DE4220222C1

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

Info

Publication number: DE4220222C1
Application number: DE4220222A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. 7030 Boeblingen De Geisel; Alfred Dipl.-Ing. 7046 Gaeufelden De Ott
Original assignee: Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1992-06-20
Filing date: 1992-06-20
Publication date: 1993-08-12
Anticipated expiration: 2012-06-21

Abstract

The headrest is lockable in different angular positions on a transverse shaft. The components (13, 16) of the adjusting mechanism are so designed that when a force acting from the front on the headrest the latter is released from the inclined working position (III) in which it is locked, and can hinge towards the vertical position (I). The components can have saw-teeth (14, 15) engaging together, one of them comprising a segment of a disc, and the other a mating curved lever, hinging (21) on the seat at one end, and spring-loaded into the engaged position, typically via a pin acting on a transverse bar. The free end (33) of the latter fits in an elongated hole (23) in the lever allowing its movement in the lateral direction. USE/ADVANTAGE - Maximum protection of vehicle passenger in the event of a rear-end impact.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verstellung einer Kopfstütze an einem Fahrzeugsitz gemäß des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.The invention relates to a device for adjusting a Headrest on a vehicle seat according to the preamble of Claim 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.A device of the generic type is known from DE-OS 36 38 261 and DE-OS 39 39 453 known. The headrest is after an adjustment with regard to the inclination to the vertical in the desired locked angular position. In the event of a rear-end collision, however due to the fixed locking the headrest is not able to on the one hand absorb the impact energy of the head and on the other on the one hand, an optimal vertical position to protect the head to take firmly so that the headrest is in the tilted position significant head injuries occur.

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.The invention has for its object a generic To create device in which a headrest in angle lungs can be locked and still provides optimal protection for you Offers rear impact.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.The object is according to the invention in that in claim 1 specified features solved.

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.In the event of a rear impact, an acceleration force is applied to the head unfolded as a result of the formation of the adjusting elements exceeds comparatively low locking strength, so that by the impact of the head on the headrest or at The head rests against the headrest by applying pressure the lock is released.

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.The pressure energy of the head on the headrest is in Kinetic energy for a swiveling back movement of the headrest from the use position to the vertical position conducted, which reduces the strain on the head. The vertical position represents the one at the same time Optimal position to avoid head injuries represents.

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.Overall, the device according to the invention is in an angled use position headrest in normal driving operation against unwanted pivoting arrested, but an optimal in a rear impact Protection for the head area of a seat user is provided.

In der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung ist ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.In the following description of the drawing is a version Example of the invention explained in more detail.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht die vorschlagsgemäße Verstellvorrichtung mit einer Kopfstütze, Fig. 1 in a perspective view, the proposed adjustment device with a head restraint,

Fig. 2 in einem vergrößerten Ausschnitt die Verstellelemente der Verstellvorrichtung aus Fig. 1, Fig. 2 in an enlarged section, the adjusting elements of the adjusting device of Fig. 1,

Fig. 3 drei ausgewählte Stellungen der Kopfstütze aus Fig. 1 bezüglich eines Sitzes in einer Seitenansicht. Fig. 3 three selected positions of the headrest from Fig. 1 with respect to a seat in a side view.

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. In Fig. 1 in the vertical position, a headrest 1 is shown on a vehicle seat 2, which processing with a Verstellvorrich is connected for pivoting the headrest 1.

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.The headrest 1 is plugged with its underside 3 on a straight section 4 of two support bars 5 , which are spaced apart in the direction of the seat transverse axis.

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.Outside of the headrest 1, the support members 5 extend we sentlichen in a curved away from the backrest cushion 6 of the seat 2 semicircle, which is concentrated to the shaft axis a transverse within the vehicle seat 2 cranked shaft 7 metrically. With its end 8 facing away from the headrest 1 , the support bars 5 are formed on the cranked section of the shaft 7 . Along the semicircle, the support bars 5 are provided with a padding 9 on the side facing away from the backrest cushion 6 .

