DE102009016835A1

DE102009016835A1 - Kopfstütze für Kraftfahrzeuginsassen

Info

Publication number: DE102009016835A1
Application number: DE102009016835A
Authority: DE
Inventors: Jörn Reinecke; Jochen Hofmann; Waldemar Schröder; Marcus Alex
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2009-04-10
Filing date: 2009-04-10
Publication date: 2010-10-14
Also published as: WO2010115409A1; CN102387938B; CN102387938A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kopfstütze für Kraftfahrzeuginsassen mit einem Kopfkasten (4) und mit einer im montierten Zustand lehnenfesten Tragstruktur (5), mit einem dem Kopfkasten (4) zugeordneten Prallelement (6) und mit einer im Kopfkasten (4) gelegenen motorischen Antriebsanordnung (7) zur Tiefenverstellung des Prallelements (6) gegenüber der Tragstruktur (5), wobei die Antriebsanordnung (7) einen insbesondere elektrischen Antriebsmotor (8) und ein dem Antriebsmotor (8) nachgeschaltetes Vorschubgetriebe (9) aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass das Vorschubgetriebe (9) als Schraubgetriebe mit einem ersten Schraubkörper (10) und einem koaxial mit dem ersten Schraubkörper (10) in Schraubeingriff stehenden, zweiten Schraubkörper (11) ausgestaltet ist und dass der erste Schraubkörper (10) mittels des Antriebsmotors (8) gegenüber dem zweiten Schraubkörper (11) um eine Schraubachse (12) drehbar ist und dass damit die Lage des Prallelements (6) motorisch einstellbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kopfstütze für Kraftfahrzeuginsassen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Der in Rede stehenden Kopfstütze kommt in erster Linie eine Sicherheitsfunktion im Falle eines Heckaufpralls zu. Die Kopfstütze verhindert, dass die im Falle des Heckaufpralls auftretenden Beschleunigungen zu einer Schädigung der Halswirbelsäule des Kraftfahrzeuginsassen führen. Hierfür ist die Kopfstütze mit einem dem Kraftfahrzeuginsassen zugeordneten Prallelement ausgestattet.
Zusätzlich kommt der Kopfstütze auch eine Komfortfunktion zu. Sowohl aus sicherheitstechnischer als auch aus komforttechnischer Sicht wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Prallelement in Fahrtrichtung gesehen nach vorn und nach hinten verstellbar und somit an die Körperhaltung des Fahrzeuginsassen anpassbar ist. Diese Verstellung des Prallelements wird regelmäßig als „Tiefenverstellung” bezeichnet.
Die bekannte Kopfstütze ( EP 1 705 057 B1 ), von der die Erfindung ausgeht, ist mit einem zweiteiligen, das Prallelement aufweisenden Kopfkasten sowie mit einer Tragstruktur ausgestattet. Um die Lage des Prallelements stufenlos und für den Benutzer komfortabel einstellen zu können, ist eine Antriebsanordnung bestehend aus einem Antriebsmotor und einem nachgeschalteten Hebelgetriebe vorgesehen.
Nachteilig bei der bekannten Kopfstütze ist zunächst die Tatsache, dass der konstruktive Aufbau mit einer Vielzahl von Hebeln und entsprechenden Lager aufwendig und damit kostenintensiv ist. Ferner verändert sich das Übersetzungsverhältnis eines solchen Hebelgetriebes während der Verstellung, was zu einer entsprechenden Änderung der Verfahrgeschwindigkeit führt, sofern nicht zusätzliche steuerungstechnische Maßnahmen getroffen werden. Mit der Veränderung des Übersetzungsverhältnisses geht auch das Problem einher, dass ein Aufprall von konstanter Größe bei unterschiedlichen Stellungen entsprechend unterschiedliche Kräfte im Hebelgetriebe bewirkt. Dies erfordert regelmäßig eine Überdimensionierung des Hebelgetriebes, was wiederum zu hohen Kosten führt.
Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, die bekannte Kopfstütze derart auszugestalten und weiterzubilden, dass deren konstruktiver Aufbau bei gleichzeitig erhöhter Robustheit vereinfacht wird.
Das obige Problem wird bei einer Kopfstütze gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Wesentlich ist die Überlegung, dass die Ausstattung des Vorschubgetriebes mit einem Schraubgetriebe mit minimalem konstruktivem Aufwand möglich ist, wobei die resultierende Vorschubrichtung im Wesentlichen parallel zu der Schraubachse ausgerichtet ist.
Mit der Anwendung eines Schraubgetriebes ist das Übersetzungsverhältnis in einem weiten Bereich einstellbar, wobei das Übersetzungsverhältnis während der Verstellung ohne Weiteres konstant gehalten werden kann. Auch das Selbsthemmungsverhalten, das bei einem crashbedingten Aufprall auf das Prallelement von Bedeutung ist, kann durch eine geeignete Auslegung des Schraubgetriebes mit einfachen Mitteln eingestellt werden. Schließlich ist insbesondere bei der Verwendung von Getriebekomponenten aus Kunststoff eine kostengünstige Realisierung möglich.
