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Die Erfindung betrifft eine Stützvorrichtung zur Befestigung in Kraftfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Es ist bekannt, in Kraftfahrzeugen Stützvorrichtungen für verschiedene Anwendungszwecke vorzusehen. So ist z. B. bekannt, eine Beinunterstützung für den unteren Beinbereich entweder aus einem Sitzteil nach vorne auszuklappen (Liegesitz),
DE 102 09 184 A1 , oder eine vor einem Sitz, meist am Vordersitz, angebrachte Fußstütze zu installieren, die bei Bedarf in eine Gebrauchsstellung verbracht werden kann,
US 6,375,266 .
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Bekannt ist in beiden Fällen, eine Überlastsicherung vorzusehen, die bewirkt, dass im Falle einer vorgegebenen Last auf die Stützvorrichtung diese nachgibt und in Richtung des Fahrzeugbodens über die Gebrauchsstellung hinausklappt. Dies wird nach dem zitierten Stand der Technik durch eine spezielle Verzahnung der Klappachse oder einen unter Last verformbaren Anschlag erreicht.
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Gerade die letztgenannte Einrichtung hat den Nachteil, dass der verformbare Anschlag mitunter bei zu großer Last sich irreversibel verformt und daher nach einmaliger Überlast möglicherweise schon ausgetauscht werden muss. Zudem ist an dieser Ausführung nachteilig, dass zur Rückverbringung der Fußstütze in die Gebrauchslage der Anschlag in umgekehrter Richtung mit eben derselben Überlastkraft wieder überwunden werden muss. Das ist umständlich.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine alternative Stützvorrichtung anzugeben, bei der die Stützvorrichtung nach Überlastbeanspruchung ohne Austausch oder Verschleiß von Anschlagteilen und ohne große Kraftanstrengung wieder in die Gebrauchsstellung zurück geführt werden kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Stützvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
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Die erfindungsgemäße Stützvorrichtung weist einen Befestigungsabschnitt auf, mit dem die Stützvorrichtung an einem Bauteil im Fahrzeug, wie z. B. einem Kraftfahrzeugsitz befestigt werden kann. Weiter ist ein Lastaufnahmeabschnitt an der Stützvorrichtung vorgesehen, welcher am Befestigungsabschnitt schwenkbar gelagert ist und zumindest eine Gebrauchsstellung einnehmen kann. Die Gebrauchsstellung ist die Lage, in der der Lastaufnahmeabschnitt mit einer Last belastet ist. Die Last kann ein Körperteil des Insassen, z. B. ein Arm, Fuß oder Bein sein oder ein Bauteil des Fahrzeugs oder ein Einbauteil, wie z. B. ein Monitor oder dergleichen. Die erfindungsgemäße Stützvorrichtung weist weiter eine Haltevorrichtung auf, die den Lastaufnahmeabschnitt in der Gebrauchsstellung hält, solange jedenfalls eine vorgegebene Last nicht überstiegen wird. Hierzu weist die Haltevorrichtung eine Überlastsicherung auf, welche bei Erreichen oder Überschreiten einer vorgegebenen, auf den Lastaufnahmeabschnitt wirkenden Kraft bewirkt, dass dieser über die Gebrauchsstellung hinaus in Richtung der Schwerkraft verschwenkt werden kann.
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Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass an dem Lastaufnahmeabschnitt wenigstens ein, insbesondere keilartiges, Sicherungselement vorgesehen ist. Dieses Sicherungselement ist beweglich und lässt sich aus einer Eingriffsstellung, in der es den Lastaufnahmeabschnitt in der Gebrauchsstellung hält, durch Ausübung einer vorgegebenen Überlastkraft auf den Lastaufnahmeabschnitt aus der Eingriffsstellung heraus bewegen. Dies ermöglicht dem Lastaufnahmeabschnitt das Verschwenken über die Gebrauchsstellung hinaus.
