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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Lagerung eines Funktionselements in Art eines Behälters, einer Armlehne oder dergleichen in einem Schienenpaar innerhalb eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine derartige Lagerung in einem Personenkraftfahrzeug.
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Hintergrund
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Es sind Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftfahrzeuge bekannt, bei denen im Fahrgastraum ein Schienenpaar zur Aufnahme eines Behälters, einer Armlehne oder dergleichen angeordnet ist. Die parallel zueinander angeordneten Schienen sind insbesondere zwischen dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz angeordnet, sodass das Funktionselement von beiden Sitzen aus zugänglich ist. Das Funktionselement kann nach Aufheben eines Reibschlusses bezüglich der beiden Schienen aufgrund der Führung durch die beiden Schienen im Fahrgastraum nach vorne oder hinten verschoben werden, sodass es in eine ergonomisch günstige Position zu den Fahrzeuginsassen der vorderen Sitze verschoben werden kann oder aber nach hinten, aus dem Bereich zwischen den vorderen Sitzen, verschoben werden kann. Zusätzlich können Mittel zum Verriegeln von Funktionselement und Schienen vorgesehen sein, um das Funktionselement unverschieblich bezüglich des Schienenpaares positionieren zu können. Nach dem Entriegeln dieser Mittel ist dann die Verschiebung des Funktionselements möglich.
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Aus der
EP 2 093 107 A1 ist die Lagerung eines Funktionselements in Art eines Behälters, einer Armlehne oder dergleichen in einem Schienenpaar innerhalb eines Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die beiden Schienen des Schienenpaares weisen auf einander zugewandte Seiten Führungsnuten auf. In einem Gehäuse des Funktionselements sind auf dessen der jeweiligen Schiene zugewandten Seite axial verschiebliche, bolzenartige Führungselemente gelagert. Der jeweilige Bolzen weist einen der dem Bolzen zugeordneten Schiene zugewandten Vorsprung auf. Die jeweilige Führungsnut besitzt einen sich vom Nutgrund erweiternden Querschnitt. Der jeweilige Vorsprung weist eine entsprechend sich zum Gehäuse des Funktionselements hin erweiternden Querschnitt auf. Eine Feder wirkt auf das Führungselement ein und spannt dessen Vorsprung gegen die Führungsnut. Das Führungselement ist mittels eines im Gehäuse gelagerten Stellglieds entgegen der Kraft einer Feder aus der den Reibschluss bedingenden Position bezüglich Führungsnut bewegbar.
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Bei dieser bekannten Lagerung ist die Verschiebeachse des jeweiligen Führungselements horizontal, somit senkrecht zum Nutgrund angeordnet, sodass sowohl der von dem Nutgrund der jeweiligen Führungsnut ausgehende obere Schenkel als auch der vom Nutgrund ausgehende untere Schenkel schräg zur Horizontalen angeordnet sind. Der schräg zur Horizontalen angeordnete untere Schenkel der jeweiligen Führungsnut bewirkt, dass der Vorsprung des bolzenartigen Führungselements in seinem unteren Bereich entsprechend unter einer Schrägen zur Horizontalen angeordnet ist. Bedingt durch diese konische Form des Vorsprungs und den zur Horizontalen abweichenden Winkel werden durch das Eigengewicht des Funktionselements in Art des Behälters, der Armlehne oder dergleichen, durch die Beladung des Behälters, durch ein Abstützen eines Fahrzeuginsassen auf dem Behälter bzw. der Armlehne Kräfte in Achsrichtung des bolzenartigen Führungselementes in diese eingeleitet. Diese Kräfte sind entgegen der Kraft der Feder, die das Führungselement in die Führungsnut drückt, wirksam. Demnach können diese Kräfte die Reibkräfte zwischen Führungsnut und Führungselement reduzieren bzw. sogar, wenn das Führungselement mit der Schiene verriegelt ist, zu einer Entriegelung des jeweiligen Führungselements führen.
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Um zu vermeiden, dass der Reibschluss aufgehoben wird oder die Entriegelung des Systems ungewollt durch Krafteinleitung in axialer Richtung der Feder erfolgt, müssen diese verstärkt ausgeführt sein. Hierdurch wird aber die Kraft zum Betätigen eines Bestandteil einer Entriegelungsmechanik bildenden Stellglieds erhöht und dadurch der Komfort zum Bedienen der Entriegelungsmechanik verschlechtert.
