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Gelenk Die Erfindung betrifft ein Gelenk, insbesondere für Kopfstützen
an Kraftfahrzeugsitzen, mit einer kraftschlüssigen Feststellvorrichtung.
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Bei den bekannten Gelenken für Kopfstützen von Kraftfahrzeugstützen
ist der Verstellbereich entweder überhaupt nicht oder durch Anschläge begrenzt.
Beide Lösungen sind nachteilig, weil im erstgenannten Fall die Kopfstütze bei einem
Aufprall wegschwenkt und im zweiten Fall nur eine verhältnismäßig kleine Bewegung
ausführen kann. In beiden Fällen ist die Kopfstütze deshalb nicht in der Lage,eine
nennenswerte Energie aufzunehmen und zu vernichten, was bei einem starken Aufprall
die Voraussetzung dafür ist, daß der aufprallende Kopf ohne Verletzungen oder erhebliche
Verletzungen aufgefangen wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Gelenk zu schaffen,
das bequem innerhalb eines bestimmten Verstellbereiches verstellt werden kann, jedoch
trotzdem in der Lage ist, einen größeren Energiebetrag, wie er beispielsweise beim
Aufprall auf die Kopfstütze eines Kraftfahrzeuges auftritt, aufzunehmen und zu vernichten.
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Ausgehend von einem Gelenk der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe
erfindungsgemäß durch eine innerhalb eines vorgegebenen Verstellbereichs unwirksame,
jedoch außerhalb dieses Verstellbereichs ein Schwenken unter Energie aufnahme zulassende
Bremseinrichtung gelöst.
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Dadurch, daß die Feststelleinrichtung nicht auch gleichzeitig die
Aufgabe zu erfüllen hat, bei einer unerwünschten Schwenkbewegung Energie aufzunehmen,
ist es mit einem relativ geringen Aufwand möglich, das Gelenk so aus zu bilden,
daß es innerhalb des gewünschten Verstellbereiches bequem verstellt werden kann,
außerhalb dieses Verstellbereiches jedoch ein ausreichend großes Bremsmoment aufzubringen
vermag.
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Sowohl im Hinblick auf den Raumbedarf als auch die Zuverlässigkeit
und die Wiederverwendbarkeit ist eine Bremseinrichtung in Form einer Reibungsbremse
besonders vorteilhaft. Verwendet man als Feststelleinrichtung ebenfalls eine Reibungsbremse
und wählt deren Bremsmoment kleiner als das Bremsmoment der Bremseinrichtung, so
kann man die beiden Reibungsbremsen in Reihe schalten und erhält dadurch einen besonders
geringen Raumbedarf und einen konstruktiv äußerst einfachen und damit billigen Aufbau
des Gelenks.
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In allen denjenigen Fällen, in denen es zweckmäßig ist, den Schwenkbereich,
innerhalb dessen die Bremseinrichtung wirksam ist, zu begrenzen, was beispielsweise
bei Kopfstützen für Kraftfahrzeuge der Fall ist, weil eine zu große Schwenkbewegung
einen gefährlich großen Weg des aufprallenden Kopfes zur Folge hätte, kann man den
Schwenkbereich zumindest in der einen Richtung mittels einer formschlüssigen Begrenzungseinrichtung
begrenzen. Diese Begrenzungseinrichtung kann beispielsweise als Anschlag ausgebildet
sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht
der Anschlag
aus einem auf dem Schwenkzapfen des Gelenkes angeordneten Bügel, dessen im Abstand
von der Schwenkachse liegender Jochteil in die Schwenkbahnen der beiden durch das
Gelenk verbundenen Teile ragt. Der Schwenkbereich ist hier dann zu Ende, wenn die
beiden durch das Gelenk miteinander verbundenen Teile am Jochteil dieses Bügels
anliegen.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind die beiden Reibungsbremsen
nebeneinander und zwischen den beiden durch das Gelenk miteinander verbundenen Teile
auf dem Gelenkzapfen angeordnet. Neben dem Vorteil, daß bei einer solchen Anordnung
das Verhältnis der beiden Bremsmomente zueinander genau festliegt, ergibt sich hierbei
die Möglichkeit einer besonders einfachen Ausbildung. Es braucht nämlich nur eine
einzige Bremsscheibe vorgesehen zu werden, die zusammen mit dem einen der durch
das Gelenk zu verbindenden Teile die eine und zusammen mit dem anderen Teil die
andere Reibungsbremse bildet. Dies gilt auch dann, wenn die Bremseinrichtung beispielsweise
als Konusbremse ausgebildet ist, wie dies bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Fall ist.
