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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungssystem zur Halterung von Funktionselementen in einem Kraftfahrzeug.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits für den Wohn- und Bürobereich oder für Badezimmer- und Ladeneinrichtungen Profilsysteme zum Einbau in Wandpaneele bekannt, in die verschiedene Ablagevorrichtungen frei positionierbar eingehängt werden können. Diese Systeme sind allerdings nicht auf den Fahrzeugbau übertragbar, da sie bestimmten Anforderungen, wie beispielsweise den Radienanforderungen nach der Europäischen Richtlinie ECE R21 nicht genügen, nach der spezielle Konstruktions- und Wirkvorschriften in Bezug auf den Kopfaufprall auf Fahrzeuginnenraumkomponenten eingehalten werden müssen, um die Gefahr für die Fahrzeuginsassen bei Unfällen zu reduzieren.
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Ein System zur Befestigung von Komponenten, die den Komfort während des Aufenthalts in einem Kraftfahrzeug erhöhen sollen, ist aus der
DE 10 2004 035 871 A1 bekannt. Dort wird ein multifunktionales Stecksystem beschrieben, mit dem verschiedene Einbaukomponenten variabel anbringbar sind. Es besteht aus einer ersten Steckeinrichtung, die sich in einer Einbauöffnung an einer Innenraumkomponente befindet und die mit einer zweiten Steckeinrichtung verbindbar ist, mit welcher die entsprechende jeweilige Einbaukomponente verbunden ist. Dieses Stecksystem dient der Individualisierung des Fahrgastraums mittels variabler Anbringung verschiedener Einbaukomponenten, wobei die Einbaukomponenten jeweils genau an den Stellen positioniert werden müssen, an denen eine Steckvorrichtung vorgesehen ist. Als optisch oder wegen des erforderlichen Raumes nachteilig können nicht besetzte Steckstellen im Fahrgastinnenraum angesehen werden.
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Die
DE 102 36 582 B4 offenbart einen in einer fahrzeugseitig befestigten Führungsschiene beweglichen Behälter im Bereich der Mittelkonsole. Der Behälter ist aus der Führungsschiene entnehmbar und weist mehrere Überstände zu seiner Befestigung auf. Die Fixierung erfolgt über einen klinkenartigen Fortsatz der Überstände, wobei die Fortsätze durch eine Drehbewegung der Überstände in einen Nut-Hinterschneidungsraum der Führungsschiene eingreifen. Der Befestigungsmechanismus dieses Mittelkonsolenbehälters ist aufwändig gestaltet und räumlich wenig flexibel; Zugriff kann nur im Bereich der Mittelkonsole erfolgen.
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Auch in dem
US-Patent Nr. 6,135,529 ist ein Behältnis in Verbindung mit einer Mittelkonsole dargelegt, die in einem Führungselement gleitend entlang dem Führungselement beliebig positioniert werden kann, das sich dabei in einer Längsrichtung durch das Kraftfahrzeug erstreckt. Diese Anordnung ist auf Fahrzeugmodelle begrenzt, die Raum für eine Mittelkonsole bieten.
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In der
DE 197 42 408 B4 ist als Aufnahmevorrichtung für Objekte ebenfalls eine verschiebbare Konsolenbox beschrieben, die genau wie das in der
US-Patent Nr. 6,135,529 offenbarte Behältnis auf einer Mittelkonsolenkonstruktion basiert und daher hinsichtlich ihrer Flexibilität zur Nutzung eingeschränkt ist.