Es ist außerdem denkbar, die Stützholme 5 längenverstellbar zu gestalten, so daß eine Höhenverstellung der Kopfstütze 1 er reichbar ist.It is also conceivable to make the support bars 5 adjustable in length so that a height adjustment of the headrest 1 is reachable.

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.The shaft 7 is rotatably supported on both sides in a carrier element 10 a, b, which is attached at a distance to a carrier plate 11 attached to the seat 2 .

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.On the shaft 7 in the immediate vicinity of the support member 10 b facing side 12 of the support member 10 a a concentrically arranged to the shaft axis arranged circular disc segment 13 which forms a first adjusting element of the Verstellvor direction for the headrest 1 .

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. The circular disc segment 13 has on its periphery a saw tooth-shaped toothing 14 which is in engagement with a saw tooth-shaped toothing 15 if a rocker 16 arranged concentrically to the segment 13 . The rocker 16 bil det a second adjusting element of the adjusting device.

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.As can be seen from FIG. 2, the rocker 16 has a toothing 15 on its upper side 17 , the left flanks 18 of which are steeper than the right flanks 19 , the left flanks 18 pointing in the radial direction to the shaft axis. The toothing 14 of the circular disk segment 13 has tooth flanks 20 a, b which, as seen from the shaft axis in the radial direction, are modeled in their pitch angle as the tooth flanks 18, 19 of the toothing 15 of the rocker arm 16 .

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.The rocker 16 is pivotally attached to the backrest cushion 6 facing end 21 pivotally on the support member 10 a and has in the region of its other end 22 laterally a horizon tal oblong hole 23 .

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.On its side facing the carrier member 10 b 24 side facing away from the carrier element 10 has a two horizontally extending spaced-apart jaws 25 with opposed bushings 26 in which a spring-loaded pressure pin 27 is ge leads. Between the jaws 25 to a voltage standing under Vorspan spring 28 held with the 28 attached the Sprungfe on a top of the pressure pin 27 and a lower annular disc 29 and 30 is supported.

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.At its lower end 31 , a crossbar 32 is arranged on the pressure pin 27 , which extends through the carrier element 10 a and is received with its free end 33 in the elongated hole 23 of the rocker arm 16 with lateral play.

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. To the b in the carrier member 10 mounted portion of the shaft 7 is a standing under torsional spring 34 gewun to, the legs 35, 36 on the one hand b bear against the cranked portion of the shaft 7 and on the other hand on the support element 10 so that the headrest 1 a forwardly Restoring force experienced.

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.Finally, the carrier elements 10 a, b are connected by a cross strut 37 , on which the cranked section on the backrest cushion 6 facing side rests in the vertical position of the headrest 1 and thereby a stop for the headrest 1 against one from the vertical position to the rear directed pivoting movement forms.

Im folgenden ist die Funktionsweise der Verstellvorrichtung zwischen in Fig. 3 mit I, II und III bezeichneten Stellungen der Kopfstütze 1 beschrieben.The mode of operation of the adjusting device between the positions of the headrest 1 labeled I, II and III in FIG. 3 is described below.

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.In a vertical position I, the headrest 1 lies at its stop formed by the cross strut 37 and is locked by the interlocking toothings 14 , 15 of the circular disc segment 13 and the rocker 16 .

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.The rocker 16 is held by the crossbar 32 taken up in its slot 23 of the pressure pin 27 and pressed by the tension force of the pressure pin 27 upward spring 28 against the circular disc segment 13 . Due to the course of the left flanks 18 , 20 a of the toothings 14 , 15 ra dial to the shaft axis, the adjusting elements 13 , 16 can theoretically absorb an infinite force for a forward pivoting movement of the headrest 1 , so that it is immovable toward the backrest cushion 6 .

