DE20021127U1

DE20021127U1 - Fahrzeugsitz mit einer verstellbaren Kopfstütze

Info

Publication number: DE20021127U1
Application number: DE20021127U
Authority: DE
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 2000-12-14
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2001-04-19
Anticipated expiration: 2010-12-15

Description

PRINZ & PARTNER

GbR

PATENTANWÄLTE Manzüigerweg 7

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS D-81241 München

EUROPEAN TRADEMARK ATTORNEYS Tel. +49 89 89 69 80

14. Dezember 2000

TRW Occupant Restraint Systems GmbH
& Co KG

Industriestraße 20
D-73553 Alfdorf

Unser Zeichen: T 9308 DE
HD/SF

Fahrzeugsitz mit einer verstellbaren Kopfstütze

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit einer verstellbaren Kopfstütze, einer mittels eines Sensors aktivierbaren Stellvorrichtung, die die Kopfstütze aus einer eingefahrenen Stellung in eine ausgefahrene Stellung bewegen kann, und einem fest mit dem Fahrzeugsitz verbundenen Kopfstützenträger.

Eine Kopfstütze verhindert unter anderem im Fall eines Heckaufpralls, daß der Kopf eines Fahrzeuginsassen relativ zum Fahrzeug nach hinten geschleudert wird. Kopfstützen sind in der Regel in die Rückenlehne einsteckbar und in der Höhe verstellbar oder als Verlängerung der Rückenlehne ein integraler Bestandteil des Fahrzeugsitzes. Unabhängig davon, ob die Kopfstütze fest oder verstellbar ist, ist der Hals- und Nackenbereich des Fahrzeuginsassen im Falle eines Heckaufpralls großen Krafteinwirkungen ausgesetzt, da der Abstand zwischen Kopf und Kopfstütze auch bei einem mit dem Rücken gut an der Rückenlehne anliegenden Fahrzeuginsassen relativ groß sein kann.

Um die Belastung des Hals- und Nackenbereichs zu vermindern, wurden bereits Lösungen vorgeschlagen, bei denen die Kopfstütze zum Kopf des Fahrzeuginsassen hin geschwenkt wird oder in horizontaler Richtung verschoben wird. Nachteilig hierbei ist jedoch, daß bei falsch ein-

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gestellter Höhe der Kopfstütze entweder keine Schutzwirkung für den Hals- und Nackenbereich erreicht wird oder dieser sogar zusätzlichen Belastungen ausgesetzt wird. Die Lageänderung der Kopfstütze wird in den bestehenden Lösungen durch Mechanismen mit pyrotechnischen Einrichtungen oder durch hydraulische Systeme erreicht, die vergleichsweise aufwendig sind.

Durch die Erfindung wird ein Fahrzeugsitz mit einer verstellbaren Kopfstütze geschaffen, der mit einem einfachen, kostengünstigen Ver-Stellmechanismus eine zuverlässige Schutzfunktion gewährleistet. Insbesondere wird mit diesem Fahrzeugsitzz bei einem Heckaufprall ein zuverlässigerer Schutz des Hals- und Nackenbereichs eines Fahrzeuginsassen erreicht.

Der erfindungsgemäße Fahrzeugsitz der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, daß die Stellvorrichtung mindestens ein vorgespanntes Federelement umfaßt, das zwischen der Kopfstütze und dem Kopfstützenträger angeordnet ist, und daß die Kopfstütze an den Kopfstützenträger mittels einer Verriegelungseinrichtung, die durch den Sensor in einen Freigabezustand umsteuerbar ist, in der eingefahrenen Stellung verriegelbar ist und bei Freigabe durch das Federelement in die ausgefahrene Stellung bewegbar ist. Damit wird ein einfacher und zuverlässiger Stellmechanismus für die Kopfstütze geschaffen. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Fahrzeugsitz mit einer verstellbaren Kopfstütze und einer Stellvorrichtung versehen, die die Kopfstütze aus einer eingefahrenen Stellung in eine ausgefahrene Stellung bewegen kann, wobei die Bewegung der Kopfstütze aus der eingefahrenen Stellung in die ausgefahrene Stellung durch bezogen auf das Fahrzeug nach vorne oben geneigte Teleskoprohre geführt ist.

