DE10056106A1 - Sonnenblende für Fahrzeuge - Google Patents

Sonnenblende für Fahrzeuge

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Abstract

Sonnenblende mit ausrastbarem Schwenklager, rollbaren und flexiblen Solarmoduln auf einem Trägermaterial aus Scrim-Tuch und/oder Tafetta mit Schichtmaterial zum Bilden eines Laminats, organischen (OLED) und/oder polymeren (PLED) Leuchtdioden weist einen geringeren Querschnitt auf, indem für ein Vergrößern der Solarfläche das Trägermaterial mit den Dünnschichtelementen aus dem Sonnenblendenkörper aus- und einführbar angeordnet ist. Eine in eine Aussparung auf der Rückseite des Sonnenblendenkörpers ein- und ausrastbare Baueinheit kann als Taschenlampe auch außerhalb des Fahrzeugs verwendet werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf abnehmbare Sonnenblenden für Fahrzeuge, die mit Solarmo­ duln ausgestattet sind, um auf sie auftreffendes Licht in elektrische Energie umzuwandeln, wie sie aus der DE 40 03 399 C2 und der DE 198 55 258 A1 bekannt sind. Auf Glas aufge­ brachte Solarmoduln können bei Auffahrunfällen zusätzliche Verletzungen der Fahrzeugin­ sassen verursachen. Gitter aus Kunststoff zur Aufnahme von Schaumstoff als Polstermaterial sowie von flachen Bauteilen wie Kosmetikspiegeln und LEDs und/oder LCD's zu dessen Beleuchtung lassen die Sonnenblende verhältnismäßig dick werden.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Sonnenblende vorzuschlagen, die zusätzlich zu der bekannten Verwendbarkeit auch außerhalb des Fahrzeugs bei äußerlich beliebig anpaßba­ rem Design schlanker ausgebildet ist und deren herausnehmbarer beleuchtbarer Kosmetik­ spiegel oder dergleichen mit Hilfe einer Solarzelle auch für längere Zeit als Taschenlampe benutzbar ist. Weiterhin sollen Verletzungsmöglichkeiten bei Auffahrunfällen verringert wer­ den.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen erläutert, deren bauliche Ausbildung dadurch nicht begrenzt wird. Es zeigen:
Fig. 1 Querschnitt durch eine Sonnenblende mit auf einem Walzenkörper aufgerolltem Trägermaterial mit aufgetragenen Dünnschichtelementen;
Fig. 2 Querschnitt durch die Sonnenblende mit Trägermaterial in Lamellenform mit einseitig aufgetragenen Dünnschichtelementen;
Fig. 3 Trägermaterial mit einseitig aufgetragenen Dünnschichtelementen, nicht maß­ stäblich.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen in erster Linie die Merkmale im Kennzeichen von An­ spruch 1 bzw. als bauliche Alternativlösung die Merkmale im Kennzeichen von Anspruch 2. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Sonnenblende ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Figurenbeschreibung
Die erfindungsgemäße Sonnenblende 1 gemäß Fig. 1 weist, wie dies aus der DE 40 03 399 ­ C2 bekannt ist, an ihrem oberen Längsrand eine Stange 2 auf, um die die Sonnenblende schwenkbar ist und die mit ihrem abgewinkelten Ende in der Fahrzeugdecke einrastbar befes­ tigt ist. Selbstverständlich sind in diesem Zusammenhang auch konstruktiv geänderte Schwenk- und Einrastvarianten möglich.
Die Sonnenblende gemäß der DE 40 03 399 C2 weist auf ihrer ins Fahrzeuginnere weisenden Rückseite eine Aussparung zur Aufnahme von Batterien zum Speichern der von den Solar­ zellen gewonnenen Energie auf. Die Weiterentwicklung gemäß der DE 198 55 258 A1 lehrt, in dieser Aussparung ein flaches Bauteil wie z. B. einen beleuchteten Kosmetikspiegel in ei­ nem herausnehmbaren Rahmen vorzusehen, der als Baueinheit zusammen mit zugeordneten Solarmoduln, Batterie(n) und Minilämpchen auch außerhalb des Fahrzeugs - notfalls als Ta­ schenlampe - verwendbar ist. Diese weiterentwickelte Sonnenblende besteht - im Gegensatz zu einer Sonnenblende gemäß der US-PS 6,012,757 - aus zwei z. B. durch Schnappverschluß miteinander verbundenen Gehäuseteilen, um die in der Sonnenblende vorhandenen Bauteile bei Bedarf austauschen zu können.
