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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Führungseinrichtung für eine höhenverstellbare
Kopfstütze,
insbesondere zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeugsitz, mit zwei
in Längsführungen
axial verschiebbar geführten
Haltestangen, die mit ihren ersten, oberen Enden mit einem Kopf-Stützteil verbunden
oder verbindbar sind, mit einer Arretiereinrichtung zum Arrretieren
mindestens einer der Haltestangen in unterschiedlichen Kopfstützen-Höhenpositionen
sowie mit einem Einziehmechanismus zum selbsttätigen Einziehen der Haltestangen
in eine ganz abgesenkte Kopfstützenposition.
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Eine
solche Führungseinrichtung
ist in der
DE 197
44 562 C2 beschrieben. Dabei sind die unteren Enden der
Kopfstützen-Tragstangen über eine Quertraverse
miteinander verbunden. Zwischen dieser Traverse und einem oberhalb
verlaufenden Querholm des Lehnenrahmens ist eine Druckfeder angeordnet,
die dadurch beide Tragstangen mit einer in Einziehrichtung wirkenden
Druckkraft beaufschlagt. Zusätzlich
ist ein Bowdenzug vorgesehen, der den Druck der Druckfeder in einer
normalen Gebrauchsstellung der Sitz-Rückenlehne abfängt. Durch
ein Vorklappen der Rückenlehne
gibt dann der Bowdenzug nach, so dass die Druckfeder die Traverse
mit den Tragstangen nach unten drücken kann, wodurch die Kopfstütze eingezogen
wird. Diese bekannte Einrichtung hat einen recht aufwändigen Aufbau.
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Die
DE 197 48 594 A1 beschreibt
zur Höhenverstellung
einer Kopfstütze
einen ebenfalls sehr aufwändigen
elektromotorischen Spindelantrieb, der die unteren Enden der Haltestangen über eine
Quertraverse beaufschlagt.
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Die
Veröffentlichung
DE 66 06 982 U beschreibt
eine Kopfstütze
mit nur einem breiten, bandartigen Haltearm und mit einem Zahnritzel-Antrieb, wobei
ein antreibbares Zahnritzel in eine Zahnstange des Haltearms der
Kopfstütze
eingreift.
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Die
DE 29 48 224 C2 beschreibt
einen Seilzug-Antrieb, wobei eine manuell (beispielsweise über eine
Kurbel) oder motorisch antreibbare Antriebswelle über zwei
umlaufende Seilzüge
so mit den unteren Enden der Trägerstäbe der Kopfstütze verbunden
ist, dass die Kopfstütze
beliebig auf- und abbewegt werden kann, dabei aber selbsthemmend
in jeder beliebigen Stellung gehalten wird.
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Die
DE 36 24 397 A1 beschreibt
eine weitere höhenverstellbare
Kopfstütze,
wobei die Betätigung manuell
oder motorisch über
einen biegsamen Zug (Bowdenzug) erfolgt, der über eine Traverse auf die unteren
Enden der Haltestangen wirkt.
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Schließlich beschreibt
die
DE 28 47 795 A1 eine
vertikale Verstellung einer Kopfstütze über eine aufwändige Hebelmechanik,
die ebenfalls die unteren Enden der Haltestangen beaufschlagt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Führungseinrichtung
der eingangs beschriebenen, gattungsgemäßen Art zu schaffen, die sich
bei vereinfachter und dadurch kosten- und auch gewichtsgünstiger
Bauweise dennoch durch verbesserte Funktionalität auszeichnet.
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Erfindungsgemäß wird dies
durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
enthalten.
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Erfindungsgemäß weist
demnach der Einziehmechanismus ein Antriebsrad auf, welches kraft- und/oder
formschlüssig
direkt gegen den Stangenmantel nur einer der beiden Haltestangen
wirkt, während
die andere Haltestange lediglich frei verschiebbar und kippsicher
in ihrer Längsführung geführt ist. Dies
führt zu
einer sehr einfachen und kostengünstigen
Ausführung
mit geringem Gewicht. Durch geeigneten Antrieb des Antriebsrades
können
nahezu beliebig lange Verschiebestrecken realisiert werden.
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In
einer ersten Ausführung
ist das Antriebsrad von einem Kraftspeicher mit einer Drehkraft
in nur einer, und zwar der Einziehrichtung entsprechenden Drehrichtung
beaufschlagt. Dadurch wird die Haltestange ständig mit einer in Einziehrichtung
wirkenden Zugkraft beaufschlagt. Hierbei ist eine gesonderte Arretiereinrichtung
vorgesehen, die das selbsttätige Einziehen
so lange verhindert, bis die Arretierung manuell, insbesondere aber über ein
fernbetätigbares,
beispielsweise elektrisch ansteuerbares, Betätigungsglied aufgehoben wird.
