DE19509014A1 - Individuell anpaßbare Kopfstütze für Sitze mit Rückenlehne - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine individuell anpaß­ bare Kopfstütze für Sitze mit Rückenlehne mit den im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Aus dem Stand der Technik ist eine Kopfstütze für einen Sitz in einem Kraftfahrzeug bekannt, die einen im wesent­ lichen zylindrischen Stützkörper umfaßt. Die Längsachse des Stützkörpers ist horizontal ausgerichtet und verläuft parallel zur oberen Kante der Rückenlehne.

Der Stützkörper wird gegenüber der Rückenlehne mit Hilfe von einem oder zwei senkrecht aus der Oberkante der Rücken­ lehne herausragenden Führungsstäben, die an der Unterseite des Stützkörpers eingreifen, in Position gehalten. Die Ver­ ankerung der oberen Enden der Führungsstäbe in dem zylin­ drischen Stützkörper ist so ausgebildet, daß eine Neigung des Stützkörpers in oder entgegengesetzt zur Fahrtrichtung möglich ist. Die Führungsstäbe können in der Rückenlehne versenkt oder aus dieser teilweise herausgezogen werden, wodurch sich eine Höhenverstellbarkeit des Stützkörpers ergibt.

Eine derartige Kopfstütze weist zahlreiche Nachteile auf.

Besonders nachteilig ist, daß die Nacken-Kopf-Region in orthopädischer Hinsicht vernachlässigt wird.

Wird das Fahrzeug beispielsweise durch ein frontales Hin­ dernis abrupt zum Stillstand gebracht, kommt es zu einer peitschenschlagartigen Schwingung des Kopfes beziehungs­ weise des Oberkörpers in Längsrichtung des Fahrzeugs. Am Ende der rückwärts gerichteten Peitschenschlagbewegung prallt der Kopf auf den Stützkörper.

Aufgrund einer sehr kleinen Aufprallfläche wirken hierbei einerseits sehr große G-Kräfte auf das Gehirn ein, die dort Blutungen hervorrufen können. Andererseits wird häufig be­ obachtet, daß der Fahrer während der vorwärts gerichteten Peitschenschlagbewegung zumindest etwas aus dem Sitz geho­ ben wird. Dies hat für die rückwärts gerichtete Peitschen­ schlagbewegung zur Folge, daß der zylindrische Stützkörper nicht primär am Kopf, sondern zu tief am Übergangsbereich vom Kopf zum Nacken einwirkt. Dadurch wird eine Überdehnung des Nackens nach hinten bewirkt. Die nachfolgend auftreten­ den Symptome werden als Halswirbelsäulen-Schleudertrauma bezeichnet.

Die Verwendung einer derartigen bekannten Kopfstütze führt selbst bei einem Auffahrunfall, bei dem sich ein Aufprall von hinten auf ein stehendes Fahrzeug ereignet, zum Auf­ treten eines HWS-Schleudertraumas.

Wird bei zur Seite gedrehtem Kopf von hinten auf das Fahr­ zeug aufgefahren, so kommt es zusätzlich zu einer ausge­ prägten Torsionsverbiegung der Halswirbelsäule. Irreparable Beschädigungen der Halswirbelsäule sind die regelmäßige Folge.

Wird das Fahrzeug seitlich, zum Beispiel in einem 90°-Win­ kel, angefahren, wird der Kopf zu einem Spielball der ein­ wirkenden Kräfte.

Da derartige Verletzungen in der Regel mit einem hohen Be­ handlungsaufwand und einem mindestens 2- bis 3-wöchigen Arbeitsausfall verbunden sind, stellen sie eine erhebliche volkswirtschaftliche Belastung dar.

Schläft der Beifahrer, so pendelt dessen Kopf in Abhängig­ keit von Erschütterungen des Fahrzeugs und von Fliehkräften unkontrolliert herum. Hierdurch werden zumindest Verspan­ nungen der Nackenmuskulatur hervorgerufen, die häufig in Kopfschmerzen übergehen und dadurch zu einer vorzeitigen Ermüdung sowie einer verminderten Konzentrationsfähigkeit führen.

Befindet sich der zylindrische Stützkörper in seiner höch­ sten Position, wie dies bei einem Fahrer mit überdurch­ schnittlicher Körpergröße erforderlich ist, kommt es zu ei­ ner großflächigen Spaltbildung zwischen der Oberkante der Rückenlehne und der Unterseite des Stützkörpers. Mit dieser Spaltbildung gehen regelmäßig durch die zirkulierende Luft im Wageninneren hervorgerufene Zugprobleme einher. Sie kon­ kretisieren sich häufig in Verspannungen der Nacken- und/ oder Schultermuskulatur sowie in Muskelschmerzen.

Bei einem Überschlag des Fahrzeugs kommt trotz der meist verwendeten Anschnallgurte der Kopf des Fahrers mit der Innenseite beziehungsweise mit Streben des Fahrzeugdaches in Kontakt. Aufgrund der außerordentlich hohen Kräfte, die in diesem Fall auf den Schädel einwirken und die besonders empfindliche Halswirbelsäule stauchen, treten schwerwiegen­ de Verletzungen auf.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Kopfstützen liegt da­ rin, daß im oberen Schulterbereich und im Nackenbereich während längerer Fahrten unabhängig von Zugproblemen und unbeabsichtigt einwirkenden Beschleunigungskräften mangels Bequemlichkeit Verspannungen der Muskulatur auftreten die zu vorzeitiger Ermüdung, Einschränkung der Konzentrations­ fähigkeit oder gar Kopfschmerzen und Migraine cervicale führen können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereit­ stellung einer Kopfstütze, die bei einem Frontalaufprall eines Fahrzeugs sowie bei einem Auffahrunfall ein Hals­ wirbelsäulen-Schleudertrauma verhindert, die bei einem Frontalaufprall oder einem Auffahrunfall mit zur Seite gedrehtem Kopf einer Torsionsverdrehung der Halswirbelsäule entgegenwirkt, die bei einem Seitenaufprall ein Hin- und Herschleudern des Kopfes ausschließt, die bei einem Auf­ prall des Kopfes auf selbiger die Gefahr einer durch zu hohe G-Kräfte bedingten Gehirnblutung verringert, die dem unbeabsichtigten Herumpendeln des Beifahrer-Kopfes während des Schlafens abhilft, die keine durch die Zirkulation der Luft bedingten Zugprobleme kennt, die einen effektiven Schutz des Kopfes und des Nackens im Falle eines Über­ schlags des Fahrzeugs bietet, die durch die Vermeidung der genannten Verletzungen zu erheblichen volkswirtschaftlichen Einsparungen führt, die eine Steigerung der Bequemlichkeit bewirkt, Verspannungen im Nacken- und Schulterbereich ver­ meidet und dadurch ein ermüdungsfreies und konzentriertes Fahren erlaubt und die kostengünstig herzustellen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsge­ mäßen Kopfstütze durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine erfindungsgemäß ausgestaltete Kopfstütze weist ins­ besondere den Vorteil auf, daß sie den Kopf und den Nacken­ bereich seitlich sowie nach hinten abstützt. Die Position und gegebenenfalls die Form der einzelnen Stützelemente können den anatomischen Gegebenheiten des Sitzenden, insbe­ sondere der Form des Schädels und der Halswirbelsäule, in­ dividuell und nötigenfalls während der Fahrt angepaßt wer­ den.

Dies führt zu einer Steigerung der Bequemlichkeit. Verspan­ nungen der Nacken- und Schultermuskulatur werden vermieden. Insbesondere bei seitlich einwirkenden Beschleunigungs­ kräften macht sich die seitliche Stabilisierung des Kopfes und des Halswirbelsäulenbereichs durch aktivierbare Seiten­ stützen positiv bemerkbar. Schleudertraumen wird durch die gegebenenfalls bis zu den Schultern reichenden seitlichen Stützelemente und die zumindest im Hinterkopfbereich in etwa halbkugelförmige Formgebung der Kopfstütze beziehungs­ weise durch einen oberhalb des Kopfes vorstülpbaren Vor­ sprung (Luftsack) entgegengewirkt. Zugprobleme werden durch eine aktivierbare Halslordosestütze vermieden. Wird der obere, vordere Teil der Kopfstütze so ausgebildet, daß er sich nach vorne erstrecken und dabei den Kopf des Fahrers dachförmig überragen kann, so stellt dies außerdem einen effektiven Schutz des Kopfes bei einem Überschlag des Fahr­ zeugs dar.

Besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der Abbildungen näher beschrieben.

