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Die Erfindung betrifft eine Armlehne zur Anordnung in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Armlehnen, welche an einer Fahrzeugsitzbank bzw. zwischen den Sitzen angeordnet sind, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Ebenso ist bekannt, die Armlehnen mit einer Durchladeeinheit zu verbinden bzw. die Armlehne in einer Durchladeeinheit zu integrieren. Dabei wird die Armlehne mit Scharnieren oder Ähnlichem in die Rahmenkonstruktion der Durchladeeinheit befestigt und ist so gestaltet, dass sie mit wenigen Handgriffen auf die Fahrzeugsitzbank bzw. zwischen den Sitzen ausklappbar ist. Die Durchladeeinheit ihrerseits wiederum ist mit der Rahmenkonstruktion der Fahrzeugsitzbank verbunden.
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In einigen Ausführungsformen ist die Armlehne dabei so ausgebildet, dass sich im Inneren der Armlehne eine Aufbewahrungsbox oder sogar ein Kühlfach für Getränke oder Lebensmittel befindet.
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Es kann also davon ausgegangen werden, dass sich das Gewicht der Armlehne, je nach Art der Beladung, um einen erheblichen Anteil erhöht.
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Bei einem Unfall, insbesondere bei einem Auffahrunfall oder einem Bremsmanöver, kann es vorkommen, dass die Armlehne aus ihrer Ruheposition herausgerissen und mit entsprechender Wucht auf die Fahrzeugsitzbank geschleudert wird.
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Das erhöhte Gewicht, gegebenenfalls noch erhöht durch die Beladung in der Armlehne, begünstigt diesen Vorgang um ein weiteres. Je nach tatsächlichem Gewicht der Armlehne kann sich die Armlehne somit zu einem durchaus gefährlichen Gegenstand entwickeln, vor allem, wenn sich im Bereich der Armlehne Kinder oder Kindersitze befinden.
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Aus der
DE 102 55 292 A1 ist eine Armlehne bekannt, bei der eine Fliehkraftsperre zur fliehkraftgesteuerten Fixierung der Armlehne vorgesehen ist. Teil dieser Fliehkraftsperre ist ein drehbar gelagertes Pendel, das bei Überschreitung eines bestimmten Verzögerungswertes durch die dabei auftretenden Fliehkräfte mittels eines Fangelements formschlüssig mit einem funktionskomplementär angeordneten Halteelement in Eingriff kommt und auf diese Weise die Armlehne fixiert. Das Pendel ist dabei so gestaltet, dass es in der Ruheposition der Armlehne eine gesperrte Stellung einnimmt und erst das Ausschwenken der Armlehne aus der Ruheposition eine Pendelbewegung des Pendels zulässt. Beim Ausschwenken der Armlehne durchläuft die Armlehne dann zunächst einen kleinen Schwenkwinkelsektor, innerhalb dessen das Fangelement des Pendels an dem Halteelement in Eingriff kommen kann, so dass die Armlehne innerhalb dieses vorderen Schwenkwinkelsektors durch die Fliehkraftsperre gesichert ist. Erst wenn die Armlehne noch weiter ausgeschwenkt wird und ein eine Sperrgrenze bildender erster Grenzschwenkwinkel überschritten ist, ist ein Eingriff des Fangelements ins Halteelement nicht mehr möglich.
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Diese aus dem Stand der Technik bekannte Armlehne zeichnet sich dadurch aus, dass das Pendel in der Ruheposition der Armlehne eine gesperrte Stellung einnimmt und ein Pendeln erst nach Verlassen der Ruheposition der Armlehne möglich wird. In der absoluten Ruheposition der Armlehne ist somit eine Vibration des Pendels und somit eine unerwünschte Geräuschentwicklung ausgeschlossen.
