DE102018103813A1

DE102018103813A1 - System für insassen zum individuellen steuern des lichteinfalls und des lufteintritts durch ein fahrzeugdach

Info

Publication number: DE102018103813A1
Application number: DE102018103813.5A
Authority: DE
Inventors: Adrian Nania
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-02-23
Filing date: 2018-02-20
Publication date: 2018-08-23
Also published as: CN108466540B; CN108466540A; US9908392B1; MX2018002161A

Abstract

Ein Fahrzeug beinhaltet eine Vielzahl von individuell steuerbaren Fahrzeugdachmodulen. Jedes dieser Module beinhaltet: einen Rahmen, einen an dem vorderen Endabschnitt des Rahmens getragenen einstellbaren Windabweiser, eine auf dem Rahmen getragene Fensterscheibe und einen ersten Motor, der aufgebaut ist, die Fensterscheibe selektiv zu öffnen, indem er die Fensterscheibe vom vorderen Endabschnitt des Rahmens weg und über seinen hinteren Endabschnitt bewegt, wenn er mit elektrischer Energie versorgt wird. Jedes Modul beinhaltet außerdem ein Abschattungselement und einen zweiten Motor, der aufgebaut ist, das Abschattungselement über einen Bereich von einem nicht ausgefahrenen Zustand zu einem ausgefahrenen Zustand selektiv anzupassen, wenn er mit elektrischer Energie versorgt wird. Die Module tragen jeweils einen Verriegelungsmechanismus mit einem verriegelten Zustand, um den Rahmen in einer jeweiligen Dachöffnung zu fixieren und einen elektrischen Stromkreis herzustellen, um die Motoren mit Energie zu versorgen; und einen entriegelten Zustand, um den Rahmen aus der Dachöffnung zu entfernen und den elektrischen Stromkreis zu öffnen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Patentanmeldung betrifft Fahrzeugausstattung zum Steuern des Lichteinfalls, des Lufteintritts oder von beidem durch ein Fahrzeugdach und sie betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, Techniken zum individuellen Einstellen des Beschattungsgrads, der Lichteinwirkung und Belüftung durch ein Fahrzeugdach durch verschiedene Fahrzeuginsassen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Es besteht der fortdauernde Wunsch, eine angenehmere Betriebsumgebung für Fahrzeuginsassen, wobei sowohl Mitfahrer als auch der Führer des Fahrzeugs beinhaltet sind, bereitzustellen. Unter anderem war die Steuerung der Lufttemperatur in einem Fahrzeug der Gegenstand verschiedener Weiterentwicklungen - was die Anwendung von Warmluftheizungen, Lüftungen und Klimaanlagen beinhaltet. Verwandte Bereiche, die den Insassenkomfort betreffen, beinhalten die Fensteranordnung des Fahrzeugs in Bezug auf den Lichteintritt während des Tagbetriebs und den Lufteinlass durch eine oder mehrere Fahrzeugfensteröffnungen. Die Fensteranordnung hat auch eine Auswirkung auf das Ausmaß, in dem sich ein bestimmter Fahrzeuginsasse eingeschlossen oder sogar klaustrophobisch fühlt, während er sich in dem Fahrzeug befindet - was vielleicht das Aufkommen des Sonnendachs und des Monddachs erklärt. Leider kann das, was ein Insasse als angenehm empfindet, für einen anderen unangenehm sein. Daher besteht ein anhaltender Bedarf an weiteren Beiträgen auf diesem Gebiet der Technik.
KURZDARSTELLUNG
Bestimmte Umsetzungen der vorliegenden Patentanmeldung beinhalten einzigartige Techniken, um eine Steuerung des Lichteinfalls und des Lufteintritts durch ein Fahrzeugdach bereitzustellen. Andere Formen der vorliegenden Patentanmeldung beinhalten einzigartige Anpassungen, Zusätze, Alternativen, Anordnungen, Anwendungen, Vorrichtungen, Artikel, Aspekte, Schaltungen, Bedingungen, Einrichtungen, Entwicklungen, Geräte, Entdeckungen, Merkmale, Werkzeuge, Sätze, Maschinen, Herstellungen, Mechanismen, Verfahren, Modifikationen, Module, Vorgänge, Optionen, Vorgehensweisen, Prozesse, Verfeinerungen, Systeme, Upgrades, Verwendungen, Fahrzeuge, Varianten eines der Vorstehenden oder dergleichen, um eine individuelle Fahrzeuginsassensteuerung der Lichteinwirkung, Beschattung und des Außenlufteinlasses in Bezug auf eine Überkopföffnung durch das Dach einer Fahrzeugzelle bereitzustellen.
Ein weiterer Aspekt ist ferner auf ein Fahrzeugdachmodul gerichtet, das aufgebaut ist, eine Dachöffnung einzunehmen, die Folgendes beinhaltet: einen Rahmen, der eine Fensterscheibe trägt, einen auf dem Rahmen getragenen Fensterhebermotor, um das Fenster zwischen einem geöffneten Zustand und einem geschlossenen Zustand einzustellen, ein auf dem Rahmen getragenes Abschattungselement, ein auf dem Rahmen getragener Abschattungsmotor, um das Abschattungselement zwischen einem nicht ausgefahrenen Zustand und einem ausgefahrenen Zustand einzustellen, und einen Verriegelungsmechanismus mit einem verriegelten Zustand, um den Rahmen an der Öffnung zu fixieren und einem entriegelten Zustand, um das Fahrzeugdachmodul aus der Öffnung zu entfernen.
