WO2006034689A2 - Rolloanordnung - Google Patents

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WO2006034689A2
WO2006034689A2 PCT/DE2005/001689 DE2005001689W WO2006034689A2 WO 2006034689 A2 WO2006034689 A2 WO 2006034689A2 DE 2005001689 W DE2005001689 W DE 2005001689W WO 2006034689 A2 WO2006034689 A2 WO 2006034689A2
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winding
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Tobias Müller
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Webasto Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J1/00—Windows; Windscreens; Accessories therefor
    • B60J1/20—Accessories, e.g. wind deflectors, blinds
    • B60J1/2011—Blinds; curtains or screens reducing heat or light intensity
    • B60J1/2013—Roller blinds
    • B60J1/2019—Roller blinds powered, e.g. by electric, hydraulic or pneumatic actuators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60J1/2013—Roller blinds
    • B60J1/2036—Roller blinds characterised by structural elements
    • B60J1/205—Winding tubes, e.g. telescopic tubes or conically shaped tubes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/56—Operating, guiding or securing devices or arrangements for roll-type closures; Spring drums; Tape drums; Counterweighting arrangements therefor
    • E06B9/68—Operating devices or mechanisms, e.g. with electric drive
    • E06B9/72—Operating devices or mechanisms, e.g. with electric drive comprising an electric motor positioned inside the roller
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    • E06B9/68—Operating devices or mechanisms, e.g. with electric drive
    • E06B9/72—Operating devices or mechanisms, e.g. with electric drive comprising an electric motor positioned inside the roller
    • E06B2009/725—Operating devices or mechanisms, e.g. with electric drive comprising an electric motor positioned inside the roller with epicyclic or planetary gear train

Definitions

  • the present invention relates to roller blind arrangements for a motor vehicle according to the preamble of claims 1, 6, 8 and 9.
  • DE 30 24 358 A1 describes a tubular motor with planetary gear for driving a roller shutter.
  • a stator of the tubular motor remains stationary and the rotating armature drives a drive plate, which in turn rotates a winding shaft of the shutter.
  • DE 35 39 513 A1 drives a tubular motor with planetary gear a winding shaft of a vehicle window blind, wherein the roller blind is inserted in a sleeve which also receives a reduction gear. Again, only the armature of the engine is rotated.
  • a tubular motor for driving shutters, awnings, blinds and gates in which a housing of the tubular motor to drive together with a winding shaft on which, for example, a fabric can be wound against a fixed end cap becomes.
  • the use of a specific transmission and other details of the electric motor are not shown here.
  • the roller blind arrangements mentioned have the disadvantage that on the one hand they make a comparatively large installation space necessary for use in the motor vehicle and on the other hand they are relatively expensive and time-consuming to manufacture or to be installed in the motor vehicle because of the large number of components. It is therefore an object of the present invention to provide a roller blind arrangement for vehicles of the type mentioned, in which both a cost-effective solution with as few components as possible and a small installation space can be achieved.
  • the roller blind arrangement has a winding tube for winding up a roller blind and a winding shaft, which is driven by an electric motor via a planetary gear.
  • the winding tube is formed on its inner surface as a ring gear of the planetary gear.
  • planet gears of the planetary gear run on a cylindrical inner surface of the winding tube, which along the longitudinal direction of the winding tube preferably have corresponding teeth or grooves.
  • the winding tube is formed as a ring gear. This has the great advantage that in the winding tube not an additional ring gear must be installed and stored, resulting in a considerable space savings.
  • a sun gear of the planetary gear is driven by the electric motor and the output of the planetary gear is via a planet carrier.
  • the planetary gear is designed in multiple stages, ie, several planetary gears are connected in series.
  • a planetary gear carrier of a preceding gear stage is preferably connected in each case to a sun gear of a subsequent gear stage.
  • About the planet carrier of the last gear stage of the output takes place from the entire transmission.
  • a drive unit has a winding tube for winding up a roller blind and a winding shaft and an electric motor for driving the winding tube about the winding shaft.
  • the electric motor itself includes a stator (often referred to as a “stator” or “exciter”) and an armature (“rotor", “rotor”), the stator being in communication with the winding tube so that it rotates as the winding tube rotates with this one turns.
  • the stator may have permanent magnets, which are preferably glued to the winding tube.
  • the armature of the electric motor is mounted so that it rotates when rotating the winding tube relative to the vehicle body.
  • the electric motor Since both stator and armature of the electric motor move relative to the vehicle body, when the winding tube is moved, the electric motor according to the invention on sliding contacts, by means of which it is connected to a voltage source of the vehicle.
  • the sliding contacts of the electric motor include a body-mounted brush system which connects the voltage source of the vehicle to a commutator (also referred to as a "commutator") of the armature of the electric motor in an electric motor with current leading anchor is generally necessary, at the same time is used to realize the sliding contact of the co-rotating with the winding tube electric motor to the body out.
  • an electric motor for driving a winding tube to the winding shaft of a pipe assembly is also connected by a stator to the winding tube so that the stator during rotation of the winding tube rotates with this and the armature of the electric motor is also here stored that it rotates when turning the winding tube relative to the vehicle body.
  • the Electric motor connected by means of flexible cable to a voltage source of the vehicle, the length and flexibility of the cables are chosen so that even with a maximum rotational travel of the electric motor, the connection with the voltage source is maintained.
  • the cables are attached to a housing of the electric motor.
  • the housing preferably contains the stator of the electric motor, within which in turn the armature rotatably supports and is preferably electrically connected to the flexible cables via a corresponding brush system.
  • a drive unit has a winding tube for winding up a roller blind and an electric motor for
  • Winding tube provided a slip clutch, which serves to a
  • the slip assembly can block when blocking the blind assembly.
