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STAND DER
TECHNIK
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kopfstütze für einen Sitz und insbesondere
eine einziehbare Kopfstütze
für einen
Fahrzeugrücksitz.
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Fahrzeugkopfstützen (auch
Nackenstützen genannt)
sind bekanntlich äußerst nützliche
Vorrichtungen, um Passagiere bei einer Kollision, oder sogar bei
einer plötzlichen
Bremsung, vor Verletzungen zu schützen, indem die Rückwärtsbewegung
des Kopfes des Passagiers im Verhältnis zu seinem Hals und Oberkörper begrenzt
wird. Die überwiegende
Mehrzahl aller heutzutage verkauften Automobile sind daher zum Schutz
der Passagiere sowohl an den Vordersitzen als auch an den Rücksitzen
mit Kopfstützen ausgestattet.
An den Vordersitzen installierte Kopfstützen befinden sich unmittelbar
hinter den Köpfen des
Fahrers und Beifahrers und schränken,
da der Fahrer entweder den Rückspiegel
verwenden oder seinen Kopf nach hinten wenden kann, die Sicht nach hinten
nicht wesentlich ein. Auf den Rücksitzen
befindliche Passagiere können
aber die Sicht des Fahrers nach hinten einschränken. Da sich die Rücksitzkopfstützen jedoch
hinter den Rücksitzpassagieren befinden,
ergibt sich dadurch, wenn sich Passagiere auf den Rücksitzen
befinden, allgemein keine wesentliche zusätzliche Beeinträchtigung
der Sicht der hinten.
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Andererseits
wird, wenn sich auf den Rücksitzen
keine Passagiere befinden, die Sicht des Fahrers nach hinten durch
aufrecht stehende Rücksitzkopfstützen weiterhin
verschlechtert. Es ist daher erwünscht,
in einem Automobil Rücksitzkopfstützen bereitzustellen,
die, wenn sich auf den Rücksitzen keine
Passagiere befinden, aus dem Sichtbereich des Fahrers herausbewegt,
jedoch in eine schützende
Position bewegt werden können,
wenn sich Passagiere auf den Rücksitzen
befinden. Es gibt frühere Versuche,
um dieses Problem zu lösen.
In dem Patrick erteilten US-Patent 3,586,366 wird ein Kopfstützenpolster
bereitgestellt, das auf einer eingestellten Höhe in einer flachen liegenden
Position verbleibt, bis im Falle einer Kollision oder eines plötzlichen
Abbremsens ein oberer Abschnitt des Polsters trägheitsbedingt in eine aufrechte
Position geschwenkt wird, um den Passagier zu schützen. Die
von Patrick vorgesehene Konstruktion kann niemals vollständig aus
dem Sichtbereich des Fahrers herausbewegt werden.
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Andere
haben Kopfstützen,
allgemein für
die Rücksitze,
vorgeschlagen, wobei die Kopfstütze, wenn
sie nicht benötigt
wird, in einer eingezogenen Position in einem vertieften oder eingelassenen
Abschnitt der Heckablage liegt, jedoch aus dem eingelassenen Abschnitt
heraus in eine aufrechte Position geschwenkt werden kann, um einen
Passagier zu schützen.
Siehe beispielsweise das Klaus erteilte US-Patent 4,511,180, das
Dieckmann erteilte US-Patent 4,596,403, das Andres erteilte US-Patent 4,623,166
und das Barros erteilte US-Patent 4,834,456. Diese Kopfstützenausführungen,
die, wenn sie nicht in Gebrauch sind, aus dem Sichtbereich des Fahrers
herausbewegt werden, sind in der eingezogenen Position nicht besonders
attraktiv oder ästhetisch
und bieten in der eingezogenen Position kein integriertes oder verdecktes
Erscheinungsbild. Es sind gleichermaßen andere Kopfstützenausführungen
bekannt, die sich vom Dachhimmel oder von der Seite aus in eine
ausgefahrene Position drehen und, wenn sie nicht in Gebrauch sind,
mindestens teilweise eingezogen werden können. Diese Ausführungen
lassen sich nicht vollständig
einziehen und beeinträchtigen
somit die Sicht des Fahrers nach hinten.
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Ein
anderer Vorschlag sieht eine feststehende Kombination aus Kopfstütze und
Drehstab vor, die in einer allgemein aufrechten Position verbleibt,
jedoch, wenn sie nicht in Gebrauch ist, in einen hinter dem Rücksitz befindlichen
Stauhohlraum eingezogen werden kann, und, wenn ein Passagier geschützt werden
muß, durch
einen Antriebsmechanismus, beispielsweise einen motorbetriebenen
Zahnstangenantrieb, aus dem Stauhohlraum heraus in eine aufrechte
Position ausgefahren werden kann. Siehe das Lutze erteilte US-Patent
5,056,816. Diese Kombination aus Kopfstütze und Drehstab ist sehr groß und relativ
kompliziert. Noch andere haben aufblasbare Kopfstützen vorgeschlagen,
die, wenn sie nicht benötigt
werden, in einer flachen, nicht aufgeblasenen Position verbleiben,
die aber, wenn ein Passagier geschützt werden muß, aufgeblasen
und dadurch in eine aufrechte Position gebracht werden können. Siehe
das Andres erteilte US-Patent 4,123,104 und das Nemoto erteilte
US-Patent 4,865,388.
Keine dieser Ausführungen
bietet in der eingezogenen Position ein wirklich ästhetisches
verdecktes Erscheinungsbild.
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Durch
die DE-A-19959900 ist eine einziehbare Kopfstütze bekannt, die alle Merkmale
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zeigt. Eine dehnfähige Gewebeplatte
ist jeweils an einem oberen Abschnitt eines Sitzes und einer Heckablage
befestigt. In der ausgefahrenen Position der Kopfstütze deckt die
dehnbare Gewebeplatte die Kopfstütze
in unbestimmter Weise ab.
