DE102005052526A1

DE102005052526A1 - Einstellbare Fahrzeug-Armlehne

Info

Publication number: DE102005052526A1
Application number: DE102005052526A
Authority: DE
Inventors: Bogdan Dearborn Radu; Alan G.W. Grosse Pointe Woods Dry
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: International Automotive Components Group North America Inc
Priority date: 2005-11-03
Filing date: 2005-11-03
Publication date: 2007-05-10

Abstract

Ein einstellbares Armlehnensystem für ein Fahrzeug schließt ein Armlehnengehäuse ein, welches innerhalb des Fahrzeugs montiert ist. Das Armlehnengehäuse weist eine Armlehnenoberfläche auf. Ein Kolbenelement ist an die Armlehnenoberfläche gekoppelt. Eine Kolbenbetätigungseinrichtung ist an das Kolbenelement gekoppelt. Eine Steuervorrichtung ist an die Kolbenbetätigungseinrichtung gekoppelt und stellt die Position der Armlehnenoberfläche ein.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Automobil-Innenausstattung und, genauer gesagt, die Einstellung von Armlehnenoberflächen innerhalb eines Fahrzeugs.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Armlehnen werden aus ergonomischen Gründen und zur Bequemlichkeit und Zweckdienlichkeit sowohl für Fahrer als auch Fahrgäste in Fahrzeuge eingebaut. Armlehnen können an einer inneren Türverkleidung, einer Sitzgruppe oder einer Mittelkonsole angebracht oder integral als Teil davon ausgeformt sein. Manche Armlehnen können stationär, fixiert, geklappt, ausgefahren oder rotiert sein, was von der Montage-Position und dem System, innerhalb dessen sie eingebaut sind, abhängt.

Einstellbare Fahrzeugsitze, Lenkräder, Lenksäulen und Fußpedale sind ebenfalls so in Fahrzeuge eingebaut, dass ergonomische Anforderungen und Wünsche von Fahrer und Passagieren hinsichtlich Zweckdienlichkeit und Bequemlichkeit erfüllt werden. Die Einstellbarkeit der angegebenen Gegenstände ermöglicht eine Anpassung an unterschiedlich große Fahrzeuginsassen. Beispielsweise kann ein Fahrersitzsystem in Vorwärts- und Rückwärts-Richtung eingestellt werden, um dem Fahrer den Zugang zum Lenkrad und den Fußpedalen zu ermöglichen, als auch diesem zu gestatten, die äußere Umgebung des Fahrzeugs deutlich zu erkennen. Als ein anderes Beispiel kann die Lenksäule eines Fahrzeugs aufwärts oder abwärts geneigt sowie nach hinten ausgefahren oder nach vorwärts eingezogen werden, um eine Anpassung an unterschiedlich große Personen vorzunehmen.

Wenn ein Sitz vertikal eingestellt wird, um einen Sitz-Insassen anzuheben oder abzusenken, werden auch gleichzeitig der Arm und der Ellenbogen des Insassen mit dem Sitz gehoben oder gesenkt. Derzeitig sind die Armlehnen, welche in einer Türverkleidung oder auf einer Mittelkonsole eingebaut sind, nicht anpassbar und folgen nicht der Einstellung des Sitzes. Im Allgemeinen sind typische fixierte Armlehnen entworfen und positioniert, um dem Profil eines Fahrers von durchschnittlicher Größe für dieses jeweilige Fahrzeug zu genügen.

Allerdings entsprechen oder passen viele Fahrer nicht in das durchschnittliche Fahrerprofil. Des Weiteren wünschen Fahrer von gleicher Größe häufig unterschiedliche Sitzpositionen oder -orientierungen. Als Ergebnis müssen sich viele Fahrer in unerwünschter Weise mit einer Sitzposition und einer korrespondierenden Armlehnenposition zufrieden geben, welche einander nicht entsprechen und somit den Fahrer nicht in komfortabler Weise zufrieden stellen. Die daraus folgende unerwünschte Position der Armlehne kann dazu führen, dass die Armlehne nicht länger verwendet wird, weil sie in einer unbequemen Position oder außerhalb der Reichweite des Fahrers liegt.

Ein einstellbares Armlehnensystem, welches existiert, schließt eine obere Oberfläche oder Armlehnenoberfläche ein, welche über einen einzelnen pneumatischen Blasebalg angehoben werden kann. Luft wird in die Blase eingepumpt oder daraus abgelassen, welche eine Innenkante der Armlehnenoberfläche anhebt oder absenkt. Obwohl dieser Typ von Armlehnensystem eine gewisse vertikale Armlehneneinstellung vorsieht, ist es hinsichtlich Position und Orientierung beschränkt. Die Armlehnenoberfläche des Blasebalg-Typ-Systems kann nicht in der Vorwärts-, Rückwärts- und weder in der Links- noch Rechts-Richtung relativ zu einer Mittellinie der Armlehnenoberfläche geneigt werden. Des Weiteren ist das System vom Blasebalg-Typ starr, wenn eine signifikantes Ausmaß an Luftdruck innerhalb der Blase vorliegt, und kann etwas unstabil sein, wenn ein geringeres Ausmaß an Luftdruck innerhalb der Blase vorliegt. Da der Blasebalg durch ein Gehäuse auf die Expansion in einer einzigen Richtung zum Heben der Armlehnenoberfläche eingeengt wird, ist das Armlehnensystem darüber hinaus hinsichtlich seines Vermögens, Energie aufgrund eines plötzlichen Insassen-Drucks auf die Armlehne zu absorbieren, beschränkt.

