DE602004011473T2

DE602004011473T2 - Antriebseinheit für bewegliche Teile einer Dachanordnung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE602004011473T2
Application number: DE200460011473
Authority: DE
Inventors: Marcel Johan 5803 HL Nellen; Rob Wietse 7415 EX Van den Berge
Original assignee: Inalfa Roof Systems Group BV
Current assignee: Inalfa Roof Systems Group BV
Priority date: 2004-04-19
Filing date: 2004-04-19
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2024-04-20
Also published as: EP1588882A1; DE602004011473D1; EP1588882B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Antriebseinheiten sind im Stand der Technik bekannt, wobei diese Antriebseinheiten einen Elektromotor für jedes zu bewegende Teil aufweisen. Diese Elektromotoren erfordern viel Raum und sind relativ teuer.
Eine Antriebseinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus DE 43 18 481 A1 bekannt. Dieses Dokument offenbart eine Antriebseinheit mit einem Elektromotor und einem Übertragungsmechanismus, der zwei Abtriebswellen und einen Schaltmechanismus aufweist zum Antreiben einer der Abtriebswellen und zum Verriegeln der anderen.
Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Antriebseinheit bereit zu stellen, die weitere Möglichkeiten bietet.
Zu diesem Zweck stellt die Erfindung eine Antriebseinheit mit den Merkmalen gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bereit.
Bevorzugt ist das Übertragungsmittel ein Getriebemechanismus, und insbesondere ein Planetengetriebemechanismus.
Der Planetengetriebemechanismus ist ein sehr kompakter Mechanismus, der unterschiedliche Übertragungspfade ermöglicht. Solch ein Planetengetriebemechanismus erfordert nicht das Verlagern von Zahnrädern oder Wellen, um eine Schaltung zwischen den Antriebswellen zu bewirken. Dies ermöglicht stabile Lager für die Wellen.
Bevorzugt weist der Getriebemechanismus zwei unterschiedliche Getriebezüge auf, und wobei der das Verriegelungselement aufweisende Schaltmechanismus ein bewegbares, nicht drehbares Zahnrad ist, welches bewegbar ist, so dass es selektiv in Eingriff mit einem Getriebezug ist zum Verriegeln dessen und außer Eingriff mit dem anderen Getriebezug ist, so dass dieser Bewegung an die jeweilige Abtriebswelle übertragen kann.
Dies ist ein sehr einfacher Schaltmechanismus, welcher gleichzeitig als ein Verriegelungselement dient, so dass kein separates Verriegelungselement notwendig ist.
Im Fall eines Planetengetriebemechanismus mit einem Sonnenrad, Planetenrädern, einem Satellitenrad und einem Planetenrad-Trägerzahnrad sind die Abtriebswellen bevorzugt mit dem Sonnenrad bzw. dem Planetenrad-Trägerzahnrad in Eingriff, wohingegen der Elektromotor mit dem Satellitenrad in Eingriff ist. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass das bewegbare, nicht drehbare Zahnrad selektiv in Eingriff mit dem Sonnenrad bzw. dem Planetenrad-Trägerzahnrad ist.
Die Erfindung betrifft ferner eine Dachstruktur für ein Fahrzeug, gemäß Anspruch 9, die aufweist: eine Mehrzahl von bewegbaren Teilen und eine wie im Obigen beschriebene Antriebseinheit.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
1 ist ein sehr schematischer Längsschnitt eines Fahrzeugs, das die Dachstruktur und die Antriebseinheit gemäß der Erfindung aufweist.
2 ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Antriebseinheit in einem größeren Maßstab.
3 und 4 sind perspektivische Ansichten der Antriebseinheit von 2 aus einem geringfügig unterschiedlichen Winkel, in zwei unterschiedlichen Schaltpositionen und ohne Antriebsseile.
5 ist eine sehr schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Antriebseinheit gemäß der Erfindung.
