DE102008053969A1 - Protection device i.e. sun protective roller blind, for motor vehicle i.e. passenger car, has protection element moving between protection position and another position using adjustment device including actuators with shape memory element - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung, insbesondere eine Sonnenschutzeinrichtung, für ein Fahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, mit einem Schutzelement, welches mittels einer wenigstens einen Aktor umfassenden Verstelleinrichtung zwischen einer Schutzstellung und einer weiteren Stellung bewegbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer derartigen Schutzeinrichtung.The The present invention relates to a protective device, in particular a Sun protection device, for a vehicle, in particular a motor vehicle, with a protective element, which by means of at least one actuator comprehensive adjustment movable between a protective position and another position is. Furthermore, the invention relates to a vehicle with a such protective device.
Vorliegend richtet sich das Interesse insbesondere auf ein Sonnenschutzrollo für eine Heckscheibe eines Personenkraftwagens. Solche Rollos sind bereits bekannt und weisen ein Auszugsmaterial auf, welches zwischen einer Nichtgebrauchsstellung und einer Schutzstellung bewegbar ist. Dabei wird das Auszugsmaterial in der Regel mittels einer Wickelwelle auf- bzw. abgewickelt.present The interest is directed in particular to a sunscreen for one Rear window of a passenger car. Such blinds are already known and have a statement material which between a Non-use position and a protective position is movable. there The extract material is usually by means of a winding shaft wound up or unwound.
Des Weiteren ist es bekannt, dass zum Auf- und Abwickeln des Auszugsmaterials Elektromotoren eingesetzt werden. Ein Nachteil gerade dieser Lösung besteht dabei in der Akustik bzw. in Geräuschen, die durch den Elektromotor beim Verstellen des Auszugsmaterials erzeugt werden. Des Weiteren beanspruchen Elektromotoren verhältnismäßig viel Bauraum und zeichnen sich ferner durch ein relativ großes Gewicht aus.Of Furthermore, it is known that for winding and unwinding of the pullout material Electric motors are used. A disadvantage of this very solution exists while in the acoustics or in noises, by the electric motor when adjusting the pullout material be generated. Furthermore claim electric motors relatively much space and are also characterized by a relatively large weight.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzeinrichtung sowie ein Fahrzeug mit einer Schutzeinrichtung zu schaffen, bei welcher und welchem Maßnahmen getroffen sind, die ein geräuschreduziertes Verstellen des Auszugselements gewährleisten.Of the present invention is based on the object, a protective device and to provide a vehicle with a protective device in which and what measures are taken, which is a noise reduced Ensure adjustment of the pull-out element.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schutzeinrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein Fahrzeug, welches die Merkmale nach Patentanspruch 12 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den unabhängigen Ansprüchen angegeben.These The object is achieved by a Protective device with the features according to claim 1 and by a vehicle having the features of claim 12, solved. Advantageous embodiments of the invention are specified in the independent claims.
Eine erfindungsgemäße Schutzeinrichtung, insbesondere Sonneschutzeinrichtung, für ein Fahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, umfasst ein Schutzelement, welches mittels einer wenigstens einen Aktor umfassenden Verstelleinrichtung zwischen einer Schutzstellung und einer weiteren Stellung bewegbar ist. Dabei umfasst der Aktor wenigstens ein Formgedächtniselement.A Guard according to the invention, in particular Sun protection device, for a vehicle, in particular a motor vehicle, comprises a protective element, which by means of at least one actuator comprehensive adjustment movable between a protective position and another position is. In this case, the actuator comprises at least one shape memory element.
