DE102010055652B3

DE102010055652B3 - Electrical darkening device for e.g. window area of motor car, has adjusting elements cooperating such that sun protection curtain is moved along adjusting path depending on electric voltage applied to adjusting elements

Info

Publication number: DE102010055652B3
Application number: DE102010055652A
Authority: DE
Inventors: Roland Kalb; Stefan Langer
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2012-07-05
Anticipated expiration: 2030-12-23

Abstract

The device (2) has adjusting elements aligned to a chain-shaped mold (24), which runs parallel to an adjusting path (19). The adjusting elements are made of electrically controlled electroactive polymer i.e. sulfonated tetrafluoroethylene polymer e.g. Nafion(RTM: sulfonated tetrafluoroethylene), where shape of the adjusting elements depends on shape of the electroactive polymer. The adjusting elements cooperate such that a sun protection curtain (4) is moved along the adjusting path depending on the voltage applied to the adjusting elements, whose movement is limited. An independent claim is also included for a method for driving a sun protection curtain of an electrical darkening device.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Verdunklungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Sonnenschutzbehang sowie ein Verfahren zum Antreiben eines Sonnenschutzbehangs.The invention relates to an electric blackout device for a motor vehicle, with a sunshade curtain and a method for driving a sunshade curtain.

Aus der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2008 009 763 U1 ist eine Verdunklungseinrichtung bekannt, die einen Rollobehang umfasst, der auf einer Wickelrolle aufgerollt oder innerhalb einer Rollokassette zusammengefaltet verstaubar ist. An dem Rollobehang ist ein druck- und/oder biegesteifes Schubelement befestigt. Mittels einer Verstellung des Schubelements wird der Rollobehang vor einer Fensteröffnung aufgespannt, wobei die Verstellung mittels eines Elektromotors, eines Rolloseils, einer Rolloseiltrommel und einer Rolloseilumlenkung erfolgt. Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist sowohl der komplexe Aufbau der Verstellungseinrichtung und somit eine hohe Störanfälligkeit als auch der Platzbedarf der Verstellungseinrichtung.From the utility model DE 20 2008 009 763 U1 a darkening device is known, which comprises a Rollobehang, which is rolled up on a winding roll or folded folded within a roller blind cassette. On the Rollobehang a pressure and / or rigid push element is attached. By means of an adjustment of the thrust element of the Rollobehang is clamped in front of a window opening, wherein the adjustment by means of an electric motor, a roller blind, a roller blind drum and a Rolloseilumlenkung. A disadvantage of this embodiment is both the complex structure of the adjustment device and thus a high susceptibility to interference and the space required by the adjustment device.

Aus der WO 2009/137280 A2 ( DE 11 2009 001 087 T5 ) ist ein System zum Ausfahren einer auch als Sonnenschutz dienenden Abdeckung für ein Kraftfahrzeug mit einem ein Element aus aktivem Material aufweisenden Aktuator bekannt, der antriebstechnisch mit einer mechanischen Anordnung mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen Teilen gekoppelt ist, die ihrerseits mit der Abdeckung gekoppelt ist. Als Element aus aktivem Material ist vorrangig ein Draht aus einer Formgedächtnislegierung (SMA) vorgesehen, wobei auch elektroaktive Polymere (EAP) als geeignet erwähnt sind.From the WO 2009/137280 A2 ( DE 11 2009 001 087 T5 ) discloses a system for extending a cover also serving as a sunshade for a motor vehicle with an active material element comprising an actuator, which is drivingly coupled with a mechanical arrangement having a plurality of interconnected parts, which in turn is coupled to the cover. As an element of active material, a wire of a shape memory alloy (SMA) is primarily provided, wherein also electroactive polymers (EAP) are mentioned as suitable.

Die Verwendung aktiver Materialien, beispielsweise auch elektroaktiver Polymere, im Zusammenhang mit einem im Fahrzeugbereich als Sonnenschutz einsetzbaren System zum Ein- und Ausfahren einer Abdeckung ist grundsätzlich auch aus der DE 11 2008 002 519 T5 bekannt.The use of active materials, for example, electroactive polymers, in connection with a deployable in the vehicle sector as sunscreen system for extending and retracting a cover is basically also from DE 11 2008 002 519 T5 known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine besonders geeignet angetriebene Verdunklungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Antreiben eines Sonnenschutzbehangs eines Kraftfahrzeuges anzugeben.The invention has for its object to provide a particularly suitable driven darkening device for a motor vehicle and a method for driving a Sonnenschutzbehangs of a motor vehicle.

Bezüglich der Verdunklungseinrichtung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen. Bezüglich des Verfahrens zum Antreiben eines Sonnenschutzbehangs wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den im Anspruch 9 genannten Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.With regard to the darkening device, this object is achieved according to the invention with the features mentioned in claim 1. With regard to the method for driving a Sonnenschutzbehangs this object is achieved with the features mentioned in claim 9. Advantageous developments and refinements are the subject of the respective subclaims.