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Bevorzugt ist das Verschwenken des Lastaufnahmeabschnitts und des Befestigungsabschnitts aus der Gebrauchsstellung in eine Verstaustellung vorgesehen. Dazu können beide über einen Hebel, insbesondere Kniehebel, miteinander gekoppelt sein, wobei der Hebel dazu ausgelegt ist, das Verschwenken des Lastaufnahmeabschnitts relativ zum Befestigungsabschnitt zu bewirken. Beispielsweise kann der Hebel dazu an dem Befestigungsabschnitt, insbesondere über eine Antriebsspindel, verschieblich gelagert sein. Durch Verschieben des Hebels wird dann eine Klappbewegung des Lastaufnahmeabschnitts bewirkt.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass auf der Seite des Lastaufnahmeabschnitts der Hebel mit einem Kopplungsabschnitt des Lastaufnahmeabschnitts mittels des wenigstens einen Sicherungselements gekoppelt ist. Wird der Sicherungsabschnitt infolge einer Überlast bewegt, so erhält der Lastaufnahmeabschnitt zusätzliches Spiel und kann über die Gebrauchslage hinaus verschwenken. Dies kann geschehen durch vollständiges Lösen der Kopplung zwischen Kopplungsabschnitt und Sicherungselement oder durch Bewegen des Sicherungselements durch einen Ausweichraum im Kopplungsabschnitt, wodurch die Kopplung erhalten bleibt.
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Der genannte Aufnahmeraum ist dann so ausgebildet, dass ein Endabschnitt des Hebels und wenigstens ein damit gekoppeltes Sicherungselement in diesen aufgenommen wird. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der Aufnahmeraum wenigstens eine zur Schwenkebene des Hebels in einem Winkel, insbesondere einem Winkel kleiner als 90°, geneigte Schrägfläche aufweist. An dieser Schrägfläche liegt das Sicherungselement mit einer Anlagefläche in der Eingriffsstellung, die auch der Gebrauchsstellung des Lastaufnahmeelements entsprechen kann, formschlüssig an. Der Formschluss wird dabei bevorzugt durch ein Vorspannelement, wie eine Druckfeder, aufrecht erhalten, deren Federkonstante auf den Überlastfall ausgelegt ist, so dass der Formschluss im Überlastfall aufgelöst wird.
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Bevorzugt ist zur besseren Kräfteverteilung vorgesehen, dass der Hebel mit zwei beidseits des Hebels angeordneten Sicherungselementen gekoppelt ist. Dadurch wird ein sicherer Halt des Lastaufnahmeelements in der Gebrauchslage ermöglicht und es kann bei Überlast nicht zur Verkantung von Bauteilen und damit zur Fehlfunktion der Überlastsicherung kommen. Bevorzugt ist dazu noch vorgesehen, dass zwischen den Sicherungselementen und dem Hebel und/oder zwischen den Sicherungselementen wenigstens ein Vorspannelement, insbesondere eine Druckfeder mit der oben beschriebenen Funktion, vorgesehen ist.
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Bevorzugte Einsatzgebiete der Überlastsicherung sind die Fälle, in denen die erfindungsgemäße Stützvorrichtung als Fußstütze mit einem Fußauflageabschnitt als Lastaufnahmeabschnitt oder als Beinstütze mit einem Beinauflageabschnitt als Lastaufnahmeabschnitt oder als schwenkbarer Ablagetisch mit einem Tischabschnitt als Lastaufnahmeabschnitt oder als Monitorhalterung ausgebildet ist.
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Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Kraftfahrzeugsitz und einer diesem Sitz zugeordneten, oben detailliert beschriebenen Stützvorrichtung.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in den 1 bis 3B gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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1 – zeigt eine als Fußstütze ausgebildete erfindungsgemäße Stützvorrichtung in der Gebrauchsstellung in perspektivischer Ansicht,
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2A – zeigt die Fußstütze aus 1 in der Gebrauchsstellung (durchgezogene Linie) und in der Überlastsituation (gestrichelte Linie),
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2B – zeigt die in 2A gezeigten Stellungen in Seitenansicht,
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3A – ist eine Draufsicht auf den Kopplungsabschnitt des Lastaufnahmeabschnitts in der Gebrauchsstellung der in 1 gezeigten Fußstütze,
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3B – ist eine Draufsicht auf den Kopplungsabschnitt des Lastaufnahmeabschnitts in der Überlastsituation der in 1 gezeigten Fußstütze.