Der erfindungsgemäße Effekt wird mit anderen Worten dadurch erzielt, dass dem Aktor, mittels welchem das Auszugselement bewegbar ist, ein Aktorelement zugeordnet ist, welches aus einem auf dem Formgedächtniseffekt beruhenden Material ausgebildet ist. In vorteilhafter Weise wird hierdurch die Möglichkeit bereitgestellt, das Auszugselement im Vergleich zum Stand der Technik geräuschreduziert zu verstellen, da die Umformung des Formgedächtniselements praktisch geräuschlos ausgeführt bzw. das Formgedächtniselement geräuschlos angesteuert werden kann. Ein weiterer Vorteil des Einsatzes eines derartigen Formgedächtniselements besteht in der Reduktion des Gewichts und des notwendigen Bauraums im Vergleich zu der Verwendung von beispielsweise einem Elektromotor. Schließlich kann durch Einsatz des Formgedächtniselements eine bauteilreduzierte und gegebenenfalls kostenreduzierte Schutzeinrichtung geschaffen werden.Of the effect according to the invention is achieved in other words that the actuator, by means of which the extension element is movable, an actuator element is assigned, which is made of a material based on the shape memory effect is trained. Advantageously, thereby the possibility provided, the extract element compared to the prior art noise reduced Adjust because the deformation of the shape memory element virtually noiseless accomplished or the shape memory element noiseless can be controlled. Another advantage of using a such shape memory element consists in the reduction of weight and the necessary installation space in comparison to the use of, for example, an electric motor. After all can by using the shape memory element a component-reduced and optionally cost-reduced protective device be created.
Unter dem Formgedächtniselement wird hier ein Aktorelement verstanden, dessen Formwandlung auf der Temperaturabhängigen bzw. Spannungsabhängigen Gitterumwandlung zweier verschiedener Kristallstrukturen eines Werkstoffes basiert. Durch ein derartiges Formgedächtniselement ist es möglich, bei Erwärmung bzw. beim Anlegen von elektrischer Spannung eine Verkürzung bzw. eine Ausdehnung des Formgedächtniselements abhängig von den Materialeigenschaften herbeizuführen und dabei relativ große Stellkräfte zu erzeugen.Under the shape memory element Here is an actuator understood whose shape change on the temperature-dependent or voltage-dependent Lattice transformation of two different crystal structures of a material based. By such a shape memory element, it is possible at warming or when applying electrical voltage shortening or an extension of the shape memory element dependent to bring about the material properties and thereby to produce relatively large restoring forces.
Das Formgedächtniselement kann zumindest teilweise aus einer Formgedächtnislegierung, wie beispielsweise aus Nickel-Titanlegierung, gebildet sein (Memory Metalle). Derartige Legierungen beruhen auf dem Effekt, dass sie sich an eine Formgebung trotz nachfolgender starker Verformung „erinnern" können. Durch den Einsatz einer Formgedächtnislegierung kann auf technisch einfache und kostengünstige Weise eine Verstelleinrichtung für das Auszugselement geschaffen werden.The Shape memory element may be at least partially made of a shape memory alloy, such as made of nickel-titanium alloy, be formed (memory metals). such Alloys are based on the effect that they conform to a shape despite subsequent strong deformation can "remember". Through the use of a shape memory alloy can in a technically simple and cost-effective manner an adjustment for the Extract element to be created.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Formgedächtniselement zumindest teilweise aus einem Formgedächtnis-Polymer, insbesondere aus einem organischen Formgedächtnis-polymer, gebildet ist. Auf diesem Wege gelingt es, das Formgedächtniselement in unterschiedlichster Form auszuführen, was sich insbesondere im Hinblick auf die Anpassung der Form des Formgedächtniselements an den zur Verfügung stehenden Bauraum besonders vorteilhaft erweist.alternative or additionally it can be provided that the shape memory element at least partially from a shape memory polymer, in particular from an organic shape memory polymer is formed. In this way, it succeeds in the shape memory element in a variety of To perform form especially with regard to the adaptation of the form of the Shape memory element at the disposal standing space proves particularly advantageous.
Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das Formgedächtniselement als Federelement ausgebildet ist. Dabei kann das Formgedächtniselement beispielsweise in Form einer Schraubfeder ausgebildet sein. Durch derartige Ausgestaltung des Formgedächtniselements können zum einen etwaige Vibrationen bzw. Schwingungen des Auszugselements beispielsweise während einer Fahrt durch das Formgedächtniselement aufgenommen und somit gedämpft werden. Zum anderen kann auf diese Art und Weise eine mechanische Vorspannung durch das Formgedächtniselement bereitgestellt werden, wodurch das Verstellen des Auszugselements bei entsprechendem Erwärmen des Formgedächtniselements durch die Stellkraft des Federelements unterstützt wird und somit effizient und zuverlässig ausgeführt werden kann.It has been found to be particularly advantageous if the shape memory element is designed as a spring element. In this case, the shape memory element may be formed, for example, in the form of a helical spring. By such a configuration of the shape memory element, on the one hand, any vibrations or oscillations of the extension element can be absorbed, for example during a drive through the shape memory element, and thus damped. On the other hand In this way, a mechanical bias can be provided by the shape memory element, whereby the adjustment of the extract element is supported by a corresponding heating of the shape memory element by the force of the spring element and thus can be carried out efficiently and reliably.
