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Die Erfindung betrifft eine Beschattungsvorrichtung für eine Scheibe eines Kraftfahrzeugs mit einer flexiblen Beschattungsbahn, die auf einer Wickelwelle auf- und abwickelbar gehalten ist, und die an ihrem in Abwickelrichtung vorderen Stirnendbereich mit einem formstabilen, über eine Breite der Beschattungsbahn in einer Aufspannebene der Beschattungsbahn gekrümmten Auszugprofil verbunden ist, wobei das Auszugprofil an seinen gegenüberliegenden Stirnseiten an Führungsgliedern gehalten ist, die in fahrzeugfesten Führungsspuren geführt sind.
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Eine derartige Beschattungsvorrichtung ist für eine Heckscheibe eines Personenkraftwagens allgemein bekannt. Die bekannte Beschattungsvorrichtung weist eine flexible Beschattungsbahn in Form eines Gewirkes auf, das auf einer Wickelwelle auf- und abwickelbar gelagert ist. Das Gewirke ist zwischen einer auf die Wickelwelle aufgewickelten Ruhestellung und einer entlang der Heckscheibe zu einem Dachbereich hin nach oben ausgezogenen Beschattungsstellung verlagerbar. Das Gewirke weist an seinem in Auszugrichtung vorderen Stirnendbereich ein formstabiles, gekrümmtes Auszugprofil auf. Das Auszugprofil ist an seinen gegenüberliegenden Stirnseiten in karosseriefesten Führungsschienen verfahrbar. Hierzu ist in jeder Führungsschiene ein Führungsglied geführt, das mittels eines Gewindesteigungskabels und einer Antriebseinheit längs der Führungsschiene verfahrbar ist. Das Auszugprofil ist mit den in den gegenüberliegenden Führungsschienen geführten Führungsgliedern verbunden. Die Antriebseinheit zur Verlagerung der Führungsglieder ist derart ausgeführt, dass die beiden Führungsglieder in den gegenüberliegenden Führungsschienen synchron zueinander verfahrbar sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beschattungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen Faltenwurf der Beschattungsbahn in der Beschattungsstellung oder bei Verlagerungen der Beschattungsbahn zwischen der Ruhestellung und der Beschattungsstellung vermeidet.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Auszugprofil relativ zu den Führungsgliedern um eine quer zu einer Verlagerungsrichtung der Beschattungsbahn erstreckte Drehachse begrenzt drehbar gelagert ist, und dass eine ein permanentes Drehmoment um die Drehachse auf das Auszugprofil ausübende Vorspanneinrichtung vorgesehen ist, die zwischen wenigstens einem Führungsglied und dem Auszugprofil wirksam ist. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird ein Zugspannungsausgleich der Beschattungsbahn erzielt unabhängig davon, in welcher Stellung sich das Auszugprofil relativ zu den fahrzeugfesten Führungsspuren befindet. Die fahrzeugfesten Führungsspuren sind vorzugsweise schienenförmige Führungsprofile, in denen die Führungsglieder als Gleitsteine verfahrbar sind. Die erfindungsgemäße Beschattungsvorrichtung kann eine Antriebsvorrichtung aufweisen, um das Auszugprofil zwischen der Ruhestellung und der Beschattungsstellung der Beschattungsbahn zu verfahren. Die Antriebsvorrichtung weist vorzugsweise eine elektrische Antriebseinheit sowie längserstreckte, flexible Antriebsübertragungsmittel auf, die die Führungsglieder mit der Antriebseinheit verbinden. Derartige Antriebsübertragungsmittel sind insbesondere Gewindesteigungskabel oder flexible Zahnstangen. Die erfindungsgemäße Lösung ist in besonders vorteilhafter Weise zur Beschattung einer Heckscheibe eines Personenkraftwagens einsetzbar. In gleicher Weise ist die erfindungsgemäße Lösung auch zur Beschattung von Seitenscheiben oder zur Beschattung von Glasdachbereichen eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, einsetzbar. Die Beschattungsvorrichtung ist jeweils fahrzeuginnenraumseitig positioniert und demzufolge auf einer dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite der jeweiligen Scheibe angeordnet.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine Zugkraftdifferenz in der flexiblen Beschattungsbahn zwischen seitlichen Randbereichen der Beschattungsbahn und mittleren Bereichen der Beschattungsbahn ausgeglichen. Derartige Zugkraftdifferenzen treten auf, wenn das gekrümmte Auszugprofil auf eine gerade Wickelwelle aufgewickelt wird. Weitere Ursachen für Zugkraftdifferenzen können ungerade Anlagegeometrien quer und längs der Ausfahrrichtung der Beschattungsbahn wie insbesondere Abstreifkanten und Führungsschienenverläufe sein. Auch Toleranzen der Beschattungsbahn selbst oder von benachbarten mechanischen Funktionsteilen können zu Zugkraftdifferenzen führen. Das Auszugprofil ist vorzugsweise in einer Aufspannebene der Beschattungsbahn gekrümmt.
