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Die
Erfindung betrifft gemäß einem
ersten Aspekt eine Kopfstütze
für Fahrzeugsitze
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Eine
solche Kopfstütze
ist bekannt aus der
EP
0 974 484 B1 . Hier ist eine Kopfstütze beschrieben, die ein Grundteil
und ein zu dem Grundteil relativ verschiebliches Kopfanlageteil
aufweist. Das Grundteil ist mit einem ersten Hohlzylinder fest verbunden.
An dem ersten Hohlzylinder ist ein zweiter Hohlzylinder teleskopisch
verschiebbar gelagert, der fest mit dem Kopfanlageteil verbunden
ist. Eine Wendelfeder stützt
sich mit einem Federende auf einem mit dem ersten Hohlzylinder fest
verbundenen Federteller und mit dem anderen Federende auf einem
mit dem zweiten Hohlzylinder fest verbundenen Federteller ab. Die
Federteller werden durch einen Spanndraht entgegen der Federkraft
der Wendelfeder in einem bestimmten Abstand gehalten.
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Im
Crashfall wird in den Draht ein Strom eingespeist, wodurch der Draht
schmilzt, so dass sich die Federn entspannen und das Kopfanlageteil
relativ zu dem Grundteil in eine Crashposition bewegen kann. Ferner
ist ein weiteres Ausführungsbeispiel vorgesehen,
bei welchem die Antriebsvorrichtung für das Kopfanlageteil von einem
Pyroelement gebildet ist.
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Aus
der
DE 39 00 495 A1 ist
eine Kopfstütze bekannt
mit einem Kopfanlageteil und einem Grundteil, wobei das Kopfanlageteil
in einer Crashsituation in Richtung des Kopfes des Fahrzeuginsassen
bewegbar ist. Die Ausführungsbeispiele
weisen unterschiedliche Kopfstützen
auf, bei welchen unterschiedliche Antriebsvorrichtungen vorgesehen
sind.
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In
der
DE 10 2005
020 276 B3 ist eine Kopfstütze beschrieben, die ein Grundelement
aufweist mit voneinander unabhängigen,
für den
jeweiligen Anwendungsfall fakultativ bestückbaren Aufnahmemitteln, welche
die Halterung von Lagerelementen für das Verbindungselement und
die Halterung von Verstellelementen, insbesondere zur Vertikal-,
Horizontal- und Neigeverstellung, gestatten.
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Ausgehend
von dem erstgenannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung,
eine Kopfstütze
zu schaffen, die bezüglich
ihrer Herstellbarkeit und der Flexibilität ihrer Einsatzmöglichkeiten
weiter verbessert ist.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Kopfstütze
mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Das
Prinzip der Erfindung besteht darin, dass an dem Grundteil oder
dem Kopfanlageteil der erfindungsgemäßen Kopfstütze ein Aufnahmesitz für eine Antriebsvorrichtung
mit bestimmter Form und bestimmten Abmaßen angeordnet ist, in welchem aus
einer Vielzahl von Antriebsvorrichtungen, die an den Aufnahmesitz
angepasst sind, ein beliebiges ausgewählt und in dem Aufnahmesitz
angeordnet werden kann. Die Antriebsvorrichtung kann z. B. von einer
Federspeicher-Vorrichtung, einer Pyroelement-Vorrichtung oder einer
Spindel-Vorrichtung gebildet sein.
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Aufnahmesitz
im Sinne der Erfindung kann z. B. ein Aufnahmeraum sein, in welchem
die Antriebsvorrichtung angeordnet oder befestigt werden kann. Alternativ
kann der Aufnahmesitz z. B. auch von einer Fläche gebildet sein, an welcher
die Antriebsvorrichtung angeordnet oder befestigt werden kann.
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Patronenartig
im Sinne der Erfindung bedeutet, dass die Antriebsvorrichtung eine
Einheit bildet, die an den Aufnahmesitz angepasst ist. Die Antriebsvorrichtung
kann z. B. ohne Verwendung von Werkzeug in dem Aufnahmesitz angeordnet
oder aus diesem entfernt werden.
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Der
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass in eine bestimmte Ausführungsform
des Grundkörpers
sowie des Kopfanlageteils unterschiedliche Antriebsvorrichtungen
integriert werden können.
Zudem sind die Antriebsvorrichtungen leicht innerhalb der Kopfstütze montierbar,
da sie als zusammenhängende
Baueinheit ausgebildet sein können.
Die Kopfstütze
ist dadurch einfach herstellbar und kann leicht an unterschiedliche
Fahrzeugtypen angepasst werden. Die herzustellende Anzahl der Teile
verringert sich weil der Aufnahmesitz für die Antriebsvorrichtung immer
in der gleichen Weise ausgebildet ist, unabhängig davon, welche Antriebsvorrichtung
bei der Kopfstütze
verwendet wird.
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Bei
den Kopfstützen
gemäß dem Stand
der Technik war es notwendig, die Kopfstütze individuell an die jeweilige
Antriebsvorrichtung anzupassen.
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Darüber hinaus
kann die erfindungsgemäße Kopfstütze nach
einer Bewegung der Kopfstütze
in die Sicherheitsposition auf einfache Weise wieder in die Grundposition
zurückgestellt
werden. Je nach Art der Antriebsvorrichtung kann die bereits verwendete Antriebsvorrichtung
erneut verwendet werden oder es ist ein Austausch der Antriebsvorrichtung
notwendig. Der Austausch ist durch die erfindungsgemäße Kopfstütze sehr
leicht durchführbar.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
sind dem Aufnahmesitz unterschiedliche Halterungsmittel zugeordnet
mittels welcher die Halterung jeder Antriebsvorrichtung aus einem
Satz unterschiedlicher Antriebsvorrichtungen in dem Aufnahmesitz
möglich ist.