Vorschlagsgemäß sind mindestens ein erster Schraubkörper und ein koaxial mit dem ersten Schraubkörper in Schraubeingriff stehender, zweiter Schraubkörper vorgesehen. Dabei ist der erste Schraubkörper mittels des Antriebsmotors gegenüber dem zweiten Schraubkörper um eine Schraubachse drehbar, wodurch die Lage des Prallelements motorisch einstellbar ist.
Es darf an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass alle Angaben zu der Drehbarkeit oder axialen Verschiebbarkeit der Schraubkörper stets auf die Schraubachse bezogen sind.
Von besonderer Bedeutung ist vorliegend die Tatsache, dass der Schraubeingriff zwischen den Schraubkörpern als Führung in Vorschubrichtung konstruktiv ausgelegt werden kann. Dies führt zu einer weiteren konstruktiven Vereinfachung und zu einer entsprechenden Kostenreduzierung (Anspruch 4).
Das obige Führungsverhalten des jeweiligen Schraubeingriffs lässt sich gemäß Anspruch 5 dadurch unterstützen, dass der Gewindedurchmesser der Schraubkörper bezogen auf die entsprechende Innenabmessung des Kopfkastens groß ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 einen Kraftfahrzeugsitz mit einer vorschlagsgemäßen Kopfstütze in einer schematischen Seitenansicht,
2 die Kopfstütze gemäß 1 in einer Explosionsansicht,
3 die Kopfstütze gemäß 2 a) in der eingefahrenen Stellung und b) in der ausgefahrenen Stellung, jeweils in einer geschnittenen Seitenansicht,
4 die Kopfstütze gemäß 1 in einer weiteren Ausführungsform a) in der eingefahrenen Stellung und b) in der ausgefahrenen Stellung, jeweils in einer geschnittenen Seitenansicht,
5 die Kopfstütze gemäß 1 in einer weiteren Ausführungsform a) in der eingefahrenen Stellung und b) in der ausgefahrenen Stellung, jeweils in einer geschnittenen Seitenansicht.
Es darf vorab darauf hingewiesen werden, dass die vorschlagsgemäße Kopfstütze 1 insbesondere einem Kraftfahrzeugsitz zugeordnet ist. Darunter fallen Vordersitze, Fondsitze, Rückbänke o. dgl.. Die Befestigung der Kopfstütze 1 kann an dem jeweiligen Kraftfahrzeugsitz oder aber an anderen Teilen, insbesondere Karosserieteilen, vorgesehen sein.
Die in der Zeichnung dargestellte Kopfstütze 1 ist der Rückenlehne 2 eines Kraftfahrzeugsitzes 3 zugeordnet, was nicht beschränkend zu verstehen ist. Die Kopfstütze 1 ist mit einem Kopfkasten 4 und einer Tragstruktur 5 ausgestattet, wobei die Tragstruktur 5 eine mechanische Kopplung zwischen der Kopfstütze 1 und der Rückenlehne 2 bereitstellt. Die Tragstruktur 5 kann je nach Ausgestaltung eine Höhenverstellung für die Kopfstütze 1 insgesamt umfassen.
Dem Kopfkasten 4 ist ein Prallelement 6 zugeordnet, das im montierten Zustand vorzugsweise in Fahrtrichtung ausgerichtet ist. Der Kopfkasten 4 ist regelmässig von einer Polsterung umgeben, die in der Zeichnung lediglich angedeutet ist. Denkbar ist auch, dass der Kopfkasten 4 selbst aus einer Art Polsterung besteht.
Zur Tiefenverstellung des Prallelements 6 ist im Kopfkasten 4 eine motorische Antriebsanordnung 7 gelegen, die im Einzelnen der Erzeugung einer linearen Vorschubbewegung des Prallelements 6 gegenüber der Tragstruktur 5 dient. Dabei weist die Antriebsanordnung 7 einen hier und vorzugsweise elektrischen Antriebsmotor 8 und ein dem Antriebsmotor 8 nachgeschaltetes Vorschubgetriebe 9 auf.
Eine bevorzugte Realisierung des Antriebsmotors 8 ist für die drei dargestellten Ausführungsbeispiele der Darstellung in 2 zu entnehmen.
2 zeigt auch, dass das Vorschubgetriebe 9 ein Schraubgetriebe mit einem ersten Schraubkörper 10 und einem koaxial mit dem ersten Schraubkörper 10 in Schraubeingriff stehenden, zweiten Schraubkörper 11 aufweist. Der erste Schraubkörper 10 ist in noch zu erläuternder Weise mittels des Antriebsmotors 8 gegenüber dem zweiten Schraubkörper 11 um eine Schraubachse 12 drehbar, wodurch die Lage des Prallelements 6 motorisch einstellbar ist.
Die Schraubachse 12 ist hier und vorzugsweise parallel zu der Bewegungsbahn des Prallelements 6 ausgerichtet. Je nach Kopplung des Vorschubgetriebes 9 mit dem Kopfkasten 4 sind Abweichungen von dieser parallelen Ausrichtung möglich.
Bei dem in den 2 und 3 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ferner ein dritter Schraubkörper 13 vorgesehen, der ebenfalls mit dem ersten Schraubkörper 10 in Schraubeingriff steht, wobei die motorische Drehung des ersten Schraubkörpers 10 gegenüber dem zweiten Schraubkörper 11 auch mit einer Drehung des ersten Schraubkörpers 10 gegenüber dem dritten Schraubkörper 13 einhergeht. Durch die Realisierung des dritten Schraubkörpers 13 ist eine Erweiterung der Vorschubbewegung nach Art einer Teleskop-Spindelanordnung erzeugbar.
