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Die Erfindung betrifft eine elektrische
Dachöffnungskonstruktion für ein Fahrzeug, das eine Öffnung in
seinem feststehenden Dach aufweist, mit einer verstellbaren
Verschlußeinrichtung zum selektiven Schließen und Freigeben der
Öffnung in dem feststehenden Dach; einer von einem Elektromotor
bewegbaren und zum Verstellen der Verschlußeinrichtung
angepaßten Antriebseinrichtung; einer Bezugseinrichtung, die
wirkungsmäßig an die Antriebseinrichtung angeschlossen ist,
wobei eine Position der Bezugseinrichtung einer bestimmten
Position der Verschlußeinrichtung entspricht und die
Bezugseinrichtung mit einer oder mehr Schalteinrichtungen
versehen ist; und einer Fühlereinrichtung, die mit der
Schalteinrichtung der Bezugseinrichtung zum Erkennen gewisser
Positionen der Verschlußeinrichtung zum Steuern des
Elektromotors zusammenwirkt.
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Das Erkennen bestimmter Stellungen der Verschlußeinrichtung der
Dachöffnungskonstruktion ist insbesondere wichtig, um
zusätzliche Bedienungsmöglichkeiten zu ermöglichen, welche den
Bedienungskomfort der Dachöffnungskonstruktion verbessern. Ein
Beispiel dafür ist die Integration der Dachöffnungskonstruktion
in ein Zentralverriegelungssystem des Fahrzeugs.
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Bei der bekannten Dachöffnungskonstruktion, wie sie in dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufgeführt ist (vgl.
beispielsweise DE-GM-7629034) wird eine Nockenscheibe als
Bezugseinrichtung verwendet, wobei die Nocken derselben als
Schalteinrichtungen dienen und mit einem Schalter
zusammenwirken. Die Stellung des Schalters zeigt die Stellung
des Schiebedachdeckels an. Die Nockenscheibe wird mittels eines
Elektromotors über eine Untersetzungseinrichtung derart
angetrieben, daß die Nockenscheibe um nicht mehr als eine volle
Umdrehung während der Bewegung der Verschlußeinrichtung
zwischen ihren äußersten Extremstellungen gedreht wird. Auf
diese Weise entspricht jede Stellung der Verschlußeinrichtung
einer bestimmten Stellung der Nockenscheibe. Der Nachteil
dieser Konstruktion ist, daß infolge der notwendigerweise
geringen Drehzahl der Nockenscheibe die Genauigkeit des
Umschaltens des Schalters mittels der Nocken leidet und
infolgedessen die Genauigkeit in der Bestimmung bestimmter
Stellungen gering ist, und Abweichungen, Spiel und so weiter
zwischen dem Motor und der Nockenscheibe einen relativ großen
Einfluß auf die Genauigkeit haben.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Dachöffnungskonstruktion
der in dem Oberbegriff genannten Art zu schaffen, wobei diese
Nachteile in wirksamer Weise beseitigt werden.
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Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemäße
Dachöffnungskonstruktion gekennzeichnet durch eine
Hilfsbezugseinrichtung, die ebenfalls wirkungsmäßig an die
Antriebseinrichtung angeschlossen ist, wobei die Untersetzung
zwischen der Antriebseinrichtung und der Hilfsbezugseinrichtung
kleiner als die Untersetzung zwischen der Antriebseinrichtung
und der Bezugseinrichtung ist und die Hilfsbezugseinrichtung
mit einer oder mehreren zusätzlichen Schalteinrichtungen
ausgerüstet ist, die ebenfalls mit der Fühlereinrichtung
zusammenwirken, derart, daß die Fühlereinrichtung eine
entsprechende Position nur dann abtastet, wenn die
Schalteinrichtungen beider Bezugseinrichtungen die
Fühlereinrichtung aktivieren.
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Aufgrund des Hinzufügens einer Hilfsbezugseinrichtung, welche
sich schneller bewegt als die Bezugseinrichtung, ist es
einerseits möglich, die Stellung der stark untersetzten
Bezugseinrichtung unzweideutig zu bestimmen, während
andererseits die Schaltgenauigkeit verbessert wird, weil die
Hilfsbezugseinrichtung sich schneller als die Bezugseinrichtung
bewegt. Die Hilfsbezugseinrichtung unterliegt keinen
Beschränkungen hinsichtlich der Bewegungsgeschwindigkeit; das
Untersetzungsverhältnis und die Position der Schalteinrichtung
sollten nur auf das entsprechende Verhältnis und die
entsprechende Position der Bezugseinrichtung abgestimmt sein.
Die Bezugseinrichtung bestimmt dabei die Schaltstellung zum
Bestimmen der Stellung des Schiebedachdeckels, während die
Hilfsbezugseinrichtung den Schaltpunkt genau bestimmt.