Es wird so erreicht, daß nach der Detektion eines Heckaufpralls durch den Sensor dieser die Auslösung der Kopfstütze veranlaßt. Die durch das Federelement vorgespannte Kopfstütze bewegt sich dann entlang der Teleskoprohrachse nach vorne und oben und bewirkt so eine Verringerung des Abstands zwischen dem Kopf des Fahrzeuginsassen und der Kopfstütze. Die Gestaltung der Stellvorrichtung und der Verriegelungseinrichtung bietet darüber hinaus den Vorteil, daß die Verstellung der Kopfstütze unabhängig vom elektrischen und elektronischen System des Fahrzeugs erfolgen kann.

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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausfuhrungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigt:

- Figur 1 einen Längsschnitt einer bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes;

- Figur 2 eine Schnittansicht der Kopfstütze des Fahrzeugsitzes gemäß der Erfindung in eingefahrener Stellung;

- Figur 3 eine Schnittansicht der Kopfstütze des Fahrzeugsitzes gemäß der Erfindung in eingefahrener Stellung entlang des Schnitts IH-III der Figur 2;

- Figur 4 eine Schnittansicht der Kopfstütze des Fahrzeugsitzes gemäß der Erfindung in ausgefahrener Stellung entlang des Schnitts IV-IV der Figur 2;

- Figur 5 eine Schnittansicht des Kopfstützenträgers für die Kopfstütze des Fahrzeugsitzes gemäß der Erfindung;

- Figur 6 eine Schnittansicht des Kopfstützenträgers für die Kopfstütze des Fahrzeugsitzes gemäß der Erfindung entlang des Schnitts VI-VI der Figur 5;

- Figur 7 eine Schnittansicht des Kopfstützenträgers für die Kopfstütze des Fahrzeugsitzes gemäß der Erfindung entlang des Schnitts VII-VII der Figur 7;

- Figur 8 eine Detailansicht der Kopfstütze des Fahrzeugsitzes gemäß der Erfindung in eingefahrener Stellung entlang des Schnitts VIII-VIII der Figur 2;

- Figur 9 eine Schnittansicht der unteren Auslösevorrichtung der

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Kopfstütze des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes;

- Figur 10 eine Schnittansicht der unteren Auslösevorrichtung der Kopfstütze des erfmdungsgemäßen Fahrzeugsitzes entlang des Schnitts X-X der Figur 9;

- Figur 11 eine Schnittansicht der unteren Auslösevorrichtung der Kopfstütze des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes entlang des Schnitts XI-XI der Figur 9;

Figur 12 einen weiteren Längsschnitt einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Kopfstütze des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes in eingefahrener Stellung mit Rastelementen entlang des Schnitts XII-XII der Figur 2;

Figur 1 zeigt einen Fahrzeugsitz 10 mit einer Kopfstütze 12, einem Kopfstützenträger 14, an dem die Kopfstütze befestigt ist, und einer Rückenlehne 16. In den Kopfstützenträger 14 und die Rückenlehne 16 ist ein Verriegelungssystem 18 für die Kopfstütze integriert. Unter dem Fahrzeugsitz 10 ist ein Sensor 20 angeordnet, der in einer bevorzugten Ausführungsform über ein teilweise in der Rückenlehne 16 untergebrachtes flexibles Zugmittel 22 mit dem Verriegelungssystem 18 verbunden ist. Die teilweise Unterbringung des Zugmittels in der Rückenlehne 16 ist besonders sicher und platzsparend. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das flexible Zugmittel 22 als Bowdenzug ausgeführt, der besonders einfach und kostengünstig ist.

