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Die
Erfindung betrifft eine Kopfstützvorrichtung
für einen
Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze,
die mit zwei zueinander parallelen Stützprofilen versehen ist, die
in sitzseitigen Führungsaufnahmen
höhenverlagerbar
gehalten sind, sowie mit einem Antriebsmotor, der räumlich zwischen
den Führungsaufnahmen
angeordnet ist und mit den Stützprofilen
mittels einer Kraftübertragungseinheit
in Wirkverbindung steht.
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Eine
derartige Kopfstützvorrichtung
ist aus der
DE 197
48 594 A1 bekannt. Die bekannte Kopfstützvorrichtung für einen
Fahrzeugsitz weist eine Kopfstütze
mit zwei zueinander parallelen Stützprofilen auf, die in sitzseitigen
Führungsaufnahmen
höhenverlagerbar
gehalten sind. Zudem ist ein Elektromotor vorgesehen, der über ein
Getriebe eine Verstellspindel dreht, mittels der ein Aufnahmeteil
höhenverlagerbar
ist. An dem Aufnahmeteil sind die Stützprofile der Kopfstütze befestigt.
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Eine
weitere Kopfstützvorrichtung
ist aus der
DE 43 25
996 C2 bekannt. Bei der bekannten Kopfstützvorrichtung
ist eine Kopfstütze
mit zwei zu einander parallelen Führungsstangen
versehen, die in Führungsaufnahmen
einer Rückenlehne
eines Fahrzeugsitzes eintauchen. Die unteren Stirnenden der Führungsstangen
sind in Aufnahmebereichen einer formstabilen Aufnahmeeinheit abgestützt, die
als einteilige Einheit höhenverlagerbar
ist. Um die Aufnahmeeinheit höhenzuverlagern,
ist eine Kraftübertragungseinheit
vorgesehen, die ein Zahnradgetriebe umfasst, das mit einer formstabilen
und parallel zu den Führungsstangen
ausgerichtete Zahnstange der Aufnahmeeinheit kämmt. Das Zahnradgetriebe wird durch
einen Elektromotor angetrieben. Der Elektromotor und das Zahnradgetriebe
sind zwischen den Führungsstangen
der Kopfstütze
in dem zwischen den Führungsaufnahmen
innerhalb der Rückenlehne vorhandenen
Zwischenraum angeordnet.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Kopfstützeinrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die eine Höhenverlagerungsfunktion der
Kopfstütze mit
geringem baulichen Aufwand ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass die Kraftübertragungseinheit
ein mit einer Antriebswelle des Antriebsmotors gekoppeltes, zentrales
Rotationsglied sowie wenigstens ein flexibles Übertragungsmittel umfasst,
das mit wenigstens einem Stützprofil
derart in Wirkverbindung steht, dass eine Bewegung des Übertragungsmittels
eine Höhenverlagerung
des Stützprofils
bewirkt. Das wenigstens eine flexible Übertragungsmittel ist direkt
mit dem zentralen Rotationsglied gekoppelt. Falls das Rotationsglied
als Zahnritzel ausgebildet ist, ist das Übertragungsmittel eine flexible
Zahnstange, die mit dem Ritzel kämmt.
Durch die erfindungsgemäße Lösung benötigt die
Kopfstützvorrichtung
einen lediglich geringen baulichen Aufwand. Das flexible Übertragungsmittel
kann neben der bereits beschriebenen Möglichkeit einer flexiblen Zahnstange
auch als flexible Gewindewelle oder als Seil- oder Riementrieb, auch
als Zahnriementrieb, gestaltet sein. Durch die reduzierte Anzahl
von Teilen für
die Kraftübertragungseinheit
wird das Gewicht der Kopfstützvorrich tung
gering gehalten. Es wird ein lediglich geringer Bauraum benötigt. Diese
Vorteile kommen den Bestrebungen der Automobilindustrie entgegen,
Fahrzeuge und deren Teile so leicht bauend wie möglich zu gestalten.