Vorzugsweise ist das Formgedächtniselement mit einem Rückstellelement, insbesondere einer Rückstellfeder, gekoppelt. Dabei kann das Formgedächtniselement in seiner Ausgangsstellung bzw. Ruhestellung durch die Kraft des Rückstellelements mechanisch verformt und somit zusammengedrückt werden. Das Formgedächtniselement kann dann durch Anlegen einer elektrischen Spannung, beispielsweise von Seiten eines Bordnetzes des Fahrzeugs, erwärmt werden und somit eine mechanische Stellkraft erzeugen, indem es in die "gespeicherte" Ausgangslage zurückkehrt. Diese Kraft ist vorzugsweise größer als die Kraft des Rückstellelements, was beispielsweise durch entsprechende Auswahl des Formgedächtnismaterials erzielt werden kann. Bei dieser Ausführungsform kann ferner vorgesehen sein, dass das Formgedächtniselement einerseits an einem im Fahrzeug fest angeordneten Teil oder einem zugeordneten Gehäuse abgestützt oder gehalten und andererseits mit dem Rückstellelement, insbesondere mit der Rückstellfeder verbunden ist, wobei das Rückstellelement mit seinem von dem Formgedächtniselement abgewandten Ende vorzugsweise an einem anderen fest gehaltenen Fahrzeugteil oder dem Gehäuse gehalten oder abgestützt ist. Das Verformen des Formgedächtniselements durch entsprechende Erwärmung hat dann ein Zusammendrücken des Rückstellelements zur Folge, wobei hierdurch eine entsprechende Stellkraft auf das Auszugselement aufgebracht werden kann.Preferably is the shape memory element with a reset element, in particular a return spring, coupled. In this case, the shape memory element in its initial position or rest position by the force of the return element mechanically deformed and thus compressed. The shape memory element can then by applying an electrical voltage, for example from the side of an electrical system of the vehicle, are heated and thus a mechanical force generate by returning to the "stored" starting position. This force is preferably greater than the force of the return element, what for example, by appropriate selection of the shape memory material can be achieved. In this embodiment, it may further be provided that the shape memory element on the one hand on a fixed part in the vehicle or one associated housing supported or held and on the other hand with the return element, in particular with the return spring is connected, wherein the return element with its from the shape memory element opposite end preferably on another firmly held vehicle part or the housing held or supported is. Deforming the shape memory element by appropriate heating then has a squeezing of the return element Result, thereby a corresponding force on the Extract element can be applied.
Vorzugsweise ist die Schutzeinrichtung als Rollo, insbesondere Sonnenschutzrollo, ausgebildet, welches eine Wickelwelle zum Auf- und Abwickeln des Auszugselements aufweist. Somit kann auf technisch einfache Weise eine zuverlässige und kostenreduzierte Schutzeinrichtung geschaffen werden, bei welcher das Auszugselement bzw. Auszugsmaterial durch einfaches Auf- oder Abwickeln verstellt werden kann. Alternativ kann die Schutzeinrichtung als Faltenbalgeinrichtung und das Auszugselement als Faltenbalg ausgebildet sein.Preferably is the protective device as a roller blind, in particular sunscreen, formed, which a winding shaft for winding and unwinding of the Has pull-out elements. Thus, in a technically simple way a reliable one and cost-reduced protective device are created in which the extract element or extract material by simple up or Unwinding can be adjusted. Alternatively, the protective device as a bellows device and the pull-out element as a bellows be educated.