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Die
DE-A-42276697 beschreibt eine einziehbare Kopfstütze, die nur teilweise von
einer dehnbaren Gewebeplatte abgedeckt wird. Seitenoberflächen benötigen eine
aus einem unterschiedlichen Material hergestellte separate Abdeckung.
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Diese
Konstruktionen bewegen sich allgemein in die ausgefahrene Position,
wenn es entweder zu einem Aufprall des Fahrzeugs kommt, oder ein Fahrzeugpassagier
muß durch
manuellen Eingriff bewirken, daß die
Kopfstütze
entweder manuell in Position gebracht oder ein Antriebssystem ausgelöst wird,
um die Kopfstütze
in Position zu bringen.
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Es
ist eine einziehbare Kopfstütze
erwünscht,
die die Nachteile des Standes der Technik ausschließt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine einziehbare Kopfstütze, die
sich ausfahren läßt, um einen
Passagier zu schützen,
und die einziehbar ist, um die Sicht des Fahrers nach hinten zu
verbessern. Die Kopfstütze
ist in die umgebenden Platten und die umgebende Polsterung eingepaßt, um,
passend zum umgebenden Dekor, ein sauberes attraktives Erscheinungsbild
zu bieten, wenn sie sich in der eingezogenen Position befindet.
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In
einer ersten Ausführungsform
beinhaltet die einziehbare Kopfstütze eine dehnbare Gewebeplatte,
die jeweils an einem oberen Abschnitt eines Sitzes und einer Heckablage
befestigt ist; einen unterhalb der dehnbaren Gewebeplatte positionierten Kopfstützenkörper; sowie
einen am Kopfstützenkörper befestigten
Betätigungsmechanismus,
der so konstruiert und vorgesehen ist, daß der Kopfstützenkörper zwischen
einer eingezogenen Position und einer ausgefahrenen Position angehoben
und abgesenkt wird. Der Kopfstützenkörper ist
so konstruiert und vorgesehen, daß er die dehnbare Gewebeplatte während des
Anhebens so berührt,
daß die
dehnbare Gewebeplatte, wenn sich der Kopfstützenkörper in der ausgefahrenen Position
befindet, zu einer Form des Kopfstützenkörpers ausgebildet wird, um
so als eine Passagierkopfstütze
zu dienen. Die dehnbare Gewebeplatte ist so konstruiert und vorgesehen,
daß sie
in ihre ursprüngliche
Form zurückgeht,
wenn der Kopfstützenkörper in
die eingezogene Position bewegt wird.
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In
einer zweiten Ausführungsform
beinhaltet die einziehbare Kopfstütze ein flexibles ausfahrbares Polster
mit einem an einem Sitz befestigten proximalen Abschnitt und einem
freien distalen Abschnitt, wobei der freie Abschnitt des ausfahrbaren
Polsters zwischen ei ner unteren eingezogenen Position und einer
höheren
ausgefahrenen Position bewegbar ist; sowie einen ausfahrbaren Arm,
der einen einstellbaren Höhenabschnitt
einschließt,
der angehoben und abgesenkt werden kann. Der freie Abschnitt des
ausfahrbaren Polsters ist über
einem oberen Abschnitt des ausfahrbaren Arms positioniert und greift
in diesen Abschnitt so ein, daß bei
einem Anheben des einstellbaren Höhenabschnitts des ausfahrbaren Arms
der freie Abschnitt des ausfahrbaren Polsters angehoben wird und
bei einem Absenken des ausfahrbaren Arms das ausfahrbare Polster
abgesenkt werden kann, so daß das
ausfahrbare Polster eine Passagierkopfstütze in der ausgefahrenen Position bereitstellt.
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In
einer dritten Ausführungsform
beinhaltet die einziehbare Kopfstütze eine Kopfstützenrahmeneinheit,
wobei die Rahmeneinheit einen um einen festen Schwenkpunkt herum
schwenkbaren vorderen Abschnitt sowie einen gepolsterten Abschnitt
einschließt,
wobei der erste Kopfstützenrahmen
aus einer abgesenkten eingezogenen Position schwenkbar in eine angehobene
ausgefahrene Position bewegt werden kann; einen an einer Heckablage
des Fahrzeugs positionierten Kanal, wobei der Kanal passend zur
Kopfstützenrahmeneinheit
so geformt ist, um die Kopfstützenrahmeneinheit
in einer passenden Weise aufzunehmen, wenn sich die Kopfstützenrahmeneinheit
in der eingezogenen Position befindet; sowie einen an der Kopfstützenrahmeneinheit
befestigten Betätigungsmechanismus,
mit dem die Kopfstützenrahmeneinheit
angehoben und abgesenkt werden kann.
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Eine
vierte Ausführungsform
ist eine Hybridausführung
zwischen der zweiten und der dritten Ausführungsform, in der ein flexibles
ausfahrbares Polster durch einen schwenkbar montierten vorderen Abschnitt
einer Rahmeneinheit angehoben und abgesenkt wird.
