DE102008016909B4

DE102008016909B4 - Rollosystem

Info

Publication number: DE102008016909B4
Application number: DE200810016909
Authority: DE
Inventors: Jürgen Gradl
Original assignee: BOS GmbH and Co KG
Current assignee: BOS GmbH and Co KG
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2028-03-26
Also published as: DE102008016909A1

Abstract

Rollosystem, insbesondere als Beschattungssystem eines Kraftfahrzeugs, mit
– einem Antriebsmotor (40),
– einer um eine Drehachse (2) drehbaren Wickelwelle (10) zur Aufnahme eines flexiblen Flächengebildes (18) und
– einer Kopplungseinrichtung (60, 16a) zur Kopplung eines ersten Endes der Wickelwelle (10) mit einem koaxial zur Wickelwelle (10) drehbar gelagerten Abtriebsabschnitt (50) des Antriebsmotors (40),
wobei
– die Kopplungseinrichtung (60, 16a) derart ausgebildet ist, dass die Wickelwelle (10) in einem mit dem Abtriebsabschnitt (50) drehgekoppelten Zustand axial relativ zum Abtriebsabschnitt (50) beweglich ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kopplungseinrichtung (60, 16a) mindestens ein axial erstrecktes Kopplungsglied (60) zur drehfesten Verbindung des Abtriebabschnitts (50) mit der Wickelwelle (10) aufweist, welches
– exzentrisch zur Drehachse (2) angeordnet ist und
– entweder am Abtriebsabschnitt (50) festgelegt ist und sich in eine Ausnehmung (16a) der Wickelwelle (10) erstreckt oder an der Wickelwelle festgelegt ist und sich in eine...

