WO2010017801A1

WO2010017801A1 - Aktive kopfstütze mit mehrgelenkgetriebe

Info

Publication number: WO2010017801A1
Application number: PCT/DE2009/001071
Authority: WO
Inventors: Bernd Klein; Olaf NÖLKE
Original assignee: Universität Kassel
Priority date: 2008-08-13
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2010-02-18
Also published as: DE102008038894B3

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kopfstütze zum Einbau in Sitze von Fahrzeugen, die aus einer Normalstellung in eine Unfallstellung verfahrbar ist, mittels eines Mechanismus, der sensorgesteuert aktivierbar ist. Damit die Kopfstütze wieder verwendbar ist und bei einem Unfall für eine geminderte Crashbelastung für die Personen sorgt, und gleichzeitig eine einfach und preisgünstig herstellbare Konstruktion vorliegt, wird eine derartige Kopfstütze vorgeschlagen, bei der a) ein Gehäusekörper (14) der Kopfstütze fest mit dem Sitz verbindbar ist, b) eine obere Prallplatte (16) und eine untere Prallplatte (18) mit dem Gehäusekörper (14) durch den Mechanismus verbunden ist, c) wobei die obere Prallplatte (16) aus einer im wesentlichen horizontalen Ausrichtung in eine aufgerichtete, im wesentlichen vertikale Ausrichtung verschwenkbar gelagert ist, d) wobei der Mechanismus dazu eingerichtet ist, zur Einnahme der Unfallstellung die untere Prallplatte (18) nach vorn in Fahrtrichtung zu verfahren, e) und gleichzeitig die obere Prallplatte (16) nach oben, gekennzeichnet dadurch, dass f) der Mechanismus wenigstens ein Mehrgelenk (32) - vorzugsweise ein Viergelenk enthält, wobei das Mehrgelenk eine Mehrzahl von Gelenkarmen (34, 36, 38) gelenkig miteinander verbindet, und wobei die Gelenkarme eine Verbindung der zueinander verfahrenen Teile während der gesamten Verfahrbewegung aufrechterhält.

Description

Aktive Kopfstütze mit Mehrgelenkgetriebe

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kopfstütze zum Einbau in Sitze von Fahrzeugen, die aus einer Normalstellung in eine Unfallstellung verfahrbar ist, mittels eines Mecha- nismus, der sensorgesteuert aktivierbar ist.

Heute sind die Kopfstützen in vielen Automobilen Bestandteil des passiven Sicherheitssystems. Einige Kopfstützen, sogenannte aktive Kopfstützen, bewegen sich beim Aufprall nach vorne, um den Kopf wertvolle Millisekunden eher auffangen zu können.

Auf dem Sektor des Pkw-Insassenschutzes besteht derzeit zwar die Möglichkeit, zwischen verschiedenen Schutzsystemen für den Fahrer oder Beifahrer zu wählen, aber für die Passagiere auf der Rückbank sind in nachteilhafter Weise keine brauchbaren Produkte auf dem Markt, obwohl alle Insassen während eines Unfalls prinzipiell gleichermaßen gefährdet und schutzbedürftig sind.

Beim Frontaufprall wird zum Beispiel der Insasse durch das rückartige Abbremsen in Fahrtrichtung beschleunigt und im Idealfall vom Gurt aufgefangen, wobei dieser schon einen Teil der Energie absorbiert. Anschließend wird der Körper dann zurück gegen den Sitz und die Kopfstütze geschleudert, welche die restliche Energie des Aufpralls aufnehmen müssen.

Medizinisch gesehen treten bei diesen ruckartigen Bewegun- gen sehr starke Belastungen im Bereich der Halswirbel auf. Dieses Phänomen, auch als Hals-Wirbel-Syndrom (HWS) be- zeichnet, resultiert daraus, dass der Oberkörper und der

Kopf durch den Stoß von hinten unterschiedlich stark beschleunigt werden.

Die Folgen sind überdehnte Bänder im Kopf- und Halsbereich, Nervenquetschungen, Entzündungen, Einblutungen, Verschiebungen oder sogar Brüche von Wirbeln.

Das Tückische an HWS-Distorsionen ist, dass das Verlet- zungsrisiko nicht zwingend von der Aufprallwucht abhängt, denn selbst leichte Crashs können Verletzungen verursachen.

Dabei tauchen Beschwerden manchmal erst nach Tagen auf.

Mögliche Symptome sind Kopf- und Nackenschmerzen, Übelkeit,

Schlaf- und Konzentrationsprobleme, Sehstörungen und Schwindelgefühle bis hin zu Lähmungserscheinungen.