Die Figuren 2 bis 4 zeigen in detaillierter Darstellung die Kopfstütze 12 mit dem Kopfstützenträger 14. Die jeweils ohne Polster und Bezug dargestellte Kopfstütze 12 ist in einer bevorzugten Ausfuhrungsform verschiebbar auf Teleskoprohren 26, 28 gelagert, die Teil einer Stellvorrichtung 24 sind. Im Innern der Teleskoprohre 26, 28 sind vorgespannte Federelemente 30, 32 aufgenommen und geführt. Die Federelemente können die Kopfstütze aus einer in Figur 2 und 3 dargestellten eingefahrenen Stellung in eine in Figur 4 dargestellte ausgefahrene Stellung bringen. Die Ausführung der Federelemente als Druckfedern und die Aufnahme und Führung der Druckfedern in den Teleskoprohren ist besonders vorteilhaft, da dieser Aufbaueinfach,

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funktionssicher und kostengünstig ist. Die Teleskoprohre 26, 28 besitzen entlang ihrer Längsachse eine Nut 34a, 34b, in die eine an der Kopfstütze 12 angebrachte Rastnase 36a, 36b eingreift. Die Nut 34a, 34b endet vor dem oberen Ende der Teleskoprohre, wodurch dort eine Rastkante 38a, 38b ausgebildet wird. Die ausgefahrene Stellung der Kopfstütze 12 wird durch eine Rasteinrichtung mit der Rastkante 38a, 38b und der Rastnase 36a, 36b festgelegt. Die Rasteinrichtung weist ein dem Hub zwischen eingefahrener Stellung und ausgefahrener Stellung entsprechendes Spiel zwischen Rastkante 38a, 38b und Rastnase 36a, 36b auf. Diese Konstruktion der Rasteinrichtung stellt eine besonders sichere Möglichkeit dar, die ausgefahrene Stellung der Kopfstütze festzulegen, die darüberhinaus durch den geringen zusätzlichen Fertigungs- und Materialaufwand auch noch besonders preisgünstig ist.

Befindet sich die Kopfstütze 12 in ihrer eingefahrenen Stellung, so wird sie von einem Verriegelungstift 40 am Kopfstützenträger 14 festgehalten (Figur 2). Der Verriegelungsstift 40 stellt ein besonders einfaches und dabei zuverlässiges Verbindungselement dar. Der Verriegelungsstift 40 ist an einer oberen Auslösevorrichtung 42 befestigt, die an ihrem unteren Ende ein Sackloch 44 aufweist. In einer besonderen Ausführungsform ist die obere Auslösevorrichtung 42 zylinderförmig und der Kopfstützenträger 14 rohrförmig. Die obere Auslösevorrichtung wird so vom Kopfstützenträger aufgenommen, daß das untere Ende der oberen Auslösevorrichtung nicht bündig mit dem unteren Ende des Kopfstützenträgers 14 abschließt, sondern gegenüber diesem in Richtung auf die Kopfstütze zurückgesetzt ist (Figur 2, 5). Es wird so erreicht, daß die Stellvorrichtung 24 nicht mit einfachen Methoden manuell ausgelöst werden kann, wenn die Kopfstütze 12 aus der Rückenlehne 16 herausgezogen wird. Zur Vermeidung einer manuellen Auslösung bei abgenommener Kopfstütze 12 wird der Querschnitt des Sacklochs 44 der oberen Auslösevorrichtung 42 beispielsweise dreiecks- oder sternförmig ausgebildet. Die Auslösevorrichtung kann daher nicht mit einem üblichen Werkzeug betätigt werden (Figur 7).

In Figur 8 ist eine Detail des Kopfstützenträgers 14 mit der oberen Auslösevorrichtung 42 und dem Verriegelungsstift 40 dargestellt. Der Verriegelungsstift 40 greift durch eine erste Öffnung 46

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(Figur 6) im Kopfstützenträger 14 in eine Kulisse 48 in der Kopfstütze (Figur 8). Die erste Öffnung 46 ist so gestaltet, daß der an der oberen Auslösevorrichtung 42 befestigte Verriegelungsstift 40 um einen bestimmten Winkel verdrehbar ist (Figur 6). Die Kopfstütze kann leicht aus der ausgefahrenen Stellung in die eingefahrene Stellung gebracht werden, indem sie mit der Hand nach unten gedrückt wird. Der Verriegelungsstift 40 wird dabei von der Kulisse 48 aufgenommen und durch die Form der Kulisse wieder in seine Ausgangsstellung zurückbewegt, wodurch sich die Kopfstütze wieder von selbst verriegelt. Vorteilhafterweise kann so auf Werkzeug zum Rücksetzen der Kopfstütze verzichtet werden, und das Rücksetzen ist besonders einfach.