Alle diese bekannten Sonnenblenden weisen einen verhältnismäßig dicken Querschnitt auf. Um diesen Querschnitt zu verringern, befindet sich in der erfindungsgemäßen Sonnenblende 1 in der Ausführung gemäß Fig. 1 ein Walzenkörper 6, auf dem auf einem Trägermaterial 7 eine größere Anzahl von rollbaren Dünnschichtelementen 7a ab- und wieder aufrollbar ange­ ordnet sind. Diese Dünnschichtelemente 7a dienen als Solarzellen zur Energieerzeugung, als Energiespeicher und gegebenenfalls als Energieverbraucher. Dabei bleibt es dem Fachmann überlassen, in welcher Weise er die verschiedenen Dünnschichtelemente 7a arrangiert, z. B. nebeneinander oder schichtweise aufeinander (als Laminat), da es auch davon abhängt, ob die Sonnenblende 1 vor allem mehr Energie (zum sofortigen Verbrauch) erzeugen oder etwa für den Verbrauch außerhalb des Fahrzeugs mehr speichern soll.
Das Abrollen und Wiederaufrollen des Trägermaterials 7 mit den Dünnschichtelementen 7a auf den Walzenkörper 6 kann rein mechanisch in bekannter Weise über Zugschnüre erfolgen. Insbesondere für eine elektrische oder eine hydraulische bzw. pneumatische Betätigung, die auch automatisch oder absatzweise erfolgen kann, wird das Tragmaterial 7 mit den Dünn­ schichtelementen 7a an seinen beiden Längsseiten mit einer teleskopisch ausziehbaren Füh­ rungsschiene 8 verbunden, von der jedes einzelne Schienenteil 8a mit dem jeweils zugeordne­ ten Teil des Tragmaterials 7 mit Dünnschichtelementen 7a (als Laminat) gekoppelt ist. Über jeweils mindestens eine seitlich herausragende Nase 8b oder einen ähnlichen Anschlag, die in einer Innennut des umhüllenden benachbarten Schienenteils 8a geführt wird, wird in bekann­ ter Weise dabei verhindert, dass die einzelnen Schienenteile 8a sich voneinander trennen, wo­ bei diese Nase 8b auf einen die Nut beendenden Anschlag gelangt und dadurch das benach­ barten Schienenteil 8a mitnimmt. Die Anzahl der Schienenteile 8a hängt von der gewünschten Endlänge des Trägermaterials 7 mit den Dünnschichtelementen 7a ab. Wenn der Walzenkör­ per 6 baulich ausreichend außerhalb der Aussparung 3 für den Rahmen 5a des herausnehmba­ ren Kosmetikspiegels 4 oder dergleichen angebracht ist und das auf dem Walzenkörper 6 an­ gebrachte Trägermaterial 7 mit den Dünnschichtelementen 7a praktisch keinen wesentlichen Platz innerhalb der Sonnenblende 1 beansprucht, beschränkt sich deren Dicke insoweit auf die Tiefe des für den Rahmen 5a des Kosmetikspiegels 4 benötigten Raumes. Der nicht für den Kosmetikspiegel-Rahmen 5a sowie für den Walzenkörper 6, eventuell für dessen Antriebsmo­ tor und eine Pumpe (soweit diese nicht im Walzenkörper Platz finden), und das Trägermate­ rial 7 mit den Dünnschichtelementen 7a und deren Führungsschiene 8 erforderliche Platz 1a innerhalb der Sonnenblende 1 kann, sofern er nicht für andere Zwecke benötigt wird, etwa für eine (nicht dargestellte) Anti-Static-Reinigungsleiste quer zum Trägermaterial 7 mit den Dünnschichtelementen 7a, durch die dieses beim Aus- und Einfahren zu Reinigungszwecke gezogen wird, ein Polster z. B. aus Schaumstoff oder einem anderen Material erhalten und so die Gefährdung der Fahrzeug-Insassen bei einem Auffahrunfall verringern helfen. Im übrigen wird auf diese Weise die Herstellung einer Zusatz-Sonnenblende gespart, die mit der Son­ nenblende gemäß der DE 40 03 399 C2 verbunden und deren Größe im Gegensatz zu der er­ findungsgemäßen mit Trägermaterial 7 und Dünnschichtelementen 7a unveränderlich ist.