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Probleme im Hinblick auf die unerwünschte Geräuschentwicklung durch Vibrationen ergeben sich jedoch dadurch, dass die Armlehne in ihrer Ruheposition nicht fixiert wird, beispielsweise durch Einrasten eines Riegelelements. Durch die auf die Armlehne wirkenden Vibrationskräfte kann es deshalb dazu kommen, dass die Armlehne um einen sehr kleinen Schwenkwinkel aus der Ruheposition ausgelenkt wird und dadurch bereits eine Pendelbewegung des Fliehkraftpendels auftritt. Aufgrund dieser Beweglichkeit des Pendels kann es dann zu den unerwünschten Vibrationsgeräuschen kommen.
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Zur Lösung dieses Problems beschreibt die
DE 102 55 292 A1 die Anbringung einer Spannfeder an dem Fliehkraftpendel. Diese Spannfeder hat jedoch den Nachteil, dass die durch die Feder aufgebrachten Federkräfte innerhalb relativ großer Toleranzen schwanken und somit die Funktion der Fliehkraftsperre nicht ausreichend prozesssicher ist. Weiter beschreibt die
DE 102 55 292 A1 die Möglichkeit zur Beschichtung des Pendels mit einem vibrationshemmenden Überzug. Durch eine solche Beschichtung werden jedoch die Fangeigenschaften des Fliehkraftpendels negativ beeinflusst. Außerdem werden durch die Beschichtung erhebliche zusätzliche Kosten verursacht.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Armlehne mit Fliehkraftsperre vorzuschlagen, die kostengünstig hergestellt werden kann und bei der unerwünschte Vibrationsgeräusche weitgehend ausgeschlossen sind.
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Diese Aufgabe wird durch eine Armlehne nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Armlehne beruht auf dem Grundgedanken, dass in der Armlehne in unmittelbarer Nähe zum Fliehkraftpendel ein Stützelement vorgesehen ist, das beim Ausschwenken der Armlehne zu einem eine Stützgrenze bildenden zweiten Grenzschwenkwinkel an dem Pendel zur Anlage kommt und eine Stützkraft ausübt. Dieses Stützelement ist dabei zusätzlich dadurch charakterisiert, dass es zusammen mit der Armlehne verstellbar ist, so dass das Stützelement beim Ausschwenken der Armlehne nach Überschreiten des die Stützgrenze bildenden zweiten Grenzschwenkwinkels außer Eingriff des Pendels kommt und keine Stützkraft mehr auf das Pendel ausübt. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass das Stützelement in einem ersten Schwenkwinkelsektor zwischen der Ruheposition der Armlehne und dem die Stützgrenze bildenden zweiten Grenzschwenkwinkel an dem Pendel zur Anlage kommt und auf diese Weise durch die Stützkraft unerwünschte Vibrationsbewegungen und die daraus resultierenden unerwünschten Vibrationsgeräusche ausschließt. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass das Fliehkraftpendel auch bei geringfügiger Auslenkung der Armlehne aus ihrer Ruheposition noch keine Vibrationsgeräusche verursacht. Um die Funktion des Fliehkraftpendels gegenüber Ausführungsformen ohne Stützelement im Hinblick auf die Prozesssicherheit beim Crashverhalten nicht zu verschlechtern ist außerdem vorgesehen, dass das Stützelement beim Ausschwenken der Armlehne nach Überschreiten des die Stützgrenze bildenden zweiten Grenzschwenkwinkels außer Eingriff des Pendels kommt. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass sobald die Armlehne einen Schwenkwinkel einnimmt, der hinter dem zweiten Grenzschwenkwinkel liegt, die Funktion des Fliehkraftpendels durch das Stützelement nicht mehr beeinträchtigt wird und somit auf die Funktionsnachweise der Fliehkraftsperre ohne Stützelement verwiesen werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der zweite Grenzschwenkwinkel kleiner als der erste Grenzschwenkwinkel ist. Somit durchläuft die Armlehne beim Ausschwenken zunächst einen ersten Schwenkwinkelsektor aus der Ruheposition bis zum zweiten Grenzschwenkwinkel. Innerhalb dieses ersten Schwenkwinkelsektors können keine unerwünschten Vibrationsgeräusche auftreten, da das Stützelement mit seiner Stützkraft am Fliehkraftpendel anliegt. Sobald die Armlehne den zweiten Grenzschwenkwinkel überschreitet gelangt sie in einen zweiten daran anschließenden Schwenkwinkelsektor, der seinerseits durch den ersten Grenzschwenkwinkel begrenzt wird. Innerhalb dieses zweiten Grenzschwenkwinkelsektors ist dann immer noch eine Fliehkraftsicherung durch das Fliehkraftpendel gewährleistet, d. h. das Fangelement des Fliehkraftpendels kann noch an dem Halteelement in Eingriff kommen. Zugleich wird aber die Funktion des Fliehkraftpendels durch das Stützelement nicht mehr beeinflusst, da das Stützelement bereits außer Eingriff gekommen ist. Nach Überschreiten des ersten Grenzschwenkwinkels gelangt die Armlehne dann in eine ausgeschwenkte Position, in der ihre Lage durch das Fliehkraftpendel nicht mehr gesichert ist und auch keine Stützkräfte mehr ausgeübt werden.