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Es
ist eine spezifische Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einziehbare
Kopfstütze
bereitzustellen, die, wenn sie nicht in Gebrauch ist, eingezogen
werden kann, um die Sicht des Fahrers nicht zu beeinträchtigen.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einziehbare
Kopfstütze
bereitzustellen, die sowohl in der ausgefahrenen Position als auch
in der eingezogenen Position ein in die umgebenden Platten und in
die umgebende Polsterung integriertes ästhetisches Erscheinungsbild
bietet.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einziehbare
Kopfstütze
bereitzustellen, die in der eingezogenen Position ein in den Sitz, die
Heckablage, die umgebenden Platten und/oder die umgebende Polsterung
integriertes Erscheinungsbild bietet, so daß sie nicht als eine Kopfstütze sichtbar
ist.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einziehbare
Kopfstütze
bereitzustellen, die in der eingezogenen Position verbleibt, bis abgefühlt wird,
daß ein
Passagier auf dem zu dieser Kopfstütze gehörenden Sitz Platz genommen
hat, woraufhin die Kopfstütze
automatisch ausgefahren wird, um den Passagier zu schützen.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einziehbare
Kopfstütze
bereitzustellen, die automatisch eingezogen wird, wenn abgefühlt wird,
daß ein
Passagier den zu dieser Kopfstütze
gehörenden
Sitz verlassen hat.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einziehbare
Kopfstütze
bereitzustellen, die eine einfache Konstruktion aufweist.
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Diese
und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus
der vorliegenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine teilweise perspektivische Ansicht eines Fahrzeugsitzes mit
einer Kopfstützenausführung gemäß der vorliegenden
Erfindung, in der die Kopfstütze
in einer ausgefahrenen Position dargestellt ist;
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2 ist
eine teilweise perspektivische Ansicht wie in 1,
in der die Kopfstütze
in einer eingezogenen Position dargestellt ist;
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3 ist
ein teilweiser Frontaufriß,
in dem die Kopfstütze
von 1 und eine Ausführungsform eines Betätigungsmechanismus
in der eingezogenen Position dargestellt sind;
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4 ist
die gleiche Ansicht wie in 3, in der
die Kopfstütze
in einer ausgefahrenen Position dargestellt ist;
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5 ist
die gleiche Ansicht wie in 4, in der
eine alternative Ausführungsform
des Betätigungsmechanismus
in einer ausgefahrenen Position dargestellt ist;
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6 ist
ein Seitenaufriß,
teilweise in Schnittansicht, in dem eine alternative Ausführungsform der
Kopfstütze
gemäß der vorliegenden
Erfindung in einer eingezogenen Position dargestellt ist;
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7 ist
die gleiche Ansicht wie in 6, in der
die Kopfstütze
in einer ausgefahrenen Position dargestellt ist;
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8 ist
eine teilweise Schnittansicht, in der eine Modifizierung der Ausführungsform
von. 6 mit einem Stütznocken
in einer angezogenen Position dargestellt ist;
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9 ist
die gleiche Ansicht wie in 8, in der
der Stütznocken
in einer ausgefahrenen Position dargestellt ist;
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10 ist
eine Seitenaufriß,
teilweise in Schnittansicht, in dem eine alternative Ausführungsform
der Kopfstütze
gemäß der vorliegenden
Erfindung in einer eingezogenen Position dargestellt ist;
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11 ist
die gleiche Ansicht wie in 10, in
der die Kopfstütze
in einer ausgefahrenen Position dargestellt ist;
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12 ist
eine perspektivische Frontansicht, in der eine alternative Ausführungsform
der Kopfstütze
gemäß der vorliegenden
Erfindung in einer ausgefahrenen Position dargestellt ist;
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13 ist
eine Seitenschnittansicht, in der ein Kopfstützenpolster gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt ist;
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14 ist
ein Seitenaufriß,
teilweise in Schnittansicht, mit einem zwecks besserer Übersichtlichkeit
nicht dargestellten Betätigungsmechanismus,
in dem eine alternative Ausführungsform
der Kopfstütze
gemäß der vorliegenden
Erfindung in einer eingezogenen Position dargestellt ist;
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15 ist
die gleiche Ansicht wie in 14, in
der die Kopfstütze
in einer ausgefahrenen Position dargestellt ist;
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16 ist
die gleiche Ansicht wie in 14 und
schließt
den Betätigungsmechanismus
ein;
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17 ist
eine teilweise perspektivische Ansicht einer Autoheckablage mit
einer alternativen Ausführungs form
der Kopfstütze
gemäß der vorliegenden
Erfindung, in der die Kopfstütze
in einer ausgefahrenen Position dargestellt ist;
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18 ist
eine teilweise perspektivische Ansicht wie in 1,
in der die Kopfstütze
in einer eingezogenen Position dargestellt ist;
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19 ist
eine teilweise Seitenschnittansicht, in der die Kopfstütze von 17 dargestellt
ist;
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20 ist
eine teilweise Seitenschnittansicht, in der eine alternative Ausführungsform
der Kopfstütze
gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt ist;
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21 ist
eine teilweise Seitenschnittansicht, in der eine alternative Ausführungsform
der Kopfstütze
gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt ist;
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22 ist
eine teilweise Seitenschnittansicht, in der eine alternative Ausführungsform
der Kopfstütze
gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt ist;
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23 ist
eine perspektivische Frontansicht einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, in der die einziehbare Kopfstütze in einer eingezogenen
Position dargestellt ist;
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24 ist
die Ansicht von 23, in der die Kopfstütze in einer
ausgefahrenen Position dargestellt ist; und
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25 ist
eine Seitenschnittansicht, in der der Betätigungsmechanismus der in den 23 und 24 gezeigten
Ausführungsform
dargestellt ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die 1–4 zeigen
eine erste Ausführungsform
der an einem Sitz 12 montierten Kopfstütze 10 der vorliegenden
Erfindung. Die 1 und 4 zeigen
die Kopfstütze 10 in
einer vollständig ausgefahrenen
Position 22, und die 2 und 3 zeigen
die Kopfstütze 10 in
einer vollständig
eingezogenen Position 14. Ein Kopfstützenkörper 30 (siehe die 3–5)
ist unterhalb einer am Sitz 12 montierten dehnbaren Gewebeabdeckung 32 positioniert. Wenn
ein Betätigungsmechanismus 36 betätigt wird, um
die Kopfstütze 10 auszufahren,
bewegt sich der Körper 30 nach
oben in Kontakt mit der dehnbaren Gewebeabdeckung 32, die
mit der äußeren Form
des Körpers 30 übereinstimmt. 1 zeigt
in Phantomdarstellung die Zwischenpositionen der Kopfstütze 10,
während
sie aus der vollständig
eingezogenen Position 14 in die vollständig ausgefahrene Position 22 ausgefahren
wird, als die Positionen 16, 18 und 20.
