DE4220222C1 - Headrest adjustment for vehicle seat - has locking device releasing under excess force from front to allow hinging towards vertical position - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verstellung einer Kopfstütze an einem Fahrzeugsitz gemäß des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Bauart ist aus der DE-OS 36 38 261 und der DE-OS 39 39 453 bekannt. Dabei ist die Kopfstütze nach einer Verstel­ lung bezüglich der Neigung zur Vertikalen fest in der gewünsch­ ten Winkelposition arretiert. Bei einem Heckaufprall jedoch ist aufgrund der festen Arretierung die Kopfstütze nicht fähig, einerseits die Aufprallenergie des Kopfes aufzunehmen und ande­ rerseits eine zum Schutz des Kopfes optimale Vertikalstellung fest einzunehmen, so daß in gekippter Stellung der Kopfstütze erhebliche Kopfverletzungen auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, bei der eine Kopfstütze in Winkelstel­ lungen arretierbar ist und trotzdem optimalen Schutz bei einem Heckaufprall bietet.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einem Heckaufprall wird am Kopf eine Beschleunigungskraft entfaltet, die die infolge der Ausbildung der Verstellelemente vergleichsweise geringe Arretierungsstärke übersteigt, so daß durch den Aufprall des Kopfes auf die Kopfstütze oder bei Anliegen des Kopfes an der Kopfstütze durch dessen Anpreßdruck die Arretierung gelöst wird.

Die Druckenergie des Kopfes an der Kopfstütze wird dabei in Bewegungsenergie für eine Rückschwenkbewegung der Kopfstütze aus der Gebrauchsstellung heraus in die vertikale Stellung ab­ geleitet, wodurch die Belastung des Kopfes verringert wird. Die vertikale Stellung stellt hierbei gleichzeitig die bei einem Unfall optimale Stellung zur Vermeidung von Kopfverletzungen dar.

Insgesamt ist durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die in einer angewinkelten Gebrauchsstellung befindlichen Kopfstütze in normalen Fahrbetrieb gegenüber ungewollten Verschwenkungen arretiert, wobei jedoch in einem Heckaufprall ein optimaler Schutz für den Kopfbereich eines Sitzbenutzers gegeben ist.

In der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung ist ein Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht die vorschlagsgemäße Verstellvorrichtung mit einer Kopfstütze,

Fig. 2 in einem vergrößerten Ausschnitt die Verstellelemente der Verstellvorrichtung aus Fig. 1,

Fig. 3 drei ausgewählte Stellungen der Kopfstütze aus Fig. 1 bezüglich eines Sitzes in einer Seitenansicht.

In Fig. 1 ist in vertikaler Stellung eine Kopfstütze 1 an einem Fahrzeugsitz 2 dargestellt, welche mit einer Verstellvorrich­ tung zum Schwenken der Kopfstütze 1 verbunden ist.

Die Kopfstütze 1 ist mit ihrer Unterseite 3 auf einen geradli­ nigen Abschnitt 4 zweier Stützholme 5 aufgesteckt, die in Rich­ tung der Sitzquerachse voneinander beabstandet sind.

Außerhalb der Kopfstütze 1 verlaufen die Stützholme 5 im we­ sentlichen in einem vom Rückenlehnenpolster 6 des Sitzes 2 weg­ gewölbten Halbkreis, der zur Wellenachse einer quer innerhalb des Fahrzeugsitzes 2 verlaufenden gekröpften Welle 7 konzen­ trisch ist. Mit ihrem der Kopfstütze 1 abgewandten Ende 8 sind die Stützholme 5 am gekröpften Abschnitt der Welle 7 angeformt. Entlang des Halbkreises sind die Stützholme 5 auf der dem Rücken­ lehnenpolster 6 abgewandten Seite mit einer Polsterung 9 versehen.

Es ist außerdem denkbar, die Stützholme 5 längenverstellbar zu gestalten, so daß eine Höhenverstellung der Kopfstütze 1 er­ reichbar ist.

Die Welle 7 ist beidseitig jeweils in einem Trägerelement 10a, b drehbar gelagert, welche beabstandet an einer am Sitz 2 ange­ brachten Trägerplatte 11 befestigt ist.

Auf der Welle 7 ist in unmittelbarer Nähe der dem Trägerelement 10b zugewandten Seite 12 des Trägerelementes 10a ein konzen­ trisch zur Wellenachse angeordnetes Kreisscheibensegment 13 befestigt, welches ein erstes Verstellelement der Verstellvor­ richtung für die Kopfstütze 1 bildet.