Die elektrische Verdunklungseinrichtung weist einen Sonnenschutzbehang und eine Anzahl von Verstellelementen auf. Der Sonnenschutzbehang besteht beispielsweise aus einem zumindest teilweise blickdichten und/oder lichtundurchlässigen Textilgewebe oder einer solchen Folie. Bei einer an die Verstellelemente angelegten elektrischen Spannung wirken diese derart zusammen, dass mittels der Verstellelemente der Sonnenschutzbehang entlang eines Verstellweges verfahrbar ist, so dass ein variabler Anteil einer Fensterfläche eines Kraftfahrzeugs von dem Sonnenschutzbehang abdeckbar ist. Die Fensterfläche ist beispielsweise die Front-, Heck-, oder Seitenscheibe oder ein Glasschiebedach.The electrical darkening device has a sunshade curtain and a number of adjustment elements. The sunshade curtain consists for example of an at least partially opaque and / or opaque textile fabric or such a film. In an electrical voltage applied to the adjusting elements, these act together in such a way that the sunshade curtain can be moved along an adjustment path by means of the adjusting elements, so that a variable portion of a window surface of a motor vehicle can be covered by the sunshade curtain. The window surface is for example the front, rear, or side window or a glass sunroof.

Die Verstellelemente sind zu einer kettenartigen Struktur oder Kettenform zusammengefügt, die sich parallel zu dem Verstellweg erstreckt. Die Verstellelemente umfassen ein elektrisch angesteuertes elektroaktives Polymer, dessen Form mittels Anlegen einer elektrischen Spannung veränderbar ist. Elektroaktive Polymere bezeichnen eine Untergruppe der polymeren Werkstoffe. Diese Polymere ändern bei einer an sie angelegten Spannung ihre Form, oder eine Änderung der Form eines Bauteils aus einem elektroaktiven Polymer führt zu einer elektrischen Potentialdifferenz zweier Außenflächen des Bauteils. Die elektroaktiven Polymere werden in ionische und elektronische elektroaktive Polymere unterschieden. Der Unterschied der beiden Untergruppen besteht darin, dass der Ladungstransport innerhalb des Polymers mittels positiv geladener Ionen oder negativ geladener Elektronen erfolgt. Die beiden Gruppen unterscheiden sich in der Höhe der angelegten Spannung oder des elektrischen Feldes, wobei die ionisch elektroaktiven Polymere eine vergleichsweise geringe Spannung von kleiner 10 V benötigen.The adjustment elements are assembled into a chain-like structure or chain shape which extends parallel to the adjustment. The adjusting elements comprise an electrically controlled electroactive polymer, the shape of which can be changed by applying an electrical voltage. Electroactive polymers are a subset of the polymeric materials. These polymers change shape at a voltage applied to them, or a change in the shape of an electroactive polymer component results in an electric potential difference between two outer surfaces of the device. The electroactive polymers are distinguished into ionic and electronic electroactive polymers. The difference between the two subgroups is that the charge transport within the polymer occurs by means of positively charged ions or negatively charged electrons. The two groups differ in the magnitude of the applied voltage or electric field, with the ionic electroactive polymers requiring a comparatively low voltage of less than 10V.

Insbesondere erfolgt die Ansteuerung des elektroaktiven Polymers über zwei Elektroden, zwischen denen sich das Polymer befindet, und die im elektrischen Kontakt zu dem Polymer stehen. Beispielsweise umfassen die Verstellelemente lediglich das elektroaktive Polymer und die Elektroden. Zumindest ändert sich die Form jedes Verstellelements annähernd in dem gleichen Maß wie sich die Form des elektroaktiven Polymers aufgrund der elektrischen Spannung ändert. Insbesondere stehen die Außenflächen jedes der Verstellelemente in festem mechanischem Kontakt mit dem jeweiligen elektroaktiven Polymer. Mittels der an die Verstellelemente angelegten Spannung ist der Sonnenschutzbehang entlang des Verstellweges verfahrbar.In particular, the activation of the electroactive polymer takes place via two electrodes, between which the polymer is located, and which are in electrical contact with the polymer. For example, the adjusting elements comprise only the electroactive polymer and the electrodes. At a minimum, the shape of each adjustment member changes approximately to the same extent as the shape of the electroactive polymer changes due to the voltage. In particular, the outer surfaces of each of the adjustment elements are in firm mechanical contact with the respective electroactive polymer. By means of the voltage applied to the adjustment of the Sonnenschutzbehang along the adjustment path is movable.