Description

Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Rollosystem, insbesondere als Beschattungssystem eines Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Rollosysteme sind im Fahrzeugbereich allgemein bekannt. Sie dienen verschiedenen Zwecken, beispielsweise angeordnet im Bereich von Fahrzeugfenstern als Beschattung und angeordnet im Bereich eines Laderaums als Laderaumabdeckung. Diese Rollosysteme weisen üblicherweise eine Wickelwelle auf, auf der ein flexibles Flächengebilde zum Abdecken der betreffenden Fläche aufgerollt lagerbar ist. Weiterhin weisen derartige Rollosysteme zumeist einen Antriebsmotor, vorzugsweise einen Federantriebsmotor, auf, mittels dessen das flexible Flächengebilde aus einem abgerollten Funktionszustand in einen aufgerollten Stauzustand überführbar ist.
Bei einer Vielzahl von Anwendungen ist die Wickelwelle gegenüber dem Antriebsmotor und dem Abtriebsabschnitt des Antriebsmotors lediglich drehbeweglich, während axial eine feste Beabstandung vorgesehen ist.
Bei besonderen Ausführungsformen ist es jedoch erforderlich, dass die Wickelwelle mit dem Abtriebsabschnitt des Antriebsmotors zwar drehge koppelt ist, dabei jedoch axial translativ beweglich bleibt. Dies kann beispielsweise zu Montage/Demontage-Zwecken von Vorteil sein. Besonders relevant ist diese axiale Beweglichkeit bei Wickelwellen, die im Zuge des Abwickelns und Aufwickelns gezielt axial bewegt werden, um es hierdurch zu gestatten, mittels des Flächengebildes ein von der Rechteckform abweichenden Bereich, beispielsweise ein Seitenfenster eines Fahrzeugs, abzudecken.
Bei derzeit genutzten Systemen wird zur Erreichung einer derartigen axialen Beweglichkeit die Kopplung des Abtriebsabschnitts des Motors mit der Wickelwelle über eine mit dem Abtriebsabschnitt verbundene und sich in Richtung der Drehachse erstreckende Sechskantstange realisiert, die in eine korrespondierende Sechskantausnehmung an der Stirnseite der Wickelwelle eingreift. Der dadurch erreichte Formschluss wird zur Drehmomentübertragung zwischen Motor und Wickelwelle verwendet, wobei er eine axiale Relativbeweglichkeit nicht behindert. Die Sechskantstange hat dabei eine Doppelfunktion, da sie einerseits die genannte Drehmomentübertragung zwischen Motor und Wickelwelle ermöglicht und da sie andererseits auch als Lagerung der Wickelwelle dient. Auch von der Sechskantform abweichende Querschnittsformen sind bekannt. So zeigt die DE 202004000631 U1 im Zusammenhang mit einer axial zwangsgeführten Wickelwelle beispielsweise Mitnehmerteile mit einem im Wesentlichen runden Querschnitt mit vier sich radial nach außen erstreckenden Rippen, die den genannten Formschluss herstellen.
In der Praxis hat sich herausgestellt, dass derartige Systeme zu einem unharmonischen und ruckhaften Aufrollen des Flächengebildes neigen. Weiterhin problematisch ist, dass zum Vermeiden störender Klappergeräusche die Sechskantstange und die Sechskantausnehmung eine recht enge Spielpassung bilden, die bei extremen Temperaturbedingungen aufgrund verschiedener Längenausdehnungskoeffizienten zum Blockieren neigt.
Aus der DE 1659997 A ist es bekannt, das Federende einer Wickelfeder, die in einer Wickelwelle angeordnet ist, durch eine sich exzentrisch zur Drehachse der Wickelwelle erstreckende Bohrung zu führen, um somit dieses Federende drehfest mit der Wickelwelle zu verbinden.
Aus der DE 102004038756 A1 ist es bekannt, zwei im Betrieb zueinander ortsfeste Bauteile eines Rollosystem, nämlich eine Seilscheibe und eine Lagerwelle, zum Zwecke der Drehmomentübertragung über einen exzentrischen Fortsatz an der Lagerwelle, der in eine ebenfalls exzentrische Ausnehmung in der Seilscheibe greift, miteinander zu koppeln.
Aufgabe und Lösung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein gattungsgemäßes Rollosystem in Hinblick auf ein ruhigeres Abwickel- und Aufwickelverhalten des Flächengebildes weiterzubilden.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Rollosystem nach Anspruch 1 gelöst.
Durch die Exzentrizität ist das Kopplungsglied geeignet, Drehmomente zwischen Wickelwelle und Abtriebsabschnitt des Motors zu übertragen. Unter der Exzentrizität wird verstanden, dass die zur Drehachse parallele Mittelachse des Kopplungsgliedes von der Drehachse der Wickelwelle beabstandet ist, wobei eine möglichst große Beabstandung zum Zwecke der Drehmomentübertragung als besonders vorteilhaft angesehen wird.
Das Kopplungsglied ist vorzugsweise als stangenförmiges Kopplungsglied ausgebildet, welches einen zumindest im Wesentlichen einheitlichen Querschnitt aufweist. Es kann entweder am Abtriebsabschnitt festgelegt sein und sich in eine an der Stirnseite der Wickelwelle vorgesehene Ausnehmung erstrecken oder an der Stirnseite der Wickelwelle festgelegt sein und sich in eine Ausnehmung am Abtriebsabschnitt des Motors erstrecken.
