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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verstellen einer
Mittelarmlehne für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für
einen Fahrersitz, mit einem Halter, der die Mittelarmlehne in einer
bestimmten Position trägt und der in einer Führungsmechanik
zur Höhenverstellung in einer z-Richtung und zur proportionalen
Längsverstellung in einer x-Richtung der Mittelarmlehne
zwangsgeführt ist, wobei die x-Richtung parallel zur Fahrzeuglängsachse
verläuft.
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Es
sind verschiedene Systeme zum Verstellen von Mittelarmlehnen in
Fahrzeugen aus dem Stand der Technik bekannt.
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DE 196 11 895 C1 beschreibt
eine Mittelkonsole mit einer verstellbaren Armauflage, die mittels eines
Linearantriebs höhen-, längs- und querverlagerbar
ist.
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DE 196 119 13 C1 beschreibt
eine Mittelkonsole mit einer verstellbaren Armauflage, die mittels eines
Hubzylinders höhenverstellbar ist. Der Hubzylinder ist
auch schräg zur Fahrzeuglängsrichtung linear beweglich.
Die Armauflage kann in den Grenzen einer Kugelkopflagerung geneigt
und arretiert werden.
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EP 1245 438 A1 beschreibt
eine linear, höhen- und längsverstellbare Armauflage
von einem Sitz.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, die den Fahrzeugkomfort verbessert und einfach
aufgebaut ist.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen.
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Erfindungsgemäß ist
die Mittelarmlehne zur Verstellung in x-z-Richtung proportional
um eine y-Achse rotierbar ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass
die Mittelarmlehne zu jeder Verstellung in x-z-Richtung eine bestimmte
Neigung aufweist. Es gibt somit eine definierte Linearbewegung der
Mittelarmlehne. Zu jeder x-z Position nimmt die Mittelarmlehne einen
ergonomisch vorteilhaften Neigungswinkel ein. Die Ergonomie bezüglich
der Mittelarmlehne bestimmt sich durch Bedienelemente, die an einer feststehenden
Mittelkonsole angeordnet sind. Die Mittelarmlehne ist zwischen einer
unteren, hinteren Position und einer oberen, vorderen Position in
x- und z-Richtung frei verstellbar.
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Die
y-Achse kann mit einem Verbindungspunkt von dem Halter und der Mittelarmlehne
zusammenfallen. Alternativ kann die y-Achse als imaginäre Achse
im Fahrzeuginnenraum im Bereich der Mittelkonsole oder von Bedienelementen
liegen.
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Erfindungsgemäß ist
die Verstellung in x-z-Richtung der Mittelarmlehne mittels der Führungsmechanik
mit einer proportionalen Rotationsbewegung um die y-Achse gekoppelt.
Somit wird ein kleines, minimales Raumvolumen von der Mittelarmlehne überstrichen,
so dass ein großes Raumvolumen für Bedienelemente
im Bereich um die Mittelarmlehne vorhanden ist und eine Kollision
von der Mittelarmlehne mit den Bedienelementen oder ablegbaren Gegenständen
vermieden wird.
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Gemäß einer
ersten besonderen Ausführungsform sind die Mittelarmlehne
und der Halter über eine Verbindungsmechanik verbunden,
die mit der Führungsmechanik gekoppelt ist, und eine proportionale,
zwangsgeführte Rotationsbewegung zur x-z-Verstellung ausbildet.
Die y-Achse, um die die Mittelarmlehne rotiert, verläuft
in dieser Ausführungsform durch einen Verbindungspunkt
von der Mittelarmlehne und dem Halter. Die Verbindungsme chanik hat
zur proportionalen gekoppelten Verstellung Übertragungsmittel,
die die Mittelarmlehne am Verbindungspunkt zu einer Horizontalen
bei einer x-z-Verstellung definiert und proportional rotieren.
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsform sind die Mittelarmlehne und
der Halter in bestimmten Positionen zum Gebrauch starr miteinander
verbunden und die Führungsmechanik ist in Form einer Kreisbahn
mit einem Radius R ausgebildet, in der der Halter mit der Mittelarmlehne
läuft. Bei dieser Ausführungsform ist die y-Achse
vor einer Mittelarmlehne bevorzugt unterhalb einer Mittelarmlehne
im Bereich einer Mittelkonsole angeordnet.
