Verstellvorrichtung für eine Kopfstütze sowie Montageverfahren für eine derartige Verstellvorrichtung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verstellvorrichtung für eine Kopfstüt- ze und ein Montageverfahren für eine derartige Verstellvorrichtung. Zudem wird ein Kit zur wahlweisen Ausrüstung eines Fahrzeugs mit einer manuellen oder einer elektrisch betriebenen Kopfstütze unter Verwendung der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung bereitgestellt.

Sitze in Kraftfahrzeugen sind üblicherweise mit höhenverstellbaren Kopfstützen ausgerüstet. Zunächst erfolgte die Höhenverstellung derartiger Kopfstützen manuell, beispielsweise einfach durch Herausziehen oder Hineindrücken der Kopfstütze in den jeweiligen Sitz. In den letzten Jahren wurden zunehmend auch elektrische Höhenverstellungen verwendet, welche im Allgemeinen einen höheren Komfort für die Fahr- zeuginsassen bei der Höhenverstellung der Kopfstütze bieten.

Derartige Höhenverstelleinrichtungen benötigen häufig viel Platz und sind daher nur schwer nachrüstbar. Auch ist häufig eine spezielle Ausgestaltung des Sitzes erforderlich, um eine derartige Verstellvorrichtung in den Sitz einbauen zu können. Da beispielsweise Kraftfahrzeuge häufig mit verschiedenen Ausstattungen, zum Beispiel mit und ohne elektrisch verstellbare Kopfstütze angeboten werden, müssen daher auch verschiedene Sitztypen hergestellt werden, je nach gewünschter Art der Höhenverstellung. Dies verursacht zusätzliche Kosten.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verstellvorrichtung für eine Kopfstütze bereitzustellen, welche kompakt ist und einfach nachgerüstet werden kann. Zudem ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Verstellvorrichtung bereitzustellen, welche zumindest ohne wesentliche änderungen auch in Kraftfahrzeugsitze, welche für manuelle Kopfstützen ausgelegt sind, eingebaut werden kann. Weiterhin sollen entsprechende Sitze und Kits bereitgestellt werden.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3 sowie ein Montageverfahren nach Anspruch 12 bereit. Die abhängigen Ansprüchen definieren weitere Ausfuhrungsformen der vorliegenden Erfindung sowie einen Sitz und ein Kit mit der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Verstellvorrichtung bereitgestellt, welche eine Antriebseinheit, eine im Wesentlichen koaxial zur Antriebseinheit angeordnete Gewindespindel und ein Kopplungselement umfasst, wobei das Kopplungselement mit der Gewindespindel in Eingriff steht und eine Aufnahme für eine Kopfstütze aufweist. Eine solche Verstellvorrichtung ist durch die koaxiale Anordnung der Gewindespindel und der Antriebseinheit sehr kompakt.

Unter „im Wesentlichen koaxial" ist dabei eine Anordnung zu verstehen, bei welcher die Gewindespindel allenfalls einen geringen Platzbedarf versetzt zu der Antriebsein- heit aufweist, d.h. auch eine Anordnung der Gewindespindel unmittelbar benachbart zu der Antriebseinheit ist möglich, wobei eine möglichst exakte koaxiale Anordnung bevorzugt ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Verstellvorrichtung mit einer Gewindespin- del, einer Führungsschiene und mit einer Kopplungseinheit bereitgestellt, wobei in diesem Fall die relative Anordnung einer Antriebseinheit zu der Gewindespindel im Wesentlichen beliebig ist.

Ein Elektromotor kann zusammen mit einem Getriebe die Antriebseinheit bilden.

Die Verstellvorrichtung kann weiterhin eine Führungsschiene umfassen, welche parallel zur Gewindespindel läuft und mit dem Kopplungselement gekoppelt ist, um ein Verdrehen des Kopplungselements zu verhindern.

Die Antriebseinheit kann in einem Gehäuse angeordnet sein, welches gleichzeitig eine Führung für die Kopfstütze aufweist. Ein derartiges Gehäuse kann auf einfache Weise in einer an einem Sitz angebrachten Metallhülse montiert werden.