Somit besteht ein Bedarf nach einer verbesserten Armlehnen-Baugruppe, welche die Einstellung einer normal fixierten Armlehne gestattet, um dem Komfort der Insassen für eine erhöhte Zahl an Sitzpositionen und für unterschiedlich große Insassen zu genügen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung überwindet die obenstehend angegebenen Nachteile. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein einstellbares Armlehnensystem für ein Fahrzeug vorgesehen. Das Armlehnensystem schließt ein Armlehnengehäuse ein, welches innerhalb des Fahrzeugs eingebaut ist. Das Armlehnengehäuse weist eine Armlehnenoberfläche auf. Ein Kolbenelement ist an die Armlehnenoberfläche gekoppelt. Eine Kolbenbetätigungs-Einrichtung ist an das Kolbenelement gekoppelt. Eine Steuervorrichtung ist an die Kolbenbetätigungs-Einrichtung gekoppelt und stellt die Position der Armlehnenoberfläche ein.

In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein einstellbares Armlehnensystem für ein Fahrzeug vorgesehen, welches auch ein Armlehnengehäuse mit einer darauf befindlichen Armlehnenoberfläche einschließt. Eine Fluidzelle und mehrere Stabilisierungselemente sind an die Armlehnenoberfläche gekoppelt. Die Fluidzelle besitzt mehrere innere Kammern. Eine Pumpe ist an die inneren Kammern gekoppelt. Eine Steuervorrichtung ist an die Pumpe gekoppelt und stellt die Position eines Bereichs der Armlehnenoberfläche ein.

Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bieten mehrere Vorteile. Ein derartiger Vorteil besteht in der Fähigkeit, die vertikale Position einer Armlehnenoberfläche unabhängig von der relativen Position eines Fahrzeugsitzes oder sonstigen Positions- und Orientierungs-einstellbaren Systems oder Bestandteils einzustellen und damit abzugleichen.

Ein weiterer Vorteil, der durch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, ist die Fähigkeit, die vertikale Höhe von mehreren Positionen einer Armlehnenoberfläche unabhängig einzustellen. Somit wird gestattet, die Armlehnenoberfläche hinsichtlich der vertikalen Höhe zu verändern und in mehreren Richtungen zu neigen.

Darüber hinaus ist ein anderer Vorteil, der von einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen wird, das Bereitstellen einer Armlehnenoberfläche, welche hinsichtlich Position und Orientierung einstellbar ist, und gleichzeitig stabil und in der Lage ist, aufgebrachte kinetische Energie in einer vertikalen Richtung zu absorbieren.

Die oben angegebenen Vorteile helfen bei der Erfüllung von Vorlieben bezüglich der Armlehnen-Bequemlichkeit für verschiedene Fahrzeuginsassen von unterschiedlicher Größe und mit unterschiedlichen Wünschen hinsichtlich der Armlehneneigenschaften und -Leistungsmerkmale.

