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Year of publication
- 2016 (1)
Document Type
- Diploma Thesis (1)
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In dieser Arbeit wurde ein Konzept für einen Mechanismus zum Aus- und Einfahren eines Anzeigeelementes, welches sich in der Instrumententafel eines Kraftfahrzeuges befindet, erarbeitet. Dabei wurden eine Patentrecherche sowie eine Marktanalyse durchgeführt, um einen Überblick über bereits Bestehendes zu erhalten. Gleichzeitig wurden eigene Ideen erarbeitet, mit der ein Anzeigeelement verfahren werden kann. Diese verschiedenen Möglichkeiten wurden daraufhin in ihre Grundelemente zerlegt und in einem morphologischen Kasten niedergeschrieben. Mit Hilfe dieser Tabelle konnte durch das Zusammenfügen der einzelnen Charakteristiken neue Lösungsmöglichkeiten für die Problematik erstellt werden. Anschließend erfolgte eine Auswahl von drei Varianten, die mit Hilfe der VDI 2225 nach verschiedenen Kriterien bewertet wurden. Alle Möglichkeiten die zur Lösung der Problematik dienlich sind, wurden im Variantenkatalog zusammengefasst. Bei der Bewertung der drei Varianten zeigte sich, dass Variante zwei das beste Gesamtergebnis erzielte, jedoch sehr großen Bauraum in vertikaler Richtung einnahm, was nicht mit den angestrebten Anforderungen vereinbar war. Daher wurde unter Beachtung der Anforderungen die Variante drei als Konstruktionslösung ausgewählt. Die gewählte Variante besteht im Wesentlichen aus einem Elektromotor, der ein Kegelradpaar anreibt, welches eine Spindel in Drehbewegung versetzt, die wiederum einen Schlitten in Bewegung bringt. Auf dem Schlitten befindet sich ein drehbar gelagerter Träger für das Anzeigeelement, der seitlich in einer Kulissenbahn geführt wird. Im Weiteren befindet sich in der Variante ein Verschlussmechanismus, der aus einem Schneckengetriebe besteht, welches über eine Koppel die Verschlussklappe verfährt. Der Verschlussmechanismus ist dabei über einen Zahnriemen mit der Spindel gekoppelt. Zuerst ist der Grundträger als zentrale Trägereinheit entstanden. Der Schlitten wird über zwei runde Linearführungen in die geforderte Bewegung gezwungen. Bei einer Bewegung des Schlittens wird der Träger für das Anzeigeelement mit bewegt und gleichzeitig über die Kulissenbahn in eine bestimmte Lage gezwungen, wodurch sich das Anzeigeelement aus- und einfährt. Bei einer Drehbewegung der Spindel, erfolgt eine Drehbewegung der Schnecke, da diese über einen Zahnriemen miteinander gekoppelt sind. Über eine definierte Drehbewegung des Schneckenrades, welche mittels der Übersetzung des Schneckengetriebes bestimmt wird, verfährt die Verschlussklappe einen genau definierten Weg. So wird erst ein Spalt freigegeben, durch den das Anzeigeelement verfahren kann. Da der Spalt aber bei ausgefahrenem Anzeigeelement größer als erwünscht ist, fährt die Verschlussklappe einen kürzeren Verschlussweg zurück und verschließt den Spalt. Den Antrieb bildet ein Schrittmotor, der über ein Steuergerät so geregelt ist, dass die geforderte Zeit aus der Anforderungsliste erfüllt wird. Eine Toleranzanalyse hat gezeigt, dass die Endposition des Anzeigeelementes mit dem Motormanagementsystem des Antriebes angefahren werden muss, um eine optimalen Sichtwinkel auf das Anzeigeelement zu ermöglichen. Weiterhin wurde ein Montagekonzept erstellt, welches die sinnvolle Montage der einzelnen Komponenten darstellt. Während der Konzeptentwicklung wurden alle Formteile unter Beachtung der kunststoffgerechten Gestaltungsrichtlinien konstruiert, um so die Formteile mittels Spritzgießverfahren und Druckguss fertigen zu können. Das vorliegende Konzept zeigt den Weg von der Idee bis hin zu einer ersten konstruktiven Umsetzung, wie ein Anzeigeelement aus der I-Tafel aus- und eingefahren werden kann. Es stellt eine Lösungsmöglichkeit für die gestellte Problematik dar, welche eine grundlegende Basis für weitere Entwicklungen bildet.