Für die Schraubeingriffe ist jeweils ein Gewinde und ein zu dem Gewinde korrespondierendes Gegengewinde oder ein zu dem Gewinde korrespondierender Mitnehmer o. dgl. vorzusehen. Vorschlagsgemäß weist daher zumindest einer der Schraubkörper 10, 11, 13 je nach Schraubeingriff ein Innengewinde 10a, 11a und/oder ein Außengewinde 10b, 11b, 13b auf.
Hier und vorzugsweise sind der erste Schraubkörper 10 und, soweit vorhanden, der dritte Schraubkörper 13 jeweils im Wesentlichen hülsenförmig ausgestaltet. Dies ist im Hinblick auf den Materialeinsatz vorteilhaft. Von der Hülsenform kann aber auch abgewichen werden. Beispielsweise kann bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel der zweite Schraubkörper 11 als Vollkörper o. dgl. ausgestaltet sein.
Bei geeigneter Ausgestaltung der Schraubkörper 10, 11, 13 lässt sich erreichen, dass der Schraubeingriff zwischen dem ersten Schraubkörper 10 und dem zweiten Schraubkörper 11 und, alternativ oder zusätzlich, zwischen dem ersten Schraubkörper 10 und dem dritten Schraubkörper 13 als Führung in Richtung der Schraubachse 12 wirkt. Damit lässt sich der Aufwand für die Realisierung entsprechender Führungen ganz erheblich reduzieren.
Insbesondere im Hinblick auf die obigen Führungseigenschaften der jeweiligen Schraubeingriffe ist es in besonders bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, dass der Durchmesser der Schraubkörper 10, 11, 13 größer als die wirksame Länge des jeweiligen Schraubkörpers 10, 11, 13 in Richtung der Schraubachse 12, und insbesondere größer als der maximale Vorschubweg des Prallelements 6 ist. Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser der Schraubkörper 10, 11, 13 nur geringfügig kleiner als die entsprechende Innenabmessung des Kopfkastens 4.
Je nach Anwendungsfall sind unterschiedliche Varianten für die Realisierung der Tragstruktur 5 denkbar. Hier und vorzugsweise weist die Tragstruktur 5 zwei vorzugsweise rohrförmige Haltestangen 5a, 5b auf, die im montierten Zustand in eine Aufnahme 14 der Rückenlehne 2 eintauchen. Bei der Befestigung der Kopfstütze 1 an einem Karosserieteil o. dgl. stehen die Haltestangen entsprechend mit einer Seitenwand o. dgl. in Eingriff.
Bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen sind die beiden Haltestangen 5a, 5b im Kopfkasten 4 über einen rahmenartigen Abschnitt 5c miteinander verbunden. Hier und vorzugsweise gehen die beiden Haltestangen 5a, 5b über den rahmenartigen Abschnitt 5c sogar ineinander über.
Bei dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel bemerkenswert ist die Befestigung des zweiten Schraubkörpers 11 an der Tragstruktur 5. Dabei weist der zweite Schraubkörper 11 einen im Wesentlichen rinnenförmigen Befestigungsabschnitt 11c auf, in dem die Tragstruktur 5 verläuft. Damit ist auf einfache Weise ein Formschluss zwischen dem zweiten Schraubkörper 11 und der Tragstruktur 5, hier dem rahmenartigen Abschnitt 5c der Tragstruktur 5, realisiert.
Die vorschlagsgemäße Lösung lässt sich auf alle denkbaren Bauarten von Kopfkästen 4 anwenden. Bei den in den 2 bis 4 dargestellten Ausführungsformen weist der Kopfkasten 4 ein vorderes Kopfkastenteil 4a mit dem Prallelement 6 und ein hinteres Kopfkastenteil 4b auf, wobei hier die beiden Kopfkastenteile 4a, 4b je nach Vorschubbewegung teleskopartig ineinander laufen.
Bei dem in 4 dargestellten, noch zu erläuternden Ausführungsbeispiel ist besonders interessant, dass das hintere Kopfkastenteil 4b fest an der Tragstruktur 5 angeordnet ist. Der hiermit verbundene Vorteil besteht beispielsweise darin, dass das hintere Kopfkastenteil 4b regelmäßig der Aufnahme eines Displays o. dgl. dient.
Grundsätzlich kann es aber auch vorteilhaft sein, dass der Kopfkasten 4 als im Wesentlichen geschlossene, formstabile Struktur ausgestaltet ist. Dann geht die Vorschubbewegung mit einer Verstellung des gesamten Kopfkastens 4 gegenüber der Tragstruktur 5 einher. Dabei kann der Kopfkasten 4 wie oben ein vorderes Kopfkastenteil 4a und ein hinteres Kopfkastenteil 4b aufweisen, die allerdings starr miteinander verbunden sind. Ein Kopfkasten 4 mit im Wesentlichen geschlossener, formstabiler Struktur ist in 5 angedeutet.
Vorteilhaft bei dem obigen, geschlossenen und formstabilen Kopfkasten 4 ist die Tatsache, dass bei einer Vorschubbewegung kein Spalt zwischen Kopfkasten teilen entsteht. Entsprechend kann auf aufwendige Abdeckmaßnahmen vollständig verzichtet werden.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele im Detail erläutert.
