 17 serves to support a hollow cylinder 18 arranged in the prestressed spring 12 which rests with its other end on a radially inwardly projecting projection 22 of the hollow cylinder 18.
  • a locking device 8 in the training already described above locks in the position of use according to Fig. 3a, b by an inserted into the hollow cylinder 18 bolt 15, the rotation of the hollow cylinder 18 relative to the base body 17 and keeps the spring 12 thereby under tension.
  • the front end surface 23 of the hollow cylinder 18 is arranged distributed over the circumference of the same, sawtooth-like inclined surfaces 11, which abut the inclined surfaces 11 'of a congruent designed second component 13, which is also designed as a hollow cylinder 18'.
  • the Hohizylinder 18 ' is rigid and thus rotatably connected to the cushion part 16.
  • the upholstered segment 16 is displaced relative to the main body 17 from the position of use (FIG. 4a) to the safety position (FIG. 4b) in the direction of the arrow C by a drive device 7, which two has rigidly connected components 13, 13.1 with inclined surfaces 11.1, 11.2 with the cushion segment 16 or the base body 17.
  • a drive device 7 which two has rigidly connected components 13, 13.1 with inclined surfaces 11.1, 11.2 with the cushion segment 16 or the base body 17.
  • the components 13.1, 13.2 is another component 10 in the form of a hollow cylinder 18 with axially effective on both sides inclined surfaces 11, 11 ', which is about the horizontal axis extending in the direction of travel 19 (-X-direction of the vehicle) is rotatable. As it rotates (arrow B), the components 13.1, 13.2 are forced apart, as a result of which the cushion segment 16 moves toward the head 24.
  • a drive device 7 which can be used for this purpose is shown in FIGS. 5a, b. It comprises four circularly arranged projections 25, which project in the form of torsion-resistant components 13.1, 13.2, and which are integrally formed on the main body 17, and a cylinder 26 which is connected in a rotationally fixed manner to the cushion segment.
  • the components 13.1 and 13.2 are secured to each other against rotation by linear guides 25a.
  • the rotatable Hohizylinder 18, on its inner and outer radial surfaces backdrop-like inclined surfaces 11 '(outside), 11 (inside, not visible).
  • the base body 17 and the cushioning element 16 are fixed to one another by a locking device 8 (see FIG. 6) acting in the direction of the axis 19, so that not only an axial displacement of the components 10, 13. 1 and 13 whose rotation is prevented from each other.
  • the spring 12 therefore remains in its preloaded state. If the locking device 8 is released, the spring 12 is capable of twisting the hollow cylinder 18 relative to the component 13.2 of the main body 17 (arrow B) in such a way that it is displaced in the direction of the arrow C to the front. Since this inevitably also takes place a rotation of the hollow cylinder 18 relative to the component 13.1 of the padding segment 16, these elements are also linearly displaced in the direction of the arrow C to each other.
  • the linear total displacement of the padding segment 16 to the base body 17 is a superposition of the displacements of the component 13.2 relative to the rotatable hollow body 18 and the hollow body 18 relative to the component 13.1.
  • the drive means 7 By turning back the hollow cylinder 18, for example, by an externally guided through the headrest 4 tool, the drive means 7 is ponderee under bias of the spring 12 back to its original position.
  • a locking device which prevents the rotation of Hohizylinder 18 and component 13.2 to each other directly, for example by means of a projection 25 radially inwardly into the Hohizylinder 18 latching bolt.
  • acting in the axial direction locking device 8 which may for example consist of a rigidly attached to the component 13.1, within the hollow cylinder 18 extending and the component 13.1 penetrating rod 27 (see Fig.
  • the inclined surfaces 11, 11 'relative to the congruently formed inclined surfaces 11.1, 11.2 naturally also be moved linearly down to achieve the patented effect. It is also conceivable, the inclined surfaces 11, 11 'not flat, but curved to execute.
  • the inclined surfaces 11, 11 ' are provided with a toothing 29, which counteracts an unwanted return of the drive means 7 after reaching the safety position.
  • the inclined surfaces 11, 11 ', 11.1, 11.2 are part of a slide-like guide, as shown in Figures 5a and 5b, those surfaces of the slide guide are provided with a toothing, which cause the propulsion of the cushion member 16 when driving in accordance with the invention and subsequently pressed against one another by a force acting from the padding element 16 in the direction of the base body 17.
  • 8 shows a vehicle seat 1 with a headrest 4 according to the invention, in which the first force is generated indirectly by means of inertia detection means 30 located in the backrest 3 of the vehicle seat.