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Durch
die Erfindung ergibt sich aber zudem die Möglichkeit, das Antriebsrad
motorisch, insbesondere elektromotorisch anzutreiben, und zwar zumindest
in einer der Einziehrichtung entsprechenden Drehrichtung, bevorzugt
aber wahlweise in beiden Drehrichtungen. Dadurch kann das Antriebsrad
auch zur Höhenverstellung
der Kopfstütze
genutzt werden. Zudem kann der Antrieb durch eine Selbsthemmung vorteilhafterweise
auch zur Arretierung der jeweiligen Kopfstützenposition verwendet werden,
so dass eine gesonderte Arretiereinrichtung vorteilhafterweise entfallen
kann. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Antriebsrad derart form-
oder kraftformschlüssig
gegen die Haltestange wirkt, dass die Haltestange nach Art einer
Rutschkupplung relativ zu dem Antriebsrad zur manuellen Höhenverstellung
bewegt werden kann, jedoch in jeder Stellung selbsthemmend fixiert
wird.
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Anhand
von mehreren in der Zeichnung veranschaulichten, bevorzugten Ausführungsbeispielen soll
die Erfindung genauer erläutert
werden. Dabei zeigen:
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1 eine
Perspektivansicht eines Rahmens einer Sitz-Rückenlehne mit einer ersten
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Führungseinrichtung
für eine
nur schematisch angedeutete Kopfstütze,
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2 eine
vergrößerte Perspektivansicht nur
der erfindungsgemäßen Führungseinrichtung,
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3 eine
Perspektivansicht ähnlich 2, jedoch
auf die andere Seite (Pfeilrichtung III gemäß 2),
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4 eine
vergrößerte Detailansicht
aus 3,
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5 eine
Darstellung analog zu 1 mit einer zweiten Ausführungsform
der Führungseinrichtung,
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6 eine
Darstellung analog zu 3 der zweiten Ausführungsform
der Führungseinrichtung gemäß 5,
und zwar in einer ersten, oberen Stellposition,
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7 eine
Ansicht wie in 6 in der eingezogenen Einzugposition,
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8 eine
vergrößerte Detailansicht
von funktionswesentlichen Elementen der Ausführung gemäß 7,
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9 einen
Schnitt in der Ebene IX-IX gemäß 8,
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10 eine
teilgeschnittene Seitenansicht durch den oberen Bereich einer Sitz-Rückenlehne mit einer Kopfstütze zur
Erläuterung
einer Zusatzfunktion (sogenannte X-Verstellung),
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11 eine
Ansicht analog zu 2 der Führungseinrichtung in einer
Ausführung
mit der Zusatzfunktion gemäß 10,
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12 eine
vergrößerte Detailansicht
von funktionswesentlichen Elementen der Ausführung gemäß 11,
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13 eine
weitere Ansicht wie in 1 und 5 mit einer
weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Führungseinrichtung,
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14 eine
Ansicht analog zu 3 bzw. 7 der Führungseinrichtung
gemäß 13,
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15 eine
vergrößerte Detailansicht
aus 14 und
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16 eine
weitere Detailansicht der Rückseite
in Pfeilrichtung XVI gemäß 15.
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In
den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets
mit den gleichen Bezugszeichen versehen und brauchen daher in der
Regel auch jeweils nur einmal beschrieben zu werden.
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In 1 sowie
auch in den 5 und 13 ist
beispielhaft jeweils ein Lehnenrahmen 1 einer Rückenlehne
eines Sitzes, insbesondere eines Kraftfahrzeugsitzes dargestellt.
An dem Lehnenrahmen 1 ist eine erfindungsgemäße Führungseinrichtung
für eine höhenverstellbare
Kopfstütze 2 befestigt.
Die Kopfstütze
ist in den Darstellungen lediglich schematisch als Querschnitt eines
Kopf-Stützteils 4 angedeutet.
