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Die Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung für eine Rolloanordnung eines Fahrzeugs, welche eine Wickelwelle aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Rolloanordnung mit einer solchen Wickelvorrichtung sowie eine Dachanordnung mit einer solchen Rolloanordnung.
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Aus dem Stand der Technik sind Rolloanordnungen bekannt, welche in einem Fahrzeug angeordnet sind und bei welchen eine Rollobahn zu einem Rollowickel aufgewickelt wird. Hierzu weisen die Rolloanordnungen in der Regel eine Wickelvorrichtung auf, welche ausgebildet ist, die Rollobahn von einer Wickelwelle auf- und abzuwickeln. Wie weit die Rollobahn abgewickelt werden kann, wird in der Regel als eine Auszugslänge der Rollobahn bezeichnet.
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Eine Aufgabe, welche der Erfindung zugrunde liegt, ist es, eine Wickelvorrichtung für eine Rolloanordnung, eine Rolloanordnung sowie eine Dachanordnung anzugeben, welche einen einfachen Aufbau und gleichzeitig besonders große Auszugslängen ermöglicht.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Wickelvorrichtung für eine Rolloanordnung eines Fahrzeugs offenbart. Die Wickelvorrichtung weist eine Wickelwelle mit einer Längsachse auf. Die Wickelwelle ist ausgebildet, drehbar um die Längsachse an dem Fahrzeug gelagert zu werden und eine Rollobahn auf- und abzuwickeln. Die Wickelvorrichtung weist eine als Federmotor dienende Schraubenfeder auf, die verdrehsicher mit der Wickelwelle gekoppelt ist. Die Wickelwelle ist mittels der Schraubenfeder derart mit dem Fahrzeug koppelbar, dass die Wickelwelle zum Auf- oder Abwickeln der Rollobahn relativ zum Fahrzeug drehbar ist. Weiter ist ein in einem sich axial erstreckenden Hohlraum der Schraubenfeder angeordnetes Stabelement zum Führen der Schraubenfeder vorgesehen. Die Wickelvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Wickelwelle ein durch Rollformen hergestelltes Rollprofil aufweist.
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Die Erfindung sieht vor, dass die Wickelwelle durch Rollformen (auch als Kaltwalzen oder Walzprofilieren bekannt) hergestellt ist. Typischerweise wird ein flaches, bandartiges Ausgangsmaterial, etwa ein Blechband aus Stahl, Edelstahl oder einem Nichteisen-Metall von hoher Festigkeit, verwendet, welches beispielsweise von einer Rolle abgewickelt wird. Das Band wird beim Rollformen durch modular hintereinander gereihte Walzen(-paare) geführt und in der Regel bei Raumtemperatur zum gewünschten Querschnitt geformt. Jede Rolle beziehungsweise jedes Rollenpaar fügt dabei einen weiteren Verformungsschritt hinzu, bis eine gewünschte Profilform erreicht ist.
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Das Rollformen erlaubt einfache wie auch komplexe Profile für die Wickelwelle. Der Erfinder hat zudem erkannt, dass durch die Umstellung auf ein Rollprofil besonders dünne Wandstärken für die Wickelwelle realisierbar sind, insbesondere im Vergleich zu den standardmäßig für Wickelwellen eingesetzten Aluminium-Strangpressprofilen. Die dünnere Wandstärke trägt zu einem Bauraumgewinn im Inneren der Wickelwelle bei. So ist es insbesondere möglich, im Vergleich zu Aluminium-Strangpressprofilen den Nenndurchmesser der Schraubenfeder bei gleichbleibendem Außendurchmesser zu erhöhen. Dies wiederum ermöglicht eine Federauslegung für größere Auszugslängen der Rollobahn. Mit anderen Worten kann eine robustere Feder verwendet werden. Andererseits kann dieser Vorteil auch dazu genutzt werden, bei gleichbleibenden Rolloauszugslängen einen Bauraumbedarf für die Wickelvorrichtung zu reduzieren.
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Darüber hinaus ergibt sich ein Vorteil mit Blick auf die Herstellungskosten, denn durch eine rollgeformte Wickelwelle, insbesondere aus Stahl, können die Kosten im Vergleich zu kostenintensiven Aluminium-Strangpressprofilen erheblich reduziert werden.