Die dehnbare Gewebeabdeckung 32 kann in die Sitzpolsterung
als eine oben am Sitz 12 befestigte separate Platte 34 eingegliedert
werden. Die Gewebeplatte 34 kann in herkömmlicher
Weise an der umgebenden Polsterung oder an einem separaten Stützrahmen 38 befestigt
werden, der sich am Sitz 12 befestigen läßt. Obwohl
die Kopfstütze 10 in
einer am Sitz 12 befestigten Ausführung dargestellt ist, ist
es auch vorstellbar, die Kopfstütze 10 in
die Heckablage einzugliedern, wie in hierin dargestellten Ausführungsformen
vorgesehen, und umgekehrt.
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Eine
erste Ausführungsform
des in den 3 und 4 dargestellten
Betätigungsmechanismus 36 beinhaltet
einen scherenartigen Mechanismus. Zwei (vorzugsweise untereinander
austauschbare) Arme 40 und 42 sind an einem festen Schwenkpunkt 44 drehbar
montiert. Eine durch einen Motor 48 angetriebene Antriebsschraube 46 ist
zwischen den ausfahrbaren Abschnitten 56 und 58 der Arme 40 bzw. 42 montiert,
wobei zwei Gewindekragen 50 in bekannter Weise an den jeweiligen
Armen 40 und 42 schwenkbar montiert sind. Die
Antriebsschraube 46 hat zwei mit gegenläufigen Gewinden ausgestattete
separate Abschnitte 52 und 54, wobei der erste
Abschnitt 52 mit dem Abschnitt 56 des Arms 40 und
der zweite Abschnitt 54 mit dem Abschnitt 58 des
Arms 42 verbunden ist. Auf diese Weise werden die Abschnitte 56 und 58 der
Arme 40 und 42, abhängig von der Drehrichtung der
Antriebsschraube, bei einer Betätigung
des Motors 48 entweder aufeinander zubewegt oder voneinander
wegbewegt.
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Armabschnitte 56 und 60 der
Arme 40 und 42 sind an Gleitverbindungselementen 64 befestigt, die
in Kanälen 62 des
Körpers 30 montiert
sind, um eine Gleitverbindung zwischen dem Körper 30 und den Armabschnitten 56 und 60 bereitzustellen.
Auf diese Weise werden die Armabschnitte 56 und 60, wenn
die Armabschnitte 56 und 58 voneinander wegbewegt
werden, aufeinander zubewegt und, während die Gleitverbindungselemente 64 durch
die Kanäle 62 gleiten,
nach oben bewegt, so daß der
Körper 30 nach
oben ausgefahren wird. Durch Umkehrung des Motors wird auch der
Vorgang umgekehrt und die Kopfstütze 10 eingezogen.
Wenn sich der Körper 30 nach
oben bewegt, greift er in die dehnbare Gewebeabdeckung 32 ein
und dehnt sie nach oben aus, wobei aufgrund der Elastizität der dehnbaren
Gewebeabdeckung 32 eine Anpassung an die Form des Körpers 30 erfolgen
kann.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
beinhaltet der Körper 30,
der aus Metall, Kunststoff oder aus anderen Materialien bestehen
kann, eine äußere Schaumschicht,
um eine abpolsternde Wirkung zwischen der Abdeckung 32 und
dem Körper 30 bereitzustellen.
Alternativ kann der Schaum an einer Unterseite der Gewebeabdeckung 32 befestigt
werden. Der Körper 30 wird
so geformt, daß er
zunächst
von einem mittleren Abschnitt aus und dann zunehmend nach außen in die
Gewebeabdeckung 32 eingreift, um so die Elastizität der Gewebeabdeckung 32 am besten
zu nutzen. Da der Körper 30 die
Form der ausgefahrenen Kopfstütze
bestimmt, erhält
sie auch eine zum Sitz und zum Fahrzeuginnenraum passende ästhetische
Form. Eine Zwischenschicht 66 mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten
kann am Körper 30 oder
an der Abdeckung 32 zwischen den jeweiligen Bauteilen befestigt
werden, um ein Steckenbleiben zwischen den zwei Bauteilen zu verhindern, wenn
der Körper 30 ausgefahren
oder eingezogen wird.
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Einer
oder mehrere Sensoren 24 werden vorzugsweise im Sitz 12 positioniert,
um abzufühlen, wann
der Sitz belegt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Steuerung
der Kopfstütze 10 automatisch,
indem, wenn die Zündung
eingeschaltet ist und die Sensoren 24 abfühlen und
signalisieren, daß der
Sitz belegt ist, der Betätigungsmechanismus 36 betätigt wird,
um die Kopfstütze 10 auszufahren.
Wenn abgefühlt
wird, daß der
Sitz nicht belegt ist, verbleibt die Kopfstütze 10 in der eingezogenen
Position, um die Sicht des Fahrers nach hinten zu verbessern.
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Eine
alternative Ausführungsform
des Antriebsmechanismus 36 ist in 5 dargestellt.
Hier ist der Körper 30 an
einem Paar Wellen 68 montiert, die in feststehenden Buchsen 70 in
einer allgemein aufrechten Orientierung gleitbar montiert sind.