Es zeigen:

Abb. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht ei­ ner erfindungsgemäßen Kopfstütze, deren oberer Stützkörper von der Oberkante der Rückenlehne beabstandet ist,

Abb. 2 eine Frontansicht einer erfindungsgemäßen Kopf­ stütze, deren oberer Stützkörper mit der Oberkante der Rückenlehne in Kontakt steht,

Abb. 3 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Kopf­ stütze entlang der Linie A-A in Abb. 2,

Abb. 4 einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopfstütze entlang der Linie A-A in Abb. 2,

Abb. 5 einen Querschnitt entlang der Linie A-A in Abb. 2 einer weiteren Ausführungsform einer erfindungs­ gemäßen Kopfstütze,

Abb. 6 einen schematischen Querschnitt entlang der vertikalen Mittellinie in Abb. 2 einer erfindungsge­ mäßen Kopfstütze,

Abb. 7 einen Querschnitt entlang der vertikalen Mit­ tellinie in Abb. 2) einer erfindungsgemäßen Kopf­ stütze mit einer einstückigen Kombination eines oberen und eines unteren Stützkörpers,

Abb. 8 einen Querschnitt entlang der vertikalen Mit­ tellinie in Abb. 2 einer erfindungsgemäßen Kopf­ stütze mit einer nach vorne schwenkbaren, einstückigen Kombination eines oberen und unteren Stützkörpers,

Abb. 9 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Kopf­ stütze mit oberen und unteren Seitenführungen und einem unteren Stützkörper,

Abb. 10 einen Querschnitt entlang der vertikalen Mit­ tellinie einer erfindungsgemäßen Kopfstütze mit einem ex­ pandierten Luftsack,

Abb. 11 eine schematische Darstellung einer Seitenfüh­ rung mit einer mit Feststoffkügelchen gefüllten frontseiti­ gen Kammer sowie ein Blockschaltbild der Versorgung und Ansteuerung.

Abb. 1 stellt eine schematische, perspektivische An­ sicht einer erfindungsgemäßen Kopfstütze dar, die unter dem Aspekt einer besonders einfachen und kostengünstigen Her­ stellung sowie einer problemlosen Nachrüstbarkeit ausge­ staltet ist.

Diese low-cost-Ausführungsform umfaßt zumindest einen obe­ ren Stützkörper (1) zur Abstützung des Kopfes nach hinten, zwei Seitenführungen (5), die frontseitig auf dem oberen Stützkörper (1) vorgesehen sind und zur seitlichen Abstüt­ zung des Kopfes dienen, sowie einen unteren Stützkörper (4) zur Abstützung des Halslordosebereichs.

Der obere Stützkörper (1) befindet sich in Verlängerung der Rückenlehne (3) oberhalb der Oberkante (2) der Rückenlehne (3) und ist im wesentlichen zylindrisch. Er weist einen vorzugsweise runden, ovalen, halbkreisförmigen oder recht­ eckigen Querschnitt auf. Gegebenenfalls kann die Quer­ schnittsfläche im wesentlichen der Fläche eines Dreiecks entsprechen.

Die Längsachse (6) des zylindrischen oberen Stützkörpers (1) ist horizontal ausgerichtet und verläuft parallel zur Längsachse (7) der Rückenlehne (3).

Die Unterseite des oberen Stützkörpers (1) kann mit der Oberkante (2) der Rückenlehne (3) in Kontakt stehen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der obere Stützkörper (1) in den oberen Teil der Rückenlehne (3) integriert ist. In der Regel ist jedoch der obere Stützkörper (1) von der Oberkante (2) der Rückenlehne (3) höhenverstellbar beab­ standet. In diesem Fall steht der obere Stützkörper (1) über mindestens ein Halteelement (8) mit der Rückenlehne (3) in Verbindung. Ein derartiges Halteelement (8) kann stab- oder rohrförmig sein oder einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Es ragt im wesentlichen senkrecht nach oben aus der Oberkante (2) der Rückenlehne und tritt an der Unterseite des oberen Stützkörpers (1) in diesen ein. Das Halteelement (8) kann in der Rückenlehne (3) und/oder in dem oberen Stützkörper (1) vertikal ver­ schiebbar gelagert sein. In besonders bevorzugten Ausfüh­ rungsformen steht das obere Ende des Halteelements (8) über eine Schwenkvorrichtung mit dem oberen Stützkörper (1) in Verbindung, die eine Neigung des oberen Stützkörpers (1) im rechten Winkel zur Längsachse (7) der Rückenlehne (3) er­ laubt.

Vorzugsweise wird der obere Stützkörper (1) mit Hilfe eines in die Rückenlehne und/oder in ihn selbst integrierten ma­ nuellen, elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Hö­ henverstellungsmechanismus auf eine Höhe eingestellt, bei der der Berührungspunkt zwischen dem oberen Stützkörper (1) und dem Hinterkopf deutlich unterhalb des oberen Endes (11) des oberen Stützkörpers (1), etwa im Bereich der horizonta­ len Mittellinie (12), liegt.

An der Frontseite (9) des oberen Stützkörpers (1) sind min­ destens zwei Mittel (5) zur seitlichen Abstützung des Kopfes vorgesehen. In der Regel sind ihre Formen und An­ bringungsorte bezogen auf die vertikale Mittellinie (10) der Frontfläche (9) axialsymmetrisch. Bei frontaler Be­ trachtung können sie beispielsweise eine runde, ovale, längliche, rechteckige oder bananenförmige Grundfläche auf­ weisen. Ihre Verteilung auf der Frontfläche (9) wird in Ab­ hängigkeit von der jeweiligen Grundfläche und Ausdehnung so gewählt, daß eine maximale seitliche Abstützung des Kopfes bei einer minimalen Beeinträchtigung des Sitzkomforts er­ zielt wird.

Horizontal betrachtet sind die Seitenführungen (5) vorzugs­ weise zumindest etwas voneinander beabstandet, so daß zu­ mindest ein Teil des Hinterkopfes und/oder des Schläfenbe­ reichs zwischen ihnen zu liegen kommen kann. Von der verti­ kalen Mittellinie (10) sind sie, wie bereits ausgeführt, jeweils gleich weit, das heißt symmetrisch, beabstandet. Sind beispielsweise nur zwei Seitenführungen (5) auf der Frontfläche (9) des oberen Stützkörpers (1) vorgesehen, so liegen bei frontaler Betrachtung die Flächenschwerpunkte ihrer Grundflächen in etwa auf der Höhe der horizontalen Mittellinie (12) der Frontseite (9) des oberen Stützkörpers (1).

Kommen mehrere Seitenführungen (5) zum Einsatz, beispiels­ weise vier mit jeweils runder Grundfläche, so befindet sich vorzugsweise zu beiden Seiten der vertikalen Mittellinie (11) und der horizontalen Mittellinie (12) die gleiche An­ zahl (beispielsweise zwei) von Seitenführungen (5). Ein derartiges Anordnungsmuster ist insbesondere dann bevor­ zugt, wenn der Berührungspunkt zwischen dem oberen Stütz­ körper (1) und dem hintersten Teil des Hinterkopfes dem Schnittpunkt der vertikalen Mittellinie (10) und der hori­ zontalen Mittellinie (12) entspricht.

In einer besonders kostengünstigen Ausführungsform kann es sich bei den Seitenführungen (5) um massive, plastische Elemente mit den bereits genannten Grundformen handeln, die beispielsweise aus Schaumstoff hergestellt sind. Sie sind zumindest etwas elastisch und können durch einen ent­ sprechenden Zuschnitt der jeweiligen Kopfform angepaßt werden.

In etwas aufwendiger gestalteten Ausführungsformen werden die Seitenführungen (5) durch Hohlkörper, beispielsweise mit den oben angegebenen Grundformen, gebildet. Durch das Einfüllen eines gasförmigen, flüssigen oder festen Mediums oder von Mischungen hiervon in den Hohlraum kann das Ausmaß der Erhebung und der Breite der jeweiligen Seitenführung (5) exakt eingestellt werden. Dies führt zu dem Vorteil, daß die Seitenführungen (5) selbst während der Fahrt an unterschiedlichste Kopfformen individuell angepaßt und ent­ sprechend dem Wunsch des Sitzenden versenkt oder herausge­ fahren werden können.

Derartige Seitenführungen (5) umfassen beispielsweise eine zumindest etwas starre Unterlage, die eine der genannten Grundformen aufweist. Auf der starren Unterlage liegt lose eine im Vergleich zu dieser sehr elastische Folie auf, de­ ren äußere Abmessungen in etwa den Abmessungen der starren Unterlage entsprechen und deren Ränder mit den Rändern der Unterlage - gegebenenfalls gasdicht - verbunden sind. Wird über einen Stutzen, der gegebenenfalls mit einem Ventil ausgerüstet ist, in den Zwischenraum zwischen der starren Unterlage und der hochelastischen Folie ein Medium einge­ führt, so wölbt sich die hochelastische Folie nach oben und bildet dadurch die Seitenführung (5).

Nötigenfalls können an den Innenwänden verankerte, gegebe­ nenfalls elastische Fangbänder oder Wandverstärkungen vor­ gesehen werden, um ein Ausbeuten an unbeabsichtigten Stel­ len zu vermeiden und um die Form der expandierten Seiten­ führung (5) exakt zu definieren.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der obere Stützkörper (4) eine zentrale, frontseitige Mulde (32) auf, die zur Aufnahme und Abstützung des Hinterkopfes dient.