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Schließlich wird auch eine nachhaltigere Wickelwelle ermöglicht, denn verglichen mit der Aluminium-Lösung hat eine durch Rollformen hergestellte Wickelwelle einen niedrigeren CO2-Fußabdruck.
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Gemäß einer Ausführungsform hat das Rollprofil eine Wandstärke von 1,0 mm oder weniger, insbesondere 0,8 mm oder 0,6 mm.
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Gemäß einer Ausführungsform beträgt ein maximaler Außendurchmesser des Rollprofils 18 mm.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Rollprofil aus Stahl hergestellt.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Rollprofil zwei gegenüberliegende, nach innen geformte Vorsprünge auf. Ein Federendabschnitt der Schraubenfeder wirkt formschlüssig mit den Vorsprüngen zusammen zur verdrehsicheren Kopplung mit der Wickelwelle. Die Vorsprünge können beispielsweise als Rastnasen bezeichnet werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Wickelwelle eine Hohlwelle und bildet einen Hohlraum aus, in dem die Schraubenfeder angeordnet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist in dem Hohlraum der Wickelwelle ein Dämpfungselement zwischen der Schraubenfeder und der Wickelwelle angeordnet. Das Dämpfungselement ist insbesondere schlauchartig oder rohrartig ausgebildet. Das Dämpfungselement ist bevorzugt verdrehsicher mit der Wickelwelle gekoppelt, insbesondere aufgrund von Formschluss. Beispielsweise weist das Dämpfungselement an der äußeren Mantelfläche zwei entsprechende Nuten auf, in die die oben genannten Vorsprünge des Rollprofils eingreifen.
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Das Dämpfungsprofil besteht vorzugsweise ganz oder teilweise aus einem Kunststoff, insbesondere einem Elastomerwerkstoff. Mittels des Dämpfungselements kann ein direkter Kontakt zwischen der Schraubenfeder und der Wickelwelle verhindert werden. Damit leistet das Dämpfungselement einen wirksamen Beitrag zur Geräuschdämmung der Wickelvorrichtung.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Wickelvorrichtung ein Lagerelement auf, welches fest mit dem Fahrzeug koppelbar ist. Die Wickelwelle ist an dem Lagerelement drehbar um die Längsachse gelagert. Ein Federendabschnitt der Schraubenfeder ist mit dem Lagerelement gekoppelt.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Rollanordnung beschrieben, welche eine Wickelvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt aufweist. Die Rollanordnung weist des Weiteren eine Rollobahn auf, welche mechanisch fest mit der Wickelwelle gekoppelt ist.
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Die Rolloanordnung gemäß dem zweiten Aspekt ermöglicht die vorgenannten Vorteile im Wesentlichen.
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Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Dachanordnung für ein Fahrzeug, wobei es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug handelt, offenbart. Die Dachanordnung weist ein Glaselement, etwa ein Festglaselement oder einen bewegbaren Glasdeckel, auf. Weiter ist eine Rolloanordnung gemäß dem zweiten Aspekt vorgesehen. Die Rolloanordnung ist im Bereich des Glaselements zum zumindest teilweisen Abdecken des Glaselements angeordnet.
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Die Dachanordnung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ermöglicht im Wesentlichen die vorgenannten Vorteile.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden, in Verbindung mit den Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In den Figuren zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Dachanordnung eines Fahrzeugs,
- 2 einen Längsschnitt einer Wickelvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 3 eine Detailansicht des Längsschnitts, und
- 4 einen Querschnitt durch die Detailansicht gemäß 3.
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In 1 ist ein Fahrzeug 10 mit einer Dachanordnung dargestellt, welche ein Fahrzeugdach 12 aufweist, das mit einer Dachöffnung 14 versehen ist. Die Dachöffnung 14 ist mittels eines verschiebbaren Schiebedachdeckels, beispielsweise eines transparenten Glaselements, wahlweise verschlossen oder zumindest teilweise freigebbar. Alternativ ist die Dachöffnung 14 auch mittels eines Festglaselements, also einer nicht verschiebbaren, beispielsweise transparenten, Dachscheibe, verschlossen. Die Dachöffnung 14 wird von einem am Fahrzeugdach 12 ausgebildeten Dachöffnungsrahmen 16 begrenzt. Der Dachöffnungsrahmen 16 hat vorzugsweise beidseitig angeordnete Führungsschienen 18, in denen unterhalb des verschiebbaren Schiebedachdeckels eine Rolloanordnung 20 angeordnet ist.