Der Satz unterschiedlicher Antriebsvorrichtungen kann z. B. eine
Antriebsvorrichtung mit einem Federspeicher, eine Antriebsvorrichtung
mit einem pyrotechnischen Treibsatz und eine Antriebsvorrichtung aufweisen,
bei der zwei separate Teile mittels zusammenwirkender Verzahnungen
relativ zueinander bewegt werden. Jede dieser Antriebsvorrichtungen kann
in dem Aufnahmesitz oder, wenn mehrere Aufnahmesitze vorhanden sind,
in einem der Aufnahmesitze oder in mehreren der Aufnahmesitze angeordnet
werden. Z. B. besteht die Möglichkeit,
dass die Antriebsvorrichtung zwei zueinander relativbewegliche Betätigungsteile
aufweist, wobei ein erstes Betätigungsteil
in einem dem Grundteil der Kopfstütze zugeordneten Aufnahmesitz
angeordnet werden kann und ein zweites Betätigungsteil in einem dem Kopfanlageteil
zugeordneten Aufnahmesitz angeordnet werden kann.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist dem Grundteil und/oder dem Kopfanlageteil ein Gehäuse mit
wenigstens einem Aufnahmeraum zugeordnet, in welchem der Aufnahmesitz
angeordnet ist. Die Antriebsvorrichtung kann dann geschützt in dem Aufnahmeraum
montierbar sein. Zudem kann der Aufnahmeraum weitere Funktionen,
wie z. B. Lagerfunktion oder das Zur-Verfügung-Stellen von Widerlagerflächen, übernehmen.
Ein erstes Gehäuse
kann dem Grundteil und ein zweites Gehäuse dem Kopfanlageteil zugeordnet
sein. Weist die Antriebsvorrichtung einen pyrotechnischen Treibsatz
auf, kann in dem Aufnahmeraum durch die Verbrennungsgase ein Druck
aufgebaut werden, mittels welchem das Kopfanlageteil in Sicherheitsposition
bewegbar ist.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist das Gehäuse
als Zylinder ausgebildet. Dabei kommt jede Zylinderform in Betracht.
Z. B. kann der Zylinder eine kreisförmige, eine dreieckförmige oder
eine rechteckige Grundfläche
aufweisen. Der Aufnahmeraum kann von dem Innenraum des Zylinders
gebildet sein. Ein erster Zylinder kann mit dem Grundteil und ein
zweiter Zylinder mit dem Kopfanlageteil verbunden sein. Der erste
Zylinder kann z. B. koaxial zu dem zweiten Zylinder angeordnet sein.
Der erste und der zweite Zylinder können teleskopierbar miteinander
verbunden sein. Der erste und der zweite Zylinder können z.
B. einander zugewandte Öffnungen aufweisen,
so dass der Innenraum des ersten Zylinders und der Innenraum des
zweiten Zylinders einen gemeinsamen Aufnahmeraum bilden.
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Einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß ist dem Aufnahmesitz wenigstens
eine Bodenfläche
zugeordnet, an welcher sich die Antriebsvorrichtung abstützt. In
dem Fall, dass die Antriebsvorrichtung zwei zueinander bewegliche
Teile aufweist, kann z. B. ein erstes Betätigungsteil der Antriebsvorrichtung
sich an einer ersten Bodenfläche abstützen, welche
dem Grundteil zugeordnet ist, und ein zweites Betätigungsteil
kann sich an einer zweiten Bodenfläche abstützen, welche dem Kopfanlageteil
zugeordnet ist.
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Z.
B. kann das erste Zylinderelement eine erste Bodenfläche und
das zweite Zylinderelement eine zweite Bodenfläche aufweisen, wobei die Antriebsvorrichtung
sich an wenigstens einer der Bodenflächen abstützt. Z. B. kann sich das erste
Betätigungselement
an der ersten Bodenfläche
und das zweite Betätigungselement
an der zweiten Bodenfläche
abstützen.
Wenigstens eine der Bodenflächen kann
z. B. rechtwinkelig zu der Bewegungsrichtung des zweiten Betätigungselements
relativ zu dem ersten Betätigungselement
angeordnet sein.
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Eine
Antriebsvorrichtung mit einem pyrotechnischen Treibsatz kann z.
B. so angeordnet sein, dass eine Ausströmöffnung für die Verbrennungsgase derart
zu der Bodenfläche
angeordnet ist, dass eine Rückstoßkraft von
der Bodenfläche
aufgenommen werden kann. Die Bodenfläche kann im Wesentlichen rechtwinklig
zu der Bewegungsrichtung des Kopfanlageteils ausgebildet sein.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist vorgesehen, dass ein dem Grundteil zugeordneter erster Aufnahmeraum
und ein dem Kopfanlageteil zugeordneter zweiter Aufnahmeraum sich
zu einem zusammenhängenden
Aufnahmeraum ergänzen. Der
erste und der zweite Aufnahmeraum können z. B. von einem ersten
und einem zweiten Gehäuse
gebildet sein, wobei das erste Gehäuse z. B. dem Grundteil und
das zweite Gehäuse
dem Kopfanlageteil zugeordnet ist. Das zweite Gehäuse kann
z. B. teleskopisch relativ zu dem ersten Gehäuse beweglich gelagert sein.
Insbesondere können
das erste und das zweite Gehäuse Öffnungen
aufweisen, die einander zugewandt sind. Die Aufnahmeräume des
ersten und des zweiten Gehäuses
können
dann z. B. einen gemeinsamen Aufnahmeraum bilden.
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Die
Erfindung betrifft gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung eine Antriebsvorrichtung zum Betätigen wenigstens
eines relativ verschiebbaren Teils einer Kopfstütze für Fahrzeugsitze. Eine solche Antriebsvorrichtung
ist bekannt aus dem eingangs genannten Stand der Technik.
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Aufgabe
der Erfindung war es, eine Antriebsvorrichtung zu schaffen, die
bezüglich
ihrer Herstellung, der Flexibilität der Einsatzmöglichkeiten
sowie ihrer Funktion weiter verbessert ist.
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Die
Aufgabe wird gelöst
mit einer Antriebsvorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs
6.
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Das
Prinzip der Erfindung besteht darin, dass das erste Betätigungsteil
und das zweite Betätigungsteil
eine separate patronenartig in einen Aufnahmesitz der Kopfstütze einsetzbare
Baueinheit bilden.