In der Verriegelungseinrichtung 18 ist eine untere Auslösevorrichtung 50 in einer Führungshülse 52 drehbar gelagert. Auf die Führungshülse 52 ist von unten eine Aufnahme 54 drehfest aufgeclipst. Die Aufnahme 54 nimmt die untere Auslösevorrichtung 50 auf und dient darüber hinaus als Lager für den Bowdenzug 22 (Figur 11). Die untere Auslösevorrichtung weist dieselbe von einer Kreisform abweichende Querschnittsform auf wie das Sackloch 44 der oberen Auslösevorrichtung. Ist der Kopfstützenträger 14 in die Führungshülse 52 eingeschoben, so greift die untere Auslösevorrichtung 50 unabhängig von der manuellen Einstellung der Höhe der Kopfstütze 12 formschlüssig in das Sackloch 44 der oberen Auslösevorrichtung 42 ein. Vorteilhafterweise wird so die Übertragung des Auslösesignals von der unteren zur oberen Auslösevorrichtung in jeder Einstellung der Kopfstütze gesichert. Löst der Sensor 20 aus, so wird die untere Auslösevorrichtung 50 durch den Bowdenzug 22 um einen durch die Gestalt einer zweiten Öffnung 56 in der Aufnahme 54 bestimmten Winkel verdreht. Da die untere Auslösevorrichtung 50 formschlüssig mit der oberen Auslösevorrichtung 42 in Eingriff ist (siehe Figur 7, 10), kommt es auch zum Verdrehen der oberen Auslösevorrichtung 42 mit dem daran angebrachten Verriegelungsstift 40. Dadurch wird die Kopfstütze 12 entriegelt.

Die beiden Federn 30, 32 in den Teleskoprohren 26, 28 ermöglichen nun das Ausfahren der Kopfstütze 12, wobei der Verschiebeweg durch die Stärke der Federn, das Gewicht der Kopfstütze sowie die Position des Kopfes bestimmt wird. Liegt der Kopf bei Auslösung des Systems an der

Kopfstütze 12 an oder befindet er sich in geringem Abstand zur Kopfstütze, ist keine oder nur eine geringe Vorverlagerung der Kopfstütze erforderlich. In einer weiteren bevorzugten

Ausführungsform, die in Figur 12 dargestellt ist, weisen die Kopfstütze 12 und die Teleskoprohre 26, 28 Rastelemente 58, 60 auf. Die Rastelemente 58, 60 sind als Verzahnungen ausgeführt. Berührt der Kopf oder ein anderes Hindernis beim Ausfahren der Kopfstütze 12 diese, so kommen die Verzahnungen der Rastelemente 58, 60 miteinander in Eingriff, und die Bewegung der Kopfstütze wird gehemmt. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, daß die Höhe der Kopfstütze genau der Position des Kopfes angepaßt werden kann und die Kopfstütze nicht unbeabsichtigt eine zu hohe Position einnimmt oder den Kopf des Fahrzeuginsassen nach vorne schleudert. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verzahnungen der Rastelemente 58, 60 kürzer ausgeführt sind als der überlappende Bereich von Kopfstütze 12 und Teleskoprohr 26, 28. In den Abschnitten 62, 64 sind die Verzahnungen der Rastelemente 58, 60 deshalb nicht ausgeführt. Es wird so erreicht, daß die Verzahnungen der Rastelemente 58, 60 in der eingefahrenen Position der Kopfstütze nicht miteinander in Eingriff stehen, wodurch das Spiel zwischen Teleskoprohr 26, 28 und Kopfstütze 12 geringer und damit ein Klappern oder Wackeln vermieden wird.

