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Die
Erfindung liegt auf dem Gebiet der Mittelarmlehnen oder Mittelkonsolen
für Fahrzeuge,
insbesondere Personenkraftfahrzeuge, und bezieht sich auf eine höhenverstellbare
Mittelarmlehne, mit einem Auflagekörper mit einer Auflagefläche, mit
einer Führungseinrichtung,
entlang der der Auflagekörper
in im Wesentlichen vertikaler Richtung verschiebbar ist, und mit
einer Feststelleinrichtung, die den Auflagekörper in zumindest einer Vertikalposition
lösbar
fixiert.
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Vor
dem Hintergrund eines stetig steigenden Komfortanspruchs von Fahrzeugbenutzern
ist eine Vielzahl von Mittelarmlehnen bekannt geworden, die insbesondere
im Hinblick auf eine komfortable Bedienung und Einstellung optimiert
worden sind.
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So
beschreibt das Deutsche Patent
DE 196 11 892 C1 eine Mittelkonsole mit einem
Ablagefach zur Anordnung zwischen den Vordersitzen eines Personenkraftwagens,
bei der zur ergonomischen Anpassung an unterschiedlich große Fahrzeugnutzer ein
Hub-Quer-Mechanismus vorgesehen ist. Dieser Mechanismus überlagert
der im Wesentlichen vertikalen Hubbewegung eines Auflagekörpers eine Querverlagerung
zu einem der Vordersitze hin.
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Das
Deutsche Patent
DE
100 38 204 C2 offenbart eine höhenverstellbare und schwenkbare
Mittelarmlehne für
ein Fahrzeug, bei der mittels Verzahnung und Riementrieb für eine reproduzierbare
Höheneinstellung
einer Auflagefläche
(Funktionsstellung) gesorgt ist, wenn die Mittelarmlehne zwischenzeitlich
aus der Funktionsstellung in eine den Raum zwischen den Sitzen weitgehend
freigebende Ablageposition verschwenkt wurde. Gleichzeitig ist dafür gesorgt,
dass die Mittelarmlehne unabhängig
von ihrer Höheneinstellung
in Funktionsstellung stets die gleiche Ablageposition erreicht.
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Die
Deutsche Patentanmeldung
DE
102 20 651 A1 beschreibt ein Scharnier, insbesondere für verschwenkbare
Armlehnen, mit zwei relativ zueinander verschwenkbaren Scharnierteilen,
das auf einfache Weise große
Kräfte
abfängt.
Dazu ist zwischen den beiden Scharnierteilen ein elastischer Körper vorgesehen,
der eine gedämpfte,
begrenzte Rotation der Scharnierteile relativ zueinander erlaubt
und damit einen Überlastschutz
realisiert.
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Das
Deutsche Patent
DE
35 29 957 C2 befasst sich mit einer Mittelarmlehne zum
nachträglichen
Einbau in Kraftfahrzeuge, deren Auflagekörper in Höhe und Neigung individuell
anpassbar und in eine Nichtgebrauchsstellung zurückschwenkbar ist. Zur individuellen
Positionierung des Auflagekörpers sind
kraftschlüssige
Klemmschrauben oder Rastnasen vorgesehen.
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Aus
der Deutsche Patentanmeldung
DE 198 12 432 A1 geht eine Mittelarmlehne
für ein
Fahrzeug der eingangs genannten Art mit einem entlang einer Führungseinrichtung
verschiebbaren Auflagekörper mit
einer Auflagefläche
hervor. Um den Auflagekörper
unabhängig
von anderen Ausstattungsteilen des Fahrzeugs in der Höhe positionieren
zu können,
umfasst die Führungseinrichtung
eine Verstellkulisse und eine parallel und fest zu dieser angeordnete Stützkulisse.