  • a force transmission means 31 in the form of a Bowden cable 32 connects the inertial detection device 30 through a support rod 5 with the headrest 4.
  • the rearward displacement of the inertial detection means 30 thus leads to a forward displacement of the cushion member 16 in its likewise shown in dashed security position.
  • the connection of the Bowden cable 32 to the drive device 7 is shown in FIG.
  • the Bowden cable 32 is connected via its displaceable core 33 with the projection 22 of the rotatable hollow cylinder 18, while its sheath 34 is supported on the tab 21 of the base body 17.
  • the soul 33 is pulled into the shell 34 and thereby twisted the hollow cylinder 18 in the direction of arrow D.
  • a on tab 21 and projection 22 acting return compression spring 35 displaces the headrest 4 after the decay of inertia by rotation of the hollow body 18 against the Direction of the arrow D from the safety position back to the position of use.

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Abstract

Bei einer Kopfstütze (4) für einen Fahrzeugsitz (1) ist zumindest ein dem Kopf (24) des Sitzinsassen zugewandtes Teilstück der Kopfstütze unfallbedingt unter der Wirkung einer Antriebseinrichtung (7) aus einer Gebrauchs­stellung zum Kopf des Sitzinsassen hin in eine Sicherheitsstellung verlagerbar. Erfindungsgemäß weist die Antriebseinrichtung (7) mindestens zwei unter Wirkung einer ersten Kraft zueinander bewegliche Bauteile (10, 13) auf, von denen mindestens ein Bauteil (10) eine auf das andere Bauteil (13) wirkende, gegenüber der ersten Kraftrichtung geneigte Schrägfläche (11) aufweist, mittels derer beispielsweise nach dem Lösen einer Verriegelungseinrichtung (8) eine von der ersten Kraftrichtung abweichende zweite, auf die Kopfstütze (4) übertragbare Kraft erzeugbar ist.

Description

Kopfstütze, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Kopfstütze für einen Fahrzeugsitz, bei welcher zumindest ein dem Kopf des Sitzinsassen zugewandtes Teilstück der Kopfstütze unfallbedingt unter der Wirkung einer Antriebseinrichtung aus einer Gebrauchsstellung zum Kopf des Sitzinsassen hin in eine Sicherheitsstellung verlagerbar ist.
Stand der Technik
Aus der Druckschrift DE 199 23 909 A1 ist eine gattungsgemäße Kopfstütze bekannt. Sie besteht aus einem mit der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes über Haltestangen starr, gegebenenfalls auch höhenverstellbar verbundenen Grundkörper, der in einem wannenartig ausgebildeten Polstersegment angeordnet ist. Bei einem Unfall wird das Polstersegment translatorisch zum Kopf des Sitzinsassen hin bewegt, um einem Schleudertrauma vorzubeugen. Die hierzu erforderliche Kraft wird durch eine in Verschieberichtung vorgespannte Feder innerhalb einer teleskopartigen Führungseinrichtung erzeugt.
In der Offenlegungsschrift DE 39 00 495 A1 wird eine weitere gattungsgemäße Kopfstütze beschrieben, bei welcher ein Polstersegment unfall- bedingt gegenüber dem Grundkörper um eine feste Drehachse nach vorne schwenkbar ist. Als Antriebseinrichtung dient eine federbelastete Kolben/Zylinderanordnung in Verbindung mit einem Stützhebel, bei welcher der die Kolbenstange im Bereich der Drehachse am Grundkörper und der Zylinder am Polstersegment angelenkt ist.
Aus der Druckschrift DE 19941 712 C1 ist ferner eine Kopfstütze bekannt, bei welcher ein verlagerbares Polsterelement mit dem Grundkörper über einen Scherenmechanismus verbunden ist, mittels dessen das Polsterelement aus einer Ruhestellung nach vorne in eine Gebrauchsstellung bewegbar ist.
Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kopfstütze mit einer einfach sowie kompakt aufgebauten und wirkungsvollen Antriebseinrichtung bereitzustellen.
Lösung
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Antriebseinrichtung mindestens zwei unter Wirkung einer ersten Kraft zueinander bewegliche Bauteile aufweist, von denen mindestens ein Bauteil eine auf das andere Bauteil wirkende, gegenüber der ersten Kraftrichtung geneigte Schrägfläche aufweist, mittels derer eine von der ersten Kraftrichtung abweichende zweite, auf die Kopfstütze übertragbare Kraft erzeugbar ist. Dies kann beispielsweise nach dem Lösen einer die Bauteile in Initialstellung haltenden Verriegelungseinrichtung erfolgen.