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Die
Führungseinrichtung
weist zwei zueinander parallele, gegebenenfalls in sich leicht gekrümmte Haltestangen 6, 8 auf,
die mit ihren ersten, oberen Enden 6a, 8a mit
dem Kopf-Stützteil 4 verbunden bzw.
verbindbar sind. Die Haltestangen 6, 8 sind in Längsführungen 10, 12 axial
verschiebbar geführt. Die
Führungseinrichtung
weist weiterhin eine Arretiereinrichtung 14 zum Arretieren
mindestens einer der Haltestangen, im dargestellten Beispiel der
in den Zeichnungen mit der Ziffer 6 bezeichneten ersten Haltestange,
in unterschiedlichen Kopfstützen-Höhenpositionen
auf. Schließlich
ist die Führungseinrichtung
mit einem Einziehmechanismus 16 zum selbsttätigen Einziehen
der Haltestangen 6, 8 in eine ganz abgesenkte
Kopfstützenposition
ausgestattet.
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In
allen Ausführungsformen
weist der Einziehmechanismus 16 ein Antriebsrad 18 auf,
welches mit seinem Umfang kraft- und/oder formschlüssig direkt
gegen den Stangenmantel nur einer der beiden Haltestangen 6, 8 wirkt,
und zwar in den bevorzugten Ausführungen
jeweils gegen die erste Haltestange 6. Die andere Haltestange 8 ist
frei verschiebbar und kippsicher in ihrer Längsführung 12 geführt. Da
das Antriebsrad 18 gegen den Stangenmantel wirkt, erstrecken
sich die zweiten, unteren Enden 6b, 8b der Haltestangen 6, 8 – wegen
der Höhenverstellung
mit variabler Länge – frei nach
unten.
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Im
Folgenden sollen die Besonderheiten der einzelnen Ausführungsformen
genauer erläutert
werden.
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Bei
der ersten Ausführung
gemäß 1 bis 4 (siehe
dazu insbesondere 3 und 4) wirkt
das Antriebsrad 18 formschlüssig nach Art eines Zahnstangenantriebes
mit der Haltestange 6 zusammen. Hierbei ist das Antriebsrad 18 ständig von einem
Kraftspeicher 20 mit einer Drehkraft FD beaufschlagt,
so dass das Antriebsrad 18 seinerseits die Haltestange 6 mit
einer in Einziehrichtung (Pfeil Z) wirkenden Zugkraft FZ beaufschlagt.
Hierbei ist die Arretiereinrichtung 14 als gesonderte,
konkret vorhandene Baugruppe ausgebildet und weist ein federndes
Arretierelement 22 auf, welches mit über die Längserstreckung der Haltestange 6 verteilt
am Stangenmantel vorgesehenen Rastkerben 24 derart zusammenwirkt,
dass einerseits eine insbesondere manuelle Höhenverstellung der Kopfstütze 2 mit
jeweils rastender Arretierung möglich
ist. Andererseits ist die Arretierung aber jedenfalls trotz der
Zugkraft FZ gewährleistet. Die manuell aufzubringende
Verstellkraft muß deshalb
jedenfalls deutlich größer als
die Zugkraft sein. Bevorzugt ist das Arretierelement 22 von
einem Schenkel einer gebogenen Drahtfeder 26 gebildet.
Die Arretiereinrichtung 14 weist weiterhin ein zum Lösen der
Arretierung zwecks Freigabe des Einziehens der Haltestange 6 ansteuerbares
Betätigungsglied 28 auf.
Dieses Betätigungsglied 28 kann von
einem elektrisch bzw. elektromagnetisch ansteuerbaren Aktuator gebildet
sein, wobei das Betätigungsglied 28 über ein ösenartiges
Element 30 direkt gegen das Arretierelement 22 wirkt,
um dieses zwecks Lösen
der Arretierung aus der jeweiligen Rastkerbe 24 herauszubewegen.
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Der
Kraftspeicher 20 wird jeweils durch ein manuelles Ausziehen
entgegen der Einziehrichtung Z der Haltestange 6 gespannt
bzw. aufgeladen. Um eine Demontage durch gänzliches Herausziehen der Haltestangen 6, 8 zu
ermöglichen,
sind spezielle Blockiermittel 32 derart vorgesehen, dass
die Vorspannung des Kraftspeichers 20 auch in einem von
der Haltestange 6 getrennten Zustand des Antriebsrades 18 erhalten
bleibt, indem das Antriebsrad 18 gegen eine drehkraftbedingte
Rotation blockiert wird. Diese Blockierung wird dann vorzugsweise
selbsttätig durch
Zuführen
der Haltestange 6 wieder aufgehoben, so dass direkt nach
Eingriff der selbsttätige
Einzug erfolgen kann. Als Blockiermittel 32 ist im dargestellten
Ausführungsbeispiel
eine Sperrklinke 34 vorgesehen, die mit einem korrespondierenden
Sperrelement 36 des Antriebsrades 18 zusammenwirkt.