  • the slip clutch on two clutch plates which are in contact with each other and are biased against each other.
  • it is supported by the
  • Clutch disc connected to the vehicle body.
  • the clutch discs are arranged so that they can be rotated from a predetermined torque against each other.
  • the winding tube is designed in several parts and has partial tubes which form the winding tube together with a round housing of the electric motor.
  • the sub-tubes can be attached to the electric motor, so that the surface of the sub-tubes forms a winding surface for the roller blind together with the surface of the round housing of the electric motor.
  • the winding tube can also be made in one piece and the electric motor can be inserted into the winding tube.
  • a particularly space-saving solution can be achieved by the incorporation of the electric motor in the winding tube.
  • the winding tube itself can form the housing of the electric motor. Since in this case no complete electric motor is inserted or installed in the winding tube, but only the electric motor without housing, the space requirement can thus be further reduced.
  • all said embodiments may have an end cap on one side of the winding tube, wherein the end cap in turn includes an inner part which is rotatably mounted relative to the winding tube and is connected at its side facing away from the winding tube with the vehicle body.
  • the part of the end cap, which is firmly connected to the winding tube may have a cylindrical portion, on which the winding tube is plugged, and also a conical cable drum for winding a cable, which pulls out or pushes the roller blind.
  • the winding shaft which is driven by the electric motor, protrudes on the side of the winding tube, which faces away from the end cap, out of the winding tube and is mounted fixed to the body.
  • the winding tube has on both sides in each case a body-fixed bearing (winding shaft on the one hand and end cap on the other hand), around which it rotates when Auf ⁇ or unwinding of the roller blind.
  • a preferred embodiment of the invention is achieved by accommodating variants in sliding contacts and end cap, the sliding contacts within the end cap, which in turn reduces the required space.
  • a blind assembly according to the invention may further comprise at least one sensor, preferably a Hall sensor, which is designed so that it can accommodate a rotational position of the winding tube.
  • this sensor is preferably associated with the winding tube, in embodiments without slip clutch, the resolution can be further improved by the sensor is associated with the armature of the electric motor. Together with a corresponding read-out electronics signals of the sensor can be used, for example, to determine the rotation of the winding tube and thus the extension length of the blind. Thus, preselected extension lengths of the roller blind can be approached automatically. Also, this sensor can be accommodated in embodiments with end cap within the end cap.
  • Fig. 1 is a perspective view of a cut, roller blind arrangement according to the invention, in which the electric motor is connected by means of flexible cable;
  • FIG. 2 shows the roller blind arrangement from FIG. 1 in the closed state
  • FIG. 3 shows a roller blind arrangement with a one-piece winding tube
  • Fig. 4 is a perspective view of a cutaway
  • Fig. 5 is a detail view of the blind assembly of FIG. 4, wherein the
  • Electric motor are shown in a sectional view. 1 shows a perspective view of a roller blind arrangement according to the invention for a vehicle.
  • the blind assembly has a winding tube 10 which is driven by an electric motor 12.
  • the winding tube 10 is shown cut open.
  • the electric motor 12 has an outer, cylindrical housing 38, which is part of the winding tube 10. He drives via a planetary gear 16 to the winding tube 10 by being supported by the planetary gear against an engine-side clutch disc 24 b of a slip clutch 22.
  • the clutch disc 24b is engaged with a body-side clutch disc 24a of the slip clutch 22, which is fixed to the body via a winding shaft 14.
  • the planetary gear 16 serves to reduce the comparatively high engine speed of usually 2000 to 10,000 revolutions per minute (rpm) to a speed of the winding tube 10 of about 20 to 100 (rev / min).
  • the planetary gear 16 is a three-stage gear, so that a total of three planet carrier 20 each carry three planet gears 18.
  • the output from the planetary gear 16 via the last of the three planet carrier, which is fixedly connected to the motor-side clutch disc 24b.
  • all planet wheels 18 run off in a ring gear, which is formed by the inside of the winding tube 10.
  • the winding tube 10 has on its inner side therefore a corresponding toothing (not shown in the figure), which extends at least over the region of the winding tube, which is coated by the planetary gears 18 on their way around an axis coaxial with the winding shaft 14.
  • the toothing is designed so that a cross section through the winding tube 10 in the plane of the planet gears 18 results in a ring gear.
  • the electric motor 12 rotates at its engine speed.
  • This engine speed is through the planetary gear 16 converted into the desired speed of the winding tube 10, wherein the planetary gear is supported indirectly via the winding shaft 14 on the body of the vehicle.
  • both the housing 38 of the electric motor 12 and an armature, not shown here, of the electric motor, which drives the planetary gear 16 rotate relative to the vehicle body.
  • the motor is connected to cables 28 with a voltage wave in the vehicle.
  • the cables 28 are chosen in terms of their flexibility and length so that a rotation of the electric motor 12 to the body-mounted winding shaft 14 from the starting position with completely wound roller blind up to an end position with fully unwound blinds is possible without the cable 28 itself or the electrical connection from the engine to the battery is interrupted.
  • the cables 28 are guided by an end cap 30, which has a cylindrical part 48, with which it is plugged onto the winding tube 10.
  • the end cap 30 has an inner part 32 rotatably mounted in it, which is secured via a pin 34 secured against rotation with the vehicle body in combination.
  • the end cap 30 further comprises a cone-shaped cable drum 46, on which a cable can be wound, which raises the roller blind, or postpones in a pressure-rigid design of the cable.
  • FIG. 2 A view of the blind assembly of Fig. 1 in the closed state of the winding tube 10 is shown in Fig. 2.
  • the winding tube 10 consists on the one hand of the housing 38 of the electric motor 12 and further comprising two partial tubes 36a and 36b, which have the same outer diameter as the housing of the electric motor.