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Die Rolloanordnung 20 weist eine Rollobahn 22 auf, die, bezogen auf das Fahrzeug 10, nach vorne in einer Abwickelrichtung (auch Auszugsrichtung) und nach hinten in einer der Abwickelrichtung entgegengesetzten Richtung bewegt werden kann. Ist die Rollobahn 22 vollständig nach hinten bewegt und aufgewickelt, so ist die Dachöffnung 14 beziehungsweise der Schiebedachdeckel oder das Festglaselement vollständig freigegeben. In dem vollständig freigegebenen Zustand können Sonnenlicht und/oder Umgebungsluft ungehindert in den Fahrzeuginnenraum über die Dachöffnung 14 gelangen. Ist die Rollobahn 22 dagegen vollständig nach vorne ausgezogen, so ist die Dachöffnung 14 durch die Rollobahn abgedeckt, so dass direktes Sonnenlicht und/oder Umgebungsluft nicht oder nur teilweise in den Fahrzeuginnenraum gelangen können.
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An einem Ende der Rollobahn 22, das bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung das hintere Ende der Rollobahn 22 ist, kann die Rollobahn 22 vollständig aufgewickelt werden. An einem weiteren Ende 24 der Rollobahn, das bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung das vordere Ende der Rollobahn ist, ist ein Zugspriegel 26 angeordnet, den ein Fahrzeuginsasse manuell oder elektrisch betätigen kann, um so die Rollobahn 22 nach vorne oder nach hinten zu schieben beziehungsweise zu ziehen.
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In einem Bereich des hinteren Endes der Dachöffnung 14 ist eine Wickelvorrichtung 30 angeordnet, die in den 2 bis 4 nachfolgend beschrieben wird.
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2 zeigt einen Längsschnitt durch die exemplarische Wickelvorrichtung 30. Die Wickelvorrichtung 30 besitzt eine Wickelwelle 32 mit einer Längsachse L. Die Wickelwelle 32 ist als Rohrelement mit einem Hohlraum 34 ausgebildet. Die Rollobahn 22 (exemplarisch angedeutet) ist mit einem Ende mit der Wickelwelle 32 verbunden und kann auf diese aufbeziehungsweise von dieser abgewickelt werden. In einem aufgewickelten Zustand bildet die Rollobahn 22 einen sogenannten Rollowickel.
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Die Wickelvorrichtung 30 hat weiter eine Lagerbuchse 36, die an einem axialen Ende der rohrförmigen Wickelwelle 32 angeordnet und mit der Wickelwelle 32 fest gekoppelt ist.
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Die Wickelvorrichtung 30 hat weiter mindestens ein Lagerelement 38, das beispielsweise fest mit dem Dachöffnungsrahmen 16 des Fahrzeugs 10 verbunden ist. Das Lagerelement 38 kann auch an einem anderen Teil des Fahrzeugs 10, beispielsweise an einem Fenster- oder Türrahmen oder am Rand einer Öffnung eines anderen Bauteils des Fahrzeugs 10 befestigt sein. Die Wickelwelle 32 ist über die Lagerbuchse 36 an dem Lagerelement 38 drehbar gelagert bezüglich der Längsachse L. Ebenso ist die Wickelwelle 32 an ihrem anderen axialen Ende drehbar am Fahrzeug 10 gelagert, etwa mittels eines entsprechenden Lagerelements.
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Die Wickelvorrichtung 30 hat eine Schraubenfeder 40 als Federspeicher beziehungsweise Federmotor. Die Schraubenfeder 40 besitzt eine Vielzahl von Wicklungen 41. Die Schraubenfeder 40 ist in dem Hohlraum 34 der rohrförmigen Wickelwelle 32 angeordnet, etwa eingeschoben. Die Schraubenfeder 40 hat selbst einen sich axial erstreckenden Hohlraum 42 sowie einen ersten Federendabschnitt 44 und einen gegenüberliegenden zweiten Federendabschnitt 46. Der erste Federendabschnitt 44 und der zweite Federendabschnitt 46 sind an zwei axial entgegengesetzten Enden der Schraubenfeder 40 angeordnet. Der erste Federendabschnitt 44 ist fest, das heißt verdrehsicher oder verdrehfest, mit dem Lagerelement 38 gekoppelt. Der zweite Federendabschnitt 46 ist vorzugsweise rechteckförmig ausgebildet (siehe auch 3). Der zweite Federendabschnitt 46 kann auch separat von den übrigen Teilen der Schraubenfeder 40 ausgebildet sein. Dies hätte den Vorteil, dass die Reihenfolge bei der Montage der Wickelvorrichtung 30 im Bedarfsfall geändert werden könnte. Insbesondere ist der zweite Federendabschnitt 46, der als rechteckförmiger Rahmen ausgebildet ist, im Bereich der Längsachse L der Wickelwelle 32 angeordnet.