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Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lagerung eines Funktionsteils in Art eines Behälters, einer Armlehne oder dergleichen in einem Schienenpaar innerhalb eines Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, die gewährleistet, dass bei Belastung des Funktionselements keine axialen Kräfte in die Führungselemente eingeleitet werden, die in die Führungsnuten eingesetzt sind, wobei gewährleistet sein soll, dass die Lagerung mit relativ geringen Federkräften zum Vorspannen des jeweiligen Führungselements in die zugeordnete Führungsnut auskommt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Lagerung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vor.
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Wesentlich ist bei dieser Lagerung, dass der von dem Nutgrund der jeweiligen Führungsnut ausgehende untere Schenkel der Führungsnut horizontal angeordnet ist. Demnach ist die Verschiebeachse des Führungselements, das mit dieser Führungsnut zusammenwirkt, schräg zur Horizontalen angeordnet.
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Durch die horizontale Lagerung des unteren Schenkels der Führungsnut wird bei einer senkrechten Belastung durch das Eigengewicht des Behälters, insbesondere des Stauraumbehälters und/oder der Armlehne, ferner das Gewicht von verstauten Gegenständen und die in die Armlehne durch Abstützen einer Person eingeleiteten Kräfte keine Kraftkomponente in Achsrichtung des axial verschieblichen, bolzenartigen Führungselements in dieses eingeleitet, womit das System selbsthemmend ist. Die Reibkräfte zwischen Führungselement und Führungsnut werden unter dem Aspekt der Verschiebbarkeit des Funktionselements im Schienenpaar nicht reduziert und es ist dann, wenn das Führungselement zusätzlich der Verriegelung mit der Schiene dient, ausgeschlossen, dass eine Entriegelung durch Erzeugen einer Kraftkomponente in Achsrichtung des bolzenartigen Führungselements stattfindet. Durch diese Gestaltung können die erforderlichen Federkräfte für die Betätigung der bolzenartigen Führungselemente bzw. der Entriegelung sowie Kräfte von Federn, die innerhalb der Führungselemente zum Zwecke eines Toleranzausgleichs vorgesehen sein können, reduziert werden. Dadurch wird die erforderliche Kraftaufwendung zum Betätigen der Führungselemente reduziert. Dies führt zu einer Komfortverbesserung für die Bedienung der verstellbaren Armlehne bzw. des verstellbaren Behälters, insbesondere Stauraumbehälters.
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Baulich besonders einfach ist die Führungsnut gestaltet und es lässt sich auf einfache Art und Weise das selbsthemmende System verwirklichen, wenn die Führungsnut einen trapezförmigen Querschnitt und der Vorsprung des Führungselements einen im Querschnitt entsprechend trapezförmig gestalteten Abschnitt aufweist. Unter der Einwirkung der Federn gelangt das jeweilige Führungselement mit seinen divergierenden Bereichen des trapezförmig gestalteten Abschnitts in Anlage mit den divergierenden Bereichen der Führungsnut.
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Eine Verriegelung von Funktionselement und Schiene lässt sich besonders einfach baulich und funktionell verwirklichen, wenn zumindest eines der Führungselemente, insbesondere auf jeder Seite des Gehäuses des Funktionselements ein Führungselement, im Bereich seines der zugeordneten Führungsnut zugewandten Endes einen über den Vorsprung überstehenden Verlängerungsstift aufweist, zum Einstecken in ein Loch im Grund der Führungsnut. In Verschieberichtung des Funktionselements kann der Verlängerungsstift mit geringfügigem Spiel in das Loch der Schiene eingesteckt werden und legt somit das Funktionselement in Verschieberichtung der Schiene bezüglich dieser fest.
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Der Vorsprung und der Verlängerungsstift bilden insbesondere ein Bauteil.
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Die Führungsnut der Führungsschiene hat somit insbesondere eine konische Grundform. Die konische Grundform ist allerdings so ausgebildet, dass der in Einbaulage untere Schenkel horizontal angeordnet ist. Die gedachte Mittellinie der symmetrischen konischen Grundform der Führungsnut in der Führungsschiene verläuft somit unter einem definierten Winkel zur horizontalen Ebene.
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Die Führungselemente weisen insbesondere keglige Enden auf, die korrespondierend zur konischen Grundform der Führungsnut in der Schiene sind. Die kegligen Enden der Führungselemente gleiten entlang dieser kegligen Kontur in der Nut der Schiene. Für eine leichtgängige Verschiebung des Funktionselements ist daher eine möglichst geringe Anlagefläche zwischen Führungselement und Nut der Schiene vorzusehen. Dies wird durch die keglige Kontur der Enden der Führungselemente erreicht.