Zur Befüllung des Zwischenraumes mit einem Medium kann grundsätzlich jede Art von Pumpe verwendet werden. Beispie­ le für verwendbare Pumpen sind Laufradpumpen vom Radial-, Diagonal- oder Axialtyp, Dosierpumpen, Hubkolbenpumpen, Stufenkolbenpumpen, Membranpumpen, Treibmittelpumpen, Druckgaspumpen, Rotationspumpen (Umlaufpumpen) wie Kreisel­ pumpen oder Zahnradpumpen, Kreiskolbenpumpen, Preßpumpen, Schlauchpumpen, Spindelpumpen oder Schneckenpumpen, Vakuum­ pumpen wie Vakuumkolbenpumpen, Naßläufervakuumpumpen, Roots-Vakuumpumpen, Trockenläufervakuumpumpen, Wasserring­ vakuumpumpen und Wirbelpumpen. Bevorzugt sind solche Pumpen (70, 71) die auch einen leichten Unterdruck erzeugen können. Elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betriebene Pumpen sind bevorzugt, da sie eine bequeme Veränderung der Raum­ form der jeweiligen Kammer sogar während der Fahrt erlauben und mühelos in der Rückenlehne beziehungsweise zentral in­ nerhalb der Kopfstütze unterzubringen sind. Unter dem Aspekt günstigster Herstellungskosten ist insbesondere eine handbetriebene ballonartige Pumpe geeignet, die unter ande­ rem bei Blutdruckmeßgeräten zur Anwendung kommt. Über ein Schraubventil an der ballonartigen Pumpe kann hier auf ein­ fache Weise der Druck innerhalb der Seitenführung (5) ver­ ringert werden. Selbstverständlich können auch elektrisch betriebene Pumpen, Druckgasbehälter oder Gasgeneratoren zur Befüllung der Seitenführungen (5) eingesetzt werden.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, zur vertikalen Mittellinie (10) symmetrische Seitenführungen (5) nach dem Prinzip kommunizierender Röhren miteinander zu verbinden und über dieselbe Pumpe, denselben Druckgasbehälter oder denselben Gasgenerator zu befüllen.

In Abb. 2 ist eine besonders bevorzugte Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Kopfstütze dargestellt, die auf der Frontseite (9) des oberen Stützkörpers (1) zusätzlich zu den Seitenführungen (5) zumindest einen permanenten oder vorstülpbaren Vorsprung (14) aufweist.

Er entspringt dem oberen Drittel des oberen Stützkörpers (1) in der Regel oberhalb der Seitenführungen (5) und be­ sitzt bei frontaler Betrachtung vorzugsweise eine längli­ che, rechteckige Grundfläche. Die Längsachse dieser Grund­ fläche ist horizontal ausgerichtet und verläuft parallel zur Längsachse (6) des oberen Stützkörpers (1). Der Vor­ sprung (14) ist nach vorne in Fahrtrichtung gerichtet; ge­ gebenenfalls weist sein frontseitiges Ende etwas nach oben und überragt in vollständig aktiviertem Zustand den Kopf des Sitzenden zumindest teilweise dachförmig.

Bei einem Überschlag des Fahrzeugs wird auf diese Weise vermieden, daß die Schädeldecke durch einen Kontakt mit dem Autodach oder einer Dachstrebe beschädigt wird.

Im Falle eines Frontalaufpralls kommt es zu einer peit­ schenschlagartigen Bewegung des Kopfes. Am Ende der rück­ wärts gerichteten peitschenschlagartigen Bewegung soll der Kopf durch den oberen Stützkörper (1) mit den Seitenführun­ gen (5) abgefangen werden. Bei Kopfstützen des Standes der Technik wirkt die Oberkante des horizontalen Stützkörpers jedoch in der Regel zu tief im Bereich der Halslordose ein. Es kommt zu einer ausgeprägten Überdehnung der Halswirbel­ säule nach hinten. Als Folge beobachtet man zumindest ein HWS-Schleudertrauma.

Der Vorsprung (14) verhindert dieses zu tief gerichtete Einwirken der Oberkante des oberen Stützkörpers (1) im Be­ reich der Halslordose, indem er den zu hoch zurückschwin­ genden Kopf bei entsprechend nach oben geneigter Ausgestal­ tung des Vorsprungs (14) regelrecht einfängt und sanft in die richtige, tiefer gelegene Position zurückführt. Auf diese Weise können durch einen Frontal- oder Auffahrunfall bedingte Schleudertraumen einfach und sicher vermieden wer­ den.

Der Vorsprung (14) kann einstückig mit dem oberen Stützkör­ per (1) hergestellt werden und permanent wulst- oder dach­ förmig nach vorne in Fahrtrichtung ragen. Vorzugsweise ist der Vorsprung (14) jedoch so ausgebildet, daß er durch eine Befüllung mit einem flüssigen, gasförmi­ gen oder festen Medium oder mit Mischungen hiervon in seine wulst- oder dachförmige Endform gebracht werden kann. Der Aufbau des Vorsprungs (24) kann in diesem Fall in Entspre­ chung zu dem bereits geschilderten Aufbau der Seitenführun­ gen (5) gewählt werden. Die dort genannten Pumpen, Druck­ gasbehälter und/oder Gasgeneratoren können auch zur Befül­ lung des Vorsprungs (14) verwendet werden.

Wie aus den Abb. 1 und 2 deutlich hervorgeht, ist am unteren Ende der Frontseite (9) und/oder am frontseitigen Ende der Unterseite des oberen Stützkörpers (1) ein unterer Stützkörper (4) zur Abstützung der Halslordosewirbelsäule angebracht. Dieser ist im wesentlichen zylindrisch und weist beispielsweise eine runde, ovale, rechteckige oder halbkreisförmige Querschnittsfläche auf. Die Längsachse (13) des unteren Stützkörpers (4) ist horizontal ausgerich­ tet und verläuft parallel zu der Längsachse (6) des oberen Stützkörpers (1) und der Längsachse (7) der Rückenlehne (3).

Ist der obere Stützkörper (1) in einer hochgestellten Posi­ tion arretiert, bildet sich ein Spalt zwischen der Ober­ kante (2) der Rückenlehne (3) und der Unterseite des oberen Stützkörpers (1). Wie aus Abb. 1 hervorgeht, wird in diesem Fall der untere Stützkörper (4) so angebracht, daß er zumindest teilweise mit dem oberen Stützkörper (1) und der Oberkante (2) der Rückenlehne (3) abschließt, also den Spalt verdeckt und zugleich in die Krümmung der Halslordose abstützend einwirken kann.

Dies führt unter anderem zu dem bedeutenden Vorteil, daß durch die zirkulierende Luft des Wageninneren keine Zug­ probleme im Nackenbereich hervorgerufen werden können. Verspannungen im Nacken- und/oder Schulterbereich, Kopf­ schmerzen und ein hierdurch bedingtes vorzeitiges Ermüden werden verhindert.

Falls die Unterseite des oberen Stützkörpers (1) nicht oder nur sehr wenig von der Oberkante (2) der Rückenlehne (3) nach oben beabstandet ist (siehe Abb. 2), wird der un­ tere Stützkörper (4) insbesondere so angeordnet, daß er in die Krümmung der Halslordose abstützend eingreifen kann. Zu diesem Zweck kann der untere Stützkörper (4) frontseitig zumindest teilweise den unteren Teil des oberen Stützkör­ pers (1) und/oder den oberen Teil der Rückenlehne (3) über­ ragen (siehe Abb. 6). Vorzugsweise ist bei seitlicher Betrachtung die Querschnittsfläche des unteren Stützkörpers (4) in diesem Fall im wesentlichen halbkreisförmig, wobei die gerade Seite mit dem oberen Stützkörper (1) und/oder der Rückenlehne (3) in Verbindung steht, während die ge­ wölbte Seite nach vorne in Richtung der Halslordose zeigt.

Soll die erfindungsgemäße Kopfstütze besonders kostengün­ stig sein, so wird der untere Stützkörper (4) zum Beispiel aus einem massiven Körper aus einem zumindest etwas elasti­ schen Material, beispielsweise aus Schaumstoff, herge­ stellt.

Vorzugsweise ist der untere Stützkörper (4) jedoch so aus­ gestaltet, daß seine Ausdehnung, insbesondere in die Rich­ tung der Halslordose des Sitzenden, auch während der Fahrt individuell einstellbar ist. Zu diesem Zweck kann der unte­ re Stützkörper (4) zum Beispiel in Form eines im wesentli­ chen zylindrischen Hohlkörpers vorliegen, dessen Rückseite verhältnismäßig starr ist und dessen Frontseite im Ver­ gleich zur Rückseite elastisch ist. Wird in den Hohlraum ein flüssiges, gasförmiges oder festes Medium oder eine Mischung hiervon, eingebracht, so wölbt sich die elastische Frontseite nach vorne. Durch den Druck des Befüllungsmedi­ ums kann der untere Stützkörper (4) in jede beliebige Form gebracht und den anatomischen Gegebenheiten des Sitzenden exakt angepaßt werden.