  • the two partial tubes 36a and 36b can be plugged onto the electric motor 12, for example.
  • An alternative embodiment of a winding tube is shown in Fig. 3, wherein the winding tube 10 shown here, in contrast to the winding tube of FIG. 2 is formed in one piece.
  • an electric motor for driving the winding tube is either completely inserted with a housing in the winding tube 10 (wherein the outer diameter of the housing must of course be correspondingly smaller than the inner diameter of the winding tube) or an electric motor without its own housing is installed in the winding tube , wherein the winding tube even then performs the housing function.
  • the advantage of the last-mentioned embodiment is, on the one hand, the possibility of further reducing the outer diameter of the winding tube and, on the other hand, the increased stability in comparison to a multi-part wound tube. Also in this case, the winding tube 10 is in turn rotated about the winding shaft 14 and the inner part 32 of the end cap.
  • Fig. 4 shows a roller blind arrangement with an arranged in the winding tube 10 electric motor, of which in this view with cut-winding tube again only a magnet 40 of a stator can be seen.
  • the electric motor is in this case again installed in the winding tube 10 - hence the term "tubular motor" - that the winding tube takes over the function of the motor housing ..
  • the electric motor drives via a planetary gear 16 and a slip clutch 22, via which it is supported on a body-mounted winding shaft 14, the winding tube 10, with which it is firmly connected in the region of the magnet 40.
  • the connection of the electric motor to the body-fixed power network in this case is not via flexible cable, but via sliding contacts, such as will be described in more detail below.
  • Fig. 5 shows the roller blind assembly of Fig. 1 in an enlarged partial section in the region of the magnet 40 of the driving electric motor.
  • the magnet 40 is fixedly connected to the winding tube 10, it can for example on the
  • the magnet 40 may also be off consist of a plurality of partial magnets, which in turn are then mounted on the inside of the winding tube 10.
  • An armature 42 which drives the planetary gears 18 of the first stage of the planetary gear 16 via a sun gear 52, rotates within the magnet 40, which is likewise shown here cut open in contrast to FIG. Since the schematically drawn anchor 42, in contrast to the magnet 40 of the electric motor, which is a permanent magnet, current flows through, it requires a connection of the rotating armature to the vehicle body power supply of the vehicle. This is ensured by a body-fixed brush system 44, which corresponds to the known brush systems of electric motors and is in sliding contact with a commutator 50 of the armature 42.
  • the brush system 44 serves in addition to its function as a current transformer to the anchor-fixed commutator 50, but at the same time also for power supply from the vehicle's mains power supply to the electric motor or tubular motor, which rotates together with the winding tube 10.
  • the armature 42 rotates within the magnet 40 at the engine speed and on the other hand, the magnet 40 together with the winding tube 10 relative to the body at a second speed, which is different from the engine speed by the reduction ratio of Planetary gear 16 is different.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rolloanordnung für ein Fahrzeug mit einer Antriebseinheit, welche ein Wickelrohr (10) zum Aufwickeln einer Rollobahn aufweist sowie eine Wickelwelle (14) und einen Elektromotor (12) zum Antrieb des Wickelrohrs um die Wickelwelle, sowie ein Planetengetriebe (16), wobei das Wickelrohr auf seiner Innenfläche als Hohlrad des Planetengetriebes ausgebildet ist. Die vorliegenden Erfindung betrifft ferner eine Rolloanordnung eine Antriebseinheit, welche ein Wickelrohr (10) zum Aufwickeln einer Rollobahn sowie eine Wickelwelle (14) und einen Elektromotor (12) zum Antrieb des Wickelrohrs um die Wickelwelle aufweist, wobei der Elektromotor einen Stator und einen Anker (42) aufweist, und der Stator mit dem Wickelrohr so in Verbindung steht, dass er sich beim Drehen des Wickelrohrs mit diesem mitdreht, und der Anker so gelagert ist, dass er sich beim Drehen des Wickelrohrs relativ zur Fahrzeugkarosserie dreht. Der Elektromotor weist erfindungsgemäß Schleifkontakte (44) auf, mittels derer er mit einer Spannungsquelle des Fahrzeugs verbunden ist. Alternativ ist der Elektromotor mittels flexibler Kabel (28) mit der karosseriefesten Spannungsquelle des Fahrzeugs verbunden, wobei Länge und Flexibilität der Kabel so gewählt sind, dass auch bei einem maximalen Drehweg des Elektromotors die Verbindung mit der Spannungsquelle erhalten bleibt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Rolloanordnung für ein Fahrzeug mit einer Antriebseinheit, welche ein Wickelrohr (10) zum Aufwickeln einer Rollobahn und einen Elektromotor (12) zum Antrieb des Wickelrohrs aufweist, und bei der im Antriebsstrang des Wickelrohrs eine Rutschkupplung (22) vorgesehen ist.

Description

Rolloanordnung
Die vorliegende Erfindung betrifft Rolloanordnungen für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 , 6, 8 und 9.