Die Wellen 68 und die Buchsen 70 ermöglichen
es dem Körper 30,
sich nach oben und nach unten zu bewegen, verhindern aber eine andere
unerwünschte
Bewegung. Die Antriebsschraube 46 (hier mit einheitlichem
Gewinde) greift in einen Gewindekragen 72 am Körper 30 ein,
um den Körper
nach oben oder nach unten zu treiben, wenn der mit der Antriebsschraube 46 verbundene
Motor 48 betätigt
wird. Alternativ können
die Wellen 68 und die Buchsen 70 durch ein Paar feststehende
Motoren 48 und Antriebsschrauben 46 ersetzt werden,
die vorzugsweise im Gleichlauf betätigt werden. In dieser Ausführungsform
sowie in den anderen hierin vorgesehenen Ausführungsformen können auch
andere Antriebsmechanismen verwendet werden.
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Eine
alternative Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in den 6 und 7 dargestellt.
In dieser Ausführungsform
ist ein ausfahrbarer Arm 80 in einem in oder hinter dem
Sitz 12 montierten feststehenden Kanal 82 gleitbar
montiert. Der Eingriff zwischen dem ausfahrbaren Arm 80 und
dem Kanal 82 ermöglicht
eine nach oben und nach unten erfolgende Bewegung des ausfahrbaren
Arms 80, unterbindet jedoch eine andere unerwünschte Bewegung.
Der ausfahrbare Arm kann durch eine Antriebsschraube, wie in 5, über einen
Zahnstangenmechanismus oder durch andere bekannte Mechanismen nach
oben und nach unten getrieben werden. Der ausfahrbare Arm und der
Kanal können
gerade ausgeführt
sein oder, wie dargestellt, eine sich ergänzende bogenförmige Konfiguration
aufweisen, so daß sich
der ausfahrbare Arm entlang einer bogenförmigen Bahn, die auch, wenn
der ausfahrbare Arm 80 ausgefahren wird, eine mehr nach
vorne ausgerichtete Positionierung der Kopfstütze im Verhältnis zum Sitz bereitstellt,
nach oben und nach unten bewegt.
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Ein
Rollenmechanismus 84 ist oben am ausfahrbaren Arm 80 montiert
und beinhaltet vorzugsweise eine daran drehbar montierte Rolle 86.
Ein proximaler Abschnitt 95 eines länglich ausfahrbaren Polsters 88 ist
am Sitz 12 befestigt, wobei eine Unterseite des länglich ausfahrbaren
Polsters 88 in eine äußere Oberfläche der
Rolle 86 eingreift und sich um diese Rolle wickelt. Wenn
der ausfahrbare Arm 80 nach oben getrieben wird, wickelt
sich das ausfahrbare Polster 88 von der Rolle 86 ab,
um die Kopfstütze 10 zu
bilden. Die Drehung der Rolle 86 erleichtert die Reibung
und Bewegung zwischen dem ausfahrbaren Polster 88 und dem
Rollenmechanismus 84. Die drehbare Rolle kann in Ausführungsformen
entfallen, in denen die Reibung zwischen dem ausfahrbaren Polster 88 und
dem Rollenmechanismus 84 ansonsten gering ist. Das ausfahrbare
Polster kann durch einen Federmechanismus 90, der zwischen
einer feststehenden Halterung 92 und einem distalen Abschnitt 94 des
ausfahrbaren Abschnitts 88 befestigt ist, in Kontakt mit
dem Rollenmechanismus 84 gehalten werden. Der Federmechanismus 90 stellt eine
Einziehkraft für
das ausfahrbare Polster 88 bereit.
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Das
ausfahrbare Polster 88 kann mit einem vorzugsweise intern
vorgesehenen und aus Metall mit einer plattenähnlichen Konfiguration bestehenden
Federelement 96 (siehe 13) ausgestattet werden,
das gekrümmt
ausgeführt
ist, um das ausfahrbare Polster 88 in Kontakt mit dem Rollenmechanismus 84 zu
halten. Das Federelement 96 stellt eine zusätzliche
Abstützung
für die
Front des ausfahrbaren Polsters 88 bereit, mit der der
Kopf des Passagiers in Kontakt kommen würde, und daher kann wahlweise
der Federmechanismus 90 entfallen. Das Federelement 96 kann
auch drahtförmig
ausgebildet sein, wobei dann mehrere Federelemente 96 in
jedem ausfahrbaren Polster 88 verwendet werden können. In
einer eingezogenen Position ist das distale Ende 94 des
ausfahrbaren Polsters 88 vorzugsweise in einem Schlitz 98 zwischen
dem Rollenmechanismus 84 und einer Heckablage 100 positioniert,
um ein verbessertes Erscheinungsbild zu bieten; siehe 6.
In alternativen Ausführungsformen
kann das distale Ende 94 des ausfahrbaren Polsters 88 so
konfiguriert sein, daß es
im eingezogenen Zustand in einem passend dazu geformten Kanal in
der Heckablage 100 ruht.
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Wenn
es die spezifischen Abmessungen und die Konfiguration zulassen,
kann das distale Ende 94 des ausfahrbaren Polsters 88 an
einem spezifischen Punkt an der Rolle 86 befestigt werden,
und die Rolle 86 kann federbelastet oder motorangetrieben
ausgeführt
sein. In dieser Ausführungsform
ist das ausfahrbare Polster 88 zwecks Abstützung und
Steuerung fest an der Rolle 86 befestigt, und das Aufwickeln
und Abwickeln des ausfahrbaren Polsters 88 auf der Rolle 86 wird
im Betrieb durch die Federbelastung bzw. den Motorantrieb unterstützt. In
einer solchen Ausführungsform
kann der Federmechanismus 90 und/oder das interne Federelement 96 wahlweise entfallen.