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Das
Prinzip der Erfindung besteht darin, dass die Antriebsvorrichtung
als Baueinheit mit festen Abmaßen
ausgebildet ist, die an den Aufnahmesitz der Kopfstütze angepasst
ist. Die Antriebsvorrichtung kann z. B. ohne das Befestigungen vorgesehen
werden müssen,
lediglich in den Aufnahmesitz eingelegt werden. Alternativ kann
die Antriebsvorrichtung z. B. durch einen Schnellverschluss in dem Aufnahmesitz
befestigt werden. Ein Schnellverschluss kann von zusammenwirkenden
Formschlussmitteln an der Antriebsvorrichtung und am Aufnahmesitz,
wie Rastmitteln oder Bajonettverschluss, gebildet sein.
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Der
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass auf diese Weise die Montage
der Antriebsvorrichtung besonders einfach durchführbar ist und ein Auswechseln
der Antriebsvorrichtung ebenfalls leicht möglich ist. Sind mehrere unterschiedliche
Antriebsvorrichtungen vorhanden, kann wahlweise eine der Antriebsvorrichtungen
ausgewählt
und in den Aufnahmesitz eingesetzt werden. Die Teilevielfalt wird
damit vermindert und die Lagerkosten werden gesenkt, da weniger
unterschiedliche Teile bevorratet werden müssen. Darüber hinaus werden auch die
Herstellkosten gesenkt, da weniger unterschiedliche Teile herzustellen
sind.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
weist die Antriebsvorrichtung ein dem Grundteil zugeordnetes erstes
Betätigungselement
auf, das mit einem dem Kopfanlageteil zugeordneten zweiten Betätigungselement
zusammenwirkt, wobei das erste Betätigungselement und das zweite
Betätigungselement
relativ zueinander zwischen einer komprimierten und einer ausgedehnten
Position bewegbar sind. In der Grundposition der Kopfstütze kann
die Antriebsvorrichtung z. B. die komprimierte Position und in der
Sicherheitsposition der Kopfstütze
kann die Antriebsvorrichtung z. B. die ausgedehnte Position einnehmen.
Unabhängig
davon, mittels welches Energiespeichers die Antriebsvorrichtung
von der komprimierten in die ausgedehnte Position bewegt wird, sind
das erste und das zweite Betätigungselement
an den jeweiligen Aufnahmesitz der Kopfstütze angepasst.
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Das
erste und das zweite Betätigungselement
können
z. B. zusammenwirkende Lagerelemente aufweisen, mit welchen das
zweite Betätigungselement
relativ zu dem ersten Betätigungselement
bewegbar ist. Z. B. kann das zweite Betätigungselement translatorisch
zu dem ersten Betätigungselement
bewegbar sein. Bei den zusammenwirkenden Lagerelementen des ersten
Betätigungselements
und des zweiten Betätigungselements
kann es sich z. B. um zusammenwirkende Gleitflächen handeln.
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Einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß weist die Antriebsvorrichtung
ein Rückstellelement
auf, welches mit einem Endbereich mit dem Grundteil und mit einem
anderen Endbereich mit dem Kopfanlageteil zusammenwirkt, wobei das
Rückstellelement
die Antriebsvorrichtung in die ausgedehnte Position belastet. Das
Rückstellelement
kann z. B. von einem Federelement gebildet sein, welches mit einem
Endbereich mit dem ersten Betätigungsteil und
mit dem zweiten Endbereich mit dem zweiten Betätigungsteil zusammenwirkt.
Beim Bewegen der Antriebsvorrichtung in die komprimierte Position
wird die Feder entgegen ihrer Federkraft zusammengedrückt, so
dass eine potentielle Energie gespeichert ist, welche es ermöglicht,
die Antriebsvorrichtung in die ausgedehnte Position zu bewegen.
Alternativ kann das Rückstellelement
von jedem denkbaren anderen Element gebildet sein, das durch elastische Verformung,
durch chemische oder durch elektrische Energie eine Bewegung der
Antriebsvorrichtung in die ausgedehnte Position ermöglicht.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Antriebsvorrichtung
von einer Arretiervorrichtung lösbar
in der komprimierten und/oder der ausgedehnten Position feststellbar.
Weist die Antriebsvorrichtung z. B. ein erstes Betätigungselement und
ein zweites Betätigungselement
auf, kann z. B. eines der Betätigungselemente
ein Riegelelement aufweisen, das mit dem anderen Betätigungselement zusammenwirken
und eine Bewegung lösbar
verhindern kann. Alternativ kann die Bewegung, z. B. eine Bewegung
in die ausgedehnte Position, auch durch eine feste Verbindung zwischen
dem ersten Betätigungsteil
und dem zweiten Betätigungsteil
verhindert werden, wobei die feste Verbindung zur Bewegung der Antriebsvorrichtung
in die ausgedehnte Position lösbar,
z. B. zerstörbar
ist. Grundsätzlich
kann die Arretiervorrichtung von jeder Vorrichtung gebildet sein, mit
welcher die Antriebsvorrichtung lösbar in der jeweiligen Position,
insbesondere in der komprimierten Position, gehalten werden kann.
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Einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß weist die Arretiervorrichtung
eine zwischen einer Offenposition und einer Geschlossenposition bewegbare
Haltevorrichtung auf, die dem ersten Betätigungsteil oder dem zweiten
Betätigungsteil
zugeordnet ist, wobei die Haltevorrichtung mit einem Gegenelement
zusammenwirkt, welches dem zweiten Betätigungsteil oder dem ersten
Betätigungsteil
zugeordnet ist. Die Haltevorrichtung kann z. B. ein translatorisch
bewegbares oder schwenkbares Element aufweisen, welches lösbar derart
in die Bewegungsbahn des Gegenelements bewegbar ist, dass eine Bewegung
des Gegenelements in der Geschlossenposition der Haltevorrichtung
verhindert wird. In einer Offenposition ist die Haltevorrichtung derart
aus der Bewegungsbahn des Gegenelements herausbewegt, dass eine
Bewegung der Antriebsvorrichtung in die ausgedehnte Position möglich ist.