Aufgrund der transversalen Bewegung des Sonnenschutzbehangs wird keine Wickelrolle zum Verstauen des Sonnenschutzbehangs benötigt, weshalb eine flache Bauweise der Verdunklungseinrichtung ermöglicht ist. Dies wird ebenfalls dadurch erreicht, dass kein Motor, beispielsweise ein Elektromotor, zum Verfahren benötigt wird, und dass die Form der Verstellelemente an die jeweiligen Gegebenheiten des Einbauorts der Verdunklungseinrichtung anpassbar ist.Due to the transverse movement of the Sonnenschutzbehangs no winding roll for stowing the Sonnenschutzbehangs is needed, which is why a flat design of the darkening device is possible. This is also achieved in that no engine, for example a Electric motor is needed for the process, and that the shape of the adjustment is adaptable to the particular circumstances of the installation location of the darkening device.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das elektroaktive Polymer ein sulfoniertes Tetrafluorethylen-Polymer, und aus dieser Gruppe insbesondere Nafion^TM. Beispielsweise sind aufgrund der Verwendung von Nafion^TM innerhalb der Verstellelemente nur vergleichsweise geringe Spannungen für den Betrieb der Verdunklungseinrichtung erforderlich. Derartige Spannungen liegen insbesondere in dem Bereich von 1 V bis 10 V, beispielsweise 2 V bis 6 V. Dies führt insbesondere zu einer geringen elektromagnetischen Belastung der Insassen des Kraftfahrzeugs. Ebenfalls werden andere, in dem Kraftfahrzeug vorhandene, elektronische Komponenten nur vergleichsweise sehr gering von der Verdunklungseinrichtung beeinflusst. Zudem tritt im Gegensatz zu elektromotorischen Antrieben praktisch keine Geräuschentwicklung auf, so dass die Verdunklungseinrichtung auch in unmittelbarer Nähe der Fahrzeuginsassen angeordnet werden kann, ohne dass diese durch Antriebsgeräusche belästigt werden.In a preferred embodiment of the invention, the electroactive polymer is a sulfonated tetrafluoroethylene polymer, and from this group in particular Nafion ^™ . For example, due to the use of Nafion ^™ within the adjustment only comparatively low voltages for the operation of the darkening device required. Such voltages are in particular in the range of 1 V to 10 V, for example 2 V to 6 V. This leads in particular to a low electromagnetic load on the occupants of the motor vehicle. Likewise, other electronic components present in the motor vehicle are influenced only comparatively very little by the darkening device. In addition, in contrast to electric motor drives virtually no noise, so that the darkening device can also be placed in the immediate vicinity of the vehicle occupants, without being bothered by drive noise.

Geeigneterweise ist die Bewegung eines der Verstellelemente beschränkt, beispielsweise durch einen fahrzeugseitigen Anschlag. insbesondere ist jedoch dieses Verstellelement in dem Kraftfahrzeug ortsfest fixiert. Zweckmäßigerweise ist ein weiteres der Verstellelemente an dem Sonnenschutzbehang angebunden. Die Anbindung erfolgt zum Beispiel direkt oder indirekt über ein Verbindungselement. Beispielsweise ist mittels der Anbindung des Sonnenschutzbehangs an die Verstellelemente eine Verbringung des Sonnenschutzbehangs in beide Richtungen des Verstellweges ermöglicht. Vorteilhafterweise befinden sich das mit dem Sonnenschutzbehang verbundene und das ortsfeste Verstellelement an den gegenüberliegenden Enden der Kettenform.Suitably, the movement of one of the adjusting elements is limited, for example by a vehicle-mounted stop. In particular, however, this adjustment is fixed in the vehicle stationary. Conveniently, another of the adjusting elements is connected to the sunshade. The connection is made, for example, directly or indirectly via a connecting element. For example, a movement of the Sonnenschutzbehangs in both directions of the adjustment is possible by means of the connection of the Sonnenschutzbehangs to the adjustment. Advantageously, are the associated with the Sonnenschutzbehang and the stationary adjustment at the opposite ends of the chain shape.