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DE 102 36 072 A1 zeigt ein Befestigungssystem zur Befestigung von Zubehörteilen in einem Kraftfahrzeug, bei welchem Profilschienen an Innenverkleidungsteilen angebracht sind, in denen Zubehörteile mittels entsprechender Aufhängungsköpfe zeitweilig eingehängt werden können. Zur besseren Sicherung der an den Profilschienen befestigten Gegenstände gegen eine unbeabsichtigte Lockerung wird eine federnde Halteklammer vorgeschlagen, die - in der Schiene entfaltet - gegen die Außenwandungen derselben drückt, oder eine Verrutschsicherung, die mittels zusätzlicher Klettverbindung den Gegenstand am Verkleidungsteil festhält.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es wünschenswert, ein einfach gestaltetes, leicht zu montierendes und flexibel nutzbares Profilschienen-Befestigungssystem bereitzustellen, mit dem Funktionselemente in einem Kraftfahrzeug ohne weitere Maßnahmen verrutschsicher gehaltert werden können.
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Diese Aufgabe wird durch ein Befestigungssystem zur Befestigung von zumindest einem Funktionselement an einem Innenraumelement eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
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Eine erste Ausführungsform bezieht sich auf ein Befestigungssystem zur Befestigung von zumindest einem Funktionselement an einem Innenraumelement eines Kraftfahrzeugs, wobei das Innenraumelement mit einer Profilschiene ausgestattet ist, die eine profilierte Ausnehmung aufweist. Vorteilhaft ist diese profilierte Ausnehmung hinsichtlich ihrer Geometrie so beschaffen, dass sie gerade komplementär zu einem Adapterprofil ist, welches an ein Funktionselement angeschnitten ist. Damit kann das Adapterprofil in die profilierte Ausnehmung eingeführt werden und das Funktionselement somit ohne die Verwendung von Montageelementen wie Schrauben, Bolzen oder Werkzeugen zur Befestigung derselben lösbar festlegen. Das Innenraumelement hat eine Innenstützstruktur, die als Profilaufnahmeschale gestaltet ist. Damit kann sie die Profilschiene haltend umgreifen.
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Der Haltemechanismus des Funktionselements ist auf einfachste Weise gestaltet und hält das Funktionselement dennoch sicher in der Profilschiene:
- Das Einsetzen des Funktionselements in die Profilschiene des Befestigungssystems erfolgt, indem das Funktionselement mit der Seite in die profilierte Ausnehmung der Profilschiene eingeführt wird, die das Adapterprofil aufweist. Wird das eingeführte Funktionselement losgelassen, verklemmt es sich in der profilierten Ausnehmung, indem eine an dem Funktionselement wirkende Gewichtskraft durch das Kräfte- und
- Momentgleichgewicht am gelagerten Funktionselement eine gegen eine obere Innenwandung der Ausnehmung, an dem das Adapterprofil anliegt, gerichtete Kraft hervorruft.
- Dadurch kann das Einsetzen verschiedener Funktionselemente einfach und schnell erfolgen und die Funktionselemente können jederzeit ausgetauscht werden.
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Weiter sieht das erfindungsgemäße Befestigungssystems vor, dass an der oberen Innenwandung eine Rastnase in die profilierte Ausnehmung ragt und dabei unterstützt, das Adapterprofil in der Profilschiene zu halten, indem die Rastnase in eine Ausnehmung des an der Innenwandung zur Anlage kommenden Abschnitts des Adapterprofils eingreift.
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In einer Ausführungsform kann das Innenraumelement vorteilhaft eine Armauflage sein, so dass das Funktionselement für einen Insassen in bequemer Reichweite angeordnet werden kann.
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Das so gestaltete erfindungsgemäße Befestigungssystem zur Befestigung von Funktionselementen kann auf einfache Weise aus wenigen Komponenten hergestellt werden und eignet sich insofern für die automatisierte Fertigung beispielsweise von Armauflagen, die derartige Funktionselemente tragen sollen.
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Funktionselemente, die mit dem erfindungsgemäßen Befestigungssystem an Innenraumelementen angeordnet werden können, können vom Müllbehältnis über den Aschenbecher bis hin zur Mobiltelefonhalterung oder selbst Computerhalterungen viele unterschiedliche Elemente sein. Das System ist dabei so gestaltet, dass mehrere, auch unterschiedliche, Funktionselemente nebeneinander in einer einzigen Profilschiene gehalten werden können.