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Die Wirkrichtung zum Ausrücken bzw. Entriegeln der Funktionselemente zum Verschieben des Funktionselements verläuft entlang der gedachten Mittellinie der konischen Grundform der Nut in der jeweiligen Führungsschiene. Die Wirkrichtung für das Ausrücken bzw. Entriegeln ist somit schräg zur horizontalen Achse angeordnet.
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Zwecks Toleranzausgleich ist bei dem System vorgesehen, dass eine Druckfeder innerhalb des zweiteilig ausgebildeten Führungselements angeordnet ist. Insbesondere weist das jeweilige Führungselement ein erstes Teil, das den Vorsprung aufweist, und ein axial verschieblich im ersten Teil gelagertes sowie im Gehäuse des Führungselements verschieblich gelagertes zweites Teil auf. Die beiden Teile sind mittels einer axial spielbehafteten Rastverbindung miteinander verbunden und es ist zwischen den beiden Teilen die Druckfeder wirksam. Insbesondere sind die beiden Teile ineinandergesteckt und bilden einen Hohlraum, wobei die Druckfeder innerhalb des Hohlraums angeordnet ist. Durch das Einbringen der Feder in das Führungselement wird die Montage vereinfacht, da die Feder in einer Voroperation mit dem Führungselement zusammengebaut wird und als komplette Einheit in das Gehäuse des Funktionselements eingesetzt werden kann.
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Zum axialen Verschieben des jeweiligen Führungselements entgegen der Kraft der Feder ist insbesondere vorgesehen, dass das jeweilige Führungselement einen als Zahnstange ausgebildeten Abschnitt aufweist, der mit einem Zahnradabschnitt eines schwenkbar im Gehäuse des Funktionselements gelagerten Stellhebels zusammenwirkt, wobei der Stellhebel mittels des im Gehäuse gelagerten Stellglieds schwenkbar ist. Durch den Zahnradabschnitt wird das Führungselement über die Zahnstange geradlinig nach innen bewegt und das Führungselement von seiner ausgerückten in die eingerückte Stellung bzw. von der verriegelten in die entriegelte Stellung überfuhrt. Diese Mechanik zum Bewegen des Führungselements kann aufgrund der genannten Gestaltung baulich besonders einfach dargestellt werden.
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Insbesondere ist die Feder, die auf das Führungselement einwirkt, eine Zugfeder, die an zwei unterschiedlichen Seiten des Gehäuses des Funktionselements an zugeordneten Stellhebeln angreift und damit auf Funktionselemente einwirkt, die auf unterschiedlichen Seiten des Gehäuses angeordnet sind.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten, Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
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1 das als Stauraumbehälter ausgebildete Funktionselement, teilweise dargestellt, in einer räumlichen Ansicht schräg von hinten gesehen, mit veranschaulichter Kinematik zum Ver- und Entriegeln der beiden vorderen Führungselemente,
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2 die Anordnung gemäß 1, allerdings ohne dargestellte Feder zum Einwirken auf die beiden vorderen Führungselemente, bei Lagerung des Funktionselements im Schienenpaar, veranschaulicht in einer räumlichen Ansicht,
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3 ein Schnitt durch die Anordnung gemäß 2, senkrecht zur Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs geschnitten, in dem die Anordnung montiert ist,
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4 ein Schnitt gemäß der Linie A-A in den 1 und 2,
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5 eine räumliche Ansicht des in 4 veranschaulichten Führungselements.
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Detaillierte Beschreibung
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In den Figuren ist die Lagerung eines als Stauraumbehälter ausgebildeten Funktionselements 1 in einem durch zwei Schienen 2 gebildeten Schienenpaar in einem Innenraum eines Personenkraftfahrzeugs beschrieben. Das Schienenpaar mit den beiden parallel zueinander beabstandet angeordneten Schienen 2 ist, ausgehend von einem vorderen Armaturenbrett des Personenkraftwagens zwischen dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz angeordnet und erstreckt sich bis vor die hinter dieser ersten Sitzreihe des Fahrzeugs angeordnete zweite Sitzreihe. Das Schienenpaar dient der verschieblichen Aufnahme des Funktionselements 1 in Längserstreckung der beiden Schienen 2, bei Möglichkeit das Funktionselement 1 bezüglich dem Schienenpaar zu arretieren. Die Verschieberichtung ist hierbei horizontal, parallel zum Boden des Fahrzeuginnenraums. Das Funktionselement 1 ist im Bereich jeder Schiene 2 vorne und hinten in der Schiene geführt und mit dieser reibschlüssig verbindbar, wobei im Bereich der vorderen Führung, auf jeder Seite des Funktionselements 1, zusätzlich eine Verriegelung für das Funktionselement 1 bezüglich der jeweiligen Schiene 2 vorgesehen ist.
