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Die Erfindung betrifft ein Rollosystem für einen Fahrzeuginnenraum mit einer Rollowelle, die in einer fahrzeugseitig fixierbaren Gehäusestruktur drehbar gelagert ist, wobei der Rollowelle stirnseitig eine Drehmomentübertragungseinheit zugeordnet ist, die in montiertem Zustand der Gehäusestruktur drehschlüssig mit einer fahrzeugseitig angeordneten Antriebseinheit zusammenwirkt.
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Ein derartiges Rollosystem ist aus der
DE 10 2007 057 074 A1 bekannt. Das bekannte Rollosystem weist als Gehäusestruktur ein Kassettengehäuse auf, in dem eine flexible Abdeckplane auf einer drehbaren Rollowelle auf- und abwickelbar angeordnet ist. Das Rollosystem dient als Laderaumabdeckung innerhalb eines Fahrzeuginnenraumes eines Personenkraftwagens. Das Kassettengehäuse ist in fahrzeugseitigen Halterungen im Bereich von zwei gegenüberliegenden Seitenwandbrüstungen des Laderaums lösbar gehalten. Einer der beiden fahrzeugseitigen Halterungen ist eine Antriebseinheit in Form eines Elektromotors zugeordnet, der zum Drehen der Rollowelle innerhalb des Kassettengehäuses vorgesehen ist. Um die Drehung der Antriebseinheit auf die Rollowelle zu übertragen, ist im Bereich der fahrzeugseitigen Halterung ein Antriebsritzel vorgesehen, das auf der Antriebswelle des Elektromotors sitzt. Die Rollowelle ist drehschlüssig mit einem weiteren Ritzel verbunden, das stirnseitig an dem Kassettengehäuse gelagert ist. Das Kassettengehäuse ist mit Hilfe von Führungsprofilierungen derart vertikal in die fahrzeugseitigen Halterungen einsteckbar, dass zwangsläufig die beiden Ritzel der so gebildeten Drehmomentübertragungseinheit zusammengeführt werden und in montierter Funktionsposition des Kassettengehäuses miteinander kämmen.
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Die
DE 102 07 704 A1 offenbart eine Aufrollvorrichtung für ein folienartiges Element, die eine Wickelwelle für das folienartige Element mit einer stirnseitig angeordneten Klauenkupplung zur Drehmomentübertragung umfasst. Die Klauenkupplung weist zwei Kupplungsteile auf, die jeweils eine Vielzahl von Klauen besitzen, die stirnseitig zum gegenüberliegenden Kupplungsteil hinabragen und in geschaltetem Zustand der Klauenkupplung in Umfangsrichtung formschlüssig ineinander greifen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rollosystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das in einfacher Weise eine gute Kopplung zwischen fahrzeugseitiger Antriebseinheit und Rollowelle ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Drehmomentübertragungseinheit als zweiteilige Klauenkupplung gestaltet ist, deren einer Kupplungsteil der Rollowelle und deren andere Kupplungsteil der Antriebseinheit zugeordnet sind und die in einer Funktionsposition axial ineinander greifen und drehschlüssig miteinander gekoppelt sind, und dass der wellenseitige Kupplungsteil einen einzelnen, exzentrisch zu einer Drehachse der Rollowelle gehaltenen Kurbelzapfen aufweist, der in fahrzeugseitig montiertem Zustand der Gehäusestruktur in eine Nockenscheibe des anderen Kupplungsteiles formschlüssig eingreift. Dadurch ist eine besonders einfache und funktionssichere Kopplung zwischen fahrzeugseitiger Antriebseinheit und der Rollowelle in der Gehäusestruktur erzielt. Die Gehäusestruktur kann als im Wesentlichen geschlossenes Kassettengehäuse ausgeführt sein. Alternativ kann die Gehäusestruktur auch lediglich eine offene Rahmen- oder Gerüstkonstruktion darstellen, in der die Rollowelle sichtbar gelagert ist. Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich in besonders vorteilhafter Weise für eine Laderaumabdeckung und/oder eine Trennnetzanordnung innerhalb eines Fahrzeuginnenraumes. Es ist auch möglich, das Rollosystem für Beschattungsvorrichtungen im Bereich von Seiten- oder Heckscheiben oder im Bereich von Glasdachanordnungen innerhalb des Fahrzeuginnenraumes vorzusehen.