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In
Ausgestaltung der Erfindung sind als Übertragungsmittel zwei flexible
Zahnstangen vorgesehen, die jeweils zu einem der beiden Stützprofile geführt sind,
und als Rotationsglied ist ein Antriebsritzel vorgesehen, mit dem
die Zahnstangen kämmen. Dies
ist eine funktionssichere und einfach zu montierende Ausgestaltung.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist als flexibles Übertragungsmittel
ein umlaufender Riemen vorgesehen, der eine Riemenscheibe auf der Antriebswelle
des Antriebsmotors einerseits und ein Bewegungsübertragungsglied im Bereich
eines Stützprofils
andererseits umschließt,
wobei das Bewegungsübertragungsglied
axial ortsfest gelagert ist und ein korrespondierendes Gegenelement
umschließt,
das durch eine Drewbewegung des Kraftübertragungselementes höhenverlagerbar
ist. Durch das Bewegungsübertragungsglied
und das zugeordnete Gegenelement im Bereich jedes Stützprofils wird
die Drehbewegung der Riemenscheibe auf der Antriebswelle und des
umlaufenden Riemens in eine translatorische Höhenverlagerungsbewegung des
jeweiligen Stützprofils
umgewandelt. Der Riemen dient zur Synchronisierung der translatorischen
Bewegungen beider Stützprofile
der Kopfstützen.
Als Bewegungsübertragungsglied
kann insbesondere eine Gewindeschnecke vorgesehen sein, die eine
als Gegenelement dienende Gewindehülse umschließt, in der
ein Stirnende des entsprechenden Stützprofils gehalten ist. In
besonders vorteilhafter Weise ist ein gemeinsamer Riemen vorgesehen,
der beide Gewindeschnecken und die Riemenscheibe umschließt. Der
Riemen dient somit sowohl zur Synchronisierung der Drehbewegung
der beiden Gewindeschnecken als auch der Übertra gung der Rotationsbewegung der
Riemenscheibe auf beide Gewindeschnecken.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Zahnstangen in ortsfesten
Führungsprofilen
geführt.
Dadurch ist eine definierte Verlagerungsbewegung der Zahnstange
und demzufolge eine sichere Höhenverlagerungsfunktion
der Stützprofile
der Kopfstütze
gewährleistet.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die flexiblen Zahnstangen
endseitig mit becherartigen Aufnahmen versehen, in die freie Stirnenden
der Stützprofile
einsteckbar sind. Vorzugsweise sind die becherartigen Aufnahmen
einstückig
an den Zahnstangen angeformt. Alternativ ist es möglich, die
becherartigen Aufnahmen separat herzustellen und anschließend mit
den Zahnstangen zu verbinden.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Nachfolgend
sind bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben und anhand der Zeichnungen dargestellt.
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1 zeigt
schematisch in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Kopfstützvorrichtung,
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2 in
perspektivischer, vergrößerter Darstellung
einen Teil der Kopfstützvorrichtung
nach 1,
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3 den
Teil der Kopfstützvorrichtung
nach 2 in einer Explosionsdarstellung,
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4 schematisch
ein weiteres Funktionsprinzip für
eine Bewegungsübertragung
für eine Kopfstützvorrichtung ähnlich 1 und
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5 schematisch
eine weitere Variante einer Bewegungsübertragung für eine Kopfstützvorrichtung ähnlich 1.
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Ein
Personenkraftwagen weist mehrere Fahrzeugsitze auf, die als Einzelsitze
oder als Sitzbank ausgeführt
sein können.
Jeder Fahrzeugsitz weist eine Rückenlehne
auf, der pro Sitzposition für eine
darauf sitzende Person in grundsätzlich
bekannter Weise eine Kopfstütze 2 zugeordnet
ist. Die Kopfstütze 2 weist
zwei nach unten abragende Stützprofile 3 auf,
die parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Stützprofile 3 sind
mit der Kopfstütze 2 fest
verbunden. In einer Oberseite der Rückenlehne des entsprechenden
Fahrzeugsitzes sind für
die jeweilige Kopfstütze 2 zwei
Führungsaufnahmen 4 vorgesehen,
in die die Stützprofile 3,
die als zylindrische Stützstangen
gestaltet sind, von oben her eintauchen können und linearbeweglich in
diesen verschiebbar sind. Da die Führungsaufnahmen 4 längs einer
Hochachse der entsprechenden Rückenlehne
ausgerichtet sind, kann die Kopfstütze 2 durch Verschiebung der
Stützprofile 3 innerhalb
der Führungsaufnahmen 4 in
ihrer Höhe
relativ zur Rückenlehne
verstellt werden.