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Die
Haltevorrichtung kann z. B. von wenigstens einem Schwenkhebel gebildet
sein, welcher in der Geschlossenposition das Gegenelement verriegelt
und in der Offenposition das Gegenelement freigibt.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Haltevorrichtung eine
Betätigungsvorrichtung
zugeordnet, mittels welcher die Haltevorrichtung in die Offenposition
und/oder in die Geschlossenposition bewegbar ist. Die Antriebsvorrichtung kann
beispielsweise von einem Elektromagneten gebildet sein, welcher
einen Stößel aufweist,
der mit der Haltevorrichtung zusammenwirkt. Alternativ kann die Antriebsvorrichtung
aber von jedem beliebigen Antrieb gebildet sein.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist der Haltevorrichtung wenigstens ein Rückstellelement zugeordnet,
mittels welchem die Haltevorrichtung in die Offenposition oder in
die Geschlossenposition belastet ist. Das Rückstellelement kann z. B. von
einem Federelement gebildet sein.
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Einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß weist die Antriebsvorrichtung
zusammenwirkende Zahnelemente auf, wobei ein erstes Zahnelement
dem Grundteil und ein zweites Zahnelement dem Kopfanlageteil zugeordnet
ist und wobei das erste Zahnelement und/oder das zweite Zahnelement
mittels einer Betätigungsvorrichtung
relativ zueinander bewegbar sind. Zahnelement im Sinne der Erfindung
kann jede Art der Verzahnung sein. Zahnelement ist nicht auf ein
einzelnes Element beschränkt.
Es kann sich um mehrere Verzahnungen handeln. Z. B. können mehrere
Zahnleisten oder Verzahnungsbereiche vorgesehen sein.
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Einer
weiteren Ausführungsform
gemäß ist das
erste Zahnelement einem separaten Adapterteil zugeordnet, welches
in den Aufnahmesitz einsetzbar ist. Auf diese Weise kann das Antriebselement
in den Aufnahmesitz der Kopfstütze
eingesetzt werden, ohne dass eine konstruktive Veränderung
des Aufnahmesitzes erfolgen muss. Das als Adapterteil ausgebildete
erste Zahnelement kann z. B. von einer Hülse gebildet sein.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Zahnelement von
wenigstens einer an einer Innenfläche der Hülse ausgebildeten Zahnleiste
gebildet. Indem das erste Zahnelement als Zahnleiste ausgebildet
ist, können
die zwischen einer oder mehreren an der Innenfläche der Hülse ausgebildeten Zahnleisten
liegenden Bereiche weitere Funktionen übernehmen. Diese Bereiche der
Innenfläche
der Hülse
können
z. B. als Gleitlager dienen oder z. B. Zentrierfunktion für Bauteile übernehmen,
die relativ zu der Hülse
bewegbar ausgebildet sind.
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Die
Betätigungsvorrichtung
kann z. B. von einem Elektromotor gebildet sein. Alternativ sind
auch andere Antriebe denkbar.
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Einer
weiteren Ausführungsform
gemäß ist das
zweite Zahnelement von wenigstens einem Ritzel gebildet. Das Ritzel
kann z. B. auf der Welle des Elektromotors angeordnet sein.
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Einer
weiteren Ausführungsform
gemäß bildet
das zweite Zahnelement mit dem ersten Zahnelement ein Planetengetriebe.
Z. B. kann ein Elektromotor ein Ritzel antreiben, welches seinerseits
mehrere Sonnenräder
antreibt, wobei das Hohlrad von dem zweiten Zahnelement gebildet
ist.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
sind die Betätigungsvorrichtung
und das zweite Zahnelement einem Gehäuse zugeordnet. In dem Gehäuse kann
z. B. ein Elektromotor angeordnet sein, wobei ein mit dem Elektromotor
verbundenes Ritzel mit einer Innenverzahnung zusammenwirkt, die
der Hülse zugeordnet
ist. Das Gehäuse
kann z. B. als Hohlzylinder ausgebildet sein, wobei ein Innenraum
des Hohlzylinders einen Aufnahmeraum für die Betätigungsvorrichtung bereitstellt.
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Einer
weiteren Ausführungsform
gemäß sind die
Betätigungsvorrichtung
und/oder das Gehäuse koaxial
zu der Hülse
angeordnet. Die Hülse
und das Gehäuse
können
z. B. teleskopierbar miteinander verbunden sein. Das Gehäuse kann
z. B. an Außen- oder
Innenflächen
der Hülse
gleitgelagert sein.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
sind das erste Betätigungsteil
und/oder das zweite Betätigungsteil
durch einen Schnellverschluss an dem Aufnahmesitz befestigbar. Ein
solcher Schnellverschluss kann z. B. von einem Clipsverschluss oder
z. B. von einem Bajonettverschluss gebildet sein. Das erste Betätigungsteil
kann auf diese Weise mit dem Grundteil und das zweite Betätigungsteil
fest mit dem Kopfanlageteil verbunden sein.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist die Antriebsvorrichtung in dem Aufnahmeraum angeordnet und weist
einen entzündbaren
pyrotechnischen Treibsatz auf. Der pyrotechnische Treibsatz kann
z. B. von einem entzündbaren
chemischen Energiespeicher gebildet sein.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der pyrotechnische Treibsatz
einem Gehäuse
zugeordnet, welches in dem Aufnahmesitz befestigbar ist. Das Gehäuse kann
dann z. B. als Adapterteil ausgebildet sein, in welchem der Treibsatz
angeordnet werden kann. Die Außenmaße des Gehäuses erlauben
ein Anordnen in dem Aufnahmesitz der Kopfstütze.
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Die
Erfindung betrifft gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung einen Satz unterschiedlicher Antriebsvorrichtungen
zum Betätigen
wenigstens eines Teils einer Kopfstütze für Fahrzeugsitze, das relativ
zu einem Grundteil bewegbar ausgebildet ist.