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Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Klauenkupplung ist es, dass geringe axiale Winkelfehler und geringe Achsversätze zwischen den Kupplungsteilen ausgeglichen werden können. Denn dadurch, dass die Kupplungsteile der Klauenkupplung axial ineinandergreifen, bewirken auch unterschiedliche Abstände zwischen den Kupplungsteilen und damit zwischen der Drehachse der Antriebseinheit und der Drehachse der Rollowelle immer noch eine ausreichend sichere Drehmomentübertragung.
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Die Nockenscheibe weist vorzugsweise radial offene Aufnahmeabschnitte auf, durch die der Kurbelzapfen radial zur Drehachse der Nockenscheibe mit der Nockenscheibe in Wirkverbindung gebracht werden kann.
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In Ausgestaltung der Erfindung weist die Nockenscheibe mehrere, gleichmäßig über den Scheibenumfang verteilt angeordnete, axial zur Gehäusestruktur abragende Nockenabschnitte auf, deren Abstände zueinander so bemessen sind, dass der Kurbelzapfen zwischen zwei benachbarten Nockenabschnitten drehschlüssig aufnehmbar ist. Die Nockenabschnitte bilden zwischen sich Aufnahmeabschnitte, die vorzugsweise radial nach außen offen sind, um ein radiales Einsetzen des Kurbelzapfens zu ermöglichen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Nockenabschnitte der Nockenscheibe in gleichem radialem Abstand zu einer Drehachse der Nockenscheibe angeordnet wie der Kurbelzapfen zur Drehachse der Rollowelle. Dadurch ist gewährleistet, dass in miteinander fluchtender Stellung der beiden Drehachsen die gewünschte Drehmomentübertragung zwischen der Nockenscheibe und dem Kurbelzapfen erfolgen kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist jeder Nockenabschnitt radial außenliegend mit wenigstens einer Zentrierschräge versehen, um ein radiales Eingleiten des Kurbelzapfens zu erleichtern. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist jeder Nockenabschnitt radial innenliegend mit wenigstens einer Leitfläche versehen, um ein radiales Herausgleiten des Kurbelzapfens zu ermöglichen. Durch die beschriebenen Ausgestaltungen kann der Kurbelzapfen – je nach Drehstellung von Nockenscheibe und Kurbelzapfen – an beliebiger Stelle radial zwischen zwei benachbarten Nockenabschnitten hineingleiten und radial wieder aus seiner Funktionsstellung gelöst werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Gehäusestruktur stirnseitig mit Rastmitteln versehen, die in fahrzeugseitig montiertem Zustand der Gehäusestruktur mit Rastelementen fahrzeugseitiger Halterungen formschlüssig zusammenwirken. Die Rastmittel sichern gemeinsam mit den Rastelementen den formschlüssigen Rückhalt der Gehäusestruktur in den fahrzeugseitigen Halterungen. Dadurch ist auch gewährleistet, dass die Kupplungsteile der Klauenkupplung in ihrer zueinander ausgerichteten Funktionsposition gesichert bleiben.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Rastmittel der Gehäusestruktur wenigstens ein beweglich gelagertes Rastelement, das in montiertem Zustand in wenigstens eine komplementäre Rastaufnahme im Bereich der fahrzeugseitigen Halterung formschlüssig eingreift. Vorzugsweise ist als Rastelement ein axial beweglicher Rastzapfen vorgesehen, der im Bereich der fahrzeugseitigen Halterung einer komplementären Rastaussparung zugeordnet ist, wobei Rastzapfen und Rastaussparung aufeinander abgestimmte Querschnitte aufweisen, um ein axiales Ineinandergreifen zu ermöglichen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind Zwangsführungsmittel vorgesehen, die das wenigstens eine Rastelement zwangsläufig in eine Verriegelungsposition überführen, sobald der Kurbelzapfen seine Funktionsposition zwischen zwei benachbarten Nockenabschnitten erreicht hat. Als Zwangsführungsmittel kann eine Federanordnung vorgesehen sein, die das Rastelement in fluchtender Position des Rastelementes mit der Rastaufnahme in die Verriegelungsposition überführt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Rastelement mittels eines manuellen Betätigungselementes in eine Freigabestellung überführbar. Dadurch ist gewährleistet, dass die Gehäusestruktur manuell aus ihrer Funktionsposition entnommen werden kann, indem zuvor die Verriegelungsposition des Rastelementes aufgelöst wurde.