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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine höhenverstellbare Armauflage
für ein Kraftfahrzeug und betrifft außerdem eine
Fahrzeugtür, umfassend eine höhenverstellbare
Armauflage sowie eine Mittelkonsole für ein Kraftfahrzeug,
umfassend eine höhenverstellbare Armauflage.
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Stand der Technik
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Armauflagen
in Fahrzeugen, welche in der Mittelkonsole und/oder an einer Fahrzeugtür
angebracht sind, sind allgemein bekannt. Zur Erhöhung des
Komforts ist es wünschenswert, die Armauflage verstellbar,
insbesondere höhenverstellbar auszubilden.
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Hierfür
ist beispielsweise aus der
US 6,767,065
B2 bekannt, eine Armauflage drehbar an der Fahrzeugtür
zu befestigen, wobei die Armauflage um eine mit einer Drehachse
ausgebildete Befestigung schwenkbar ist. Nachteil einer derartigen
Ausbildung ist jedoch, dass die verschwenkte Armauflage nicht in
allen Positionen ästhetischen Ansprüchen an moderne
Fahrzeuge genügt. Zudem kann die Armauflage den einfachen
Zugriff auf den Türgriff zum Öffnen oder Schließen
der Tür behindern. Außerdem kann das Schwenken
der Armauflage mittels einer Drehachse bewirken, dass die Armauflagefläche
in den verschiedenen Einstellungen unterschiedliche Neigungen aufweist.
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Es
ist beispielsweise aus der
DE
40 02 242 A1 bekannt, eine höhenverstellbare Armlehne
mit einem Türgriff gelenkig zu verbinden, wobei der Türgriff an
der Tür drehbar befestigt ist. Dadurch soll der Formschluss
zwischen Armlehne und Türgriff bei einer Höhenverstellung
der Armlehne nicht beeinträchtigt werden. Nachteil einer
derartigen Ausbildung ist jedoch der erhöhte Aufwand zur
Befestigung des Türgriffs an der Fahrzeugtür.
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Darstellung der Erfindung
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine höhenverstellbare
Armauflage zu schaffen, welche erhöhte Anforderungen an
ein Aussehen oder Design der Fahrzeugtür erfüllt,
und welche insbesondere einfach und damit kostengünstig
herstellbar ist. Es ist weiter Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Fahrzeugtür und eine Mittelkonsole mit einer höhenverstellbaren
Armauflage zu schaffen. Diese Aufgabe wird gelöst durch
die Gegenstände der Ansprüche 1, 16 und 17.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen folgen aus den übrigen Ansprüchen.
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Hierfür
umfasst eine höhenverstellbare Armauflage eine Sockelfläche,
eine entlang eines im Wesentlichen vertikalen Verstellweges bewegbare
Armauflage, die eine Auflagefläche und Armauflagekontaktfläche
aufweist, und wenigstens einen entlang der Sockelfläche
verschiebbaren Keil, der eine obere und eine untere Keilkontaktfläche
aufweist, wobei die obere Keilkontaktfläche mit der Armauflagekontaktfläche
in Kontakt ist, und die untere Keilkontaktfläche mit der
Sockelfläche in Kontakt ist. Hierbei zählen sowohl
die Keilkontaktflächen, als auch die Sockelfläche
und die Armauflagekontaktfläche zu den Kontaktflächen.
Die Sockelfläche kann dabei entweder Teil eines Kraftfahrzeugs
oder mit diesem fest verbindbar sein. Die genaue Ausrichtung des
im Wesentlichen vertikalen Verstellweges wird durch die Neigungen
der Keilkontaktflächen, der Sockelfläche und der
Armauflagekontaktfläche bestimmt. Außerdem wird
durch die Neigungen der beteiligten Kontaktflächen das
Verhältnis zwischen dem, auf den Keil zu leistenden Kraftaufwand
und dem Verstellweg festgelegt. Zusätzlich bestimmen die
Neigungswinkel und die Länge der Kontaktflächen
den maximalen Verstellweg, der damit auf die Bedürfnisse
der Anwendung bzw. eines Benutzers angepasst werden kann. Außerdem
wird durch eine solche Anordnung, d. h. durch das gegenseitige Aufliegen
der Kontaktflächen, eine gleichmäßige
Verteilung der Kraft auf die Sockelfläche erreicht. Schließlich
wird erreicht, dass die Neigung der Armauflagefläche nicht
notwendigerweise von der Verstellposition abhängt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die
Sockelfläche, die Armauflagekontaktfläche und/oder
die Keilkontaktflächen planar. Insbesondere aus Sicht einer
einfachen und kostengünstigen Fertigung sind solche planaren
Kontaktflächen zu bevorzugen. Zusätzlich werden
dadurch die in Kontakt stehenden Oberflächen minimiert,
was sich wiederum vorteilhaft auf die Reibungsverluste auswirkt.