Bei dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der erste Schraubkörper 10 bezogen auf die Tragstruktur 5 drehbar und axial verstellbar angeordnet. Der zweite Schraubkörper 11 dagegen ist bezogen auf die Tragstruktur 5 drehfest und axialfest angeordnet. Der dritte Schraubkörper 13 ist schließlich bezogen auf die Tragstruktur 5 drehfest und axial verstellbar angeordnet.
Es lässt sich der Darstellung in 2 entnehmen, dass der erste Schraubkörper 10 ein Innengewinde 10a und ein Außengewinde 10b, der zweite Schraubkörper 11 ein Innengewinde 11a und der dritte Schraubkörper 13 ein Außengewinde 13b aufweist.
Mit der obigen Konstellation bewirkt ein motorisches Drehen des ersten Schraubkörpers 10 aus der in 3a) gezeigten Stellung heraus das Eindrehen des ersten Schraubkörpers 10 in den feststehenden zweiten Schraubkörper 11 und gleichzeitig das Herausschieben des dritten Schraubkörpers 13 aus dem ersten Schraubkörper 10 nach Art einer Teleskospindel.
Dadurch, dass der erste Schraubkörper 10 bezogen auf das hintere Kopfkastenteil 4b in noch zu erläuternder Weise axialfest angeordnet ist, folgt das hintere Kopfkastenteil 4b der axialen Verstellung des ersten Schraubkörpers 10. Dadurch, dass der dritte Schraubkörper 13 bezogen auf das vordere Kopfkastenteil 4a axialfest angeordnet ist, folgt das vordere Kopfkastenteil 4a der Verstellung des dritten Schraubkörpers 13, was letztlich der Verstellung des Prallelements 6 entspricht.
Bei dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist es so, dass das hintere Kopfkastenteil 4b dem vorderen Kopfkastenteil 4a gewissermaßen „nachläuft”. Damit ist die resultierende Relativbewegung zwischen den beiden Kopfkastenteilen 4a, 4b vergleichweise gering, wodurch allenfalls ein geringer Spalt zwischen den beiden Kopfkastenteilen 4a, 4b entsteht. Bei dem in den 2 und 3 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein solcher Spalt überhaupt nichtvorhanden, da sich die beiden Kopfkastenteile 4a, 4b durch deren Teleskopierbarkeit überlappen.
Von besonderem Vorteil bei dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auch die Tatsache, dass trotz vergleichsweise großem Verstellweg des Prallelements 6 die Tiefe des Kopfkastens 4 insgesamt entlang der Schraubachse 12 gesehen gering ist. Dies geht einerseits auf das obige ”Nachlaufen” des hinteren Kopfkastenteils 4b und andererseits auf die Realisierung des dritten Schraubkörpers 13 nach Art einer Teleskopspindel zurück.
Für die Anordnung des ersten Schraubkörpers 10 ist eine Alternative denkbar, die auch die oben beschriebenen Vorteile aufweist. Grundsätzlich ist es nämlich denkbar, dass der erste Schraubkörper 10 bezogen auf das vordere Kopfkastenteil 4a axialfest angeordnet ist und dass der dritte Schraubkörper 13 bezogen auf das hintere Kopfkastenteil 4b axialfest angeordnet ist. Je nach konstruktiven Randbedingungen ist die eine oder andere Variante zu wählen.
Hier und vorzugsweise ist es so, dass bei einer motorischen Verstellung des Prallelements 6 dem hinteren Kopfkastenteil 4b gegenüber dem vorderen Kopfkastenteil 4a, jeweils bezogen auf die Tragstruktur 5, ein geringerer Vorschubweg zukommt. Damit lässt sich insbesondere in der eingefahrenen Stellung (3a)) eine recht kompakte Anordnung realisieren.
Ein weiteres bevorzugtes, hier nicht dargestelltes Ausführungsbeispiel entspricht vom grundsätzlichen Aufbau her dem in den 2 und 3 dargestellten Aufbau, wobei auf die Realisierung eines dritten Schraubkörpers 13 verzichtet wurde. Wesentlich ist bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel, dass der erste Schraubkörper 10 bezogen auf den Kopfkasten 4 insgesamt axialfest angeordnet ist. Dies bedeutet, dass der gesamte Kopfkasten 4 dem Einschrauben des ersten Schraubkörpers 10 in den zweiten Schraubkörper 11 folgt. Diese Variante ist entsprechend für den oben angesprochenen Aufbau des Formkastens 4 mit formstabiler Struktur vorgesehen.
Bei einem weiteren bevorzugten, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass der erste Schraubkörper 10 bezogen auf das vordere Kopfkastenteil 4a axialfest angeordnet ist, wobei auch hier auf einen dritten Schraubkörper 13 verzichtet wird. Hier folgt das vordere Kopfkastenteil 4a dem Einschrauben des ersten Schraubkörpers 10 in den zweiten Schraubkörper 11, während das zweite Kopfkastenteil 4b fest an der Tragstruktur 5 angeordnet ist.
Die beiden letztgenannten Ausführungsbeispiele zeichnen sich durch ihre besonders einfache konstruktive Realisierbarkeit aus, da, wie erläutert, auf einen dritten Schraubkörper 13 verzichtet worden ist.