In der eingestellten Höhe
wird der Auflagekörper
durch eine Feststelleinrichtung in Form eines Zahnrichtgesperres
gesichert, das eine Vertikalbewegung nach unten unterbindet. Eine
Verschiebung des Auflagekörpers
nach unten kann nur erfolgen, wenn das Gesperre zuvor manuell mittels
einer Betätigungstaste
aufgehoben wird.
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Alle
vorstehend beschriebenen Optimierungen sind stark auf den Komfort
im normalen Betrieb der Mittelarmlehne gerichtet, lassen aber Sicherheitsaspekte
bei einer übergroßen Belastung
des Auflagekörpers
in vertikaler Richtung nach unten – sei es durch Missbrauch,
falsche Nutzung oder bei einem Unfall – weitgehend außer Betracht.
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Vor
diesem Hintergrund liegt nun der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Mittelarmlehne anzugeben, die auf einfache und möglichst zuverlässige Weise
eine Beschädigung
der Mittelarmlehne und/oder eine Gefährdung von Verkehrsteilnehmern
bzw. Insassen bei übermäßiger Belastung
verhindert.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch eine Mittelarmlehne mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Demgemäß umfasst
die erfindungsgemäße Mittelarmlehne
einen Auflagekörper
mit einer Auflagefläche,
eine Führungseinrichtung,
entlang der der Auflagekörper
in im Wesentlichen vertikaler Richtung verschiebbar ist, eine Feststelleinrichtung,
die den Auflagekörper
in zumindest einer Vertikalposition lösbar fixiert, sowie eine Überlastsicherung,
die auf die Feststelleinrichtung lösend einwirkt, wenn die Vertikalkomponente
einer auf die Auflagefläche
einwirkenden Kraft einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
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Die
der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht unter
anderem darin, eine automatische Überlastsicherung vorzusehen,
die bedarfsweise unmittelbar lösend
auf die Feststelleinrichtung einwirkt.
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Dadurch
ist bei Überschreiten
einer vorbestimmten, nach unten auf den Auflagekörper bzw. dessen Auflagefläche gerichteten
Kraft sichergestellt, dass die Feststelleinrichtung löst und damit
den Auflagekörper
für eine
der Kraft ausweichende bzw. nachgebende Vertikalbewegung nach unten
freigibt. Da dies automatisch geschieht, ist ein zuverlässiger Schutz
sowohl gegen Überlastung
der Mittelarmlehne bzw. deren Konstruktionselemente als auch bei Unfällen gegeben.
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Überlastungen
können
auch durch unsachgemäße Belastung
zum Beispiel bei der Beladung des Fahrzeugs, durch im Innenraum
spielen Kinder oder durch sich auf dem Auflagekörper abstützende Passagiere verursacht
sein. Diese Überlastungen könnten andernfalls
zu einer Deformation oder Beschädigung
des Auflagekörpers
oder der Konstruktionsteile der Mittelarmlehne, insbesondere deren
Verschiebungs- und Trägerstruktur,
führen.
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Bei
Unfällen
kann somit eine etwaige Schädigung
von Insassen, die zum Beispiel bei einem Fahrzeugaufprall auf den
Auflagekörper
aufschlagen, vermindert oder verhindert werden, indem der Auflagekörper in
eine tiefere, ungefährlichere
Position nachgibt.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche
sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
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Eine
konstruktiv bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
die Feststelleinrichtung zur lösbaren
Fixierung des Auflagekörpers
zumindest ei nen in eine Arretierungsöffnung eingreifenden Arretierungsstift
aufweist und die Überlastsicherung im Überlastfall
lösend
auf den/die Arretierungsstift(e) einwirkt.
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Ebenfalls
konstruktiv bevorzugt weist die Mittelarmlehne eine Achse auf, die
im Überlastfall
auf mindestens einen Hebel einwirkt, der die Arretierungsstifte
löst.