Claims

1. Fahrzeugsitz (10) mit einer verstellbaren Kopfstütze (12), einer mittels eines Sensors (20) aktivierbaren Stellvorrichtung (24), die die Kopfstütze (12) aus einer eingefahrenen Stellung in eine ausgefahrene Stellung bewegen kann, und einem fest mit dem Fahrzeugsitz (10) verbundenen Kopfstützenträger (14), dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung mindestens ein vorgespanntes Federelement (30, 32) umfaßt, das zwischen der Kopfstütze (12) und dem Kopfstützenträger (14) angeordnet ist, und daß die Kopfstütze (12) an dem Kopfstützenträger (14) mittels einer Verriegelungseinrichtung (18), die durch den Sensor (20) in einen Freigabezustand umsteuerbar ist, in der eingefahrenen Stellung verriegelbar ist und bei Freigabe durch das Federelement (30, 32) in die ausgefahrene Stellung bewegbar ist.

2. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (30, 32) Druckfedern sind und die Stellvorrichtung (24) mindestens ein Teleskoprohr (26, 28) umfaßt, worin das Federelement (30, 32) aufgenommen und geführt ist.

3. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (18) über ein flexibles Zugmittel (22) mit dem Sensor (20) gekoppelt ist.

4. Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (22) ein Bowdenzug ist.

5. Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (22) teilweise in einer Rückenlehne (16) des Fahrzeugsitzes verlegt ist.

6. Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgefahrene Stellung der Kopfstütze (12) durch eine Rasteinrichtung mit Rastkante (38a, 38b) und Rastnase (36a, 36b) festgelegt ist, die zwischen Rastkante und Rastnase ein dem Hub zwischen ausgefahrener und eingefahrener Stellung entsprechendes Spiel aufweist.

7. Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (18) einen Verriegelungsstift (40) umfaßt und der Verriegelungsstift in einer Kulisse (48) im Kopfstützenträger (14) bewegbar ist.

8. Fahrzeugsitz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstütze (12) nach Freigabe wieder in die eingefahrene Stellung zurückgeschoben werden kann und dabei der Verriegelungsstift (40) durch die Kulisse (48) wieder in seine Verriegelungsposition geführt wird.

9. Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (18) eine obere Auslösevorrichtung (42) und eine untere Auslösevorrichtung (50) umfaßt, die in einer Führungshülse (52) liegen.

10. Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Auslösevorrichtung zylinderförmig ist und der Kopfstützenträger rohrförmig ist und die obere Auslösevorrichtung so vom Kopfstützenträger aufgenommen wird, daß das untere Ende der oberen Auslösevorrichtung (42) gegenüber dem unteren Ende des Kopfstützenträgers (14) in Richtung auf die Kopfstütze (12) hin zurückgesetzt ist.

11. Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Auslösevorrichtung ein Sackloch (44) mit einer von der Kreisform abweichenden Querschnittsform aufweist, und die untere Auslösevorrichtung dieselbe von einer Kreisform abweichende Querschnittsform aufweist, und obere und untere Auslösevorrichtung formschlüssig miteinander in Eingriff stehen.

12. Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstütze (12) und der Kopfstützenträger (14) Rastelemente (58, 60) aufweisen und daß die Rastelemente miteinander in Eingriff kommen, wenn die Kopfstütze gegen den Kopfstützenträger bewegt wird.

13. Fahrzeugsitz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Rastelemente (58, 60) kleiner als die Länge der Teleskoprohre (26, 28) ist, so daß die Rastelemente in der eingefahrenen Stellung der Kopfstütze nicht miteinander in Eingriff stehen.

14. Fahrzeugsitz (10) mit einer verstellbaren Kopfstütze (12) und einer Stellvorrichtung, die die Kopfstütze aus einer eingefahrenen Stellung in eine ausgefahrene Stellung bewegen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Kopfstütze aus der eingefahrenen Stellung in die ausgefahrene Stellung durch bezogen auf das Fahrzeug nach vorne oben geneigte Teleskoprohre (26, 28) geführt ist.