Die vorliegende Erfindung selbst, zusammen mit weiteren Zielen und begleitenden Vorteilen, wird am besten unter Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung verstanden, wenn diese im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein vollständigeres Verstehen dieser Erfindung sollte nun Bezug auf die Ausführungsformen genommen werden, welche in größerer Ausführlichkeit in den begleitenden Figuren veranschaulicht sind und nachstehend durch Beispiele der Erfindung beschrieben werden, worin:
die 1 eine perspektivische Ansicht einer Innentür-Baugruppe für ein Fahrzeug ist, welche ein einstellbares Armlehnensystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet;
die 2 eine perspektivische Ansicht einer Armlehnen-Baugruppe in einem vertikal eingezogenen Zustand gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
die 2A eine Oberseitenansicht der Armlehnen-Baugruppe von 2 ist;
die 3 eine perspektivische Ansicht der Armlehnen-Baugruppe von 2 in einem vertikal ausgefahrenen Zustand ist;
die 4 eine Querschnitts-Seitenansicht einer Kolbenelement-Baugruppe in einem ausgefahrenen Zustand gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
die 5 eine Querschnitts-Seitenansicht einer Kolbenelement-Baugruppe in einem eingezogenen Zustand gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
die 6 eine perspektivische Ansicht einer einstellbaren Armlehnen-Baugruppe in einem ausgefahrenen Zustand und gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
die 7 ein logisches Flussdiagramm ist, welches ein Verfahren zum Einstellen der Position einer Fahrzeug-Armlehnenoberfläche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In jeder der folgenden Figuren werden die gleichen Referenzziffern verwendet, um auf die gleichen Komponenten Bezug zu nehmen. Obgleich die vorliegende Erfindung hauptsächlich unter Bezug auf eine einstellbare Armlehnenoberfläche einer Innentürverkleidung beschrieben wird, kann die vorliegende Erfindung an verschiedene Fahrzeug-Armlehnenoberflächen adaptiert werden, einschließlich Armlehnenoberflächen eines Sitzsystems, einer Konsole, einer Mittelkonsole, einer inneren Fahrzeugverkleidung, einer Innenverkleidung einer Radmulden-Abdeckung, einer Türverkleidung oder anderen Armlehnenoberflächen, welche sich innerhalb eines Fahrzeugs befinden und im Fachgebiet bekannt sind. Die vorliegende Erfindung kann bei Landfahrzeugen, aeronautischen Fahrzeugen, Wasserfahrzeugen und anderen Fahrzeuganwendungen eingesetzt werden. Obwohl die vorliegende Erfindung hauptsächlich hinsichtlich der vertikalen Einstellung einer Armlehnenoberfläche und somit der Änderung der Höhe einer Armlehne beschrieben wird, kann die vorliegende Erfindung ebenfalls angewandt werden, um die horizontale Breite einer Armlehne oder eine Kombination daraus zu verändern.
In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Betriebsparameter und Komponenten für eine Konstruktionsausführungsform beschrieben. Diese spezifischen Parameter und Komponenten sind als Beispiele eingeschlossen und sind nicht als einschränkend beabsichtigt.
Unter Bezugnahme auf die 1 wird eine perspektivische Ansicht einer Innen-Türbaugruppe 10 für ein Fahrzeug 12, beinhaltend ein einstellbares Armlehnensystem 14 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gezeigt. Das Armlehnensystem 14 schließt eine Armlehnen-Baugruppe 16 mit einem Armlehnengehäuse 18 mit einem oberen Bereich 20 und einem unteren Bereich 22 ein. Der obere Bereich 20 besitzt eine Armlehnenoberfläche 24 für das Auflegen des Arms eines Fahrzeuginsassen. Eine Fluid-Steuerschaltung 26 ist an die Armlehnen-Baugruppe 16 angeschlossen und stellt die Position und Orientierung der Armlehnenoberfläche 24 ein.
Die Seiten 28 des oberen Bereichs 20 reichen wenigstens teilweise über den unteren Bereich 22 hinaus. Der untere Bereich 22 ist stationär und starr an der Türanordnung 10 befestigt. Bei Inbetriebsetzung kann der obere Bereich 20 hinsichtlich Position und Orientierung im Verhältnis zum unteren Bereich 22 verändert werden. Der obere Bereich 20 kann in einer vertikalen Richtung eingestellt und in den Vorwärts-, Rückwärts-, Links- und Rechts-Richtungen geneigt werden.
Die Fluid-Steuerschaltung 26 kann pneumatisch, hydraulisch oder eine Kombination hiervon sein. Die Fluid-Steuerschaltung 26 schließt eine Steuervorrichtung 30 und eine Gruppe von Kolbenelementen 32 mit entsprechenden aufeinanderfolgenden Ventilen 34 ein. Die Kolbenelemente 32 sind in den 2 und 3 am besten ersichtlich und werden in Bezug darauf beschrieben. Die Steuervorrichtung 30 betätigt die Ventile 34 über eine Kolbenbetätigungseinrichtung 36, wenn die Armlehnenoberfläche 24 eingestellt wird. Die Steuervorrichtung 30 kann an Bedienelemente 38 für die manuelle Einstellung der Armlehnenoberfläche 24 gekoppelt sein. Die Steuervorrichtung 30 kann auch die Position und Orientierung der Armlehnenoberfläche 24 in Antwort auf die Position und Orientierung eines Fahrzeugsitzes oder eines anderen einstellbaren Fahrzeugsystems oder -bestandteils, wie einer Lenksäule, einem Lenkrad und Fußpedalen, wie angegeben durch den Kasten 40, einstellen.
Die Steuervorrichtung 30 ist an die Armlehnen-Baugruppe 16 gekoppelt. Die Steuereinrichtung 30 kann Schalter 42 zur Einstellung der Position und Orientierung der Armlehnenoberfläche 24 einschließen. Die Schalter 42 können an die Ventile 34 gekoppelt sein oder können indirekt über einen logischen Schaltkreis 44, wie gezeigt, gekoppelt sein. Die Steuervorrichtung 30 kann innerhalb der Türanordnung 10, wie gezeigt, oder anderswo im Fahrzeug 12 lokalisiert sein.