Bei den in den 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispielen ist der erste Schraubkörper 10 bezogen auf die Tragstruktur 5 drehbar und axialfest angeordnet. Der zweite Schraubkörper 11 dagegen ist bezogen auf die Tragstruktur 5 drehfest und axial verstellbar angeordnet.
Hier und vorzugsweise weist der erste Schraubkörper 10 ein Innengewinde 10a und der zweite Schraubkörper 11 ein entsprechendes Außengewinde 11b auf. Dabei ist der zweite Schraubkörper 11 bezogen auf das vordere Kopfkastenteil 4a axialfest angeordnet.
Ausgehend von der in 4a) gezeigten Stellung bewirkt ein motorisches Drehen des ersten Schraubkörpers 10 das Herausschieben des zweiten Schraubkörpers 11 bis zu der in 4b) gezeigten Stellung. Letztlich entspricht das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, dass bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel das hintere Kopfkastenteil 4b der Verstellung des vorderen Kopfkastenteils 4a nicht nachgeführt wird. Entsprechend kann hier zwischen den beiden Kopfkastenteilen 4a, 4b grundsätzlich ein Spalt entstehen. Dem kann mit einer weiträumigen Überlappung zwischen den beiden Kopfkastenteilen 4a, 4b oder mit einer Blende 15 o. dgl. entgegengewirkt werden. Anstelle der Blende 15 kann auch eine Polsterabdeckung o. dgl. Anwendung finden.
Das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel ist dem Aufbau des in 4 dargestellten Ausführungsbeispiels ähnlich. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass der Kopfkasten 4 nicht teleskopierbar, sondern formstabil ausgestaltet ist. Um die bezogen auf die Tragstruktur 5 axialfeste Anordnung des ersten Schraubkörpers 10 zu realisieren, ist der erste Schraubkörper 10 nunmehr unmittelbar an der Tragstruktur 5 angeordnet. Im Übrigen entspricht die Funktionsweise der Funktionsweise des in 4 dargestellten Ausführungsbeispiels.
Die Realisierung der motorischen Drehung des ersten Schraubkörpers 10 ist für alle dargestellten Ausführungsbeispiele im Grundsatz gleich vorgesehen. Dabei ist der Antriebsmotor 8 vorzugsweise über ein Schneckengetriebe 16 antriebstechnisch mit dem ersten Schraubkörper 10 gekoppelt. Entsprechend weist der Antriebsmotor 8 eine Antriebsschnecke 17 auf, die mit einer an dem ersten Schraubkörper 10 angeordneten Außenverzahnung 18 in Eingriff steht.
Es darf darauf hingewiesen werden, dass an Stelle des Schneckengetriebes auch ein Stirnradgetriebe o. dgl. Anwendung finden kann. Allerdings hat sich das Schneckengetriebe hier durch seine Kompaktheit bewährt.
Es lässt sich der Darstellung in 2 entnehmen, dass ein Getriebegehäuse 19 vorgesehen ist, das den Antriebsmotor 8, hier die Antriebsschnecke 17 des Antriebsmotors 8, in Eingriff mit dem ersten Schraubkörper 10, hier mit der Außenverzahnung 18 des ersten Schraubkörpers 10, hält. Hierfür weist das Getriebegehäuse 19 einen Befestigungsabschnitt 20 für den ersten Schraubkörper 10 auf. Der Befestigungsabschnitt 20 ist hier und vorzugsweise als ringförmiger Befestigungsabschnitt 20 ausgestaltet, der den ersten Schraubkörper 10 insbesondere umschließt. Der Begriff „ringförmig ist hier weit zu verstehen und umfasst beispielsweise auch Ausgestaltungen mit quadratischer Außenform und runder Innenform.
Es sind aber auch andere vorteilhafte Varianten für den Befestigungsabschnitt 20 denkbar. Beispielsweise kann der Befestigungsabschnitt 20 einzelne, voneinander beabstandete Ringsegmente umfassen. Denkbar ist auch, dass der Befestigungsabschnitt 20 nur punktuell, insbesondere an mehreren Stellen, auf den ersten Schraubkörper 10 wirkt.
Interessant ist die Tatsache, dass der hier und vorzugsweise ringförmige Befestigungsabschnitt 20 den ersten Schraubkörper 10 je nach Ausführungsbeispiel gegenüber der Tragstruktur 5 (5), gegenüber einem Kopfkastenteil 4a, 4b (3, 4) oder gegenüber dem Kopfkasten 4 insgesamt axial festlegt. Insoweit kommt dem Getriebegehäuse 19 mit seinem Befestigungsabschnitt 20 eine Doppelfunktion zu.
Im Einzelnen legt bei dem in den 2, 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der insbesondere ringförmige Befestigungsabschnitt 20 den ersten Schraubkörper 10 gegenüber dem hinteren Kopfkastenteil 4b axial fest. Das gleiche gilt für das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel. Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel legt der Befestigungsabschnitt 20 den ersten Schraubkörper 10 gegenüber der Tragstruktur 5 axial fest.
