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Die
Erfindung betrifft eine Rolloanordnung für ein Fahrzeugdach nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Eine
derartige Rolloanordnung ist beispielsweise aus der
DE 101 55 167 A1 bekannt
und dient insbesondere zur Abschattung von Dachausschnitten, die
jeweils mittels eines transparenten Schiebedachdeckels verschließbar sind.
Diese Rolloanordnung umfasst zwei Rollobahnen, die jeweils auf eine Wickelwelle
aufwickelbar bzw. von einer Wickelwelle abwickelbar sind. Die Wickelwellen
sind jeweils beispielsweise über
ein Stirnradgetriebe mit einem Elektromotor verbunden. Des Weiteren
umfasst die Rolloanordnung ein Seilzugsystem, das für jede Rollobahn
zwei Seilzüge
aufweist, die in Ausziehrichtung auf einen Zugspriegel wirken, der
an dem der jeweiligen Wickelwelle abgewandeten Ende der betreffenden
Rollobahn angeordnet ist. Die einer Rollobahn zugeordneten Seilzüge sind
auf eine Seilwinde aufwickelbar, die drehfest mit der betreffenden
Wickelwelle verbunden ist.
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Bei
dieser Rolloanordnung besteht das Problem, dass ein gegebenenfalls
auftretender Winkelversatz zwischen der Achse der Wickelwelle und
der Achse eines mit der Wickelwelle verbundenen Antriebsritzels
des Getriebes zu einem inhomogenen Geräuschverhalten des Rolloantriebs
führen
kann.
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Des
Weiteren ist aus der
DE
10 2004 047 393 A1 eine Rolloanordnung bekannt, bei der
eine Wickelwelle zum Aufwickeln einer Rollobahn mittels eines Elektromotors
antreibbar ist, der in der rohrförmig
ausgebildeten Wickelwelle angeordnet ist und über ein Planetengetriebe auf
die Wickelwelle wirkt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gemäß der einleitenden Gattung
ausgeführte Rolloanordnung
mit einem optimierten Antrieb zu schaffen.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die
Rolloanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Der
Kern der Erfindung besteht mithin darin, einen gegebenenfalls auftretenden
Winkel- und/oder Parallelversatz zwischen der Achse der Wickelwelle und
der Achse des Antriebsritzels der Wickelwelle durch Einsatz einer
diese beiden Elemente verbindenden Antriebswelle mit mindestens
einem Kraftumlenkbereich auszugleichen. Die Antriebswelle ist torsionssteif
ausgebildet, kann aber durch den Kraftumlenkbereich einen Winkel-
und/oder Parallelversatz zwischen den jeweiligen Achsen der Wickelwelle
und des Antriebsritzels aufnehmen. Eine gegebenenfalls vorliegende
Unwucht der Wickelwelle wird somit nicht auf das Antriebs ritzel übertragen.
Sämtliche
Zahnräder
des Getriebes greifen mithin auch bei einer Unwucht der Wickelwelle
homogen ineinander ein, wodurch wiederum eine homogene Geräuschentwicklung
bei Betätigung
der Rolloanordnung in deren Antriebsbereich gewährleistet ist.
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Die
Rolloanordnung nach der Erfindung kann grundsätzlich eine oder auch mehrere
Rollobahnen umfassen. In letzterem Fall ist vorzugsweise für jede Rollobahn
eine erfindungsgemäß ausgelegte Antriebseinheit
zum Antrieb der jeweiligen Wickelwelle vorgesehen. Denkbar ist es
aber auch, mehrere Wickelwellen mittels eines Elektromotors über ein Verzweigungsgetriebe
anzusteuern.
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Die
mit mindestens einem Kraftumlenkbereich ausgelegte Antriebswelle
kann in vielfältiger Weise
ausgelegt sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Antriebswelle
eine Gelenkwelle, beispielsweise eine Kardanwelle, die mit mindestens einem
Klauengelenk versehen ist. Die Gelenkwelle kann aber auch mit einem
balgartigen Gelenk oder dergleichen versehen sein.