Bezüglich der Ausgestaltung der Verstelleinrichtung kann vorgesehen sein, dass der Aktor über ein Stellelement der Verstelleinrichtung mit dem Auszugselement, insbesondere mit der Wickelwelle oder einem an einem der Wickelwelle gegenüberliegenden Ende des Auszugselements angeordneten Auszugsstab, gekoppelt ist. Hierdurch kann die Anordnung des Aktors bezüglich des Auszugselements optimiert werden. Des Weiteren wird somit mechanische Stabilität selbst beim Verstellen eines relativ großen Auszugselements erzielt.Regarding the Design of the adjustment can be provided that the actor over one Control element of the adjusting device with the extract element, in particular with the winding shaft or one opposite to one of the winding shaft End of the extension element arranged extension rod, is coupled. As a result, the arrangement of the actuator with respect to the extract element optimized become. Furthermore, thus mechanical stability itself achieved when adjusting a relatively large extract element.
Um das Verstellen des Auszugselements zwischen der Schutzstellung und der weiteren Stellung auf technisch einfache Weise zu ermöglichen, kann das Stellelement mit dem Aktor und dem Auszugselement, insbesondere mit der Wickelwelle oder dem Auszugsstab, jeweils gelenkig verbunden sein. Eine im Wesentlichen lineare Bewegung bzw. Kraftaufbringung des Formgedächtniselements in einer ersten Richtung kann dann eine lineare Bewegung des Auszugselements in einer zweiten Richtung zur Folge haben. Das Auszugselement kann ferner mittels der Verstelleinrichtung in einer Richtung bewegbar sein, welche Senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Aktors verläuft. Hierdurch kann eine kompakte und Bauraum sparende Verstelleinrichtung in Bewegungsrichtung des Auszugselements geschaffen werden.Around the adjustment of the extract element between the protective position and to enable the further position in a technically simple manner can the actuator with the actuator and the extractor element, in particular with the winding shaft or the extension rod, each articulated be. A substantially linear movement or force application the shape memory element in a first direction can then be a linear movement of the extract element in a second direction result. The extract element can further movable by means of the adjusting device in one direction which is perpendicular to a direction of movement of the actuator. hereby can be a compact and space-saving adjustment in the direction of movement of the extract element are created.
Vorzugsweise weist das Stellelement wenigstens ein Zwischengelenk auf. Dabei kann das Stellelement wenigstens zwei Stellteile aufweisen, welche mittels des Zwischengelenkes bevorzugt schwenkbar miteinander verbunden sind. Somit kann ein Auszugselement verstellt werden, dessen Abmessung in Verstellrichtung deutlich größer als dessen Breite ist.Preferably the actuator has at least one intermediate joint. there the actuator may have at least two actuators, which preferably pivotally connected to each other by means of the intermediate joint are. Thus, an extract element can be adjusted whose dimension in adjustment considerably larger than whose width is.
Vorzugsweise ist der Aktor, insbesondere das Formgedächtniselement, mit einer Gleichspannungsquelle, vorzugsweise mit einem Bordnetz des Fahrzeugs, bevorzugt mit einer 12 Volt-Gleichspannungsquelle, elektrisch koppelbar. Hierdurch kann eine im Fahrzeug ohnehin bereits vorhandene Gleichspannungsquelle zum Erwärmen des Formgedächtniselements genutzt werden, indem das Formgedächtniselement als Ohmscher Widerstand mit Strom beaufschlagt wird. Bei dieser Ausführungsform kann das Formgedächtnismaterial, aus welchem das Formgedächtniselement ausgebildet ist, an die Bordnetzspannung des Fahrzeugs derart angepasst werden, dass sich das Formgedächtniselement beim Anlegen der Bordnetzspannung unmittelbar verformt und entsprechende Stellkraft zum Verstellen des Auszugselements aufbringen kann. Dabei wird jedoch die nötige Grenztemperatur des Gedächtniselements derart ausgewählt, dass verhindert wird, dass sich das Formgedächtniselement beispielsweise bei Sonneneinstrahlung verformt. Ferner kann vorgesehen sein, dass das Formgedächtniselement über einen elektrischen Schalter mit der Bordnetzspannung koppelbar ist, welcher mittels einer vom Fahrer betätigbaren Bedieneinheit angesteuert werden kann. Somit wird dem Fahrer die Möglichkeit eingeräumt, das Auszugselement selbst durch entsprechende Betätigung der Bedieneinheit zu verstellen.Preferably is the actuator, in particular the shape memory element, with a DC voltage source, preferably with a vehicle electrical system of the vehicle, preferably with a 12 volt DC voltage source, electrically coupled. This can be a in the vehicle already existing DC voltage source for Heat the shape memory element be used by the shape memory element as an ohmic Resistor is energized. In this embodiment can the shape memory material, from which the shape memory element is formed, adapted to the vehicle electrical system voltage of the vehicle so be that the shape memory element when applying the vehicle electrical system voltage directly deformed and corresponding Force can apply for adjusting the extract element. It will but the necessary Limit temperature of the memory element so selected that prevents the shape memory element, for example deformed during sun exposure. Furthermore, it can be provided that the shape memory element over a electrical switch with the vehicle electrical system voltage can be coupled, which by means of a driver operable Control unit can be controlled. Thus, the driver is the Possibility granted that Extract element itself by appropriate operation of the control unit adjust.