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der antriebsseitige Kupplungsteil mittels eines Freilaufes mit der Antriebseinheit gekoppelt. In besonders vorteilhafter Weise ist der Freilauf vorzugsweise mittels einer Steuereinheit derart steuerbar, dass er bei einer Aktivierung der Antriebseinheit wirkungslos und bei Deaktivierung der Antriebseinheit wirksam ist. In seiner wirkungslosen Stellung ist der Freilauf blockiert, so dass eine Drehmomentübertragung zwischen Antriebseinheit und Rollowelle ermöglicht ist. In seiner wirksamen Stellung ist eine freie Relativbeweglichkeit zwischen Rollowelle und Antriebswelle der Antriebseinheit in deren fluchtender Funktionsposition gewährleistet. Dies bedeutet, dass bei Deaktivierung der Antriebseinheit ein einfaches Einsetzen oder Entfernen der Gehäusestruktur aus den fahrzeugseitigen Halterungen oder in die fahrzeugseitigen Halterungen ermöglicht ist, da die Nockenscheibe sich aufgrund des wirksamen Freilaufes automatisch in die Stellung dreht, in der der Kurbelzapfen gemeinsam mit der Gehäusestruktur in einfacher Weise radial eingeführt oder entnommen werden kann.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Nachfolgend ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben und anhand der Zeichnungen dargestellt.
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1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Montagevorgang einer Gehäusestruktur einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rollosystems in eine fahrzeugseitige Halterung,
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2 eine perspektivische Darstellung der fahrzeugseitigen Halterung nach 1 schräg von vorne,
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3 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Momentanposition des Rollosystems nach 1 kurz vor Erreichen einer Funktionsposition, wobei auch unsichtbare Kanten und Linien dargestellt sind,
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4 eine Drehmomentübertragungseinheit des Rollosystems nach den 1 bis 3 in der gekoppelten Funktionsposition,
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5 einen Ausschnitt der Gehäusestruktur des Rollosystems nach den 1 und 3 unter Weglassung eines Gehäuseseitenteiles,
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6 eine Frontansicht der fahrzeugseitigen Halterung nach 2,
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7 schematisch verschiedene Stellungen der Drehmomentübertragungseinheit nach den 3 und 4 bei einem Einsetzvorgang der Gehäusestruktur und
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8 die Darstellung nach 7 bei einem Entnahmevorgang der Gehäusestruktur.
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Ein Rollosystem nach den 1 bis 8 ist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur horizontalen Laderaumabdeckung innerhalb eines Kombi-Personenkraftwagens vorgesehen. Das Rollosystem weist als Gehäusestruktur ein geschlossenes Kassettengehäuse 1 auf, in dem in grundsätzlich bekannter Weise ein flexibles Flächengebilde, vorliegend in Form einer Abdeckplane, auf einer Rollowelle 13 (5) auf- und abwickelbar gehalten ist. Das Kassettengehäuse 1 erstreckt sich in montierter Funktionsposition über eine Breite des Laderaumes in Fahrzeugquerrichtung und ist auf Fahrzeugbrüstungshöhe mit seinen gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils in einer fahrzeugseitigen Halterung 3 gehalten. Jede fahrzeugseitige Halterung 3 ist im Bereich einer Seitenwandbrüstung des Laderaums fahrzeugfest gehalten. Das flexible Flächengebilde wird für eine Abdeckposition aus seiner in dem Kassettengehäuse 1 aufgewickelten Ruheposition in eine etwa horizontal zu einem Fahrzeugheck ausgezogene Stellung überführt und dort in fahrzeugfesten Halteaufnahmen eingehängt. Die Rollowelle 13 ist stirnseitig innerhalb des Kassettengehäuses 1 drehbar gelagert. Hierzu weist das Kassettengehäuse 1 im Bereich seiner gegenüberliegenden Stirnenden jeweils ein Gehäuseseitenteil 2 auf, das jeweils mit einer entsprechenden Drehlagerung versehen ist.