Das Kreisscheibensegment 13 weist an seinem Umfang eine Säge­ zahnförmige Verzahnung 14 auf, die im Eingriff mit einer eben­ falls sägezahnförmigen Verzahnung 15 einer konzentrisch zum Segment 13 angeordneten Schwinge 16 steht. Die Schwinge 16 bil­ det dabei ein zweites Verstellelement der Verstellvorrichtung.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist die Schwinge 16 an ihrer Oberseite 17 eine Verzahnung 15 auf, deren Linksflanken 18 steiler sind als deren Rechtsflanken 19, wobei die Linksflanken 18 in radialer Richtung zur Wellenachse weisen. Die Verzahnung 14 des Kreisscheibensegmentes 13 besitzt Zahnflanken 20a, b, die von der Wellenachse aus in radialer Richtung gesehen in ihrem Steigungswinkel den Zahnflanken 18, 19 der Verzahnung 15 der Schwinge 16 nachgebildet sind.

Die Schwinge 16 ist mit ihrem dem Rückenlehnenpolster 6 abge­ wandten Ende 21 schwenkbar am Trägerelement 10a befestigt und weist im Bereich seines anderen Endes 22 seitlich ein horizon­ tal verlaufendes Langloch 23 auf.

An seiner dem Trägerelement 10b abgewandten Seite 24 besitzt das Trägerelement 10a zwei horizontal verlaufende voneinander beabstandete Backen 25 mit einander gegenüberliegenden Durch­ führungen 26, in welchen ein federbelasteter Druckstift 27 ge­ führt ist. Zwischen den Backen 25 ist dazu eine unter Vorspan­ nung stehende Sprungfeder 28 gehalten, wobei sich die Sprungfe­ der 28 an einer oberen am Druckstift 27 befestigten und einer unteren Ringscheibe 29 und 30 abstützt.

An seinem unteren Ende 31 ist am Druckstift 27 eine Querstange 32 angeordnet, die das Trägerelement 10a durchragt und mit ih­ rem freien Ende 33 im Langloch 23 der Schwinge 16 mit seitli­ chem Spiel aufgenommen ist.

Um den im Trägerelement 10b gelagerten Abschnitt der Welle 7 ist eine unter Torsionsspannung stehende Stellfeder 34 gewun­ den, deren Schenkel 35, 36 einerseits am gekröpften Abschnitt der Welle 7 und andererseits am Trägerelement 10b so anliegen, daß die Kopfstütze 1 eine nach vorne gerichtete Rückstellkraft erfährt.

Schließlich sind die Trägerelemente 10a, b durch eine Querstrebe 37 verbunden, an welcher der gekröpfte Abschnitt auf dem Rücken­ lehnenpolster 6 zugewandter Seite in vertikaler Stellung der Kopfstütze 1 anliegt und dabei ein Anschlag für die Kopfstütze 1 entgegen einer aus der vertikalen Stellung nach hinten ge­ richteten Schwenkbewegung bildet.

Im folgenden ist die Funktionsweise der Verstellvorrichtung zwischen in Fig. 3 mit I, II und III bezeichneten Stellungen der Kopfstütze 1 beschrieben.

In einer vertikalen Stellung I liegt die Kopfstütze 1 an ihrem von der Querstrebe 37 gebildeten Anschlag und ist durch die ineinandergreifenden Verzahnungen 14, 15 des Kreisscheibenseg­ mentes 13 und der Schwinge 16 arretiert.

Die Schwinge 16 wird dabei von der in ihrem Langloch 23 aufge­ nommenen Querstange 32 des Druckstiftes 27 gehalten und durch die Spannkraft der den Druckstift 27 nach oben drückenden Sprungfeder 28 gegen das Kreisscheibensegment 13 gepreßt. Durch den Verlauf der Linksflanken 18, 20a der Verzahnungen 14, 15 ra­ dial zur Wellenachse können die Verstellelemente 13, 16 theore­ tisch eine unendliche Kraft für eine nach vorne gerichtete Schwenkbewegung der Kopfstütze 1 aufnehmen, so daß diese zum Rückenlehnenpolster 6 hin unverrückbar ist.

Wird jedoch der Druckstift 27 beispielsweise manuell nach unten gedrückt, wird die Schwinge 16 von dem Kreisscheibensegment 13 radial weggeschwenkt, wodurch beide Verzahnungen 14, 15 vonein­ ander getrennt und damit die Arretierung der Kopfstütze 1 ge­ löst werden.

Die Schwenkbewegung der Schwinge 16 wird dabei aufgrund des Spiels der Querstange 32 im Langloch 23 ermöglicht.

