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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur lösbaren Befestigung einer zumindest ein elektrisches Heizelement aufweisenden Fußmatte an einem Boden eines Fahrzeugs oder an einem auf besagten Boden aufgebrachten Bodenbelag gemäß der Merkmalskombination des Patentanspruchs 1.
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Aus der
DE 200 07 720 U1 ist eine Fußmatte zum nachträglichen Einlegen in den Fußraum eines Fahrzeugs bekannt, welche als Flächenheizung ausgebildet ist und dementsprechend Heizmittel umfasst. Die Heizmittel sind elektrisch betrieben und weisen einen mäanderförmig geführten Widerstands-Heizdraht auf. Der Anschluss an das elektrische Bordnetz des Fahrzeugs erfolgt über einen Zigarettenanzünder oder über eine nachträglich installierbare Anschlusseinrichtung. Die Fußmatte ist über eine Befestigungsschraube am Bodenbelag fixierbar. Die Befestigungsschraube kann gleichzeitig auch als Massekontakt für die Stromversorgung der Fußmatte dienen. Aus der
DE 10 2005 036 476 A1 ist eine Fußmattenanordnung für den Fußraum eines Kraftfahrzeugs bekannt, welche eine Fußmatte, einen die Fußmatte umlaufend angeordneten Rahmen und ein ebenfalls umlaufend auf dem Rahmen angeordnetes Mittel zur Beleuchtung in Form einer sogenannten Leuchtschnur aufweist. Die Leuchtschnur wird über die Fahrzeugbatterie mit Strom versorgt. Der Boden des Kraftfahrzeugs weist hierzu elektrische Anschlusskontakte von der Fahrzeugbatterie auf. Der Rahmen weist zu besagten Anschlusskontakten einen korrespondierenden Befestigungsknopf auf, der elektrische Anschlusskontakte zur Leuchtschnur aufweist. Wird der Rahmen samt Fußmatte mithilfe des Befestigungsknopfes auf dem Fahrzeugboden befestigt, werden gleichzeitig die Kontakte so miteinander verbunden, dass Strom fließen kann. Aus der
FR 2 873 626 A1 ist ebenfalls eine Fußmatte für ein Kraftfahrzeug mit einer Flächenheizung bekannt, die ihrerseits durch einen mäanderförmig geführten Widerstands-Heizdraht gebildet ist. Die Flächenheizung respektive der Heizdraht weist Anschlusskontakte auf, die durch clipsartige Befestigungselemente der Fußmatte gebildet sind sowie mit am Bodenbelag des Kraftfahrzeugs angeordneten Befestigungselementen korrespondieren und mit denselben lösbar verbindbar sind. Die am Bodenbelag angeordneten Befestigungselemente sind mit dem elektrischen Bordnetz des Kraftfahrzeugs verbunden. Eine hierzu ähnliche Fußmatte mit Flächenheizung und Druckknöpfen zur elektrischen Verbindung der Flächenheizung mit dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs ist überdies aus der
DE 10 2011 101 011 A1 bekannt. Aus der
DE 10 2013 004 402 A1 ist eine Anordnung mit einem Befestigungselement zur lösbaren Befestigung einer mit einer elektrischen Flächenheizung ausgebildeten Fußmatte an einem Bodenbelag nach einem Druckknopfprinzip bekannt, welches Befestigungselement zur Übertragung elektrischen Stroms zum Betreiben der Flächenheizung ausgebildet ist. Das Befestigungselement ist durch ein am Bodenbelag befestigtes oder befestigbares Ankerelement mit einem Ankerunterteil und einem mit dem Ankerunterteil fest verbundenen oder verbindbaren Ankeroberteil sowie durch einen mit dem Ankeroberteil rastverbundenen oder rastverbindbaren und die Fußmatte durch eine Bohrung derselben hindurch durchsetzenden und auf dem Bodenbelag fixierenden Druckknopf gebildet, wobei das Ankeroberteil zur kontaktlosen, induktiven Übertragung elektrischer Energie eine Primär-Spule als Sender (Transmitter) aufweist, die ihrerseits mit einer Sekundär-Spule als Empfänger (Receiver) korrespondiert, und wobei die Sekundär-Spule beabstandet zur Primär-Spule an der Fußmatte befestigt oder integral mit derselben ausgebildet ist. Die
DE 103 22 407 A1 beschreibt eine auf dem Boden eines Fahrzeugs in einer vorbestimmten Lage durch zusammenwirkende Befestigungsmittel festlegbare Fußmatte mit einer Beleuchtungseinrichtung. Die Anschlusskontakte für die Beleuchtungseinrichtung sind unmittelbar an der Fußmatte an einer bestimmten Stelle, vorzugsweise an einer Befestigungsstelle, angebracht. Die besagten Anschlusskontakte sind in der vorbestimmten Lage der Fußmatte mit an der entsprechenden Stelle am Fahrzeugboden angebrachten, passenden Anschlusskontakten einer Spannungsversorgung in Verbindung zu bringen. Sind die Anschlusskontakte an zusammenwirkenden Befestigungsmitteln an der Fußmatte und am Fahrzeugboden angebracht, kann vorgesehen sein, dass die Anschlusskontakte durch Verriegelung oder Verklemmen der zusammenwirkenden Befestigungsmittel in elektrisch leitende Verbindung zu bringen sind. Hierzu wird ein unter der Bezeichnung „Magcode Powersystem“ vertriebenes Befestigungssystem vorgeschlagen, welches einen magnetisch betriebenen Schaltkontakt aufweist. Magnetisch betriebene Schaltkontakte sind beispielsweise aus der