1 zeigt sehr schematisch ein Fahrzeug 1 mit einem Dach 2, welches eine Dachstruktur 3 aufweist zum selektiven öffnen und Schließen wenigstens einer Dachöffnung 4. Zu diesem Zweck weist die Dachstruktur 3 wenigstens zwei Verschlüsse auf, in diesem Fall zwei Paneele 5 und 6, welche unabhängig voneinander bewegt werden können zum öffnen und Schließen von Teilen einer großen, gemeinsamen Dachöffnung oder separater, kleinerer Dachöffnungen. Die Bewegungen der Paneele 5 und 6 können aus Translationen, Rotationen oder dergleichen bestehen, und diese Bewegungen werden mit Hilfe von Betätigungsmechanismen 7 und 8 für die Paneele 5 bzw. 6 erzielt. Eine Antriebseinheit 9 ist vorgesehen zum Antreiben der Betätigungsmechanismen 7 und 8, in diesem Fall über Antriebsseile 10 und 11 für jeden Betätigungsmechanismus 7 und 8. Im Allgemeinen weisen die Paneele 5 und 6 jeweils zwei Betätigungsmechanismen 7 und 8 auf, einen auf jeder Seite des Fahrzeugs, und in diesem Fall gibt es ferner zwei Sätze von Antriebsseilen 10 und 11, aber nur eine Antriebseinheit 9.
Die Antriebseinheit 9 ist in den 2–4 detaillierter gezeigt. 2 zeigt die Sätze von Antriebsseilen 10 bzw. 11, die jeweils von einer Abtriebswelle 12, 13 der Antriebseinheit 9 angetrieben sind.
Gemäß der Erfindung sind diese beiden Abtriebswellen 12, 13 von einem Antriebsmotor angetrieben, in diesem Fall einem Elektromotor 14. Zwischen den Abtriebswellen 12, 13 und dem Elektromotor 14 ist ein Übertragungsmittel 15 angeordnet, das es ermöglicht, dass die Abtriebswellen 12, 13 selektiv von dem Elektromotor 14 angetrieben werden. Der Elektromotor 14 hat eine Abtriebswelle 16, welche mit dem Übertragungsmittel 15 beispielsweise mittels einer Schnecken-/Schnecken-Rad-Übertragung in Eingriff ist.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Übertragungsmittel 15 ein Planetengetriebemechanismus mit einem Sonnenrad 17, drei Planetenrädern 18, einem Planetenrad-Trägerzahnrad 19 und einem Satellitenrad 20. Die Abtriebswelle 16 des Elektromotors ist in Eingriff mit dem Satellitenrad, und die Abtriebswelle 12 ist an dem Sonnenrad 17 angebracht oder mit diesem in Eingriff. Die Abtriebswelle 13 ist mit dem Planetenrad-Trägerzahnrad 19 in Eingriff, in diesem Fall mittels eines Zahnrades 21 auf der Abtriebswelle 13, welches mit einer Außenverzahnung an dem Planetenrad-Trägerzahnrad 19 in Eingriff ist. Die Abtriebswelle 12 ist direkt an die Welle des Sonnenrades 17 montiert. Das Sonnenrad 17 hat eine stationäre Rotationsachse 22, wohingegen die Wellen oder Achsen 23 der Planetenräder 18 in dem Planetenrad-Trägerzahnrad 19 gelagert sind. Das Satellitenrad 20 ist mit den Planetenrädern 18 mittels einer Innenverzahnung in Eingriff. Andere Anordnungen sind denkbar.
Ein Schaltmechanismus weist ein bewegbares, in diesem Fall ein umsetzbares, Schaltelement 24 auf, das ein nicht drehbares Zahnrad 25 trägt. Das Schaltelement 24 ist zwischen einer ersten Position, in der es mit dem Sonnenrad 17 in Eingriff ist, und einer zweiten Position bewegbar, in der das Zahnrad 25 mit einer Innenverzahnung 26 des Planetenrad-Trägerzahnrades 19 in Eingriff ist. Da das Zahnrad 25 nicht rotieren kann, wird das Rad, welches mit dem Zahnrad 25 des Schaltelements 24 in Eingriff ist, verriegelt sein, und folglich wirkt das feste Zahnrad 25 des Schaltelements 24 als ein Verriegelungselement.