Zweckmäßigerweise sind die Verstellelemente streifenförmig. Dies erlaubt vorteilhafterweise eine einfache Herstellung der Verstellelemente sowie beispielsweise ein einfaches Anbringen von Elektroden an das elektroaktive Polymer, über die das elektroaktive Polymer angesteuert wird. Beispielsweise sind die Verstellelemente derart zu einer Kette aneinandergereiht, dass jeweils eine der Stirnseite eines der Verstellelemente mit einer der Stirnseiten eines weiteren der Verstellelemente im direkten oder indirekten Kontakt über ein Verbindeelement steht, Hierbei ist jeweils eines der beiden äußersten Verstellelemente entweder mit dem Sonnenschutzbehang verbunden oder ortsfest in dem Kraftfahrzeug gehalten. Bei einer bestimmten angelegten Spannung verlaufen die Streifen geradlinig, so dass die aus den Verstellelementen gebildete Kettenform im Wesentlichen quaderförmig ist. Bei einer weiteren angelegten Spannung verlaufen die Streifen bogenförmig, so dass die Kettenform schlangen- bzw. wellenförmig zusammengezogen ist, wobei die Verstellelemente in einer Ebene liegen.Conveniently, the adjusting elements are strip-shaped. This advantageously allows a simple production of the adjusting elements and, for example, a simple attachment of electrodes to the electroactive polymer, via which the electroactive polymer is driven. For example, the adjusting elements are strung together to form a chain, that in each case one of the end faces of one of the adjusting elements with one of the end faces of another of the adjusting elements in direct or indirect contact via a connecting element, in each case one of the two outermost adjusting elements is either connected to the Sonnenschutzbehang or held stationary in the motor vehicle. At a certain applied voltage, the strips are rectilinear, so that the chain shape formed from the adjusting elements is substantially cuboid. In a further applied voltage, the strips are arcuate, so that the chain shape is serpentine or wavy, wherein the adjusting elements lie in one plane.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Verstellelemente derart ausgestaltet, dass diese im Ausgangszustand im Wesentlichen quaderförmig sind. Insbesondere ist an das jeweilige elektroaktive Polymer der Verstellelemente im Ausgangszustand eine erste Spannung (U1) angelegt, die beispielsweise null ist. Weiterhin ist die Lage der Verstellelemente zueinander parallel und quer zum Verstellweg. Insbesondere liegen die Verstellelemente in einer Ebene mit dem Sonnenschutzbehang. Somit ist eine flache Bauform der Verdunklungseinrichtung ermöglicht.In a particularly preferred embodiment, the adjusting elements are designed such that they are substantially cuboid in the initial state. In particular, a first voltage (U1), which is, for example, zero, is applied to the respective electroactive polymer of the adjusting elements in the initial state. Furthermore, the position of the adjusting elements is parallel to each other and transverse to the adjustment. In particular, the adjusting elements lie in one plane with the Sonnenschutzbehang. Thus, a flat design of the darkening device is made possible.

Zweckmäßigerweise sind die Verstellelemente bei einer zweiten, an diese angelegten elektrischen Spannung (U2) bogenförmig ausgestaltet. Jeweils zwei Verstellelemente wirken derart paarweise zusammen, dass diese ein O-förmiges Ringelement bilden. Dabei liegen die Ringelemente beispielsweise in einer Ebene und insbesondere in einer Ebene mit dem Sonnenschutzbehang.Conveniently, the adjusting elements are designed arcuate at a second, applied to this electrical voltage (U2). Two adjusting elements each act in pairs in such a way that they form an O-shaped ring element. The ring elements are, for example, in a plane and in particular in a plane with the Sonnenschutzbehang.

Beispielsweise wird der Sonnenschutzbehang mittels der Verstellelemente derart verfahren, dass bei der ersten Spannung (U1) der Sonnenschutzbehang keinen Teil der Fensterfläche abdeckt, wobei die Kette der Verstellelemente die kleinste Längenausdehnung hat, und wobei jeweils eines der beiden äußersten Verstellelemente entweder mit dem Sonnenschutzbehang verbunden oder ortsfest in dem Kraftfahrzeug gehalten ist. Bei der zweiten Spannung (U2) weist die Kette der Verstellelemente die größte Längenausdehnung auf und der Sonnenschutz deckt die Fensterfläche insbesondere vollständig ab. Mittels Anlegen einer Spannung, die zwischen der ersten Spannung (U1) und der zweiten Spannung (U2) liegt, ist es möglich die Fensterfläche teilweise mit dem Sonnenschutzbehang abzudecken.For example, the Sonnenschutzbehang is moved by means of adjusting such that at the first voltage (U1) the Sonnenschutzbehang covers no part of the window surface, the chain of adjustment has the smallest length, and wherein one of the two outermost adjustment either connected to the Sonnenschutzbehang or is held stationary in the motor vehicle. In the case of the second tension (U2), the chain of the adjusting elements has the greatest length extension and the sunshade covers the window area in particular completely. By applying a voltage between the first voltage (U1) and the second voltage (U2), it is possible to partially cover the window area with the sunshade curtain.

Mit anderen Worten bestimmt beispielsweise die angelegte Spannung den Durchmesser des Ringelements, wobei bei der zweiten Spannung (U2) der Durchmesser maximal und bei der ersten Spannung (U1) der Durchmesser minimal ist. Die Verstellgeschwindigkeit des Sonnenschutzbehanges hängt davon ab, ob eine vergleichsweise niedrige Spannung (z. B. 2 V) oder eine hohe Spannung (z. B. 5 V) angelegt ist, indem sich der Durchmesser des Ringelementes bis zum Erreichen der Endposition entsprechend langsam oder vergleichsweise schnell ändert.In other words, for example, the applied voltage determines the diameter of the ring element, wherein at the second voltage (U2) the diameter is maximum and at the first voltage (U1) the diameter is minimal. The adjustment speed of the sun protection curtain depends on whether a comparatively low voltage (eg 2 V) or a high voltage (for example 5 V) is applied by the diameter of the ring element correspondingly slow or until the end position is reached comparatively fast changes.