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Die beiden Schienen 2 weisen auf einander zugewandten Seiten jeweils eine Führungsnut 3 auf. In einen den eigentlichen Behälter bildenden Gehäuse 4 des Funktionselements 1 sind vorne und hinten auf dessen der jeweiligen Schiene 2 zugewandten Seite axial verschiebliche, bolzenartige Führungselemente 5 mit dieser Schiene 2 zugewandten Vorsprüngen 6 gelagert.
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Die jeweilige Führungsnut 3 weist einen sich vom Nutgrund 7 erweiternden Querschnitt auf. Der jeweilige Vorsprung 6 weist einen sich entsprechend zum Gehäuse 4 des Funktionselements 1 hin erweiternden Querschnitt auf. Konkret weist die Führungsnut 3 einen trapezförmigen Querschnitt und der Vorsprung 6 des Führungselements 5 einen dem Querschnitt entsprechenden, trapezförmig gestalteten Abschnitt auf. Auf jeder Seite des Gehäuses 4, im vorderen Bereich des Gehäuses 4, ist das dort befindliche Führungselement 5 im Bereich seines der zugeordneten Führungsnut 3 zugewandten Endes mit einem über den Vorsprung 6 überstehenden Verlängerungsstift 8 versehen. Der Vorsprung 6 und der Verlängerungsstift 8 bilden ein Bauteil. Die jeweilige Führungsnut 3 weist im Bereich des Nutgrundes 7, über die Länge der Führungsnut 3 verteilt, diverse Löcher 9 auf. Bei ausgerichteter Anordnung des Funktionselements 1 bezüglich der Schiene 2, in der Verlängerungsstift 8 mit dem Loch 9 fluchtet, lässt sich der Verlängerungsstift 8 unter Einwirkung von Federkraft in das Loch einstecken, womit das Funktionselement 1 bezüglich der Schiene 2 verriegelt ist.
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Mit der Bezugsziffer 10 ist diese Feder bezeichnet, die auf das Führungselement 3 einwirkt und dessen Vorsprung 6 gegen die Führungsnut 3 im Bereich deren sich erweiternden Querschnitt vorspannt.
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Ein von dem Nutgrund 7 der jeweiligen Führungsnut 3 ausgehender unterer Schenkel 11 der Führungsnut 3 ist horizontal angeordnet und es ist die Verschiebeachse 12 des Führungselements 5, das dieser Führungsnut 3 zugeordnet ist, entsprechend schräg zur Horizontalen 28 angeordnet.
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Die beiden im vorderen Bereich des Funktionselements 1 angeordneten Führungselemente 5, die die Verlängerungsstifte 8 aufweisen, sind mittels eines im Gehäuse 4 gelagerten und dort um eine Achse 25 schwenkbaren Stellglieds 13 entgegen der Kraft der Feder 10 in deren ausgerückte Stellung, somit Entriegelungsstellung überführbar, in der die Verlängerungsstifte 8 aus den Löchern 9 in den beiden Schienen 2 herausbewegt sind und überdies die den beiden Schienen 2 zugewandten Vorsprünge 6 der Führungselemente 5 vollständig in das Gehäuse 4 eingefahren sind. Im hinteren Bereich des Funktionselements 1 hingegen sind auf beiden Seiten des Gehäuses 4 ausschließlich Führungselemente 5 angeordnet, die nur mit den Vorsprüngen 6 versehen sind, somit keine Verlängerungsstifte 8 aufweisen. Auch diese beiden hinteren Führungselemente 5 lassen sich mittels eines nicht näher veranschaulichten, aber grundsätzlich entsprechend dem vorderen Stellglied 13 ausgebildeten Stellglieds entgegen der Kraft einer auf die beiden hinteren Führungselemente einwirkenden Feder aus der reibschlüssigen Verbindung in die für die vorderen Führungselemente 5 beschriebene, nicht reibschlüssige Verbindung bezüglich der Schienen 2 überführen, in der sie vollständig in das Gehäuse 4 eingefahren sind. Insofern wird bezüglich der Kinematik der hinteren Führungselemente auf die nachfolgende Beschreibung der Kinematik der vorderen Führungselemente 5 verwiesen.