Anstatt das Trägermaterial 7 mit den Dünnschichtelementen 7a von einem Walzenkörper ab­ zurollen und wieder auf ihn aufzurollen, besteht, wie in Fig. 2 dargestellt, das Trägermaterial 7' mit den Dünnschichtelementen 7a lamellenartig im Innern der Sonnenblende 1 anzuordnen, wobei der für den Walzenkörper 6 vorgesehene Platz für das lamellenartig ausgebildete Trä­ germaterial 7' mit den mit geringem Abstand aneinander gelegten Dünnschichtelementen 7a zur Verfügung steht. Auch in diesem Fall sichern die teleskopisch ausziehbaren Führungs­ schienen 8 zu beiden Längsseiten des Trägermaterials 7 mit den Dünnschichtelementen 7a einwandfrei deren jeweils vorgesehene Stellung in gleicher Weise wie bei der Verwendung des Walzenkörpers 6. Als Trägermaterial 7' für die Lamellen kann an die Stelle von Glas ein glasartiger Kunststoff oder ein Kunststofftuch treten, auf die die Dünnschichtelemente 7a aufgetragen und auf deren Rückseite gegebenenfalls auflaminiert werden können.
Als Dünnschichtelemente 7a für die Verwendung in der Sonnenblende 1 werden neuentwi­ ckelte Dünnschicht-Solarmoduln mit monokristallinen oder polykristallinen Solarzellen ge­ wählt. Als Trägermaterial 7 kann z. B. ein weiches und geschmeidiges, nicht gewebtes Scrim- Tuch aus Polyesterfasern oder Taffeta, ein leichter Webstoff für Laminate, genommen wer­ den. Falls erforderlich, werden an diesem Trägermaterial 7 auch wiederaufladbare Lithium- Dünnfilm-Batterien (gemäß der US-PS 5,569,520) zum Speichern der in den Solarzellen er­ zeugten elektrischen Energie angebracht. Ebenfalls könnten hier bei Bedarf als (minimale) Energieverbraucher organische flache und flexible Leuchtdioden (OLED) oder Leuchtdioden aus organischen Makromolekülen (PLED) vorgesehen werden, deren Funktion auf deren selbstleuchtenden Eigenschaften basieren.
Die Aussparung 3 in der zum Innenraum des Fahrzeugs gerichteten Rückseite der herunter geklappten Sonnenblende 1 beherbergt als Baueinheit 5 einen aus der Aussparung 3 aus­ rastbaren Rahmen 5a zur Aufnahme eines flachen Bauteils 4 wie z. B. eines Kosmetikspiegels, eines - gegebenenfalls dahinter liegenden - Flachbildschirms oder dergleichen zusammen mit mindestens einem Dünnschicht-Solarmodul, mit flachen und flexiblen Leuchtdioden 5b und mit einer Dünnfilm-Batterie bzw. einem Dünnfilm-Hochleistungskondensator (etwa gemäß US-PS 6,104,597), um diese Baueinheit 5 auch außerhalb des Fahrzeugs für längere Zeit als Taschenlampe verwenden zu können. Um die gespeicherte Energie nicht unnötig zu verbrau­ chen, sind die Leuchtdioden 5b der Sonnenblende 1 - wahlweise auch einzeln - ausschaltbar angeordnet, z. B. durch Schließen des Sonnenblendendeckels 5c. Es bleibt dem Konstrukteur überlassen, ob die energieleitenden Verbindungen einzelner Solarmoduln bzw. Solarmodul­ gruppen abschnittsweise zu einer Dünnfilm-Batterie oder gleich zu einem oder mehreren Dünnfilm-Hochleistungskondensatoren geführt werden, von denen mindestens einer in der ausrastbaren Baueinheit 5 vorgesehen ist, wobei es gleich ist, ob das Trägermaterial 7 bzw. 7' für die Dünnfilmelemente 7a auf einem Walzenkörper 6 ab- und wieder aufrollbar oder lamel­ lenartig in der Sonnenblende 1 untergebracht ist, da diese Baueinheit 5 "autark" ist und ledig­ lich durch sein Einrasten in die Aussparung 3 seien Kontakt mit den Solarmoduln auf dem Trägermaterial 7 bzw. 7' erhält. Insbesondere für eine Verwendung der ausrastbaren Bauein­ heit 5 als Taschenlampe sollte ein Steckanschluß 9 am bzw. im Sonnenblendendeckel 5c an­ gebracht sein, um einerseits beliebigen Energieverbrauchern im und außerhalb des Fahrzeugs Energie zuführen zu können, andererseits aber auch in der Lage zu sein, Energie der Fahr­ zeugbatterie zuzuführen oder von dort zu entnehmen, wenn der mindestens eine Dünnfilm- Hochleistungskondensator nicht mit genügend Energie für eine Verwendung außerhalb des Fahrzeugs aufgeladen ist. Dem steht nicht entgegen, dass bei Bedarf eine weitere Steckdose an der Sonnenblende 1 vorgesehen werden kann, um auch nach Entfernen der Baueinheit 5 Energie an Verbraucher oder die Fahrzeugbatterie abgeben zu können.