Elektromotoren zum Antrieb von Rolloanordnungen oder Fensterrollläden, welche meist über ein Getriebe eine Wickelwelle antreiben, sind aus unterschiedlichen Druckschriften bekannt. So beschreibt die DE 30 24 358 A1 einen Rohrmotor mit Planetengetriebe zum Antrieb eines Rollladens. In Betrieb bleibt ein Stator des Rohrmotors ortsfest stehen und der sich drehende Anker treibt eine Mitnehmerscheibe an, welche wiederum eine Wickelwelle des Rollladens dreht. In der DE 35 39 513 A1 treibt ein Rohrmotor mit Planetengetriebe eine Wickelwelle eines Fahrzeugfensterrollos an, wobei der Rollo in einer Hülse steckt, welche ebenfalls ein Untersetzungsgetriebe aufnimmt. Auch hier wird nur der Anker des Motors gedreht. In der DE 102 14 434 A1 ist dagegen ein Rohrmotor zum Antrieb von Rollläden, Markisen, Rollos und Toren offenbart, bei dem ein Gehäuse des Rohrmotors zum Antrieb zusammen mit einer Wickelwelle, auf die beispielsweise eine Stoffbahn aufgewickelt werden kann, gegen eine feststehende Endkappe gedreht wird. Die Verwendung eines bestimmten Getriebes sowie weitere Details zum Elektromotor sind hier nicht gezeigt. Die genannten Rolloanordnungen haben den Nachteil, dass sie einerseits einen vergleichsweise großen Einbauraum zur Verwendung im Kraftfahrzeug notwendig machen und andererseits aufgrund der Vielzahl von Bauteilen relativ teuer und zeitaufwändig zu fertigen bzw. ins Kraftfahrzeug einzubauen sind. Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rolloanordnung für Fahrzeuge der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem sowohl eine kostengünstige Lösung mit möglichst wenigen Bauteilen als auch ein kleiner Einbauraum erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch Rolloanordnungen gemäß den Ansprüchen 1 , 6, 8 und 9 gelöst. Bei einer Rolloanordnung gemäß Anspruch 1 weist die Rolloanordnung ein Wickelrohr zum Aufwickeln einer Rollobahn sowie eine Wickelwelle auf, die von einem Elektromotor über ein Planetengetriebe angetrieben wird. Das Wickelrohr ist dabei auf seiner Innenfläche als Hohlrad des Planetengetriebes ausgebildet. Somit laufen Planetenräder des Planetengetriebes auf einer zylinderförmigen Innenfläche des Wickelrohrs, welche entlang der Längsrichtung des Wickelrohrs vorzugsweise entsprechende Zähne oder Nute aufweisen. Im Querschnitt ist das Wickelrohr als Hohlrad ausgebildet. Dies hat den großen Vorteil, dass in das Wickelrohr nicht ein zusätzliches Hohlrad eingebaut und gelagert werden muss, wodurch sich eine erhebliche Platzersparnis ergibt. Ferner wird durch den Wegfall eines zusätzlichen Hohlrads die Herstellung vereinfacht und damit auch kostengünstiger. Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wird ein Sonnenrad des Planetengetriebes vom Elektromotor angetrieben und der Abtrieb des Planetengetriebes erfolgt über einen Planetenradträger. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung ist das Planetengetriebe mehrstufig ausgebildet, d.h. mehrere Planetengetriebe sind hintereinander geschaltet. Bei einer solchen mehrstufigen Anordnung ist vorzugsweise ein Planetenradträger einer vorhergehenden Getriebestufe jeweils mit einem Sonnenrad einer nachfolgenden Getriebestufe verbunden. Über den Planetenradträger der letzten Getriebestufe findet der Abtrieb aus dem gesamten Getriebe statt. Bei Verwendung eines solchen mehrstufigen Getriebes dient vorzugsweise die Innenfläche des Wickelrohrs für alle Planetenstufen als gemeinsames Hohlrad. Dabei ist wiederum die Innenfläche des Hohlrads zumindest im Bereich der verschiedenen Getriebestufen längs des Wickelrohrs so strukturiert, dass das Wickelrohr einen Querschnitt aufweist, der dem eines Hohlrads entspricht.
Bei einer Rolloanordnung gemäß dem Anspruch 6 weist eine Antriebseinheit ein Wickelrohr zum Aufwickeln einer Rollobahn sowie eine Wickelwelle und einen Elektromotor zum Antrieb des Wickelrohrs um die Wickelwelle auf. Der Elektromotor selbst beinhaltet einen Stator (oft auch als „Ständer" oder „Erreger" bezeichnet) und einen Anker („Rotor", „Läufer"), wobei der Stator mit dem Wickelrohr so in Verbindung steht, dass er sich beim Drehen des Wickelrohrs mit diesem mit dreht. Bei bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung kann der Stator dabei Permanentmagnete aufweisen, welche vorzugsweise mit dem Wickelrohr verklebt sind. Der Anker des Elektromotors ist so gelagert, dass er sich beim Drehen des Wickelrohrs relativ zur Fahrzeugkarosserie dreht. Da sich sowohl Stator als auch Anker des Elektromotors relativ zur Fahrzeugkarosserie bewegen, wenn das Wickelrohr bewegt wird, weist der Elektromotor erfindungsgemäß Schleifkontakte auf, mittels derer er mit einer Spannungsquelle des Fahrzeugs verbunden ist. Bei einer besonders bevorzugten Ausführung dieser Erfindung beinhalten die Schleifkontakte des Elektromotors ein karosseriefestes Bürstensystem, welches die Spannungsquelle des Fahrzeugs mit einem Kommutator (auch als „Stromwender" bezeichnet) des Ankers des Elektromotors verbindet. Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn das Bürstensystem des Elektromotors, welches bei einem Elektromotor mit Strom führendem Anker generell notwendig ist, gleichzeitig dazu verwendet wird, den Schleifkontakt des sich mit dem Wickelrohr mitdrehenden Elektromotors zur Karosserie hin zu realisieren.