Nötigenfalls können innerhalb des unteren Stützkörpers (4) an den Innenwänden angebrachte Fangbänder oder Wandverstär­ kungen vorgesehen werden, die ein unbeabsichtigtes Ausbeu­ len der elastischen frontseitigen Wandung verhindern und den befüllten unteren Stützkörper (4) in der gewünschten Form halten.

Zur Befüllung des unteren Stützkörpers (4) kann auf die gleichen Pumpen, Druckgasbehälter und/oder Gasgeneratoren wie im Falle der Seitenführungen (5) zurückgegriffen wer­ den.

Wie bereits ausgeführt, dient der untere Stützkörper (4) gegebenenfalls zum Verschließen des Spalts zwischen der Rückenlehne (3) und dem hochgestellten oberen Stützkörper (1). Insbesondere kommt ihm jedoch die Aufgabe zu, die Halswirbelsäule abzustützen. Diese Abstützung der Halswir­ belsäule hat den bedeutenden Vorteil zur Folge, daß bei einem peitschenschlagartigen Zurückschwingen des Oberkör­ pers nach einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeuges die Halswirbelsäule nicht nach hinten durchschwingt und eine gefährliche Nickbewegung des Kopfes verursacht. Der untere Stützkörper (4) verstärkt darüberhinaus die Wir­ kung des wulst- oder dachförmigen Vorsprungs (14) und trägt somit erheblich zur Vermeidung von Schleudertraumen bei. Beim Zurückschwingen nach einem Frontalaufprall hat der Oberkörper das Bestreben, der Rückenlehne (3) entlang nach oben zu rutschen. Am Ende dieser Rutschbewegung greift die Oberkante des oberen Stützkörpers gegebenenfalls zu tief im Nackenbereich ein und verursacht eine Überdehnung der Hals­ wirbelsäule nach hinten (Schleudertrauma). Durch das Ein­ wirken des unteren Stützkörpers (4) in die Krümmung der Halslordose und/oder auf die Schulterpartie wird diese Rutschbewegung abgestoppt. Dieser Rutschbewegung wirkt auch der gegebenenfalls dachförmige Vorsprung (14) entgegen, in­ dem er den Kopf sanft niederhält.

Ein weiterer Vorteil des unteren Stützkörpers (4) liegt da­ rin, daß er zu einer erheblichen Steigerung der Bequemlich­ keit sowohl in aufrechter Rückenlehnenposition als auch in der Liegeposition führt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der untere Stützkörper (4) bei einer Betrachtung von oben eine in etwa dem Buchstaben "U" entsprechende Form auf. Die freien Schenkel des U′s sind dabei im wesentlichen horizon­ tal nach vorne gerichtet, während der gekrümmte Bereich des U′s in die Richtung der Rückenlehne (3) zeigt.

Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es möglich, auf einem geraden, bananen- oder U-förmigen unteren Stützkörper (4) in den seitlichen Bereichen der Frontfläche (9) permanent hervorragende oder durch eine Befüllung aktivierbare untere Seitenführungen (15) vorzusehen. Für diese unteren Seiten­ führungen (15) gelten die Ausführungen zu den oberen Sei­ tenführungen (5) des oberen Stützkörpers (1) entsprechend.

Der Vorteil eines in etwa U-förmigen unteren Stützkörpers (4) oder eines im wesentlichen geraden unteren Stützkörpers (4) mit zusätzlichen unteren Seitenführungen (15) liegt da­ rin, daß beim Einwirken von seitlichen Beschleunigungskräf­ ten auf den Sitz eine seitliche Fixierung der Halswirbel­ säule gewährleistet wird. Dadurch wird die seitliche Fixie­ rung des Kopfes durch die oberen Seitenführungen (5) des oberen Stützkörpers (1) unterstützt und ein erheblicher Beitrag zur Vermeidung von Torsionsschäden und Schleuder­ traumen geleistet.

Außerdem wird ein nicht exakt mittig zurückschwingender Oberkörper durch die gegebenenfalls zumindest etwas zur Seite aufgebogenen U-förmigen Schenkel des unteren Stütz­ körpers (4) und/oder die unteren Seitenführungen (15) zen­ triert und aufgerichtet, so daß der dachförmige Vorsprung (14), die oberen Seitenführungen (5) und der untere Stütz­ körper (4) jeweils ihre volle Wirkung entfalten können.

Die aktivierbaren Bestandteile der erfindungsgemäßen Kopf­ stütze (obere Seitenführungen (5), oberer Vorsprung (14), unterer Stützkörper (4) und untere Seitenführungen (15)) können mit jeweils unterschiedlichen Befüllungsmitteln ver­ bunden sein. Beispielsweise kann jeder dieser Bestandteile über eine separate Schlauchleitung mit einer separaten bal­ lonartigen Handpumpe in Verbindung stehen, wobei das Ensem­ ble von Handpumpen in einer Pumpenkonsole mit entsprechen­ der Kennzeichnung der einzelnen Pumpen zusammengefaßt sein kann. Für die Unterbringung der Pumpenkonsole ist bei­ spielsweise der seitliche Bereich des Sitzes oder die Mit­ telkonsole eines Fahrzeuges geeignet. Eine Anbringung an dem freien Ende eines biegbaren Stabes, dessen anderes Ende im Bereich der Mittelkonsole oder des Armaturenbrettes verankert ist, ist ebenfalls denkbar.

Möglich ist ferner anstelle einer Vielzahl von Befüllungs­ mitteln (Pumpen, Druckgasbehälter, Gasgeneratoren) nur ein einziges Befüllungsmittel einzusetzen, das direkt oder über ein zum Beispiel drehbares Verteilventil und über daran an­ geschlossene Verteilungsleitungen mit jedem der aktivierba­ ren Bestandteile durchgängig in Verbindung gebracht werden kann. Die Verteilungsleitungen können in oder neben der Rückenlehne (3) geführt werden.

Eine direkte Verbindung zwischen einem Druckgasbehälter und/oder einem Gasgenerator und den genannten aktivierbaren Bestandteilen wird insbesondere dann gewählt, wenn die ak­ tivierbaren Bestandteile auf das Signal eines Verzögerungs- und/oder Beschleunigungszünders beziehungsweise -melders nahezu gleichzeitig aktiviert werden sollen.

Die Verbindungsleitungen sollten in diesem Falle möglichst kurz gewählt und mit einem großen Durchmesser ausgestattet werden, so daß für eine Unterbringung des Druckgasbehälters und/oder des Gasbehälters in erster Linie der Innenraum des oberen Stützkörpers (1), des unteren Stützkörpers (4) oder der Rückenlehne (3) in Frage kommt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind nicht nur die oberen und unteren Seitenführungen (5, 15), der obere Vorsprung (14) und der untere Stützkörper (4) mittels eines mit einem Verzögerungszünder gekoppelten Druckgas­ behälters oder Gasgenerators luftsackähnlich expandierbar. Vielmehr kann dort zusätzlich die gesamte Frontseite (9) des oberen Stützkörpers (1) und die dem Fond zugewandte Rückseite des oberen Stützkörpers (1) luftsackähnlich aus­ gestülpt werden, wobei die exakte Einhaltung einer bestim­ mten Kissenform durch die Anbringung von Fangleinen oder Fangbändern an der Innenseite der Wandungen, durch die Wahl unterschiedlicher Wandstärken oder durch die Anbringung von Wandverstärkungen erreicht wird.

Gerade unter dem Aspekt der Verwendung der erfindungsge­ mäßen Kopfstütze in Verbindung mit einem mit einem Verzöge­ rungs- oder Beschleunigungszünder oder -melder gekoppelten Druckgasbehälter und/oder Gasgenerator hat es sich als be­ sonders vorteilhaft erwiesen, den Vorsprung (14), die obe­ ren und die unteren Seitenführungen (5, 15) und den unteren Stützkörper (4) nicht einzeln auszubilden, sondern in Form einer einstückigen Kombination. Hierbei kann beispielsweise aus Kostengründen auf die Integration der einen oder ande­ ren Komponente selbstverständlich verzichtet werden.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Kopfstütze liegt darin, daß sie in einer sehr einfachen Ausführungs­ form leicht nachrüstbar ist.

So können beispielsweise in einen kapuzenartigen Überzug, der der Form des serienmäßigen Sitzes und der gegebenen­ falls serienmäßig vorhandenen Kopfstütze angepaßt ist, an den beschriebenen Positionen massiv oder expandierbar ein Vorsprung (14), obere und gegebenenfalls untere Seitenfüh­ rungen (5, 15) sowie ein unterer Stützkörper (4) zum Bei­ spiel in entsprechend abgenähte Taschen eingearbeitet wer­ den.