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Sofern es erwünscht ist, das Bremsmoment einstellen zu können, kann
man den Gelenkzapfen als Schraube mit Mutter ausbilden und auf der Schraube eine
die axiale Presskraft auf die Bremseinrichtung und die Feststellvorrichtung übertragende
Feder vorsehen.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand eines auf der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels eines Gelenkes für die Kopfstütze eines Kraftfahrzeugsitzes
im einzelnen erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt des Gelenkes, Fig. 2 eine Seitenansicht.
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Ein U-förmiger Bügel 1 aus Flachmaterial dient in bekannter Weise
als Träger für einen Polsterkörper 2 einer Kopfstütze eines Kraftfahrzeugsitzes.
Die beiden nach unten weisenden Schenkel des Bügels 1 sind an zwei vom Lehnenrahmen
gehaltenen Stangen 3 angelenkt, um die Kopfstütze schwenken und damit an die Lage
des Kopfes eines Sitzbenutzers anpassen zu können.
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Wie Fig. 1 zeigt, bildet eine Schraube 4 den Gelenkzapfen der gelenkigen
Verbindung zwischen dem einen Ende des Bügels 1 und dem Ende der zugeordneten Stange
3. Das obere Ende der Stange 3 ist abgeflacht, so daß zwei radial zur Schwenkachse
stehende Seitenflächen vorhanden sind. An diesen Seitenflächen liegt je ein konzentrisch
zur Durchgangsbohrung für die Schraube 4 liegender Reibbelag 5 bzw. 6 an.
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An dem nach außen weisenden Reibbelag 5 liegt eine Bremsscheibe 7
an, welche mit Hilfe eines Vielnutprofils drehfest, aber axial verschiebbar auf
der Schraube 4 gelagert ist und einen dem Außendurchmesser der Reibbeläge 5 entsprechenden
Außendurchmesser besitzt. Die Bremsscheibe 7 ist auf der am Reibbelag 5 anliegenden
Seite plan ausgebildet, während sie auf der anderen Seite einen Konus 7' aufweist.
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Dieser Konus 7' greift in einen korrespondierenden Innenkonus 1' ein,
der im Bügel 1 vorgesehen ist.Die Bremsscheibe 7 bildet daher zusammen mit der Stange
3 und deren Reibbelag 5 eine erste Reibungsbremse und zusammen mit dem Bügel 1 eine
zweite Reibungsbremse. Der Reibbelag 5 und der Konuswinkel
sind
so gewählt, daß die Konus-Reibungsbremse stets ein grösseres Bremsmoment besitzt
als die durch die Bremsscheibe 7 und der Stange 3 gebildete Reibungsbremse. Die
absolute Größe der Bremsmomente hängt davon ab, wie stark eine auf der Schraube
4 sitzende Mutter 8 festgezogen wird.
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Um die von der Schraube 4 und der Mutter 8 auf die beiden Bremsen
ausgeübte Druckkraft feinfühlig einstellen zu können, ist im Ausführungsbeispiel
zwischen der Mutter 8 Schraube -4 und dem Bügel 1 eine Tellerfeder 9 auf dem Schaft
der Schraube angeordnet.