Der maximale Durchmesser des Kopplungsgliedes ist vorzugsweise klein, insbesondere kleiner als 2 mm, vorzugsweise sogar kleiner gleich 1 mm. Diese geringe Erstreckung quer zur Drehachse führt zu sehr kleinen Kontaktflächen zwischen dem Kopplungsglied und der Ausnehmung, in die das Kopplungsglied hineinragt. Hierdurch sind vorteilhafte Reibungsverhältnisse erzielbar, so dass eine axiale Abstandsänderung zwischen der Wickelwelle und dem Abtriebsabschnitt sehr homogen erfolgen kann.
Die Drehmomentübertragung kann besonders vorteilhaft realisiert werden, wenn der Abstand zwischen einer Mittelachse des Kopplungsgliedes und der Drehachse mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 70%, des Radius der Wickelwelle beträgt. Als Radius der Wickelwelle wird dabei der Abstand zwischen der Drehachse und der Auflagefläche für das flexible Flächengebilde angesehen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kopplungseinrichtung zwei zueinander parallele axial erstreckte Kopplungsglieder zur drehfesten Verbindung des Abtriebabschnitts und der Wickelwelle aufweist, die jeweils exzentrisch zur Drehachse angeordnet sind. Durch die Verbindung von mehr als einem Kopplungsglied wird eine besonders vorteilhafte Momentenübertragung realisiert. Dabei können auch mehr Kopplungsglieder Verwendung finden. Die Kopplungsglieder sind bezogen auf eine Blickrichtung in Erstreckungsrichtung der Kopplungsglieder vorzugsweise punktsymmetrisch um die Mittelachse angeordnet und von dieser identisch beabstandet. Hierdurch werden Unwuchten vermieden.
Wenn mehr als ein exzentrisches Kopplungsglied Verwendung finden, kann auf eine gesonderte Lagerung der Wickelwelle verzichtet werden. Die Lagerfunktion kann in einem solchen Fall auch durch die Kopplungsglieder erreicht werden, da beim Vorhandensein mindestens zwei er Kopplungsglieder eine Relativdrehbewegung zwischen Abtriebsabschnitt und Wickelwelle verhindert wird.
Es ist jedoch auch möglich und wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn ein separater Achsabschnitt vorgesehen ist, mittels dessen das erste Ende der Wickelwelle gelagert ist. Dieser Achsabschnitt dient nicht der Momentenübertragung, so dass er vorzugsweise einen kreisrunden Querschnitt aufweist. Der Achsabschnitt dient der Lagerung des ersten Endes der Wickelwelle, so dass die Kopplungsglieder bezüglich ihrer Funktion auf die Momentenübertragung beschränkt werden und selbst keine Lagerfunktion übernehmen müssen. Dies ist vorteilhaft, da ein Verkanten im Bereich der Kopplungsglieder hierdurch vermieden wird.
Hinsichtlich der Gestaltung des Achsabschnitts sind verschiedene Ausführungen denkbar: Der Achsabschnitt kann drehfest und axial fest an der Stirnseite der Wickelwelle vorgesehen sein und im Bereich des Motors zentriert gelagert sein. Alternativ kann der Achsabschnitt auch axial fest und drehfest am Abtriebsabschnitt vorgesehen sein und sich durch eine entsprechende Ausnehmung an der Stirnseite der Wickelwelle in diese erstrecken. Bei beiden vorgenannten Ausführungsformen dreht sich der Achsabschnitt stets drehfest mit der Wickelwelle und dem Abtriebsabschnitt. Eine weitere Variante sieht vor, dass der Abtriebsabschnitt nicht mitdrehend ausgebildet ist. Hierzu kann er beispielsweise mit einem Gehäuse des Rollosystems axial fest und drehfest verbunden sein, so dass der Abtriebsabschnitt gegenüber dem Achsabschnitt drehbeweglich ist und die Wickelwelle gegenüber dem Achsabschnitt drehbeweglich und axial beweglich ist.
Bei dem Motor handelt es sich vorzugsweise um einen Federmotor. Es sind jedoch auch andere Motoren verwendbar, wobei die Verwendung der Erfindung insbesondere bei solchen Motoren zweckmäßig ist, bei denen der zugeordnete Abtriebsabschnitt axial gegenüber einem Gehäuse des Motors unbeweglich oder kaum beweglich ist. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn als Motor ein Spiralfedermotor Verwendung findet.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Zwangsführungssystem vorgesehen, welches dafür ausgebildet ist, die Wickelwelle im Zuge einer Drehbewegung axial zu verlagern. Vorzugsweise ist das Zwangsführungssystem dadurch realisiert, dass ein zum Antriebsmotor und dessen Gehäuse axial ortsfestes und drehfestes Außengewinde vorgesehen, welches sich entlang der Drehachse der Wickelwelle erstreckt. Korrespondierend hierzu ist ein Innengewinde an der Wickelwelle vorgesehen, welches an dieser drehfest festgelegt ist. Durch diese Komponenten ist eine axiale Zwangsführung der Wickelwelle besondern einfach erreichbar, da die Wickelwelle mit jeder Drehung entsprechend der Steigung der Gewinde axial bewegt wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich außer aus den Ansprüchen auch aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, die anhand der Zeichnungen erläutert sind. Dabei zeigen:
1a und 1b ein erfindungsgemäßes Rollosystem in zwei Zuständen und
2a bis 2c drei Varianten der Kopplungsvorrichtung für ein erfindungsgemäßes Rollosystem