Das bei Front- oder Heckaufprall, die die häufigsten Unfallkonstellationen repräsentieren, auftretende Halswirbelsäulen-Schleudertrauma (HWS-Distorsion, HWS-Syndrom) , das auch als sogenannte Whiplash-Verletzung (Peitschenschlag- Phänomen) bezeichnet wird, zählt in den hochmotorisierten Ländern zu den für die Versicherungswirtschaft teuersten Verletzungen, die einen Anteil von ca. 75 % aller Unfallfolgekosten ausmachen.

Besonders schlimme Verletzungen sind möglich, wenn die Kopfstützen zu niedrig eingestellt sind. Dies führt dann dazu, dass der Kopf über die Kopfstütze hinweg schlägt. Eine andere Ursache für Verletzungen kann ein zu großer Ab- stand sein, den der Kopf zur Kopfstütze einnimmt, zum Beispiel durch eine vergleichsweise lockere und entspannte Sitzposition. Dies führt schon ab einem Abstand von mehr als drei Zentimetern zu einer Erhöhung des Verletzungsrisikos, da durch den größeren Abstand der Kopf mit einer höhe- ren Energie aufschlägt. Im Stand der Technik wird zum Zwecke der Auslösung des Mechanismus einer aktiven Kopfstütze meist ein Drucksensor als sogenanntes Prallziel benutzt, das im Sitzinneren befestigt ist. Dieser Ansatz besitzt jedoch Nachteile, da hierbei immer ein Kompromiss aus Komfort der Sitzlehne und Auslösesicherheit gefunden werden muss, denn die Sicherheit für ein Auslösen des Mechanismus ist nur dann gegeben, wenn zwischen dem Prallziel und dem zurückschnellenden Rücken des Sitzinsassen kein zu dickes Polster ist. Dies bedingt Beeinträchtigungen des Komforts.

Eine andere Problematik bei den Drucksensoren als Bestandteil der Auslösemechanik ist die eigentliche Auslösesicherheit, die nur gegeben ist, wenn der Körper mit einem be- stimmten Gewicht und einer damit verbundenen Geschwindigkeit auf das Prallziel trifft. So kann es passieren, dass kleine, zierliche Personen aufgrund ihres geringen Körpergewichtes oder ihrer geringen Größe den Mechanismus nicht zum Auslösen bringen. Auch kann es passieren, dass sich der Körper des Sitzinsassen aus wie auch immer gearteten Umständen beim Crash nicht in der Normalsitzposition befindet und dadurch das Prallziel der Auslösemechanik nicht optimal trifft. Auch wenn der Impuls durch einen Crash nicht exakt von hinten, sondern eher seitlich von hinten kommt, kann der Körper eines Sitzinsassen das Prallziel verfehlen. Die Nachteile durch Systeme mit derartigen Druckaufnahmevorrichtungen innerhalb der Lehne sind somit vielfältig, da die optimale Sicherheit durch das System nur durch absolute Ideal- bzw. Normbedingungen gewährleistet wird.

Im Stand der Technik sind auch elektronisch ausgelöste Systeme bekannt. Diese können in nachteilhafter Weise nur in relativ begrenztem Maße den Abstand zwischen Kopf und Kopfstütze mindern, oder sind unwirtschaftlich, weil sie bei- spielsweise nach einem Aufprall ähnlich wie ein Airbag nicht wieder verwendbar sind. - A - Eine Weiterbildung dieses Standes der Technik ist in der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2007 021 804 der Anmelderin beschrieben. Die dort gezeigte aktive Kopfstütze ist wiederverwendbar und sorgt bei einem Unfall für eine geminderte Crashbelastung für die Personen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die zuletzt genannte Kopfstütze konstruktiv weiter zu vereinfachen.

Vorteile der Erfindung

Mit den Maßnahmen des unabhängigen Anspruches wird die Aufgabe gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung angegeben.

Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, dass die Kopfstütze im wesentlichen aus drei Teilen besteht, einem Gehäusekörper, eine untere Prallplatte und eine obere Prallplatte, sowie Verankerungsmittel für den Gehäusekörper in dem Sitz, vorzugsweise an der oberen Kante der Sitzlehne, eventuell in einer Aussparung der Sitzlehne oder aber beim Einsatz für Pkw-Rückbänke auch in der Hutablage, wobei die obere Prallplatte und die unter Prallplatte mit dem Gehäusekörper durch einen Mechanismus verbunden ist, wobei der Mechanismus dazu eingerichtet ist, zur Einnahme der Unfallstellung die untere Prallplatte nach vorn zu ver- fahren und gleichzeitig die obere Prallplatte nach oben mit einem Mehrgelenkgetriebe zu verschwenken, wobei die obere Prallplatte aus einer im wesentlichen horizontalen Ausrichtung in eine aufgerichtete, im wesentlichen vertikale Ausrichtung verschwenkbar ist, ohne dass aber dabei eine Dreh- achse zwischen oberer und unterer Prallplatte als Verbindungsachse benötigt oder vorgesehen ist. Die Verfahrbewegung der unteren Prallplatte ist eine lineare Bewegung in Fahrtrichtung, die durch geeignete Führungen geführt ist und von einer Kraft bewirkt wird, die vorzugs- weise aus einer Feder stammt, die in Richtung der linearen Verfahrung drückt oder zieht und sich dabei entspannt. Andere, gleichwirkende Kräfte, beispielsweise aus vorgespannten Federelementen oder Luftfederelementen oder pyrotechni- schen Elementen, können ebenfalls hierfür verwendet werden.

Die Schwenkbewegung wird erfindungsgemäß durch ein Mehrgelenkgetriebe, bevorzugt durch zwei symmetrisch aufgebaute Viergelenke bewirkt, die rechts und link außermittig in Bezug zur Fahrtrichtung angebracht sind. Ist die Endstellung dieser Schwenkbewegung erreicht, verhindert eine geeignete Blockiereinrichtung ein sofortiges Zurückverschwenken. Mit einem gedämpft einstellbaren Rückverschwenkweg kann ein deutlich gedämpfter Kopfaufschlag erreicht werden. Zukünftige Crashnormen könnten dies als „Rebound^λX-fähigkeit für Kopfstützen vorschreiben. Die Gelenkarme können dafür auch aus einem nachgiebigen Material wie etwa Hartgummi hergestellt sein, das ein wenig flexibel oder elastisch ist, um durch elastische Verformung dem Aufschlagdruck des Kopfes an der Prallplatte zu dämpfen und den genannten Reboundef- fekt zu realisieren.

Gemäß einem Hauptaspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kopfstütze zum Einbau in Sitze oder Rückbänke von Kraftfahrzeugen offenbart, die aus einer Normalstellung in eine Unfallstellung verfahrbar ist, mittels eines Mechanismus, der sensorgesteuert aktivierbar ist, wobei a) ein Gehäusekörper der Kopfstütze fest mit dem Sitz verbindbar ist, b) eine obere Prallplatte und eine untere Prallplatte mit dem Gehäusekörper durch einen Mechanismus verbunden ist, c) wobei die obere Prallplatte aus einer im wesentlichen horizontalen Ausrichtung in eine aufgerichtete, im wesentlichen vertikale Ausrichtung verschwenkbar ist, d) wobei der Mechanismus dazu eingerichtet ist, zur Einnahme der Unfallstellung die untere Prallplatte nach vorn in Fahrtrichtung zu verfahren, e) und gleichzeitig die obere Prallplatte nach oben mit einem Mehrgelenkgetriebe, bevorzugt einem Viergelenkkoppelgetriebe zu verschwenken, wodurch sich die Kopfaufschlagsfläche verdoppelt und diese näher an den Kopf herangeführt wird. Hierdurch verringert sich die Verletzungsgefahr.

Diese Kopfstütze ist nun erfindungsgemäß gekennzeichnet dadurch, dass f) der Mechanismus wenigstens ein Mehrgelenk - vorzugsweise wenigstens ein Viergelenk enthält, wobei das Mehrgelenk eine Mehrzahl von Gelenkarmen gelenkig miteinander verbindet, und wobei die Gelenkarme eine Verbindung der zueinander verfahrenen Teile während der gesamten Verfahrbewegung aufrechterhält .

In weiter vorteilhafter Weise ist dieser Gegenstand dadurch weitergebildet, dass pro Gelenk g) genau ein Gehäusegelenkarm schwenkbar an dem Gehäusekörper gelagert ist, h) genau ein oberer Prallplattengelenkarm schwenkbar an der oberen Prallplatte und am Gehäusegelenkarm gelagert ist, i) genau ein unterer Prallplattengelenkarm schwenkbar an der unteren Prallplatte und am Gehäusegelenkarm gelagert ist, und wobei j) eine Blockiereinrichtung vorzugsweise durch eine Über- totpunktstellung zum Einhalten der Endstellung des Verfahrvorgangs gegen das Einwirken von rücktreibenden Kräften auf die obere Prallplatte - wie es der Fall ist, wenn der Kopf auf die Prallplatte aufschlägt - vorgesehen ist, oder k) alternativ zu j) eine Rückschwenkbewegung (Reboundeffekt) mit einem definierten Verfahrensweg realisiert ist, um einen abgebremsten Kopfaufschlag zu erreichen. Hierdurch kann der Kopfaufschlag noch einmal deutlich gemindert wer- den, womit sich eventuelle zukünftige gesetzliche Forderungen sofort erfüllen lassen.