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In welcher Weise das Stützelement konstruktiv ausgebildet ist, ist grundsätzlich beliebig. Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist das Stützelement starr ausgebildet, beispielsweise in der Art einer Anschlagrippe, und kann innerhalb des ersten Schwenkwinkelsektors zwischen der Ruheposition der Armlehne und dem die Stützgrenze bildenden zweiten Grenzschwenkwinkel der Armlehne reibschlüssig am Pendel zur Anlage kommen. Auf diese Weise kann das starre Stützelement dann eine Stützkraft reibschlüssig auf das Pendel übertragen und dadurch die unerwünschten Vibrationsbewegungen ausschließen.
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Soweit ein starres Stützelement verwendet wird, sollte das Stützelement eine schräg geneigte Kontaktfläche aufweisen, die eine vom Schwenkwinkel der Armlehne abhängige Reibkraft auf das Pendel ausübt. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass die reibschlüssig übertragene Stützkraft des starren Stützelements beim Ausschwenken der Armlehne bzw. umgekehrt beim Zurückschwenken der Armlehne kontinuierlich kleiner bzw. größer wird.
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Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist das Stützelement elastisch federnd gelagert und drückt innerhalb des Schwenkwinkelsektors zwischen der Ruheposition der Armlehne und dem die Stützgrenze bildenden zweiten Grenzschwenkwinkel der Armlehne mit einer vom Schwenkwinkel der Armlehne abhängigen Federkraft als Stützkraft gegen das Pendel. Im Ergebnis wird dadurch das Pendel also elastisch vorgespannt, um die unerwünschten Vibrationsgeräusche auszuschließen.
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Soweit ein elastisch federndes Stützelement verwendet wird, sollte das aus der vom Stützelement aufgebrachte Stützkraft bevorzugt zu einem gleichgerichteten Moment um die Drehachse des Pendels führen, welche aufgrund der Fliehkraft, die bei Überschreitung einer bestimmten Verzögerung auftritt, auf dem Pendel wirkt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Crashverriegelung der Armlehne durch das Fliehkraftpendel durch die vom Stützelement aufgebrachte Stützkraft auf keinen Fall behindert wird. Bei Toleranzüberschreitungen der von dem Stützelement aufgebrachten Stützkraft könnte es vielmehr allenfalls dazu kommen, dass die Armlehne durch das Fliehkraftpendel ohne die Überschreitung der entsprechenden Fliehkraftgrenze bereits verriegelt wird, was jedoch keine Beeinträchtigung der Sicherheit, sondern nur eine Beeinträchtigung des Benutzungskomforts darstellt.
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Die konstruktive Ausbildung des elastisch federnd gelagerten Stützelements ist grundsätzlich beliebig. Bevorzugt kann das Stützelement in der Art einer elastisch angelegten Federzunge ausgebildet sein, die mit ihrem federnden Ende am Fliehkraftpendel zur Anlage kommen kann.