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Vorzugsweise
kann die Sockelfläche gegenüber der Horizontalen
geneigt sein. Bei geeigneter Geometrie des Keils kann dieses Merkmal
eine Verbesserung der Kraftumsetzung erlauben. Auch aus Gründen
der optischen Gestaltung kann eine geneigte Sockelfläche
erwünscht sein.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann
außerdem die Armauflagekontaktfläche gegenüber
der Horizontalen und/oder gegenüber der Auflagefläche
winklig angeordnet sein. Auch dieses Merkmal zielt darauf ab, die Kraftumsetzung
zu optimieren und/oder das Design der Anordnung zu verbessern, da
es durchaus erwünscht sein kann, dass der Mechanismus der
Höhenverstellung der Armauflage für den Benutzer sichtbar
ist. In diesem Fall besitzen die Kontaktflächen mit ihren
spezifischen Neigungen neben dem erwähnten funktionalen
Aspekt auch eine ästhetische Bedeutung.
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Vorzugsweise
weist die höhenverstellbare Armauflage einen weiteren oder
mehrere weitere übereinander angeordnete Keile auf, wobei
eine obere Keilkontaktfläche eines Keils A mit der Armauflagekontaktfläche
in Kontakt ist, und eine untere Keilkontaktfläche eines
Keils B mit der Sockelfläche in Kontakt ist. Das Aufeinanderstapeln
von weiteren Keilen kann in erster Linie dazu dienen, den Verstellweg
zu vergrößern. Zusätzlich kann eine gegenläufige
Anordnung der Keile auch aus optischer Sicht reizvoll sein. Grundsätzlich
ist es möglich, die Keile oder die Armauflage hohl zu gestalten
und den gewonnenen Raum als Stauraum zu verwenden.
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Nach
einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
sind daher die Hauptbewegungsrichtungen der Keile gegenläufig
angeordnet.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die
höhenverstellbare Armauflage weiterhin eine Kraftübertragungseinheit,
die mit einem oder mehreren Keilen verbunden ist, und einen Antrieb,
der eine Kraft erzeugt, welche über die Kraftübertragungseinheit
auf einen oder mehrere Keile übertragen wird. Durch den
Antrieb und die Kraftübertragungseinheit ist eine einfache
Höhenverstellung der Armlehne für einen Benutzer
möglich. Anstelle eines automatischen Antriebs ist es auch
denkbar, dass die Armauflagefläche manuell durch den Nutzer
verstellbar ist. In diesem Falle wird die Kraft, die der Benutzer
aufbringt, beispielsweise über einen Hebelmechanismus oder
aber direkt auf einen oder mehrere Keile übertragen. Ein
automatischer Antrieb kann der Einfachheit halber stationär
in Bezug auf die Sockelfläche angebracht werden.
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Vorzugsweise
umfasst der Antrieb einen Elektromotor. Dieser kann hinsichtlich
des benötigten Kraftaufwands zum Heben der Armauflage ausgewählt
werden. Die vom Antrieb erzeugte Kraft wird über die Kraftübertragungseinheit
auf einen oder mehrere Keile übertragen. Weitere Kriterien,
nach denen ein geeigneter Elektromotor ausgewählt werden
kann, sind beispielsweise Platzbedarf, Kosten oder Design der Anordnung.
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Vorzugsweise
ist eine solche Kraftübertragungseinheit ein Seilzug, eine
Gewindestange, ein Getriebe oder ein Hebelmechanismus. Je nach funktionellen
oder ästhetischen Anforderungen, kann dazu ein geeigneter
Mechanismus ausgewählt werden. Weitere Kriterien können
dabei sowohl Kosten als auch spezifische Anforderungen an den Platzbedarf
sein.
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Vorzugsweise
umfasst die höhenverstellbare Armauflage weiter eine Führungseinrichtung
zum Führen der Armauflage entlang des Verstellweges. Durch
die Führung kann sichergestellt werden, dass sich die Armauflage
ausschließlich entlang des vorgegebenen Verstellweges bewegt.