Zweckmäßigerweise weist die Verdunklungseinrichtung zwei Führungsschienen auf, die im Randbereich der Fensterfläche parallel zu dem Verstellweg verlaufen. Beispielsweise greift der Sonnenschutzbehang in die Führungsschienen ein, so dass zwischen Sonnenschutzbehang und Fensterfläche kein unverdunkelbarer Bereich verbleibt. Innerhalb einer jeden Führungsschiene befindet sich ein Teil der Verstellelemente, die dort zwei separate Kettenformen ausbilden. Somit ist zum Verfahren des Sonnenschutzbehangs eine ausreichende Verstellkraft bereitgestellt, die zudem beidseitig des Sonnenschutzbehanges gleichmäßig wirkt.Expediently, the darkening device has two guide rails which run parallel to the adjustment path in the edge region of the window surface. For example, the attacks Sunscreen hanging in the guide rails, so that between Sonnenschutzbehang and window area no unverdunkelbarer area remains. Within each guide rail is a part of the adjusting elements, which form there two separate chain shapes. Thus, a sufficient adjusting force is provided for the process of Sonnenschutzbehangs, which also acts evenly on both sides of the Sonnenschutzbehanges.

Das Verfahren zum Antreiben eines Sonnenschutzbehangs für eine Fensterfläche eines Kraftfahrzeuges entlang eines Verstellweges sieht vor, eine Anzahl von Verstellelementen zu benutzen, die ein elektroaktives Polymer umfassen. Die Verstellelemente verändern ihre Form abhängig von einer elektrischen Spannung, die an die Verstellelemente angelegt ist.The method of driving a sunshade curtain for a window surface of a motor vehicle along an adjustment path is to use a number of adjustment elements comprising an electroactive polymer. The adjusting elements change their shape depending on an electrical voltage which is applied to the adjusting elements.

Weiterhin sind die Verstellelementen parallel zu dem Verstellweg kettenartig aufgereiht und werden derart elektrisch angesteuert, dass der Sonnenschutzbehang entlang des Verstellweges verfährt. Die Verstellgeschwindigkeit des Sonnenschutzbehanges kann durch Variieren der Spannung verändert werden, wobei bei einer vergleichsweise niedrigen angelegten Spannung (z. B. 2 V) sich der Durchmesser des Ringelementes langsam ändert und die Endposition dennoch erreicht wird, während bei einer vergleichsweise hohen angelegten Spannung (z. B. 5 V) die Endposition vergleichsweise schnell erreicht wird. Beispielsweise ist das elektroaktive Polymer ein sulfoniertes Tetrafluorethylen-Polymer, und aus dieser Gruppe insbesondere Nafion^TM Furthermore, the adjusting elements are lined up in a chain-like manner parallel to the displacement and are electrically controlled such that the Sonnenschutzbehang moves along the adjustment. The rate of adjustment of the sunshade curtain may be varied by varying the voltage, wherein at a comparatively low applied voltage (eg, 2V), the diameter of the ring element slowly changes and the end position is still achieved, while at a comparatively high applied voltage (e.g. B. 5 V) the end position is reached comparatively quickly. For example, the electroactive polymer is a sulfonated tetrafluoroethylene polymer, and from this group especially Nafion ^™

Insbesondere wirken die Verstellelemente paarweise zusammen, wobei jeweils zwei Verstellelemente ein O-förmiges Ringelement bilden. Der Durchmesser des Ringelements wird von der an die Verstellelemente angelegten Spannung bestimmt.In particular, the adjusting elements cooperate in pairs, wherein each two adjusting elements form an O-shaped ring element. The diameter of the ring element is determined by the voltage applied to the adjusting elements.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen stark vereinfacht:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. In it show very simplified:

1a schematisch in einer seitlichen Schnittdarstellung eine Verdunklungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug im eingefahrenen Zustand, 1a schematically in a side sectional view of a darkening device for a motor vehicle in the retracted state,

1b in Draufsicht die Verdunklungseinrichtung im eingefahrenen Zustand in einer Schnittdarstellung, 1b in plan view, the darkening device in the retracted state in a sectional view,

2a die Verdunklungseinrichtung gemäß 1a im ausgefahrenen Zustand, 2a the darkening device according to 1a in the extended state,

2b die Verdunklungseinrichtung gemäß 1b im ausgefahrenen Zustand, 2 B the darkening device according to 1b in the extended state,

3a in Draufsicht eine Anzahl von aneinandergereihten Verstellelementen mit einer angelegten ersten Spannung (U1), 3a in plan view a number of juxtaposed adjusting elements with an applied first voltage (U1),

3b die Verstellelementen mit einer angelegten zweiten Spannung (U2), 3b the adjusting elements with an applied second voltage (U2),

4a in Draufsicht eine weitere Anordnungsform der Verstellelemente mit der angelegten Spannung U1, und 4a in plan view, another arrangement form of the adjusting elements with the applied voltage U1, and

4b die gemäß 4a angeordneten Verstellelemente mit der angelegten Spannung U2. 4b according to 4a arranged adjusting elements with the applied voltage U2.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