Eine besonders einfache und ausreichend stabile Konstruktion ergibt sich, wenn die Blockiereinrichtung dadurch gebil- det ist, dass der obere Prallplattengelenkarm mit dem Gehäusegelenkarm in der Endstellung (Unfallstellung) einen überstreckten Winkel von mehr als 180° bildet. Diese Überstreckung verhindert ein Zurückschwenken auf kleinere Winkel als 180°, wenn der Kopf auf die Prallplatte aufschlägt und ein entsprechendes rücktreibendes Drehmoment auf die Gelenkarme des Viergelenks ausübt.

Die Auslösung des Mechanismus erfolgt vorzugsweise durch Kopplung mit einem Sitzbelegungserkennungssignal (z. B.: Airbag, Drucksensor, Kamera) , das einen Magnetschalter oder eine ähnliche Schalteinrichtung ansteuert, mit dem das vorgespannte Federelement beispielsweise durch Wegziehen eines Arretierungsbolzens gelöst wird. Nach Auslösen bei einem Unfall kann die erfindungsgemäße Kopfstütze von Hand wieder in die Normalstellung zurückgefahren werden, wobei die Federelemente wieder vorgespannt werden und dort arretiert werden.

Die erfindungsgemäße Kopfstütze ist in besonderer Weise ge- eignet für PKW- Rücksitzbänke oder Einzelsitze im Fondbereich, weil die Kopfstütze leicht abnehmbar und wieder aufsteckbar ist, und danach sofort voll funktionsfähig ist.

In bevorzugter Ausführungsform ist eine mechanische Feder oder ein pyrotechnischer Zylinder vorgesehen, um die lineare Bewegung nach vorn durchzuführen und die Schwenkbewegung dadurch und durch die Kinematik und die Hebelverhältnisse des Viergelenks zu treiben. Nach einer Auslösung des Systems kann die Kopfstütze manuell wieder in ihre Normalstellung gebracht werden. Die Endstellung beim Unfall besitzt eine Blockierung durch Überstreckung zweier Gelenkarme oder eine Rastung, so dass die ausgefahrene Stellung für die gesamte Unfallsituation stabil erhalten bleibt.

In vorteilhafter Weise ist eine kostengünstige Integration der erfindungsgemäßen Kopfstütze in neue oder bestehende Sitzsysteme problemlos möglich, weil keine konstruktiven Veränderungen an einem Sitz erforderlich sind, denn die Kopplung zwischen erfindungsgemäßer Kopfstütze und Sitzlehne kann über die im Stand der Technik vielfach eingesetzten beiden Vertikalstreben erfolgen, die tief ins Innere der Lehne eintauchen und dort gerastet gehalten sind.

Im Falle der sehr vorteilhaften Kopplung der erfindungsgemäßen Kopfstütze an eine Rücksitzbank bleibt auch die FIe- xibilität der Rücksitzbank erhalten, weil die Kopfstützen abnehmbar sind und die elektrische Verbindung zu den Aktua- toren, wie zum Beispiel einem Magnetschalter, durch Stecker, Schleifkontakte oder Schleifringe getrennt werden kann. Damit lässt sich eine Rücksitzbank ohne weiteres um- klappen und die Kopfstütze behält nach Wiedereinbau ihre volle, serienmäßige Funktionalität.

Die erfindungsgemäßen, aktiven Kopfstützen bieten eine im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich erhöhte Sicher- heit dadurch, dass die Kopfstützfläche im Falle eines Unfalls eine wesentlich weitere Erstreckung nach oben besitzt, weil sich die obere Prallplatte nach oben aufrichtet. Damit wird wirksam verhindert, dass der Kopf der Person über die Kopfstütze hinweg schlägt. Zum zweiten wird durch die lineare Bewegung nach vorn der

Abstand zwischen Kopfstütze und Kopf verringert, was die Aufprallgeschwindigkeit des Kopfes verringert und somit das Verletzungsrisiko maßgeblich mindert.