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.However, if the pressure pin 27 is manually pressed down, for example, the rocker 16 is pivoted away radially from the circular disk segment 13 , whereby the two toothings 14, 15 are separated from one another and thus the locking of the headrest 1 is released.

Die Schwenkbewegung der Schwinge 16 wird dabei aufgrund des Spiels der Querstange 32 im Langloch 23 ermöglicht. The pivoting movement of the rocker 16 is made possible due to the play of the cross bar 32 in the slot 23 .

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.The headrest 1 is pivoted when the pin 27 is pressed due to the lifting of the locking by the restoring force of the actuating spring 34 about the shaft axis in the direction of a position II, in which the headrest 1 by the system on the backrest cushion 6 has a front stop.

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.The headrest 1, the spring 34 opposing force can be adjusted depending on its size into individual specific angular positions by applying a restoring force, where at adjusting elements in the engagement region of the Ver 13,16, the rocker is pressed by releasing the pin 27 16 in the circular disk segment 13 and the Headrest 1 is locked in the respective angular position.

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.In position II, the headrest 1 is not arre tiert because the pivoted with the headrest 1 circular disc bensegment 13 is outside the engagement area of the rocker 16 .

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.The semicircular section of the support struts 5 is visible, which when the headrest 1 is pivoted from position I to position II, is pushed out to the backrest 40 of the seat 2 by an approximately circular opening 39 arranged on an upper side 38 of the seat. The padding 9 of the bars 5 the risk of injury to the bars 5, in a rear impact we sentlich decreased for passengers behind the vehicle seat. 2

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.Is in a - starting from the vertical - in the angular range between 0 and 45 ° angled locked use position III of the headrest 1 exerted on this from the front a force that exceeds a certain value, such as in the case of a rear-end collision or in another way reinforced Head pressure out, the rocker 16 is pressed down by the toothing 14 of the circular disk segment 13 .

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.Due to the flat design of the right flanks 19 , 20 b of the teeth 14, 15 rattles the Kreisscheibenseg element 13 along the rocker 16 along until the force applied falls below the certain value or the headrest 1 to the impact in the event of an impact to protect the Head optimal position I reached.

Claims

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.1. Device for adjusting a headrest on a driving seat, on which the headrest is pivotally mounted with a transverse shaft, the headrest ze between the system on a backrest cushion of the seat and a vertical position in individual lockable angular positions by means of a first Ver mounted on the shaft actuating element and a second to the first adjusting element engages stationary and attached to the seat Verstellelemen tes is adjustable, characterized in that the adjusting elements (13,16) are configured such that when a predetermined value of a front- acting on the headrest ( 1 ) force released the locking of an angled position (III) headrest ( 1 ) and the headrest in the direction of the vertical position (I) can be pivoted.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellelemente (13,16) Verzahnungen (14,15) mit Säge zahnförmigem Profil aufweisen. 2. Device according to claim 1, characterized in that the adjusting elements ( 13, 16 ) have toothings ( 14, 15 ) with a saw-toothed profile.

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.3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first adjusting element consists of a BEFE Stigt circular disc segment ( 13 ) on the shaft ( 7 ), on the circumference of which the toothing ( 14 ) is formed.

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.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second adjusting element consists of an arcuate rocker ( 16 ) which is arranged concentrically to the circular disc element ( 13 ) and with one end ( 21 ) pivotally attached to the seat ( 2 ) is.

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.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rocker ( 16 ) via a spring-loaded pressure pin ( 27 ) in a locking position (I, III) with the circular disc segment ( 13 ) or in a position released therefrom ( II) is adjustable.

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.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pressure pin ( 27 ) in the backrest ( 40 ) is guided and at its lower end ( 31 ) with a cross bar ( 32 ) is in operative connection, the free end ( 33 ) in a horizontally extending side on the rocker ( 16 ) arranged elongated hole ( 23 ) with lateral play is added.