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Um eine besonders preisgünstige Herstellung der Federzunge zu ermöglichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Federzunge einstückig an eine Kunststoffverkleidung angeformt ist und somit selbst aus Kunststoff besteht. Auf diese Weise kann die Federzunge durch entsprechende Modifikation einer ohnehin vorhandenen Kunststoffverkleidung, wie sie beispielsweise zur Verkleidung der Gelenkarme an der Armlehne notwendig sind, ohne größeren Kostenaufwand realisiert werden.
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Die Armlehne ist an beiden Seiten mit jeweils zwei Gelenkarmen versehen, wobei die Gelenkarme jeweils schwenkbar mit der Armlehne und der Unterkonstruktion verbunden sind. Durch die Anordnung von vier Gelenkarmen an der Armlehne kann eine wesentlich feinere Ausschwenkbewegung ermöglicht werden und verleiht der Armlehne, auch bei einer möglichen Beiladung, einen stabilen Halt an der Unterkonstruktion.
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Bei den beiden Gelenkarmen handelt es sich pro Seite um jeweils einen langen und einen kurzen Gelenkarm. Der kürzere Gelenkarm ist dabei unter dem langen Gelenkarm angeordnet und sorgt in erster Linie für eine stabile Eckpunktverbindung von Armlehne und Unterkonstruktion.
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Das Fangelement, welches sich am Pendel befindet, und das Halteelement, welches sich am langen Gelenkarm befindet, weisen eine Hinterschneidung auf, um einen bestmöglichen Formschluss der beiden Elemente zueinander beim Ausschwenken der Armlehne zu gewährleisten.
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Beim Zurückschwenken der Armlehne in die Ruheposition wird ein Gelenkarm, zweckmäßigerweise der lange Gelenkarm, derart mit dem Pendel in Eingriff gebracht, dass das Pendel in der gesperrten Stellung blockiert wird.
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In einer weiteren Ausführungsform wäre es denkbar, die Armlehne so auszuführen, dass sie in einer Durchladeeinheit einer Fahrzeugsitzbank integriert werden könnte. Dabei würde die Unterkonstruktion an der Rahmenkonstruktion der Durchladeeinheit befestigt.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform könnte die Armlehne einen verschließbaren Aufbewahrungsbehälter aufweisen, in dem zum Beispiel Wertgegenstände oder Ähnliches sicher verstaut werden könnten.
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Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine schematisch dargestellte Armlehneneinheit in einer seitlichen Schnittansicht;
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2 die Armlehneneinheit gemäß 1 in einer veränderten Stellung;
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3 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Sperreinrichtung in Ruhestellung;
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4 die Sperreinrichtung gemäß 3 in geöffneter Stellung;
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5 die Sperreinrichtung gemäß 3 in der Rückwärtsbewegung;
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6 die Sperreinrichtung gemäß 3 beim Crash (Arbeitsstellung);
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7 die Sperreinrichtung gemäß 3 nach Anbringung einer Verkleidung mit einem daran angeformten Stützelement in der Ruhestellung;
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8 die Sperreinrichtung gemäß 7 bei Erreichen des zweiten Grenzschwenkwinkel s;
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9 die Sperreinrichtung gemäß 8 nach Überschreiten des ersten Grenzschwenkwinkel s;
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10 die Sperreinrichtung gemäß 9 nach Ausschwenken der Armlehne um einen größeren Winkel;
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11 den schematisch dargestellten Stützkraftverlauf über den Schwenkwinkel der Armlehne angetragen.