Alternativ hierzu können die aktivierbaren Bestandteile auf ihrer Rückseite mit einem Mittel versehen werden, das auf der Oberfläche des oberen Stützkörpers (1) und/oder der Rückenlehne (3) haftet. Durch einfaches Andrücken können so die aktivierbaren Bestandteile nachgerüstet werden. Insbe­ sondere klettverschlußartige Mittel sind für diese Art der Montage geeignet.

Für die Befestigung des unteren Stützkörpers (4) an der Unter- oder Frontseite des oberen Stützkörpers (1) hat sich außerdem die Verwendung einer Druckknopf-Leiste, einer Klettverschluß-Leiste oder eines Reißverschlusses bewährt.

Selbstverständlich ist es möglich, mit einem geeigneten Bohrer, Fräser oder Thermoschneider Aussparungen (16) in dem oberen und/oder unteren Stützkörper (1, 4) anzubringen, in die die oberen und/oder unteren Seitenführungen (5, 15) und gegebenenfalls der obere Vorsprung (14) eingesetzt wer­ den (vergleiche die Abb. 3, 4 und 5).

Die Abb. 3, 4 und 5 stellen Querschnitte entlang der Linie A-A in Abb. 2 von verschiedenen Ausführungsfor­ men dar.

In Abb. 3 sind in dem oberen Stützkörper (1) zwei auf gleicher Höhe, jedoch horizontal voneinander beabstandete Aussparungen (16) zur Aufnahme von zwei oberen Seitenfüh­ rungen (5) ausgebildet. Die Seitenführungen (5) sind hier vorzugsweise aus einem hochelastischen, gasdichten Material wie Gummi, Kautschuk, Latex oder Neopren hergestellt. In der Ausgangsstellung weisen sie eine der durchgezogenen Li­ nie entsprechende Form auf, die den im wesentlichen recht­ eckigen Aussparungen (16) und der frontseitigen Abschrägung der Kopfmulde (32) angepaßt ist. Über eine oder mehrere, hier und in den nachfolgenden Abbildungen nicht darge­ stellte, Anschlußleitungen können die Seitenführungen (5) mit einem beliebigen Medium befüllt werden. Dank der hoch­ elastischen Ausgestaltung zumindest der vorzugsweise abge­ schrägten Frontfläche (17) kann sich diese dann ballonartig entsprechend der gestrichelten Linie aufweiten.

In Abb. 4 sind die Frontflächen (17) der Seitenführun­ gen (5) großflächiger ausgebildet und der Rundung des Schä­ dels angepaßt. Hierdurch wird insbesondere die Bequemlich­ keit gesteigert. Die seitlichen Bereiche können eine fal­ tenbalgähnliche Struktur aufweisen. Um eine bestimmte Aus­ gangsform zu erhalten, kann ein entsprechend geformter Block (18) aus einem elastischen Material, beispielsweise aus Schaumstoff, im Inneren der Seitenführung (5) vorgese­ hen werden. Gegebenenfalls können Versteifungen oder zum Beispiel teleskopartige Führungselemente zur Verhinderung eines unbeabsichtigten Kippens der expandierten Seitenfüh­ rung (5) zur Seite in deren Wänden integriert oder in de­ ren Innenraum vorgesehen werden.

Die Rückseite (19) der Seitenführung (5) kann zur Erhöhung der Kippsicherheit der expandierten Seitenführung (5) mit einer Trägerplatte (20) in Verbindung stehen. Eine kraft­ schlüssige und gegen ein Kippen gesicherte Verbindung kann beispielsweise durch ein Verkleben, durch das Vorsehen von Klettverschlüssen oder durch das Ineinandergreifen von ent­ sprechend gestalteten Vorsprüngen einerseits und hierzu korrespondierenden Aussparungen andererseits, zum Beispiel in Form von Schnappverbindungen oder Druckknöpfen, herbei­ geführt werden. Diese Trägerplatte kann, wie in Abb. 4 dargestellt, unmittelbar an dem oder den senkrechten Halteelementen (8) angebracht sein.

Die Seitenführungen (5) der Abb. 5 werden durch hy­ draulisch, pneumatisch oder elektrisch betriebene Hubzylin­ der (21) oder durch entsprechende Stellmotoren bewegt. Die Verbindungen zwischen den großflächigen, der Kopfform ange­ paßten Frontflächen (17) und den frontseitigen Enden der Hubzylinder (21) sind, wie dargestellt, vorzugsweise kugel­ gelenkförmig ausgebildet. Die Verwendung von an der Träger­ platte (20) verankerten Hubzylindern (21) eröffnet die Mög­ lichkeit einer besonders exakten Anpassung der Seitenfüh­ rungen (5) an die Kopfform bei einer ausgesprochen hohen Kippstabilität im expandierten Zustand.

Es wird nochmals betont, daß sämtliche Ausführungen zu den oberen Seitenführungen (5) auch für die unteren Seitenfüh­ rungen (15) entsprechend gelten.

Abb. 7 stellt einen Querschnitt entlang der vertikalen Mittellinie (10) in Abb. 2 einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopfstütze dar, bei der zumindest der obere Stützkörper (1) und der untere Stützkörper (4) in Form einer einstückigen Kombination aus­ gebildet sind.

Die Frontkontur dieser Kombination ist bei seitlicher Be­ trachtung im wesentlichen S-förmig und wird im nicht-expan­ dierten Ausgangszustand durch die durchgezogene Linie und im expandierten beziehungsweise teilweise expandierten Zu­ stand durch die gestrichelte Linie wiedergegeben.

Aus dieser Abbildung geht ferner die bevorzugte Form der hinteren Trägerplatte (20) besonders deutlich hervor. Bei seitlicher Betrachtung verläuft der untere Teil der Träger­ platte (20) zunächst entsprechend der Formgebung der Halte­ elemente (8) gerade nach oben. Etwa ab der Mitte der Trä­ gerplatte (20) kann diese eine leichte Krümmung nach vorne in Fahrtrichtung erfahren. Diese Krümmung führt zu dem Vor­ teil, daß bei der rückwärts gerichteten peitschenschlagar­ tigen Bewegung des Oberkörpers nach einem Frontalaufprall oder einem Auffahrunfall dieser nicht ohne weiteres der meist schräg nach hinten geneigten Rückenlehne entlang­ rutscht und daß hierdurch einer Überdehnung des Nackens durch eine zu tief einwirkende Kopfstütze entgegenwirkt wird. Diese Krümmung hat außerdem zur Folge, daß der front­ seitige Bereich der erfindungsgemäßen Kopfstütze bereits in der nicht expandierten Ausgangsstellung in etwa der Form eines Hinterkopfes angepaßt ist und daß aus diesem Grunde die Materialstärke des frontseitigen Bereichs insbesondere an den oberen und unteren Enden im Vergleich zu einer durchgängig geraden Trägerplatte (20) dünner gewählt werden kann.

Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, auf diese Krümmung zu verzichten und die Trägerplatte (20) bei seit­ licher Betrachtung durchgängig gerade auszugestalten.

Abb. 8 zeigt eine Möglichkeit zur technischen Reali­ sierung der in Abb. 7 dargestellten, nach vorne ge­ richteten Bewegung der aus einem oberen und einem unteren Stützkörper (1, 4) gebildeten Kombinaton.

Beispielsweise kann auf einer sich zwischen den senkrechten Halteelementen (8) erstreckenden hinteren Trägerplatte (20) ein hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch aktivierbarer Hubzylinder (21) starr oder vertikal schwenkbar angebracht sein. Das frontseitige Ende des Hubzylinders ist über ein Kugelgelenk (22) mit einer vorderen Trägerplatte (23) ver­ bunden.

Die vordere Trägerplatte (23) weist bei seitlicher Betrach­ tung einen oberen geraden Abschnitt auf, der in der nicht entfalteten Ausgangsstellung im wesentlichen senkrecht ver­ läuft. An den oberen, geraden Abschnitt schließt sich ein unterer, nach vorne gewölbter Abschnitt an. Die Wölbung des unteren Abschnitts ist so gewählt, daß sie die frontseitige obere Kante der Rückenlehne (3) leicht geschwungen über­ deckt und daß das untere Ende (24) des unteren Abschnitts leicht auf der Frontseite der Rückenlehne (3), vorzugsweise etwas unterhalb der Höhe der Halslordose, aufliegt. Wird der Hubzylinder (21) betätigt, so wird die vordere Träger­ platte (23) zusammen mit den auf ihr angebrachten, oben ge­ nannten Komponenten der erfindungsgemäßen Kopfstütze nach vorne bewegt.

Zur Vermeidung eines unbeabsichtigten Vorschwingens des unteren Teils einer derartigen Kopfstütze im Falle eines Frontalaufpralls kann der Anbringungsort des Hubzylinders (21) so tief gewählt werden, daß der Schwerpunkt der vorde­ ren Trägerplatte (23) oberhalb dieses Anbringungsortes liegt. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es möglich, eine Sicherungsleine (25) beispielsweise zwischen dem senk­ rechten Halteelement (8) und dem unteren Abschnitt der vor­ deren Trägerplatte (23) anzubringen.