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Die Profilschiene kann sich über eine bestimmte Länge des Innenraumelements in dem Kraftfahrzeug erstrecken, beispielsweise entlang der gesamten Länge einer Armauflage, daher ist es möglich, ohne den Einsatz von Werkzeugen, das Funktionselement oder auch eine Mehrzahl von Funktionselementen, die vorteilhaft nebeneinander in der Profilschiene anordenbar sind, zu verschieben und an einer gewünschten Stelle zu positionieren. Damit kann vorteilhaft ein durch einen Abschnitt des Funktionselements repräsentierter Gegenstand, wie beispielsweise eine CD oder ein Aschenbecher, in einer geeigneten Reichweite einer Person, die auf dem Sitz des Kraftfahrzeugs sitzt, gelagert werden.
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Grundsätzlich kann eine solche Armauflage eine an einem Sitz des Kraftfahrzeugs angebrachte Armlehne sein, sie kann jedoch auch eine Armauflage sein, die auf einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs angebracht ist. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, die Funktionselemente in einer an den Sitzlehnen befestigten Armlehne anzubringen, da in diesem Fall eine Verschiebung des Sitzes nicht zu einer Veränderung des Abstandes des Insassen von dem Funktionselement führt.
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Vorteilhaft sind jedoch die Funktionselemente und entsprechend die Profile zur Befestigung der Funktionselemente an solchen Seiten der Armauflagen befestigt, die nicht unmittelbar zum Insassen weisen, sondern vom Sitz weg in Richtung der Fahrzeugmitte oder in Richtung zur Fahrzeugfront, so dass eine Verletzungsgefahr des Insassen im Fall eines Fahrzeugsaufpralls verringert wird.
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An der Innenstützstruktur, die das Innenraumelement im Wesentlichen bildet, können innenseitig Ausnehmungen oder Überstände vorgesehen sein, die mit entsprechenden, sich paarig ergänzenden, an dem Adapterprofil vorliegenden Ausnehmungen oder das Befestigen der Profilschiene in der als Profilaufnahmeschale gestalteten Innenstützstruktur unterstützen.
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Das Befestigungssystem ermöglicht daher, dass jeder Insasse seinen Sitzplatz je nach Bedarf mit einem oder mehreren Funktionselementen ausstatten kann, die im direkten Griffbereich gut erreichbar sind. Die Integration einer Profilschiene in eine Armauflage stellt dabei eine bezüglich Material und Montageaufwand günstige und konstruktiv unkompliziert zu realisierende Lösung dar, die darüber hinaus optisch ansprechend ist. Die Variabilität bei der Auswahl der Funktionselemente wird über deren Gestaltung mit einem Adapterprofil erreicht.
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Figurenliste
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Die Figuren und die nachfolgende Beschreibung dienen dem besseren Verständnis des Gegenstands. Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
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Dabei zeigen:
- 1 eine Querschnittansicht der in Oberschale und Unterschale einer Armauflage aufgenommenen Profilschiene,
- 2 eine Querschnittansicht des in der profilierten Ausnehmung eingeklemmten Adapterprofils mit eingezeichneten Wirkkräften,
- 3 eine perspektivische Ansicht eines Hakens als Funktionselement mit der Profilschiene, und
- 4 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Befestigungssystems für einen Haken als Funktionselement in der Armauflage eines Sitzes.
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Detaillierte Beschreibung
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Die beschriebene Vorrichtung bezieht sich auf ein Befestigungssystem, mit dessen Hilfe ein oder mehrere Funktionselemente an einem Innenraumelement eines Kraftfahrzeugs befestigt werden können. Dabei kann das Innenraumelement die Innenverkleidung von Fahrzeugseiten oder Türen sein, im Armaturen- oder Mittelkonsolenbereich vorgesehen sein oder sich an einem Teil eines Sitzes befinden, beispielsweise die Rückenlehne der Vordersitze für den Zugriff durch Fondpassagiere oder besonders vorteilhaft die Armauflage eine an dem Sitz eines Kraftfahrzeugs angebrachte Armauflage, also eine „Armlehne“, oder eine mit einer Mittelkonsole verbundene Auflage sein, die vielfach, auch wenn sie nicht explizit als solche ausgestaltet ist, als Armauflage verstanden wird.