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Die folgende Beschreibung verwendet für den Begriff „Stützvorrichtung” stellvertretend, aber nicht einschränkend, den Begriff „Fußstütze”, da das erläuterte Ausführungsbespiel eine unter anderem als Fußstütze einsetzbare Stützvorrichtung zeigt. Der vorgestellte Mechanismus eignet sich ebenso gut für andere schwenkbare Komponenten in Kraftfahrzeugen wie Armlehnen, Beinstützen oder Monitorhalterungen mit Schwenkfunktion. Wichtig ist allein, dass auf den schwenkbaren Teil im Normalbetrieb eine Last wirkt und die Vorrichtung bei Überlast, z. B. im Crashfall, einem starken Bremsvorgang oder dergleichen, entsprechend gesichert ist.
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Die in 1, 2A und 2B gezeigte Fußstütze 1 weist einen Befestigungsabschnitt 10 und einen demgegenüber verschwenkbar – hier um eine Schwenkachse A am Befestigungsabschnitt verschwenkbar – gelagerten Lastaufnahmeabschnitt 20 (im Folgenden entsprechend des Ausführungsbeispiels auch Fußaufnahmeabschnitt) auf. In der Gebrauchslage, in der die Last, z. B. die Füße auf ihm abgestellt werden, nimmt der Lastaufnahmeabschnitt 20 die in 1, 2A und 2B gezeigte, etwa horizontale Stellung ein. Ggf. kann der Lastaufnahmeabschnitt 20 auch in eine Verstaulage zum Befestigungsabschnitt 10 hin geklappt werden (nicht gezeigt).
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Der Befestigungsabschnitt 10 weist zur Befestigung an einem Strukturbauteil des Fahrzeugs, z. B. einem Vordersitz, Befestigungsabschnitte 11, 12 auf, die z. B. als Bohrungen zur Durchführung von Schrauben ausgebildet sein können.
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Am Befestigungsabschnitt 10 ist weiter ein hier beispielsweise als Kniehebel ausgebildeter Hebel 30 schwenkbar und ggf. verschieblich gelagert. Der Hebel 30 koppelt den Befestigungsabschnitt 10 mit dem Fußaufnahmeabschnitt 20. Durch Verschwenken des Hebels 30 kann dann die Winkellage des Fußaufnahmeabschnitts 20 gegenüber dem Befestigungsabschnitt 10 und damit die Neigung des Fußaufnahmeabschnitts 20 verändert werden. Im gezeigten Beispiel geschieht dies beispielhaft dadurch, dass am Befestigungsabschnitt 10 eine durch einen Antrieb 50 angetriebene Antriebsspindel 40 vorgesehen ist, auf der eine Spindelmutter 31 sitzt, an welche der Hebel 30 mit einem Ende angelenkt ist. Das Verfahren der Spindelmutter 31 durch Drehen der Spindel führt zu einer Verlagerung des Drehpunkts des Hebels 10 und damit zu einer Schwenkbewegung desselben. Infolge von dessen Kopplung mit dem Fußaufnahmeabschnitt 20 im Bereich eines Kopplungsabschnitts 21 wird bei dieser Bewegung auch der Fußaufnahmeabschnitt 20 verschwenkt. In einer in der 1 gezeigten Gebrauchsstellung ist der Fußaufnahmeabschnitt 20 entweder durch die Selbsthemmung des Spindelantriebs oder durch einen Anschlag oder eine Verrastung in der Gebrauchslage fixiert.