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Die
Achse kann unmittelbar auf den Hebel einwirken; eine komfortable
und konstruktiv besonders elegante Ausgestaltung der Erfindung sieht
vor, dass die Achse über
ein Zwischenteil auf den mindestens einen Hebel einwirkt. Dieses
Zwischenteil kann z.B. als Achs-Fortsatz oder als Druckplatte ausgebildet
sein und nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung federnd
mit der Achse verbunden sein.
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Bei
einer konstruktiv bevorzugten Gestaltung dieses Aufbaus bewirkt
der Hebel über
einen verschieblichen Steg das Lösen
der Feststelleinrichtung. Dazu kann der Steg weiter bevorzugt eine Drehscheibe
bewegen, die die Linearbewegung des Steges in eine Öffnungsbewegung
mindestens eines, vorzugsweise zweier, insbesondere symmetrisch
angeordneter, mit der Drehscheibe gekoppelten/r Arretierungsstifte(s)
umsetzt.
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Zur
weiteren Absorption von Energie zum Beispiel bei einem Unfall kann
der Auflagekörper
bevorzugt vertikal federnd gelagert sein. Dazu kann vorteilhafterweise
die Achse zur Vertikalfederung auf Tellerfedern gelagert sein.
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Eine
bevorzugte Realisierung der Erfindung sieht vor, dass über einen
Bowdenzug eine auf die Feststelleinrichtung lösend einwirkende Entriegelungskraft
ausübbar
ist. Bevorzugt können
der Bowdenzug und die Überlastsicherung
im Überlastfall
auf die gleichen Elemente (zum Beispiel die oben genannten Hebel)
einwirken, die die Feststelleinrichtung bzw. bevorzugt deren Arretierungsstifte
aus der Feststellung bzw. den korrespondierenden Elementen lösen.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind zumindest zwei
spiegelsymmetrisch angeordnete Schwenkhebel vorgesehen, auf die
der Bowdenzug eine lösende
Zugkraft ausübt, über welche die
Arretierungsstifte über
eine Linearbewegung außer
Eingriff mit den Arretierungsöffnungen
bringbar sind. In einer alternativen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung
ist zumindest eine exzentrisch auf einer Kreisscheibe angeordnete
Kinematik vorgesehen, auf die der Bowdenzug eine lösende Zugkraft ausübt, über welche
die Arretierungsstifte außer
Eingriff mit den Arretierungsöffnungen
bringbar sind.
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Für den Komfort
ist es vorteilhaft, wenn der Auflagekörper in Richtung auf seine
höchste
Vertikalposition federelastisch vorgespannt ist, wobei die Vorspannung
konstruktiv bevorzugt von wenigstens einer Gasdruckfeder erzeugt
ist. Bei der Einstellung kann der Nutzer dann durch Entriegelung
der Feststelleinrichtung den Auflagekörper von selbst in die gewünschte Position
oder aber zunächst
in die höchste
Position fahren lassen, um ihn von dort ausgehend zu positionieren.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beiliegenden schematischen Figuren der Zeichnung näher erläutert. Von
den Figuren zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Mittelarmlehne
in perspektivischer Ansicht,
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2 die
Mittelarmlehne in Ansicht von vorne,
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3 die
Mittelarmlehne in Ansicht von hinten,
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4 eine
weitere erfindungsgemäße Mittelkonsole
in perspektivischer Ansicht von vorn und
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5 die
Mittelkonsole nach 4 in perspektivischer Ansicht
von hinten.
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In
den Figuren der Zeichnung sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente
und Merkmale – sofern
nichts Anderes ausgeführt
ist – mit
denselben Bezugszeichen versehen worden.
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1 zeigt
eine mit Bezugszeichen 1 bezeichnete erfindungsgemäße Mittelarmlehne
in perspektivischer Ansicht. Die Polsterungen und sonstige Gehäusebestandteile
der Mittelarmlehne sind der besseren Übersichtlichkeit halber in
allen Figuren nicht dargestellt worden.