Der obige Eingriff des Befestigungsabschnitts 20 mit dem ersten Schraubkörper 10 erfolgt vorzugsweise im Bereich der Außenverzahnung 18 des ersten Schraubkörpers 10. Dies ist sachgerecht, da dem Getriebegehäuse 19 ohnehin die Funktion zukommt, die Antriebsschnecke 17 des Antriebsmotors 8 in Eingriff mit der Außenverzahnung 18 des ersten Schraubkörpers 10 zu halten.
Um ein ungewünschtes, selbsttätiges Verstellen des Prallelements 6 zu vermeiden und um die im Falle eines Aufpralls auftretenden Kräfte aufnehmen zu können, ist die Antriebsanordnung 7 vorzugsweise selbsthemmend ausgestaltet. Dabei ist es hier und vorzugsweise so, dass das Schraubgetriebe 9 bereits für sich genommen selbsthemmend ausgestaltet ist. Dies lässt sich beispielsweise durch eine geeignete Wahl der jeweiligen Materialpaarungen zwischen den Schraubkörpern 10, 11, 13 sowie durch eine geeignete Wahl der jeweiligen Gewindesteigungen realisieren.
Das Schraubgetriebe 9, insbesondere der Schraubeingriff zwischen dem ersten Schraubkörper 10 und dem zweiten Schraubkörper 11 und ggf. dem dritten Schraubkörper 13, stellt bereits eine gewisse Führung in Richtung der Schraubachse 12 bereit. Bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen ist es aber auch vorgesehen, dass mindestens einem der Schraubkörper 10, 11, 13 eine separate Führung im Hinblick auf deren Drehbarkeit und/oder deren axialen Verschiebbarkeit zugeordnet ist. Bei der in 3 dargestellten Anordnung sind in diesem Zusammenhang Führungsstege 21a vorgesehen, die der drehfesten Führung des dritten Schraubkörpers 13 dienen. Diese Führungsstege 21a sind auch bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen und dort dem zweiten Schraubkörper 11 zugeordnet.
Das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ferner eine zusätzliche Drehlagerung 22 für den ersten Schraubkörper 10. Eine solche zusätzliche Drehlagerung 22 ist auch bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen.
Es lässt sich der Darstellung in 2 entnehmen, dass zusätzlich am hinteren Kopfkastenteil 4b zwei seitliche Führungsstege 21b vorgesehen sind, die der Führung des hinteren Kopfkastenteils 4b gegenüber der Tragstruktur 5 dienen und die in entsprechende Führungsausformungen 21c an der Tragstruktur 5 eingreifen. Die Führungsausformungen 21c werden, wie auch der rinnenförmige Befestigungsabschnitt 11c, vorzugsweise durch den zweiten Schraubkörper 11 gebildet.
Interessant ist bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel noch die Tatsache, dass der zweite Schraubkörper 11 mit einem vorzugsweise mittigen Führungsdorn 23 ausgestattet ist, der in einer tragstrukturfesten Führung 24 läuft. Diese Führung 24 dient der drehfesten Führung des zweiten Schraubkörpers 11 in Richtung der Schraubachse 12.
Bei den zusätzlichen Führungen und/oder Lagerungen kann es sich um Gleit- oder Rollenführungen bzw. Gleit- oder Rollenlagerungen handeln.
Es darf darauf hingewiesen werden, dass die jeweilige Steigung der Gewinde der Schraubkörper 10, 11, 13 insbesondere auf die benötigte Getriebeübersetzung und an das benötigte Selbsthemmungsverhalten eingestellt werden können.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der gesamte Vorschubweg mit weniger als einer vollen Umdrehung des ersten Schraubkörpers 10 verbunden ist. Damit lässt sich zur Realisierung eines Blockbetriebs ein entsprechender Anschlag unmittelbar am ersten Schraubkörper 10 anbringen. Ein Vorblock-Fahren des gesamten Antriebstranges ist damit nicht erforderlich.
Denkbar ist aber auch, dass das Durchlaufen des gesamten Vorschubweges mit mehreren Umdrehungen des ersten Schraubkörpers 10 verbunden ist. Damit lässt sich eine besonders feine Einstellung der Lage des Prallelements 6 erzielen.
Für die Realisierung der Gewinde der Schraubkörper 10, 11, 13 sind je nach Anwendungsfall unterschiedliche vorteilhafte Varianten denkbar. Beispielsweise können die Gewindegänge auch durch eine Anzahl versetzt angeordneter Stegabschnitte gebildet sein. Dies ist bei dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel für das Innengewinde 10b des ersten Schraubkörpers 10 der Fall. Hier wird deutlich, dass der Begriff ”Schraubkörper” vorliegend weit zu verstehen ist.
Die Gewinde der Schraubkörper 10, 11, 13 können auch mit einem oder mit mehreren Gewindegängen ausgestattet sein. Bei den dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispielen handelt es sich bei den Gewinden jeweils um viergängige Gewinde. Denkbar ist auch, dass die Geometrien einzelner Gewindegänge unterschiedlich gewählt sind. Durch eine geeignete Auslegung der Gewindegänge kann insbesondere eine Spielfreiheit für das Vorschubgetriebe 9 erzielt werden. Mit einer solchen Spielfreiheit lassen sich auf das Schraubgetriebe zurückgehende Klappergeräusche weitgehend ausschließen.