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Vorteilhaft bestehen die Bezugseinrichtung und die
Hilfsbezugseinrichtung aus Drehscheiben, welche in
konzentrischer Anordnung einander überlagern.
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Drehscheiben bieten den Vorteil, daß sie einfach anzutreiben
sind, während sie nur geringen Bauraum einnehmen, insbesondere
wenn sie konzentrisch übereinander angeordnet sind. Vom Prinzip
her ist es selbstverständlich auch möglich, sich linear
bewegende Bezugseinrichtungen zu verwenden, oder beispielsweise
eine sich linear bewegende Bezugseinrichtung und eine
rotierende Hilfsbezugseinrichtung vorzusehen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel mit einander konzentrisch
überlagernden Drehscheiben ist es vorteilhaft, wenn die
Fühlereinrichtung einen optischen Fühler aufweist und die
Schalteinrichtung Löcher in den Drehscheiben aufweist, wobei
die entsprechenden Löcher in beiden Drehscheiben auf
Teilkreisen gleichen Durchmessers angeordnet sind.
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Ein optisches Fühler- und Schaltsystem hat den Vorteil einer
hohen Genauigkeit aufgrund eines Fehlens von mechanischem
Kontakt, welcher Verschleiß hervorrufen kann.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher erläutert, welche ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand eines Beispiels zeigt.
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Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeugdach,
welches mit einer elektrischen Dachöffnungskonstruktion gemäß
der Erfindung versehen ist.
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Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Schnitt entlang der in Fig. 1
mit II-Ii bezeichneten Schnittlinie.
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Fig. 3 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung der
wichtigsten Teile des Schnitts gemäß Fig. 2.
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Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht eines Fahrzeugdachs 1
mit einer darin ausgebildeten Dachöffnung 2. Das gezeigte
Ausführungsbeispiel der elektrischen Dachöffnungskonstruktion
ist mit einem steifen Schiebedachdeckel 3 versehen, welcher die
Dachöffnung 2 in seiner geschlossenen Stellung verschließt und
einerseits ausgehend von der geschlossenen Stellung nach hinten
unter das Dach 1 verschiebbar ist sowie andererseits in eine
nach hinten und oben geneigte Belüftungsstellung geschwenkt
werden kann. Die Erfindung kann auch für verschiedene andere
Arten von Dachöffnungskonstruktionen verwendet werden, wie
Spoiler-Dächer, zu öffnende Dächer mit mehreren Deckeln oder
Dachöffnungskonstruktionen, bei welchen anstatt Deckel andere
Verschlußeinrichtungen vorgesehen sind.
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Zum Einstellen des Schiebedachdeckels 3 der
Dachöffnungskonstruktion ist der Schiebedachdeckel auf jeder
Seite durch eine Einstelleinrichtung 4 abgestützt, welche
verlagerbar ist und innerhalb einer Längsführung 6 einstellbar
ist, welche auf den Rahmen 5 montiert ist. Jede
Einstelleinrichtung wird durch ein Zug-Druck-Kabel 7
angetrieben. Die Zug-Druck-Kabel 7 sind mit einem
spiralförmigen Gewinde 8 (vgl. Fig. 2) versehen, mit welchem
sich ein Antriebsrad eines Elektromotors 9 im Eingriff
befindet, um das Zug-Druck-Kabel 7 zu verlagern.
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Gemäß der Erfindung weist die Dachöffnungskonstruktion eine
Vorrichtung 10 zum Erkennen einer Mehrzahl von bestimmten
Stellungen des Schiebedachdeckels 3 auf, womit der Elektromotor
9 geregelt werden kann.
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Die Fig. 2 und 3 zeigen die wichtigsten Teile der Vorrichtung
10. Die Vorrichtung 10 weist vor allem zwei konzentrische
Drehscheiben 12 und 13 auf, welche auf einem gemeinsamen
Achszapfen 11 gelagert sind. Der Achszapfen 11 ist an einer
Stützeinrichtung 11 ausgebildet, welche an dem Rahmen 5
befestigt ist. Die erste und in diesem Fall untere Drehscheibe
12 ist mit Schlitzen 15, 16a und b, sowie 17 versehen, welche
als ein Kreissegment ausgebildet sind und als
Schalteinrichtungen dienen, während die zweite, obere
Drehscheibe 13 Schlitze 16' und 17' aufweist, welche auf dem
gleichen Durchmesser wie die entsprechenden Schlitze 16 und 17
in der ersten Drehscheibe 12 angeordnet sind. Die Funktion der
als Schalteinrichtungen dienenden Schlitze 15, 16, und 17 wird
weiter unten genau erläutert.