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Das Innenraumelement hat eine Innenstützstruktur, die eine Profilaufnahmeschale umfasst, und zumindest eine von der Profilaufnahmeschale gehaltene Profilschiene mit einer profilierten Ausnehmung, in die ein an dem Funktionselement vorliegendes Adapterprofil eingeführt wird, um das Funktionselement lösbar und damit flexibel an dem Innenraumelement festzulegen. Das in Richtung des Innenraumelements weisende Ende des Adapterprofils kommt so in der profilierten Ausnehmung der Profilschiene zu liegen, während das noch freie Ende des Funktionselements in den Raum ragt. Um Sicherheitsansprüchen hinsichtlich des Schutzes von Insassen bei einem Unfall zu genügen, weist das Funktionselement von einer Sitzfläche des Sitzes weg in Richtung Tür oder Fahrzeugmitte. Ist das Innenraumelement eine Armauflage, so ist die Profilschiene in Bezug auf den Sitz an einer „Außenseite“ der Armauflage angebracht. Das Funktionselement kann auch, insbesondere, wenn es an einer Kopfseite einer Mittelkonsole angebracht ist, Richtung Armaturenbrett zeigen. Entsprechend weist das Funktionselement bei Anordnung der Profilschiene in Innenraumelementen wie Armaturenbrett oder Innenverkleidung der Fahrzeugseiten/-türen ins Innere des Fahrzeugs zu einem Insassen hin. Denkbar ist auch die Anbringung der Profilschiene in der zu den Rücksitzen weisenden Seite der Rückenlehne eines Vordersitzes, so dass das Funktionselement für einen Fondpassagier erreichbar ist.
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Die Innenstützstruktur des Innenraumelements, respektive der Armauflage, hält die Profilschiene, indem sie sie umgreift. Dabei kann die Profilaufnahmeschale auch mehrteilig gestaltet sein und sich beispielsweise aus einer Kombination einer Oberschale mit einer Unterschale ergeben, so dass die Profilschiene zwischen der Oberschale und der Unterschale angeordnet ist.
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Als Funktionselement ist vorliegend ein Element zu verstehen, das eine Funktion zum Halten oder Aufnehmen eines oder mehrerer Gegenstände erfüllt; das Funktionselement selbst weist dazu einen Abschnitt auf, der als Müllbehältnis, Aschenbecher, CD-Halter, als Ablageschale, als Haken oder als Halterung für elektronische Geräte wie Mobiltelefone, Ton- und/oder Bildwiedergabegeräte oder Datenverarbeitungsgeräte dient.
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Der Haltemechanismus des Befestigungssystems ergibt sich dadurch, dass die profilierte Ausnehmung der Profilschiene derart gestaltet ist, dass durch die Aufnahme des Adapterprofils in die profilierte Ausnehmung eine über das Adapterprofil gegen eine obere Innenwandung der profilierten Ausnehmung gerichtete Kraft den Eingriff bereitstellt, weil der Schwerpunkt des Funktionselements außerhalb der Ausnehmung liegt und damit das Funktionselement in Bezug auf eine Auflagekante der Ausnehmung der Profilschiene einen Hebel bereitstellt. Aus der Gewichtskraft des Funktionselements ergibt sich ein Drehmoment des Hebels um die Auflagekante, und das in die Ausnehmung weisende Ende des Adapterprofils wird von unten gegen eine obere Innenwandung der Ausnehmung gedrückt und verkantet. Dadurch wird die Haltekraft bereitgestellt.