Zur Anwendung des Keilprinzips ist es grundsätzlich ausreichend, wenn eines der Bauteile r it einer entsprechenden Schrägfläche ausgestattet ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind jedoch beide Bauteile mit miteinander wirkenden, parallel verlaufenden Schrägflächen ausgestattet.
Nach einer ersten Ausführung der Erfindung ist die Kopfstütze über einen Gelenkhebel mit der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes drehbeweglich verbunden, dessen sich jenseits der Drehachse erstreckender Hebelarm von der Antriebseinrichtung nach hinten verlagerbar ist, wodurch die Kopfstütze als Ganzes zum Kopf des Sitzinsassen hin bewegbar ist.
Vorzugsweise weist die Kopfstütze jedoch einen Grundkörper und ein gegenüber diesem unter der Wirkung der Antriebseinrichtung zum Kopf des Sitzinsassen hin verlagerbares Polstersegment auf, da die zu beschleunigende Masse bei dieser Ausbildung verringert wird.
Vorzugsweise sind die Bauteile zueinander gleitreibend relativbeweglich, sind also nicht mit Wälzkörpern versehen, welche auf den Schrägflächen abrollen. Hierdurch wird der Aufbau der Antriebseinrichtung vereinfacht, ferner kann die Reibung gezielt dazu eingesetzt werden, die Kopfstütze beim Erreichen der Sicherheitsstellung in dieser Position reibschlüssig zu halten.
Die Relativbewegung zwischen den Bauteilen weist vorzugsweise eine translatorische Komponente auf. Zusätzlich kann jedoch auch noch eine Rotation zwischen den Bauteilen vorgesehen werden.
In diesem Fall sind die Bauteile vorzugsweise unter der Wirkung der ersten Kraft gegeneinander in Drehung versetzbar, wobei durch die Schrägfläche(n) eine translatorische Relativbewegung der Bauteile in Richtung der Drehachse erzeugbar ist. Nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung weist die Antriebseinrichtung mindestens drei zueinander bewegliche Bauteile auf, von denen das mittlere Bauteil gegenüber den anderen, drehfesten Bauteilen drehbar ist.
Bei den beiden zuletzt genannten Ausbildungen sind die Bauteile mit Vorteil in Gebrauchsstellung teleskopartig ineinander angeordnet, wobei die Schrägfläche(n) auf der inneren und/oder äußeren Radialfläche mindestens eines Bauteils angeordnet und gewindeartig ausgebildet ist/sind. Hierdurch wird ein besonders kompakter Aufbau der Antriebseinrichtung ermöglicht.
Die Verriegelungseinrichtung kann grundsätzlich zwischen den relativbeweglichen Bauteilen der Antriebseinrichtung wirken. Vorzugsweise wird das Polsterelement durch die Verriegelungseinrichtung jedoch unmittelbar am Grundkörper verriegelt. Durch diese Ausbildung können weitere, direkt zwischen Grundkörper und Polsterelement in Richtung der Verschiebung vorgespannte Federmittel vorgesehen werden, welche die Antriebseinrichtung unterstützen.
Falls die Reibung zwischen den Bauteilen nicht ausreicht, um die Kopfstütze nach Erreichen der Sicherheitsstellung zu halten, können die Schrägflächen ferner mit einer Verzahnung versehen werden, mittels derer die Kopfstütze spätestens beim Erreichen der Sicherheitsstellung zumindest temporär arretierbar ist. Die Arretierung wird vorzugsweise durch den Aufprall des Kopfes auf die Kopfstütze ausgelöst und nachfolgend wieder aufgehoben, wobei die Kopfstütze nach Beendigung der Arretierung durch eine Feder wieder in die Initialstellung zurückbewegt werden kann.
Die erste Kraft ist mit Vorteil durch einen innerhalb der Kopfstütze angeord- neten mechanischen oder chemischen Energiespeicher, beispielsweise Federn, pyrotechnische Antriebe odefdergleichen, erzeugbar. Alternativ kann bei einem mit einer erfindungsgemäßen Kopfstütze ausgestatteten Fahrzeugsitz vorgesehen sein, dass die erste Kraft und/oder die Kraft zur Entriegelung der Verriegelungseinrichtung zumindest teilweise im Fahrzeugsitz durch die Massenträgheit des Sitzinsassen erzeugbar ist. Eine hierzu geeignete Vorrichtung wird beispielsweise in der noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 102004048910.6 beschrieben, auf deren Offenbarung ausdrücklich verwiesen wird.