Der in der Baueinheit 5 vorgesehene Bildschirm kann zum Empfang von Daten mit Hilfe ei­ ner in der Sonnenblende 1 integrierten GMS- oder GPS-Technik erfolgen und zur Kurzin­ formation bei einem Taxi, als Leuchtband, als Telematik und dergleichen ausgebildet sein. Eine digitale CAD/CAM-Kamera kann Bilder aufzeichnen und so eine Kommunikation zwi­ schen mindestens zwei Menschen auf visuelle Art und Weise ermöglichen. OLED- und/oder PLED-Bildschirm mit Kamera sind UMTS-fähig und bewirken somit eine schnellere Kom­ munikation.
Auch sollte hier ein magnetischer Datentransfer zur Verbindung mindestens zweier Systeme ohne elektronischen Kontakt möglich sein. Wenn der Platz auf dem Bildschirm der Bauein­ heit 5 nicht ausreicht, können die entkoppelten digitalen Schaltungen mit Hilfe eines Solar­ clips magnetisch übertragen werden. Die Magnetfelder werden von winzigen Spulen im Chip gesendet und wieder empfangen.
Um dem vom Designer gewünschten "normalen" Aussehen der Sonnenblende 1 Rechnung zu tragen, kann die in Fahrtrichtung weisende Seite der heruntergeklappten Sonnenblende 1 im Bereich der Solarmoduln eine lichtdurchlässige Folie mit einer die Lichtdurchlässigkeit nicht behindernden Einfärbung aufweisen, wie dies in der DE 198 55 258 A1 beschrieben ist.
Das allgemeine elektrische Schaltschema für eine Sonnenblende mit Solarzellen bzw. Solar­ moduln ist dem Fachmann geläufig. Es beinhaltet M(aximum) P(ower) P(oint)-Regler, Rück­ stromschutzdiode, Schalter, Energiespeicher, Converter als Aufwärts-/Abwärtswandler für einen DC-Motor bzw. als Wechselrichter für Drehstrom und Mehrphasenstrom, organische und polymere Leuchtdioden als Energieverbraucher sowie den Widerstand als Last ganz all­ gemein.
Die jeweilige Auswahl der einzelnen Schaltelemente ist abhängig auch von der Energiemenge, die in der Sonnenblende 1 erzeugt wird, von der Anzahl der Sonnenblenden im Fahrzeug sowie von Art und Anzahl der Verbraucher, z. B. für die herausnehmbare Baueinheit 5, für eine Verwendung der Sonnenblende 1 außerhalb des Fahrzeugs und wenn die beschriebene Dünnelemente-Technik nicht nur bei der mindestens einen Sonnenblende 1, sondern z. B. auch am bzw. hinter dem Fahrzeughimmel zusätzlich verwendet werden soll, um die Energieerzeu­ gung für weitere Verbraucher wie etwa einen Elektrolyseur oder eine Brennstoffzelle zu er­ höhen.
Die für eine Sonnenblende beschriebene Technik lässt sich nicht nur bei Kraftfahrzeugen aller Art, sondern - bei entsprechender eventuell notwendiger baulichen Umgestaltung - auch z. B. bei Bahn, Schiff und Flugzeug verwenden. Eine streifenförmige Brennstoffzelle, vorzugswei­ se eine streifenförmige Membran-Brennstoffzelle, verbrennt Energie aus einer Wasserstoff- Patrone und versorgt so bei Höchstverbrauch-Zeiten, wenn die zur Verfügung stehende Ener­ gie knapp ist, als Ergänzung zu der Elektrizität aus den Solarzellen den Energiespeicher zu­ sätzlich mit Elektrizität aus der Brennstoffzelle.