Die Steuervorrichtung 30 kann auf einem Mikroprozessor, wie einem Computer, basieren und kann eine Zentralrecheneinheit mit assoziierten Eingangs- und Ausgangs-Datenbussen aufweisen. Die Steuervorrichtung 30 kann in der Form eines anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreises vorliegen oder kann aus anderen, im Fachgebiet bekannten, logischen Elementen gebildet werden. Die Steuervorrichtung 30 kann ein Teil einer zentralen Fahrzeug-Hauptsteuereinheit, eines interaktiven Fahrzeugdynamik-Moduls oder einer Hauptsicherheits-Regeleinrichtung sein oder kann, wie gezeigt, eine "Standalone"-Steuervorrichtung sein.
Die Steuervorrichtung 30 kann einen Speicher 46 zum Speichern von Positionen und Orientierung der Armlehnenoberfläche 24 besitzen. Der Speicher 46 kann in der Form von RAM und/oder ROM vorliegen. Die Position und Orientierungen können abgerufen und verwendet werden, um die Armlehnenoberfläche 24 im Verhältnis zu den einstellbaren Fahrzeugsystemen und -Komponenten 40 einzustellen.
Die Ventile 34 sind zwischen den Kolbenelementen 32 und der Kolbenbetätigungseinrichtung 36 gekoppelt. Die Ventile 34 werden betätigt, um das Leiten des Fluids 48 zu den Kolbenelementen 32 hin und von diesen weg zu gestatten. Die Ventile 34 sind über Fluidleitungen 49 an die Kolbenelemente 32 gekoppelt. Die Ventile 34 können direkt an die Kolbenelemente 32 ohne Verwendung der Fluidleitungen 49 gekoppelt sein. Es kann jegliche Anzahl von Ventilen 34 verwendet werden. Die Ventile 34 können direkt an die Schalter 42 gekoppelt und innerhalb eines einzigen Ventilgehäuses (nicht gezeigt) enthalten sein. Die Ventile 34 können lediglich offene und geschlossene Zustände besitzen oder können variabel mit einer unbegrenzten Anzahl an offenen Einstellungen sein. Die Positionen der Ventile können zwischen einem vollständig geöffneten Zustand und einem vollständig geschlossenen Zustand variieren.
Obwohl die Kolbenbetätigungseinrichtung 36 hauptsächlich in der Form einer Fluidpumpe beschrieben und gezeigt wird, kann sie in der Form einer elektrischen Energieversorgung oder eines Elektromotors vorliegen und innerhalb der Kolbenelemente 32 untergebracht sein. Wenn die Kolbenbetätigungseinrichtung 36 in der Form eines Elektromotors vorliegt, müssen die Ventile 34 nicht verwendet werden; der Elektromotor kann eingesetzt werden, um die Kolbenelemente 32 auszufahren und zurückzuziehen.
Wenn in der Form einer Pumpe vorliegend, kann die Kolbenbetätigungseinrichtung 36 das Fluid 48 zu den Kolbenelementen 32 zuführen und daraus entfernen. Die Kolbenbetätigungseinrichtung 36 kann gemäß einer/eines vorbestimmten Fluiddruck-Gegen-Zeit-Funktion oder -Diagramms betrieben werden. Die Kolbenbetätigungseinrichtung 36 kann pneumatisch sein und Luft zu der Armlehnen-Baugruppe 16 zuführen und daraus entfernen oder ablassen, wobei Luft aus dem Innenraum der Innenkabine 50 oder aus dem Inneren eines Vorrats-Reservoirs 52 verwendet wird. Die Kolbenbetätigungseinrichtung 36 kann hydraulisch sein und die Flüssigkeit 48, wie eine Flüssigkeit auf Wasser- oder Ölbasis, zu der Armlehnen-Baugruppe 16 zuführen oder daraus entfernen. Verschiedene im Fachgebiet bekannte Fluide können verwendet werden. Die Flüssigkeit 48 kann in der Form eines piezo-elektrischen Fluides oder eines anderen im Fachgebiet bekannten Typs an Fluid vorliegen, welcher sich hinsichtlich eines oder mehrerer physikalischer Merkmale, wie Widerstand oder Volumen, bei der Einführung eines elektrischen Stroms verändert. Des Weiteren kann jedwede Anzahl von Kolbenbetätigungseinrichtungen verwendet werden. Das Vorrats-Reservoir 52 kann innerhalb der Türbaugruppe 10 oder anderswo im Fahrzeug 12 lokalisiert sein.
Ein oder mehrere Armlehnen-Positionssensoren 54 können eingesetzt werden, um die Position und Orientierung der Armlehnenoberfläche 24 zu bestimmen. Die Positionssensoren 54 können in der Form eines Infrarotsensors, eines Drucksensors, eines Rotations-Potentiometers, einer linearen Kodiereinrichtung, eines linearen variablen Differential-Transformators vorliegen oder können von einem anderen im Fachgebiet bekannten Typ sein. Die Positionssensoren 54 können an den oberen Bereich 20, den unteren Bereich 22 oder an die Kolbenelemente 32 gekoppelt sein.
Unter Bezugnahme auf die 2–3 werden perspektivische Ansichten der Armlehnen-Baugruppe 16 in einem eingezogenen Zustand und einer modifizierten Armlehnen-Baugruppe 16' in einem ausgefahrenen Zustand gezeigt. Die Armlehnen-Baugruppen 16 und 16' schließen die Kolbenelemente 32 und 32' ein, welche zwischen dem oberen Bereich 20 und dem unteren Bereich 22 befindlich und eingekoppelt sind. Mit Betätigung der Kolbenelemente 32 und 32' werden die Trennungsabstände zwischen der Armlehnenoberfläche 24 und dem Boden 60 des unteren Abschnitts 22 verändert. Jedes der Kolbenelemente 32 und 32' schließt eine Ausfahrkammer 62 und eine Rück- bzw. Einziehkammer 64 ein.
Die Kolbenelemente 32 und 32' besitzen eine äußere Lippe 66, welche auf einer oberen Oberfläche 68 des unteren Abschnitts 22 aufliegt und daran gekoppelt ist. Die Kolbenelemente 32 und 32' schließen eine Basis oder ein Fluidreservoir 70 ein, welches intern von einem Kolben 72 unter Bildung der Ausfahrkammer 62 und der Einziehkammer 64 unterteilt wird. Die Ausfahr-Kammer 62 bezieht sich auf den Bereich innerhalb des Reservoirs 70 zwischen dem Kolben 72 und der Einlassöffnung 76. Die Einziehkammer 64 bezieht sich auf den Bereich innerhalb des Reservoirs 70 zwischen dem Kolben 72 und der oberen Seite 77 des Reservoirs 70.