Die erste Kraft und/oder die Kraft zur Entriegelung der Verriegelungseinrichtung kann ferner zumindest teilweise durch eine unfallbedingte Verlagerung des Fahrzeugsitzes oder Teile desselben relativ zur Fahrzeugkarosserie bewirkt werden, oder auch durch die Deformation der Fahrzeugkarosserie. Weiterhin bietet sich ein Gurtstraffer zur Erzeugung dieser Kräfte an.
Zwischen im oder jenseits des Fahrzeugsitzes angeordneten Krafterzeugungsort für die erste Kraft und der Kopfstütze sind Kraftübertragungsmittel anzuordnen, die beispielsweise als Bowdenzug ausgebildet sind. Gleichfalls geeignet sind grundsätzlich jedoch auch Gestänge oder hydraulische Übertragungsmittel.
Figuren
Die Figuren stellen beispielhaft und schematisch verschiedene Ausführungen der Erfindung dar.
Es zeigen:
Fig. 1 a, b einen Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze nach Anspruch 3, Fig. 2 einen Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze nach Anspruch 4,
Fig. 3a-d Schnitte durch eine in die Kopfstütze nach Fig. 2 einsetzbare Antriebseinrichtung in unterschiedlichen Funktionsstellungen,
Fig. 4a, b das Funktionsprinzip einer weiteren erfindungsgemäßen Kopfstütze (Anspruch 9), Fig. 5a, b eine in der Kopfstütze nach Fig. 4 einsetzbare Antriebseinrichtung,
Fig. 6 den seitlichen Schnitt durch eine Kopfstütze mit einer Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 12,
Fig. 7 eine erfindungsgemäße Antriebsseinrichtung mit einer zur Arretierung in Sicherheitsstellung geeignete Verzahnung,
Fig. 8 einen Fahrzeugsitz mit einer erfindungsgemäßen Kopfstütze nach Anspruch 16,
Fig. 9 den Schnitt durch eine in die Kopfstütze nach Fig. 8 einsetzbare Antriebeinrichtung in Sicherheitsstellung.
Der Fahrzeugsitz 1 nach Fig. 1a, b besteht aus einem Sitzteil 2 und einer mit diesem neigungsverstellbar verbundenen Rückenlehne 3, welche mit einer Kopfstütze 4 ausgestattet ist. Die paarigen Haltestangen 5 der Kopfstütze 4 sind im oberen Lehnenbereich über ein Gelenk 6 mit der Rückenlehne 3 schwenkbar verbunden, so dass die Kopfstütze 4 bei einem Unfall durch Drehung der Haltestangen 5 im Gelenk 6 aus ihrer Gebrauchsstellung nach Fig. 1ä zum Kopf des Sitzinsassen hin in Richtung des Pfeils A in eine Sicherheitsstellung (Fig. 1 b) schwenkbar ist. Durch diese Verlagerung wird einer Überdehnung der Nackenwirbel des Sitzinsassen entgegengewirkt (Anti-Whiplash-Effekt).
Die für diese Verlagerung erforderliche Kraft wird durch eine Antriebseinrichtung 7 erzeugt, die in normalem Gebrauch durch eine Verriegelungseinrichtung 8 gesperrt ist. Die Antriebseinrichtung 7 besteht aus einem in einer vertikalen Längsführung 9 gelagerten, keilförmigen ersten Bauteil 10 mit einer Schrägfläche 11 , die gegenüber der Kraftrichtung einer vorgespannten Feder 12 um einen Winkel geneigt ist. An der Schrägfläche 11 liegt ein zweites Bauteil 13 in Form eines mit den Haltestangen 5 starr verbundenen, sich jenseits des Gelenks 6 in den Rahmen der Rückenlehne 3 erstreckenden Hebelarms 14 an. Die Verriegelungseinrichtung 8 ist mit einem verschiebbaren Bolzen 15 ausgestattet, welcher in Blockierstellung durch die Längsführung 9 hindurch in das erste Bauteil 10 führt und dieses arretiert.
Bei einem Unfall, insbesondere einem Aufprall auf das Heck eines erfindungsgemäß ausgestatteten Fahrzeugs, wird die Verriegelungs- einrichtung 8 durch Zurückziehen des Bolzens 15 gelöst (Fig. 1 b). Dies kann beispielsweise durch einen mit der Steuerung des Fahrzeugairbags gekoppelten Elektromagneten erfolgen. Das keilförmige erste Bauteil 10 kann sich nun unter der Wirkung der Feder 12 in Richtung nach unten bewegen, wobei die Schrägfläche 11 das an dieser reibend anliegende zweite Bauteil 13, nämlich das untere Ende des Hebelarms 14, nach hinten verlagert. Dabei wird die Kopfstütze 4 zwangsläufig in die Sicherheitsstellung verschwenkt.