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So weist das jeweilige Führungselement 5 ein im Gehäuse 4 des Funktionselements 1 verschieblich gelagertes erstes Teil 14, das den Vorsprung 6 aufweist, und ein im Teil 14 gelagertes sowie im Gehäuse 4 des Funktionselements 1 verschieblich gelagertes zweites Teil 15 auf. Hierbei stützt ein angespritzter Steg 26 des aus Kunststoff bestehenden Gehäuses 4, der quer zur Verschieberichtung des Funktionselements 1 angeordnet ist, das Führungselement 5. Die beiden Teile 14 und 15 sind zwecks Toleranzausgleich mittels einer axial spielbehafteten Rastverbindung 16 verbunden und es ist zwischen den beiden Teilen 14 und 15 eine Druckfeder 17 wirksam. Die beiden Teile 14 und 15 bilden ineinandergesteckt einen Hohlraum 18, in dem die Druckfeder 17 angeordnet ist.
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Das jeweilige Führungselement 5, insbesondere dessen zweites Teil 15 weist einen als Zahnstange ausgebildeten Abschnitt 19 auf, der mit einem Zahnradabschnitt 20 eines um eine Achse 22 schwenkbar im Gehäuse 4 des Funktionselements 1 gelagerten Stellhebels 21 zusammenwirkt. Der mittels eines Fixierstifts 27 axial festgelegte Stellhebel 21 weist einen weiteren Abschnitt 23 zum Einhängen der Feder 10 und einen weiteren Abschnitt 24 zum Kontaktieren mittels des schwenkbaren Stellglieds 13 auf. Zum Betätigen jedes vorderen Paares von Führungselementen 5 sind somit zwei Stellhebel 21 vorgesehen, genauso sind zwei Stellhebel zum Betätigen des hinteren Paares von Führungselementen 5 vorgesehen. Jedes vordere bzw. hintere Paar von Stellhebeln ist entgegen der Kraft der Feder 10 schwenkbar, im Sinne der Ausrückbewegung des jeweiligen Führungselements 5, wobei die Feder 10 in Abstand zur jeweiligen Achse 22 am Stellhebel 21 angreift.
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Die beschriebene Lagerung des Funktionselements 1 im Schienenpaar im Personenkraftfahrzeug stellt ein robustes System für die Schienen 2 und darin gleitende Führungselemente 5 zum individuellen Verstellen bzw. Positionieren des Funktionselements 1 entlang der Schienen 2 dar. Die horizontale Lage des jeweiligen unteren Schenkels 11 der Führungsnut 3 gewährleistet, dass beim Einbringen einer senkrechten Belastung durch das Funktionselement 1 in die Schienen 2 keine Kraftkomponente in Wirkrichtung zum Ausrücken bzw. Entriegeln der Führungselemente 5 bezüglich der Schiene 2 eingeleitet wird. Das System ist damit selbsthemmend. Dadurch können die erforderlichen Federkräfte für die Betätigung der Entriegelung am Stellhebel 21 sowie die Federkräfte innerhalb der Führungselemente 5 zum Toleranzausgleich mittels der zusätzlichen Druckfeder 17 reduziert werden. Dadurch wird die erforderliche Kraftaufwendung zum Betätigen der Entriegelungsmechanik reduziert. Das führt zu einer Komfortverbesserung für die Bedienung des verstellbaren Funktionselements 1. Zum Entriegeln der Führungselemente 5 bzw. dem Aufheben der Reibschlussverbindung von Führungselementen 5 und Schienen 2 wird das Führungselement 1 vorn und hinten im Bereich von Griffmulden der Stellglieder 13 ergriffen und es kann dann das Funktionselement 1 in Längsrichtung der Schienen 2 verschoben bzw. von diesen abgenommen werden.
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Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltungen der Erfindung, zu welche weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. An der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen können vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Patentansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Funktionselement/Stauraumbehälter
- 2
- Schiene
- 3
- Führungsnut
- 4
- Gehäuse
- 5
- Führungselement
- 6
- Vorsprung
- 7
- Nutgrund
- 8
- Verlängerungsstift
- 9
- Loch
- 10
- Feder
- 11
- Unterer Schenkel
- 12
- Verschiebeachse
- 13
- Stellglied
- 14
- Erstes Teil
- 15
- Zweites Teil
- 16
- Rastverbindung
- 17
- Druckfeder
- 18
- Hohlraum
- 19
- Zahnstangenabschnitt
- 20
- Zahnradabschnitt
- 21
- Stellhebel
- 22
- Achse
- 23
- Abschnitt
- 24
- Abschnitt
- 25
- Achse
- 26
- Steg
- 27
- Fixierstift
- 28
- Horizontale
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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