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Um
eine gute Abstützung für kleine Personen mit einem
steilen Neigungswinkel zu Bedienelementen an der Mittelkonsole zu
realisieren und bei einem flachen Neigungswinkel in einer unteren
Position für größere Personen eine ergonomisch
angenehme Wirkung zu erreichen, weist die Mittelarmlehne eine gewölbte
obere Flächenseite als Armauflage auf.
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Da
die Mittelarmlehne zur Abstützung des Arms, insbesondere
für den Fahrer, dient, der mit dem zur Beifahrerseite angrenzenden
Arm einen Schaltknauf eines manuell oder automatisch schaltbaren
Fahrzeuggetriebes betätigt, ist die Armauflage der Mittelarmlehne
zu dem fest angeordneten Schaltknauf des schaltbaren Fahrzeuggetriebes
in x-z-Richtung translatorisch und um eine y-Achse rotatorisch proportional
und zwangsgeführt verstellbar. Die Mittelarmlehne ist also
bezüglich des Schaltknaufs verstellbar, da der Schaltknauf
während des Betriebs des Fahrzeugs ein wichtiges Bedienelement ist,
das vom Fahrzeugführer häufig betätigt
werden muss. Die Mittelarmlehne dient als komfortable Entlastung
des Unterarms.
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Damit
die Mittelarmlehne sich bei der Verstellung auf den Schaltknauf
zu oder von diesem effizient weg bewegt, ist die y-Achse in der
Draufsicht senkrecht zu einer Verbindungslinie von dem Schaltknauf
in der Grundstellung zur Führungsmechanik ausgebildet.
Um die y-Achse verstellt sich die Armauflage im Neigungswinkel proportional
zur x-z-Verstellung.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist, die
Mittelarmlehne in der Draufsicht in x-, z- und y-Richtung translatorisch
verstellbar. Die Mittelarmlehne ist somit von einer hinteren unteren
Position, die näher an die Beifahrerseite angrenzt, zu
einer vorderen oberen Position, die an der Fahrerseite näher
angrenzt, verstellbar.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist die Mittelarmlehne in einrastbaren
Stufen in der Führungsmechanik verstellbar. Dies ist insbesondere bei
einer manuellen Verstellung der Armlehne vorteilhaft, da eine manuelle
Verstellung somit erleichtert wird und gegebenenfalls eine gewünschte
Position leichter, genauer und schneller erreicht wird.
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsform ist die Mittelarmlehne stufenlos
in der Führungsmechanik verstellbar. Diese Ausführungsform
ermöglicht eine unbegrenzte Einstellbarkeit der Mittelarmlehne
im definierten Verstellweg.
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Bei
einer einfachen Ausführungsform ist die Mittelarmlehne
mittels der Führungsmechanik manuell, insbesondere durch
eine Drehfeder unterstützt, verstellbar. Alternativ ist
die Mittelarmlehne bei einer aufwendigeren Ausführungsform
elektrisch verstellbar.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform kann die Mittelarmlehne in einem
Neigungswinkel ß relativ zum Halter
einstellbar sein. Dies ist vorteilhaft, weil somit Fertigungstoleranzen
ausgeglichen werden können oder. nach Reparaturen die Mittelarmlehne
ergonomisch eingestellt werden kann. Die Mittelarmlehne kann an
besondere Körpergrößen individuell angepasst
werden, so dass die Mittelarmlehne von der neuen Einstellung aus
proportional zur Verstellung in x-, z-Richtung um die y-Achse rotiert
werden kann.
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Gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform weist die Mittelarmlehne
eine Verschiebemechanik zur relativen Verschiebung gegenüber dem
Halter auf. Die Verschiebemechanik hat den Vorteil, dass die Mittelarmlehne
aus dem Bereich des Schaltknaufs nach hinten verschoben werden kann und
somit dem Fahrer eine größere Bewegungsfreiheit
gibt. Dies ist insbesondere bei einer sportlichen Fahrweise mit
schnellen Schaltvorgängen oder auch für große
Fahrzeuginsassen vorteilhaft. Die Mittelarmlehne läßt
sich mittels der Verschiebemechanik bevorzugt in jeder x-z-verstellten
Position relativ gegenüber dem Halter verschieben.
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Damit
die Mittelarmlehne mit dem Halter im Gebrauchszustand eine starre
Position ausbildet und aus einer solchen Arretierung gelöst
werden kann, ist die Verschiebemechanik als Sperrmechanik und/oder
als Überhubmechanik ausgebildet. Die Mittelarmlehne kann
somit um eine Schwenkachse nach oben geschwenkt werden und aus der
starren Position in eine Verschiebeposition kommen, um die Mittelarmlehne
nach hinten oder vorne zu verschieben. Die Verschiebemechanik kann
auch Einrasthebel aufweisen, die die Mittelarmlehne zum Halter in
einer starren Position arretiert und aus der die Mittelarmlehne manuell
gelöst werden kann.