Anstelle der Hubzylinder (21) kann ein durch einen Gasgene­ rator oder einen Druckbehälter befüllbarer Luftsack zum Einsatz kommen.

Abb. 9 stellt eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Kopfstütze mit einer einstückigen Kombina­ tion des oberen Stützkörpers (1) und des unteren Stützkör­ pers (4) dar. Auch die oberen und unteren Seitenführungen (5, 15) sind harmonisch in diese Kombination integriert. Der obere Vorsprung (14) ist nicht dargestellt.

Aus dem bisher gesagten geht hervor, daß die aktivierbaren Bestandteile (oberer Vorsprung (14), obere Seitenführungen (5), unterer Stützkörper (4) und untere Seitenführungen (15)) durch Pumpen oder Kolbenhubzylinder und dergleichen aktiviert werden können.

Abb. 10 zeigt nun, daß alle diese Bestandteile gleich­ zeitig durch einen Gasgenerator aktivierbar sind. In einem schalenförmigen Generatorträger (25), der beispielsweise an der hinteren Trägerplatte (20) befestigt ist, steht ein handelsüblicher, zum Beispiel mit Natriumacid-pellets (31) befüllter Gasgenerator (26) über eine zum Beispiel mit Schwarzpulver gefüllte Zündpille (30) mit einer mechani­ schen oder elektrischen (27) Auslöse-Sensorik in Verbin­ dung. Wird ein vorgegebener Schwellenwert der Beschleuni­ gung überschritten, löst die Auslöse-Sensorik den Gasgene­ rator (26) aus. (Alternativ zu einem Gasgenerator kann selbstverständlich ein Druckgasbehälter zum Einsatz kom­ men). Das entstehende Gas bläst den Luftsack (29) in kür­ zester Zeit (ca. 10 bis 60 Millisekunden) vollständig auf. Hierdurch wird der Luftsack (29) in die in Abb. 10 dargestellte Form gebracht, die einen oberen dachförmigen Vorsprung (14), gegebenenfalls zwei hier nicht dargestellte obere Seitenführungen (5), einen unteren Stützkörper (4) und gegebenenfalls zwei untere, ebenfalls nicht dargestel­ lte Seitenführungen (15) in einer einstückigen Kombination umfaßt.

Um zu gewährleisten, daß der Luftsack die gewünschte Form einnimmt, werden vorzugsweise Fangbänder (28) entsprechen­ der Länge an geeigneten Positionen an den Innenwänden des Luftsacks (29) angebracht (siehe Abb. 10).

Der Luftsack (29) besteht in der Regel aus einem gewebten Garn, beispielsweise Polyamid 6.6 (Nylon). Ein typisches Gewebe ist 940 dtex Nylon, Einstellung 12/12 Fd/cm. Es können beschichtete und/oder unbeschichtete Gewebe zum Einsatz kommen, die gasdicht oder gasdurchlässig sind. Vorzugsweise ist auch die dem Fond zugewandte Rückseite des oberen Stützkörpers (1) so ausgestaltet, daß sie einen durch einen Gasgenerator oder einen Druckgasbehälter auf­ blasbaren kissenförmigen Luftsack hervorbringen kann. Die­ ser erstreckt sich gegebenenfalls bis in den Kniebereich nach unten und seitlich soweit, daß er entweder mit der Fahrzeugwand oder dem Luftsack des benachbarten Sitzes in Kontakt kommt. Auf diese Weise wird wirksam verhindert, daß im Falle eines Frontalaufpralls Fondpassagiere an der Kopf­ stütze vorbei nach vorne katapultiert werden.

Eine weitere Besonderheit einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopfstütze liegt darin, daß die Frontbereiche insbesondere des oberen Stützkörpers (1), des unteren Stützkörpers (4) und der Seitenführungen (5, 15) gegebenenfalls so ausgestaltet sind, daß sie durch ein leichtes Andrücken des Kopfes oder des Halsbereichs in die gewünschte Form gebracht werden können und daß diese Form anschließend "eingefroren" und dadurch gespeichert werden kann.

Abb. 11 zeigt stellvertretend für alle anderen akti­ vierbaren Bestandteile eine derartige, isolierte Seitenfüh­ rung (5, 15), deren Lokalisierung innerhalb der erfindungs­ gemäßen Kopfstütze in Abb. 4 dargestellt ist.

Die jeweilige Frontfläche ist doppelschichtig ausgebildet, wobei die Schichten (65, 66) etwa 0, 5 bis 10 cm voneinander beabstandet sind. Zwischen die beiden Schichten (65, 66) sind kleine Feststoffteilchen (63) wie Styroporkugeln ein­ gelagert. Herrscht zwischen den beiden Schichten (65, 66) Umgebungsdruck, können die kugelförmigen Styroporteilchen (63) mühelos gegeneinander verschoben werden. Sind sie durch leichtes Andrücken von Hals oder Kopf in die richtige Position gebracht, wird ein leichter Unterdruck in diesem Zwischenraum (67) über eine Leitung (68) angelegt und bei­ behalten. Die Styroporkügelchen werden nun durch den Um­ gebungsluftdruck aneinander gepreßt und sind nur mühsam gegeneinander verschiebbar. Hierdurch wird die gewünschte Form des Frontbereichs "eingefroren".

Anstelle des Anlegens eines Unterdrucks in der Kammer (67) kann ein Gel, beziehungsweise ein Harz oder dergleichen zur Fixierung der kugelförmigen Teilchen (63) über den Anschluß (68) zugeführt werden.

Es ist auch möglich, einen elektrisch heizbaren Wider­ standsdraht in der Kammer (67) vorzusehen, der ein dort befindliches thermoplastisches Material in dem Ausmaß erwärmen kann, daß es verformbar wird und der Kopf- und/ oder Halsregion exakt angepaßt werden kann. Durch das an­ schließende Abkühlen wird die gewünschte Form "eingefro­ ren". Vorzugsweise ist das thermoplastische Füllmaterial der frontseitigen Kammer (67) auch in abgekühltem Zustand zumindest etwas elastisch.

Der Anschluß (68) der frontseitigen Kammer (67) ist vor­ zugsweise in Längsrichtung dehnbar ausgebildet, zum Bei­ spiel in Form einer Spirale, damit bei einer Expansion der rückwärtigen Kammer (69), in der gegebenenfalls ein Schaum­ stoffkörper (18) untergebracht ist, der Druck oder der Un­ terdruck in der frontseitigen Kammer (67) aufrecht gehalten werden kann.

Wie in Abb. 11 dargestellt, können der Anschluß (62) der rückwärtigen Kammer (69) und der Anschluß (68) der frontseitigen Kammer (67) mit der gleichen Pumpe oder mit voneinander verschiedenen Pumpen (70, 71) in Verbindung stehen. Um einen permanenten Betrieb der Pumpen (70, 71) zu vermeiden, können in den Anschlußleitungen (62, 68) Ab­ sperrventile (72, 73) vorgesehen werden, die nach dem Errei­ chen des Solldruckes geschlossen werden oder sich selbstän­ dig schließen. In einer besonders bevorzugten Ausführungs­ form sind zwischen die jeweiligen Kammern (67, 69) und die entsprechenden Absperrventile (72, 73) Druckmeßvorrichtun­ gen (74, 75) geschaltet.

Die Pumpen (70, 71), die Absperrventile (72, 73) und die Druckmeßvorrichtungen (74, 75) sind in der Regel so aus­ gebildet, daß sie elektrisch betrieben beziehungsweise an­ gesteuert werden. In diesem Fall ist es besonders vorteil­ haft, jedes dieser Bauteile zu Ansteuerungszwecken mit ei­ ner zentralen Verarbeitungseinheit (76, CPU) zu verbinden. An diese zentrale Verarbeitungseinheit (76) wird ferner ei­ ne Eingabeeinrichtung (77), zum Beispiel ein Ensemble ta­ staturförmiger Bedienungsschalter, angeschlossen. Die Pum­ pen (70, 71), die Absperrventile (72, 73), die Druckmeßvor­ richtungen (74, 75) und die zentrale Verarbeitungseinheit (76) werden darüberhinaus mit einer Quelle für elektrische Energie verbunden.

Über die Tastatur (77) können nun einerseits die Soll-Werte für die Druckverhältnisse in den Kammern (69, 67) eingege­ ben werden. Die Druckmeßvorrichtungen (74, 75) ermitteln in diesem Falle den Ist-Wert und melden ihn an die zentrale Verarbeitungseinheit (76). Dort wird der Ist-Wert mit dem Soll-Wert verglichen.

Liegt der Ist-Wert unter dem Soll-Wert, aktiviert die zen­ trale Verarbeitungseinheit (76) die entsprechende Pumpe (70, 71) und öffnet solange das zugehörige Absperrventil (72, 73), bis der von der Druckmeßeinrichtung (74, 75) an die zentrale Verarbeitungseinheit (76) gemeldete Ist-Wert dem Soll-Wert entspricht. Entspricht der Ist-Wert dem Soll­ wert, schließt die zentrale Verarbeitungseinheit (76) das entsprechende Absperrventil (74, 75) und schaltet die zuge­ hörige Pumpe (70, 71) ab.