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Aufgabe
der Erfindung war es, einen Satz unterschiedlicher Antriebsvorrichtungen
zu schaffen, welcher bezüglich
der Herstellung, der Flexibilität
der Einsatzmöglichkeiten
sowie der Montage weiter verbessert ist.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch einen Satz unterschiedlicher Antriebsvorrichtungen gemäß der Merkmale
des Patentanspruchs 24.
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Der
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass aus dem Satz unterschiedlicher
Antriebsvorrichtungen eine beliebige Antriebsvorrichtung ausgewählt und
in dem Aufnahmesitz patronenartig eingesetzt werden kann. Es wird
Bezug genommen auf die Vorteile, die zu dem ersten und dem zweiten
Aspekt der Erfindung angeführt
sind.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung
der Ausführungsbeispiele.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Schnittdarstellung einer sicherheitsaktiven Kopfstütze mit
einer Antriebsvorrichtung mit Federspeicher in Grundposition,
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2 in
Anlehnung an 1 eine schematische Schnittdarstellung
der Kopfstütze
in Sicherheitsposition,
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3 eine
schematische perspektivische Ansicht der Antriebsvorrichtung in
komprimierter Position,
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4 eine
schematische perspektivische Ansicht der Antriebsvorrichtung in
ausgedehnter Position,
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5 in
Anlehnung an 3 eine schematische perspektivische
Ansicht der Antriebsvorrichtung in komprimierter Position, wobei
ein Federelement nicht dargestellt ist,
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6 eine
schematische Schnittdarstellung der Antriebsvorrichtung in komprimierter
Position,
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7 eine
schematische Schnittdarstellung der Antriebsvorrichtung gemäß Schnittlinie
VII-VII in 6,
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8 eine
schematische Schnittdarstellung der Antriebsvorrichtung in ausgedehnter
Position,
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9 eine
schematische Schnittdarstellung der Antriebsvorrichtung gemäß Schnittlinie
IX-IX in 8,
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10 eine
schematische Schnittdarstellung einer sicherheitsaktiven Kopfstütze mit
einer Antriebsvorrichtung mit pyrotechnischem Speicher in Grundposition,
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11 eine
schematische Schnittdarstellung der Kopfstütze gemäß Schnittlinie XI-XI in 10,
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12 in
Anlehnung an 10 eine schematische Schnittdarstellung
der Kopfstütze
in Sicherheitsposition,
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13 eine
schematische Schnittdarstellung der Kopfstütze gemäß Schnittlinie XIII-XIII in 12,
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14 eine
schematische Schnittdarstellung einer sicherheitsaktiven Kopfstütze mit
einer Antriebsvorrichtung mit einem Zahnradgetriebe in Grundposition,
und
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15 in
Anlehnung an 14 eine schematische Schnittdarstellung
der Kopfstütze
in Sicherheitsposition.
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Die
Kopfstütze
insgesamt ist in den Fig. mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
Gleiche Bezugszeichen in den unterschiedlichen Fig. bezeichnen auch bei
Hinzufügung
oder Weglassen von kleinen Buchstaben entsprechende Teile.
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Die
Kopfstütze 10 weist
gemäß 1 ein Grundteil 11 sowie
ein mit einem Polster 12 versehenes Kopfanlageteil 13 auf.
Das Kopfanlageteil 13 ist relativ zu dem Grundteil 11 in
die Richtungen x1 und x2 beweglich an dem Grundteil 11 gelagert.
Das Grundteil 11 ist fest mit Tragstangen 14 verbunden, deren
Enden z. B. in nicht dargestellter Weise an einer Rückenlehne
eines Fahrzeugsitzes gehalten sind. Mit einem Rückenlehnenrahmen sind z. B. Tragstangenhülsen fest
verbunden, in welchen die Tragstangenenden höhenverstellbar gelagert sind. Eine
der Tragstangen 14 weist hierfür ein nicht dargestelltes Rastelement
auf, das mit einer von mehreren Aussparungen der Tragstangenhülse in Eingriff bringbar
ist. Zum Lösen
des Rastelements aus dem Eingriff mit der Aussparung ist eine Handhabe 88 (in den 11 und 13 dargestellt)
an dem Grundteil 11 vorgesehen. Die Handhabe 88 ist über ein
nicht dargestelltes Verbindungselement, welches in der als Rohr
ausgebildeten Tragstange 14 beweglich gelagert ist, mit
dem Rastelement verbunden. Das Rastelement ist in den Eingriff mit
der Aussparung vorbelastet, so dass es nach einer Höhenverstellung
automatisch in die Aussparung einrastet.
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Die
Kopfstütze 10 ist
mit einer Sicherheitsvorrichtung S versehen, welche im Crashfall
das Kopfanlageteil 13 aus einer in 1 dargestellten Grundposition
in eine in 2 dargestellte Sicherheitsposition
bewegt. Das Grundteil 11 ist mit einem zylindrischen Aufnahmeraum 15 versehen,
der von einem fest mit dem Grundteil 11 verbundenem Hohlzylinder 16 gebildet
ist. Der Hohlzylinder 16 ist an ein Formteil 78 angeformt.
Das Formteil 78 ist fest mit dem Grundteil 11 verbunden.
Der Hohlzylinder 16 ist in der Grundposition der Kopfstütze 10 gemäß 1 koaxial
in einem Aufnahmeraum 18 eines Hohlzylinders 17 aufgenommen.
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Der
Hohlzylinder 17 ist an ein Formteil 79 angeformt,
welches fest mit dem Kopfanlageteil 13 verbunden ist. Der
Aufnahmeraum 15 ist an einem Endbereich von einer Bodenfläche 48 begrenzt.