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Die
Verschiebemechanik kann eine gerade Linearführung aufweisen,
um die Mittelarmlehne am Halter gerade nach hinten oder nach vorne
in eine Gebrauchsposition zu verschieben.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform weist die Verschiebemechanik
eine gebogene Linearführung auf. Somit steht die Mittelarmlehne
in den Fahrzeuginnenraum in einer Nichtgebrauchsposition weniger
hervor und kann an die Oberfläche, beispielsweise einer
Mittelkonsole, angelegt werden.
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Die
Mittelarmlehne ist grundsätzlich unabhängig vom
Fahrzeugsitz verstellbar. Gemäß einer besonderen
Ausführungsform ist die Verstellung der Mittelarmlehne
in x-z-Richtung mit der Sitzverstellung in x-Richtung gekoppelt.
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Eine
erfindungsgemäße Mittelkonsole ist vorteilhafterweise
mit einer oben beschriebenen Vorrichtung ausgebildet. Dies hat den
Vorteil, dass die Mittelarmlehne unabhängig vom Fahrzeugsitz
verschoben werden kann. Die Führungsmechanik kann direkt
an der inneren Fahrzeugstruktur, insbesondere einem mittig angeordneten
Fahrzeugtunnel verschraubt werden. Somit können die ergonomisch
eingestellten Neigungswinkel der Mittelarmlehne über den
Verschiebeweg in x-z-Richtung nicht verändert werden, so
dass ein kleines Raumvolumen mit der Mittelarmlehne überstrichen
wird, das Kollisionen mit anderen Gegenständen weitestgehend
vermeidet.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform weist die Mittelkonsole ein
Fach, mit insbesondere einem verschliessbaren Deckel, unter der
Mittelarmlehne in Positionen des Gebrauchs auf, das in der Position
des Nichtgebrauchs der Mittelarmlehne frei zugänglich ist.
Somit ist eine Mittelkonsole aufgrund eines Fachs unter der Mittelarmlehne
deutlich praktischer nutzbar, da Gebrauchsgegenstände im
Fahrzeug vorteilhaft versteckt untergebracht werden können.
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Um
ergonomische Punkte an der erfindungsgemäßen Vorrichtung
eindeutig zu definieren und eine ansprechende Optik zu erzielen,
ist ein Schaltknauf für ein manuell oder automatisch schaltbares Fahrzeuggetriebe
in der Mittelkonsole integriert.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch
zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen
Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung einer Mittelarmlehne,
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2 eine
schematische Querschnittsansicht der Mittelarmlehne in einer maximal
unteren Position I,
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3 eine
schematische Querschnittsansicht der Mittelarmlehne einer maximal
oberen Position III,
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4 eine
schematische Querschnittsansicht der Mittelarmlehne mit einer verschiebbaren Position
IV,
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5 eine
schematische Draufsicht der Mittelarmlehne.
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Die 1 zeigt
in einer schematischen Querschnittsansicht die erfindungsgemäße
Vorrichtung zum Bewegen einer Mittelarmlehne 1 in einer Mittelkonsole 2,
die in einem Fahrzeug eingebaut ist. Die Mittelarmlehne 1 ist
zu einem vorderen Fahrzeugsitz, insbesondere dem Fahrersitz, angeordnet. Die
Mittelarmlehne 1 ist bei der in 1 dargestellten Position
starr mit einem Halter 3 verbunden. Der Halter 3 ist
in einer Führungsmechanik 4 auf einer Kreisbahn 8 mit
einem Radius R in der Mittelkonsole 2 geführt.
Die Mittel armlehne 1 läßt sich über
den Halter 3 in Längsrichtung in einer x-Richtung,
die parallel zur Fahrzeuglängsachse 14 ist und
in der Höhe, in einer z-Richtung verstellen, wobei gleichzeitig
proportional die Mittelarmlehne 1 in einem Neigungswinkel α von
einer unteren Position I über eine mittlere Position II
bis zu einer oberen Position III rotatorisch um ein Zentrum 13 auf
der Kreisbahn 8 bewegbar ist. Durch das Zentrum 13 der
Kreisbahn 8 verläuft die y-Achse.