Es hat sich ferner als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn eine Arretiereinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher das Auszugselement in wenigstens einer Stellung arretierbar ist. Das Auszugselement kann insbesondere in der Schutzstellung sowie in der weiteren Stellung, insbesondere in einer Nichtgebrauchsstellung, arretierbar sein. Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Arretiereinrichtung derart ausgebildet ist, dass das Auszugselement in wenigstens einer Zwischenstellung arretierbar ist. Somit kann eine Mehrzahl von Stellungen des Auszugselements bereitgestellt werden, wodurch die Funktionalität der Schutzeinrichtung erhöht werden kann. Zwischenstellungen des Auszugsmaterials können aber auch dergestalt gewährleistet werden, dass mehrere Formgedächtniselemente vorgesehen sind, welche in Reihe miteinander gekoppelt sind. Bei dieser Ausführungsform kann jedes Formgedächtniselement separat bzw. einzeln mit der Gleichspannungsquelle koppelbar sein, wodurch eine relativ hohe Auflösung des Aktors erreicht werden kann. Die Anzahl von Zwischenstellungen des Auszugselements entspricht dann der Anzahl der Formgedächtniselemente. Durch die einzelne Ansteuerung der Formgedächtniselemente kann folglich praktisch beliebige Zwischenstellung des Auszugselements zwischen der Schutzstellung und der weiteren Stellung erreicht werden.It has also been found to be particularly advantageous when a Locking device is provided, by means of which the pullout element can be locked in at least one position. The extract element especially in the protective position and in the further position, especially in a non-use position, be locked. Furthermore, it is preferably provided that the locking device is formed such that the extraction element in at least one Intermediate position can be locked. Thus, a plurality of positions be provided of the extract element, whereby the functionality of the protective device elevated can be. Intermediate positions of the extract material but can also guaranteed be that multiple shape memory elements are provided, which are coupled together in series. At this embodiment can any shape memory element be separately or individually coupled to the DC voltage source, resulting in a relatively high resolution of the actuator can be achieved. The number of intermediate positions the extract element then corresponds to the number of shape memory elements. By the individual control of the shape memory elements can consequently virtually any intermediate position of the extract element between the protective position and the other position can be achieved.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, insbesondere Kraftwagen umfasst die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung oder eine bevorzugte Ausgestaltung davon, wobei die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und insbesondere deren Vorteile auch für das erfindungsgemäße Fahrzeug gelten sollen.One vehicle according to the invention, in particular motor vehicle comprises the protective device according to the invention or a preferred embodiment thereof, wherein with reference to the protective device according to the invention presented preferred embodiments and in particular their advantages also for the vehicle according to the invention should apply.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of a preferred embodiment as well as with the attached Drawings. Showing:
In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In The figures are the same and functionally identical elements with the provided the same reference numerals.
Ein
in
Bezugnehmend
auf
Das
Rollo
Die
Verstelleinrichtung
Der
erste und der zweite Aktor
Um
eine entsprechende Erwärmung
des jeweiligen Formgedächtniselements
In
einem Ausgangszustand bzw. einer Ruhestellung ist das Formgedächtniselement
Somit
ist die Schutzstellung und die Nichtgebrauchsstellung des Auszugsmaterials
Bei
der Auswahl des Formgedächtnismaterials,
aus welchem die Formgedächtniselemente
Die
Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Insbesondere die Anordnung des Rollos
Claims (13)
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ID=40577290
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2008
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