Bei dem Fahrzeugsitz 1 nach Fig. 2 wird die Kopfstütze 4 bei einem Unfall nicht als Ganzes in eine Sicherheitsstellung überführt, sondern nur ein Teilstück in Form eines Polsterelements 16 zum Kopf des Sitzinsassen hin verlagert. Der Grundkörper 17 der Kopfstütze 4 ist hingegen starr, ggf. auch höhenverstellbar über die Haltestangen 5 mit der Rückenlehne 3 verbunden. Innerhalb der Kopfstütze ist zwischen Polsterelement 16 und Grundkörper 17 eine nachfolgend im Einzelnen beschriebene Antriebseinrichtung 7 angeordnet, welche die Verlagerung bewirkt.
Die Antriebseinrichtung 7 (Fig. 3) besteht aus einem ersten Bauteil 10 in Form eines Hohlzylinders 18, das um eine Drehachse 19 drehbar mit dem Grundkörper 17 der Kopfstütze 4 verbunden ist. Eine im Bereich einer bogenförmigen Ausnehmung 20 axial in den Hohizylinder 18 ragende Lasche 21 des Grundkörpers 17 dient der Abstützung einer im Hohizylinder 18 angeordneten, vorgespannten Feder 12, die mit ihrem anderen Ende an einem radial nach innen ragenden Vorsprung 22 des Hohlzylinders 18 anliegt. Eine Verriegelungseinrichtung 8 in der zuvor bereits beschriebenen Ausbildung sperrt in der Gebrauchsstellung nach Fig. 3a, b durch einen in den Hohizylinder 18 eingeschobenen Bolzen 15 die Drehung des Hohlzylinders 18 relativ zum Grundkörper 17 und hält die Feder 12 dadurch unter Spannung.
Die vordere Stirnfläche 23 des Hohlzylinders 18 ist mit über den Umfang desselben verteilt angeordneten, sägezahnartigen Schrägflächen 11 ausgestattet, an denen die Schrägflächen 11' eines kongruent gestalteten zweiten Bauteils 13 anliegen, das gleichfalls als Hohizylinder 18' ausgebildet ist. Der Hohizylinder 18' ist starr und damit auch drehfest mit dem Polsterteil 16 verbunden.
Bei einem Unfall (Fig. 3 c, d) wird die Verriegelungseinrichtung 8 gelöst, so dass die sich entspannende Feder 12 das erste Bauteil 10 (Hohizylinder 18) gegenüber dem zweiten Bauteil 13 (Hohizylinder 18') verdreht (Pfeil B). Die aufeinander reibenden Schrägflächen 11 , 11' bewirken dabei eine axiale Kraft und eine Vorverlagerung des Hohlzylinders 18' in Richtung der Drehachse 19 und damit auch eine Verschiebung des Polsterkörpers 16 gegenüber dem Grundkörper 17 in Richtung des Pfeiles C.
Bei der in den Figuren 4a, b dargestellten Kopfstütze 4 wird das Polster- segment 16 gegenüber dem Grundkörper 17 aus der Gebrauchsstellung (Fig. 4a) in die Sicherheitsstellung (Fig. 4b) in Richtung des Pfeiles C durch eine Antriebseinrichtung 7 verlagert, welche zwei mit dem Polstersegment 16 bzw. dem Grundkörper 17 starr verbundene Bauteile 13, 13.1 mit Schrägflächen 11.1 , 11.2 aufweist. Zwischen den Bauteilen 13.1 , 13.2 ist ein weiteres Bauteil 10 in Form eines Hohlzylinders 18 mit beidseitig axial wirksamen Schrägflächen 11 , 11' angeordnet, welches um die horizontale, in Fahrtrichtung verlaufende Achse 19 (-X-Richtung des Fahrzeugs) drehbar ist. Bei seiner Drehung (Pfeil B) werden die Bauteile 13.1 , 13.2 auseinandergetrieben, wodurch sich das Polstersegment 16 zum Kopf 24 hin bewegt.
