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Die
Erfindung betrifft eine längsverstellbare Mittelarmlehne
eines Kraftfahrzeugs. Eine derartige Armlehne ist beispielsweise
aus der
DE 38 07 880
A1 bekannt.
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Die
aus der
DE 38 07 880
A1 bekannte Armlehne ist auf einem zwischen den Vordersitzen
eines Kraftfahrzeugs angeordneten Grundkörper mit Hilfe einer
Laufschienen-Kugelführung verschiebbar. In Verschiebungsrichtung
der Armlehne erstreckt sich eine Rastschiene, in welche eine an
der Armlehne schwenkbar gelagerte Rastnase einrastbar ist. Die Rastnase
ist durch einen an der Armlehne hervorstehenden Griffhebel aus der
Rastschiene ausrastbar. Eine Verschiebung der Armlehne ist somit
nur bei Betätigung des Griffhebels, eine Arretierung nur
in bestimmten Positionen, möglich.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfach stufenlos
längsverstellbare Mittelarmlehne eines Kraftfahrzeugs anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine längsverstellbare Mittelarmlehne mit den Merkmalen
des Anspruchs 1. Diese für den Einbau in ein Kraftfahrzeug
vorgesehene Armlehne weist einen relativ zu einer Fahrzeug-Mittelkonsole
verschiebbaren Auflagekörper auf, welcher mittels einer
Reibbremse stufenlos feststellbar ist.
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Zusätzlich
zur Möglichkeit der stufenlosen Feststellung hat die Reibbremse
den Vorteil, dass damit eine Überlastsicherung gegeben
ist. Ein gewaltsames Aufbrechen einer Arretierung unter Zerstörung
einer Verstell- oder Fixiervorrichtung ist prinzipbedingt nicht
möglich. Weiterhin ist die Tatsache von Vorteil, dass beim
Verschieben des zur Auflage eines Arms eines Fahrzeuginsassen vorgesehenen
Auflagekörpers kein klickendes oder ratschendes Geräusch
auftritt. Die Ver schiebbarkeit des Auflagekörpers ohne
Betätigung eines Griffhebels oder ähnlichen Bedienelementes
ist zudem äußerst benutzerfreundlich.
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Als
besonders geeignet für die stufenlose Feststellung des
Auflagekörpers der Armlehne hat sich eine einen rotierbaren
Reibkonus aufweisende Konus-Reibbremse herausgestellt. Der Reibkörper dieser
Reibbremse ist entweder kegelstumpfförmig oder ballig ausgebildet.
Für beide Bauformen wird der Begriff „Reibkonus” verwendet.
Der Reibkonus wirkt mit einem nicht rotierenden, ebenfalls eine Reibfläche
aufweisenden Bauteil zusammen, wobei ein zwischen den Reibflächen
gebildeter Spalt vorzugsweise eine nicht konstante Breite aufweist.
Vielmehr nimmt die Spaltbreite, ausgehend von einer linienförmigen
Zone, in welcher der Bauteilabstand minimal ist, kontinuierlich
zu. Dies wird dadurch erreicht, dass das nicht rotierende Bauteil
eine exakt kegelförmige, eine Reibfläche bereitstellende
Vertiefung aufweist, in welche ein Reibkonus mit leicht balligem
Querschnitt eingreift. Damit ist eine Schmiegung zwischen den Reibpartnern, ähnlich
wie bei einem Axial-Gleitlager, gegeben. Der entsprechende Effekt
ist auch mit einem exakt kegelstumpfförmigen Reibkonus
und einem geringförmig von einer Konusform abweichenden,
mit im Vergleich zu den Abmessungen des Reibkonus großem
Radius abgerundeten feststehenden Reibpartner erzielbar. Schließlich ist
es auch möglich, sowohl den Reibkonus als auch das nicht
rotierbare, die zweite Reibfläche bereitstellende Bauteil
ballig auszuführen, wobei in diesem Fall die Oberflächen
der jeweiligen Bauteile im Querschnitt Krümmungsradien
aufweisen können, welche geringer als der maximale Radius
des Reibkonus sind.
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In
allen genannten Varianten wird durch die Kontaktflächen
des Reibkörpers sowie des damit per Reibschluss zusammenwirkenden
Bauteils ein Oberflächenbereich eines Kegels beschrieben,
welcher vorzugsweise spitzwinklig ist. Damit ist ein günstiges Verhältnis
zwischen der axial auf den Reibkonus wirkenden, bevorzugt durch
eine Druckfeder, beispielsweise eine Schrauben- oder eine Tellerfeder,
aufgebrachten, Kraft und dem durch die Reibbremse erzeugten Haltemoment
erzielbar.