In 1a und 1b ist eine Verdunklungseinrichtung 2 mit einem Sonnenschutzbehang 4 für ein Kraftfahrzeug 6 abgebildet. Mittels des Sonnenschutzbehangs 4 ist es möglich, eine Fensterfläche 8 abzudecken, beispielsweise die der Heckscheibe 10. Der Sonnenschutzbehang 4 besteht beispielsweise aus einem rechteckförmigen, lichtundurchlässigen und biegsamen Textilgewebe. Im eingefahrenen Zustand befindet sich der Sonnenschutzbehang 4 innerhalb eines Hohlraums 12, der zwischen dem Dach 14 des Kraftfahrzeugs 6 und dem Dachhimmel 16 des Fahrzeuginnenraums 18 gebildet ist.In 1a and 1b is a blackout device 2 with a sunshade hanging 4 for a motor vehicle 6 displayed. By means of the sunscreen hanging 4 is it possible to have a window area 8th cover, for example, the rear window 10 , The sunshade hanging 4 consists for example of a rectangular, opaque and flexible textile fabric. When retracted, the sunshade curtain is located 4 inside a cavity 12 that is between the roof 14 of the motor vehicle 6 and the headliner 16 of the vehicle interior 18 is formed.

Das Verschieben des Sonnenschutzbehangs 4 entlang eines Verstellweges 19 erfolgt mittels einer Anzahl von Verstellelementen 20, die ein elektroaktives Polymer 22, insbesondere Nafion^TM umfassen. Die Verstellelemente 20 sind zu zwei Kettenformen 24 aneinandergereiht, von denen jeweils ein Ende 26 an dem Sonnenschutzbehang 4 angebunden und das andere Ende 28 ortsfest an dem Kraftfahrzeug 6 gehalten ist. Innerhalb des Hohlraums 12 und im Randbereich der Fensterfläche 8 verlaufen zwei Führungsschienen 30, innerhalb derer sich die Verstellelemente 20 befinden. Die Führungsschienen 30 sind zu dem Verstellweg des Sonnenschutzbehangs 4 parallel. Die Verstellelemente 20 sind derart elektrisch angesteuert, dass die Ausdehnung der Kettenformen 24 in Verstellrichtung im eingefahren Zustand gemäß 1 minimal ist.Moving the sunscreen curtain 4 along an adjustment path 19 takes place by means of a number of adjusting elements 20 which is an electroactive polymer 22 , in particular Nafion ^™ include. The adjusting elements 20 are to two chain forms 24 strung together, each of which has an end 26 on the sunshade 4 tethered and the other end 28 stationary on the motor vehicle 6 is held. Inside the cavity 12 and in the edge area of the window area 8th run two guide rails 30 within which are the adjusting elements 20 are located. The guide rails 30 are to the adjustment of the Sonnenschutzbehangs 4 parallel. The adjusting elements 20 are electrically driven so that the extension of the chain forms 24 in the adjustment direction in the retracted state according to 1 is minimal.

In 2a und 2b ist die Verdunklungseinrichtung 2 in ausgefahrenem Zustand dargestellt, wobei der Sonnenschutzbehang 4 die gesamte Fensterfläche 8 abdeckt. Während des Ausfahrens gleitet der Sonnenschutzbehang 4 innerhalb der Führungsschienen 30 entlang. Aufgrund der Flexibilität und Biegsamkeit sowohl des Sonnenschutzbehangs 4 als auch der Verstellelemente 20 ist es möglich, dass die Verstellung des Sonnenschutzbehang 4 nicht nur geradlinig erfolgt, sondern das die Verstellung der Kontur des Daches 14 und der Heckscheibe 10 folgt, die in einem Winkel zu dem Dach 14 steht. Im ausgefahrenen Zustand sind die Verstellelemente 20 derart elektrisch angesteuert, dass die Ausdehnung der Kettenformen 24 in Verstellrichtung maximal ist.In 2a and 2 B is the blackout device 2 shown in the extended state, the sunshade 4 the entire window area 8th covers. During extension, the sunshade curtain glides 4 within the guide rails 30 along. Due to the flexibility and flexibility of both the sunshade curtain 4 as well as the adjusting elements 20 It is possible that the adjustment of the sunshade 4 not only rectilinear, but that the adjustment of the contour of the roof 14 and the rear window 10 follows that at an angle to the roof 14 stands. In the extended state, the adjusting elements 20 so electrically controlled that the extension of the chain forms 24 in the adjustment is maximum.

In 3a und 3b ist eine Anordnungsform der Verstellelemente 20 gezeigt. Innerhalb der streifenförmigen Verstellelemente 20 befindet sich das ebenfalls streifenförmige elektroaktive Polymer 22 das auf zwei gegenüberliegenden Seiten von jeweils einer Elektrode 32 eingefasst ist. Das Material der Elektroden 32 ist Platin, Gold oder ein anderes elektrisch leitfähiges Material.In 3a and 3b is an arrangement form of the adjusting elements 20 shown. Within the strip-shaped adjusting elements 20 is also the strip-shaped electroactive polymer 22 that on two opposite sides of one electrode each 32 is enclosed. The material of the electrodes 32 is platinum, gold or other electrically conductive material.