Claims (18)

1. Sonnenblende für Fahrzeuge mit einem im Bereich des oberen Längsrandes angeordneten, aus dem Fahrzeug ausrastbaren Schwenklager sowie mit einer Aussparung in der in herunter geklappter Stellung nach innen gerichteten Seite der Sonnenblendenfläche zur Aufnahme mindestens eines flachen Bauteils, die Solarmoduln, mindestens einen von den Solarmoduln aufladbaren Energiespeicher sowie einen Steckanschluß aufweist, um die gespeicherte Energie einem Energieverbraucher und/oder dem Energiespeicher des Fahrzeugs zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Sonnenblendenkörpers (1) ein Walzenkörper (6) vorgesehen ist, auf dem auf einem Trägermaterial (7) mehrere rollbare Dünnschichtelemente (7a) mit unterschiedlichen Funktionen als Solarzellen zur Energieerzeugung, als Energiespeicher und als Energieverbraucher (5b) vom Walzenkörper (6) ab- und wieder aufrollbar angeordnet sind.
2. Sonnenblende für Fahrzeuge mit einem im Bereich des oberen Längsrandes angeordneten, aus dem Fahrzeug ausrastbaren Schwenklager sowie mit einer Aussparung in der in herunter geklappter Stellung nach innen gerichteten Seite der Sonnenblendenfläche zur Aufnahme mindestens eines flachen Bauteile, die Solarmoduln, mindestens einen von den Solarmoduln aufladbaren Energiespeicher sowie einen Steckanschluß aufweist, um die gespeicherte Energie einem Energieverbraucher und/oder dem Energiespeicher des Fahrzeugs zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Sonnenblendenkörpers (1) auf einem auseinanderziehbaren lamellenartigen Trägermaterial (7') mehrere rollbare Dünnschichtelemente (7a) mit unterschiedlichen Funktionen als Solarzellen zur Energieerzeugung, als Energiespeicher und als Energieverbraucher (5b) angeordnet sind.
3. Sonnenblende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Trägermaterials (7; 7') an dessen beiden Längsseiten jeweils mit dem freien Ende einer teleskopisch ausziehbaren Führungsschiene (8) verbunden ist, deren nicht mehr ausziehbares Endteil an der Innenwand des Sonnenblendenkörpers (1) fest angebracht ist.
4. Sonnenblende nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsleiste (8) für ein Aus- und Einziehen des Trägermaterials (7; 7') von Hand, elektrisch oder pneumatisch bzw. hydraulisch betätigbar ausgebildet ist.
5. Sonnenblende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarmoduln monokristalline Solarzellen aufweisen.
6. Sonnenblende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarmoduln polykristalline Solarzellen aufweisen.
7. Sonnenblende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (7; 7') für die Solarzellen aus Scrim-Tuch besteht, das mit beidseitig aufgebrachten Schichten ein Laminat bildet.
8. Sonnenblende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (7; 7') für die Solarzellen aus Taffeta besteht, das mit beidseitig aufgebrachten Schichten ein Laminat bildet.
9. Sonnenblende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das flache Bauteil in der Aussparung (3) des Sonnenblendenkörpers (1) ein Kosmetikspiegel (4) und/oder ein Bildschirm ist.
10. Sonnenblende nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Baueinheit (5) aus flachem Bauteil (4), rollbaren Solarzellen, rollbarem Energiespeicher sowie organischen (OLED) und/oder polymeren (PLED) Leuchtdioden (5a) besteht, die von einem Rahmen (5a) eingefasst ist, der in den Sonnenblendenkörper (1), beziehungsweise in deren Deckel, ein- und ausrastbar angeordnet ist.
11. Sonnenblende nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen und/oder polymeren Leuchtdioden (5a) rollbar sind.
12. Sonnenblende nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen und/oder polymeren Leuchtdioden (5a) schaltbar sind.
13. Sonnenblende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass rollbare Micro Miniature-Batterien vorgesehen sind.
14. Sonnenblende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass rollbare Thin Film Lithium-Batterien vorgesehen sind.
15. Sonnenblende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sammelspeicher (Dünnfilm-Hochleistungskondensator) für die gesamte in den Solarzellen erzeugte Energie vorgesehen ist.
16. Sonnenblende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass energieführende Leitungen vom Solarmodul über den Energiespeicher zum Steckanschluß (9) am bzw. im Sonnenblendendeckel (5c) führend vorgesehen sind.
17. Sonnenblende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Sonnenblendenkörpers (1) eine Anti Static-Reinigungsleiste vorgesehen ist, durch die das Trägermaterial (7; 7') mit den Dünnschichtelementen (7a) beim Aus- und Einfahren zum Reinigen hindurchgeführt wird.
18. Sonnenblende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine streifenförmige Membranbrennstoffzelle den Energiespeicher mit Elektrizität versorgt.
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