Drittens wird die Kopfstütze in der Unfallstellung wesentlich vergrößert, wodurch dem Risiko von Falscheinstellungen der Kopfstütze entgegen gewirkt wird, und die Druckbelastungen durch die vergrößerte Fläche am Kopf vermindert wer- den. Des weiteren kann die aktive Kopfstütze gemäß der Erfindung elektronisch ausgelöst werden, wodurch eine zuverlässige Auslösung im Gegensatz zu im Stand der Technik bekannten Systemen erfolgt, wobei diese Kopplung preisgünstig hergestellt werden kann, weil einfach auf ein bereits be- stehendes Sitzbelegungserkennungssignal zurückgegriffen werden kann.

Die Auslösung geschieht vorzugsweise durch einen Magnetschalter, der einen Bolzen verfährt, der die obere und die untere Prallplatte in ihrer Normalstellung hält, indem er für eine Arretierung in dieser Stellung sorgt.

Schließlich kann die erfindungsgemäße Kopfstütze in ihrer Normalstellung relativ niedrig ausgeführt werden, um so die Sicht des Fahrers nach hinten oder zur Seite möglichst wenig zu beeinträchtigen. Dazu wird vorgeschlagen, die obere Prallplatte relativ groß und die untere Prallplatte relativ klein der Höhe nach zu dimensionieren oder diese teleskopisch ausfahrbar zu „verschachteln" .

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Zweiteilung in untere und obere Prallplatte noch weiter dazu ausgenutzt, um die Kopfstütze in Normalstellung relativ klein und in Unfallstellung relativ groß zu machen: Da- zu wird vorgeschlagen, die obere Prallplatte nicht einstückig, sondern teleskopierbar in zwei kleineren Stücken aus- zuführen, wobei vorzugsweise ein nur geringfügig gehemmter

Gleitsitz zwischen beiden Teilen durch zwei stabile, die beiden Teile verbindende Halteschienen vorgesehen ist. Durch die Fliehkraft, die bei der schnell durchgeführten Schwenkbewegung ohnehin wirksam wird, kann die teleskopische Bewegung erfolgen, wobei sich die obere Prallplatte ausfährt und in der Größe deutlich zunimmt. Im zusammengezogenen Zustand der Normalstellung besitzt die obere, im Ausführungsbeispiel waagerecht ausgerichtete, obere Prall- platte dann eine deutlich geringere Baugröße, was die Sicht zur Seite weiter verbessert. Dieses Prinzip kann auch mehrfach geschachtelt, etwa drei Teile, zwei Teleskopsysteme, oder vier/drei- artig angewendet werden, um die obere Prallplatte noch weiter nach oben auszufahren. Damit kann ein erhöhter Schutz gegen nach vorn katapultierte Gepäckstücke aus dem Laderaum eines Kombi-PKW erreicht werden.

Die Kopfstütze ist prinzipiell für Vordersitze und Rücksit- ze oder auch für Einzelsitze einsetzbar und ist beliebig oft verwendbar, weil der Auslösemechanismus reversibel ausgeführt ist. In besonders bevorzugter Weise werden die Vorteile der elektronisch auslösenden Systeme mit denen der mechanisch arbeitenden Systeme kombiniert. Wird die Kopfstütze in die Hutablage integriert (bei Limousinen) , dann ist die Sitzlehne kürzer und stößt nicht an dem Vordersitz an.

Zeichnungen

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert .

Es zeigen:

Figur 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen, aktiven Kopfstütze mit einstückig ausgeführter oberer Prallplatte in der Normalstellung, Fahrtrichtung nach links, mit Gehäusekörper, unterer Prallplatte, oberer Prallplatte, die mit zwei vertikalen an einer Sitzlehne befestigt sein kann;

Figur 2 die erfindungsgemäße Kopfstütze aus Figur 1 nach Auslösung des Mechanismus in halbgeöffneter Stellung, wobei die obere Prallplatte bereits in einem Winkel von etwa 45° nach oben aufgerichtet ist;

Figur 3 die erfindungsgemäße Kopfstütze gemäß Ausführungs- beispiel und Fig. 1 und 2, wobei die obere Endstellung der Schwenkbewegung und damit die endgültige Unfallstellung erreicht ist.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche o- der funktionsgleiche Komponenten.

Figur 1 zeigt eine Ansicht der erfindungsgemäßen, aktiven Kopfstütze mit oberer Prallplatte 16 in der Normalstellung, Fahrtrichtung nach links, mit Gehäusekörper 14, unterer Prallplatte 18, oberer, einstückig ausgeführter Prallplatte 16.