WO 97/50152 A1 und der
WO 98/09346 A1 bekannt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine im Hinblick auf den Stand der Technik alternative Anordnung zur lösbaren Befestigung einer zumindest ein elektrisches Heizelement aufweisenden Fußmatte an einem Boden eines Fahrzeugs oder an einem auf besagtem Boden aufgebrachten Bodenbelag zu schaffen, welche mit geringem technischen Aufwand eine Übertragung elektrischer Energie zum zumindest einen elektrischen Heizelement ermöglicht.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe demnach durch eine Anordnung zur lösbaren Befestigung einer zumindest ein elektrisches Heizelement aufweisenden Fußmatte an einem Boden eines Fahrzeugs oder an einem auf besagtem Boden aufgebrachten Bodenbelag,
- a) mit wenigstens einem Befestigungselement, welches nach einem Druckknopfprinzip ausgebildet ist,
- b) wobei das wenigstens eine Befestigungselement durch ein am Boden oder Bodenbelag befestigtes oder befestigbares Ankerelement sowie durch ein an der Fußmatte befestigtes und mit dem Ankerelement rastverbundenes oder rastverbindbares Druckknopfelement gebildet ist,
- c) wobei das wenigstens eine Befestigungselement zur Übertragung elektrischen Stroms zum zumindest einen elektrischen Heizelement ausgebildet ist, indem das Ankerelement und das Druckknopfelement zueinander korrespondierende elektrische Anschlusskontakte zum Schließen und Trennen eines dem elektrischen Heizelement zugeordneten Stromkreises aufweisen, und
- d) wobei der elektrische Anschlusskontakt des Ankerelements durch einen magnetisch betriebenen Schaltkontakt gebildet ist, welcher Schaltkontakt ein erstes feststehendes Kontaktelement und ein zu demselben relativverschiebbar ausgebildetes sowie eine elektrische Verbindung zwischen denselben schließendes und trennendes zweites Kontaktelement aufweist.
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Durch diese Maßnahme wird vorteilhaft eine Befestigung der Fußmatte am Bodenbelag mit einer Übertragung elektrischen Stroms zur elektrischen Heizung der Fußmatte in zumindest einem zu montierenden Befestigungselement nach dem Druckknopfprinzip vereint. Durch den Einsatz des magnetisch betriebenen Schaltkontaktes schließen in jedem Fall die gebildeten Kontaktbrücken erst bei Verbindung des Druckknopfelementes mit dem Ankerelement, wodurch vorteilhaft ermöglicht ist, die Kontaktverbindung derart auszubilden, dass die freiliegenden Kontakte nach dem Entfernen der Fußmatte spannungsfrei sind.
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Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
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Eine mechanisch einfache und funktionssichere Ausführungsform der Erfindung erzielt man dadurch, dass das zweite Kontaktelement zumindest einen Permanentmagneten aufweist, dem ein am Druckknopfelement fest angeordnetes Ferro-Metallelement zugeordnet ist. Weiter vorteilhaft ist vorgesehen, dass das zumindest eine elektrische Heizelement eine mit der Fußmatte integral ausgebildete Flächenheizung ist, die ihrerseits bevorzugt durch einen als Heizdraht fungierenden Widerstandsdraht gebildet ist.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf dieses beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:
- 1 ein mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung ausgestattetes Fahrzeug in einer Seitenansicht,
- 2 das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung in einer Aufsicht mit einer auf einem Bodenbelag des Bodens der Fahrgastzelle des Fahrzeugs mittels Befestigungselementen lösbar befestigten bzw. befestigbaren Fußmatte,
- 3a eines der Befestigungselemente nach 2 in einer Schnittansicht während der Befestigung der Fußmatte auf dem Bodenbelag zu einem Zeitpunkt „t1 “, und
- 3b das Befestigungselement nach 3a in Funktion zu einem Zeitpunkt „t2 “.