Die Sperrklinke 34 wird über geeignete Mittel direkt
von der Haltestange 6 betätigt. In 4 ist
die gelöste Stellung
veranschaulicht, wobei das Antriebsrad 18 die Haltestange 6 ständig mit
der Dreh- bzw. Zugkraft beaufschlagt. Dabei wird über den
Formschluss zwischen dem Antriebsrad 18 und der Haltestange 6 ein freies
Verdrehen des Antriebsrades 18 verhindert und die Vorspannung
des Kraftspeichres 20 aufrechterhalten. Vorzugsweise greift
das Antriebsrad 18 in die Rastkerben 24 der Haltestange 6 ein,
wozu es auf seinem Umfang eine korrespondierende Kerbverzahnung 38 aufweist.
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Der
Kraftspeicher 20 kann von einer Rotationsfeder gebildet
sein, insbesondere von einer spiralförmig gewickelten Bandfeder
nach dem Prinzip eines "Rolladen-Gurtwicklers".
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In
allen weiteren Ausführungsformen
ab 5 ist nun vorgesehen, dass das Antriebsrad 18 motorisch,
insbesondere durch einen Elektromotor 40, antreibbar ist, und
zwar zumindest in der der Einziehrichtung Z entsprechenden Drehrichtung.
Dabei wirkt das Antriebsrad 18 umfangsgemäß derart
kraft- oder kraftformschlüssig
mit der Haltestange 6 zusammen, dass einerseits nach Art
einer Rutschkupplung aufgezwungene Längsbewegungen der Haltestange 6 relativ
zu dem nicht-rotierenden Antriebsrad 18 zwecks stufenloser
Verstellung der Kopfstützen-Höhenposition
möglich
sind, andererseits aber die Haltestange 6 in jeder Höhenposition
durch das nichtrotierende Antriebsrad 18 fixiert ist. Somit
bildet der motorische Einziehmechanismus 16 gleichzeitig auch
die Arretiereinrichtung 14, die sich somit als gesonderte
Baueinheit erübrigt.
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Das
Antriebsrad 18 wirkt über
einen elastisch verformbaren, insbesondere aus einem traktionsfähigen Elastomer
bestehenden (reifenartigen) Belag 42 gegen die Haltestange 6,
vorzugsweise gegen eine an der Haltestange 6 vorgesehene
Kerbverzahnung 44, die den Rastkerben 24 der Ausführung gemäß 1 bis 4 entsprechen
kann. Dabei wird das Antriebsrad 18 mit einer bestimmten
Andruckkraft gegen die Haltestange 6 gepreßt. Zur
Erzeugung der Andruckkraft kann eine Feder 46 vorgesehen
sein. Der Belag 42 des Antriebsrades 18 drückt sich
so kraftformschlüssig
in die Kerbverzahnung 44 ein. Weiterhin ist das Antriebsrad 18 in
seiner Achsrichtung benachbart mit einem Zahnradabschnitt 48 verbunden,
der mit dem Elektromotor 40 vorzugsweise über einen
Schneckentrieb 50 verbunden ist. Hierdurch wird eine Selbsthemmung
des Antriebs im Stillstand erreicht.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann hierbei vorgesehen sein,
dass das Antriebsrad 18 zur motorischen Höhenverstellung
der Kopfstütze 2 wahlweise
in beiden Drehrichtungen antreibbar ist.
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Wie
in 10 bis 12 veranschaulicht
ist, können
zusätzliche
Stellmittel 52 zum Verstellen der Haltestangen 6, 8 in
einer zu diesen etwa senkrechten und im Wesentlichen horizontalen
Richtung entsprechend einer Längsachse
X eines Fahrzeuges zwecks Variation eines Abstandes zwischen dem Kopf-Stützteil 4 und
dem Kopf einer auf dem Sitz sitzenden Person vorgesehen sein. Gemäß 10 handelt
es sich um eine Schwenkbewegung der Haltestangen 6, 8 in
einem Stellbereich A. Hierbei kann mit Vorteil eine zusätzliche
Sensorik zum automatischen Ansteuern der Stellmittel 52 insbesondere zum
Zwecke eines selbsttätigen
Minimalhaltens des Abstandes zwischen Kopfs- und Stützteil 4 vorgesehen
sein (präventiver
Unfallschutz zur Vermeidung eines Schleudertraumas, Stichwort: „Anti-Whiplash").
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Eine
mögliche
Ausführung
der Stellmittel 52 ist in 12 veranschaulicht.