Vertikalstreben sind zur Vereinfachung nur angedeutet, sie sind aber, wie im Stand der Technik bekannt, am Gehäusekörper 14 befestigt, mit Rastungen versehen und können in eine Sitzlehne eingefahren und dort verankert werden. Der Gehäusekörper 14 ist fest mit den Vertikalstreben verbunden und ist durch eine leicht gewölbte Grundfläche an die Form der Lehnenkante angepasst. Die obere Prallplatte 16 ist über ein Viergelenk (siehe unten) schwenkbar mit der unteren Prallplatte 18 verbunden. In der Normalstellung befindet sich die obere Prallplatte 16 in einer im Wesentlichen waagerechten, nach hinten verschwenkten Stellung und liegt mit ihrer Innenseite auf dem Gehäusekörper 14 auf. Die untere Prallplatte 18 liegt mit ihrer Innenseite an der Vorderseite des Gehäusekörpers 14 an. In bevorzugter Weise sind die beiden Prallplatten 16, 18 und der Gehäusekörper 14 aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt und mit einer stoßdämpfenden Zwischenschicht und mit einem textilen Bezug versehen.

Figur 2 zeigt die erfindungsgemäße Kopfstütze aus Figur 1 nach Auslösung des Mechanismus in halbgeöffneter Stellung, wobei die obere Prallplatte 16 bereits in einem Winkel von etwa 45° nach oben aufgerichtet ist;

Figur 3 zeigt die Kopfstütze, wobei die obere Endstellung der Schwenkbewegung und damit die endgültige Unfallstellung erreicht ist.

Mit weiterem Bezug zu Figur 2 und 3 ist die untere Prallplatte 18 mit dem Gehäusekörper 14 durch zwei Gelenkarme des Viergelenks 32, die unteren Prallplattengelenkarme 34 verbunden. Ein solcher Arm 34 ist in Fahrtrichtung gesehen rechts (verdeckt in Figur 3) und links von der Mittelachse vorgesehen. Eine Schiebeführung 22 ist im Beispiel als Hohlzylinder ausgebildet, der fest mit der unteren Prallplatte verbunden ist und der während der linearen Verschiebung durch eine Zylinderführung 28 geführt ist, die nach Art einer Buchse ausgebildet ist und ihrerseits fest mit dem Gehäusekörper 14 verbunden ist. Im Inneren des Hohlzylinders 28 befindet sich ein federndes Element, hier bevorzugt eine Axialfeder 31, die in der Nor- malstellung aus Figur 1 zusammengedrückt ist und das Bestreben hat, sich auszudehnen, um die in Figur 2 und 3 dargestellte Position zu erreichen. Die Vorspannung der innenliegenden Axialfeder oder eines entsprechenden anderen Kraftelementes sollte so gewählt sein, dass durch das Vorschnellen der unteren Prallfläche keine eigene Verletzungs- gefahr bei der Person generiert wird. Die beiden Viergelenke 32A, 32B verhindern, dass die Schiebeführung 22 und die Zylinderführung 28 sich vom Gehäusekörper 14 lösen können, wenn die Unfallstellung erreicht ist.

Eine Arretierungsvorrichtung für das federnde Element ist an der Hinter- oder Oberkante der oberen Prallplatte 16 fest angebracht. Diese Vorrichtung steht mit einem Bolzen eines Magnetschalters blockierend in Eingriff, wenn der Schalter in der für die Normalstellung vorgesehene Position ist. Wird der Bolzen durch einen elektrischen Steuerimpuls und den Magnetschalter deblockiert, so wird die Arretierung frei und die Axialfeder im Inneren der Zylinderführung 28 kann sich entspannen und treibt die untere Prallplatte nach vorn.

Bei Verwendung eines pyrotechnischen Treibsatzes ist die Arretierung nicht notwendig.

Gleichzeitig schwenkt dann die obere Prallplatte 16 von ih- rer waagerechten Position in Figur 1 in ihre senkrechte Position in Figur 3, wobei sie die Zwischenstellung einnimmt, die in Figur 2 gezeigt ist.

Die obere Prallplatte 16 ist von der Form her angepasst an die Kontaktfläche zur unteren Prallplatte 18, indem eine entsprechende verrundete Form als Kontaktfläche an beiden Prallplatten ausgebildet ist. Die obere Prallplatte 16 ist mit der unteren Prallplatte 18 verbunden und kann bezüglich letzterer um einen Winkel von etwa 90° verschwenkt werden, wobei für beide Endstellungen jeweils Anschläge vorgesehen sind.

Wie besonders aus Figur 3 gut ersichtlich ist, ist die Innenseite der oberen Prallplatte 16 durch zwei symmetrisch zueinander aufgebaute Gelenkarmkonstruktionen, die Vierge- lenke 32 mit dem Gehäusekörper 14 verbunden.