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Die Rollowelle 13 wird in eingesetzter Funktionsposition des Kassettengehäuses 1 innerhalb der fahrzeugseitigen Halterungen 3 wenigstens in einer Drehrichtung angetrieben durch eine nicht näher dargestellte Antriebseinheit, vorliegend in Form eines Elektromotors. Die Antriebseinheit weist eine Abtriebsachse 5 auf, die mittels eines nicht gezeigten Freilaufes mit einer Nockenscheibe 10 drehgekoppelt ist. Auf der Nockenscheibe sind mehrere klauenförmige Nockenabschnitte 11 vorgesehen, die achsparallel zur Drehachse der Abtriebsachse 5 und der Nockenscheibe 10 sowie des Freilaufes von einer Stirnseite der Nockenscheibe abragen. Die Nockenscheibe 10 bildet gemeinsam mit den klauenförmigen Nockenabschnitten 11 einen Kupplungsteil einer Klauenkupplung zur Drehmomentübertragung eines Antriebsdrehmomentes der Antriebseinheit auf die Rollowelle 13, sobald das Kassettengehäuse in seiner in den fahrzeugseitigen Halterungen 3 fixierten Funktionsposition befindlich ist.
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Ein zweiter Kupplungsteil der Drehmomentübertragungseinheit und damit der Klauenkupplung wird durch einen Kurbelzapfen 7 gebildet, der mittels einer Kurbelscheibe 6 mit der Rollowelle 13 drehschlüssig verbunden ist. Hierzu ist die Rollowelle 13 mit einer Abschlusskappe 12 versehen, die mit einem koaxial in Verlängerung der Rollowelle 13 abragenden Achsfortsatz 4 versehen ist. Mit dem Achsfortsatz 4 ist die Kurbelscheibe 6 drehfest verbunden. Der Kurbelzapfen 7 ist auf einer der Nockenscheibe 10 und den Nockenabschnitten 11 zugewandten Stirnseite der Kurbelscheibe 6 vorgesehen und ragt achsparallel zur Drehachse der Rollowelle 13 nach außen ab. Der Kurbelzapfen 7 ist in etwa gleichem radialem Abstand zur Drehachse der Rollowelle 13 und des Achsfortsatzes 4 positioniert wie die Nockenabschnitte 11 zur Drehachse der Abtriebsachse 5 und der Nockenscheibe beabstandet sind. Die Nockenscheibe 10 weist insgesamt sieben Nockenabschnitte 11 auf, die in gleichem radialem Abstand und gleichmäßig über den Umfang der Nockenscheibe verteilt von der Stirnseite der Nockenscheibe abragen. Alle Nockenabschnitte weisen identische Form und identische Abmessungen zueinander auf. Die Nockenabschnitte 11 bilden auf der Stirnfläche der Nockenscheibe 10 einen Ring, der eine radial innere freie Stirnfläche der Nockenscheibe 10 umgibt. Die Abstände benachbarter Nockenabschnitte zueinander sind derart bemessen, dass der Kurbelzapfen 7 etwa auf axialer Höhe der Nockenabschnitte mit geringem Spiel zwischen zwei benachbarten Nockenabschnitten radial hindurchtreten kann. Jeder Nockenabschnitt weist radial außenliegend zwei Zentrierschrägen 14 auf, die sich radial zu dem Zwischenraum bzw. Spalt zum benachbarten Nockenabschnitt 14 schräg nach innen erstrecken. Radial innenseitig ist jeder Nockenabschnitt 11 mit einer gerundeten Leitfläche 15 versehen, die das Abgleiten des Kurbelzapfens 7 aus einer radial innenliegenden Stellung in einen der Zwischenräume zwischen zwei benachbarten Nockenabschnitten 11 nach außen erleichtert. Der Kurbelzapfen 7 weist eine zylindrische Form auf.
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Die Länge des Kassettengehäuses 1 und des die Rollowelle 13 verlängernden Achsfortsatzes 4 ist so bemessen, dass bei einem Einsetzen des Kassettengehäuses 1 von oben her (1) der Kurbelzapfen 7 die Nockenabschnitte 11 der fahrzeugseitigen Halterung axial überlagert. Sobald das Kassettengehäuse 1 abgesenkt wird, gelangt der Kurbelzapfen 7 gemäß 7 radial außen an einem der Nockenabschnitte 11 zur Anlage und wird bei einem weiteren Absenken des Kassettengehäuses zwischen den beiden nächstliegenden Nockenabschnitten 11 gefangen.