Die Ausfahrkammer 62 kann hauptsächlich innerhalb des oberen Bereichs 20 befindlich sein, wohingegen die Einziehungskammer 64 hauptsächlich innerhalb des unteren Bereichs 22 befindlich sein kann, wie veranschaulicht durch die Platzierung der externen Lippe 103 in der Mitte des Fluidreservoirs 99 der Kolbenelemente 90 und 90' der 4 und 5. Die Ausfahrkammer 62 und die Einziehkammer 64 können Fluiddurchtrittsöffnungen 74 aufweisen, einschließlich einer Ausfahröffnung 76 und einer Einziehöffnung 78. Der Kolben 72 befindet sich innerhalb des Reservoirs 70 und ist an einen Schaft 80 gekoppelt, der sich zwischen dem Kolben 72 und dem Flansch 82 erstreckt. Der Flansch 82 ist an den oberen Bereich 20 gekoppelt. Eine Feder 83 befindet sich auf dem Schaft 80 und zwischen der Lippe 66 und dem Flansch 82. Die Feder 83 unterstützt entweder das Ausfahren oder das Einziehen des Schaftes 80 innerhalb des Reservoirs 70.
Obwohl gezeigt wird, dass das Reservoir 70 innerhalb des unteren Bereichs 20 lokalisiert ist, und der Schaft 80 als innerhalb des oberen Bereichs 20 lokalisiert gezeigt wird, wenn der Schaft 20 ausgefahren ist, können ihre örtlichen Positionen vertauscht werden. Das Reservoir 70 kann innerhalb des oberen Bereichs 20 lokalisiert sein, und der Schaft 80 kann innerhalb des unteren Bereichs 22 lokalisiert sein.
Selbst obwohl drei Kolbenelemente gezeigt sind, kann jede beliebige Anzahl von Kolbenelementen verwendet werden. Die Verwendung von drei oder mehr Kolbenelementen sieht eine physikalische Stabilität des oberen Bereichs 20 und somit der Armlehnenoberfläche 24 vor. In der gezeigten Ausführungsform ist das mittlere Kolbenelement 84 bezüglich der restlichen zwei Kolbenelementen 86 versetzt, um eine derartige Stabilität vorzusehen. Die Verwendung von drei oder mehreren Kolbenelementen gestattet auch die Neigung der Armlehnenoberfläche 24 in den Richtungen nach vorn, hinten, links und rechts und verschiedene Kombinationen hiervon. In Bezug auf Wasserfahrzeuge beziehen sich die Richtungen links und rechts auf die Richtungen Backbord und Steuerbord. Die Verwendung von drei Kolbenelementen sieht die Fähigkeit vor, die Armlehnenoberfläche 24, wie angegeben, mit einer minimalen Menge an Kolbenelementen zu orientieren. Obwohl ein(e) einzige(r) Entwurf und Konfiguration der Kolbenelemente 32 und 32' gezeigt werden, kann des Weiteren jedwede Anzahl an Konfigurationen verwendet werden. Die Trennungsabstände zwischen den Kolbenelementen 32 und 32' werden innerhalb der Armlehnen-Baugruppe maximiert, um eine erhöhte Stabilität bereitzustellen.
Unter Bezugnahme auf die 4 und 5 werden Querschnitts-Seitenansichten einer Kolbenelement-Baugruppe 90 in einem ausgefahrenen Zustand und einer Kolbenelement-Baugruppe 90' in einen eingezogenen Zustand gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Kolbenelement-Baugruppen 90 und 90' schließen Kolbenelemente 92 bzw. 92' ein, welche an einen oberen Bereich 94 eines Armlehnengehäuses 96 über einen Flansch 98 gekoppelt sind. Die Kolbenelemente 90 und 90' schließen Fluidreservoirs 99 und 99' mit einem darin befindlichen Kolben 100 ein. Der Kolben 100 ist über den Schaft 101 an den Schaftflansch 98 gekoppelt.
Der Kolben 100 wird durch das Zufuhr- oder Einlassventil 106 und das Rücklauf- oder Rückziehventil 110 verschoben, wie es in der 4 gezeigt ist. Das Einlassventil 106 und das Rückziehventil 110 können als Sicherheitsventile wirken. Das Einlassventil 106 ist an die Ausfahrkammer 108 gekoppelt, und das Rückziehventil 110 ist an die Einziehkammer 112 gekoppelt. Das Einlassventil 106 oder das Rückziehventil 110 können allein oder in Kombination verwendet werden. Wenn das zum Verschieben des Kolbens verwendete Fluid in der Form von Luft vorliegt, können das Einlassventil 106 und das Rückziehventil 110 Luft in die Atmosphäre abgeben, wenn Luft entweder aus der Ausfahrkammer 108 oder der Einziehkammer 112 entfernt wird. Die 4 ist ein veranschaulichtes Beispiel dafür, wenn ein einziges Ventil allein sowohl als ein Einlassventil als auch als ein Rücklaufventil verwendet wird.
Ein(e) Kolbendichtung oder -Ring 105 befindet sich auf dem Kolben 100, zwischen dem Kolben 100 und den Reservoirs 99 und 99', und verhindert den Durchtritt von Fluid zwischen der Ausfahrkammer 108 und der Einziehkammer 112. Eine Schaftdichtung 107 ist an die Reservoirs 99 und 99' gekoppelt, gestattet die Verschiebung des Schaftes 101 und verhindert den Durchtritt oder das Auslaufen von Fluid aus der Einziehkammer 112 um den Schaft 101 herum.
Eine Feder 102 befindet sich zwischen der Lippe 103 und dem Flansch 98, und kann daran gekoppelt sein. Die Feder 102 kann bei der Verlagerung der Armlehnenoberfläche 104 des oberen Bereichs 94 unterstützend wirken. Die Feder 102 kann normalerweise in einem eingezogenen oder zusammengedrückten Zustand oder in einem ausgefahrenen Zustand vorliegen.