Dabei ist der obere Prallplattengelenkarm 36 in einer Versenkung an der oberen Prallplatte und an einer Anlenkstelle 37 an dem freien Ende eines Gehäusegelenkarms 38 angelenkt. Der Gehäusegelenkarm 35 ist seinerseits im unteren und vorderen Bereich des Inneren des Gehäusekörpers 14 angelenkt und kann um diese Anlenkstelle 40 rotieren.

Weiter ist der untere Prallplattengelenkarm 34 an der unte- ren Prallplatte angelenkt und an einer Anlenkstelle 39 an etwa in der Position der mittleren Länge des Gehäusegelenkarms 38 angelenkt.

Sämtliche Anlenkstellen des so gebildeten Viergelenks 32 liegen in einer Ebene.

Die Expansion der Feder treibt die komplexe Gesamtbewegung, wobei durch die Hebelverhältnisse der Gelenkarme und deren Anlenkpunkte eine Gelenk-Kinematik definiert ist, die dann eine Zwangsbewegung des Viergelenks bewirkt:

Im einzelnen wird die untere Prallplatte 18 linear nach vorn verschoben, der untere Prallplattengelenkarm 34 zieht an seiner Anlenkstelle 39 den Gehäusegelenkarm und versetzt ihn in eine Schwenkbewegung um seinen Anlenkpunkt 40. Durch diese Schwenkbewegung des Gehäusegelenkarms und die gleichzeitige lineare Mitbewegung der oberen Prallplatte nach vorn (untere und obere Prallplatte sind miteinander schwenkbar verbunden) wird dann eine Zwangsbewegung der o- beren Prallplatte erreicht, die dazu führt, dass sich diese von einer horizontalen in eine vertikale Stellung aufrich- tet.

Beispielhaft gewählte Maße für die Längen der Gelenkarme (Maße jeweils zwischen den zwei äußeren Anlenkpunkten) sind wie folgt: Gehäusegelenkarm: Länge ca. 50 mm

Oberer Prallplattengelenkarm: Länge ca. 50 mm unterer Prallplattengelenkarm: Länge ca. 36 mm

Beispielhaft gewählte Maße für die Abstände der äußeren An- lenkpunkte am Gehäusegelenkarm 38 zu dem „inneren" Anlenk- punkt (Maße jeweils gerechnet ab oberem Anlenkpunkt 37 in Figur 3) sind wie folgt:

Abstand Anlenkpunkt 37 zu Anlenkpunkt 39, an dem der untere Prallplattengelenkarm 34 angelenkt ist: Abstand ca. 20 mm

Im Beispiel ist das komplette Viergelenk 32 je zweimal vorhanden, einmal links und noch mal rechts von der Antriebsfeder.

Die in Figur 3 gezeigt Darstellung der aufgerichteten Endstellung lässt die Überstreckung zwischen Gehäusegelenkarm und oberem Prallplattengelenkarm nicht präzise erkennen. Der Winkel beträgt bevorzugt zwischen 190° und 200°. Die Überstreckung dient der Blockierung der Umkehrung der Auf- klappbewegung. Damit ist die stabile Stellung wie in Figur 3 gezeigt für den Fall des Unfalls gewährleistet. Diese Gelenkarmkonstruktion ist bevorzugt doppelt vorgesehen, einmal rechts und einmal links von der zentralen Zylinderführung 28, um eine hohe Stabilität der Schwenkbewegung zu er- reichen. Die Antriebsfeder ist in der in Figur 1 dargestellten Normalstellung vorgespannt. Die obere Prallplatte wird nach Lösung der Arretierung so schnell in die in Figur 3 gezeigte Unfallstellung verfahren, dass der oben in der Beschrei- bungseinleitung dargestellte Peitscheneffekt mit Überschlagen des Kopfes über die Kopfstütze keinesfalls eintreten kann.

Der Magnetschalter mit einem verfahrbaren Arretierungsbol- zen zum Auslösen der Arretierung ist zum Zwecke besserer

Klarheit der Zeichnungen nicht dargestellt; er sitzt jedoch in bevorzugter Weise an der hinteren Kante des Gehäusekörpers 14, mittig zwischen den beiden Vertikalstreben. Die elektrische Ansteuerung durch das Airbag- bzw. Sitzbele- gungssignal kann bevorzugt durch elektrische Leitungen durch das Innere der Lehne erfolgen. Gegebenenfalls ist ein von Hand lösbarer Stecker als Steckverbindung vorgesehen.