Eine hierzu einsetzbare Antriebseinrichtung 7 ist in den Figuren 5a, b dargestellt. Sie umfaßt als drehfeste Bauteile 13.1 , 13.2 auskragende vier zirkulär angeordnete Vorsprünge 25, die den Grundkörper 17 angeformt sind, sowie einen Zylinder 26, welcher drehfest mit dem Polstersegment verbun- den ist. Die Bauteile 13.1 und 13.2 sind durch Linearführungen 25a zueinander gegen Verdrehung gesichert. Von den Bauteilen 13.1 und 13.2 teleskopartig eingefaßt ist der drehbare Hohizylinder 18, der auf seinen inneren und äußeren Radialflächen kulissenartige Schrägflächen 11' (außen), 11 (innen, nicht sichtbar) aufweist. Diese sind gegenüber der Kraftrichtung einer innerhalb der Antriebseinrichtung 7 in tangentialer Richtung vorgespannten, nur angedeutete Feder 12, welche sich am Hohizylinder 18 sowie am Grundkörper 17 abstützt, um einen Winkel α von etwa 10° bis 30°, vorzugsweise 15° bis 20°, geneigt. Je größer die Neigung eingestellt wird, umso zügiger wird das Polsterteil 16 bei einem Unfall nach vorne bewegt. Allerdings nehmen mit steigendem Winkel auch die hierzu erforderlichen Federkräfte zu und die gewünschte Hemmung einer Rückverlagerung nach Erreichen der Sicherheitsstellung ab.
In die äußeren kulissenartigen Schrägflächen 11' greifen passend geformte, von den Vorsprüngen 25 radial nach innen ragende Schrägflächen 11.2 ein, während die inneren Schrägflächen 11 des Hohlzylinders 18 mit kongruenten Schrägflächen 11.1 des topfartig ausgehöhlten Zylinders 26 zusammenwirken. Im Inneren der teleskopartigen Antriebseinrichtung 7 ist, ähnlich der Ausführung nach Fig. 3, eine äquidistant zur inneren Mantelfläche des Hohlzylinders 18 verlaufende Feder 12 angeordnet.
In Gebrauchsstellung (Fig. 5a) sind der Grundkörper 17 und das Polsterelement 16 durch eine in Richtung der Achse 19 wirkende Verriegelungseinrichtung 8 (siehe Fig. 6) zueinander festgelegt, so dass nicht nur eine axiale Verlagerung der Bauteile 10, 13.1 und 13.2, sondern deren Drehung zueinander verhindert wird. Die Feder 12 verbleibt daher in ihrem vorgespannten Zustand. Wird die Verriegelungseinrichtung 8 gelöst, vermag die Feder 12 den Hohizylinder 18 gegenüber dem Bauteil 13.2 des Grundkörpers 17 derart zu verdrehen (Pfeil B), dass dieser in Richtung des Pfeils C nach vorne verschoben wird. Da hierbei zwangsläufig auch eine Drehung des Hohlzylinders 18 relativ zum Bauteil 13.1 des Polstersegments 16 erfolgt, werden auch diese Elemente zueinander linear in Richtung des Pfeils C verlagert. Die lineare Gesamtverlagerung des Polstersegments 16 zum Grundkörper 17 ist eine Überlagerung der Verschiebungen des Bauteils 13.2 relativ zum drehbaren Hohlkörper 18 sowie des Hohlkörpers 18 relativ zum Bauteil 13.1.
Durch Zurückdrehen des Hohlzylinders 18, beispielsweise durch ein von außen durch die Kopfstütze 4 hindurchführbares Werkzeug, wird die Antriebseinrichtung 7 unter Vorspannung der Feder 12 wieder in ihre Ausgangsposition gebrächt. Grundsätzlich ist es möglich, die bei einem Unfall lösbare Verriegelung der Antriebseinrichtung 7 auch durch eine Sperreinrichtung vorzunehmen, welche die Drehung von Hohizylinder 18 und Bauteil 13.2 zueinander unmittelbar verhindert, beispielsweise mittels eines durch den Vorsprung 25 radial nach innen in den Hohizylinder 18 einrastenden Bolzen. Durch die mit Vorteil eingesetzte, in axialer Richtung wirkende Verriegelungseinrichtung 8, die beispielsweise aus einer starr an das Bauteil 13.1 angebrachten, inner- halb des Hohlzylinders 18 verlaufenden und das Bauteil 13.1 durchdringenden Stange 27 bestehen kann (siehe Fig. 6), besteht jedoch die Möglichkeit, innerhalb der Antriebseinrichtung 7 eine weitere, ausschließlich in Richtung der Achse 19 wirkende, sich an den Bauteilen 13.1 und 13.2 abstützende Feder 28 anzuordnen, welche die Bauteile 13.1 und 13.2 nach dem Lösen der Verriegelungseinrichtung 8 unmittelbar axial auseinandertreibt.