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Die 8 und 9 zeigen
eine Modifizierung der Ausführungsformen
der 6 und 7, wobei der Rollenmechanismus 84 mit
einem an der Front montierten Nockenmechanismus 102 vorgesehen
ist, der betätigt
werden kann, um die Form des ausfahrbaren Polsters 88 in
der ausgefahrenen Position zu verändern. Indem der Nockenmechanismus vorwärts gedreht
und damit in Kontakt mit dem ausfahrbaren Polster 88 gebracht
wird, kann das ausfahrbare Polster 88 nach vorne geschoben
werden, um die gewünschte
Abstützung
oder den gewünschten
Komfort bereitzustellen. Der Nockenmechanismus 102 ist
in bekannter Weise vorzugsweise motorangetrieben ausgeführt, so
daß der
Passagier eine ihm genehme Einstellung vornehmen kann. Alternativ
kann der Nockenmechanismus 102 automatisch gesteuert werden,
um das ausfahrbare Polster 88, wenn die Kopfstütze 10 ausgefahren
werden soll, in einem erwünschten
Umfang nach vorne zu schieben, und es einzuziehen, wenn die Kopfstütze eingezogen werden
soll. Obwohl der Nockenmechanismus mit einer feststehenden Höhe im Verhältnis zum
Rollenmechanismus 84 dargestellt ist, kann der Nockenmechanismus 102 in
einer alternativen Ausführungsform
an einem Mechanismus mit einstellbarer Höhe montiert werden, um so eine
weitere Einstellmöglichkeit
zur Ausformung des ausfahrbaren Polsters 88 zu bieten;
siehe beispielsweise 12, wie nachstehend ausführlicher
beschrieben.
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Die 10 und 11 zeigen
eine alternative Ausführungsform,
in der die Rolle 86 in einer versetzten Weise drehbar montiert
ist, um bei der Drehung als ein Nocken zu dienen. In der eingezogenen Position
der Kopfstütze 10 befindet
sich die Rolle 86 somit in einer nach unten gedrehten Position.
Wenn die Rolle 86 durch einen bekannten Antriebsmechanismus
entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, schiebt sie das ausfahrbare
Polster 88 nach oben in die ausgefahrene Position. Diese
Ausführungsform kann
ohne einen ausfahrbaren Arm 80 und ohne einen Antriebsmechanismus
für den
ausfahrbaren Arm verwendet oder in Verbindung mit diesen Bauteilen eingesetzt
werden. Insbesondere in der letztgenannten Situation kann die Rolle 86 entgegen
dem Uhrzeigersinn ausreichend gedreht werden, so daß sie damit
beginnt, das ausfahrbare Polster 88 nach vorne in der gleichen
Weise wie der Nockenmechanismus 102 zu schieben.
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In
einer alternativen Ausführungsform,
wie in den 14–16 dargestellt,
wird das ausfahrbare Polster 88 durch ein spiralförmig konfiguriertes
Federelement 96 in der eingezogenen Position in einer spiralförmigen Konfiguration
gehalten (siehe 14 und 16), wobei
das distale Ende 94 des ausfahrbaren Polsters 88 mit
einer Rollenwelle 104 verbunden ist. Die Rollenwelle 104 ist
am Rollenmechanismus 84 drehbar montiert (in den 14 und 15 aus
Gründen
der Übersichtlichkeit
nicht dargestellt). Wenn der ausfahrbare Arm 80 aus der
eingezogenen Position nach oben getrieben wird (14),
wickelt sich das spiralförmig
aufgewickelte ausfahrbare Polster 88 selbständig ab,
um die Kopfstütze 10 in der
ausgefahrenen Position zu bilden (15). 12 zeigt
eine alternative Ausführungsform
der Kopfstütze
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Hier kann der ausfahrbare Arm 80 selbst in das
ausfahrbare Polster 88 eingreifen und es ausfahren. Der ausfahrbare
Arm 80 beinhaltet einen Nockenmechanismus 102,
wie vorstehend beschrieben. In dieser Ausführungsform läßt sich
der Nockenmechanismus 102 durch Verwendung eines bekannten
Betätigungsmechanismus
jedoch in der Höhe
einstellen, um die vordere Oberfläche der Kopfstütze 10 einstellen
zu können.
Vergleiche die Form der dargestellten Kopfstütze mit der in Phantomdarstellung
gezeigten Form.
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Die 17–19 zeigen
eine alternative Ausführungsform
der Kopfstütze 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei 17 die Kopfstütze 10 in
einer ausgefahrenen Position und 18 die
Kopfstütze 10 in einer
eingezogenen Position zeigen. In dieser Ausführungsform ist die Kopfstütze so konfiguriert,
daß sie
in die Heckablage 100 eingezogen wird. Wie aus 17 ersichtlich,
beinhaltet die Heckablage einen Kanal 106, der so geformt
ist, daß er
die Kopfstütze
in einer ergänzenden
und formschlüssigen
Weise aufnehmen kann, so daß die
Kopfstütze
in der eingezogenen Position wie ein Abschnitt der Heckablage wirkt
und die Funktionsweise der Kopfstütze 10 verborgen bleibt;
siehe 18.
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19 zeigt
Details der Betätigung
der Kopfstütze 10 in
einer Faltkonfiguration. Die Kopfstütze 10 beinhaltet
einen vorderen Stützrahmen 108 und
einen hinteren Stützrahmen 110,
die über
ein Gelenk 112 schwenkbar miteinander verbunden sind. Ein Bodenabschnitt
des vorderen Stützrahmens 108 ist schwenkbar
mit einem feststehenden Schwenkpunkt 114 verbunden, und
ein Bodenabschnitt des hinteren Stützrahmens 110 ist
schwenkbar mit einem bewegbaren Schwenkpunkt 116 verbunden.