Bei einer angelegten elektrischen Spannung U1, mit beispielsweis U1 = 0 V, sind die Verstellelemente 20 im Wesentlichen quaderförmig ausgestaltet. Die Verstellelemente 20 sind zueinander parallel und quer zum Verstellweg 19 orientiert aneinandergereiht, wobei die Elektroden 32 zweier Verstellelemente 20 einander zugewandt sind und auf dem gleichen elektrischen Potential liegen.With an applied electrical voltage U1, with for example U1 = 0 V, the adjusting elements 20 designed substantially cuboid. The adjusting elements 20 are parallel to each other and transverse to the adjustment 19 oriented strung together, with the electrodes 32 two adjusting elements 20 face each other and are at the same electrical potential.

Bei einer angelegten elektrischen Spannung U2 verformen sich die Verstellelemente 20 derart, dass jeweils eines der Verstellelemente 20 im Wesentlichen einen Bogen bildet. Aufgrund der gleichen elektrischen Polarität zweier benachbarter Elektroden 32 zweier Verstellelemente 20 bilden jeweils zwei Verstellelemente 20 ein O-förmiges Ringelement 34, wobei die Ringelemente 34 in einer Ebene liegen.With an applied electrical voltage U2, the adjusting elements deform 20 such that in each case one of the adjusting elements 20 essentially forms a bow. Due to the same electrical polarity of two adjacent electrodes 32 two adjusting elements 20 each form two adjusting elements 20 an O-shaped ring element 34 , wherein the ring elements 34 lie in one plane.

Somit ist die Länge der kettenartigen Struktur 24, zu der die Verstellelemente 20 zusammengefügt sind, in Verstellrichtung 19 bei der Spannung U2 größer als bei der Spannung U1, wodurch ein Verfahren des Sonnenschutzbehangs 4 entlang der Fensterfläche 8 ermöglicht ist. Insbesondere befindet sich der Sonnenschutzbehang 4 bei der angelegten Spannung U1 in dem Hohlraum 12 und deckt bei der angelegten Spannung U2 die Fensterfläche 8 vollständig ab.Thus, the length of the chain-like structure 24 to which the adjusting elements 20 are joined, in the adjustment 19 at the voltage U2 greater than at the voltage U1, creating a method of Sonnenschutzbehangs 4 along the window area 8th is possible. In particular, the Sonnenschutzbehang is located 4 at the applied voltage U1 in the cavity 12 and covers the window area at the applied voltage U2 8th completely off.

Mittels Anlegen einer Spannung zwischen der Spannung U1 und der Spannung U2 ist es möglich, die Fensterfläche 8 partiell mit dem Sonnenschutzbehang 4 abzudecken. Da sich der Hohlraum 12 oberhalb der Fensterfläche 8 befindet, wird dabei der obere Teil der Fensterfläche 8 zuerst abgedeckt. So wird beispielsweise bei einer tief stehenden Sonne zuerst der direkte Sonneneinfall in das Kraftfahrzeug 6 beschränkt, so dass die Insassen nicht geblendet werden, aber weiterhin einen großen Teil der Umgebung durch die Fensterfläche 8 betrachten können.By applying a voltage between the voltage U1 and the voltage U2, it is possible the window area 8th partially with the sunshade 4 cover. As the cavity 12 above the window area 8th is the upper part of the window area 8th covered first. For example, when the sun is low, it is the direct sunlight that first enters the motor vehicle 6 restricted, so that the occupants are not dazzled, but still a large part of the environment through the window area 8th can look at.