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Alternativ
kann die Antriebswelle auch eine biegsame Welle sein, die torsionssteif
ist, aber einen Winkelversatz zwischen den Achsen der zu verbindenden
Bauelemente ausgleichen kann. Die biegsame Welle kann aus einem
Kunststoffwerkstoff gefertigt sein.
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Um
die Montage der Rolloanordnung nach der Erfindung einfach zu gestalten,
ist die Antriebswelle bei einer speziellen Ausführungsform an einer Lagerhülse fixiert,
die drehfest an dem dem Antriebsritzel zugewandten Ende der Wickelwelle
montiert ist und vorzugsweise als Einsatz ausgebildet ist, der in die
zweckmäßigerweise
rohrartig aus gebildete Wickelwelle bzw. Rollowelle eingesteckt ist
und in ein Innenprofil der Wickelwelle eingreift.
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Die
Lagerhülse
ist bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Rolloanordnung nach der Erfindung drehbar an einem Getriebegehäuse gelagert,
in dem das Antriebsritzel aufgenommen ist. Weitere Lagerelemente
für die
Wickelwelle entfallen damit.
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Wenn
die Rolloanordnung nach der Erfindung ein Seilzugsystem umfasst,
das beim Abwickeln der Rollobahn von der Wickelwelle genutzt wird,
ist es zur Reduzierung der Bauteile vorteilhaft, dass die Lagerhülse als
Seilwinde dient und hierbei zum Aufwickeln des Seils zweckmäßigerweise
einen konischen Bereich umfasst, mittels dessen eine Anpassung der
Aufwickel- bzw. Abwickelgeschwindigkeit des betreffenden Seilzugs
an die sich mit dem Wickelkörperdurchmesser ändernde
Wickelgeschwindigkeit der Rollobahn auf der Wickelwelle erfolgen
kann. Der betreffende Seilzug hat auf dem konischen Bereich ein
zu der Wickelrichtung der Rollobahn auf der Wickelwelle gegensinniges
Wickelverhalten, d.h. bei einem Abwickeln der Rollobahn von der
Wickelwelle wird der Seilzug aufgewickelt und bei einem Aufwickeln
der Rollobahn auf die Wickelwelle wird der Seilzug abgewickelt.
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Das
Getriebegehäuse
kann auch zur direkten drehbaren Lagerung des Antriebsritzels dienen, welches über das
Getriebe mit dem Elektromotor in Verbindung steht, so dass für diese
Zwecke keine separaten Lagerteile erforderlich sind.
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Die
Lagerung des Antriebsritzels kann über einen rohrartigen Lagerabschnitt
erfolgen, in den die Antriebs welle zur Verbindung mit der Wickelwelle drehfest
eingreift.
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Zur
Bauraumoptimierung ist das Getriebe bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Rolloanordnung nach der Erfindung mit mindestens einer Untersetzungsstufe
versehen, wobei der Untersetzungsstufe ein übersetzungsneutrales Überbrückungsritzel nachgeschaltet
ist, das mit dem Antriebsritzel kämmt.
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Durch
diese Auslegung des Getriebes kann erreicht werden, dass die Untersetzung
der Drehzahl des Elektromotors ausschließlich außerhalb des in Fahrzeugquerrichtung
projizierten Wickelbereichs der Rollobahn liegt, so dass das Untersetzungsgetriebe
die Breite der Rollobahn nicht limitiert. Ein aufgrund einer Untersetzung
erfolgender Versatz in Fahrzeugquerrichtung erfolgt ausgehend von
dem Antriebsritzel vorzugsweise erst außerhalb des in Fahrzeugquerrichtung
projizierten Wickelbereichs. Insbesondere ist die Summe aus den
Radien des Antriebsritzels und des übersetzungsneutralen Überbrückungsritzels
größer als
der Radius des von der Rollobahn gebildeten Wickelkörpers im
auf die Wickelwelle vollständig
aufgewickelten Zustand der Rollobahn. Damit kann an dem betreffenden
Fahrzeugdach ein großer
Durchsichtsbereich in Fahrzeugquerrichtung bereitgestellt werden.