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Außerdem ist vorgesehen, dass der bereitgestellte Eingriff durch eine in der profilierten Ausnehmung der Profilschiene angeordnete Rastnase gesichert wird, die mit einem komplementären Abschnitt des Adapterprofils in Eingriff tritt.
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Um die Profilschiene des Befestigungssystems in das Innenraumelement, respektive die Armauflage zu integrieren, kann sie an einer äußeren Wandung mit einem Überstand versehen sein, der in eine entsprechende an der inneren Wandung der die Profilschiene umgreifenden Profilaufnahmeschale oder alternativ der Ober- und Unterschalen vorgesehene Ausnehmung eingreift und damit einen Formschluss bereitstellt. Die Ausnehmungen sind hinsichtlich ihrer Form auf den oder die Überstände abgestimmt. Selbstverständlich kann die Anordnung der Überstände und Ausnehmungen auch invers angeordnet sein. Zusätzlich zu der formschlüssigen Verbindung kann auch eine kraftschlüssige Verbindung bereitgestellt sein, deren Realisierung dem Fachmann bekannt ist.
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Die Profilschiene des Befestigungssystems kann genau so lang sein wie das Innenraumelement, respektive die Armauflage, denkbar ist allerdings auch, dass ein oder mehrere Profilabschnitte, deren Breite mindestens der Breite des Adapterprofils an seinem Aufnahmeende entspricht, in dem Innenraumelement, beziehungsweise der Armauflage angeordnet werden können. Kurze Profilabschnitte können beispielsweise günstig in eine dem Armaturenbrett zugewandte Seite der Mittelkonsole integriert werden.
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In einer längeren Profilschiene kann das Funktionselement mit dem Adapterprofil durch ein leichtes Anheben des Funktionselements in Längsrichtung der Profilschiene verschoben werden, da durch das Anheben des Funktionselements die durch das Moment hervorgerufene Klemmung, beziehungsweise der Eingriff durch die Rastnase gelöst wird, wodurch das Funktionselement an einer beliebigen Stelle in günstiger Reichweite des Benutzers positionierbar ist.
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Um optisch eine gelungene Gestaltung zu zeigen, kann das erfindungsgemäße Befestigungssystem eine Abdeckung vorsehen, mit der Seitenabschnitte der Profilschiene oder zusätzlich auch der Oberschale oder der Unterschale eingefasst werden. Die Innenstützstruktur des Innenraumelements wird damit kaschiert, wobei in der Abdeckung eine Eintrittsöffnung, die schlitzförmig sein kann, zum Einführen des Adapterprofils des Funktionselements in der Ausnehmung der Profilschiene verbleibt.
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Zur Sicherheit der Insassen bei einem Unfall kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vorsehen, dass das Funktionselement eine Sollbruchstelle aufweist, die bei einem Aufprall von mehr als 378 N definiert bricht, das heißt, eine glatte Bruchstelle bildet.
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Zum Einsetzen des Funktionselements in ein Befestigungssystem in einem Kraftfahrzeug umfassend eine Profilschiene wird das Funktionselement mit der Seite, die das Adapterprofil aufweist, in die profilierte Ausnehmung der Profilschiene eingeführt, verklemmt sich bei Loslassen des Funktionselements, indem eine an einem Funktionselement wirkende Gewichtskraft ein Klemmmoment hervorruft, das an einem Berührungspunkt des Adapterprofils eine gegen einen Wandbereich der profilierten Ausnehmung gerichtete Kraft bewirkt. Eine zusätzliche Sicherung des Adapterprofils in der profilierten Ausnehmung wird beim Einschieben in die profilierte Ausnehmung durch Eingreifen einer Rastnase der Profilschiene in einen korrespondierenden Abschnitt des Adapterprofils bewirkt. Ein Verschieben, Entfernen oder Austauschen des Funktionselements wird durchgeführt, indem das Funktionselement leicht angehoben wird, so dass dem durch die Gewichtskraft hervorgerufenen Moment entgegengewirkt wird, sich das Adapterprofil von dem Wandbereich und der Rastnase der profilierten Ausnehmung löst, und damit einfach herausgezogen oder längs der Profilschiene verschoben werden kann.