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Die
Reibbremse ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie ein Losbrechmoment
aufweist, welches mindestens doppelt so groß, insbesondere mindestens
dreimal so groß, besonders bevorzugt mindestens viermal
so groß, wie das durch die Reibbremse bei der Verschiebung
des Auflagekörpers wirkende Bremsmoment ist. Die Wirkung
der Reibbremse ist damit in hohem Maße geschwindigkeitsabhängig.
Während der Auflagekörper, solange er nicht verstellt
wird, mit relativ hoher Kraft in seiner Position gehalten wird,
lässt er sich während der Verstellung sehr leicht
verschieben. Bei Beendigung des Verschiebevorgangs wiederum wird
der Auflagekörper sofort durch die sich im Stillstand befindliche Reibbremse
in seiner momentanen Position festgehalten.
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Eine
Schmierung der Reibbremse sorgt in bevorzugter Ausgestaltung dafür,
dass sich bei der Verschiebung des Auflagekörpers ein hydrodynamischer
Schmierfilm ausbildet. Damit ist die während der Verschiebung
des Auflagekörpers aufzubringende Kraft im Verhältnis
zu der den Auflagekörper in beliebiger Stellung fixierenden
Haltekraft besonders gering.
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Die
Reibbremse wird vorzugsweise über ein Getriebe, insbesondere
ein Zahnstangengetriebe, betätigt. Hierbei ist eine Zahnstange
in bevorzugter Ausgestaltung fest mit dem Auflagekörper
verbunden, während ein mit einem Reibkörper, insbesondere
Reibkonus, verbundenes Drehmomentübertragungselement, insbesondere
Ritzel, eine relativ zur Mittelkonsole ortsfeste, mit der Verschieberichtung des
Auflagekörpers einen rechten Winkel einschließende
Rotationsachse aufweist. Anstelle einer Zahnstange ist prinzipiell
auch ein reibschlüssig arbeitendes, mit dem Drehmomentübertragungselement
zusammenwirkendes Bauteil verwendbar, wobei in diesem Fall zum Beispiel
eine Reibscheibe als Drehmomentübertragungselement nutzbar
ist.
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Innerhalb
des mit der längsverstellbaren Mittelarmlehne ausgestatteten
Fahrzeugs, insbesondere Personenkraftwagens, ist der rotierbare
Reibkörper vorzugsweise um eine vertikale Achse drehbar.
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Die
längsverstellbare Mittelarmlehne ist bevorzugt für
den Einbau zwischen den Vordersitzen eines Fahrzeugs vorgesehen,
eignet sich jedoch auch für den Einbau im Fond des Fahrzeugs.
Die Erfindung ist außer bei Personenkraftwagen beispielsweise
auch bei Bussen, Schienenfahrzeugen oder Flugzeugen nutzbar.
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Der
Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass eine Mittelarmlehne
eines Kraftfahrzeugs mittels einer Reibbremse auf einfache Weise,
ohne Betätigung eines gesonderten Griffs oder Hebels, verschiebbar
und in jeder beliebigen Position festlegbar ist.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer
Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
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1 eine
zur Anordnung zwischen den Vordersitzen eines Kraftfahrzeugs vorgesehene
längsverstellbare Mittelarmlehne in einer ersten perspektivischen
Ansicht,
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2 die
Mittelarmlehne in einer zweiten perspektivischen Ansicht,
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3 in
perspektivischer Ansicht einen Auflagekörper der Mittelarmlehne,
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4 in
einer Schnittdarstellung eine Reibbremse der Mittelarmlehne, und
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5 die
Reibbremse in einer perspektivischen Ansicht.
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Eine
insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Mittelarmlehne
eines nicht weiter dargestellten Fahrzeugs, nämlich Personenkraftwagens,
weist einen Auflagekörper 2 auf, welcher relativ zu
einer Fahrzeug-Mittelkonsole 3 längsverschieblich ist.
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Zur
stufenlosen Feststellung des Auflagekörpers 2 ist
eine in den 4 und 5 genauer
dargestellte Reibbremse 4 vorgesehen. Die Reibbremse 4 ist
als Konus- Reibbremse ausgebildet und umfasst einen Reibkonus 5 als
Reibkörper, welcher mit einem Bremsenunterteil 6 zusammenwirkt.