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Um den Schwenkbereich des Bügels 1 nach hinten, also in Richtung des
Pfeiles A (Fig.2) zu begrenzen, ist ein als Anschlag dienender Bügel 10 aus Flachmaterial
vorgesehen, dessen beide Schenkel die Schraube 4 durchdringt. Der eine Schenkel
liegt am Kopf der Schraube 4 an und ist mit diesem verschweißt, während der andere
Schenkel zwischen dem Reib-' belag 6 und der Mutter 8 liegt. Der Jochteil 10' des
Bügels 10 verläuft im Abstand zur Längsachse der Schraube 4 parallel zu dieser und
ragt in die Schwenkbahnen der durch die Schraube 4 miteinander verbundenen Enden
des Bügels 1 bzw. der Stange 3. Eine Schwenkung des Bügels 1 in Richtung des Pfeiles
A ist deshalb nur soweit möglich, bis sowohl die Stange 3 als auch der Bügel 1 am
Jochteil 101 anliegen. Die Position des Bügels 1 relativ zur Stange 3 kann sowohl
durch den Abstand des Jochteils 10' von der Schraube 4 als auch die Breite des Jochteils
beeinflußt werden. Im Ausführungsbeispiel. ist die. Position, in der sich der Bügel
1 befindet, wenn der Bügel 10 eine weitere Schwenkung nach hinten nicht mehr zuläßt,
so gewählt, daß bei einem Aufprall des Kopfes eines Sitzbenutzers noch nicht die
Gefahr besteht, daß die Bewegung des Kopfes nach hinten eine Verletzung der Nackenwirbel
verursachen kann.
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Wird die Kopfstütze innerhalb des zur Anpassung ihrer Lage an die
Position des Kopfes eines Sitzbenutzers vorgesehenen Verstellbereiches geschwenkt,
so drehen sich die Bremsscheiben 7 urdder Bügel 10 relativ zu den Reibbelägen 5
und 6, weil der Schenkel des Bügels 1 die Bremsscheibe 7 mitnimmt und diese die
Schraube 4 und den mit ihr fest verbundenen Bügel 10 dreht. Das Bremsmoment dieser
als Feststellvorrichtung für die Kopfstütze dienenden Reibungsbremse wird mittels
der Mutter 8 so eingestellt, daß die Kopfstütze die übliche Belastung durch den
Kopf des Sitzbenutzers aufzunehmen vermag, ohne sich zu verstellen, daß andererseits
der Sitzbenutzer jedoch ohne allzu großen Kraftaufwand die Kopfstütze schwenken
und damit an die Position seines Kopfes anpassen kann.
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Die Grenze des Verstellbereichs bei einer Schwenkung der Kopfstütze
nach hinten in Richtung des Pfeiles A ist in der in Fig. 2 dargestellten Position
erreicht, in der der Jochteil 10' des Bügels 10 an der Stange 3 anliegt. Eine weitere
Schwenkbewegung des Bügels 1 nach hinten ist nämlich nur dann möglich, wenn das
Bremsmoment der Konus-Reibungsbremse überwunden wird, da nun der Bügel 10 eine weitere
Drehung der Bremsscheibe 7 verhindert. Das Bremsmoment der Konus-Reibungsbremse
ist so gewählt, daß bei einer Schwenkung infolge eines Aufpralls des Kopfes ein
möglichst großer Energiebetrag in Wärme umgewandelt wird, ohne daß Verletzungen
am Kopf des Sitzbenutzers zu befürchten sind. Hierdurch ist es möglich, den Kopf
eines Sitzbenutzers auch bei verhältnismäßig hohen Aufprallgeschwindigkeiten vor
Verletzungen zu schützen. Eine weitere Schwenkung des Bügels 1 nach hinten ist dann
nicht mehr möglich, wenn auch der Schenkel des Bügels 1 am Jqchteil 10' anliegt.
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Es ist zweckmäßig, auch das am anderen Schenkel des Bügels 1 vorgesehene
Gelenk in dieser Weise auszubilden.
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Selbstverständlich kann aber auch ein anders ausgebildetes Gelenk
dort vorgesehen sein.