Wenn die Feder 102 einen normalerweise zusammengedrückten Zustand aufweist muss das Rückziehventil 110 nicht verwendet werden. Das Einlassventil 106 kann konfiguriert sein, um den Durchtritt von Luft in die Ausfahrkammer 108 zu gestatten und den Kolben 100 in Richtung auf den oberen Bereich 94 zu verschieben. Das Einlassventil 106 kann auch konfiguriert sein, um den Durchtritt von Luft innerhalb der Ausfahrkammer 108 zu gestatten, damit selbige in die Atmosphäre oder in den Innenraum 50 abgegeben wird, wodurch der Kolben 100 in Richtung auf die Einlassöffnung 114 des Kolbenelements 92 verschoben wird und wenigstens ein Teil des oberen Bereichs 94 abgesenkt wird.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Feder 102 normalerweise zusammengedrückt, so dass der obere Bereich 94 in einem gesenkten Zustand gehalten wird, so dass mit Anheben des oberen Bereichs 94 die Federkompressionskraft anwächst. Beim Betreiben des Kolbenelements 92 kann das Einlassventil 106 geöffnet werden, um den Eintritt von Fluid in die Ausfahrkammer 108 des Reservoirs 99 zu gestatten und den oberen Bereich 94 wenigstens teilweise anzuheben. Um den Kolben 100 einzuziehen, bleibt das Einlassventil 106 offen, aber es wird nicht länger Fluid in die Ausfahrkammer 108 gepumpt. Fluid kann aus der Ausfahrkammer 108 herausgepumpt werden, oder die Kompressionskraft der Feder 102 kann den oberen Bereich 94 absenken und Fluid aus der Ausfahrkammer 108 herausdrängen.
Beim Betrieb des Kolbenelements 92' wird das Einlassventil 106 geöffnet, um den Eintritt von Fluid in die Ausfahrkammer 108 des Reservoirs 99' zu gestatten und den oberen Bereich 94 wenigstens teilweise anzuheben. Um den oberen Bereich 94 zurückzuziehen, bleibt das Einlassventil 106 offen, und das Rückziehventil 110 wird geöffnet. Fluid wird in die Einziehkammer 112 des Reservoirs 99', durch die Einziehöffnung 115, gepumpt, wodurch der Kolben 100 nach innen in Richtung auf die Einlassöffnung 114 gedrängt wird und Fluid innerhalb der Ausfahrkammer 108 entfernt wird. Um den Schaft 101 erneut auszufahren, bleibt das Rückziehventil offen, und Fluid wird aus der Einzieh-Kammer 112 heraus und in die Ausfahrkammer 108 hineingepumpt. Die Spannung oder Kompressionskraft der Feder 102 kann verwendet werden, um den oberen Bereich 94 abzusenken oder anzuheben und das Fluid in die/aus der Ausfahrkammer 108 und der Einziehkammer 112 hinein- oder herauszudrängen.
Unter Bezugnahme auf 6 wird eine perspektivische Ansicht einer einstellbaren Armlehnen-Baugruppe 120 in einem ausgefahrenen Zustand gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Armlehnen-Baugruppe 120 schließt ein Armlehnengehäuse 122, welches ein Bauteil 124 mit einer Wand von flexiblem Umfang aufweist, und eine Armlehnenoberfläche 126 ein. Das Gehäuse 122 kann, wie gezeigt, ähnlich zu dem Gehäuse 18, mit einem oberen Bereich und einem unteren Bereich, sein oder kann von irgendeinem anderen, im Fachgebiet bekannten Stil sein. Eine Fluidzelle 128 und ein Paar von gleitenden Stabilisierungselementen 130 befinden sich innerhalb des Gehäuses 122. Die Armlehnenoberfläche 126 wird durch die Fluidzelle 128 über eine Pumpe 129 angehoben oder abgesenkt. Fluid wird in die Fluidzelle 128 eingepumpt oder daraus entfernt, wenn die Armlehnenoberfläche 126 gehoben und gesenkt wird.
Die Fluidzelle 128 kann mit Luft oder Flüssigkeit gefüllt werden. Die Fluidzelle 128 kann aus verschiedenen Materialien gebildet sein und kann eine oder mehrere innere Kammern 132 aufweisen, wie gezeigt. Der Einschluss von mehr als einer Kammer ermöglicht die Neigung der Armlehnenoberfläche 126.
Die gleitenden Elemente 130 stellen die Stabilität der Armlehnenoberfläche 126 bereit. Die gleitenden Elemente 130 schließen ein erstes Gleitbauteil 134 und ein zweites Gleitbauteil 136 ein, welche auf verschiedenen Seiten der Fluidzelle 128 positioniert sind. Die gleitenden Elemente 130 schließen ein inneres Element 138 und ein äußeres Element 140 ein, welches über das innere Element 138 gleitet. Die gleitenden Elemente 130 können verschiedene Größen, Formen und Stile aufweisen.
Die gleitenden Elemente 130 können entlang einer longitudinalen Mittellinie 142 der Armlehnenoberfläche 126 lokalisiert sein, welche sich in die Richtungen nach vorn und nach hinten, wie gezeigt, erstreckt, oder in anderen Lokalisierungen, so dass die Armlehnenoberfläche 124 in einer vertikalen Richtung vollständig einstellbar ist und eine Neigung derselben in den Richtungen nach vorn, hinten, links und rechts oder in einer Kombination hiervon ermöglicht wird, während sie sich in verschiedenen vertikalen Positionen befindet. Dies sieht eine erhöhte Flexibilität in der Positions- und Orientierungsauswahl vor. Die gleitenden Elemente 130 können auch innerhalb oder außerhalb der Fluidzelle 128 lokalisiert sein.
Alle Komponenten innerhalb der unter Bezug auf die 1–6 oben angegebenen Ausführungsformen, einschließlich der Gehäuse 18 und 122, der Federn 83 und 102, der Kolbenelemente 32, 92 und 92', der Schäfte 80 und 101, der Flansche 82 und 98, der Kolben 72 und 100, der Lippen 66 und 103 und der anderen aufgelisteten Komponenten, können aus einem Kunststoffmaterial oder dergleichen gebildet sein. Das Ausbilden der angegebenen Einrichtungen aus einem Kunststoffmaterial oder aus anderen Materialien mit ähnlichen Kollisionscharakteristika, in Gegensatz zu beispielsweise einem metallischen Material, gestattet, dass die oben stehend angegebenen Baugruppen innerhalb einer Automobiltür-Anordnung eingebaut und Seitenaufprall-Sicherheitsanforderungen erfüllen können.
Das Bauteil 124 mit einer Wand von flexiblem Umfang ermöglicht, dass die Armlehnenoberfläche 126 angehoben und abgesenkt sowie in verschiedenen Richtungen geneigt werden kann. Die flexible Wand 126 kann Seiten im Stil eines Akkordeons aufweisen, welche sich falten oder biegen, wie gezeigt, oder kann anderweitig, wie im Fachgebiet bekannt, konfiguriert sein, um eine Variation der Position und Orientierung der Armlehnenoberfläche 126 zu ermöglichen.