Bei der weiteren Anordnungsform der Verstellelemente 20 gemäß 4a und 4b weist die kettenartige Struktur 24 die größte Ausdehnung in Richtung des Verstellwegs 19 auf, wenn an die Verstellelemente 20 die elektrischen Spannung U1 angelegt ist. Die Verstellelemente 20 sind derart zusammengefügt, dass die beiden Stirnseiten 36 eines jeden der Verstellelemente 20 an jeweils genau einer der Stirnseiten 36 eines weiteren der Verstellelemente 20 anliegt. Die äußersten Verstellelemente 20 der so gebildeten, im Wesentlichen quaderförmigen Kettenform 24 sind dabei mit jeweils nur einem weiteren der Verstellelement 20 in Kontakt. Bei der angelegten Spannung U2 – und somit auch bei der bogenförmigen Ausgestaltung der Verstellelemente 20 – ist die Kettenform 24 schlangen- bzw. wellen- oder mäanderförmig zusammengezogen. Dies bedeutet, dass im Gegensatz zu der in 3a und 3b gezeigten Anordnung sich der Sonnenschutzbehang 4 bei der angelegten Spannung U2 innerhalb des Hohlraums 12 befindet, während im Falle der angelegten Spannung U1 die Fensterfläche 8 abgedeckt ist.In the further arrangement form of the adjusting elements 20 according to 4a and 4b has the chain-like structure 24 the largest extent in the direction of the adjustment 19 on when to the adjusting elements 20 the electrical voltage U1 is applied. The adjusting elements 20 are joined together in such a way that the two end faces 36 of each of the adjusting elements 20 at exactly one of the front sides 36 another of the adjusting elements 20 is applied. The outermost adjusting elements 20 the thus formed, substantially cuboid chain shape 24 are doing with only one more of the adjustment 20 in contact. At the applied voltage U2 - and thus also in the arcuate configuration of the adjusting elements 20 - is the chain shape 24 serpentine, wavy or meandering. This means that unlike the in 3a and 3b shown arrangement of the sunshade curtain 4 at the applied voltage U2 within the cavity 12 while in the case of the applied voltage U1 the window area 8th is covered.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: Verdunklungseinrichtungblackout facility
44: Sonnenschutzbehangsunblind
66: Kraftfahrzeugmotor vehicle
88th: Fensterflächewindow area
1010: Heckscheiberear window
1212: Hohlraumcavity
1414: Dachtop, roof
1616: Dachhimmelheadliner
1818: FahrzeuginnenraumVehicle interior
1919: Verstellwegadjustment
2020: Verstellelementadjustment
2222: Polymerpolymer
2424: Kettenform/kettenartige StrukturChain shape / chain-like structure
2626: angebundenes Endetailed end
2828: ortsfestes Endestationary end
3030: Führungsschieneguide rail
3232: Elektrodeelectrode
3434: Ringelementring element
3636: Stirnseitefront

Claims

Electric blackout device ( 2 ) for a window area ( 8th ) of a motor vehicle ( 6 ), with a sunshade ( 4 ), which by means of a number of adjusting elements ( 20 ) along an adjustment path ( 19 ) is displaceable, - wherein the adjusting elements ( 20 ) to a chain-like structure ( 24 ) are strung together, parallel to the adjustment ( 19 ), - wherein the adjusting elements ( 20 ) an electrically driven electroactive polymer ( 22 ), the shape of each adjusting element ( 20 ) in an at least approximately equal measure of one to the respective electroactive polymer ( 22 ) depends on the applied electrical voltage, such as the shape of the electroactive polymer ( 22 ) itself, and - wherein the adjusting elements ( 20 ) cooperate in such a way that the sunshade ( 4 ) in dependence on the on the adjusting elements ( 20 ) applied electrical voltage along the adjustment ( 19 ).

Blackout device ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the electroactive polymer ( 22 ) is a sulfonated tetrafluoroethylene polymer.

Blackout device ( 2 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the movement of one of the adjusting elements ( 20 ) is limited.

Blackout device ( 2 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that one of the adjusting elements ( 20 ) on the sunshade ( 4 ) is attached.

Blackout device ( 2 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the adjusting elements ( 20 ) are strip-shaped.

Blackout device ( 2 ) according to claim 5, characterized in that each of the adjusting elements ( 20 ) is substantially cuboid in the initial state, wherein the adjusting elements ( 20 ) parallel to each other and transverse to the adjustment ( 19 ) are arranged.

Blackout device ( 2 ) according to claim 5 or 6, characterized in that the adjusting elements ( 20 ) are designed substantially arcuate at an applied electrical voltage (U2) and are linked in such a way that in each case two adjusting elements ( 20 ) an O-shaped ring element ( 34 ) form.

Blackout device ( 2 ) according to one of claims 1 to 7, characterized by two guide rails ( 30 ) in the edge area of the window area ( 8th ) parallel to the adjustment path ( 19 ), wherein in each of the two guide rails ( 30 ) a number of adjusting elements ( 20 ) and wherein the in the two guide rails ( 30 ) arranged adjusting elements ( 20 ) two separate chain-like structures ( 24 ) train.

Method for driving a sunscreen curtain ( 4 ) an electrical dimming device ( 2 ) according to one of claims 1 to 8 for a window surface ( 8th ) of a motor vehicle ( 6 ) along an adjustment path ( 19 ) by means of a number of an electroactive polymer ( 22 ) and parallel to the adjustment path ( 19 ) chain-like arranged adjusting elements ( 20 ), which are controlled in such a way that the sunshade ( 4 ) depending on one of the adjusting elements ( 20 ) and the shape of the adjusting element ( 20 ) changing electrical voltage along the adjustment ( 19 ).

Method according to claim 9, characterized in that the adjusting elements ( 20 ) cooperate in pairs such that in dependence on the applied electrical voltage O-shaped ring elements ( 34 ) are formed, wherein by means of the applied electrical voltage, the diameter of the respective ring element ( 34 ) is determined.