Demnach sind die entsprechend der sich aus 10 ergebenden Schwenkbewegung
verschwenkbar gelagerten Haltestangen 6, 8 in
kulissenartigen Führungen 54 eines Stellschiebers 56 geführt. Der
Stellschieber 56 ist motorisch, insbesondere durch einen
gesonderten Elektromotor 58 derart beweglich, dass über die
entsprechend schräg
verlaufenden Kulissenführungen 54 die
Schwenkbewegung der Haltestange 6, 8 bewirkt wird.
Der Stellschieber 56 wird im dargestellten Beispiel über einen
Schneckentrieb 59 bewegt, und zwar entsprechend dem Doppelpfeil 60 in
einer Bewegungsachse, die einer Fahrzeug-Querachse Y entspricht.
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Bei
der in 13 bis 16 veranschaulichten
Ausführungsform
ist der elektromotorische Antrieb des Antriebsrades 18 über eine
Sensor-Schalteinrichtung 62 durch manuelle Bewegung bzw.
Kraftbeaufschlagung der Haltestange 6 bzw. der Kopfstütze 2 ansteuerbar.
Wie sich insbesondere aus 15 und 16 ergibt,
ist dazu der Antrieb bzw. der Elektromotor 40 mit einem
Schaltelement 64 ausgestattet und dabei derart beweglich
gelagert, dass er durch Längsbewegungen
der Haltestange 6 über
das Antriebsrad 18 bewegt wird und dabei das Schaltelement 64 zur
Betätigung
gegen jeweils eines von zwei ortsfesten Gegenlagern 65 bewegt.
Der Motor 40 wird hierbei über eine Schaltfeder 66 in
Ruhestellung in einer mittleren Position gehalten. Mit Vorteil kann hierbei
die Schalteinrichtung 62 eine elektronische Zeitschaltung
aufweisen, um den motorischen Antrieb nach einer manuellen Kraftbeaufschlagung noch
um eine vorbestimmte Zeit länger
anzusteuern. Die Zeit kann derart gewählt werden, dass beispielsweise
in Einzugrichtung jedenfalls die ganz eingezogene Einzugposition
unabhängig
von der jeweiligen Ausgangsposition erreicht werden kann. Ferner
ist hierbei mit Vorteil auch eine Verzögerungsschaltung vorgesehen,
um im Falle von nur kurzen, impulsartigen, z. B. stoßbedingten
Kopfstützenbewegungen
(z. B. bei Fahrt auf sehr unebenen Strecken) ungewollte Verstellungen
der Höhenposition
zur vermeiden.
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Abschließend sei
noch erwähnt,
dass die Längsführungen 10, 12 für die Haltestangen 6, 8 zumindest
abschnittweise rohrartig ausgebildet und über eine Querverbindung 70 einstückig miteinander verbunden
sind. Zweckmäßig ist
im Bereich der Querverbindung 70 bzw. an einem damit verbundenen
Halteabschnitt der Einziehmechanismus 16 und ggf. die Arretiereinrichtung 14 mit
allen wesentlichen Bestandteilen befestigt. Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn
die Längsführungen 10, 12 zusammen
mit ihrer Querverbindung 70 als einstückiges Formteil aus Kunststoff
ausgebildet sind. Über
dieses Formteil kann die gesamte Führungseinrichtung auf einfache und
schnelle Weise an dem Lehnenrahmen 1 befestigt werden.
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Die
Erfindung eignet sich insbesondere zur Anwendung bei KFZ-Kopfstützen, um
beispielsweise zentral, d. h. durch nur einen Ansteuerbefehl, mehrere
oder alle in einem Fahrzeug oder in einem Fahrzeugfond vorhandenen
Kopfstützen
selbsttätig
bei Nicht-Besetzung der zugehörigen
Sitze einzuziehen, um dem Fahrer eine freiere Sicht nach hinten
zu ermöglichen.
Jede Kopfstütze
ist dann wieder manuell oder optional motorisch in die jeweils gewünschte Höhenposition
hochzubewegen. Das selbsttätige Einziehen
der Kopfstütze 2 kann
durch einen manuellen Steuerbefehl, aber auch auf andere Weise veranlasst
werden, z. B. automatisch durch eine Bewegung des Sitzes, wie durch
Umlegen der Rückenlehne.
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Die
Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern umfaßt
auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen.
Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch
1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch
jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller
insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet,
daß grundsätzlich praktisch
jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens
ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt
werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster
Formulierungsversuch für
eine Erfindung zu verstehen.