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Bei
bisher eingesetzten Getrieben zum Antrieb einer Wickelwelle einer
Fahrzeugdachrolloanordnung bestand nämlich das Problem, dass zur
Untersetzung der Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors ein
mehrstufiges Untersetzungsgetriebe eingesetzt wurde, das die Breite
der Rollobahn limitiert, und zwar dadurch, dass ein zwei Verzahnungen
unterschiedlichen Durchmessers tragendes Untersetzungsritzel direkt
an dem Antriebsritzel der Rollobahn angreift, so dass eine Verzahnung
dieses Untersetzungsritzels in Fahrzeugquerrichtung neben dem Antriebsritzel
der Wickelwelle liegt, was wiederum in diesem Bereich zu Lasten
der möglichen
Breite der Rollobahn geht.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach
der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Zwei
Ausführungsbeispiele
einer erfindungsgemäß ausgelegten
Rolloanordnung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt
und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Draufsicht auf ein Fahrzeugdach;
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2 eine
schematische Draufsicht auf eine Rolloanordnung mit zwei Rollobahnen;
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3 eine
Seitenansicht einer Gehäuseeinheit
eines Antriebsbereichs der Rolloanordnung;
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4 einen
schematischen Schnitt durch eine Antriebseinheit für eine Wickelwelle;
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5 eine
Ankopplung der Wickelwelle an die Antriebseinheit; und
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6 eine
alternative Ausführungsform
einer Ankopplung einer Wickelwelle an eine Antriebseinheit.
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In 1 ist
ein Fahrzeug 10 mit einem Fahrzeugdach 12 dargestellt,
das zwei in Fahrtrichtung X hintereinander angeordnete Dachausschnitte 14 und 16 aufweist,
die jeweils mittels eines transparenten Deckelelementes 18 bzw. 20 verschließbar sind.
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Zur
Abschattung der Dachausschnitte 14 und 16 umfasst
das Fahrzeugdach 12 eine Rolloanordnung 22, die
in 2 in Alleinstellung dargestellt ist. Die Rolloanordnung 22 umfasst
zwei Rollos 24 und 26, die jeweils mit einer Rollobahn 28 bzw. 30 versehen
sind, die aus einem rollbaren textilen Gewebe besteht. Im vorliegenden
Fall sind die Rollobahnen 28 und 30 in einander
abgewandten Richtungen ausziehbar, d. h. die Rollobahn 28,
die dem vorderen Dachausschnitt 14 zugeordnet ist, ist
in Fahrtrichtung X ausziehbar und die Rollobahn 30, die
dem hinteren Dachausschnitt 16 zugeordnet ist, ist entgegen
der Fahrtrichtung X ausziehbar.
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Die
vordere Rollobahn 28 ist an einer vorderen, rohrförmigen Wickelwelle 32 befestigt,
die im Bereich eines mittleren, geschlossenen Dachabschnitts 34 angeordnet
ist, und von dieser abwickelbar bzw. auf diese aufwickelbar. Sie
umfasst an ihrem der Wickelwelle 32 abgewandten Ende einen
vorderen Zugspriegel 36, an dem ein erstes Seilzugsystem 38 mit
zwei Seilzügen 40 und 42 angreift,
die jeweils an einer Rolle 41 bzw. 43 umgelenkt
sind. Die hintere Rollobahn 30 ist an einer ebenfalls in
einem mittleren Dachabschnitt 34 angeordneten, hinteren,
ebenfalls rohrförmigen
Wickelwelle 44 befestigt, auf diese aufwickelbar bzw. von
dieser abwickelbar und an dem der hinteren Wickelwelle 44 abgewandten
Ende mit einem hinteren Zugspriegel 46 versehen, an dem
ein Seilzugsystem 48 angreift, das zwei Seilzüge 50 und 52 umfasst,
die jeweils an einer Rolle 51 bzw. 53 umgelenkt
sind.
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Die
vordere Wickelwelle 32, die der Rollobahn 28 zugeordnet
ist, ist mittels eines ersten Elektromotors 54 antreibbar.
Der Wickelwelle 32 und dem ersten Elektromotor 54 ist
ein erstes Getriebe 56 zwischengeschaltet.
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Des
Weiteren umfasst die Rolloanordnung 22 einen zweiten Elektromotor 58,
der über
ein zweites Getriebe 60 mit der hinteren, der Rollobahn 30 zugeordneten
Wickelwelle 44 gekoppelt ist.