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die 1a und 1b zeigen ein erfindungsgemäßes Rollosystem, wobei 1a einen Stauzustand und 1b einen Funktionszustand dieses Rollosystems zeigen. Das Rollosystem weist eine Wickelwelle 10 mit einem Hohlrohr 12 sowie zwei drehfest am Hohlrohr angeordnete Endstopfen 14a, 14b an den Stirnenden des Hohlrohrs 12 auf. Auf der Wickelwelle 10 ist im Stauzustand der 1a ein flexibles Flächengebilde 18 aufgerollt, welches die Form eines Parallelogramms hat. Die aufgewickelten Lagen des Flächengebildes 18 sind aufgrund dieser Formgebung in der in 1a dargestellten Art und Weise gegeneinander versetzt. An beiden Enden ist die Wickelwelle 10 auf ortsfesten Achsabschnitten 20, 30 gelagert, wobei zu diesem Zweck in den Endstopfen 14a, 14b runde Ausnehmungen 15a, 15b vorgesehen sind, die zueinander und zu einer Drehachse 2 koaxial ausgerichtet sind. Unter der ortsfesten Gestaltung der Achsabschnitte 20, 30 wird verstanden, dass diese gegenüber einem nicht dargestellten Gehäuse oder Chassis des Rollosystems unbeweglich sind.
Der rechtsseitige Achsabschnitt 30 ist darüber hinaus fest mit einem Gehäuse 42 eines Federmotors 40 verbunden. In diesem Federmotorgehäuse 42 ist eine Spiralfeder 44 angeordnet, deren äußeres Ende 44a fest mit dem Federmotorgehäuse 42 verbunden ist und dessen inneres Ende 44b fest mit einem Abtriebsabschnitt 50 des Federmotors 40 verbunden ist. Die Feder ist durch zur Speicherung von Energie bei einer Verdrehung des Abtriebsabschnitts 50 gegenüber dem Federmotorgehäuse im Zuge des Abwickelns des Flächengebildes ausgebildet ist und kann diese Energie anschließend zum Aufrollen des Flächengebildes wieder zur Verfügung stellen.
Zu Kopplung des Motors 40 mit der Wickelwelle 10 erstrecken sich neben dem ortsfesten Achsabschnitt 30 rechtsseitig vom Federmotor 40 zwei Kopplungsstifte 60 in die Wickelwelle 10 hinein. Diese Kopplungsstifte 60 sind als dünne Metallstifte ausgebildet und in nicht näher dargestellter Art und Weise fest mit dem Abtriebsabschnitt 50 des Federmotors 40 verbunden. Sie ragen dabei durch kreisrunde Ausnehmungen 16a des Stopfens 14a hindurch, wobei der Durchmesser diese Ausnehmungen 16a nur geringfügig größer ist als der Durchmesser der Kopplungsstifte 60.
Durch diese Kopplungsstifte 60 ist der Federmotor mit der Wickelwelle drehgekoppelt. Ein Abwickeln des Flächengebildes 18 führt daher nicht nur zu einer Drehung der Wickelwelle 10 um die Drehachse 2, sondern in gleichem Maße auch zu einer Drehung des Abtriebsabschnitts 50 des Federmotors 40. Dies geht mit dem beschriebenen Spannen der Spiralfeder 44 im Zuge des Abwickelns des Flächengebildes 18 einher.
Neben dem Spannen der Wickelfeder 44 bewirkt das Abwickeln des Flächengebildes 18 jedoch darüber hinaus eine translative Bewegung der Wickelwelle 10 in Richtung des Pfeils 4. Dies wird durch ein wickelwellenfest vorgesehenes Innengewinde 13 sowie ein am linksseitigen Achsabschnitt 20 vorgesehenen Außengewinde 22 erreicht. Diese Zwangskopplung der Drehbewegung der Wickelwelle 10 mit einer daraus resultierenden Translationsbewegung der Wickelwelle 10 führt zu einem Abwickelvorgang des Flächengebildes 18, bei dem das Flächengebilde in Richtung des Pfeils 6 abgewickelt wird, wobei diese Abwickelrichtung mit der Drehachse 2 etwa einen Winkel von 80° einschließt. Diese Abwickelcharakteristik ist beispielsweise zum Abdecken eines parallelogrammförmigen Fensters verwendbar.
Durch die Ausgestaltung der Kopplungsstifte 60 und der korrespondierenden Ausnehmungen 16a kann sich die Wickelwelle 10 während des Abwickelns ohne Verlust des Drehkopplungszustandes vom Federmotor 40 entfernen. Die Kopplungsstifte 60 erhalten dabei eine zuverlässige Drehmomentenkopplung aufrecht, wobei aufgrund der dünnen Ausgestaltung der Kopplungsstangen 60 und der zusätzlichen Lagerung der Wickelwelle 10 durch den Achsabschnitt 30 eine sehr homogene Abwickel- und Aufwickelbewegung erzielt wird, bei der durch die Wickelfeder 44 auf das Flächengebilde 18 wirkende Aufwickelkraft keine ruckhaften Veränderungen erfährt.
Die 2a zeigt eine Schnittdarstellung der Wickelwelle an der in 1a gekennzeichneten Stelle und verdeutlicht so die Kopplungsvorrichtung. Dabei ist zu erkennen, dass die Ausnehmungen 16a für die Kopplungsstangen 60 verglichen mit der Ausnehmung 15a für den Achsabschnitt 30 sehr klein sind. Die geringe Kontaktfläche zwischen den Kopplungsstangen 60 und den Ausnehmungen 16a führt zu einer Vermeidung von unerwünschten Reibungskräften, die eine unhomogene und/oder ruckhafte Bewegung der Wickelwelle zur Folge haben könnten.
Die 2b und 2c zeigen alternative Ausgestaltungen einer Wickelwelle 10, wobei sich die Variante der 2 dadurch auszeichnet, dass lediglich ein Kopplungsstift 60 vorgesehen ist. Bei der Version der 2c hingegen sind wiederum zwei Kopplungsstifte 60 vorgesehen, die jedoch zusätzlich zu ihrer Momentenübertragungsfunktion auch die Lagerung der Wickelwelle an ihrem rechtsseitigen Ende übernehmen. Ein entsprechender Achsabschnitt kann demnach bei dieser Ausgestaltung ebenso entfallen wie eine dafür vorgesehene Ausnehmung am Stopfen 14a der Wickelwelle 10.