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1 zeigt zunächst ein Fahrzeug 1, vorliegend ein Kraftfahrzeug in Form eines Personenkraftwagens, mit einer Fahrgastzelle 2, in welcher zwei Vordersitze 3 und eine Rücksitzbank 4 angeordnet sind. Fahrgastzellenseitig ist gemäß 2 auf dem Boden 5 des Fahrzeugs 1 ein Bodenbelag 6 in Form eines Teppichbodens aufgebracht, vorzugsweise mit dem Boden 5 verklebt. Der Teppichboden besteht beispielsweise aus Velours, wobei unter Velours ein Gewebe mit aufgeschnittenen Schlingen verstanden wird. Auf dem Bodenbelag 6 ist eine Fußmatte 7 abgelegt und gemäß diesem Ausführungsbeispiel an zwei Befestigungsstellen 8, 9, mittels je eines Befestigungselementes 10 am Bodenbelag 6 respektive Teppichboden lösbar befestigt bzw. befestigbar. Die Fußmatte 7 weist lediglich beispielgebend zwei Heizelemente 11 auf. Die Heizelemente 11 sind wie vorliegend gezeigt bevorzugt als Flächenheizungen, weiter bevorzugt integral mit der Fußmatte 7 ausgebildet. Jede der Flächenheizungen ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch einen mäanderförmig angeordneten Heizdraht 12 gebildet, der seinerseits als Widerstandsdraht fungiert und elektrischen Strom in Wärme umwandelt. Die Heizelemente 11 respektive deren Heizdrähte 12 sind in einen Stromkreis eingebunden, der an das elektrische Bord-Netz 13 des Fahrzeugs 1 angeschlossen ist. Üblicherweise handelt es sich beim elektrischen Bord-Netz 13 (3a, 3b) eines Fahrzeugs 1 bzw. Kraftfahrzeugs um ein auf Gleichstrom beruhendes Netz.
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Ein jedes Befestigungselement 11 ist durch ein am Bodenbelag 6 befestigtes Ankerelement 14 sowie ein am Ankerelement 14 befestigtes bzw. befestigbares, jedoch wieder lösbares Druckknopfelement 15 gebildet. Mittels besagten Druckknopfelements 15 wird die Fußmatte 7 mittelbar über das Ankerelement 14 derart am Bodenbelag 6 fixiert, dass ein Verschieben der Fußmatte 7 relativ zum Bodenbelag 6 und ein unerwünschtes selbstständiges Abheben der Fußmatte 7 vom Bodenbelag 6 verhindert sind (3a, 3b).
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Wenigstens eines der Befestigungselemente 10, vorliegend beide Befestigungselemente 10 ist/sind zur Übertragung elektrischen Stroms zu je einem der elektrischen Heizelemente 11 ausgebildet, indem das Ankerelement 14 und das Druckknopfelement 15 eines jeden Befestigungselements 10 je zwei Paare untereinander korrespondierender elektrischer Anschlusskontakte 16, 17 aufweisen, von denen aufgrund der Schnittdarstellung und der Einfachheit halber in den 3a und 3b jeweils nur ein Paar Anschlusskontakte 16, 17 gezeigt ist. D.h., die Versorgung eines jeden Heizelements 11 wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel auch nur mittels je eines Befestigungselements 10 bewirkt. Allein durch Verbinden des Druckknopfelements 15 mit dem Ankerelement 14 wird der Stromkreis geschlossen, sofern ein etwaiger nicht zeichnerisch dargestellter, manuell und/oder sensorisch betätigter, dem Heizelement 11 zugeordneter Schalter ebenfalls geschlossen ist. Wird demgegenüber das Druckknopfelement 15 vom Ankerelement 14 gelöst, wird der Stromkreis unterbrochen.