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Um
eine automatische Verstellung der Kopfstütze 2 zu ermöglichen,
ist eine Kopfstützvorrichtung 1 vorgesehen,
die nachfolgend näher
ausgeführt
wird.
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Die
Kopfstützvorrichtung 1 weist
einen elektrischen Antriebsmotor 5 auf, der über eine
nachfolgend näher
beschriebene Kraftübertragungseinheit 7 auf
die Stützprofile 3 translatorische
Verlagerungskräfte
ausübt.
Für ein
unteres Stirnende jedes Stützprofils 3 ist
eine becherförmige
Steckaufnahme 6 vorgesehen, in die die unteren Stirnenden
der Stützprofile 3 eingesteckt
sind. Die Kraftübertragungseinheit 7 einschließlich des
Antriebsmotors 5 ist in einem Zwischenraum zwischen den
Stützprofilen 3 und
damit zwischen den lediglich angedeuteten Führungsaufnahmen 4 innerhalb
der Rückenlehne
des Fahrzeugsitzes angeordnet. Die gesamte Kopfstützvorrichtung 1 ragt
somit nicht über
die Stützprofile 3 nach
unten hinaus.
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Wie
anhand der 2 und 3 erkennbar ist,
ist jede becherförmige
Steckaufnahme 6 Teil eines flexiblen Übertragungsmittels in Form
einer flexiblen Zahnstange 9. Jedem Stützprofil 3 ist somit
jeweils eine flexible Zahnstange 9 zugeordnet. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel
sind die Steckaufnahmen an unteren Stirnendbereichen der Zahnstangen 9 angeordnet,
vorliegend einstückig
an diesen angeformt. Beide Zahnstangen 9 sind in nutförmigen Führungsprofilen 11 einer
Gehäuse platte
geführt,
die ortsfest in der Rückenlehne
des Fahrzeugsitzes angeordnet ist. Jedes der beiden Führungsprofile 11 weist
einen geradlinigen Bereich auf, der parallel zu der entsprechenden
Führungsaufnahme 4 für das zugeordnete
Stützprofil 3 verläuft. Dieser
geradlinige Bereich ist im Bereich seines oberen Endes mit einem
Anschlag 10 versehen, der die Beweglichkeit der jeweiligen
Zahnstangen 9 und der zugehörigen Steckaufnahme 6 nach
oben begrenzt. An diesen geradlinigen Bereich schließt sich
ein kreisbogenförmig gekrümmter Bereich
an, der tangential zu einem mit den Zahnstangen 9 kämmenden
Antriebsritzel 8 verläuft.
Das Antriebsritzel 8 ist Teil eines Zahnradgetriebes 8, 13, 14,
dass die Drehzahl einer Antriebswelle des Antriebsmotors 5 in
die gewünschte
Ritzeldrehzahl des Antriebsritzels 8 für die translatorische Bewegung
der beiden Zahnstangen 9 übersetzt. Eine Drehachse des
Antriebsritzels 8 verläuft
orthogonal zu der Drehachse der Antriebswelle des Antriebsmotors 5,
so dass das Antriebsritzel 8 in der Bewegungsebene der
Zahnstangen 9 liegt. Die Führung der Zahnstangen 9 durch
die Führungsprofile 11 innerhalb
der schalenartigen Gehäuseplatte
ist anhand der 2 und 3 gut erkennbar.
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Zur
Vervollständigung
des Gehäuses
zur Aufnahme der Zahnstangen 9 und zur Lagerung des Zahnradgetriebes 8, 13, 14 ist
eine schalenartige, obere Gehäusehälfte 12 vorgesehen,
die zur anderen Hälfte
entsprechende schalenförmige
Bereiche für
die Führungsprofile 11 bildet.