Der bewegbare Schwenkpunkt 116 ist mit einem Riemen- (oder Ketten-)-Antriebsmechanismus 118 verbunden.
Der Riemenantriebsmechanismus 118 beinhaltet einen Antriebsmotor 120,
eine Spannrolle 122 und einen dazwischen verbundenen Riemen 124.
Wenn der Antriebsmotor betätigt
wird, um die Kopfstütze
auszufahren, wird der obere Abschnitt des Riemens 124 und
der damit verbundene bewegbare Schwenkpunkt 116 nach vorne
(in 19 nach rechts) bewegt. Dies bewirkt, daß die mittleren
Abschnitte der Rahmen 108 und 110 angehoben und
um das Gelenk 112 geschwenkt werden und der Rahmen 108 nach vorne
um den Schwenkpunkt 114 geschwenkt wird. Bei Umkehrung
des Antriebsmotors 120 wird der obere Abschnitt des Riemens 124 nach
hinten (nach links) bewegt, wodurch der Vorgang umgekehrt und die
Kopfstütze 10 abgesenkt
wird. Die Stützrahmen 108 und 110 sind
mit gepolsterten Auflagen 128 und 130 abgedeckt,
die ergänzend
zur Polsterung der Heckablage 100 ausgeführt sind.
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20 zeigt
eine Modifizierung der vorliegenden Ausführungsform, in der statt des
hinteren Stützrahmens
und des Riemenantriebs ein für
lineare Bewegung ausgelegter pneumatischer, hydraulischer oder Gewindebetätiger 132 verwendet
wird, der zwischen einem festen Schwenkpunkt 134 und einem
am vorderen Stützrahmen 108 befestigten Schwenkpunkt 136 verbunden
ist. Die Kopfstütze wird
ausgefahren, indem der Betätiger 132 ausgefahren
wird, und die Kopfstütze
wird eingezogen, indem der Betätiger 132 eingezogen
wird. Ein Bodenabschnitt des Betätigers 132 ist
unterhalb des Kanals 106 positioniert und verläuft durch
eine Öffnung 126 im
Kanal 106.
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In
einer weiteren Ausführungsform,
die in 21 dargestellt ist, wird statt
der Stützrahmen 108 und 110 und
des Gelenks 112 ein flexibles Federelement 138 verwendet.
Das Federelement wird von einer Auflage 140, die segmentiert
dargestellt ist, abgedeckt. In der eingezogenen Position ist das
Federelement 138 allgemein flach. Wenn der Motor 120 betätigt wird,
um den oberen Riemenabschnitt nach vorne zu bewegen und die Kopfstütze auszufahren,
wird der Schwenkpunkt 116 näher an den Schwenkpunkt 114 gebracht,
wodurch das Federelement 138 dazu gezwungen wird, sich
nach oben zu biegen, bis ein vorderer Abschnitt des Federelements 138 und
der Auflage 140 den nach vorne gerichteten Abschnitt der
Kopfstütze 10 bilden.
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Die
in 22 gezeigte Ausführungsform ist ähnlich,
die auflage 142 nimmt jedoch die Form mehrerer allgemein
zylindrischer Polsterabschnitte 144 an, und das Federelement 138 verläuft durch
die zylindrischen Abschnitte 144. Diese zylindrischen Polsterabschnitte 144 können auf
dem Federelement 138 aufgeformt oder über dem Federelement 138 installiert
werden. Die zylindrischen Polsterabschnitte 144 können separat
oder als eine einzelne Einheit ausgeführt sein. Die zylindrischen
Polsterabschnitte 144 minimieren die Beanspruchungen der
Auflage und der Polsterung, wenn sich das Federelement 138 aus dem
flachen Zustand heraus in den gebogenen Zustand biegt. In diesen
zwei Ausführungsformen
kann ein vorderer Abschnitt des Federelements 138 tatsächlich durch
eine ausreichende Vorwärtsbewegung
des Schwenkpunkts 116 dazu gezwungen werden, sich nach
vorne zu biegen, um den Raum zwischen der Kopfstütze und dem Kopf des Passagiers zu
verringern. Das Federelement 138 kann wunschgemäß so konfiguriert
sein, daß es
im entspannten Zustand flach oder im entspannten Zustand gebogen ist.
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Eine
alternative Ausführungsform
ist in den 23–25 dargestellt.
Diese Ausführungsform ist
eine Hybridausführung
der in den 6–16 und
den 17–22 gezeigten
Ausführungsformen.
Ein ausfahrbares Polster 88 ist an einem Sitzstützelement 150 mit
einem oder mehreren Befestigungselementen 152 befestigt.
Ein gekrümmter
vorderer Stützrahmen 108 ist über einen
feststehenden Schwenkpunkt 114 schwenkbar. Ein hinterer
Stützrahmen 110 ist über ein
Gelenk 112 schwenkbar am vorderen Stützrahmen 108 befestigt.
Der hintere Stützrahmen 110 ist
durch eine Torsionsfeder 154 zum vorderen Stützrahmen 108 hin
vorgespannt, so daß ein
unterer Abschnitt des hinteren Stützrahmens 110 in Kontakt
mit einem Boden der Heckablage 100 gehalten wird, damit
der Betätigungsmechanismus nicht
sichtbar ist. Ein distaler Abschnitt des ausfahrbaren Polsters 88 ist
durch ein oder mehrere Befestigungselemente 156 am hinteren
Stützrahmen 110 befestigt.