Die obenstehend in Hinsicht auf die 1–6 beschriebenen Ausführungsformen sind veranschaulichende Beispiele. Die Kolbenelemente 32 und 100, die Fluidzelle 128 und die stabilisierenden Elemente 130 können in Kombination und in verschiedenen Konfigurationen verwendet werden. Jedwede Anzahl von jeder der angegebenen Einrichtungen kann verwendet werden. Des Weiteren können das Armlehnen-Einstellsystem 14 und die Armlehnen-Baugruppen 16 und 120 modifiziert werden, um eine Anpassung an jedwede Anzahl von Armlehnenoberflächen vorzunehmen.
Unter Bezugnahme auf 7 wird ein logisches Flussdiagramm gezeigt, welches eine Methode zum Einstellen der Position einer Fahrzeug-Armlehnenoberfläche veranschaulicht.
Im Schritt 100 bestimmt die Steuervorrichtung 30 die gegenwärtige Position einer Armlehnenoberfläche, wie der Oberflächen 24 und 126. Die Steuervorrichtung 30 kann Positionssignale, welche die Position und Orientierung der Armlehnenoberfläche anzeigen, von den Positionssensoren 54 empfangen.
Im Schritt 102 bestimmt die Steuervorrichtung 30 eine gewünschte Position der Armlehnenoberfläche. Die Steuervorrichtung 30 kann die gewünschte Position in Antwort auf die Position der einstellbaren Fahrzeugsysteme und -Komponenten 40 bestimmen. Zum Beispiel kann die Steuervorrichtung 30 die Position und Orientierung der Armlehnenoberfläche in Antwort auf die Position und Orientierung eines Sitzsystems einstellen.
Im Schritt 104 stellt die Steuervorrichtung 30 die Position der Armlehnenoberfläche in Antwort auf die derzeitige Position und die gewünschte Position ein.
Wenn Kolbenelemente verwendet werden, werden ein oder mehrere der Kolbenelemente betätigt, wie angezeigt durch den Kasten 104A. Fluid wird in die Ausfahrkammern und die Einziehkammern der Kolbenelemente zugeführt oder daraus entfernt, bis die gegenwärtige Position ungefähr die gleiche wie die gewünschte Position ist. Bei der Betätigung der Kolbenelemente kann ein Fluid in einer oder mehreren Strömungsrichtungen geleitet werden, einschließlich einer Kolben-Füllungsrichtung, einer Kolben-Leerungsrichtung, einer Fluid-Rücklaufrichtung und einer Fluidabgabe-Richtung. Der Begriff "Füllung" bezieht sich auf die Zuführung von Fluid an das Kolbenelement. Der Begriff "Leerung" bezieht sich auf die Entfernung von Fluid aus dem Kolbenelement. Der Begriff "Rücklauf" bezieht sich auf die Entfernung von Fluid aus dem Kolbenelement und dessen Weiterleitung zu einem Vorratsreservoir oder dergleichen, aus welchem es stammte. Das Fluid in einer ersten Kolbenkammer kann zu einer zweiten Kolbenkammer zurückgeführt werden, wie aus einer Einziehkammer in eine Ausfahrkammer. Der Begriff "Abgabe" bezieht sich auf die Entfernung von Fluid aus dem Kolbenelement heraus in einen umgebenden Bereich.
Wenn eine Fluidzelle verwendet wird, wird die Fluidzelle betätigt, wie angezeigt durch den Kasten 104B. Interne Kammern der Fluidzelle können mit Fluid befüllt werden, oder Fluid kann daraus entfernt werden, wie im Falle der Ausführungsform von 6. Wenn die Kolbenelemente oder die Fluidzelle betätigt wird, können stabilisierende Elemente verschoben werden, wie angezeigt durch den Kasten 104C.
Die Armlehnenoberfläche kann linear in einer vertikalen Richtung verschoben werden oder kann in den oben stehend angegebenen Richtungen geneigt werden. Wenn die Armlehnenoberfläche repositioniert und ausgerichtet wird, können stabilisierende Elemente, wie die gleitenden Elemente 130, verschoben, ausgefahren oder eingezogen werden, um eine Anpassung an die sich verändernden Trennungsabstände zwischen der Armlehnenoberfläche und derjenigen einer gegenüberliegenden Fläche der Armlehnen-Baugruppe vorzunehmen. Ein Beispiel einer gegenüberliegenden Oberfläche ist die obere Oberfläche 68.
Die oben stehend beschriebenen Schritte sind als veranschaulichende Beispiele beabsichtigt; die Schritte können abhängig von der Anwendung sequenziell, synchron, gleichzeitig oder in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung stellt ein System zum Einstellen der Position und Orientierung einer Armlehnenoberfläche bereit. Die vorliegende Erfindung ermöglicht, dass eine Armlehnenoberfläche unabhängig von und in Bezug auf die Einstellung von Fahrzeugsystemen und -komponenten eingestellt werden kann. Die vorliegende Erfindung stellt eine Armlehnenoberfläche bereit, welche manuell eingestellt werden kann oder in Antwort auf die Einstellung anderer Fahrzeugssysteme und -komponenten eingestellt werden kann. Somit ermöglicht die vorliegende Erfindung eine Anpassung an Fahrzeuginsassen von verschiedener Größe und Höhe und mit unterschiedlichen Positions- und Orientierungswünschen hinsichtlich Fahrzeugsystemen und -komponenten, wie Armlehnen, Sitzen, Lenkrädern und Fußpedalen.
Obgleich die Erfindung im Zusammenhang mit einer oder mehreren Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die spezifischen Mechanismen und Techniken, welche beschrieben worden sind, lediglich veranschaulichend für die Prinzipien der Erfindung sind, wobei zahlreiche Modifikationen an den beschriebenen Verfahren und Einrichtungen vorgenommen werden können, ohne vom Sinn und Umfang der Erfindung, wie sie durch die beiliegenden Patentansprüche definiert wird, abzuweichen.