Derartige Metallhülsen sind häufig ohnehin vorhanden, um auch manuell verstellbare Kopfstützen aufzunehmen. Daher ist in einem derartigen Fall eine einfache Umrüstung eines Sitzes möglich.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Es zeigen:

Figur 1 Einzelteile eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels sowie eine Kopfstütze zur Verwendung mit dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,

Figuren 2A und 2B perspektivische Ansichten eines Gehäuses des Ausführungsbeispiels von Figur 1 ,

Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer Abdeckung des Ausführungsbeispiels von Figur 1,

Figur 4A und Figur 4B perspektivische Ansichten eines Kopplungselements des Aus- führungsbeispiels von Figur 1 ,

Figur 5 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels von Figur 1 vor dem Einbau, und

Figur 6 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels von Figur 1 im eingebauten Zustand.

In Figur 1 sind die Bestandteile eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung zusammen mit einer Kopfstütze 3 dargestellt. Das dargestellte Ausführungsbeispiel umfasst eine Metallhülse 2, beispielsweise aus Stahl, welche an einem Sitz angebracht wird, in welchem die erfindungsgemäße Vorrichtung zu instal- Heren ist. Die Metallhülse 2 kann eine Breite von etwa 4,5 cm und eine Länge von etwa 9 cm aufweisen, wobei diese und auch die im Folgenden angegebenen Maße Ie-

- A -

diglich als beispielhaft zu verstehen sind. Die Dicke des Stahls kann beispielsweise 1.5 mm betragen.

Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung ist zum Verstellen einer Kopfstütze 3 aus- gelegt und wirkt bei den dargestellten Ausführungsbeispielen insbesondere auf einen Holm 3C (mit durchgezogenen Linien dargestellt) der Kopfstütze 3, während der andere Holm 3B der Kopfstütze 3 nicht angetrieben wird. Es ist jedoch selbstverständlich auch möglich, beide Holme der Kopfstütze anzutreiben, indem zwei entsprechende Verstellvorrichtungen vorgesehen werden.

Der anzutreibende Holm 3C der Kopfstütze 3 weist eine Einkerbung 3A auf, deren Bedeutung später genauer erläutert wird.

Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung weist weiterhin ein Gehäuse 5 auf, welches in Figuren 2A und 2B perspektivisch detaillierter dargestellt ist. Das Gehäuse 5 ist derart dimensioniert, dass es passgenau oder näherungsweise passgenau in das Gehäuse 2 eingeschoben werden kann, wobei ein Rand 5 A als Anschlag dient. Der Rand 5 A weist Eingriffsöffnungen 5 G auf.

Zur Fixierung des Gehäuses 5 in der Metallhülse 2 weist das Gehäuse 5 Rasten 5D auf, welche beim Einschieben des Gehäuses 5 in die Metallhülse 2 mit einem unteren Rand der Metallhülse 2 in Eingriff gelangen. Somit wird durch die Rasten 5D und den Rand 5A das Gehäuse 5 in der Metallhülse 2 fixiert.

Weiterhin weist das Gehäuse 5 eine durchgehende öffnung bzw. Führung 5B auf, durch welche der Holm 3C der Kopfstütze 3 hindurchgeschoben werden kann und in welchem der Holm mit geringem Reibungswiderstand gleiten kann.

Das Gehäuse 5 ist beispielsweise aus Polyoxymethylen (POM) gefertigt.

Zudem weist die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung eine Antriebseinheit 12 auf. Die Antriebseinheit 12 umfasst in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Elek-

tromotor sowie ein Getriebe zur Untersetzung des Elektromotors. Derartige Antriebseinheiten, auch als Getriebemotoren bezeichnet, sind kommerziell erhältlich und werden beispielsweise mit einer Gleichspannung von 12 V betrieben, um auf einer Ausgangswelle 12A in Figur 1 eine Drehgeschwindigkeit von ca. 500 Umdrehungen pro Minute zu erzeugen.

Das Gehäuse 5 weist parallel zu der öffnung 5D eine Aufnahme für die Antriebseinheit 12 auf, wobei die Antriebseinheit 12 mit Schrauben 6, z.B. 8 mm lange M2- Schrauben, durch Schraubenlöcher 5F befestigt werden kann.

Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Verstell Vorrichtung eine Gewindespindel 9 auf, welche beispielsweise eine Länge von 1 1 cm aufweisen kann und ein M4- Gewinde aufweisen kann. Es ist jedoch auch jedes andere Gewinde mit einer geeigneten Ganghöhe denkbar.

Die Gewindespindel 9 weist einen Kopplungsabschnitt 9A zur Kopplung mit der Ausgangswelle 12A der Antriebseinheit 12 auf. Im eingebauten Zustand ragt die Gewindespindel 9 dann durch eine öffnung 5 C des Gehäuses 5.

Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung weist weiterhin eine Abdeckung 7 zur Abdeckung eines oberen Endes des Gehäuses 5 auf. Die Abdeckung 7 ist in Figur 3 vergrößert dargestellt und weist Rasten 7A zur Kopplung mit dem Gehäuse 5 auf, wobei die Rasten 7 A mit den öffnungen 5 G des Randes 5 A des Gehäuses 5 in einem eingebauten Zustand in Eingriff gelangen. Eine öffnung 7B in der Abdeckung 7 ist wied- erum derart dimensioniert, dass der Holm der Kopfstütze 3 hindurchgehen kann.

Weiterhin weist die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung eine Führungsstange bzw. - schiene 8 auf. Die Führungsschiene 8 kann beispielsweise aus einem Stahldraht gefertigt sein und einen Durchmesser von 4 mm und eine Länge von 20 cm aufweisen. Die Führungsschiene 8 wird in einer öffnung bzw. einem Kanal 5E in dem Gehäuse 5 gelagert (siehe Figur 2B).

Weiterhin umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eine Kopplungseinheit 10, welche in Figuren 4A und 4B detailliert dargestellt ist. Die Kopplungseinheit 10 umfasst ein durchgehendes Loch 1 OB, durch welches im zusammengebauten Zustand die Führungsschiene 8 hindurchgeht. Des Weiteren umfasst die Kopplungseinheit 10 eine durchgehende öffnung IOC mit einem Innengewinde, welches dem Gewinde der Gewindespindel 9 entspricht und im zusammengebauten Zustand mit diesem in Eingriff steht. Schließlich umfasst die Kopplungseinheit 10 eine Aufnahme 10A zur Aufnahme eines Endes des Holms der Kopfstütze, wobei die Aufnahme 1 OA an Zungen angebrachte Vorsprünge wie dargestellt aufweist, um mit der Einkerbung 3A des Holms der Kopfstütze 3 in Eingriff zu gelangen.

Die Kopplungseinheit 10 kann einstückig z.B. aus einem Kunststoff gefertigt sein. Es ist aber auch denkbar, ein stärker beanspruchtes Teil wie das Innengewinde in der öffnung IOC durch einen Einsatz, beispielsweise aus Stahl, zu realisieren. Selbstver- ständlich sind auch andere Materialien, welche eine hinreichende Stabilität aufweisen, denkbar.

Schließlich umfasst die erfindungsgemäße Verstell Vorrichtung eine Endmutter 1 1 , welche ein Innengewinde aufweist, das dem Gewinde der Gewindespindel 9 entspricht. Die Endmutter 1 1 wird im zusammengebauten Zustand auf das dem Kopplungsabschnitt 9A gegenüberliegende Ende der Gewindespindel geschraubt und bildet einen Anschlag.

In Figur 5 ist die Verstellvorrichtung 1 aus Figur 1 in einem zusammengebauten Zu- stand vor dem Einbau in einen Sitz 4 gezeigt. Von dem Sitz 4 ist nur der obere Abschnitt eines Lehnenabschnitts dargestellt. Die Metallhülse 2 ist an dem Sitz 4 beispielsweise durch Schweißen, Schrauben oder auf eine andere Art angebracht. Des Weiteren ist an dem Sitz 4 eine weitere Hülse 4A zur Aufnahme des weiteren Holms 3B angebracht. Die Hülse 4A kann der Hülse 2 entsprechen oder auch kleiner sein, da hier keine Antriebseinheit untergebracht werden muss.