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1 zeigt die Anordnung einer Profilschiene 1 in einer Oberschale 21 und einer Unterschale 22, die zusammen die Profilaufnahmeschale bilden. Dabei liegt die profilierte Ausnehmung 11 zwischen einem oberen Abschnitt 14 und einem unteren Abschnitt 15 der Profilschiene 1 vor. An der den oberen Abschnitt 14 begrenzenden Innenwandung 13 der Profilschiene 1 ist eine Rastnase 12 angeordnet, die geeignet ist, in eine Ausnehmung des Adapterprofils - hier nicht gezeigt - einzugreifen.
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Die Oberschale 21 weist eine Ausnehmung 23 auf, in die ein oberer Überstand 16 der Profilschiene 1 aufgenommen ist. Analog liegt in der Unterschale 22 der Armauflage 2 eine Ausnehmung 24 vor, in die der untere Überstand 17 der Profilschiene aufgenommen ist. Die Profilschiene 1 schließt auf der Seite der profilierten Ausnehmung 11 formschlüssig mit Oberschale 21 und Unterschale 22 der Armauflage ab und weist eine Abdeckung 25 mit Eintrittsöffnung auf, welche die Profilschiene 1, die Oberschale 21 und die Unterschale 22 umfasst.
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2 zeigt den Eingriff des Adapterprofils 31 in die profilierte Ausnehmung 11 der Profilschiene 1. Der sich ergebende Hebel ist gestrichelt dargestellt, der von dem außerhalb der profilierten Ausnehmung 11 liegenden Schwerpunkt S des Funktionselements über die Auflagekante 1' in der profilierten Ausnehmung 11 bis zum Berührungspunkt B des Adapterprofils 31 mit der oberen Innenwandung 13 der profilierten Ausnehmung 11 reicht. Die Gewichtskraft G greift im Funktionselement an und bewirkt damit ein Drehmoment um die Auflagekante 1', wodurch eine Verkantung des Adapterprofils 31 in der profilierten Ausnehmung 11 hervorgerufen wird. Da das Funktionselement während der Verkantung unbewegt vorliegt, befindet sich das Funktionselement im Kräfte- und Momentgleichgewicht. Dadurch wird an dem Berührungspunkt B des Adapterprofils 31 eine in Richtung des Wandbereichs 13 wirkende Haltekraft FM hervorgerufen.
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In 3 ist als Funktionselement ein sich an das Adapterprofil 31 anschließender Haken 3 dargestellt; die beiden Komponenten bilden das Funktionselement einstückig. Das Adapterprofil 31 kann entsprechend Pfeil a in die profilierte Ausnehmung 11 der Profilschiene 1 eingeführt werden und klemmt sich bei Loslassen sogleich fest, kann jedoch auch bei leichtem Anheben des Hakens 3, entsprechend Pfeil b, entlang der Längsrichtung der Profilschiene 1 verschoben werden.
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4 stellt eine Gesamtanordnung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems mit einem Sitz 4 dar, der in einem Kraftfahrzeug eingebaut sein kann (nicht dargestellt), und an dem zwei Armauflagen 2 befestigt sind. Die rechte Armauflage 2 ist in Oberschale 21 und Unterschale 22 unterteilt und eine profilierte Ausnehmung 11 ist angedeutet. Das Funktionselement umfasst den Haken 3, an dem etwa eine Tasche aufgehängt sein kann; es ist mit dem teilweise gestrichelt eingezeichneten Adapterprofil 31 in die profilierte Ausnehmung 11 eingesetzt.
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Natürlich kann die Profilschiene auch in der linken Armauflage oder in beiden Armauflagen oder in einem oder mehreren Innenraumelementen des Kraftfahrzeugs angeordnet sein, so dass einem Insassen vorteilhaft eine Vielzahl von Gestaltungsmöglichkeiten gegeben ist.