Bei einer Rolloanordnung gemäß dem Anspruch 8 ist ein Elektromotor zum Antrieb eines Wickelrohrs um die Wickelwelle einer Rohranordnung ebenfalls durch einen Stator mit dem Wickelrohr so verbunden, dass sich der Stator beim Drehen des Wickelrohrs mit diesem mit dreht und ist der Anker des Elektromotors auch hier so gelagert, dass er sich beim Drehen des Wickelrohrs relativ zur Fahrzeugkarosserie dreht. Erfindungsgemäß ist dabei der Elektromotor mittels flexibler Kabel mit einer Spannungsquelle des Fahrzeugs verbunden, wobei Länge und Flexibilität der Kabel so gewählt sind, dass auch bei einem maximalen Drehweg des Elektromotors die Verbindung mit der Spannungsquelle erhalten bleibt. Das bedeutet, dass bei der Abwicklung einer Rollobahn dieser Rolloanordnung durch das Drehen des Elektromotors dessen Kabel verdreht wird, wobei deren Materialeigenschaften so gewählt sind, dass sie auch beim maximalen Ausfahrweg der Rollobahn nicht beschädigt werden oder abreißen können. Vorzugsweise sind die Kabel dabei an einem Gehäuse des Elektromotors befestigt. Vorzugsweise beinhaltet dabei das Gehäuse den Stator des Elektromotors, innerhalb dessen wiederum der Anker drehbar gelagert und vorzugsweise über ein entsprechendes Bürstensystem mit den flexiblen Kabeln elektrisch in Verbindung steht.
Bei einer Rolloanordnung gemäß dem Anspruch 9 weist eine Antriebseinheit ein Wickelrohr zum Aufwickeln einer Rollobahn und einen Elektromotor zum
Antrieb des Wickelrohrs auf. Erfindungsgemäß ist im Antriebsstrang des
Wickelrohrs eine Rutschkupplung vorgesehen, welche dazu dient, eine
Überlastung des Antriebsstrangs zu verhindern, indem beispielsweise bei einem Blockieren der Rolloanordnung die Rutschkupplung durchdrehen kann. Bei einer bevorzugten Ausführung dieser Erfindung weist die Rutschkupplung zwei Kupplungsscheiben auf, die miteinander in Kontakt stehen und gegeneinander vorgespannt sind. Vorzugsweise stützt sich dabei der
Elektromotor gegen eine der beiden Kupplungsscheiben ab und ist die andere
Kupplungsscheibe mit der Fahrzeugkarosserie verbunden. Bei weiteren Ausführungsformen dieser Erfindung sind die Kupplungsscheiben dabei so angeordnet, dass sie ab einem vorbestimmten Drehmoment gegeneinander verdreht werden können.
Im Folgenden werden alternative Ausführungsformen erläutert, die bei jeder der oben genannten Erfindungen realisiert werden können. Bei bevorzugten Ausführungsformen der oben genannten Erfindung ist das Wickelrohr mehrteilig ausgeführt und weist Teilrohre auf, die zusammen mit einem runden Gehäuse des Elektromotors das Wickelrohr bilden. Vorzugsweise können die Teilrohre dabei auf den Elektromotor aufgesteckt werden, sodass die Oberfläche der Teilrohre zusammen mit der Oberfläche des runden Gehäuses des Elektromotors eine Wickelfläche für die Rollobahn bildet. Alternativ kann das Wickelrohr aber auch einteilig ausgeführt sein und der Elektromotor in das Wickelrohr eingesteckt werden. Sowohl bei diesen beschriebenen Ausführungsformen einteiliger als auch bei den mehrteiligen Wickelrohren kann durch den Einbau des Elektromotors in das Wickelrohr eine besonders platzsparende Lösung erzielt werden. Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen mit einteiligem Wickelrohr kann dabei das Wickelrohr selbst das Gehäuse des Elektromotors bilden. Da hierbei kein kompletter Elektromotor in das Wickelrohr eingesteckt oder eingebaut wird, sondern nur der Elektromotor ohne Gehäuse, kann der Platzbedarf somit weiter reduziert werden.
Vorzugsweise können alle genannten Ausführungsformen eine Endkappe auf einer Seite des Wickelrohrs aufweisen, wobei die Endkappe wiederum ein Innenteil beinhaltet, welches relativ zum Wickelrohr drehbar gelagert ist und an seiner dem Wickelrohr abgewandten Seite mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Der Teil der Endkappe, der mit dem Wickelrohr fest verbunden ist, kann dabei einen zylinderförmigen Abschnitt aufweisen, auf den das Wickelrohr aufgesteckt ist, sowie ferner eine konische Kabeltrommel zum Aufwickeln eines Kabels, welches die Rollobahn auszieht oder -schiebt.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungen ragt die Wickelwelle, die vom Elektromotor angetrieben wird, auf der Seite des Wickelrohrs, die der Endkappe abgewandt ist, aus dem Wickelrohr heraus und ist karosseriefest gelagert. Somit hat das Wickelrohr auf beiden Seiten jeweils ein karosseriefestes Lager (Wickelwelle einerseits und Endkappe andererseits), um die es sich beim Auf¬ oder Abwickeln der Rollobahn dreht. Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung wird erzielt, indem bei Varianten mit Schleifkontakten und Endkappe die Schleifkontakte innerhalb der Endkappe untergebracht sind, wodurch wiederum der benötigte Bauraum reduziert wird. Eine erfindungsgemäße Rolloanordnung kann ferner zumindest einen Sensor, vorzugsweise einen Hallsensor aufweisen, der so ausgebildet ist, dass er eine Drehstellung des Wickelrohrs aufnehmen kann. Bei Ausführungsformen der Erfindung mit Rutschkupplung ist dieser Sensor vorzugsweise dem Wickelrohr zugeordnet, bei Ausführungsformen ohne Rutschkupplung kann die Auflösung weiter verbessert werden, indem der Sensor dem Anker des Elektromotors zugeordnet wird. Zusammen mit einer entsprechenden Ausleseelektronik können Signale des Sensors beispielsweise verwendet werden, um den Drehweg des Wickelrohrs und somit die Auszugslänge der Rollobahn festzustellen. Somit können vorgewählte Auszugslängen der Rollobahn automatisch angefahren werden. Auch dieser Sensor kann bei Ausführungsformen mit Endkappe innerhalb der Endkappe untergebracht werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert; dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer aufgeschnittenen, erfindungsgemäßen Rolloanordnung, bei welcher der Elektromotor mittels flexibler Kabel angeschlossen ist;
Fig. 2 die Rolloanordnung aus Fig. 1 in geschlossenem Zustand;
Fig. 3 eine Rolloanordnung mit einteiligem Wickelrohr;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer aufgeschnittenen
Rolloanordnung mit einem Elektromotor mit Schleifkontakten; und
Fig. 5 eine Detailansicht der Rolloanordnung aus Fig. 4, wobei der
Elektromotor in einer Schnittansicht gezeigt sind. Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Rolloanordnung für ein Fahrzeug. Die Rolloanordnung weist ein Wickelrohr 10 auf, welches von einem Elektromotor 12 angetrieben wird. Das Wickelrohr 10 ist dabei aufgeschnitten abgebildet. Der Elektromotor 12 hat ein äußeres, zylinderförmiges Gehäuse 38, welches Teil des Wickelrohrs 10 ist. Er treibt über ein Planetengetriebe 16 das Wickelrohr 10 an, indem er sich über das Planetengetriebe gegen eine motorseitige Kupplungsscheibe 24b einer Rutschkupplung 22 abstützt. Die Kupplungsscheibe 24b steht in Eingriff mit einer karosserieseitigen Kupplungsscheibe 24a der Rutschkupplung 22, welche über eine Wickelwelle 14 karosseriefest fixiert ist. Das Planetengetriebe 16 dient dazu, die vergleichsweise hohe Motordrehzahl von üblicherweise 2000 bis 10000 Umdrehungen pro Minute (U/min) auf eine Drehzahl des Wickelrohrs 10 von ca. 20 bis 100 (U/min) zu untersetzen. Bei der hier dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist das Planetengetriebe 16 ein dreistufiges Getriebe, sodass insgesamt drei Planetenradträger 20 jeweils drei Planetenräder 18 tragen. Der Antrieb des Planetengetriebes 16 durch den Elektromotor 12 erfolgt über ein hier nicht einzusehendes Sonnenrad. Der Abtrieb aus dem Planetengetriebe 16 erfolgt über den letzten der drei Planetenradträger, welcher mit der motorseitigen Kupplungsscheibe 24b fest verbunden ist. Erfindungsgemäß laufen alle Planetenräder 18 in einem Hohlrad ab, welches durch die Innenseite des Wickelrohrs 10 gebildet wird. Das Wickelrohr 10 weist an seiner Innenseite daher eine entsprechende Zahnung auf (in der Abbildung nicht dargestellt), welche sich zumindest über den Bereich des Wickelrohrs ausdehnt, der von den Planetenrädern 18 bei ihrem Weg um eine Achse koaxial zur Wickelwelle 14 bestrichen wird. Die Zahnung ist dabei so ausgeführt, dass ein Querschnitt durch das Wickelrohr 10 in der Ebene der Planetenräder 18 ein Hohlrad ergibt.
Im Betrieb der Rolloanordnung, also beim Ausfahren oder Einziehen einer auf ihr zumindest teilweise aufgewickelten Rollobahn dreht sich der Elektromotor 12 mit seiner Motordrehzahl. Diese Motordrehzahl wird durch das Planetengetriebe 16 in die gewünschte Drehzahl des Wickelrohrs 10 umgesetzt, wobei sich das Planetengetriebe indirekt über die Wickelwelle 14 an der Karosserie des Fahrzeugs abstützt. Somit drehen sich sowohl das Gehäuse 38 des Elektromotors 12 als auch ein hier nicht gezeigter Anker des Elektromotors, welcher das Planetengetriebe 16 antreibt, relativ zur Fahrzeugkarosserie. Um dem rotierenden Elektromotor 12 elektrischen Strom zuzuführen, ist der Motor mit Kabeln 28 mit einer Spannungswelle im Fahrzeug verbunden. Die Kabel 28 sind dabei bezüglich ihrer Flexibilität und Länge so gewählt, dass ein Rotieren des Elektromotors 12 um die karosseriefeste Wickelwelle 14 von der Ausgangsposition mit komplett aufgewickelter Rollobahn bis zu einer Endposition mit vollständig abgewickelter Rollobahn möglich ist, ohne dass die Kabel 28 selbst bzw. die elektrische Verbindung vom Motor zur Batterie unterbrochen wird. Die Kabel 28 sind hierzu durch eine Endkappe 30 geführt, die ein zylinderförmiges Teil 48 aufweist, mit der sie auf das Wickelrohr 10 aufgesteckt ist. Die Endkappe 30 weist ein in ihr drehbar gelagertes Innenteil 32 auf, welches über einen Zapfen 34 gegen Verdrehung gesichert mit der Fahrzeugkarosserie in Verbindung steht. Die Endkappe 30 weist weiterhin eine konusförmige Kabeltrommel 46 auf, auf die ein Kabel aufgewickelt werden kann, welches die Rollobahn aufzieht, oder bei einer drucksteifen Auslegung des Kabels aufschiebt.