Der Bodenfläche 48 gegenüberliegend
weist der Hohlzylinder 16 eine Öffnung 80 auf. Der
Hohlzylinder 17 ist mit einer Bodenfläche 50 versehen. Der
Bodenfläche 50 gegenüberliegend
weist der Hohlzylinder 17 eine Öffnung 81 auf. Die Öffnungen 80 und 81 sind
einander zugewandt. Bei einer Bewegung des Kopfanlageteils 13 relativ
zu dem Grundteil 11 aus der Grundposition in die Sicherheitsposition
wird der Hohlzylinder 17 teleskopisch relativ zu dem Hohlzylinder 16 in Richtung
x1 bewegt. In den Aufnahmeräumen 15 und 18 ist
eine Antriebsvorrichtung V angeordnet, die bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß der 1 bis 9 als
Federspeicher-Vorrichtung 19 ausgebildet ist.
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Die
Federspeicher-Vorrichtung 19 ist in den 3 bis 9 dargestellt
und bildet eine separate Einheit. Die Federspeicher-Vorrichtung
umfasst ein erstes Betätigungsteil 20 und
ein zweites Betätigungsteil 21.
Das erste Betätigungsteil 20 und
das zweite Betätigungsteil 21 sind
komplementär
ausgebildet. Das zweite Betätigungsteil 21 ist
relativbeweglich an dem ersten Betätigungsteil 20 geführt. Das zweite
Betätigungsteil 21 umfasst
Arme 23 sowie eine zwischen den Armen 23 befindliche
Aussparung 24. Das Betätigungsteil 20 weist
gegenüberliegend Abflachungen 25 auf,
die jeweils mit Führungsflächen 22 versehen
sind. Die Führungsflächen 22 wirken
mit korrespondierenden Gegenflächen 26 zusammen
und bilden auf diese Weise eine Gleitlagerung, welche es ermöglicht,
dass das zweite Betätigungsteil 21 mit
seinen Armen 23 die Abflachungen 25 übergreift
und relativ zu dem ersten Betätigungsteil 20 in
die Richtungen x1 und x2 zwischen einer komprimierten Position (siehe 3)
und einer ausgedehnten Position (siehe 4) bewegbar
ist. In der komprimierten Position ergänzen sich das erste Betätigungsteil 20 und
das zweite Betätigungsteil 21 zu
einem im Wesentlichen kreiszylindrischen Körper.
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Das
erste Betätigungsteile 20 und
das zweite Betätigungsteil 21 sind
von einer Wendelfeder 28 umgeben. Die Wendelfeder 28 stützt sich
mit einem Endbereich 29 an einem Anlageelement 30 und
mit einem Endbereich 31 an einem Anlageelement 32 ab.
In der komprimierten Position gemäß 3 wird die
Federspeicher-Vorrichtung 19 von der Wendelfeder 28 in
die in 4 dargestellte ausgedehnte Position belastet.
Aus der ausgedehnten Position ist die Federspeicher-Vorrichtung 19 entgegen
der Kraft der Wendelfeder 28 in die in 3 dargestellte
komprimierte Position bewegbar. In 5 ist die komprimierte
Position der Federspeicher-Vorrichtung 19 der Übersichtlichkeit
halber ohne Wendelfeder 28 dargestellt.
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Aus
der Schnittdarstellung gemäß 6 geht
hervor, dass das erste Betätigungsteil 20 einen Elektromagneten 33 umfasst,
der einen in die Richtungen x1 und x2 bewegbaren Kolben 34 aufweist.
An dem Kolben 34 ist ein Stößel 35 befestigt.
Ein Kopf 36 des Stößels 35 wirkt
mit dem Elektromagneten 33 zugewandten Endbereichen 37 von
zwei zweiarmigen Hebeln 38 zusammen, die um ein Achselement 39 schwenkbar
sind und zusammen mit dem Elektromagneten 33 eine Verriegelungsvorrichtung 40 bilden.
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Die
Hebel 38 können
scherenartig um eine von dem Achselement 39 gebildete Schwenkachse
a zwischen einer Geschlossenstellung gemäß der 6 und 7 und
einer Offenstellung gemäß der 8 und 9 verschwenkt
werden. In der komprimierten Position der Federspeichervorrichtung 19 ist die
Verriegelungsvorrichtung 40 in die Geschlossenstellung
bewegt, wobei Hakenelemente 42 der Hebel 38 ein
in einer Bohrung 82 aufgenommenes Halteelement 43,
das fest mit dem zweiten Betätigungsteil 21 verbunden
ist, hintergreifen und auf diese Weise verhindern, dass sich das
zweite Betätigungsteil 21 in Richtung
x1 bewegt.
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In
der Offenstellung der Verriegelungsvorrichtung 40 wird
das Halteelement 43 nicht verriegelt, das zweite Betätigungsteil
kann sich daher von der Kraft der Wendelfeder 28 veranlasst
relativ zu dem ersten Betätigungsteil 20 in
Richtung x1 bewegen (siehe die 8 und 9).
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Die
Hebel 38 der Verriegelungsvorrichtung 40 werden
jeweils von einem Federelement 44 in die Offenposition
belastet, in dem die Federelemente 44 eine Kraft auf Außenflächen 45 der
Hebel 38 ausüben.
In der komprimierten Position der Federspeicher-Vorrichtung 19 ist
der Stößel 35 des
Elektromagneten 33 gemäß 6 in
eine Sperrstellung bewegt. In der Sperrstellung wirkt der Kopf 36 mit
Steuerflächen 46 der
Hebel 38 zusammen und verhindert ein Verschwenken der Hebel 38 in
eine Richtung u1 in die Offenposition. Wird der Elektromagnet 33 mit einer
Spannung beaufschlagt, bewegt sich der Stößel 35 in Richtung
x2 in eine Bereitschaftsposition in welcher sich der Kopf 36 außer Kontakt
mit den Steuerflächen 46 befindet.
Die Hebel 38 werden dann von der Federkraft der Federn 44 in
die Offenstellung gemäß der 8 und 9 bewegt.
Sobald der Elektromagnet 33 nicht mehr mit einer Spannung
beaufschlagt ist, wird der Stößel 35 z.
B. von einem nicht dargestellten Federelement in die Sperrstellung
bewegt. Der Kopf 36 gerät
dann wieder in Kontakt mit den Steuerflächen 46 der Hebel 38 und
bewegt die Hebel 38 in Richtung u2 in die Geschlossenposition.