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Zusätzlich
kann die Führungsvorrichtung Anschlagpositionen aufweisen.
Solche Anschlagpositionen können sowohl bevorzugte Verstellpositionen definieren,
als auch sicherstellen, dass die Armauflage ausschließlich
innerhalb eines exakt definierten Bereichs bewegt wird. Zu diesem
Zweck kann die höhenverstellbare Armauflage insbesondere
eine obere und eine untere Endposition aufweisen.
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In
einer Ausführungsform kann sichergestellt werden, dass
eine Zwischenposition entlang des Verstellweges der Armauflage frei
wählbar ist, was eine besonders benutzerfreundliche Anordnung
darstellen würde.
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In
einer anderen Ausführungsform sind die Zwischenpositionen
nicht frei wählbar, sondern aus vorgegebenen Rastpositionen
wählbar.
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Zusätzlich
kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die
höhenverstellbare Armauflage einen Detektor umfassen, der
die aktuelle Position der Armauflage feststellt. Ein solcher Detektor
kann im Zusammenspiel mit einer Kontrolleinheit die Krafterzeugungseinheit
geeignet ansteuern. Durch eine Anordnung dieser Form könnte
beispielsweise auf mechanische Anschlagselemente verzichtet werden.
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Schließlich
kann die höhenverstellbare Armauflage weiterhin eine Speichervorrichtung
umfassen, zum Speichern und Abrufen von Zwischenpositionen. Eine
solche Memory-Funktion erlaubt das Einstellen geeigneter Zwischenpositionen
entsprechend der Vorgaben eines oder mehrerer Benutzer. Zwischenpositionen
können damit nicht nur frei wählbar sein, sondern
auch über lange Zeiträume gespeichert werden.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird weiter gelöst durch eine Mittelkonsole
eines Fahrzeugs mit einer höhenverstellbaren Armauflage,
wie sie oben beschrieben ist. Dabei kann die Sockelfläche
entweder integraler Bestandteil der Mittelkonsole sein, oder aber
mit dieser fest verankert sein. Die Art der Befestigung ist abhängig
vom Material und vom Platzbedarf des Trägers der Sockelfläche,
sowie des Trägers für die Armauflage der Mittelkonsole.
Grundsätzlich ist auch denkbar, den Träger drehbar
zu befestigen.
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Die
Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Fahrzeugtüre
mit einer höhenverstellbaren Armauflage, wie sie oben beschrieben
ist. Hier kann die Sockelfläche der Armauflage entweder
integraler Bestandteil der Fahrzeugtüre oder mit dieser
fest verbunden sein. Die Art der Befestigung ist abhängig vom
Material und vom Platzbedarf des Trägers der Sockelfläche,
sowie des Trägers für die Armauflage der Fahrzeugtür.
Grundsätzlich ist auch denkbar, den Träger drehbar
zu befestigen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen
beispielhaft beschrieben. Für gleiche Bauteile werden dabei
einheitliche Bezugszeichen verwendet.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer höhenverstellbaren Armauflage
gemäß einer ersten Ausführungsform;
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2 eine
schematische Darstellung einer höhenverstellbaren Armauflage
gemäß einer weiteren Ausführungsform;
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3 eine
schematische Darstellung einer höhenverstellbaren Armauflage
gemäß einer dritten Ausführungsform.
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Wege zur Ausführung
der Erfindung
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1 zeigt
schematisch eine Ausführungsform einer höhenverstellbaren
Armauflage 1, umfassend eine Konsole 10, einen
Keil 20 und eine Armauflage 30. Die Konsole 10 weist
eine Sockelfläche 11 auf, die bezüglich
der Horizontalen, festgelegt durch den im Wesentlichen vertikalen
Verstellweg (W), geneigt sein kann.
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Die
untere Keilkontaktfläche 21 ist mit der Sockelfläche 11 in
Kontakt und entlang dieser in wenigstens einer Richtung frei bewegbar.
Im Wesentlich soll die Bewegungsrichtung so sein, dass der Keil 20 bei
einem vorgegebenen Verschiebungsweg einen maximalen Verstellweg
der Armauflage erzeugt. Weiterhin weist der Keil eine obere Keilkontaktfläche 22 auf,
die der unteren Keilkontaktfläche 21 gegenüber liegt.