Eine Ansicht auf die Rolloanordnung aus Fig. 1 in geschlossenem Zustand des Wickelrohrs 10 ist in Fig. 2 gezeigt. Wie bereits weiter oben erläutert, besteht das Wickelrohr 10 zum einen aus dem Gehäuse 38 des Elektromotors 12 und weiterhin aus zwei Teilrohren 36a und 36b auf, die den gleichen Außendurchmesser wie das Gehäuse des Elektromotors haben. Die beiden Teilrohre 36a und 36b können dabei beispielsweise auf den Elektromotor 12 aufgesteckt sein. Aus dem Wickelrohr 10 heraus ragen der Zapfen 34 der Endkappe 30 sowie ein entsprechender Zapfen 35 der Wickelwelle 14, welche die karosseriefesten Verankerungen der Antriebseinheit darstellen. Eine alternative Ausführungsform eines Wickelrohrs ist in Fig. 3 gezeigt, wobei das hier abgebildete Wickelrohr 10 im Gegensatz zum Wickelrohr aus Fig. 2 einstückig ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird ein Elektromotor zum Antrieb des Wickelrohrs entweder komplett mit einem Gehäuse in das Wickelrohr 10 eingeschoben (wobei der Außendurchmesser des Gehäuses natürlich entsprechend kleiner sein muss als der Innendurchmesser des Wickelrohrs) oder ein Elektromotor ohne eigenes Gehäuse wird in das Wickelrohr eingebaut, wobei das Wickelrohr selbst dann die Gehäusefunktion wahrnimmt. Der Vorteil der letztgenannten Ausführungsform ist dabei einerseits die Möglichkeit, den Außendurchmesser des Wickelrohrs weiter zu verringern und andererseits die erhöhte Stabilität im Vergleich zu einem mehrteiligen Wickelrohr. Auch in diesem Fall wird das Wickelrohr 10 wiederum um die Wickelwelle 14 und das Innenteil 32 der Endkappe gedreht.
Fig. 4 zeigt eine Rolloanordnung mit einem im Wickelrohr 10 angeordneten Elektromotor, von dem in dieser Ansicht mit aufgeschnittenem Wickelrohr wiederum nur ein Magnet 40 eines Stators zu sehen ist. Der Elektromotor ist hierbei wieder so in das Wickelrohr 10 eingebaut - daher auch die Bezeichnung „Rohrmotor" - dass das Wickelrohr die Funktion des Motorgehäuses übernimmt. Ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 treibt der Elektromotor über ein Planetengetriebe 16 und eine Rutschkupplung 22, über die er sich an einer karosseriefesten Wickelwelle 14 abstützt, das Wickelrohr 10 an, mit dem er im Bereich des Magneten 40 fest verbunden ist. Die Verbindung des Elektromotors zum karosseriefesten Stromnetz erfolgt in diesem Fall jedoch nicht über flexible Kabel, sondern über Schleifkontakte, wie weiter unten detaillierter beschrieben werden soll.
Fig. 5 zeigt die Rolloanordnung aus Fig. 1 in einem vergrößerten Teilausschnitt im Bereich des Magneten 40 des antreibenden Elektromotors. Der Magnet 40 ist fest mit dem Wickelrohr 10 verbunden, er kann beispielsweise auf die
Innenseite des Wickelrohrs aufgeklebt sein. Der Magnet 40 kann auch aus einer Mehrzahl von Teilmagneten bestehen, die dann ihrerseits wiederum auf der Innenseite des Wickelrohrs 10 angebracht sind. Innerhalb des Magneten 40, der hier im Gegensatz zu Fig. 4 ebenfalls aufgeschnitten gezeigt ist, dreht sich ein Anker 42, der über ein Sonnenrad 52 die Planetenräder 18 der ersten Stufe des Planetengetriebes 16 antreibt. Da der hier schematisch gezeichnete Anker 42 im Gegensatz zum Magneten 40 des Elektromotors, bei dem es sich um einen Permanentmagnet handelt, stromdurchflossen ist, bedarf es eines Anschlusses des rotierenden Ankers zur karosseriefesten Stromversorgung des Fahrzeugs. Dies wird durch ein karosseriefestes Bürstensystem 44 gewährleistet, welches dem an sich bekannten Bürstensystemen von Elektromotoren entspricht und mit einem Kommutator 50 des Ankers 42 in Schleifkontakt steht. Anders als bei bekannten Rohrmotoren für Rolloanordnungen dient hier das Bürstensystem 44 neben seiner Funktion als Stromüberträger zum ankerfesten Kommutator 50, sondern gleichzeitig auch zur Stromführung vom karosseriefesten Stromnetz des Fahrzeugs zum Elektromotor bzw. Rohrmotor, der sich zusammen mit dem Wickelrohr 10 dreht. Somit ist ein weiterer Schleifkontakt, der bei Verwendung von bekannten Elektromotoren notwendig wäre, überflüssig. Insgesamt dreht sich bei der Antriebseinheit der Rolloanordnung aus Fig. 5 einerseits der Anker 42 innerhalb des Magneten 40 mit der Motordrehzahl und andererseits der Magnet 40 zusammen mit dem Wickelrohr 10 relativ zur Karosserie mit einer zweiten Drehzahl, die sich von der Motordrehzahl durch das Untersetzungsverhältnis des Planetengetriebes 16 unterscheidet.
Bezugszeichenliste
Wickelrohr
Elektromotor
Wickelwelle
Planetengetriebe
Planetenrad
Planetenradträger
Rutschkupplung a, b Kupplungsscheibe
Kabel
Endkappe
Innenteil
Zapfen a, b Teilrohr
Gehäuse
Magnet
Anker
Bürstensystem
Kabeltrommel zylinderförmiger Abschnitt
Kommutator
Sonnenrad

Claims

Ansprüche
1. Rolloanordnung für ein Fahrzeug mit einer Antriebseinheit, welche ein Wickelrohr (10) zum Aufwickeln einer Rollobahn aufweist sowie eine Wickelwelle (14) und einen Elektromotor (12) zum Antrieb des Wickelrohrs um die Wickelwelle, sowie ein Planetengetriebe (16), dadurch gekennzeichnet, dass das Wickelrohr auf seiner Innenfläche als Hohlrad des Planetengetriebes ausgebildet ist.
2. Rolloanordnung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Sonnenrad (52) des Planetengetriebes (16) vom Elektromotor (12) angetrieben wird und der Abtrieb über einen Planetenradträger (20) erfolgt.
3. Rolloanordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (16) mehrstufig ausgebildet ist.
4. Rolloanordnung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Planetenradträger (20) einer vorhergehenden Getriebestufe jeweils mit einem Sonnenrad einer nachfolgenden Getriebestufe verbunden ist.
5. Rolloanordnung gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wickelrohr (10) auf seiner Innenfläche für alle Planetenstufen als Hohlrad ausgebildet ist.
6. Rolloanordnung für ein Fahrzeug, vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Antriebseinheit, welche ein Wickelrohr (10) zum Aufwickeln einer Rollobahn sowie eine Wickelwelle (14) und einen Elektromotor (12) zum Antrieb des Wickelrohrs um die Wickelwelle aufweist, wobei der Elektromotor einen Stator und einen Anker (42) aufweist, und der Stator mit dem Wickelrohr so in Verbindung steht, dass er sich beim Drehen des Wickelrohrs mit diesem mitdreht, und der Anker so gelagert ist, dass er sich beim Drehen des Wickeirohrs relativ zur Fahrzeugkarosserie dreht, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor Schleifkontakte (44) aufweist, mittels derer er mit einer Spannungsquelle des Fahrzeugs verbunden ist.
7. Rolloanordnung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifkontakte des Elektromotors (12) ein karosseriefestes Bürstensystem (44) aufweisen, welches die Spannungsquelle mit einem Kommutator (50) eines Ankers (42) des Elektromotors verbindet.
8. Rolloanordnung für ein Fahrzeug, vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Antriebseinheit, welche ein Wickelrohr (10) zum Aufwickeln einer Rollobahn sowie eine Wickelwelle (14) und einen Elektromotor (12) zum Antrieb des Wickelrohrs um die Wickelwelle aufweist, wobei der Elektromotor einen Stator und einen Anker (42) aufweist, und der Stator mit dem Wickelrohr so in Verbindung steht, dass er sich beim Drehen des Wickelrohrs mit diesem mitdreht, und der Anker so gelagert ist, dass er sich beim Drehen des Wickelrohrs relativ zur Fahrzeugkarosserie dreht, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor mittels flexibler Kabel (28) mit einer karosseriefesten Spannungsquelle des Fahrzeugs verbunden ist, wobei Länge und Flexibilität der Kabel so gewählt sind, dass auch bei einem maximalen Drehweg des Elektromotors die Verbindung mit der Spannungsquelle erhalten bleibt.
9. Rolloanordnung für ein Fahrzeug, vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Antriebseinheit, welche ein Wickelrohr (10) zum Aufwickeln einer Rollobahn und einen Elektromotor (12) zum Antrieb des Wickelrohrs aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Antriebsstrang des Wickelrohrs eine Rutschkupplung (22) vorgesehen ist.
10. Rolloanordnung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rutschkupplung (22) zwei Kupplungsscheiben (24a, b) aufweist, die in Kontakt gegeneinander vorgespannt sind.
11. Rolloanordnung gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Elektromotor (12) gegen eine der beiden Kupplungsscheiben (24a, b) abstützt und die andere mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist.
12. Rolloanordnung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsscheiben (24a, b) mit einem vorbestimmten Drehmoment gegeneinander verdreht werden können.
13. Rolloanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wickelrohr (10) mehrteilig ausgeführt ist und Teilrohren (36a, b) aufweist, die zusammen mit einem runden Gehäuse (38) des Elektromotors (12) das Wickelrohr bilden.
14. Rolloanordnung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilrohre (36a, b) auf den Elektromotor (12) aufgesteckt werden.
15. Rolloanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Wickelrohr (10) einteilig ausgeführt ist und der Elektromotor (12) in das Wickelrohr eingesteckt ist.
16 Rolloanordnung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Wickelrohr (10) ein Gehäuse des Elektromotors (12) bildet.
17. Rolloanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wickelrohr (10) auf einer Seite mit einer Endkappe (30) verbunden ist, die ein Innenteil (32) aufweist, welches relativ zum Wickelrohr drehbar gelagert und an seiner dem Wickelrohr abgewandten Seite mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist.
18. Rolloanordnung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Endkappe (30) einen zylinderförmigen Abschnitt (48) aufweist, auf den das Wickelrohr (10) aufgesteckt ist, sowie eine konische Kabeltrommel (46), die aus dem Wickelrohr herausragt.
19. Rolloanordnung gemäß einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelwelle (14) auf der Seite des Wickelrohrs (10), die der Endkappe (30) abgewandt ist, aus dem Wickelrohr herausragt und karosseriefest gelagert ist.
20. Rolloanordnung gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, rückbezogen auf Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifkontakte (44) innerhalb der Endkappe (30) untergebracht sind.
21. Rolloanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolloanordnung einen Sensor aufweist, welcher so ausgebildet ist, dass er eine Drehstellung des Wickelrohrs (10) aufnehmen kann.
22. Rolloanordnung gemäß Anspruch 21 , rückbezogen auf Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor innerhalb der Endkappe (30) untergebracht ist.
23. Rolloanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (12) als Rohrmotor vollständig innerhalb des Wickelrohrs (10) untergebracht ist.
24. Fahrzeugkarosserie mit einem Fenster und einer Rolloanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
25. Fahrzeugkarosserie mit einer offenbaren und mittels eines mindestens teilweise transparenten oder transluzenten Deckels verschließbaren Dachöffnung und einer Rolloanordnung gemäß einem der Ansprüche 1- 23.
26. Fahrzeugdachmodul mit einer offenbaren und mittels eines mindestens teilweise transparenten oder transluzenten Deckels verschließbaren Dachöffnung und einer Rolloanordnung gemäß einem der Ansprüche 1- 23.
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