Die beiden schalen- oder plattenartigen Gehäusehälften werden durch Befestigungsmittel
fest miteinander verbunden. Das Antriebsritzel 8 ist Teil
eines zweistufigen Zahnrades, wobei das weitere Zahnrad 13 mit
dem größeren Teilkreisdurchmesser
mit einer Gewindeschnecke 14, die auf der Antriebswelle
des Antriebsmotors 5 befestigt ist, kämmt. Der Antriebsmotor 5 ist
vorzugsweise ein Schrittmotor, der die entsprechende Rotation des Antriebsritzels 8 bewirkt.
Bei einer Rotation des Antriebsritzels 8 werden die Zahnstangen 9 gegenläufig zueinander
bewegt. Da diese beide mit dem Antriebsritzel 8 kämmen, erfolgt
zwangsläufig
eine Synchronisierung der Bewegungen der beiden Zahnstangen 9.
Da die Steckaufnahmen 6, in denen die Stützprofile 3 der
Kopfstütze 2 aufgenommen
sind, einstückig
mit den Zahnstangen 9 verbunden sind, führt eine Bewegung der Zahnstangen 9 zwangsläufig zu
einer entsprechenden Höhenverlagerungsbewegung
der Kopfstütze 2.
Die Gehäusehälften wie auch
die Führungsaufnahmen 4 sind
innerhalb der Rückenlehne
des Fahrzeugsitzes fest mit einer formstabilen Rahmenstruktur des
Fahrzeugsitzes, d. h. der Rückenlehne,
verbunden, so dass die gesamte Kopfstützvorrichtung 1 ortsfest
angeordnet ist.
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Bei
der Ausführungsform
nach 4 wird für die
Stützprofile
der Kopfstütze
eine andere Art von Bewegungsübertragung
realisiert. Die Höhenverlagerung
der Stützprofile 3a erfolgt
bei dieser Ausführungsform über ein
schraubenartiges Außengewinde an
den Stützprofilen 3a,
die in jeweils einer Gewindemutter 15 angeordnet sind.
Jede Gewindemutter 15 ist drehbeweglich, aber axial ortsfest
gelagert. Dadurch können
die Stützprofile 3a translatorisch
nach oben oder nach unten geschraubt werden. Zur Kraftübertragung,
d. h. zur Bewegungsübertragung
einer Rotationsbewegung des Antriebsmotors 5a, ist eine Riemenscheibe 8a vorgesehen,
die zapfenartig ausgebildet ist und eine zu den Drehachsen der Gewindemuttern 15 parallele
Drehachse aufweist. Eine synchronisierte Bewegungsübertragung
erfolgt über einen
umlaufenden Riemen 9a, der im Bereich der Riemenscheibe 8a doppelt
um diese herumgeschlungen ist. Außerdem umschließt der Riemen 9a jede
Gewindemutter 15 in der dargestellten Weise. Vorzugsweise
weist der Riemen 9a eine Vorspannung auf, um eine Spiel-
und Schlupffreiheit bei der Bewegungsübertragung zu gewährleisten.
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Die
Ausführungsform
nach 5 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform
nach 4. Wesentlicher Unterschied ist es, dass dort
die Gewindemutter 15b nicht direkt auf das entsprechende Stützprofil 3b wirkt.
Vielmehr läuft
in der Gewindemutter 15b eine becherförmige Ge windehülse 16b,
in die das Stirnende des Stützprofils 3b in
einfacher Weise lösbar
eingesteckt ist. Die Funktionsweise ist die Gleiche wie bei der
Ausführungsform
nach 4 mit dem Unterschied, dass das Stützprofil 3b in
einfacher Weise aus der Gewindehülse 16b herausgezogen
oder erneut wieder in diese eingesteckt werden kann. Die Kraft-
und Bewegungsübertragung
von einem nicht dargestellten Antriebsmotor über einen Riemen 9b zu
der Gewindemutter 15b entspricht der zuvor beschriebenen
Ausführungsform
nach 4.