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1 zeigt eine Durchladeeinheit 01 in einer seitlichen Darstellung. Die Armlehne 02, welche an einer Rahmenkonstruktion 04 befestigt ist, befindet sich bei dieser Darstellung in Ruheposition, d. h. in eingeklappter Stellung. Über den langen Gelenkarm 05 bzw. den kurzen Gelenkarm 06 ist die Armlehne 02 mit der Rahmenkonstruktion 04 schwenkbar an der Unterkonstruktion 03 befestigt. Sowohl der lange Gelenkarm 05 als auch der kurze Gelenkarm 06 weisen jeweils zwei Gelenkpunkte 07, 08, 09 und 10 auf, um welche die Armlehne 02 bzw. die Rahmenkonstruktion 04 schwenkbar gelagert ist. Das Pendel 11 weist ebenfalls einen Schwenkpunkt 12 auf, um welchen das Pendel 11 drehbar gelagert ist. Die Sperreinrichtung 15, die in dieser Ausführungsform durch den langen Gelenkarm 05 und das Pendel 11 gebildet wird, befindet sich in dieser Darstellung in einer blockierten Ruhestellung. Deutlich zu erkennen sind der Vorsprung 13, welcher sich am langen Gelenkarm 05 befindet, bzw. die Nase 14, welche sich am Pendel 11 befindet. Sowohl der Vorsprung 13 als auch die Nase 14 sind hinterschnitten und können somit im Bedarfsfall formschlüssig zum Eingriff kommen. Die Armlehne 02 befindet sich bei dieser Darstellung in gesperrter Stellung.
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2 zeigt die Armlehneneinheit 01 gemäß 1 in einer Stellung beim Ausschwenken der Armlehne 02. Dabei wird die Armlehne 02 bzw. die Rahmenkonstruktion 04 über den langen Gelenkarm 05 und den kurzen Gelenkarm 06 bzw. über die Gelenkpunkte 07, 08, 09 und 10 geschwenkt. Das Pendel 11 ist bedingt durch seine Gewichtskraft um den Schwenkpunkt 12 nach unten geschwenkt. Dadurch wird das Herausschwenken der Armlehne 02 bzw. der Rahmenkonstruktion 04 ermöglicht. Der Vorsprung 13, welcher sich am langen Gelenkarm 05 befindet, kommt nicht mit der Nase 14 des Pendels 11 in Berührung und ermöglicht somit das Ausschwenken der Armlehne 02. Beim Zurückschwenken würde der lange Gelenkarm 05 das Pendel 11 wieder in die blockierte Stellung zurückschwenken.
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3 zeigt eine Sperreinrichtung 15 in einer vergrößerten Darstellung. Dabei wird die Sperreinrichtung 15 vom langen Gelenkarm 05 und vom Pendel 11 gebildet. Dargestellt sind ebenfalls die Gelenkpunkte 07 und 08 im langen Gelenkarm 05 bzw. der Schwenkpunkt 12 im Pendel 11. Die Nase 14 des Pendels 11 liegt am Vorsprung 13 des langen Gelenkarms 05 an. Die Sperreinrichtung 15 befindet sich in ihrer blockierten Ruhestellung.
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4 zeigt die Sperreinrichtung 15 gemäß 3 in einer Stellung beim Ausschwenken der Armlehne 02. Dabei wird der lange Gelenkarm 05 über die Gelenkpunkte 07 bzw. 08, wie durch die Pfeildarstellung angedeutet, nach vorne bewegt. Das Pendel 11 wiederum wird um den Schwenkpunkt 12 nach unten verschwenkt. Beim Zurückschwenken würde die Fläche 16 des langen Gelenkarms 05 gegen die Fläche 17 des Pendels 11 gedrückt und würde das Pendel 11 wieder in die blockierte Stellung befördern.
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5 zeigt die Sperreinrichtung 15 in der Rückwärtsbewegung. Dabei wird der lange Gelenkarm 05 zurückgeschwenkt und dadurch das Pendel 11 nach vorne geschwenkt. Dabei ist der Vorsprung 13 am langen Gelenkarm 05 so auszulegen, dass er genügend Luft zur Nase 14 des Pendels 11 aufweist.
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6 zeigt die Sperreinrichtung 15 beim Crash. Dabei wird der lange Gelenkarm 05 und das Pendel 11 durch die auftretende Fliehkraft nach vorne bewegt, wobei die Nase 14 des Pendels 11 an dem Vorsprung 13 des langen Gelenkarms 05 zum Eingriff kommt.
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7 zeigt die Sperreinrichtung 15 nach Anbringung einer Verkleidung 18 am Gelenkarm 05. Die Verkleidung 18 besteht dabei aus Kunststoff und kann mit einem Rastvorsprung 19 formschlüssig an der Außenseite des Gelenkarms 05 aufgeclipst werden.