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Der Freilauf der Abtriebsachse 5 der Antriebseinheit ist derart gestaltet, dass er bei nicht aktivierter Antriebseinheit wirksam ist und eine freie Drehung der Nockenscheibe 10 und der Abtriebsachse 5 in beiden Drehrichtungen zulässt. Dadurch sucht sich zwangsläufig der Kurbelzapfen 7 beim Einsetzen des Kassettengehäuses 1 von oben her in die fahrzeugseitigen Halterungen 3 seinen Weg zwischen zwei benachbarte Nockenabschnitte 11 der dargestellten fahrzeugseitigen Halterung 3. Auf der gegenüberliegenden Seite wird lediglich das gegenüberliegende Seitenteil des Kassettengehäuses 1 in eine entsprechende fahrzeugseitige Halterung eingesetzt, ohne dass hier ebenfalls eine Drehmomentübertragungseinheit und demzufolge eine Klauenkupplung vorhanden ist. In eingesetzter Funktionsposition sind die beiden Kupplungsteile der Klauenkupplung, nämlich im Bereich des Kurbelzapfens 7 und der Nockenabschnitte 11 drehschlüssig miteinander verbunden. Die so gebildete Klauenkupplung lässt Achs- und Winkelvorsätze in begrenztem Maße zu, ohne dass die Drehmomentübertragung beeinträchtigt ist. In 4 ist diese Funktionsposition visualisiert. Sobald der Elektromotor bestromt wird bzw. eine anders gestaltete Antriebseinheit aktiviert wird, wird der entsprechende Freilauf blockiert, so dass eine Drehmomentübertragung von der Antriebseinheit auf die Nockenscheibe 10 und die Nockenabschnitte 11 und damit auch auf den Kurbelzapfen 7, die Kurbelscheibe 6, den Achsfortsatz 4 und die Rollowelle 13 erfolgt.
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Um zu gewährleisten, dass das Kassettengehäuse 1 nicht lediglich durch sein Eigengewicht in dieser Funktionsposition innerhalb der fahrzeugseitigen Halterung 3 verbleibt, weist das Kassettengehäuse 1 zusätzlich Rastmittel in Form von zwei Rastzapfen 8 auf, die axial beweglich in dem Gehäuseseitenteil des Kassettengehäuses 1 angeordnet sind. Komplementär hierzu weist die fahrzeugseitige Halterung 3 zwei Rastaufnahmen 9 auf, die in ihrem Querschnitt derart auf die Querschnitte der Rastzapfen 8 abgestimmt sind, dass die Rastzapfen 8 axial in die Rastaufnahmen 9 einfahren oder aus diesen herausbewegt werden können. Die Rastzapfen 8 sind in nicht näher dargestellter Weise durch Zwangsführungsmittel in Form von Schraubendruckfedern in Richtung ihrer Verriegelungsposition (1) federbelastet. Den beiden Rastzapfen 8 ist in ebenfalls nicht näher dargestellter Weise eine Steuerkinematik zugeordnet, die die Rastzapfen 8 gegen die Druckkraft der Schraubendruckfedern aus der verriegelten Stellung in eine Freigabestellung axial in das Gehäuseseitenteil 2 zurückzieht. Die Steuerkinematik steht vorzugsweise mit einem manuell bedienbaren Betätigungselement (nicht dargestellt) im Bereich des Kassettengehäuses 1 in Wirkverbindung. Sobald die Rastzapfen 8 dann in der eingesetzten Funktionsposition des Kassettengehäuses 1 aus den Rastaufnahmen 9 axial herausbewegt sind, kann das Kassettengehäuse 1 in einfacher Weise nach oben entnommen werden. Der Kurbelzapfen 7 der Kurbelscheibe 6 findet, sofern die Antriebseinheit deaktiviert ist, aufgrund des Freilaufes der Nockenscheibe 10 gemäß 8 automatisch den Weg radial nach außen zwischen zwei benachbarten Nockenabschnitten 11 hindurch, so dass das Kassettengehäuse 1 entnommen werden kann. Ein erneuter Einsetzvorgang erfolgt in entsprechend umgekehrter Reihenfolge, wie zuvor bereits beschrieben.