In den 2 und 3 ist das Schaltelement 24 in seiner zweiten Position gezeigt, in der das Zahnrad 25 mit der Innenverzahnung 26 des Planetenrad-Trägerzahnrades 19 in Eingriff ist, so dass dieses Planetenrad-Trägerzahnrad 19 stationär gehalten wird und die Planetenräder 18 um eine stationäre Welle 23 rotieren werden. In dieser Position wird, wenn der Elektromotor 14 angetrieben wird, das Satellitenrad 20 gedreht werden und wird die Planetenräder 18 um ihre stationäre Welle 23 herum antreiben, wodurch das Sonnenrad 17 und infolgedessen die erste Abtriebswelle 12 gedreht werden. Da das Planetenrad-Trägerzahnrad 19 durch das Zahnrad 25 des Schaltelements 24 verriegelt ist, wird auch die zweite Abtriebswelle 13, welche mit dem Planetenrad-Trägerzahnrad 19 in Eingriff ist, verriegelt sein. Daher wird in dieser Position die erste Abtriebswelle 12 mit einem bestimmten Übertragungsverhältnis von dem Elektromotor 14 angetrieben sein, wohingegen die zweite Abtriebswelle 13 in einer Festposition verriegelt ist.
4 zeigt eine zweite Schaltposition des Schaltelements 24, in der das nicht drehbare Zahnrad 25 mit dem Sonnenrad 17 in Eingriff ist. Infolgedessen wird die erste Abtriebswelle 12 an dem Sonnenrad 17 verriegelt sein. Wenn in dieser Position der Elektromotor 14 das Satellitenrad 20 antreibt, werden die Satellitenräder 20 dazu gezwungen, um das Sonnenrad 17 herum umzulaufen, wodurch das Planetenrad-Trägerzahnrad 19 gedreht wird. Dieses Planetenrad-Trägerzahnrad 19 wird über das Zahnrad 21 die zweite Abtriebswelle 13 antreiben. Das Übertragungsverhältnis zwischen dem Elektromotor 14 und der zweiten Abtriebswelle 14 kann gleich dem Übertragungsverhältnis der Abtriebswelle 12 sein oder sich davon unterscheiden.
Mittels des Übertragungsmittels 15 der in den 2-4 gezeigten Antriebseinheit 9 ist es möglich, selektiv eine der Abtriebswellen 12, 13 anzutreiben und die andere zu verriegeln.
5 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebseinheit 9, bei der zusätzlich zu dem Übertragungsmittel 15 ein Hilfsübertragungsmittel 27 vorgesehen ist, das in diesem Fall zwischen dem Übertragungsmittel 15 und der Abtriebswelle 13 und dem Zahnrad 21 der ersten Ausführungsform angeordnet ist. Statt der Abtriebswelle 13 und dem Zahnrad 21 ist eine Schaltwelle 28 konstant mit beispielsweise dem Planetenrad-Trägerzahnrad 19 in Eingriff. Andererseits ist die Schaltwelle 28 selektiv entweder mit der zweiten Abtriebswelle 13 oder einer dritten Abtriebswelle 29 in Eingriff. Bei dieser Ausführungsform weist die Schaltwelle 28 ein erstes Zahnrad 30, das angepasst ist zum Eingriff mit dem Zahnrad 21 der zweiten Abtriebswelle 13, und ein zweites Zahnrad 31 auf, das angepasst ist zum Eingriff mit einem weiteren Zahnrad 32 auf der dritten Abtriebswelle 29. Die Zahnräder 30 und 31 weisen unterschiedliche Durchmesser auf, und daher werden die zweite und die dritte Abtriebswelle 13, 29 mit unterschiedlicher Drehzahl angetrieben.
Natürlich sind viel mehr Variationen möglich. Beispielsweise kann die Schaltwelle 28 so angepasst sein, dass entweder die zweite Abtriebswelle 13, die dritte Abtriebswelle 29 oder beide Wellen 13 und 29 mit der Schaltwelle 28 in Eingriff sind, so dass zwei Dachstrukturteile gleichzeitig angetrieben werden können. Auch weitere Abtriebswellen können hinzugefügt werden.