In besonders bevorzugter Weise ist diese elektrische Lei- tung im Inneren einer der beiden Vertikalstreben verlegt, wobei der elektrische Kontakt geschlossen wird, indem die Vertikalstrebe in ihrer eindeutigen Sollstellung einrastet.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.

Zum Beispiel kann nur ein Viergelenk beispielsweise knapp außermittig vorgesehen sein, die Feder ebenfalls knapp außermittig. Die Ebene, die ein Viergelenk mit seinen Anlenk- punkten aufspannt, muss nicht senkrecht orientiert sein. Auch ein schräger Verlauf ist möglich.

Auch ist eine Rastung für die Bewegung der Gelenkarme mög- lieh, um eine in der Endstellung blockierte Stellung zu gewährleisten. Die Gelenkarme können - um die Rebound-Fähigkeit zu realisieren - auch mit einem gedämpften Teleskopaufbau hergestellt sein.

Schließlich können die Merkmale der Unteransprüche im wesentlichen frei miteinander und nicht durch die in den Ansprüchen vorliegende Reihenfolge miteinander kombiniert werden, sofern sie unabhängig voneinander sind.

Claims

Ansprüche

1. Kopfstütze (10) zum Einbau in Sitze oder Rückbänke von Kraftfahrzeugen, die aus einer Normalstellung in eine Unfallstellung verfahrbar ist, mittels eines Mechanismus, der sensorgesteuert aktivierbar ist, wobei a) ein Gehäusekörper (14) der Kopfstütze fest mit dem Sitz verbindbar ist, b) eine obere Prallplatte (16) und eine untere Prallplatte (18) mit dem Gehäusekörper (14) durch den Mechanismus verbunden ist, c) wobei die obere Prallplatte (16) aus einer im wesentlichen horizontalen Ausrichtung in eine aufgerichtete, im wesentlichen vertikale Ausrichtung verschwenkbar ist, d) wobei der Mechanismus dazu eingerichtet ist, zur Einnahme der Unfallstellung die untere Prallplatte (18) nach vorn in Fahrtrichtung zu verfahren, e) und gleichzeitig die obere Prallplatte (16) nach oben zu verschwenken, gekennzeichnet dadurch, dass f) der Mechanismus wenigstens ein Mehrgelenk (32) - vorzugsweise ein Viergelenk - enthält, wobei das Mehrgelenk eine Mehrzahl von Gelenkarmen (34, 36, 38) gelenkig miteinander verbindet, und wobei die Gelenkarme eine Verbindung der zueinander verfahrenen Teile während der gesamten Verfahrbewegung aufrechterhält.

2. Kopfstütze nach Anspruch 1, wobei g) ein Gehäusegelenkarm (38) schwenkbar an dem Gehäusekörper (14) gelagert ist, h) ein oberer Prallplattengelenkarm (34) schwenkbar an der oberen Prallplatte (16) und am Gehäusegelenkarm gelagert ist, i) ein unterer Prallplattengelenkarm (36) schwenkbar an der unteren Prallplatte (18) und am Gehäusegelenkarm (38) gelagert ist, und wobei j ) eine Blockiereinrichtung zum Einhalten der Endstellung des Verfahrvorgangs gegen das Einwirken von rücktreibenden Kräften auf die obere Prallplatte (16) vorgesehen ist.

3. Kopfstütze nach dem vorstehenden Anspruch 2, wobei die Blockiereinrichtung dadurch gebildet ist, dass der obere Prallplattengelenkarm (36) mit dem Gehäusegelenkarm (38) einen überstreckten Winkel von mehr als 180° bildet.

4. Kopfstütze nach Anspruch 1, wobei der Mechanismus wenigstens ein mechanisch wirksames Antriebselement (31) enthält, das in der Normalstellung vorgespannt ist und die un- tere Prallplatte gegen das Gehäuse nach vorn verfährt.

5. Kopfstütze nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in der Normalstellung ein Magnetschalter mit einem Arretierungbolzen die obere Prallplatte (16) am Gehäusekörper (14) arretiert und der Magnetschalter mit einer Signalleitung eines im Kraftfahrzeug vorhandenen Airbagaktivierungs- system verbindbar ist.

6. Kopfstütze nach einem der vorstehenden Ansprüche, wo- bei die Signalleitung durch eine Verankerungsstrebe der

Kopfstütze geführt ist.

7. Kopfstütze nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die obere Prallplatte (16) wenigstens zwei, zueinander teleskopierbare Teile enthält.

8. Rückbank für Kraftfahrzeuge mit einer Kopfstütze (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche.

9. Sitz für Kraftfahrzeuge mit einer Kopfstütze (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7.