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In Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorspanneinrichtung wenigstens eine mechanische Federeinheit auf. Die mechanische Federeinheit kann wenigstens eine Zug- oder Druckfeder umfassen. Alternativ kann die Federeinheit wenigstens eine Drehfeder aufweisen, die auch als Torsionsfeder bezeichnet wird.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Federeinheit als Torsionsfeder gestaltet, die koaxial zu der Drehachse angeordnet ist und exzentrisch zu der Drehachse an dem Auszugprofil und am Führungsglied angreifende Federschenkel aufweist. Dies ist eine platzsparende Anordnung der Torsionsfeder. Durch die exzentrisch angreifenden Federschenkel wird das gewünschte Drehmoment auf das Auszugprofil ausgeübt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Höhe des permanenten Drehmoments, das die Vorspanneinrichtung ausübt, größer als ein Reibungsdrehmoment, das durch Reibungskräfte im Bereich einer Drehlagerung des Auszugprofils relativ zu dem Führungsglied ausgeübt wird. Das Reibungsdrehmoment wirkt entgegengesetzt zu dem permanenten Drehmoment der Vorspanneinrichtung. Dadurch, dass das permanente Drehmoment betragsmäßig größer ist als das Reibungsdrehmoment, ist die gewünschte Vorspannfunktion für das Auszugprofil gewährleistet.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Höhe des permanenten Drehmoments, das die Vorspanneinrichtung ausübt, größer als ein Massedrehmoment des Auszugprofils, das um die Drehachse wirksam ist und von einem Masseschwerpunkt des Auszugprofils abhängig ist. Auch das Massedrehmoment wirkt entgegengesetzt zu dem permanenten Drehmoment der Vorspanneinrichtung, so dass das permanente Drehmoment der Vorspanneinrichtung betragsmäßig größer ist als das Massedrehmoment, das der Masseschwerpunkt des Auszugprofils aufbringt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Höhe des permanenten Drehmoments, das die Vorspanneinrichtung ausübt, größer als ein Zugkraftdrehmoment, das durch ein Eigengewicht der Beschattungsbahn wirksam ist. Das Zugkraftdrehmoment wirkt entgegengesetzt zu dem permanenten Drehmoment der Vorspanneinrichtung, so dass das permanente Drehmoment der Vorspanneinrichtung betragsmäßig größer ist als das Zugkraftdrehmoment.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Höhe des permanenten Drehmoments, das die Vorspanneinrichtung ausübt, geringer als ein Rückholdrehmoment, das durch eine auf die Wickelwelle und die Beschattungsbahn wirkende Rückholfeder in Aufwickelrichtung wirksam ist. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft, um die Funktion der Beschattungsvorrichtung nicht zu beeinträchtigen. Diese Ausgestaltung gewährleistet demzufolge die permanente, gleichmäßige Spannung der Beschattungsbahn in einem zumindest teilweise ausgezogenen und aufgespannten Zustand. Das Rückholdrehmoment, das im Bereich der Wickelwelle auf die Beschattungsbahn wirkt, wird über gegenüberliegende Seitenränder der Beschattungsbahn, die den kürzesten Weg zu dem Auszugprofil darstellen, auf das Auszugprofil übertragen. Die Seitenränder greifen in der Ebene der Drehachse des Auszugprofils an, so dass diese Zugkraft kein oder nahezu kein Gegendrehmoment auf das Auszugprofil ausübt. Die Vorspanneinrichtung kann daher das Auszugprofil in der gewünschten, vorgespannten Drehlage halten, auch wenn das Rückholmoment der Wickelwelle, das auf die Beschattungsbahn wirkt, größer ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Drehbeweglichkeit des Auszugprofils relativ zu den Führungsgliedern durch einen mechanischen Anschlag, der an wenigstens einem Führungsglied ausgebildet ist, begrenzt. Die Begrenzung der Drehbeweglichkeit des Auszugprofils gewährleistet eine sichere Funktion der Beschattungsvorrichtung.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.