Ein Schraubenantriebsmechanismus 158, beispielsweise ähnlich wie
die zur Verwendung an Autositzen bekannte Ausführung eines Schraubenantriebsmechanismus,
mit dem eine eine Höhe
einer Lendenabstützung
verändert
werden kann, ist so am Fahrzeug befestigt, daß ein bewegbarer Schlitten 160 des
Schraubenantriebsmechanismus wunschgemäß in eine nach vorne und eine
nach hinten gerichtete Bewegung (nach links und nach links, wie
in 25 dargestellt) getrieben werden kann. Eine Zugstange 162 ist über den
bewegbaren Schwenkpunkt 116 schwenkbar mit dem Schlitten 160 und über den
vorderen Stützrahmenschwenkpunkt 136 schwenkbar
mit dem vorderen Stützrahmen 108 verbunden,
um die lineare Bewegung des Schlittens 160 in eine Schwenkbewegung
des vorderen Stützrahmens 108 umzuwandeln.
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Mit
diesem Betätigungsmechanismus
wird, wenn der Schlitten 160 durch den Schraubenantrieb 158 nach
vorne getrieben wird, der vordere Stützrahmen 108 nach
vorne und und nach oben geschwenkt, so daß das ausfahrbare Polster 88 in
die ausgefahrene Schutzposition angehoben wird; siehe 24.
Indem der Vorgang umgekehrt und der Schlitten 160 nach
hinten getrieben wird, wird der vordere Stützrahmen 108 nach
hinten und nach unten geschwenkt, so daß das ausfahrbare Polster 88 in
die eingezogene Position abgesenkt wird, wodurch die Sicht nach
hinten durch die Heckscheibe 164 verbessert wird (23).
Da der distale Abschnitt 94 des ausfahrbaren Polsters 88 am
hinteren Stützrahmen 110 befestigt
ist, der dem vorderen Stützrahmen
aufgrund der Betätigung
der Torsionsfeder 154 oder eines anderen Federelements
folgt, folgt der distale Abschnitt 94 dem hinteren Stützrahmen 110 und
trägt dadurch
dazu bei, der Kopfstütze 10 ein ästhetisches Erscheinungsbild
zu verleihen und den Betätigungsmechanismus
zu verbergen. Dieser Mechanismus sorgt für eine geringe Mindesthöhe, die
sich problemlos in den in der Heckablage und im oberen Sitzbereich
eines Fahrzeugs vorhandenen Raum positionieren oder nachträglich einbauen
läßt.
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Die
Betätigung
der Kopfstütze 10 wird
vorzugsweise automatisch durch die Sensoren 24 bestimmt.
Wie bei dieser Ausführungsform,
so können auch
andere Hybridausführungsformen
durch Kombination verschiedener Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen
geschaffen werden.
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Es
ist beabsichtigt, für
die verschiedenen Ausführungsformen
verschiedene Bleche, Hauben und Abdeckungen zu verwenden, um die
Konstruktion sowie Öffnungen
zu ver bergen, wenn die Kopfstütze
gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgefahren und/oder eingezogen wird, um so das Erscheinungsbild
der Kopfstütze
zu verbessern. Die ausfahrbaren Polster und Auflagen können aus
einem flexiblen Schaum mit einer Abdeckung aus einem gewünschten
Polstermaterial, wie beispielsweise aus gewebe-, leder- oder kunstlederartigem
Material, bestehen. Verschiedene Einsätze können den Hauben und ausfahrbaren
Polstern hinzugefügt
werden, wie beispielsweise Einsätze
zur Erhöhung
der Steifigkeit der Bauteile oder befestigungselementartige Einsätze zur
Erleichterung der Befestigung der Auflagen und ausfahrbaren Polster
an anderen Bauteilen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine einziehbare Kopfstütze bereit,
die bei Nichtgebrauch eingezogen werden kann, um die Sicht des Fahrers
nicht zu beeinträchtigen,
und die sowohl in der ausgefahrenen Position als auch in der eingezogenen
Position ein in die umgebenden Platten und die umgebende Polsterung
integriertes ästhetisches
Erscheinungsbild bietet. In der eingezogenen Position bietet die Kopfstütze ein
in den Sitz, die Heckablage, die umgebenden Platten und/oder die
umgebende Polsterung integriertes Erscheinungsbild, so daß sie nicht
wie eine Kopfstütze
in Erscheinung tritt. Die einziehbare Kopfstütze wird in der eingezogenen
Position gehalten, bis abgefühlt
wird, daß ein
Passagier auf dem zu dieser Kopfstütze gehörenden Sitz Platz genommen hat,
woraufhin die Kopfstütze
automatisch ausgefahren wird, um den Passagier zu schützen. Die
einziehbare Kopfstütze
wird automatisch eingezogen, wenn abgefühlt wird, daß ein Passagier
den zu dieser Kopfstütze
gehörenden
Sitz verlassen hat. Die Kopfstütze hat
einen einfachen aufbau, und der Betätigungsmechanismus kann in
den Sitz oder in die begrenzte Fläche zwischen dem Gepäckraum und
der Heckablage eingepaßt
werden. Die komplette Kopfstütze
kann als ein Einheitspaket in Form eines Bausatzes konstruiert sein,
der sich problemlos nachträglich
in vorhandene Fahrzeuge einbauen läßt, um die hierin beschriebenen
Vorteile zu erzielen.
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Obwohl
die verschiedenen Kopfstützen
für eine
Verwendung in Rücksitzanwendungen
dargestellt wurden, können
die verschiedenen Ausführungsformen
auch für
Vordersitze (insbesondere in zweisitzigen Fahrzeugen) und für Mittelsitze
in Fahrzeugen mit drei oder mehr Sitzreihen verwendet werden. Die
Erfindung kann, außer
in Autos, auch für
andere Fahrzeuge eingesetzt werden.