Anstelle einer Drehung können die Schrägflächen 11 , 11' gegenüber den kongruent ausgebildeten Schrägflächen 11.1 , 11.2 naturgemäß auch linear nach unten verschoben werden, um die patentgewollte Wirkung zu erzielen. Ebenso ist denkbar, die Schrägflächen 11 , 11' nicht eben, sondern gekrümmt auszuführen.
Ferner können die Schrägflächen 11 , 11 ', wie in Fig. 7 dargestellt, mit einer Verzahnung 29 versehen werden, welche einer ungewollten Rückstellung der Antriebseinrichtung 7 nach Erreichen der Sicherheitsstellung entgegenwirkt. Falls die Schrägflächen 11 , 11', 11.1 , 11.2 Teil einer kulissenartigen Führung sind, wie in den Figuren 5a und 5 b dargestellt, sind diejenigen Flächen der Kulissenführung mit einer Verzahnung zu versehen, welche beim Antrieb in erfindungsgemäßer Weise den Vortrieb des Polsterelements 16 bewirken und nachfolgend durch eine vom Polsterelement 16 in Richtung des Grundkörpers 17 wirkende Kraft aufeinander gepresst werden. Fig. 8 zeigt einen Fahrzeugsitz 1 mit einer erfindungsgemäßen Kopfstütze 4, bei welcher die erste Kraft mittelbar durch in der Rückenlehne 3 des Fahrzeugsitzes befindliche Trägheitserfassungsmittel 30 erzeugt wird. Diese werden bei einem Heckaufprall durch ein infolge Massenträgheit auftreten- den Eintauchen des Sitzinsassen in die Polsterung der Rückenlehne 3 betätigt und erfahren dabei eine Verlagerung aus der Initialposition in die gestrichelt dargestellte Crashposition. Ein Kraftübertragungsmittel 31 in Form eines Bowdenzugs 32 verbindet die Trägheitserfassungsvorrichtung 30 durch eine Haltestange 5 hindurch mit der Kopfstütze 4. Bei einem Heckaufprall führt die rückwärtige Verlagerung des Trägheitserfassungsmittels 30 somit zu einer Vorverlagerung des Polsterelements 16 in dessen gleichfalls gestrichelt gezeigte Sicherheitsstellung.
In Anlehnung an die Darstellung nach Fig. 3b, 3d ist in Fig. 9 die Anbindung des Bowdenzugs 32 an die Antriebseinrichtung 7 dargestellt. Der Bowdenzug 32 ist über seine verschiebliche Seele 33 mit dem Vorsprung 22 des drehbaren Hohlzylinders 18 verbunden, während sich seine Hülle 34 an der Lasche 21 des Grundkörpers 17 abstützt. Bei einem Heckaufprall wird die Seele 33 in die Hülle 34 hineingezogen und verdreht dabei den Hohizylinder 18 in Richtung des Pfeils D. Eine an Lasche 21 und Vorsprung 22 angreifende Rückstelldruckfeder 35 verlagert die Kopfstütze 4 nach dem Abklingen der Trägheitskraft durch Drehung des Hohlkörpers 18 entgegen der Richtung des Pfeils D aus der Sicherheitsstellung in die Gebrauchsstellung zurück.
Bezugszeichen
1 Fahrzeugsitz
2 Sitzteil
3 Rückenlehne
4 Kopfstütze
5 Haltestange
6 Gelenk
7 Antriebseinrichtung
8 Verriegelungseinrichtung
9 Längsführung
10 Bauteil
11 Schrägfläche
12 Feder
13 Bauteil
14 Hebelarm
15 Bolzen
16 Polsterelement
17 Grundkörper
18 Hohizylinder
19 Drehachse
20 Ausnehmung
21 Lasche
22 Vorsprung
23 Stirnfläche
24 Kopf (des Sitzinsassen)
25 Vorsprung
25a Linearführung
26 Zylinder 7 Stange
28 Feder Verzahnung
Trägheitserfassungsvorrichtung
Kraftübertragungsmittel
Bowdenzug
Seele
Hülle
Rückstelldruckfeder

Claims

Patentansprüche
1. Kopfstütze (4) für einen Fahrzeugsitz (1 ), bei welcher zumindest ein dem Kopf (24) des Sitzinsassen zugewandtes Teilstück der Kopfstütze unfallbedingt unter der Wirkung einer Antriebseinrichtung (7) aus einer
Gebrauchsstellung zum Kopf des Sitzinsassen hin in eine Sicherheitsstellung verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (7) mindestens zwei unter Wirkung einer ersten Kraft zueinander bewegliche Bauteile (10, 13) aufweist, von denen mindestens ein Bauteil (10) eine auf das andere Bauteil (13) wirkende, gegenüber der ersten Kraftrichtung geneigte Schrägfläche (11) aufweist, mittels derer eine von der ersten Kraftrichtung abweichende zweite, auf die Kopfstütze (4) übertragbare Kraft erzeugbar ist.