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Die
Federspeicher-Vorrichtung 19 bildet eine patronenartige
Einheit, die werkzeuglos lose in die Aufnahmeräume 15 und 18 eingesetzt
werden kann. Die Aufnahmeräume 15 und 18 bilden
einen Aufnahmesitz für
die Federspeicher-Vorrichtung 19. Gemäß 1 liegt
eine Stirnfläche 47 des
Anlageelements 30 an der Bodenfläche 48 des Aufnahmeraums 15 an.
Eine Stirnfläche 49 des
zweiten Betätigungsteils 21 liegt
an der Bodenfläche 50 des
Aufnahmeraums 18 an.
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Gemäß 1 befindet
sich das Kopfanlageteil in der Grundposition und die Federspeicher-Vorrichtung 19 ist
in der komprimierten Position angeordnet. Die Verriegelungsvorrichtung 40 befindet
sich in der Geschlossenstellung, so dass sich das erste Betätigungsteil 20 nicht
relativ zu dem zweiten Betätigungsteil 21 in
Richtung x1 bewegen kann.
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Im
Crashfall wird von einem nicht dargestellten Sensor ein Signal an
eine Steuerung übermittelt, welche
den Elektromagneten mit einer Spannung beaufschlagt. Die Spannung
ruft eine Bewegung des Stößels 35 in
Richtung x2 und damit eine Bewegung der Verriegelungsvorrichtung 40 in
die Offenstellung (siehe 2) hervor. Das Halteelement 43 ist
nicht mehr von den Hebeln 38 gehalten. Das zweite Betätigungsteil 21 bewegt
sich daher von der Wendelfeder 28 belastet in Richtung
x1 relativ zu den zweiten Betätigungsteil 21.
Mit dem zweiten Betätigungsteil 21 wird
auch das Kopfanlageteil 13 in Richtung x1 in die
Sicherheitsposition bewegt.
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Ein
Formrichtgesperre R, welches z. B. von einem am Grundteil 11 schwenkbar
befestigten Rasthebel gebildet ist, der mit einer Verzahnung zusammenwirkt,
die an dem Kopfanlageteil 13 angeordnet ist, erlaubt eine
Bewegung des Kopfanlageteils 13 in Richtung x1, verhindert
jedoch eine Bewegung in Richtung x2. Der Eingriff des Formrichtgesperres
R kann mittels einer in den 1 und 2 nicht
dargestellten Handhabe gelöst
werden, so dass das Kopfanlageteil 13 nach dem Fahrzeugcrash
wieder in Richtung x2 in die Grundposition zurückstellbar ist.
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Gemäß der 10 ist
ein alternatives zweites Ausführungsbeispiel
der Antriebsvorrichtung V dargestellt. Die Antriebsvorrichtung V
ist von einer Pyroelement-Vorrichtung 51 gebildet. Die
Pyroelement-Vorrichtung 51 umfasst ein Gehäuse 52 mit
einem Aufnahmeraum 53. In dem Aufnahmeraum 53 ist
ein Treibsatz 54 angeordnet. Ein Endbereich 55 des
Gehäuses 52 ist
mit einer Öffnung 56 versehen. Ein
anderer Endbereich 59 des Gehäuses 52 durchgreift
eine Öffnung 60 in
einer Bodenwand 61 des Hohlzylinders 16. Das Gehäuse 52 ist
mit Rastarmen 62 versehen, welche Öffnungen 63 der Bodenwand 61 durchgreifen
und mit der Bodenwand 61 verrastet sind. Eine Außenfläche 65 des
Gehäuses 52 liegt
an einer Innenfläche 66 des
Hohlzylinders 16 an. Der Treibsatz 54 umfasst
zwei Kontakte 64 deren Funktion im Folgenden erläutert wird.
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Wird
bei einem Fahrzeug-Crash von einem Sensor ein Signal an die Steuerung übermittelt,
so werden von der Steuerung die Kontakte 64 mit einer Spannung
beaufschlagt. Durch die Spannung wird der Treibsatz 54 gezündet. Die
bei der Verbrennung entstehenden Brenngase können durch die Öffnung 56 in
die Aufnahmeräume 15 und 18 gelangen.
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Der
Hohlzylinder 16 weist eine umlaufende Ringnut 89 auf,
in welcher ein Lagerbereich 91 eines Dichtringes 90 formschlüssig gehalten
ist. Eine umlaufende Dichtfläche 92 liegt
an einer Innenfläche 93 des
Hohlzylinders 17 an und dichtet somit einen Spalt 94 zwischen
einer Mantelfläche 95 des
Hohlzylinders 16 und der Innenfläche 93 des Hohlzylinders 17 ab. Der
dabei entstehende Druck der sich in dem von den Aufnahmeräumen 15 und 18 gebildeten
gemeinsamen Aufnahmeraum aufbaut, bewirkt eine Relativbewegung des
Hohlzylinders 17 zu dem Hohlzylinder 16 und damit
eine Bewegung des Kopfanlageteils 13 in Richtung x1 in die Sicherheitsposition, die in den 12 und 13 dargestellt
ist.
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Eine
ungewollte Bewegung des Kopfanlageteils 13 in Richtung
x2 in die Grundposition wird durch das Formrichtgesperre R (siehe
z. B. 10) verhindert. Mittels einer
Handhabe 83 (siehe z. B. 11) kann
das Formrichtgesperre R außer
Eingriff versetzt werden, so dass das Kopfanlageteil 13 in
Richtung x2 in die Grundposition bewegt werden kann. Die Kopfstütze 10 kann
auf diese Weise auch nach einer Bewegung in die Sicherheitsposition
wiederverwendet werden. Um die Kopfstütze 10 wiederverwenden
zu können,
ist jedoch ein neuer Treibsatz 54 in das Gehäuse 52 einzusetzen.
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Ein
drittes Ausführungsbeispiel
der Antriebsvorrichtung V ist in den 14 und 15 dargestellt.