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Die
Mittelarmlehne 1 weist einen Auflagekörper 2 auf. Dessen
Oberseite 3 bildet eine Auflagefläche 4, auf der sich
ein Fahrzeuginsasse in der in 1 dargestellten
Funktionsstellung 5 in an sich bekannter Weise mit seinem
Unterarm abstützen
kann. Der Auflagekörper 2 ist
in ebenfalls bekannter und daher nicht näher erläuterter Art um eine Drehachse 6 verschwenkbar
gelagert, um in seiner (in 1 nicht
gezeigten) Ablagestellung, also im Wesentlichen in einer nach oben
weisenden Orientierung seiner Längsachse,
zum Beispiel ein unterhalb der Mittelarmlehne 1 vorgesehenes
Ablagefach und/oder eine Getränkehalterung
zugänglich
zu machen.
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Der
Auflagekörper 2 bzw.
eine ihn tragende Trägereinrichtung 8 ist
entlang in Einbau- bzw. Gebrauchsstellung im Wesentlichen senkrecht
orientierten Schienen 9, 10 einer Führungseinrichtung 12 entlang
in im Wesentlichen vertikaler Richtung V verschiebbar. In 1 ist
ferner schematisch ein Bowdenzug 14 angedeutet, mit dem
in noch näher
erläuterter
Weise manuell auf eine Feststelleinrichtung eingewirkt werden kann.
Ein Bowdenzug 14 bezeichnet ein in einem flexiblen Kunststoff-
oder Metallschlauch geführtes
Drahtkabel zur Übertragung
von Zugkräften über gekrümmte Wege.
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2 zeigt
die Mittelarmlehne 1 in Ansicht von vorne und 3 zeigt
die Mittelarmlehne 1 in Ansicht von hinten. Wie aus 2 besonders
deutlich hervorgeht, ist der Auflagekörper 2 mit seiner
Trägereinrichtung 8 an
Stiften 15, 16 parallel zu den Schienen 9, 10 linear
verschieblich gelagert. Über
in Öffnungen 20, 21 in
einer Arretierplatte einrastende Arretierungsstifte 23, 24 (vgl.
auch 3) ist die Trägereinrichtung 8 und
damit der Auflagekörper 2 in
der in 2 gezeigten Stellung in einer oberen Einstellungsposition
fixiert. Die Arretierungsstifte 23, 24 mit den
korrespondierenden Öffnungen 20, 21 sind
eine mögliche
konstruktive Ausgestaltung der Feststelleinrichtung 25. 3 zeigt
entsprechende Stifte in einer niedrigeren Stellung.
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Die
Feststelleinrichtung 25 kann manuell über den Bowdenzug 14 gelöst werden.
Bei Betätigung
des Bowdenzugs 14 wird auf zwei spiegelsymmetrisch ausgebildete
und angeordnete Schwenkhebel 37, 38 (2)
eine Zugkraft ausgeübt,
durch die die Schwenkhebel 37, 38 die Arretierungsstifte 23, 24 über eine
Linearbewegung außer
Eingriff mit den Öffnungen 20, 21 bringen.
Dadurch wird der Träger 8 vertikal
frei verschiebbar, kann vom Nutzer in eine gewünschte Position verschoben
und dort durch entsprechendes Einrasten der Arretierungsstifte in
korrespondierende Öffnungen
fixiert werden. Zur Er höhung
des Einstellungskomforts ist der Träger 8 in senkrechter
Richtung V nach oben elastisch durch zwei symmetrisch angeordnete
Gasdruckfedern 32, 33 vorgespannt.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
der 2 wurde diese Funktionalität durch die Schwenkhebel 37, 38 realisiert,
jedoch könnte
dieselbe oder zumindest eine gleiche Funktion auch durch eine exzentrisch
auf einer Kreisscheibe angeordnete Kinematik implementiert werden.
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Es
sind auch andere geeignete Konstruktionen zur vertikalen Fixierung
des Trägers 8 bzw.
des Auflagekörpers
denkbar, beispielsweise durch kraftschlüssige Fixierung.