- 1 zeigt in schematischer, perspektivischer Darstellung einen Heckscheibenbereich eines Personenkraftwagens mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beschattungsvorrichtung in einer Ruhestellung,
- 2 den Heckscheibenbereich nach 1 mit der in eine Beschattungsstellung verfahrenen Beschattungsvorrichtung nach 1,
- 3 schematisch ausschnittsweise die Beschattungsvorrichtung nach den 1 und 2 und
- 4 in einer Explosionsdarstellung einen Ausschnitt der Beschattungsvorrichtung nach 3 im Bereich einer Verbindung eines Auszugprofils mit einem seitlichen Führungsglied.
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Ein Personenkraftwagen 1 weist einen Fahrzeuginnenraum auf, der mit einer Rücksitzanordnung versehen ist. Hinter der Rücksitzanordnung wird der Fahrzeuginnenraum begrenzt durch eine Heckscheibe 2. Im Fahrzeuginnenraum erstreckt sich zwischen der Heckscheibe 2 und einer Rückenlehne der Rücksitzanordnung eine etwa horizontale Ablagestruktur 3, in der eine Beschattungsvorrichtung zur Beschattung der Heckscheibe 2 integriert ist. Die Ablagestruktur 3 ist mit einem Durchtrittsschlitz versehen, durch den hindurch eine flexible Beschattungsbahn 6 in Form eines Gewirkes nach oben ausziehbar und längs der Heckscheibe aufspannbar ist. Die flexible Beschattungsbahn 6 ist zwischen einer in 1 dargestellten Ruhestellung und einer in 2 dargestellten Beschattungsstellung fahrzeuginnenraumseitig entlang der Heckscheibe 2 verlagerbar. Die Beschattungsbahn 6 ist, wie anhand der 3 erkennbar ist, auf einer Wickelwelle 12 auf- und abwickelbar gehalten, die unter der Ablagestruktur 3 fahrzeugfest angeordnet und drehbar gelagert ist. In der Ruhestellung ist die Beschattungsbahn 6 auf die Wickelwelle 12 aufgewickelt. In der Beschattungsstellung ist die Beschattungsbahn 6 bis zu einem Dachbereich des Fahrzeuginnenraumes hin schräg nach oben und nach vorne ausgezogen (2). Auf die Wickelwelle 12 übt eine in der Wickelwelle 12 integrierte Rückholfeder 13 ein permanentes Drehmoment in Aufwickelrichtung aus.
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Die Beschattungsbahn 6 ist an ihrem in Auszugrichtung vorderen Stirnendbereich mit einem formstabilen Auszugprofil 4 verbunden, das sich über eine gesamte Breite der Beschattungsbahn 6 erstreckt. Das Auszugprofil 4 ist an seinen gegenüberliegenden Stirnseiten mit längs des Auszugprofils 4 teleskopförmig verschiebbar gelagerten Seitenbereichen 7 versehen, die Teil des Auszugprofils 4 sind. Die teleskopförmig verschiebbaren Seitenbereiche 7 sind notwendig, um unterschiedliche Abstände der Führungsspuren 5 zueinander zwischen einem unteren Endbereich und einem oberen Endbereich der Führungsspuren 5 auszugleichen. Das Auszugprofil 4 ist mittels der beiden gegenüberliegenden Seitenbereiche 7 an jeweils einem Führungsglied 9 gehalten, das in jeweils einer fahrzeugfesten Führungsspur 5, vorliegend in Form eines schienenförmigen Führungsprofils, längsverfahrbar geführt ist. Die jeweilige Führungsspur 5 ist in jeweils einer Karosseriesäulenverkleidung integriert und fahrzeugfest verankert. Die jeweilige Karosseriesäulenverkleidung ist im Bereich jeweils einer seitlichen Karosseriesäule des Personenkraftwagens 1 vorgesehen, die die Heckscheibe 2 auf gegenüberliegenden Fahrzeugseiten flankieren. Die entsprechenden Karosseriesäulen werden auch als C-Säulen bezeichnet. Jede der beiden Führungsspuren 5 erstreckt sich ausgehend von der Ablagestruktur 3 aus in Fahrzeuglängsrichtung schräg nach vorne und nach oben zu dem Dachbereich des Fahrzeuginnenraumes. Jedes Führungsglied 9 ist als Gleitstein ausgeführt, der mittels jeweils eines Antriebsübertragungsmittels 10 in Form eines Gewindesteigungskabels oder einer flexiblen Zahnstange mittels einer elektrischen Antriebseinheit 11 angetrieben ist. Die gegenüberliegenden Antriebsübertragungsmittel 10 werden durch die Antriebseinheit 11 synchronisiert zueinander angetrieben. Eine Verlagerung der längserstreckten, flexiblen Antriebsübertragungsmittel 10 in den Führungsspuren 5 führt zu einer Verlagerung der Führungsglieder 9 längs der Führungsspuren 5 nach oben oder nach unten, da die Antriebsübertragungsmittel 10 jeweils an ihrem von der Antriebseinheit 11 abgewandten Stirnendbereich im Bereich des jeweiligen Führungsgliedes 9 angreifen. Die Antriebsübertragungsmittel 10 sind in entsprechenden Kanälen der Führungsspuren 5 integriert und längsverlagerbar geführt.