Sofern zwei unterschiedliche Schraubeingriffe realisiert sind, beispielsweise ein Schraubeingriff zwischen dem ersten Schraubkörper 10 und dem zweiten Schraubkörper 11 einerseits und dem ersten Schraubkörper 10 und dem dritten Schraubkörper 13 andererseits (2, 3), kann es vorteilhaft sein, die den beiden Schraubeingriffen jeweils zugeordnete Gewindesteigungen unterschiedlich auszulegen. Damit lässt sich auf einfache Weise erreichen, dass bei einer motorischen Verstellung des Prallelements 6 dem hinteren Kopfkastenteil 4b gegenüber dem vorderen Kopfkastenteil 4a ein geringerer Vorschubweg zukommt, was weiter oben schon angesprochen worden ist.
Eine unterschiedliche Auslegung der Schraubeingriffe kann auch im Hinblick auf die Vermeidung von Fehlern bei der manuellen Montage vorteilhaft sein. Hier können für zwei unterschiedliche Schraubeingriffe Gewinde unterschiedlicher Steigung oder unterschiedlicher Anzahl von Gewindegängen Anwendung finden. Damit lässt sich leicht sicherstellen, dass bei der manuellen Montage nur die einander zugeordneten Schraubkörper 10, 11, 13 ineinander geschraubt werden.
Schließlich darf noch darauf hingewiesen werden, dass das Vorschubgetriebe 9 mehrere Schraubgetriebe aufweisen kann, die im Kopfkasten 4 insbesondere nebeneinander angeordnet sein können. Im Hinblick auf die Ausgestaltung der einzelnen Schraubgetriebe darf auf die obigen Ausführungen verwiesen werden.

1: Kopfstütze
2: Rückenlehne
3: Kraftfahrzeugsitz
4: Kopfkasten
4a: vorderes Kopfkastenteil
4b: hinteres Kopfkastenteil
5: Tragstruktur
5a: rohrförmige Haltestange
5b: rohrförmige Haltestange
5c: rahmenartiger Abschnitt
6: Prallelement
7: Antriebsanordnung
8: Antriebsmotor
9: Vorschubgetriebe
10: erster Schraubkörper
10a: Innengewinde
10b: Außengewinde
11: zweiter Schraubkörper
11a: Innengewinde
11b: Außengewinde
11c: Befestigungsabschnitt
12: Schraubachse
13: dritter Schraubkörper
13b: Außengewinde
14: Aufnahme
15: Blende
16: Schneckengetriebe
17: Antriebsschnecke
18: Außenverzahnung
19: Getriebegehäuse
20: Befestigungsabschnitt
21a, b: Führungsstege
21c: Führungsausformung
22: Drehlagerung
23: Führungsdorn
24: Führung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1705057 B1 [0004]

Claims

Kopfstütze für Kraftfahrzeuginsassen mit einem Kopfkasten (4) und mit einer Tragstruktur (5), mit einem dem Kopfkasten (4) zugeordneten Prallelement (6) und mit einer im Kopfkasten (4) gelegenen motorischen Antriebsanordnung (7) zur Tiefenverstellung des Prallelements (6) gegenüber der Tragstruktur (5), wobei die Antriebsanordnung (7) einen insbesondere elektrischen Antriebsmotor (8) und ein dem Antriebsmotor (8) nachgeschaltetes Vorschubgetriebe (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorschubgetriebe (9) ein Schraubgetriebe mit einem ersten Schraubkörper (10) und einem koaxial mit dem ersten Schraubkörper (10) in Schraubeingriff stehenden, zweiten Schraubkörper (11) aufweist und dass der erste Schraubkörper (10) mittels des Antriebsmotors (8) gegenüber dem zweiten Schraubkörper (11) um eine Schraubachse (12) drehbar ist und dass damit die Lage des Prallelements (6) motorisch einstellbar ist.
Kopfstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Schraubkörper (13) vorgesehen ist, der mit dem ersten Schraubkörper (10) in Schraubeingriff steht und dass die motorische Drehung des ersten Schraubkörpers (10) gegenüber dem zweiten Schraubkörper (11) auch mit einer Drehung des ersten Schraubkörpers (10) gegenüber dem dritten Schraubkörper (13) einhergeht und dass damit eine Erweiterung der Vorschubbewegung des Prallelements (6) bewirkbar ist.
Kopfstütze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Schraubkörper (10, 11, 13) je nach Schraubeingriff ein Innengewinde (10a, 11a) und/oder ein Außengewinde (10b, 11b, 13b) aufweist, vorzugsweise, dass zumindest einer der Schraubkörper (10, 11, 13) im Wesentlichen hülsenförmig ausgestaltet ist.
Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubkörper (10, 11, 13) so ausgestaltet sind, dass der Schraubeingriff zwischen dem ersten Schraubkörper (10) und dem zweiten Schraubkörper (11) und/oder zwischen dem ersten Schraubkörper (10) und dem dritten Schraubkörper (13) als Führung in Richtung der Schraubachse (12) wirkt.
Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Schraubkörper (10, 11, 13) größer als die wirksame Länge des jeweiligen Schraubkörpers (10, 11, 13), insbesondere größer als der maximale Vorschubweg des Prallelements (6) ist, vorzugsweise, dass der Durchmesser der Schraubkörper (10, 11, 13) nur geringfügig kleiner als die entsprechende Innenabmessung des Kopfkastens (4) ist.
Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (5) zwei insbesondere rohrförmige Haltestangen (5a, 5b) aufweist, die im montierten Zustand vorzugsweise in eine Aufnahme (14) einer Rückenlehne (2) eintauchen, vorzugsweise, dass die beiden Haltestangen (5a, 5b) im Kopfkasten (4) über einen rahmenartigen Abschnitt (5c) miteinander verbunden sind und vorzugsweise ineinander übergehen.
Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfkasten (4) ein vorderes Kopfkastenteil (4a) mit dem Prallelement (6) und ein hinteres Kopfkastenteil (4b) aufweist, vorzugsweise, dass die beiden Kopfkastenteile (4a, 4b) je nach Vorschubbewegung teleskopartig ineinanderlaufen, weiter vorzugsweise, dass das hintere Kopfkastenteil (4b) fest an der Tragstruktur (5) angeordnet ist.
Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfkasten (4) als im Wesentlichen geschlossene, formstabile Struktur ausgestaltet ist und dass die Vorschubbewegung mit einer Verstellung des gesamten Kopfkastens (4) gegenüber der Tragstruktur (5) einhergeht.
Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schraubkörper (10) bezogen auf die Tragstruktur (5) drehbar und axial verstellbar angeordnet ist, vorzugsweise, dass der zweite Schraubkörper (11) bezogen auf die Tragstruktur (5) drehfest und axialfest angeordnet ist.
Kopfstück nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Schraubkörper (13) bezogen auf die Tragstruktur (5) drehfest und axial verstellbar angeordnet ist.
Kopfstütze nach Anspruch 3 und ggf. nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schraubkörper (10) ein Innengewinde (10a) und ein Außengewinde (10b), der zweite Schraubkörper (11) ein Innengewinde (11a) und der dritte Schraubkörper (13) ein Außengewinde (13b) aufweist.
Kopfstütze nach Anspruch 7 und nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schraubkörper (10) bezogen auf eines der Kopfkastenteile (4a, 4b), insbesondere bezogen auf das hintere Kopfkastenteil (4b), axialfest angeordnet ist, vorzugsweise, dass der dritte Schraubkörper (13) bezogen auf das andere der Kopfkastenteile (4a, 4b), insbesondere bezogen auf das vordere Kopfkastenteil (4a), axialfest angeordnet ist.
Kopfstütze nach Anspruch 7 und nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer motorischen Verstellung des Prallelements (6) dem hinteren Kopfkastenteil (4b) gegenüber dem vorderen Kopfkastenteil (4a), jeweils bezogen auf die Tragstruktur (5), ein geringerer Vorschubweg zukommt.
Kopfstütze nach Anspruch 8 und nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schraubkörper (10) bezogen auf den Kopfkasten (4) axialfest angeordnet ist.
Kopfstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schraubkörper (10) bezogen auf die Tragstruktur (5) drehbar und axialfest angeordnet ist, vorzugsweise, dass der zweite Schraubkörper (11) bezogen auf die Tragstruktur (5) drehfest und axial verstellbar angeordnet ist.
Kopfstütze nach Anspruch 15, dass der erste Schraubkörper (10) ein Innengewinde (10a) und der zweite Schraubkörper (11) ein Außengewinde (11b) aufweist.
Kopfstütze nach Anspruch 7 und nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schraubkörper (11) bezogen auf eines der Kopfkastenteile (4a, 4b), insbesondere bezogen auf das vordere Kopfkastenteil (4a), axialfest angeordnet ist.
Kopfstütze nach Anspruch 8 und nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schraubkörper (11) bezogen auf den Kopfkasten (4) axialfest angeordnet ist.
Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (8) über ein Schneckengetriebe (16) antriebstechnisch mit dem ersten Schraubkörper (10) gekoppelt ist, vorzugsweise, dass der Antriebsmotor (8) eine Antriebsschnecke (17) aufweist, die mit einer an dem ersten Schraubkörper (10) angeordneten Außenverzahnung (18) in Eingriff steht.
Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebegehäuse (19) vorgesehen ist, das den Antriebsmotor (8), insbesondere die Antriebsschnecke (17) des Antriebsmotors (8), in Eingriff mit dem ersten Schraubkörper (10), insbesondere der Außenverzahnung (18) des ersten Schraubkörpers (10), hält.
Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (19) einen Befestigungsabschnitt (20) für den ersten Schraubkörper (10) aufweist, vorzugsweise, dass der Befestigungsabschnitt (20) ringförmig ausgestaltet ist, weiter vorzugsweise, dass der Befestigungsabschnitt (20) den ersten Schraubkörper (10) umschließt.
Kopfstütze nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der insbesondere ringförmige Befestigungsabschnitt (20) den ersten Schraubkörper (10) gegenüber der Tragstruktur (5) oder einem Kopfkastenteil (4a, 4b) oder dem Kopfkasten (4) insgesamt axial festlegt.
Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung (7) selbsthemmend ausgestaltet ist, vorzugsweise, dass das Schraubgetriebe (9) für sich genommen selbsthemmend ausgestaltet ist.
Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem der Schraubkörper (10, 11, 13) eine zusätzliche Führung (21, 22, 23, 24) im Hinblick auf deren Drehbarkeit und/oder deren axialen Verschiebbarkeit zugeordnet ist.