Liegt der Ist-Wert oberhalb des Soll-Wertes, so öffnet die zentrale Verarbeitungseinheit (76) das Absperrventil (73, 72) solange, bis der Ist-Wert dem Sollwert entspricht.

Gegebenenfalls steht die zentrale Verarbeitungseinheit (76) mit einem Speicher (78) in Verbindung. In diesem Fall ist es möglich, personenabhängige Soll-Werte in dem Speicher (76) abzulegen und die automatische Einstellung des ent­ sprechenden Ist-Wertes zum Beispiel durch Eingabe einer Identifikationsnummer oder eines Zahlencodes zu bewirken. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung stehen alle oder mehrere der aktivierbaren Bestandteile, die zur Aktivierung einen Überdruck benöti­ gen, zum Beispiel mit einem durch die zentrale Verarbei­ tungseinheit ansteuerbaren Verteilerventil jeweils über ei­ ne eigene Versorgungsleitung in Verbindung. In jeder dieser Versorgungsleitungen befindet sich gegebenenfalls ein mit der zentralen Verarbeitungseinheit (76) gekoppeltes Druck­ meßinstrument. Von dem zentralen Verteilerventil führt nur eine Leitung zur einzigen Überdruck liefernden Pumpe (70). Für diejenigen Bestandteile, die zur Aktivierung Unterdruck benötigen, gelten diese Ausführungen entsprechend.

In dem Speicher (78) kann nun für jeden Nutzungsberechtig­ ten ein Satz von Sollwerten für mehrere aktivierbare Be­ standteile abgelegt werden. Bei einem Fahrerwechsel kann durch die Eingabe einer Codezahl sehr einfach und schnell die erfindungsgemäße Kopfstütze automatisch individuell angepaßt werden.

Über die tastaturförmige Eingabeeinrichtung (77) können andererseits die Pumpen (70, 71), gegebenenfalls zusammen mit den Absperrventilen (72, 73), direkt angesteuert wer­ den. In diesem Falle kann man auf die Druckmeßvorrichtungen verzichten. Zur Vermeidung einer Überlastung der Pumpen (70, 71) und von Schäden an den Wandungen (60) der Zelle, empfiehlt sich die Verwendung einer Überlastsicherung der Pumpen (70, 71).

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die ta­ staturförmige Eingabeeinrichtung (77) in das Tastaturfeld derjenigen Eingabeeinrichtung integriert, die zur Steuerung der übrigen Funktionen des Sitzes dient (zum Beispiel: Hö­ henverstellung der Kopfstütze, Höhenverstellung des Sitzes, Sitzklimatisierung in Sitzkissen und Lehne, Sitzheizung, Sitzflächen-Neigungseinstellung, Sitzflächen-Verlängerungs­ einstellung, Sitzflächentiefeneinstellung, Lendenwirbelsäu­ lenunterstützung, Schwinghubeinstellung und Rückenlehnen­ neigungseinstellung). In diesem Fall befindet sich die Ein­ gabeeinrichtung (77) vorzugsweise am Sitz, beispielsweise seitlich von der Oberschenkelauflage, auf der Mittelkonsole zwischen den Sitzen oder am Armaturenbrett.

Eingangs wurde ausgeführt, daß der obere Stützkörper (1) gegenüber der Oberkante (2) der Rückenlehne (3) höhenver­ stellbar ist.

Die Höhenverstellbarkeit des oberen Stützkörpers kann grundsätzlich auf 2 Weisen erfolgen: entweder das senk­ rechte Halteelement (8) ist in der Rückenlehne (3) vertikal verschiebbar gelagert oder der obere Stützkörper (1) ist auf dem feststehenden Halteelement (8) vertikal verschieb­ bar angebracht.

Im ersten Fall kann das Halteelement (8) beispielsweise in einem senkrechten Führungsrohr in der Rückenlehne geführt werden. Die vertikale Verschiebung des Halteelements (8) erfolgt vorzugsweise durch einen hydraulisch oder pneuma­ tisch angetriebenen Hubzylinder, der senkrecht nach oben wirkend im unteren Teil des das Halteelement (8) umgreifen­ den Führungsrohrs angeordnet ist. Alternativ hierzu kann das Halteelement (8) auch durch eine rotativ angetriebene Schnecke vertikal bewegt werden, die in einen mit einer Zahnung versehenen Abschnitt des Halteelements (8) ein­ greift.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung kann der obere Stützkörper (1) im Falle der Einwirkung von oberhalb eines Schwellenwertes liegenden Beschleunigungskräften schlagartig in eine besonders hoch­ liegende Endposition gebracht werden. Zu diesem Zweck steht der erwähnte Hubzylinder in dem Führungsrohr mit einem se­ paraten Gasgenerator oder Druckgasbehälter in Verbindung, die jeweils mit einer entsprechenden Auslöse-Sensorik ge­ koppelt sind. Das Halteelement (8) kann im wesentlich gas­ dicht in dem Führungsrohr geführt werden. In diesem Fall wirken der Gasgenerator oder der Druckgasbehälter auf den unteren Abschnitt des Führungsrohres ein. Durch das Hoch­ fahren des oberen Stützkörpers (1) unmittelbar nach dem Einwirken entsprechender Beschleunigungskräfte wird auf besonders effektive Weise dem Entstehen von Schleudertrau­ men entgegengewirkt.

Daneben sind bekannte Höhenverstellungsmechanismen verwend­ bar, die beispielsweise mit Hilfe einer in der Oberkante (2) der Rückenlehne (3) verankerten Federklammer, die in eine Rasterung des Halteelements (8) in diesem Bereich ein­ greift, eine Arretierung des Halteelements (8) in einer be­ stimmten Höhe bewirken.

Im zweiten Fall kann der obere Stützkörper (1) gegenüber dem feststehenden Halteelement (8) ebenfalls durch einen pneumatisch oder hydraulisch betriebenen Hubzylinder, der senkrecht wirkend in einem das obere Ende des Halteelements (8) umfassenden Führungsrohr angebracht ist, vertikal ver­ schoben werden. Auch in diesem Fall kann der Hubzylinder zum schlagartigen Hochfahren des oberen Stützkörpers (1) im Falle des Einwirkens von oberhalb eines bestimmten Schwel­ lenwertes liegenden Beschleunigungskräften mit einem Gas­ generator oder Druckgasbehälter mit entsprechender Auslöse-Sen­ sorik in Verbindung stehen.

Wird eine rein mechanische Höhenverstellbarkeit der erfin­ dungsgemäßen Kopfstütze gewünscht, so kann diese durch die Anbringung eines über einen Wippmechanismus beweglichen Raststiftes, der in auf dem Halteelement (8) vorgesehene Rastkerben eingreift, mühelos erreicht werden.

Vorzugsweise sind in beiden Fällen die Hubzylinder mit Mit­ teln ausgestattet, die mit der zentralen Verarbeitungsein­ heit (76) in Verbindung stehen und dieser die aktuelle Höhe des oberen Stützkörpers (1) signalisieren. Bei derartigen Mitteln handelt es sich beispielsweise um Durchflußmesser.

Aus den bisherigen Ausführungen geht hervor, daß die ge­ samte erfindungsgemäße Kopfstütze, einschließlich ihrer Höhenverstellung, pneumatisch betrieben werden kann. Aus diesem Grunde kann zum Beispiel unter dem Fahrersitz ein zentraler Druckluft-Tank vorgesehen werden. Gegebenenfalls kann dieser Tank mit einem Reifen-Ventil ausgestattet wer­ den, der ein problemloses Nachfüllen des Tanks an einer Tankstelle erlaubt.

Medien, die zur Füllung der aktivierbaren Bestandteile ins­ besondere geeignet sind, sind Gase wie zum Beispiel Luft, Stickstoff, halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Fluorchlor­ kohlenwasserstoffe (zum Beispiel Frigen), Kohlendioxid oder Kohlenmonoxid, Flüssigkeiten wie Wasser, Öle, Alkohole, Flüssigkeiten mit einer besonders hohen oder mit einer be­ sonders niedrigen Viskosität, thermoplastische Flüssigkei­ ten oder duroplastische Flüssigkeiten (Harze), Feststoffe wie kugelförmige kleine Teilchen zum Beispiel aus Styropor, pulverförmige Feststoffe oder Mischungen hiervon wie Gele, Schäume oder dergleichen.

Grundsätzlich ist festzustellen, daß jeder aktivierbare Bestandteil in Abhängigkeit von den anderen aktivierbaren Bestandteilen oder unabhängig von diesen mit dem gleichen oder mit einem unterschiedlichen Medium befüllt werden kann.