Das Bremsenunterteil 6 ist ebenso wie ein mit diesem verbundenes Bremsenoberteil 7 ortsfest
relativ zur Fahrzeug-Mittelkonsole 3 angeordnet. Innerhalb
eines zwischen dem Bremsenunterteil 6 und dem Bremsenoberteil 7 gebildeten
Hohlraums 8 ist außer dem Reibkonus 5 eine
Druckfeder 9 angeordnet, welche den Reibkonus 5 gegen
das Bremsenunterteil 6 presst, so dass eine Reibfläche 10 des
Reibkonus 5 eine Reibfläche 11 des Bremsenunterteils 6 kontaktiert.
Die als Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder 9 stützt sich
hierbei einerseits am Reibkonus 5 und andererseits an einer
Anschlagplatte 12 ab, welche die Federkraft in das Bremsenoberteil 7 einleitet.
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Der
Reibkonus 5 ist mittig durchdrungen von einer Welle 13,
welche mit diesem mittels einer Verzahnung 14 drehfest
verbunden ist. Die Welle 13 ist sowohl im Bremsenunterteil 6 als
auch im Bremsenoberteil 7 gelagert und weist eine mit R
bezeichnete Rotationsachse auf. Die Lagerungen sind derart gestaltet,
dass ein im Hohlraum 8 befindliches Schmiermittel aus diesem
nicht austritt. Die Welle 13 ragt über das Bremsenoberteil 7 hinaus
und ist an dieser Stelle drehfest mit einem Ritzel 15 verbunden,
welches mit einer Zahnstange 16 kämmt. Die auch
in den 1 und 3 erkennbare Zahnstange 16 ist fest
mit dem Auflagekörper 2 verbunden und in einer mit
V bezeichneten Verschieberichtung, orthogonal zur Rotationsachse
R, verschiebbar. Das Ritzel 15 und die Zahnstange 16 sind
Teile eines Getriebes, nämlich Zahnstangengetriebes, welches
insgesamt mit dem Bezugszeichen 17 gekennzeichnet ist.
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Das
Getriebe 17 setzt zum einen eine lineare Bewegung, nämlich
die horizontale Verschiebung des Auflagekörpers 2,
in eine rotative Bewegung um. Zum anderen wird durch das mit dem
Getriebe 17 realisierte Übersetzungsverhältnis
erreicht, dass die Relativgeschwindigkeit zwischen den Reibflächen 10, 11 wesentlich
höher als die Geschwindigkeit ist, mit der der Auflagekörper 2 durch
den Benutzer, das heißt in der Regel durch den Fahrzeuglenker,
verschoben wird. Aufgrund der relativ hohen Geschwindigkeit, in
die der Reibkonus 5 versetzt wird, bildet sich zwischen
den mit einem Schmiermittel, beispielsweise mineralischem Öl,
ge schmierten Reibflächen 10, 11 ein hydrodynamischer
Schmierfilm aus, aufgrund dessen lediglich ein geringes Bremsmoment
durch die Reibbremse 4 erzeugt wird. Das während
der Verschiebung des Auflagekörpers 2 wirkende
Bremsmoment beträgt weniger als die Hälfte des Losbrechmoments,
welches überwunden werden muss, um den Reibkonus 5 in
Rotation zu versetzen, das heißt den Auflagekörper 2 aus
einer fixierten Position zu lösen. Die Kraft, mit der der
Auflagekörper 2 festgehalten wird, ist von dessen
Position unabhängig. Sobald der Auflagekörper 2 aus
seiner Ruhestellung gelöst ist, ist das von der Reibbremse 4 erzeugte Reibmoment,
welches einen linearen Zusammenhang mit der vom Benutzer aufzubringenden
Verschiebekraft aufweist, zwar von der Geschwindigkeit, mit welcher
der Auflagekörper 2 verschoben wird, abhängig,
jedoch ist die Verschiebekraft im bestimmungsgemäßen
Betrieb stets geringer als die Haltekraft, welche zum Lösen
des Auflagekörpers 2 zu überwinden ist.
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- 1
- Mittelarmlehne
- 2
- Auflagekörper
- 3
- Fahrzeug-Mittelkonsole
- 4
- Reibbremse
- 5
- Reibkonus
- 6
- Bremsenunterteil
- 7
- Bremsenoberteil
- 8
- Hohlraum
- 9
- Druckfeder
- 10
- Reibfläche
- 11
- Reibfläche
- 12
- Anschlagplatte
- 13
- Welle
- 14
- Verzahnung
- 15
- Ritzel
- 16
- Zahnstange
- 17
- Getriebe
- R
- Rotationsachse
- V
- Verschieberichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3807880
A1 [0001, 0002]