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Die
obere Keilkontaktfläche 22 ist mit der Armauflagekontaktfläche 31 in
Kontakt und beide Flächen sind gegeneinander in wenigstens
einer Richtung frei bewegbar. Gegenüber der Armauflagekontaktfläche 31 ist
die Auflagefläche 32 angeordnet. Die Auflagefläche
dient der Armauflage und kann so geformt sein, dass sie ergonomischen
und/oder ästhetischen Anforderungen genügt. Insbesondere kann
eine Polsterung wünschenswert sein, die in 1 nicht
dargestellt ist.
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Bei
der Auswahl der Materialien oder aber einer geeigneten Beschichtung
der Kontaktflächen ist darauf zu achten, dass die Kontaktflächen,
dazu zählen die Armauflagekontaktfläche 31,
die obere 22 und untere Keilkontaktfläche 21 und
die Sockelfläche 11, einen geringen Reibungswiderstand
aufweisen. Es ist auch denkbar, dass Schmiermittel zugunsten eines
einfacheren Gleitens der Bauteile verwendet wird. In diesem Fall
befinden sich zwei benachbarte Kontaktflächen nicht mehr
in direktem Kontakt, sondern werden durch ein weiteres Medium getrennt. Eine
Trennung zugunsten besserer Gleit- oder Verschiebeeigenschaften
kann auch durch eine Reihe von Rollen oder Kugeln gebildet werden,
die entweder an einer der benachbarten und gegeneinander zu verschiebenden
Kontaktflächen befestigt sein können, oder sich
auf andere Weise zwischen zwei benachbarten und gegeneinander zu
verschiebenden Kontaktflächen befinden. Außerdem
ist denkbar, die Kontaktflächen durch Anbringen zusätzlicher
Bauteile, durch Aussparungen oder durch eine spezielle Ausformung
so zu gestalten, dass die im direkten Kontakt stehenden Flächenabschnitte
hinsichtlich der Reibungsverluste und/oder der Gewichtsverteilung
optimiert werden.
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Die
Verstellung der Armauflage 30 erfolgt durch Verschiebung
des Keils 20 entlang der Sockelfläche 11.
Um zu verhindern, dass ein Teil der vertikalen Bewegungskomponente
des Keils 20 auf die Armauflage 30 übertragen
wird, kann eine Führungseinrichtung 60 so angebracht
werden, dass der Bewegungsvektor der Armauflage 30 ausschließlich eine
Komponente entlang des durch die Führungseinrichtung 60 vorgegebenen
Verstellweges W aufweist. Wird, wie in 1 dargestellt,
der Keil 20 entlang der Sockelfläche 11 nach
oben bewegt, hebt sich die Armauflage entsprechend der gewählten Neigungen
der Kontaktflächen. In dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel besitzt die Sockelfläche 11 bereits
einen Neigungswinkel, d. h. sie ist nicht senkrecht zum Verstellweg
W der Armauflage 30 angeordnet. Indem sich der Keil 20 entlang
der Sockelflächen 11 nach unten bewegt oder nach
unten bewegt wird, senkt sich die Armauflage 30 ab.
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2 zeigt
die Verwendung eines weiteren Keils 20A, um beispielsweise
den Hubweg der höhenverstellbaren Armauflage 30 zu
vergrößern. Ein solcher zusätzliche Keil 20A kann
entweder in Bezug zur Sockelebene stationär oder beweglich
angebracht werden. Vorzugsweise ist die Hauptbewegungsrichtung des
Keils 20A bezüglich der Hauptbewegungsrichtung
des ersten Keils 20 gegenläufig vorgesehen. Auf
analoge Art und Weise können weitere Keile hinzugefügt
werden. Die oben genannten Ausgestaltungsvorschläge für
den Keil 20, sind auch auf den oder die zusätzlichen
Keile anwendbar.
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Aufgrund
der flächigen Verteilung der Kraft ist eine besonders hohe
Belastung der Armauflage 30 durch einen abgestützten
Arm eines Benutzers möglich. Der einfache Mechanismus kann
zusätzlich durch ein automatisches Antriebessystem erweitert werden.
Das Antriebssystem umfasst eine Kraftübertragungseinheit 40,
die mit dem einen oder mehreren Keilen 20 verbunden ist
und ein Antrieb 50, der eine Kraft erzeugt, welche über
die Kraftübertragungseinheit auf den oder mehrere Keile übertragen
wird. Der Antrieb kann dabei, wie in 3 dargestellt,
gegenüber der Sockelfläche stationär
angebracht sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 6767065
B2 [0003]
- - DE 4002242 A1 [0004]