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Der
rotatorische Bewegungsanteil wird durch die Führungsmechanik 4 erzielt,
die in Form einer Kreisbahn 8 ausgebildet ist, in der der
Halter 3 geführt ist. Der Halter 3 ist
in der Führungsmechanik 4 manuell oder elektrisch
gestuft oder auch stufenlos verstellbar. Zur Unterstützung
einer manuellen Verstellung kann eine Drehfeder vorgesehen sein.
Eine gewölbte obere Fläche der Mittelarmlehne 1 bildet eine
Armauflage 17, die beispielsweise in der unteren Position
I in einem Winkel von 0° zur Horizontalen angeordnet ist.
In einer mittleren Position II ist die Armauflage 17 in
einem Winkel von beispielsweise 5°, in einer oberen Position
III in einem Winkel von beispielsweise 10° zur Horizontalen
geneigt. Über eine Verbindungsmechanik 5, die
den Halter 3 und Mittelarmlehne 1 verbindet, ist
gemäß einer besonderen Ausführungsform
die Mittelarmlehne 1 individuell gegenüber dem
Halter 3 in einem bestimmten veränderbaren Winkel β fest
eingestellt.
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Aufgrund
des definierten Verschiebewegs der Führungsmechanik 4 in
einer x- und z-Richtung und gegebenenfalls in einer y-Richtung,
wie es die 5 zeigt, kann die Mittelarmlehne 1 gegenüber dem
Stand der Technik in einem deutlich reduzierten Raumvolumen bewegt
werden, so dass eine Kollision mit weiteren Bedienelementen an der
Mittelkonsole 2 vermieden wird. Bei Mittelarmlehnen gemäß dem Stand
der Technik können Kollisionen aufgrund von aufgelösten,
unabhängigen Bewegungsmöglichkeiten auftreten,
da ein größeres Raumvolumen von der Mittelarmlehne 1 überstrichen
werden kann.
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Entsprechend
zum Verstellfeld der Vordersitze kann die Mittelarmlehne 1 von
einer hinteren, unteren Position I für große Insassen
in eine vordere, obere Position III für besonders kleine
Insassen mit Zwischenpositionen II verfahren werden. Gleichzeitig wird
die Neigung der Armauflage 17 für den Unterarm von
einer flachen Neigung in der hinteren, unteren Position I in eine
steile Neigung in der vorderen, oberen Position III verstellt. Die
definierte Neigungsverstellung der Armauflage 17 für
den Unterarm von großen bis zu kleinen Fahrzeuginsassen
ist gemäß einem Erfindungsgedanken ergonomisch
erwünscht, da sich bei einer festen Lage eines Schaltknaufs 7 von
einem manuell oder automatisch schaltbaren Fahrzeuggetriebe, der
ergonomische Neigungswinkel α des Unterarms entsprechend
zu unterschiedlich verschobenen Sitzpositionen parallel zur Fahrzeuglängsachse 14 verändert.
Deshalb bewegt sich die Mittelarmlehne 1 auf der definierten
Kreisbahn 8. Der verstellte Neigungswinkel α der
Armauflage 17 entspricht der Winkelverstellung des Halters 3 auf
der Kreisbahn 8.
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Die
Führungsmechanik 4 ist an einem Fahrzeugtunnel 6 fest
verschraubt. Der Halter 3 gleitet auf Bolzen, die sich
auf einem Lagerbock als Führungsmechanik 4 befinden.
Die Mittelarmlehne 1 läßt sich zu einem
Sitzverstellfeld in x-Richtung in Analogie in x-z-Richtung und rotatorisch
um eine y-Achse verstellen. Die Mittelarmlehne 1 ist grundsätzlich
unabhängig vom Fahrzeugsitz verstellbar.
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Die 2 und 3 zeigen
schematisch die relativen Abstände zwischen einem Schaltknauf 7 von
einem schaltbaren Getriebe und einer Armauflage 17. Ein
vorderes Ende 9 der Armauflage 17 hat einen maximalen
Abstand x1 in Richtung der Fahrzeuglängsachse 14 und
einen maximalen Abstand z1 in der Richtung
der Fahrzeughöhe z. Zum Schaltknauf 7 läßt
sich die Mittelarmlehne 1 entsprechend der Größe
eines Fahrzeuginsassens auf der Kreisbahn 8 verstellen.