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Selbstverständlich kann es auch vorgesehen sein und ist demgemäß durch die Erfindung mit erfasst, den Stromfluss durch das Heizelement 10 mittels zweier separater Befestigungselemente 10, die mit je einem einzigen Paar Anschlusskontakten 16, 17 ausgestattet sind, zu ermöglichen (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Wie den 3a und 3b weiter zu entnehmen ist, weist die Fußmatte 7 je Befestigungselement 10 eine erste Aufnahmebohrung 18 auf, welche vom Druckknopfelement 15 eingenommen ist. Das Druckknopfelement 15 ist mit dem die erste Aufnahmebohrung 18 begrenzenden Randbereich der Fußmatte 7 kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbunden. Das Druckknopfelement 15 verfügt zum einen über eine sich auf der Fußmatte 7 axial abstützende Deckfläche 19 und zum anderen über sich axial an die Deckfläche 19 anschließende Rastelemente 20, die mit einem oder mehreren Rastgegenelementen 21 des Ankerelements 14 korrespondieren. Vorliegend sind die Rastelemente 20 durch Rastnasen gebildet, die in ein Rastgegenelement 21 in Form einer Ringnut des bevorzugt rotationssymmetrisch ausgebildeten Ankerelements 14 rastend eingreifen.
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Das Ankerelement 14 bildet ein zweigeteiltes, jedoch im Zusammenbau bevorzugt geschlossenes Gehäuse mit einem das besagte Rastgegenelement 21 in Form der Ringnut aufweisenden Ankeroberteil 14a und einem Ankerunterteil 14b auf. Vorliegend durchsetzt das bevorzugt ebenfalls rotationssymmetrisch ausgebildete Ankerunterteil 14b eine zweite Aufnahmebohrung 22 im Bodenbelag 6, nimmt diese sozusagen ein und ist mit dem die zweite Aufnahmebohrung 22 begrenzenden Randbereich des Bodenbelags 6 kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbunden. Ankeroberteil 14a und Ankerunterteil 14b sind, das besagte Gehäuse ausbildend, kraft-, form- und/oder stoffschlüssig untereinander fest verbunden bzw. verbindbar.
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Innerhalb des gebildeten Gehäuses des Ankerelements 14 ist ein erster Anschlusskontakt 16 angeordnet. Dieser Anschlusskontakt 16 ist durch einen magnetisch betriebenen Schaltkontakt gebildet, der zum einen ein erstes, feststehendes, respektive fest mit dem Gehäuse verbundenes oberes Kontaktelement 16a, und zum anderen ein zum ersten, oberen Kontaktelement 16a bzw. zum Gehäuse relativverschiebbares, zweites, unteres Kontaktelement 16b aufweist. Die Fügeverbindung zwischen dem Gehäuse und dem ersten, oberen Kontaktelement 16a kann kraft-, form- und/oder stoffschlüssiger Art sein. Vorliegend ist Formschluss gewählt, indem das erste Kontaktelement 16a in das aus bevorzugt nach einem an sich bekannten Kunststoff-Spritzgießverfahren aus Kunststoff hergestellte Gehäuse sozusagen eingegossen ist.
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Das zweite, untere Kontaktelement 16b weist zwei Betriebsstellungen 23, 24 auf. Die erste Betriebsstellung 23 zeichnet sich dadurch aus, dass das zweite, untere Kontaktelement 16b beabstandet zum ersten, oberen Kontaktelement 16a angeordnet ist (3a). In der zweiten Betriebsstellung 24 kontaktieren erstes und zweites Kontaktelement 16a, 16b untereinander und sind somit elektrisch verbunden (3b).
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Das erste Kontaktelement 16a des ersten Anschlusskontaktes 16 korrespondiert unmittelbar mit dem am Druckknopfelement 15 angeordneten zweiten Anschlusskontakt 17. Der zweite Anschlusskontakt 17 ist als Federkontakt ausgebildet und bei am Ankerelement 14 verrastetem Druckknopfelement 15 unter Vorspannung mit dem ersten Kontaktelement 16a kontaktiert.
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Dem verschiebbaren, zweiten Kontaktelement 16b ist ein Verschiebeantrieb in Form eines Permanentmagneten 25 zugeordnet. Der Permanentmagnet 25 ist mit dem zweiten Kontaktelement 16b fest verbunden. Die Fügeverbindung kann kraft-, form- und/oder stoffschlüssiger Art sein. Der Permanentmagnet 25 wirkt mit einem Ferro-Metallelement 26 zusammen, welches Ferro-Metallelement 26 am Druckknopfelement 15 fest angeordnet ist. Der Permanentmagnet 15 und das Ferro-Metallelement 26 sind vorliegend ringförmig ausgebildet.