Die Unterbringung der Pumpen (70, 71), der Absperrventile (72, 73), der Druckmeßvorrichtungen (74, 75) und der zen­ tralen Verarbeitungseinheit (76) erfolgt in der Regel in der geräumigen Rückenlehne des Sitzes. Kommen jedoch der­ zeit noch etwas teurere miniaturisierte Bauteile zur Anwen­ dung, so ist es ohne weiteres möglich, diese zentral im Inneren der erfindungsgemäßen Kopfstütze unterzubringen. Zur Aufnahme der genannten Bauteile können zum Beispiel in einer senkrechten Trägerplatte (20), die zwischen dem vor­ deren Bereich und dem rückwärtigen Bereich der Kopfstütze vorgesehen ist, an die Form der Bauteile angepaßte Ausspa­ rungen ausgebildet sein. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, die Bauteile auf der Oberfläche der Träger­ platte (20) anzubringen. Zur Vermeidung einer Beschädigung der Zelle durch hervorstehende Bauteile wird vorzugsweise eine Abpolsterung, zum Beispiel aus Schaumstoffmaterial, zwischen den Bauteilen und der der Trägerplatte (20) zuge­ wandten Seite der Zelle vorgesehen.

Insbesondere unter dem Aspekt einer einfachen Nachrüstbar­ keit ist die Unterbringung der Bauteile ausschließlich in­ nerhalb der Kopfstütze selbst von großem Vorteil.

Die Stromversorgung der zentralen Verarbeitungseinheit (76), der Pumpen (70, 71), der Absperrventile (72, 73) und gegebenenfalls der Druckmeßeinrichtungen (74, 75) und der Motoren zur Höhenverstellung der Halteelemente (8) kann durch eine Batterie oder einen Akkumulator erfolgen, die ebenfalls in der Kopfstütze entnehmbar eingebaut sind. Selbstverständlich ist eine Energieversorgung über eine Batterie oder einen Akkumulator möglich, die in der Rücken­ lehne untergebracht sind. Gegebenenfalls ist eine Stromver­ sorgung aus dem Bordnetz besonders vorteilhaft.

Wird eine individuelle Anpaßbarkeit der Kopfstütze bei­ spielsweise aus Gewichts-, Platz- oder Kostengründen nicht für erforderlich befunden, so kann auf fest mit den An­ schlüssen (62, 68) der Kammern (69, 67) verbundene Pumpen (70, 71) verzichtet werden. In diesem Fall werden die Kam­ mern mit einer separaten, mobilen Pumpe in einem solchen Ausmaß einmalig befüllt, daß die Form und die Dämpfungs­ eigenschaften der Zelle dem gewünschten Wert entsprechen. Nachfolgend werden die Anschlußleitungen (62, 68) von der separaten Pumpe getrennt und reversibel oder irreversibel dicht verschlossen.

Das Material der Wandungen der aktivierbaren Bestandteile ist vorzugsweise flüssigkeits- und/oder gasdicht, flexibel und zumindest etwas dehnbar.

Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Kopfstütze mit all ihren Bestandteilen von einem knapp sitzenden elastischen Schutzüberzug umhüllt, der farblich an die Polsterung des Fahrzeugs angepaßt sein kann und aus einem hautfreund­ lichen, atmungsaktiven Material besteht. Nötigenfalls kann er an bestimmten Stellen Sollbruchstellen in Form von Reißnähten aufweisen.

Claims (14)

1. Kopfstütze für Sitze mit Rückenlehne mit einem oberen Stützkörper (1), der in Verlängerung der Rückenlehne (3) oberhalb der Oberkante (2) der Rückenlehne (3) in Kopfhöhe vorgesehen ist und dessen Längsachse (6) horizontal ausge­ richtet ist und parallel zur Längsachse (7) der Rückenleh­ ne (3) verläuft, wobei die Unterseite des oberen Stützkör­ pers (1) mit der Oberkante (2) der Rückenlehne (3) in Kon­ takt steht oder von dieser beabstandet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Frontseite (9) des oberen Stützkörpers (1) und/oder in diese integriert mindestens zwei horizontal voneinander beabstandete Mittel (5) zur seitlichen Abstützung des Kopfes vorgesehen sind und daß in Höhe der Halslordose ei­ nes Sitzenden ein unterer, im wesentlichen zylindrischer Stützkörper (4) zur Abstützung der Halswirbelsäule ange­ bracht ist, der bei seitlicher Betrachtung eine im wesent­ lichen runde, ovale, längliche oder halbkreisförmige Quer­ schnittsfläche aufweist und dessen Längsachse (13) hori­ zontal ausgerichtet ist und parallel zur Längsachse (6) des oberen Stützkörpers (1) verläuft.

2. Kopfstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Stützkörper (1) im oberen Bereich einen Vor­ sprung (14) aufweist, der sich wulst- oder dachförmig in Richtung des Sitzenden erstreckt.

3. Kopfstütze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß auf der Frontseite des unteren Stützkörpers (4) und/oder in diese integriert mindestens zwei horizontal voneinander beabstandete Mittel (15) zur seitlichen Ab­ stützung der Halswirbelsäule vorgesehen sind.

4. Kopfstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und/oder unteren Seitenfüh­ rungen (5, 15) und/oder der obere Vorsprung (14) und/oder der untere Stützkörper (4) jeweils so ausgestaltet sind, daß ihre Form und das Ausmaß ihrer Erhebung veränderbar sind.

5. Kopfstütze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Innenwänden der Seitenführungen (5, 15) und/oder des Vorsprungs (14) und/oder des unteren Stützkörpers (4) Fangbänder (28) und/oder Wandverstärkungen zur Einhaltung der vorgegebenen Abmessungen angebracht sind.

6. Kopfstütze nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die oberen und/oder unteren Seitenführungen (5, 15) und/oder der obere Vorsprung (14) und/oder der untere Stützkörper (4) jeweils einen zumindest teilweise verform­ baren Hohlkörper umfassen, der mit einem festen, flüssigen oder gasförmigen Medium oder mit einer Mischung hiervon befüllbar ist, wobei die Form und das Ausmaß der Erhebung des verformbaren Hohlkörpers durch den Innendruck bestimm­ bar sind.

7. Kopfstütze nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die oberen und/oder unteren Seitenführungen (5, 15) und/oder der obere und/oder der untere Stützkörper (1, 4) jeweils eine zumindest etwas starre Frontfläche (17) aufweisen, die über mindestens ein Antriebsmittel (21), das mittelbar oder unmittelbar mit der Rückenlehne in Ver­ bindung steht, rechtwinklig zur Längsachse (6, 13) der Stützkörper (1, 4) im wesentlichen horizontal verschiebbar ist.

8. Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Medium zur Befüllung der ak­ tivierbaren Bestandteile (5, 15, 14, 4) und/oder zum Be­ treiben des Antriebsmittels (21) über mindestens eine Pum­ pe (70, 71), einen Druckgasbehälter oder einen Gasgenera­ tor (26) zugeführt wird.

9. Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der obere Stütz­ körper (1) und der untere Stützkörper (4) in Form einer einstückigen Kombination ausgebildet sind, deren Frontkon­ tur bei seitlicher Betrachtung im wesentlichen S-förmig verläuft.

10. Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen kapuzenartigen, an die Form des oberen Stützkörpers (1) und des oberen Teils der Rückenlehne (3) angepaßten Überzug umfaßt, der an der jeweiligen Position einen entsprechenden aktivierbaren Bestandteil (5, 15, 14, 4) aufweist.

11. Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen mittels eines Druck­ gasbehälters oder Gasgenerators (26) aufblasbaren Luftsack (29) umfaßt, der einen dachförmigen Vorsprung (14) und/ oder mindestens zwei Mittel (5) zur seitlichen Abstützung des Kopfes und/oder einen unteren Stützkörper (4) und/oder mindestens zwei Mittel (15) zur seitlichen Abstützung der Halswirbelsäule aufweist.

12. Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontfläche der aktivier­ baren Bestandteile (5, 15, 14, 4) doppelschichtig ausge­ bildet ist, wobei in dem Zwischenraum zwischen diesen Schichten kugelförmige Feststoffteilchen eingelagert sind und wobei dieser Zwischenraum unter Umgebungsdruck oder Unterdruck steht.

13. Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Betreiben der akti­ vierbaren Bestandteile (5, 15, 14, 4) erforderlichen Pum­ pen (70, 71), Absperrventile (72, 73), Druckmeßeinrichtun­ gen (74, 75) und, im Falle des Vorhandenseins von Hubzy­ lindern (21), Durchflußmesser mit einer zentralen Verar­ beitungseinheit (76) in Verbindung stehen, an die zusätz­ lich zumindest ein Speicher (78) und eine Eingabeeinrich­ tung (77) angeschlossen sind, so daß personenbezogene Sollwerte in dem Speicher (78) ablegbar und automatisch zu Istwerten umsetzbar sind.

14. Kopfstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Hilfe einer vertikal wirkenden Feder oder eines mittels eines Druckgasbehälters oder Gasgenerators befüllbaren Hubzylinders oder Luftsacks beim Einwirken von oberhalb eines bestimmten Schwellen­ wertes liegenden Beschleunigungskräften schlagartig in eine besonders hoch liegende Endposition fährt.