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Radial zwischen der Schraubenfeder 40 und der rohrförmigen Wickelwelle 32 ist ein Dämpfungselement 50 angeordnet. Das Dämpfungselement 50 besteht vorzugsweise ganz oder teilweise aus einem Kunststoff, insbesondere einem Elastomerwerkstoff.
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Das Dämpfungselement 50 ist schlauchartig oder rohrartig ausgebildet. Dies heißt, dass das Dämpfungselement 50 in der Wickelwelle 32 angeordnet ist und die Schraubenfeder 40 ist in dem Dämpfungselement 50 angeordnet, insbesondere jeweils eingeschoben. Mittels des Dämpfungselements 50 kann ein direkter Kontakt zwischen der Schraubenfeder und der Wickelwelle 32 insbesondere im Bereich der Wicklungen 41 verhindert werden. Damit kann das Dämpfungselement 50 einen wirksamen Beitrag zur Geräuschdämmung der Wickelvorrichtung 30 leisten.
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In dem Hohlraum 42 der Schraubenfeder 40 ist ein Stabelement 52 angeordnet. Das Stabelement ist vorzugsweise über einen wesentlichen Teil der axialen Länge der Schraubenfeder 40 im Bereich der Wicklungen 41 angeordnet, so dass das Stabelement 52 die Schraubenfeder 40 besonders gut führen kann. Das Stabelement 52 hat einen ersten Stabendabschnitt 54 und einen zweiten Stabendabschnitt 56, welche an zwei axialen, entgegengesetzten Enden des Stabelements 52 angeordnet sind. Der erste Stabendabschnitt 54 liegt an dem Lagerelement 38 an oder ist axial unmittelbar in der Nähe des Lagerelements 38. Der zweite Stabendabschnitt 56 liegt an dem rahmenförmigen zweiten Federendabschnitt 46 der Schraubenfeder 40 an oder ist in dessen unmittelbarer Nähe, wie dies anhand der 2 und 3 dargestellt ist. Durch das Anliegen des Stabelements 52 im Bereich der Stabendabschnitte 54, 56 an dem Lagerelement 38 und an dem zweiten Federendabschnitt 56 wird erreicht, dass die Bewegung des Stabelements 52 in Richtung der Längsachse L begrenzt ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Stabelement 52 im Wesentlichen immer in einer gegenüber der Schraubenfeder 50 identischen axialen Position verbleibt. Damit kann sichergestellt werden, dass das Stabelement 52 die Schraubenfeder 40 führen kann.
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Die Wickelwelle 32 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung durch Rollformen hergestellt und weist ein Rollprofil 48 auf. Das Rollprofil 48 ist aus Stahl und hat im Beispiel eine Wandstärke von nur wenigen Zehntel Millimetern wie zum Beispiel 0,6 mm. Der Außendurchmesser beträgt im Beispiel 18 mm. Selbstverständlich sind auch andere Dimensionen denkbar, je nach Anwendungsfall im Fahrzeug. Dadurch ergeben sich die eingangs genannten Vorteile und Funktionen.