Aus dem Vorhergehenden wird es deutlich, dass die Erfindung eine Antriebseinheit bereitstellt, welche sehr funktional ist, aber nichtsdestotrotz nur einen Antriebsmotor aufweist und daher eine kompakte Konfiguration haben und kostengünstig sein kann. Das Schaltelement ist sehr effektiv und schaltet nicht nur, sondern verriegelt ferner die Abtriebswelle, welche nicht angetrieben wird. Es ist verständlich, dass die Dachstruktur mehr als eine Antriebseinheit aufweisen kann.

Claims

Antriebseinheit (9) für wenigstens zwei bewegliche Teile (5, 6) eines Fahrzeugs (1), insbesondere Verschlüsse zum selektiven Öffnen und Schließen wenigstens einer Dachöffnung (4) in einer Dachstruktur (3), aufweisend: einen Elektromotor (14), der eine Antriebswelle (16) und Übertragungsmittel (15) aufweist, wobei die Übertragungsmittel wenigstens eine erste Abtriebswelle (12) und eine zweite Welle (28) sowie einen Schaltmechanismus (24) aufweisen, welcher ein Verrieglungselement hat zum selektiven Ermöglichen, dass eine der Wellen (12, 28) durch den Elektromotor angetrieben wird und die andere der Wellen (28, 12) verriegelt wird, gekennzeichnet durch ein Zusatzübertragungsmittel (27), das eingerichtet ist zum Antreiben von wenigstens zwei zusätzlichen Abtriebswellen (13, 29) und das die zweite Welle als eine Schaltwelle (28) aufweist, die in konstantem Eingriff mit den Übertragungsmitteln (15) ist und die wenigstens zwei Abtriebsritzel (30, 31) aufweist und die verlagerbar ist zum selektiven Ineingriffbringen der Abtriebsritzel mit einer oder mehreren der zusätzlichen Abtriebswellen (13, 29).
Antriebseinheit gemäß Anspruch 1, wobei das Übertragungsmittel (15) ein Getriebemechanismus ist.
Antriebseinheit gemäß Anspruch 2, wobei der Getriebemechanismus einen Planetengetriebemechanismus aufweist.
Antriebseinheit gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei der Getriebemechanismus zwei unterschiedliche Getriebezüge aufweist, und wobei der das Verriegelungselement (25) aufweisende Schaltmechanismus (24) ein bewegbares, nicht drehbares Zahnrad ist, welches bewegbar ist, so dass es selektiv in Eingriff mit einem Getriebezug ist zum Verriegeln dessen und außer Eingriff mit dem anderen Getriebezug ist, so dass dieser Bewegung an die jeweilige Abtriebswelle (12, 13, 29) übertragen kann.
Antriebseinheit gemäß den Ansprüchen 3 und 4, wobei der Planetengetriebemechanismus (15) ein Sonnenrad (17), Planetenräder (18), ein Satellitenrad (20) und ein Planetenrad-Trägerzahnrad (19) aufweist, wobei die Abtriebswellen (12, 13, 29) in Eingriff mit dem Sonnenrad bzw. dem Planetenrad-Trägerzahnrad sind, wohingegen der Elektromotor (14) in Eingriff mit dem Satellitenrad (20) ist.
Antriebseinheit gemäß Anspruch 5, wobei das bewegbare, nicht drehbare Zahnrad (5) selektiv in Eingriff mit dem Sonnenrad (17) bzw. dem Planetenrad-Trägerzahnrad (19) ist.
Antriebseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Übersetzungsverhältnisse zwischen den separaten Abtriebswellen (12, 13, 29) und dem Elektromotor (14) unterschiedlich sind.
Antriebseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abtriebswellen (12, 13) eingerichtet sind zum Eingriff mit Antriebsseilen (10, 11), welche mit den bewegbaren Teilen (5, 6) des Fahrzeugdachs (2) wirkverbunden sind.
Dachstruktur (3) für ein Fahrzeug (1), mit einer Mehrzahl von bewegbaren Teilen (5, 6), insbesondere Verschlüssen zum selektiven Öffnung und Schließen wenigstens einer Dachöffnung in dem Fahrzeug, und einer Antriebseinheit (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.