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Beidseits
der vorderen Wickelwelle 32 sind zwei vordere konische
Seilwinden 62 und 65 in drehfester Verbindung
mit der vorderen Wickelwelle 32 angeordnet, auf die jeweils
einer der Seilzüge 40 und 42 des
Seilzugsystems 38 aufwickelbar ist. Beidseits der hinteren
Wickelwelle 44 sind ebenfalls zwei konische Seilwinden 63 und 64 angeordnet,
die drehfest mit der hinteren Wickelwelle 44 verbunden
sind und auf die jeweils einer der Seilzüge 50 und 52 des
Seilzugsystems 48 aufwickelbar ist.
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Die
Seilwinden 62 und 63 und das Getriebe 56 einerseits
und die Seilwinden 64, 65 und das Getriebe 60 andererseits
haben jeweils eine gemeinsame Gehäuseeinheit 66, die
anhand 3 dargestellt ist. Die Gehäuseeinheit 66 umfasst
einen ersten Gehäusebereich 68,
der das Getriebe 56 bzw. 60 und die Seilwinde 62 bzw. 64 aufnimmt
und als Standardbauteil ausgeführt
ist, einen Gehäusebereich 70 für die Seilwinde 63 bzw. 65,
der ebenfalls als Standardbauteil ausgeführt ist, sowie ein die beiden
Gehäusebereiche 66 und 68 miteinander
verbindendes, schwalbenschwanzförmiges
Abstandselement 72, das fahrzeugspezifisch, d. h. projektspezifisch
ausgelegt werden kann. Über
diese Abstandselemente 72 wird der Abstand der beiden Gehäusebereiche 68 und 70 und
der Winkel, den diese beiden Gehäusebereiche
zueinander einnehmen, festgelegt. Das Abstandselement 72 erlaubt
eine präzise
Orientierung der beiden Gehäusebereiche 68 und 70 und
damit der beiden Wickelwellen 32 und 44 zueinander.
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Die
Getriebe 56 und 60, die in dem jeweils zugeordneten
Gehäusebereich 68 aufgenommen sind,
sind, wie in 4 dargestellt ist, jeweils als zweistufiges
Untersetzungsgetriebe ausgebildet, und zwar derart, dass der Elektromotor 54 bzw. 58 an
seiner Ausgangswelle ein Ritzel 74 aufweist, das auf eine
Verzahnung größeren Durchmessers
eines ersten Untersetzungsritzels 76 wirkt, welches die
erste Untersetzungsstufe bildet und wiederum über eine Verzahnung kleineren
Durchmessers auf eine Verzahnung größeren Durchmessers eines zweiten
Untersetzungsritzels 78 wirkt, das die zweite Untersetzungsstufe
bildet. Das zweite Untersetzungsritzel 78 wirkt wiederum
mit seiner Verzahnung kleineren Durchmessers auf ein übersetzungsneutrales Überbrückungsritzel 80,
das mit einem Antriebsritzel 82 in Eingriff steht, das
drehfest mit der Wickelwelle 32 bzw. 44 verbunden
ist.
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Die
Radien des Antriebsritzels 82 und des Überbrückungsritzels 80 sind
so gewählt,
dass deren Summe größer ist
als der Radius eines von der Rollobahn 28 bzw. 30 gebildeten
Wickelkörpers
im vollständig
auf die Wickelwelle aufgewickelten Zustand der jeweiligen Rollobahn 28 bzw. 30.
Dies gewährleistet,
dass die Breite der Rollobahn 28 bzw. 30 in Fahrzeugquerrichtung
nicht durch die Untersetzungsstufen des Untersetzungsgetriebes 56 bzw. 60 beschränkt wird.