Wie dargestellt ragen aus dem Gehäuse 4 der zusammengebauten Verstellvorrichtung 1 die Gewindespindel und die Führungsschiene 8 heraus, wobei das Kopplungselement 10 mit der Gewindespindel in Eingriff steht und die Führungsschiene 8 durch das Kopplungselement 10 hindurchgeht. Als Anschlag ist die Endmutter 1 1 auf die Ge- windespindel 9 geschraubt. Wird die Antriebseinheit, d.h. der Elektromotor der Antriebseinheit, betätigt, verhindert die Führungsschiene 8 ein Verdrehen der Kop- plungseinheit 10, und durch die Drehung der Gewindespindel 9 bewegt sich die Kopplungseinheit 10 zu dem Gehäuse 5 oder von diesem weg, d.h. im eingebauten Zustand nach oben oder nach unten. Das Verhindern des Verdrehens der Kopplungseinheit 10 durch die Führungsschiene 8 ist insbesondere auch dann wirksam, wenn keine

Kopfstütze eingesetzt wird, so dass ein Einsetzen oder Herausnehmen der Kopfstütze 3 ohne Gefahr einer Verdrehung der Kopplungseinheit 10 möglich ist.

Die Abdeckung 7 ist wie dargestellt auf den Holm 3 C geschoben.

In Figur 6 ist schließlich die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung 1 im eingebauten Zustand gezeigt. Das Gehäuse 5 befindet sich in der Metallhülse 2, wobei wie bereits erläutert der Rand 5A des Gehäuses 5 an einem oberen, in Figur 6 linken Rand der Metallhülse 2 anschlägt, während die Rasten 5D des Gehäuses 5 mit dem unteren Rand der Metallhülse 2 in Eingriff stehen. Die Einkerbung 3A des Holms 3C steht mit der Aufnahme 10A des Kopplungselements 10 in Eingriff. Der weitere Holm 3B wird durch die Hülse 4A geführt.

Somit ist eine einfach zu montierende Verstellvorrichtung für eine Kopfstütze 3 bereit- gestellt, welche wenig Platz benötigt und günstig herzustellen ist.

Wie durch einen Pfeil 13 angedeutet muss zur Montage der erfindungsgemäßen Ver- stellvorrichtung zunächst die Metallhülse 2 am Sitz angebracht werden, bzw. eine gegebenenfalls bereits für manuelle Kopfstützen vorhandene Hülse, welche nicht die nötigen Dimensionen hat, muss durch die Metallhülse 2 ersetzt werden, wozu gegebenenfalls geringfügige Modifikationen des Sitzes nötig sind. Es ist jedoch auch möglich, Sitze von Anfang an mit passend dimensionierten Metallhülsen 2 auszurüsten

oder falls möglich das Gehäuse 5 passend zu dimensionieren und/oder im Falle von manuellen Kopfstützen lediglich eine Führung ähnlich dem Gehäuse 5 mit einer Raste für die manuelle Verstellung einzusetzen. Auf diese Weise ist eine einfache Nachrüstung mit einer Verstellvorrichtung einfach durch Einsetzen der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung ohne Ersetzen der Metallhülsen nötig. Insbesondere kann auf diese Weise auch ein Kit bereitgestellt werden, bei dem wahlweise eine elektrische Verstell- vorrichtung oder eine Führung für die manuelle Verstellung in eine Metallhülse des Sitzes eingesetzt wird.

Nach Montage der Verstellvorrichtung 1 kann eine Polsterung bzw. ein überzug an dem Sitz angebracht werden.

Wie bereits bemerkt, wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nur der Holm 3 C durch die Verstellvorrichtung angetrieben. Es ist jedoch prinzipiell ebenso möglich, zwei Verstellvorrichtungen zum Antreiben beider Holme vorzusehen.

Zu bemerken ist, dass die Anwendung der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung nicht auf Fahrzeugsitze beschränkt ist, sondern für jede Art von Sitz mit verstellbarer Kopfstütze verwendet werden kann.