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4 zeigen Querschnitt IV-IV` entsprechend des in 3 eingezeichneten Schnittverlaufs. Der Schnitt verläuft durch den zweiten Federendabschnitt 46 der Schraubenfeder 40. Wie zu erkennen ist, ist das Rollprofil derart geformt, dass zwei nach innenliegende Vorsprünge 49 gebildet sind. Mit anderen Worten sind die Vorsprünge 49 durch das Rollformen, das heißt bereits durch die Herstellung, eingebracht. Die beiden Vorsprünge 49 liegen gegenüber. Die im Wesentlichen kreisrunde Außenkontur ist in den Bereichen der Vorsprünge unterbrochen. Der zweite Federendabschnitt 46 ist derart in dem Hohlraum 34 der Wickelwelle 32 angeordnet, dass zwei gegenüberliegende Seitenabschnitte des rechteckförmigen zweiten Federendabschnitts 46 in formschlüssigen Eingriff mit den Vorsprüngen 49 sind, so dass die Schraubenfeder 40 verdrehsicher mit der Wickelwelle 32 gekoppelt ist. Anders und allgemeiner ausgedrückt, ist die Schraubenfeder 40 im zweiten Endabschnitt 46 so ausgebildet, dass ein Außendurchmesser des zweiten Endabschnitts 46 größer ist als ein lichter Abstand zwischen den beiden Vorsprüngen 49, das heißt einem minimalen Innendurchmesser der Wickelwelle 32, der durch die beiden Vorsprünge 49 definiert wird. Damit ist der zweite Federendabschnitt 46 derart mit der Wickelwelle 32 gekoppelt, dass bei einer Drehung der Wickelwelle 32 um die Längsachse L, insbesondere durch Auf- oder Abwickeln der Rollobahn 22, der zweite Federendabschnitt 46 der Schraubenfeder 40 von der Wickelwelle 32 in Drehung versetzt werden kann. Damit kann bei einer Rotationsbewegung der Wickelwelle 32 um die Längsachse L ein Verspannen oder Entspannen der Schraubenfeder 40 ermöglicht werden. Typischerweise ist die Schraubenfeder im entspannten Zustand leicht vorgespannt, so dass der zweite Federendabschnitt 46 stets gegen die Vorsprünge gespannt ist und dadurch kein Klappern auftritt.
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Aufgrund der sich über die Länge der Wickelwelle 32 erstreckenden Vorsprünge 49 (insbesondere herstellungsbedingt), hat das Dämpfungselement 50 entsprechend zwei Nuten 51, in die die Vorsprünge 49 eingreifen oder zumindest hineinragen. Damit ist das Dämpfungselement 50 verdrehsicher mit der Wickelwelle 32 gekoppelt.
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Die anhand des Ausführungsbeispiels beschriebene Wickelvorrichtung 30 kann neben der Dachanordnung für ein Fahrzeug auch in anderen Anordnungen vorgesehen sein. Solche anderen Anordnungen sind beispielsweise Rolloanordnungen für Glasdächer in Gebäuden, insbesondere in Wintergärten oder an Hausdächern. Die Rollobahnen müssen zudem nicht notwendigerweise dem Sonnenschutz dienen, sondern können auch beispielsweise als Mückenschutzgitter verwendet werden.
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Die Erfindung ist nicht auf das angegebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere die anhand von 2 erläuterten Details der Wickelvorrichtung 30 können gegebenenfalls anders auskonstruiert sein. Entscheidend für die erfindungsgemäßen Vorteile und Funktionen ist, dass die Wickelwelle 32 durch Rollformen herstellt ist und die Schraubenfeder 40 einerseits verdrehfest mit der Wickelwelle 32 gekoppelt ist und andererseits verdrehfest mit dem Fahrzeug 10 koppelbar ist, beispielsweise über ein Zwischenelement wie das Lagerelement 38 (auch Lagerzapfen genannt) oder direkt. Die Federendabschnitte, insbesondere der zweite Federendabschnitt 46, kann anders gestaltet sein oder auch, wie oben angedeutet, durch ein separates Bauteil gebildet sein. Entscheidend ist, dass die Schraubenfeder 40 verdrehsicher mit der Wickelwelle 32 gekoppelt ist. Das Dämpfungselement 50 kann optional weggelassen werden, dies ermöglicht mehr Bauraum für die Feder.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeug
- 12
- Fahrzeugdach
- 14
- Dachöffnung
- 16
- Dachöffnungsrahmen
- 18
- Führungsschiene
- 20
- Rolloanordnung
- 22
- Rollobahn
- 24
- Ende
- 26
- Zugspriegel
- 30
- Wickelvorrichtung
- 32
- Wickelwelle
- 34
- Hohlraum
- 36
- Lagerbuchse
- 38
- Lagerelement
- 40
- Schraubenfeder
- 42
- Hohlraum
- 44
- erster Federendabschnitt
- 46
- zweiter Federendabschnitt
- 48
- Rollprofil
- 49
- Vorsprung
- 50
- Dämpfungselement
- 51
- Nut
- 52
- Stabelement
- 54
- erster Stabendabschnitt
- 56
- zweiter Stabendabschnitt
- L
- Längsachse