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Auf der Innenseite der Verkleidung 18 ist dabei einstückig eine Federzunge 20 angeformt, die in der dargestellten Ruheposition elastisch federnd auf der Rückseite des Pendels 11 anliegt. Auf diese Weise übt die Federzunge 20 eine elastische Federkraft als Stützkraft auf das Pendel 11 aus. Wird nun der Gelenkarm 05 nur sehr wenig aus der in 7 dargestellten Ruheposition ausgelenkt, so liegt jeweils die Federzunge 20 auf der Rückseite des Pendels 11 an, und die dabei übertragenen Federkräfte sichern das Pendel 11 gegen unerwünschte Vibrationsbewegungen, so dass unerwünschte Vibrationsgeräusche ausgeschlossen sind.
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8 zeigt die Sperreinrichtung 15 bei Erreichen des die Stützgrenze bildenden zweiten Grenzschwenkwinkels α. Da die Verkleidung 18 an dem Gelenkarm 05 befestigt ist, nimmt auch die einstückig an die Verkleidung 18 angeformte Federzunge 20 an der Schwenkbewegung der Armlehne teil. Die beim Ausschwenken der Armlehne daraus resultierende Relativbewegung zwischen der Federzunge 20 und dem Pendel 11 führt dazu, dass unter Beibehaltung der Anlage der Federzunge 20 am Pendel 11 der Abstand zwischen der Anbindung der Federzunge 20 an der Verkleidung 18 und Pendel 11 beim Ausschwenken der Armlehne zunehmend größer wird und die Verformung der Federzunge 20 abnimmt. Sobald der zweite Grenzschwenkwinkel α erreicht ist, hebt die Federzunge 20 vom Pendel 11 ab und kann dann keine Stützkraft mehr auf das Pendel 11 übertragen. Diese Situation ist in 8 dargestellt. Wie weiter aus 8 ersichtlich ist, ist bei Erreichen des Grenzschwenkwinkels α eine Relativposition zwischen dem Pendel 11 und dem Gelenkarm 05 erreicht, so dass die Nase 14 noch mit dem Vorsprung 13 in Eingriff kommen kann und auf diese Weise eine Fliehkraftsperrung der Armlehne noch möglich ist.
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9 zeigt die Fangeinrichtung 15 nach Überschreiten des ersten Grenzschwenkwinkels β, der sich dadurch definiert, dass die Nase 14 gerade noch am Vorsprung 13 zum Eingriff kommen kann. Nach Überschreiten dieses ersten Grenzschwenkwinkels β ist eine Fliehkraftsicherung der Armlehne nicht mehr gegeben. Man erkennt außerdem, dass die Federzunge 20 nunmehr bereits weit vom Fliehkraftpendel 11 abgehoben ist.
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10 zeigt die Sperreinrichtung 15 nach dem weiten Ausschwenken der Armlehne.
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In 11 ist die von der Federzunge 20 auf das Pendel 11 ausgeübte Stützkraft 21 schematisch über den Schwenkwinkel der Armlehne angetragen. Beträgt der Schwenkwinkel 0°, d. h. befindet sich die Armlehne in ihrer Ruheposition, so nimmt die von der Federzunge 20 aufgebrachte Stützkraft 21 ihren höchsten Wert an. Ausgehend von diesem höchsten Stützkraftwert fällt die Stützkraft 21 dann beispielsweise linear oder quasi linear bis der zweite Grenzschwenkwinkel α erreicht ist. Bei Erreichen des Grenzschwenkwinkels α hebt die Federzunge 20 dann gerade vom Pendel 11 ab und die Stützkraft 21 erreicht den Nullwert. Wird die Armlehne dann noch weiter bis zum ersten Grenzschwenkwinkel β ausgeschwenkt, so wird nach Überschreiten des ersten Grenzschwenkwinkels β die Fliehkraftsicherung außer Funktion gesetzt.