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Die
Achse 6 des Auflagekörpers
(3) stützt
sich über
Tellerfedern 35, 36 auf Schwenkhebel 30, 31 ab.
Dadurch wird eine Überlastschutzfunktion bereitgestellt,
bei der der Auflagekörper
zunächst
bei vertikaler Belastung nach unten etwas einfedern kann, so dass
bei plötzlicher,
schlagartiger Belastung – zum
Beispiel bei einem Aufprall infolge eines Unfalls – ein gewisser
Betrag an Energie auf diese Weise absorbiert werden kann. Dies hat
besondere schützende
Bedeutung für
den Fall, dass zum Beispiel ein Fahrzeuginsasse mit dem Kopf auf
den Auflagekörper
auftrifft.
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Bei
einer Belastung des Auflagekörpers
mit einer in Richtung V senkrecht nach unten wirkenden Kraftkomponente,
die eine voreingestellte Kraft (hier auch Schwellwert genannt) von
zum Beispiel 800 N überschreitet,
gelangt die Achse 6 unter Einfederung der Tellerfedern 35, 36 in
Anlage an die Schwenkhebel 30, 31 des Überlastschutzes
(2). Dabei ist die Konstruktion und Form der Schwenkhebel
bzw. der Achse so gestaltet, dass auf die Hebel derart eingewirkt
wird, dass sie die gleiche lösende
Funktion auf die Feststelleinrichtung ausüben wie bei dem manuellen Lösen der
Feststelleinrichtung mittels des zuvor beschriebenen Bowdenzugs 14.
Damit können
in besonders vorteilhafter Weise für das manuelle und – bei Überlast – automatische
Lösen der
Feststelleinrichtung weitestgehend dieselben Bauteile verwendet
werden. Bei Überlast "rutscht" der Auflagekörper somit
in eine untere Position und gibt damit etwaigen Überlastkräften nach, um so Schädigungen
der Mittelarmlehne bzw. Gefährdungen
der Insassen zu verhindern.
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Die 4 und 5 zeigen
eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Mittelkonsole,
bei der die Auslösefunktion
einer Feststelleinrichtung 40 für einen Träger 8 eines Auflagekörpers 2 in
einer Konstruktionsvariante realisiert ist. Der Träger ist – wie zuvor
beschrieben – um
eine Drehachse verschwenkbar gelagert und in den 4 und 5 in
seiner Gebrauchsstellung gezeigt.
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Mit
der Achse 6 ist über
Tellerfedern 42, 43 ein plattenförmiges Zwischenteil 44 verbunden.
Dieses ist bei Belastung des Trägers 8 bzw.
des Auflagekörpers 2 in
Pfeilrichtung P – z.
B. wenn sich eine Person mit erheblicher Kraft F auf das freie,
vordere Ende des Auflagekörpers 2 abstützt – um ca.
5° in Richtung
des Drehpfeils D verdrehbar. Mit anderen Worten: Bei dieser Belastung
wird ein Drehmoment um die Achse 6 ausgeübt, das
zunächst
den Auflagekörper
nach hinten verschwenkt (Totgang), bis das Zwischenteil 44 schließlich (nach
Ende des Totgangs) auf einen H-förmigen
Doppelhebel 46 einwirkt. Dieser weist zwei Füße 47, 48 auf,
die in zugeordnete Laschen 50, 51 eines im Wesentlichen
vertikal linear verschieblich gelagerten Steges 53 eingreifen.
Wenn das Zwischenteil auf den Doppelhebel 46 einwirkt,
verschwenkt dieser seinerseits um seine konstruktiv festgelegte
Drehachse 54 und bewegt durch den Eingriff seiner Füße über die
Laschen 50, 51 den Steg im Wesentlichen vertikal
nach oben.