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Vorstehendes Ausführungsbeispiel stellt im Besonderen auf ein Ankerelement 14 ab, welches mit einem Bodenbelag 6 des Fahrzeugs 1 verbunden ist. Durch die Erfindung mit erfasst ist selbstverständlich auch ein Ankerelement 14, welches unmittelbar am Boden 5 respektive Bodenblech des Fahrzeugs 1 form-, kraft- und/oder stoffschlüssig befestigt ist und einen gegebenenfalls auf dem Boden 5 aufliegenden Bodenbelag 6 durch eine Aufnahmebohrung 22 desselben hindurch durchsetzt (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der 3a und 3b in ihrer Funktion beschrieben. Gesetzt den Fall, eine mit Heizelementen 11 ausgestattete Fußmatte 7 der gattungsgemäßen Art soll am Bodenbelag 6 bzw. Boden 5 befestigt werden, so wird die Fußmatte 7 zunächst mit ihren Druckknopfelementen 15 zu den dazu korrespondierenden Ankerelementen 4 positioniert. Das zweite, untere Kontaktelement 16b des ersten Anschlusskontaktes 16 befindet sich in seiner ersten Betriebsstellung 23, d.h. zu einem Zeitpunkt „t1 “ gelöst vom ersten, oberen Kontaktelement 16a (3a). Vorliegend liegt es unter Vermittlung des Permanentmagneten 25 auf dem Boden des Gehäuses des Ankerelements 14 auf.
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Wird das Druckknopfelement 15 nunmehr auf das Ankerelement 14 gedrückt respektive geclipst, treten zu einem Zeitpunkt „t2 “ der Permanentmagnet 25 und das Ferro-Metallelement 26 des Druckknopfelements 15 in eine derartige Wirkverbindung, dass der Permanentmagnet 25 samt zweitem Kontaktelement 16b des ersten Anschlusskontaktes 16 entsprechend dem Richtungspfeil 27 zum zweiten Anschlusskontakt 17 des Druckknopfelements 15 hin verschoben werden, die Kontaktelemente 16a, 16b des Anschlusskontaktes 16 untereinander und mit dem Anschlusskontakt 17 kontaktieren und der Stromkreis geschlossen wird (3b).
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Wird demgegenüber die Fußmatte 7 vom Bodenbelag 6 gelöst und werden somit die Druckknopfelemente 15 von ihren Ankerelementen abgeclipst, wird die Wirkverbindung zwischen dem jeweiligen Permanentmagneten 25 und dem zugeordneten Ferro-Metallelement 26 gelöst und das zweite, untere Kontaktelement 16b wird infolge Schwerkraft nach unten in die erste Betriebsstellung 23 zurückgeführt. Das erste, obere, nunmehr freiliegende Kontaktelement 16a ist somit spannungsfrei (3a).
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Alternativ kann das zweite, untere Kontaktelement 16b zur Unterstützung der Überführung desselben von seiner zweiten Betriebsstellung 24 in seine erste Betriebsstellung 23 federbelastet ausgebildet sein. Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass in diesem Fall die Magnetkraft größer der Federkraft eingestellt ist. Diese Maßnahme eröffnet die Möglichkeit, das zweite Kontaktelement 16b nicht vertikal, sondern beispielsweise auch horizontal verschiebbar anzuordnen (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Fahrgastzelle
- 3
- Vordersitze
- 4
- Rücksitzbank
- 5
- Boden
- 6
- Bodenbelag
- 7
- Fußmatte
- 8
- Befestigungsstelle
- 9
- Befestigungsstelle
- 10
- Befestigungselement
- 11
- Heizelemente
- 12
- Heizdraht
- 13
- Bord-Netz
- 14
- Ankerelement
- 14a
- Ankeroberteil
- 14b
- Ankerunterteil
- 15
- Druckknopfelement
- 16
- Anschlusskontakt (Ankerelement 14)
- 16a
- erstes Kontaktelement
- 16b
- zweites Kontaktelement
- 17
- Anschlusskontakt (Druckknopfelement 15)
- 18
- erste Aufnahmebohrung
- 19
- Deckfläche
- 20
- Rastelement
- 21
- Rastgegenelement
- 22
- zweite Aufnahmebohrung
- 23
- erste Betriebsstellung
- 24
- zweite Betriebsstellung
- 25
- Permanentmagnet
- 26
- Ferro-Metallelement
- 27
- Richtungspfeil