Die 2 zeigt eine Position I für einen besonders
großen Mann, in der die Mittelarmlehne 1 nach
hinten und unten eingefahren ist.
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Die 3 zeigt
eine möglichst weit nach oben und nach vorne ausgefahrene
Mittelarmlehne 1 in einer Position III. Die Höhe
z2 zwischen Schaltknauf 7 und der
zur Horizontalen stärker geneigten Mittelarmlehne 1 gegenüber
der Mittelarmlehne 1 in 2, ist in
der Position III minimiert klein. Der Abstand x2 in
x-Richtung zwischen Schaltknauf 7 und dem vorderen Ende 9 der
Mittelarmlehne 1 ist ebenfalls minimiert klein. Die Mittelarmlehne 1 hat
in der Position III den größten Abstand zur Oberfläche
der Mittelkonsole 2.
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Die 1 und 4 zeigen
schematisch im Querschnitt ein Fach 12 unter der Mittelarmlehne 1. Das
Fach 12 ist zugänglich, wenn die Mittelarmlehne 1 an
einem Verbindungspunkt 11 der Verbindungsmechanik 5,
die die Mittelarmlehne 1 mit dem Halter 3 verbindet,
in eine Position IV verschoben ist. Die Verschiebung kann eine rein
translatorische Bewegung oder eine Kombination aus translatorischer
und rotatorischer oder jeweils getrennte rotatorische und translatorische
Bewegungen umfassen. Zur Verschiebung der Mittelarmlehne 1 ist
eine Verschiebemechanik 10 in Form einer Linearführung
in der Mittelarmlehne 1 unter der Armauflage 17 vorgesehen. Die
Linearführung ist in der in der 4 gezeigten Ausführungsform
gebogen ausgeführt. Die Verschiebemechanik 10 ist
also als Kreisbahn ausgebildet.
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Am
Verbindungspunkt 11 ist die Mittelarmlehne 1 mit
dem Halter 3 mittels eines Arretierung starr verbunden.
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In
der zurückgeschobenen Position IV kann die Mittelarmlehne 1 mit
dem Halter 3 auch fest arretiert sein.
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Um
die Mittelarmlehne 1 aus der Arretierung in den Positionen
I, II und III zu lösen, ist eine Überhubmechanik
oder Sperrmechanik vorgesehen. Die Mittelarmlehne 1 ist
in jeder der dargestellten Positionen I, II, III in der Verschiebemechanik 10 verschiebbar.
Somit ist das Fach 12 durch die Verschiebung der Mittelarmlehne 1 jederzeit
zugänglich und die Mittelarmlehne 1 wegschiebbar,
wenn der Fahrer die Mittelarmlehne 1 als störend
empfindet, weil er beispielsweise eine sportliche Fahrweise bevorzugt oder
einen Gegenstand in das Fach 12 legen oder aus dem Fach 12 entnehmen
will.
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Die 5 zeigt
in der Draufsicht die Mittelkonsole 2 mit der Mittelarmlehne 1 gemäß einer
weiter bevorzugten Ausführungsform, bei der der Halter 3 zum
Schaltknauf 7 in einem Winkel γ zu einer Fahrzeuglängsachse 14,
also parallel zur x-Richtung, angeordnet ist. Die Mittelarmlehne 1 ist
somit nicht nur in x- und z-Richtung sondern auch in y-Richtung
auf der Kreisbahn 8 gegen und weg von dem Schaltknauf 7 verschiebbar.
Die Mittelarmlehne 1 ist im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsachse 14 ausgerichtet
und ist mittels der Verschiebemechanik 10 parallel zur
Fahrzeuglängsachse 14 in die Position IV verschiebbar,
was durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist.
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Alle
Figuren zeigen lediglich schematische nicht maßstabsgerechte
Darstellungen. Im Übrigen wird insbesondere auf die zeichnerischen
Darstellungen für die Erfindung als wesentlich verwiesen.
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- 1
- Mittelarmlehne
- 2
- Mittelkonsole
- 3
- Halter
- 4
- Führungsmechanik
- 5
- Verbindungsmechanik
- 6
- Fahrzeugtunnel
- 7
- Schaltknauf
- 8
- Kreisbahn
- 9
- Vorderes
Ende
- 10
- Verschiebemechanik
- 11
- Verbindungspunkt
- 12
- Fach
- 13
- Zentrum
- 14
- Fahrzeuglängsachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19611895
C1 [0003]
- - DE 19611913 C1 [0004]
- - EP 1245438 A1 [0005]