2. Kopfstütze nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kraft nach dem Lösen einer Verriegelungseinrichtung (8) erzeugbar ist.
3. Kopfstütze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Bauteile (10, 13) miteinander wirkende, parallel verlaufende
Schrägflächen (11 , 11') aufweisen.
4. Kopfstütze nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfstütze (4) über einen Gelenkhebel mit der Rückenlehne (3) des Fahrzeugsitzes (1) drehbeweglich verbunden ist, dessen sich jenseits der Drehachse erstreckender Hebelarm (14) von der Antriebseinrichtung nach hinten verlagerbar ist, wodurch die Kopfstütze als Ganzes zum Kopf (24) des Sitzinsassen hin bewegbar ist.
5. Kopfstütze nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfstütze (4) einen Grundkörper (17) und ein gegenüber diesem unter der Wirkung der Antriebseinrichtung (7) zum Kopf (24) des Sitzinsassen hin verlagerbares Polstersegment (16) aufweist.
6. Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (10, 13) zueinander gleitreibend relativbeweglich sind.
7. Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung zwischen den Bauteilen (10, 13) translatorisch ist.
8. Kopfstütze nach einem der Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung zwischen den Bauteilen (10, 13) zusätzlich rotatorisch ist.
9. Kopfstütze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (10, 13) unter der Wirkung der ersten Kraft gegeneinander in Drehung versetzbar sind, wobei durch die Schrägfläche(n) (11 , 11') eine Relativbewegung der Bauteile in Richtung der Drehachse (19) erzeugbar ist.
10. Kopfstütze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (7) mindestens drei zueinander bewegliche Bauteile (10, 13.1 , 13.2) aufweist, von denen das mittlere Bauteil (10) gegenüber den anderen, drehfesten Bauteilen (13.1 , 13.2) drehbar ist.
11. Kopfstütze nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (10, 13.1 , 1.2) in Gebrauchsstellung teleskopartig ineinander angeordnet sind.
12. Kopfstütze nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche(n) (11 , 11') auf der inneren und/oder äußeren Radialfläche mindestens eines Bauteils (10) angeordnet und gewindeartig ausgebildet ist/sind.
13. Kopfstütze nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (8) das Polstersegment (16) unmittelbar am Grundkörper (17) verriegelt.
14. Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schrägfläche (11) eine
Verzahnung aufweist, mittels derer die Kopfstütze (4) spätestens beim Erreichen der Sicherheitsstellung zumindest temporär arretierbar ist.
15. Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kraft durch einen mechanischen oder chemischen Energiespeicher erzeugbar ist.
16. Fahrzeugsitz mit Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kraft und/oder die Kraft zur Entriegelung der Verriegelungseinrichtung (8) zumindest teilweise im Fahrzeugsitz (1) durch die Massenträgheit des Sitzinsassen erzeugbar ist.
17. Fahrzeugsitz mit Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kraft und/oder die Kraft zur Entriegelung der Verriegelungseinrichtung (8) zumindest teilweise durch eine unfallbedingte Verlagerung des Fahrzeugsitzes (1) oder Teile desselben relativ zur Fahrzeugkarosserie erzeugbar ist.
18. Fahrzeugsitz mit Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kraft und/oder die Kraft zur Entriegelung der Verriegelungseinrichtung (8) zumindest teilweise durch die Deformation der Fahrzeugkarosserie erzeugbar ist.
19. Fahrzeugsitz mit Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kraft und/oder die Kraft zur Entriegelung der Verriegelungseinrichtung (8) zumindest teilweise durch einen Gurtstraffer erzeugbar ist.
20. Fahrzeugsitz mit Kopfstütze nach einem der Ansprüche 16 bis 19, gekennzeichnet durch zwischen dem Krafterzeugungsort und der Kopfstütze (4) angeordnete Kraftübertragungsmittel (31).
21. Fahrzeugsitz mit Kopfstütze nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsmittel (31) als Bowdenzug (32) ausgebildet sind.
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