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Der
Steg 53 ist an seinem unteren Ende über eine Längsbohrung 56 seinerseits
im Eingriff mit einem Zapfen 57, der an einer Drehscheibe 58 vorgesehen
ist. Die Drehscheibe ist ihrerseits mit zwei symmetrischen Zugelementen 60, 61 gekoppelt,
die eine Querbewegung zweier Arretierstifte 63, 64 der Feststelleinrichtung 40 derart
bewirken, dass sich diese aus ihrer verriegelnden Position, in der
sie in zwei korrespondierenden Arretierungsöffnungen 65, 66 in
Halteschienen 67, 68 stecken, entfernen. Nach dem
Lösen der
Stifte aus den korrespondierenden Öffnungen ist die Feststelleinrichtung
gelöst
und der Träger
nach unten verschieblich, um eine Überlastung oder Schädigung bzw.
eine Gefährdung
zu vermeiden. Der Träger 8 ist
wie schon zuvor erläutert über Gasdruckfedern
entgegen der Pfeilrichtung P auf die maximale Höhe des Auflagekörpers hin
vorgespannt. Über
einen nur andeutungsweise gezeigten (5) Bowdenzug 70 kann
der Steg 53 manuell nach oben bewegt werden, wobei sich
die Laschen 50, 51 von den Füßen 47, 48 des
Doppelhebels 46 abheben. Dadurch rotiert die Drehscheibe 58 und
löst wie
zuvor beschrieben über
die Hebel 60, 61 die Arretierungsstifte 63, 64 aus
den zugeordneten Arretierungsöffnungen 65, 66.
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Bei
betriebsgerechter Belastung, dass heißt im Falle einer auf den Auflagenkörper bzw.
die Armlehne wirkenden, vertikal nach unten gerichteten Kraft, die
kleiner als die Auslösekraft
ist, bleibt der Auflagenkörper
bzw. die Armlehne fest, dass heißt die Überlastsicherung spricht hier
nicht an. Dies wird durch eine geeignete Dimensionierung der Tellerfedern
eingestellt. Deren Federkraft ist so bemessen, dass es erst ab einer
vorgegebenen Kraft zur Auslösung
des oben beschriebenen Überlastmechanismus
kommt, was letztendlich zum Lösen
der Arretierstifte führt.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern
auf vielfältige
Weise modifizierbar.
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- V
- Richtung
- D
- Drehpfeil
- P
- Pfeilrichtung
- 1
- Mittelarmlehne
- 2
- Auflagekörper
- 3
- Oberseite
- 4
- Auflagefläche
- 5
- Funktionsstellung
- 6
- Drehachse
- 8
- Trageeinrichtung
des Auflagekörpers
- 9
- Schiene
- 10
- Schiene
- 12
- Führungseinrichtung
- 14
- Bowdenzug
- 15
- Stift
- 16
- Stift
- 20
- Öffnung
- 21
- Öffnung
- 23
- Arretierungsstift
- 24
- Arretierungsstift
- 25
- Feststelleinrichtung
- 30
- Schwenkhebel
- 31
- Schwenkhebel
- 32
- Gasdruckfeder
- 33
- Gasdruckfeder
- 35
- Tellerfeder
- 36
- Tellerfeder
- 37
- Schwenkhebel
- 38
- Schwenkhebel
- 40
- Feststelleinrichtung
- 42
- Tellerfeder
- 43
- Tellerfeder
- 44
- Zwischenteil
- 46
- Doppelhebel
- 47
- Fuß
- 48
- Fuß
- 50
- Lasche
- 51
- Lasche
- 53
- Steg
- 54
- Drehachse
- 57
- Zapfen
- 58
- Drehscheibe
- 60
- Zugelement
- 61
- Zugelement
- 63
- Arretierstift
- 64
- Arretierstift
- 65
- Arretierungsöffnung
- 66
- Arretierungsöffnung
- 67
- Halteschiene
- 68
- Halteschiene
- 70
- Bowdenzug