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Wirkt eine Überlast, d. h. eine vorgegebene Kraft, auf den Fußaufnahmeabschnitt 20 in Schwerkraftrichtung, so springt die erfindungsgemäße Überlastsicherung ein, die den Fußaufnahmeabschnitt 20 aus der Gebrauchsstellung in Richtung des Fahrzeugbodens über die Gebrauchsstellung hinaus verschwenkt. Der Überlastfall ist durch die gestrichelten Linien der Bauteile 30' (Hebel), 20' (Fußaufnahmeabschnitt) und 21' (Kopplungsabschnitt) in den 2A und 2B angedeutet.
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In 3A ist eine Draufsicht auf den Kopplungsabschnitt 21 in der Gebrauchsstellung gezeigt. Der Hebel 30 ist an dessen Endbereich in einen Aufnahmeraum 23 des Kopplungsabschnitts 21 aufgenommen. Dieser Aufnahmeraum 23 ist Teil einer Haltevorrichtung 60, die in der Gebrauchsstellung den Hebel 30 und damit den Fußaufnahmeabschnitt 20 in Position hält. Dies geschieht durch wenigstens ein Sicherungselement 61 (im gezeigten Bespiel bevorzugt zwei Sicherungselemente 61, 64). Die Sicherungselemente 61, 64 greifen in Hinterschneidungsabschnitte des Aufnahmeraums 23 ein und sichern so das Hebelende. Die Hinterschneidungsabschnitte haben bevorzugt Schrägflächen 22, die so verlaufen, dass sich der Aufnahmeraum 23 beidseits des Hebels 30 von einer seiner Stirnwände aus zur gegenüberliegenden Stirnwand wenigestens abschnittweise verjüngt. Ebenso sind die Sicherungselemente 61, 64, bevorzugt mit komplementären Schrägflächen 65 ausgebildet, die bevorzugt formschlüssig oder wenigstens Kraftschlüssig mit den Bereichen 22 des Aufnahmeraums 23 in Verbindung stehen. Die Verbindung wird durch ein oder wie hier mehrere Vorspannelemente – insbesondere sich zwischen Hebel 30 und Sicherungselementen 61, 64 befindliche Druckfedern – erzeugt. Auf diese Weise kann der Eingriff der Sicherungselemente 61, 64 in die Hinterschneidungen des Aufnahmeraumes 23 und damit die Lagefixierung des Hebels 30 und damit des Fußauflageabschnitts 20 in der Gebrauchsstellung gehalten werden, solange die Federkraft oder Vorspannkraft nicht überwunden wird.
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Die Vorspannkraft ist nun so eingestellt, dass dies im Überlastfall geschieht, wie in 3B gezeigt. Bei Überlast auf das Fußauflageelement laufen die Schrägflächen 22/65 aufeinander ab und infolge der Verjüngung des Aufnahmeraumes 23 im Bereich der Flächen 22 werden die Sicherungselemente 61, 64 gegen die Vorspannkraft der Federn 62, 63 in Richtung des Hebels 30 gedrückt. Auf diese Weise ist die Hebelfixierung durch die Sicherungselemente 61, 64 bei Überlast aufgehoben oder verringert, so dass der Hebel 30 sich bei Druck auf den Fußaufnahmeabschnitt 20 und damit auf den Kopplungsabschnitt 21' im Aufnahmeraum 23 bewegen kann. Eine Relativbewegung zwischen Hebel 30 und Kopplungsabschnitt 21' bewirkt aber, dass sich die Lage des Kopplungsabschnitts nach 30' (vgl. 2A und 2B) bewegen kann, der Kopplungsabschnitt und damit der Fußaufnahmeabschnitt 20 und damit allgemein der Lastaufnahmeanschnitt sich also in Richtung der Überlastkraft bzw. in Richtung der Schwerkraft bewegen kann.
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In diesem Fall werden also die Sicherungselemente 61, 64 reversibel zusammen gestaucht. Das bedeutet, dass die Gebrauchslage bei fehlender Überlast wieder hergestellt werden kann und dabei der Austausch von Verschleißteilen vermeidbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10209184 A1 [0002]
- US 6375266 [0002]