Die Antriebsvorrichtung ist bei dieser Ausführungsvorrichtung von einer
Gewindetrieb-Vorrichtung 71 gebildet. In dem Hohlzylinder 16 ist
eine erste Adapterhülse 57 angeordnet.
Die Adapterhülse 57 ist drehfest
mit dem Hohlzylinder 16 verbunden. Die Innenfläche 66 des
Hohlzylinders 16 bildet einen Aufnahmesitz für die Adapterhülse 57.
Die Adapterhülse 57 ist
mit einer Innenverzahnung 58, z. B. in Form von drei an
der Innenfläche 66 umfangsverteilten Zahnleisten,
versehen.
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Eine
zweite Adapterhülse 67 ist
koaxial innerhalb der ersten Adapterhülse 57 angeordnet
und relativ zu der Adapterhülse 57 in
die Richtungen x1 und x2 bewegbar. Die Adapterhülse 67 weist eine
Bodenwand 68 auf, an welcher nicht dargestellte Befestigungsmittel
angeordnet sind, die mit ebenfalls nicht dargestellten Befestigungsmitteln
der Bodenfläche 50 des
Hohlzylinders 17 in Eingriff bringbar sind. Die Befestigungsmittel
können
z. B. von einem Schnellverschluss, wie Clipsverbindung oder Bajonettverbindung,
gebildet sein. Die zweite Adapterhülse 67 ist mittels
der Befestigungsmittel fest an der Bodenfläche 50 des Kopfanlageteils 13 gehalten.
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In
einem Aufnahmeraum 41 der zweiten Adapterhülse 67 ist
ein Elektromotor 70 angeordnet. Der Elektromotor 70 ist
drehfest mit der zweiten Adapterhülse 67 verbunden.
Auf einer Drehwelle 72 des Elektromotors 70 ist
drehfest ein Ritzel 73 angeordnet, welches das Sonnenrad
eines Planetengetriebes P bildet. Das Ritzel 73 kämmt mit
drei Planetenrädern 74 von
denen lediglich zwei Planetenräder 74 dargestellt
sind. Die Planetenräder 74 wirken
mit einem Hohlrad 75 zusammen, welches eine Innenverzahnung 76 sowie
eine Außenverzahnung 77 aufweist.
Die Außenverzahnung 77 wirkt
mit der Innenverzahnung 58 der ersten Adapterhülse 57 zusammen.
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Kurz
vor einem Fahrzeug-Crash wird von einem nicht dargestellten Sensor
ein Signal an eine ebenfalls nicht dargestellte Steuerung übermittelt, welche
die Antriebsvorrichtung V aktiviert, indem eine Spannung an den
Elektromotor 70 angelegt wird. Der Elektromotor 70 treibt über das
Ritzel 73 das Planetengetriebe P an, wodurch sich das Hohlrad 75 dreht.
Die dabei zusammenwirkenden Verzahnungen 77 und 58 bewegen
die zweite Adapterhülse 67 in
Richtung x1. Das mit der zweiten Adapterhülse 67 bewegungsverbundene
Kopfanlageteil 13 wird dabei aus der in 14 dargestellten
Grundposition in Richtung x1 in die in 15 dargestellte
Sicherheitsposition bewegt.
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Bei
dem dritten Ausführungsbeispiel
kann in nicht dargestellter Weise zusätzlich zu der Gewindetrieb-Vorrichtung 71 eine
Pyroelement-Vorrichtung 51 vorgesehen sein. Die Pyroelement-Vorrichtung 51 kann
z. B. in dem Aufnahmeraum 27 des Grundteils 11 angeordnet
sein. Wenn z. B. ein Precrash-Sensor einen drohenden Fahrzeugcrash
wahrnimmt, kann von der Steuerung die Gewindetrieb-Vorrichtung 71 ausgelöst werden.
Wurde vor einem Fahrzeugcrash die Gefahrensituation von dem Precrash-Sensor nicht
erkannt, kann ein zusätzlicher
Crash-Sensor im Crashfall ein Signal an die Steuerung übermitteln, welche
dann die Pyroelement-Vorrichtung auslöst.
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Obwohl
lediglich in den 11 und 13 in Bezug
auf das zweite Ausführungsbeispiel
dargestellt, ist bei allen Ausführungsbeispielen
mit dem Kopfanlageteil eine Haltefeder 69 fest verbunden. Ein
Endbereich 84 der Haltefeder 69 bildet einen Bügel und
weist einen spitzen Winkel zu einem Endbereich 85 der Haltefeder 69 auf.
Der Endbereich 84 ist in einer Aussparung 86 des
Formteils 78 angeordnet. Wird das Kopfanlageteil 13 von
der Antriebsvorrichtung V in die Sicherheitsposition bewegt, so
bewegt sich der Endbereich 84 in der Aussparung in Richtung
x1, bis er mit einem Anschlag 87 des Formteils 78 in
Kontakt gerät
(siehe 13). Die Bewegungsenergie des
Kopfanlageteils 13 wird auf diese Weise beim Auftreffen
des Endbereichs 84 in der Sicherheitsposition gedämpft, da
eine elastische Verformung der Haltefeder 69 stattfindet.
Auf diese Weise wird eine Zerstörung
des Kopfanlageteils 13 oder des Grundteils 11 beim
Erreichen der Sicherheitsposition verhindert.
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Es
sei noch erwähnt,
dass das Formteil 78, an welchem der Hohlzylinder 16 angeformt
ist sowie das Formteil 79, an welchem der Hohlzylinder 17 angeformt
ist, auch bei Verwendung unterschiedlicher Antriebsvorrichtungen
V immer in derselben Weise ausgebildet ist. Es ist wesentlich, dass
der Aufnahmeraum 15 sowie der Aufnahmeraum 18 derart
ausgebildet ist, dass von einer Vielzahl von Antriebsvorrichtungen
V, z. B. einer Federspeicher-Vorrichtung 19, einer Pyroelement-Vorrichtung 51 oder
einer Gewindetrieb-Vorrichtung 71 eine beliebige ausgewählt und
patronenartig in dem Aufnahmeraum 15 und/oder dem Aufnahmeraum 18 angeordnet
werden kann.