Die Kopfstütze 1 wird bei gedrücktem Stift 27 infolge der Auf­ hebung der Arretierung durch die Rückstellkraft der Stellfeder 34 um die Wellenachse nach vorne in Richtung einer Stellung II geschwenkt, in der die Kopfstütze 1 durch die Anlage am Rücken­ lehnenpolster 6 einen vorderen Anschlag besitzt.

Die Kopfstütze 1 kann durch Aufbringen einer der Rückstellkraft der Stellfeder 34 entgegengerichteten Kraft je nach deren Größe in einzelne bestimmte Winkelstellungen eingestellt werden, wo­ bei durch Loslassen des Stiftes 27 im Eingriffsbereich der Ver­ stellelemente 13,16 die Schwinge 16 an das Kreisscheibensegment 13 gepreßt und die Kopfstütze 1 in der jeweiligen Winkelstel­ lung arretiert wird.

In der Stellung II ist dadurch die Kopfstütze 1 nicht arre­ tiert, da das mit der Kopfstütze 1 mitgeschwenkte Kreisschei­ bensegment 13 sich außerhalb des Eingriffsbereiches der Schwinge 16 befindet.

Dabei wird der halbkreisförmige Abschnitt der Stützholme 5 sichtbar, der sich beim Schwenken der Kopfstütze 1 von der Stellung I zur Stellung II hin durch jeweils eine annähernd kreisrunde an einer Sitzoberseite 38 angeordnete Öffnung 39 zur Rückenlehne 40 des Sitzes 2 hinausschiebt. Durch die Polsterung 9 der Holme 5 wird für Passagiere hinter dem Fahrzeugsitz 2 die Verletzungsgefahr an den Holmen 5 bei einem Heckaufprall we­ sentlich verringert.

Wird in einer - ausgehend von der Vertikalen - im Winkelbereich zwischen 0 und 45° angewinkelten arretierten Gebrauchsstellung III der Kopfstütze 1 auf diese von vorne eine Kraft ausgeübt, die einen bestimmten Wert übersteigt wie beispielsweise im Fal­ le eines Heckaufpralls oder auf in anderer Weise ausgeübten verstärktem Kopfdruck hin, wird die Schwinge 16 von der Verzah­ nung 14 des Kreisscheibensegmentes 13 nach unten gedrückt.

Aufgrund der flachen Ausbildung der Rechtsflanken 19, 20b der Verzahnungen 14, 15 rattert gleichzeitig das Kreisscheibenseg­ ment 13 an der Schwinge 16 entlang, bis die ausgeübte Kraft den bestimmten Wert unterschreitet oder die Kopfstütze 1 den An­ schlag in der im Aufprallfall für den Schutz des Kopfes optima­ len Stellung I erreicht.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Verstellung einer Kopfstütze an einem Fahr­ zeugsitz, an welchem die Kopfstütze mit einer quer zu diesem verlaufenden Welle schwenkbar gelagert ist, wobei die Kopfstüt­ ze zwischen der Anlage an einem Rückenlehnenpolster des Sitzes und einer vertikalen Stellung in einzelne arretierbare Winkel­ stellungen mittels eines ersten auf der Welle befestigten Ver­ stellelementes und eines zweiten mit dem ersten Verstellelement in Eingriff stehenden und am Sitz angebrachten Verstellelemen­ tes verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellelemente (13,16) derart ausgebildet sind, daß bei Überschreiten eines vorbestimmten Wertes einer von vorne auf die Kopfstütze (1) einwirkenden Kraft die Arretierung einer in angewinkelter Gebrauchsstellung (III) befindlichen Kopfstütze (1) gelöst und die Kopfstütze in Richtung der vertikalen Stellung (I) schwenk­ bar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellelemente (13,16) Verzahnungen (14,15) mit Säge­ zahnförmigem Profil aufweisen.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verstellelement aus einem auf der Welle (7) befe­ stigten Kreisscheibensegment (13) besteht, an dessen Umfang die Verzahnung (14) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Verstellelement aus einer kreisbogenförmigen Schwinge (16) besteht, die konzentrisch zum Kreisscheibenseg­ ment (13) angeordnet und mit einem Ende (21) am Sitz (2) schwenkbar befestigt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinge (16) über einen federbelasteten Druckstift (27) in eine Arretierstellung (I, III) mit dem Kreisscheibenseg­ ment (13) oder in eine von diesem gelöste Stellung (II) ver­ stellbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstift (27) in der Rückenlehne (40) geführt ist und an seinem unteren Ende (31) mit einer Querstange (32) in Wirk­ verbindung steht, deren freies Ende (33) in einem horizontal verlaufenden seitlich an der Schwinge (16) angeordneten Lang­ loch (23) mit seitlichem Spiel aufgenommen ist.