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Ein optischer Sensor 18, welcher aus einem an dem Rahmen 5
angeordneten Sender und einem an der Stützeinrichtung 14
angeordneten Empfänger besteht, welche auf beiden Seiten der
Drehscheiben 12 und 13 angeordnet sind, hat drei Lichtpfade 10,
20 und 21, welche durch die Scheiben 12 und 13 versperrt sein
können oder durch die jeweiligen Schlitze 15, 16 und 17 in den
Drehscheiben 12 und 13 verlaufen können. Das Blockieren oder
Freigeben der Lichtpfade bewirkt einen Schaltvorgang, wodurch
der Elektromotor 9 gesteuert werden kann.
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Die untere Drehscheibe 12 und die obere Drehscheibe 13 werden
durch eine gemeinsame Transmissionseinrichtung 22 angetrieben,
welche um einen Achszapfen 23 an der Stützeinrichtung 14
gelagert ist und eine Spezialverzahnung 14 aufweist, welche
sich im Eingriff mit dem um das Zug-Druck-Kabel 7 ausgebildeten
schraubenartigen Gewinde 8 befindet, so daß eine
Längsverschiebebewegung des Zug-Druck-Kabe1s 7 eine
Drehbewegung der Transmissionseinrichtung 22 hervorruft.
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Die Transmissionseinrichtung 22 ist mit nach unten
vorspringenden Stiften 25 versehen, welche abwechselnd mit den
in der ersten Drehscheibe ausgebildeten Radialnuten 26 in
Eingriff gelangen können, wobei die Stifte 25 und die Nuten 26
gemeinsam eine Art Malteserkreuz für eine intermittierende
Rotation der ersten Drehscheibe 12 bilden. Die
Transmissionseinrichtung 22 ist weiter mit einer geraden
Stirnverzahnung 27 versehen, welche sich im Eingriff mit einer
entsprechenden Verzahnung 28 auf dem Außenumfang der zweiten
Drehscheibe 13 befindet, um die zweite Drehscheibe 13 zu
drehen. Die Untersetzung zwischen der Transmissionseinrichtung
22 und der ersten Drehscheibe 12 ist um ein mehrfaches größer
als die Untersetzung zwischen der Transmissionseinrichtung 22
und der zweiten Drehscheibe 13, so daß die zweite Drehscheibe
13 um ein mehrfaches schneller rotiert als die erste
Rotationsscheibe 12. Die Transmission zwischen dem Zug-Druck-
Kabel 7 und der ersten Drehscheibe 12 durch die
Getriebeeinrichtung 22 ist so gewählt, daß eine vollständige
Einstellung des Zug-Druck-Kabels zwischen den beiden
Extremstellungen eine Drehbewegung der unteren Drehscheibe 12
von nicht mehr als 360º hervorruft. Infolgedessen ist jeder
Winkelstellung der ersten Drehscheibe 12 eine einzige Stellung
des Schiebedachdeckels 3 zugeordnet.
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Was die Bedeutung der Schlitze 15, 16 und 17 anbelangt, ist zu
bemerken, daß bei dem exemplarisch gezeigten
Ausführungsbeispiel durch die Schlitze die folgenden Stellungen
angezeigt werden können: Schlitz 15 die geschwenkte
Belüftungsstellung des Schiebedachdeckels 3, der Schlitz 16a
das Ende der Belüftungsstellung und möglicherweise das Ende der
Verschiebestellung des Schiebedachdeckels 3, und die Schlitze
16b und 17 die geschlossene Stellung des Schiebedachdeckels 3.
Die verschiedenen Kombinationen der hindurchgelassenen oder
versperrten Lichtstrahlen 19, 20 und 21 gewährleisten eine
eindeutige Identifikation der Stellung des Schiebedachdeckels
3. Wenn beispielsweise die Lichtstrahlen 19 und 21
hindurchpassieren können, befindet sich der Schiebedachdeckel 3
in seiner äußersten Belüftungsstellung, während sich der
Schiebedachdeckel 3 in seiner Verschiebestellung befindet, wenn
alle Lichtstrahlen 19, 20 und 21 abgesperrt sind.
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Weil die zweite Drehscheibe 13 um ein mehrfaches,
beispielsweise das fünffache, schneller als die erste
Drehscheibe 12 rotiert, welche maximal eine ganze Umdrehung
rotiert, wird die Genauigkeit des Schaltpunkts, im gezeigten
Fall an dem Ende der Schwenk- und Verschiebebewegung des
Schiebedachdeckels und wenn dessen geschlossene Stellung
erreicht ist, durch die Rotationsgenauigkeit der Drehscheibe 13
bestimmt. Nur wenn die entsprechenden Schlitze 16' und 17' mit
den jeweiligen Schlitzen 16 und 17 in der ersten Drehscheibe 12
zu den Lichtstrahlen 20 und 21 ausgerichtet sind, wird die
entsprechende Stellung erfaßt und es kann dann beispielsweise
ein Schaltsignal durch einen Regelungskreis erzeugt werden, um
den Elektromotor 9 zu stoppen.