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Die
Ankopplung der Wickelwellen 32 und 44 an das jeweils
zugeordnete Antriebsritzel 82 erfolgt, wie in 5 dargestellt
ist, über
eine als Kardanwelle ausgebildete, torsionssteife Antriebswelle 84,
die einerseits mit der jeweiligen Wickelwelle 32 bzw. 44 und
andererseits mit dem jeweiligen Antriebsritzel 82 drehfest
verbunden ist. Die Antriebswelle 84 ist mithin als Gelenkwelle
mit einem in radialer Richtung der Wickelwelle 32 bzw. 44 wirkenden Kraftumlenkbereich
ausgebildet, so dass ein gegebenenfalls auftretender Winkelversatz
zwischen der Achse der jeweiligen Wickelwelle 32 bzw. 44 und
der Achse des jeweiligen Antriebsritzels 82 ausgeglichen
werden kann. Eine derartige Auslegung gewährleistet, dass die Laufruhe
des Antriebsritzels 82 nicht durch die Wickelwelle 32 bzw. 44 beeinträchtigt wird.
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Die
Wickelwelle 32 bzw. 44 weist an ihrem dem Gehäusebereich 68 zugewandten
Ende eine einsatzartige Lagerhülse 86 auf,
in der einerseits die Kardanwelle 84 drehfest fixiert ist
und über
die andererseits die Wickelwelle 32 bzw. 44 an
einem Ringbund 88 des Gehäusebereichs 68 drehbar
gelagert ist. Die Lagerhülse 86 ist
drehfest mit der jeweiligen Wickelwelle 32 bzw. 44 verbunden
und weist hierzu ein Außenprofil
auf, das mit einem Innenprofil der rohrartigen Wickelwelle korrespondiert,
in die sie eingesteckt ist.
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Das
Antriebsritzel 82 hat einen rohrartigen Lagerabschnitt 90, über den
es an dem Gehäusebereich 68 gelagert
ist und in den die torsionssteife Antriebs- bzw. Kardanwelle 84 drehfest
eingreift.
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An
der der Wickelwelle bzw. 44 abgewandten Seite ist das Antriebsritzel 82 drehfest
mit der jeweiligen konischen Seilwinde 62 bzw. 64 verbunden.
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In 6 ist
eine alternative Ausführungsform einer
Anbindung der Wickelwelle 32 bzw. 44 an das Antriebsritzel 82 dargestellt.
Diese Ausführungsform unterscheidet
sich von derjenigen nach 5 dadurch, dass der hülsenartige
Einsatz 86 einen konischen Abschnitt 92 umfasst,
der als Seilwinde für
den jeweils zugeordneten Seilzug 42 bzw. 50 dient.
Eine an der der Wickelwelle 32, 44 abgewandten
Sei te des Antriebsritzels 82 angeordnete Seilwinde kann damit
entfallen. Im Übrigen
entspricht die Ausführungsform
nach 6 derjenigen nach 5.
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- 10
- Fahrzeug
- 12
- Fahrzeugdach
- 14
- Dachausschnitt
- 16
- Dachausschnitt
- 18
- Deckelelement
- 20
- Deckelelement
- 22
- Rolloanordnung
- 24
- Rollo
- 26
- Rollo
- 28
- Rollobahn
- 30
- Rollobahn
- 32
- vordere
Wickelwelle
- 34
- Dachabschnitt
- 36
- Zugspriegel
- 38
- Seilzugsystem
- 40
- Seilzug
- 41
- Rolle
- 42
- Seilzug
- 43
- Rolle
- 44
- hintere
Wickelwelle
- 46
- Zugspriegel
- 48
- Seilzugsystem
- 50
- Seilzug
- 51
- Rolle
- 52
- Seilzug
- 53
- Rolle
- 54
- Elektromotor
- 56
- Getriebe
- 58
- Elektromotor
- 60
- Getriebe
- 62
- Seilwinde
- 63
- Seilwinde
- 64
- Seilwinde
- 65
- Seilwinde
- 66
- Gehäuseeinheit
- 68
- Gehäusebereich
- 70
- Gehäusebereich
- 72
- Abstandselement
- 74
- Ritzel
- 76
- Untersetzungsritzel
- 78
- Untersetzungsritzel
- 80
- Überbrückungsritzel
- 82
- Antriebsritzel
- 84
- Antriebswelle
- 86
- Lagerhülse
- 88
- Ringbund
- 90
- rohrförmiger Lagerabschnitt
- 92
- konischer
Abschnitt