Claims

Einstellbares Armlehnensystem für ein Fahrzeug, umfassend: mindestens ein Armlehnengehäuse, das innerhalb des Fahrzeugs montiert ist und eine Armlehnenoberfläche aufweist; mindestens ein Kolbenelement, das an die mindestens eine Armlehnenoberfläche gekoppelt ist; mindestens eine Kolbenbestätigungseinrichtung, die an das mindestens eine Kolbenelement gekoppelt ist; und eine Steuervorrichtung, welche an die mindestens eine Kolbenbetätigungseinrichtung gekoppelt ist und die Position der mindestens einen Armlehnenoberfläche einstellt.
System wie in Anspruch 1, wobei das mindestens eine Kolbenelement folgendes umfasst: ein erstes Kolbenelement; und ein zweites Kolbenelement.
System wie in Anspruch 2, wobei das erste Kolbenelement und das zweite Kolbenelement die mindestens eine Armlehnenoberfläche in mindestens einer Richtung stabilisieren, welche aus den Richtungen nach vorn, hinten, links und rechts gewählt wird.
System, wie in Anspruch 2, wobei das mindestens eine Kolbenelement ferner ein drittes Kolbenelement umfasst, wobei das erste Kolbenelement, das zweite Kolbenelement und das dritte Kolbenelement die mindestens eine Armlehnenoberfläche in den Richtungen nach vorn, hinten, links und rechts stabilisieren.
System wie in Anspruch 1, worin das mindestens eine Kolbenelement unabhängig die Neigung der mindestens einen Armlehnenoberfläche einstellt.
System wie in Anspruch 1, wobei die mindestens eine Kolbenbetätigungseinrichtung folgendes umfasst: eine erste Kolbenbetätigungseinrichtung, welche mit einem ersten Kolbenelement assoziiert ist; und eine zweite Kolbenbetätigungseinrichtung, welche mit einem zweiten Kolbenelement assoziiert ist.
System wie in Anspruch 1, wobei die mindestens eine Kolbenbetätigungseinrichtung mindestens eines unter einem Elektromotor, einer fluidisch arbeitenden Einrichtung, einer pneumatisch arbeitenden Einrichtung und einer hydraulisch arbeitenden Einrichtung umfasst.
System wie in Anspruch 1, wobei mindestens ein Kolbenelement mindestens eine Fluid-Durchtrittsöffnung umfasst.
System wie in Anspruch 8, wobei die mindestens eine Fluid-Durchtrittsöffnung Folgendes umfasst: eine Ausfahröffnung; und eine Einziehöffnung.
System, wie in Anspruch 1, ferner umfassend mindestens ein Ventil, gekoppelt zwischen dem mindestens einem Kolbenelement und der mindestens einen Kolbenbetätigungseinrichtung, wobei die Steuervorrichtung die Position der mindestens einen Armlehnenoberfläche über das mindestens eine Ventil einstellt.
System gemäß Anspruch 10, wobei das mindestens eine Ventil ein sequentielles Ventil ist.
System gemäß Anspruch 10, wobei das mindestens eine Ventil folgendes umfasst: ein Zufuhrventil; und ein Leerungsventil.
System gemäß Anspruch 12, wobei das Zufuhrventil und das Leerungsventil an mindestens eine Kammer des mindestens einen Kolbenelements gekoppelt sind und den Durchtritt von Fluid zu dieser hin und aus dieser heraus gestatten.
System gemäß Anspruch 1, ferner umfassend mindestens ein Federelement, welches an die mindestens eine Armlehnenoberfläche, und deren Verlagerung unterstützend, sowie an das Kolbenelement gekoppelt ist.
System gemäß Anspruch 1, ferner umfassend einen Armlehnen-Positionssensor, der ein Positionssignal erzeugt, welches die Position der mindestens einen Armlehnenoberfläche anzeigt, wobei die Steuervorrichtung die Position der mindestens einen Armlehnenoberfläche in Antwort auf das Positionssignal einstellt.
Einstellbares Armlehnensystem für ein Fahrzeug, welches folgendes umfasst: mindestens ein Armlehnengehäuse, welches innerhalb des Fahrzeugs montiert ist und eine Armlehnenoberfläche aufweist; mindestens eine Fluidzelle mit einer Vielzahl von inneren Kammern, welche an die mindestens eine Armlehnenoberfläche gekoppelt sind; eine Vielzahl von stabilisierenden Bauteilen, gekoppelt an die mindestens eine Armlehnenoberfläche; mindestens eine Pumpe, gekoppelt an die Vielzahl der inneren Kammern; und eine Steuervorrichtung, welche an die mindestens eine Pumpe gekoppelt ist und Position und Orientierung von wenigstens einem Abschnitt der mindestens einen Armlehnenoberfläche einstellt.
System gemäß Anspruch 16, ferner umfassend einen Armlehnen-Positionssensor, der ein Positionssignal erzeugt, welches die Position der mindestens einen Armlehnenoberfläche anzeigt, wobei die Steuervorrichtung die Position der mindestens einen Armlehnenoberfläche in Antwort auf das Positionssignal einstellt.
System gemäß Anspruch 16, wobei die Vielzahl von stabilisierenden Bauteilen folgendes umfasst: einen erstes stabilisierendes Gleitelement; und ein zweites stabilisierendes Gleitelement, welches auf einer anderen Seite der mindestens einen Fluidzelle positioniert ist als das erste stabilisierende Gleitelement.
Verfahren zum Einstellen der Position einer Fahrzeugarmlehne, umfassend: Bestimmen einer gegenwärtigen Position von mindestens einer Armlehnenoberfläche; Bestimmen einer gewünschten Position der mindestens einen Armlehnenoberfläche; und Einstellen der Position der mindestens einen Armlehnenoberfläche in Antwort auf die gegenwärtige Position und die gewünschte Position, welches folgendes umfasst: Betätigen von mindestens einem Kolbenelement; und lineares Verschieben von mindestens einem Armlehnenoberflächen-stabilisierenden Element, welches von dem mindestens einen Kolbenelement verschieden ist.
Verfahren gemäß Anspruch 20, worin das Betätigen von mindestens einem Kolbenelement das Hindurchleiten von mindestens einem Fluid in mindestens einer Strömungsrichtung relativ zu dem mindestens einen Kolben umfasst, gewählt aus einer Kolbenfüllungsrichtung, einer Kolbenleerungsrichtung, einer Fluid-Rücklaufrichtung und einer Fluid-Abgaberichtung.