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Wie anhand der 3 und 4 erkennbar ist, ist das Auszugprofil 4 an den beiden Führungsgliedern 9 um eine quer zur Verlagerungsrichtung der Beschattungsbahn 6 erstreckte Drehachse D drehbeweglich gelagert. Hierzu weist jedes Führungsglied 9 eine nicht näher bezeichnete Drehlageraufnahme auf. Jeder Seitenbereich 7 des Auszugprofils 4 weist einen koaxial zur Drehachse D seitlich nach außen abragenden, zylindrischen Drehlagerbolzen 8 auf, der in der Drehlageraufnahme des jeweiligen Führungsgliedes 9 drehbeweglich gelagert ist. Zur Begrenzung der Drehbeweglichkeit des Auszugprofils 4 relativ zu den beiden Führungsgliedern 9 weist die Drehlagerung jedes Seitenbereiches 7 einen mechanischen Anschlag auf, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen relativ zur Drehachse D vom Drehlagerbolzen 8 radial nach außen ragenden Anschlagnocken 19 und eine im Bereich der Drehlageraufnahme des Führungsgliedes 9 vorgesehene, auf den Anschlagnocken 19 abgestimmte Kulissenführung 20 gebildet ist. Der Anschlagnocken 19 ragt in die Kulissenführung 20 hinein, die in Umfangsrichtung der Drehlageraufnahme des Führungsgliedes 9 über einen bestimmten Schwenkwinkel relativ zur Drehachse D erstreckt ist. Dieser Schwenkwinkel beträgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 45°.
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Auf das Auszugprofil 4 wirkt eine Vorspanneinrichtung, die zwischen dem jeweiligen Führungsglied 9 und dem entsprechenden Seitenbereich 7 des Auszugprofils 4 angeordnet ist und auf das Auszugprofil 4 ein permanentes Drehmoment in Richtung des in 4 dargestellten Pfeiles ausübt. Die Vorspanneinrichtung weist im Bereich jedes Seitenbereiches 7 jeweils eine Torsionsfeder 14 auf, die als Schraubenfeder gestaltet ist und koaxial zur Drehachse D auf dem Drehlagerbolzen 8 gehalten ist. Die Torsionsfeder 14 weist einen exzentrisch zur Drehachse D mit einer Aufnahme 17 des Seitenbereichs 7 verbundenen Federschenkel 16 sowie einen ebenfalls exzentrisch zur Drehachse D vorgesehenen und in einer Aufnahme 18 des Führungsgliedes 9 gehaltenen Federschenkel 15 auf. Die Torsionsfeder 14 wird derart auf den Drehlagerbolzen 8 des jeweiligen Seitenbereiches 7 montiert, dass die Torsionsfeder in montiertem Zustand vorgespannt ist.
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Im Betrieb der Beschattungsvorrichtung wird das Auszugprofil 4 durch die Vorspanneinrichtung in einer geneigten Stellung gehalten, in der Zugspannungsdifferenzen innerhalb der Beschattungsbahn 6, die über die Breite der Beschattungsbahn 6 gesehen auftreten können, zumindest weitgehend ausgeglichen sind.