Claims

Rollosystem, insbesondere als Beschattungssystem eines Kraftfahrzeugs, mit – einem Antriebsmotor (40), – einer um eine Drehachse (2) drehbaren Wickelwelle (10) zur Aufnahme eines flexiblen Flächengebildes (18) und – einer Kopplungseinrichtung (60, 16a) zur Kopplung eines ersten Endes der Wickelwelle (10) mit einem koaxial zur Wickelwelle (10) drehbar gelagerten Abtriebsabschnitt (50) des Antriebsmotors (40), wobei – die Kopplungseinrichtung (60, 16a) derart ausgebildet ist, dass die Wickelwelle (10) in einem mit dem Abtriebsabschnitt (50) drehgekoppelten Zustand axial relativ zum Abtriebsabschnitt (50) beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (60, 16a) mindestens ein axial erstrecktes Kopplungsglied (60) zur drehfesten Verbindung des Abtriebabschnitts (50) mit der Wickelwelle (10) aufweist, welches – exzentrisch zur Drehachse (2) angeordnet ist und – entweder am Abtriebsabschnitt (50) festgelegt ist und sich in eine Ausnehmung (16a) der Wickelwelle (10) erstreckt oder an der Wickelwelle festgelegt ist und sich in eine Ausnehmung des Abtriebsabschnitts erstreckt.
Rollosystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (60, 16a) zwei zueinander parallele axial erstreckte Kopplungsglieder (60) zur drehfesten Verbindung des Abtriebabschnitts (50) und der Wickelwelle (10) aufweist, die jeweils exzentrisch zur Drehachse (2) angeordnet sind.
Rollosystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsglieder (60) relativ zur Drehachse (2) symmetrisch angeordnet sind.
Rollosystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kopplungsglied (60) als Kopplungsstange (60) mit einem Durchmesser von weniger als 2 mm ausgebildet ist.
Rollosystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen einer Mittelachse des Kopplungsgliedes (60) und der Drehachse (2) mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 70%, des Radius der Wickelwelle (10) beträgt.
Rollosystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein separater Achsabschnitt vorgesehen ist, mittels dessen das erste Ende der Wickelwelle gelagert ist
Rollosystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (40) als Spiralfedermotor (40) ausgebildet ist.
Rollosystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Zwangsführungssystem (13, 22), welches dafür ausgebildet ist, die Wickelwelle (10) im Zuge einer Drehbewegung axial zu verlagern.
Rollosystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein zum Antriebsmotor (40) axial ortsfestes und drehfestes Außengewinde (22), welches sich entlang der Drehachse (2) der Wickelwelle (10) erstreckt sowie ein korrespondierendes drehfestes Innengewinde (13) an der Wickelwelle (10).