Eine weitere Form der vorliegenden Patentanmeldung umfasst: ein Fahrzeugdach, das vier Dachöffnungen durch dieses definiert und vier Dachmodule, die jeweils aufgebaut sind, eine dazugehörige der vier Dachöffnungen in Eingriff zu nehmen. Jedes der jeweiligen vier Dachmodule beinhaltet: einen Modulrahmen, eine auf dem Rahmen getragene Fensterscheibe, einen auf dem Rahmen getragenen ersten Motor, der aufgebaut ist, die Fensterscheibe selektiv zu öffnen und zu schließen, wenn er mit elektrischer Energie versorgt wird, ein auf dem Rahmen getragenes Abschattungselement, einen auf dem Rahmen getragenen zweiten Motor, der aufgebaut ist, die Position des Abschattungselements selektiv anzupassen, wenn er mit elektrischer Energie versorgt wird, und ein vom Fahrzeugführer einstellbarer Verriegelungsmechanismus. Dieser Mechanismus beinhaltet einen verriegelten Zustand, um den Rahmen des jeweiligen der vier Dachmodule in der dazugehörigen der vier Dachöffnungen zu fixieren und einen elektrischen Stromkreis zu schließen, um den ersten Motor und den zweiten Motor mit elektrischer Energie zu versorgen, und einen entriegelten Zustand, um das jeweilige der vier Dachmodule aus der dazugehörigen der vier Dachöffnungen zu entfernen und den elektrischen Stromkreis zu öffnen.
Eine weitere Form der vorliegenden Patentanmeldung umfasst ferner: ein Fahrzeugdachmodul, das Folgendes beinhaltet: einen Rahmen mit einem vorderen Endabschnitt, der gegenüber einem hinteren Endabschnitt positioniert ist, einen an dem vorderen Endabschnitt des Rahmens getragenen einstellbaren Windabweiser, eine auf dem Rahmen getragene Fensterscheibe, einen auf dem Rahmen getragenen ersten Motor, der aufgebaut ist, die Fensterscheibe selektiv über eine Reihe verschiedener Öffnungsgrößen zu öffnen, indem er die Fensterscheibe vom vorderen Endabschnitt des Rahmens weg und über den hinteren Endabschnitt des Rahmens bewegt, wenn er mit elektrischer Energie versorgt wird. Die Fensterscheibe und der Motor wirken ferner zusammen, um selektiv eine Spoiler-Lüftungsöffnung zwischen der Fensterscheibe und dem hinteren Endabschnitt des Rahmens zu definieren. Außerdem trägt der Rahmen ein Abschattungselement und einen zweiten Motor, der aufgebaut ist, das Abschattungselement über eine Reihe verschiedener Positionen von einem nicht ausgefahrenen Zustand zu einem ausgefahrenen Zustand selektiv anzupassen, wenn er mit elektrischer Energie versorgt wird. Ferner ist ein Verriegelungsmechanismus beinhaltet, der einen ersten Vorsprung und einen zweiten Vorsprung gegenüber des ersten Vorsprungs umfasst. Der erste Vorsprung und der zweite Vorsprung sind jeweils elektrisch leitfähig. Zusätzlich beinhaltet der Verriegelungsmechanismus einen verriegelten Zustand, um den ersten Vorsprung und den zweiten Vorsprung auszufahren, den Rahmen in der Öffnung zu fixieren und einen elektrischen Stromkreis durch den ersten Vorsprung und den zweiten Vorsprung zu schließen, um die zwei Motoren mit Energie zu versorgen; und einen entriegelten Zustand, um den ersten Vorsprung und den zweiten Vorsprung einzufahren, den Rahmen zu entfernen und den durch den verriegelten Zustand hergestellten elektrischen Stromkreis zu öffnen.
Eine andere Form der vorliegenden Patentanmeldung ist ferner auf ein Fahrzeug gerichtet, das Folgendes umfasst: eine Fahrzeuginsassenzelle, die vier Insassensitze beinhaltet, wobei zwei der vier Insassensitze hinter den zwei anderen der vier Insassensitze positioniert sind. Dieses Fahrzeug beinhaltet ein Dach, das vier Fahrzeugdachöffnungen definiert, die jeweils über einem anderen der vier Insassensitze positioniert sind. Außerdem sind vier Dachmodule vorhanden, die jeweils aufgebaut sind, eine dazugehörige der vier Dachöffnungen in Eingriff zu nehmen. Jedes der jeweiligen vier Dachmodule beinhaltet: einen Rahmen, eine Fensterscheibe, einen auf dem Rahmen getragenen ersten Motor, der aufgebaut ist, die Fensterscheibe zu öffnen und zu schließen, um den Luftstrom durch das jeweilige der vier Module einzustellen, wenn er mit elektrischer Energie versorgt wird, ein Abschattungselement und einen auf dem Rahmen getragenen zweiten Motor, der aufgebaut ist, die Position des Abschattungselements anzupassen, um den Lichteinfall durch das jeweilige der vier Module einzustellen, wenn er mit elektrischer Energie versorgt wird. Zusätzlich beinhaltet das Fahrzeug vier Verriegelungsmechanismen, die jeweils einem einzelnen der vier Dachmodule entsprechen. Jeder einzelne der vier Verriegelungsmechanismen beinhaltet einen verriegelten Zustand, um den Rahmen des einzelnen der vier Dachmodule in der dazugehörigen der vier Dachöffnungen zu fixieren und einen elektrischen Stromkreis zu schließen oder herzustellen, um den ersten Motor und den zweiten Motor des einzelnen der vier Dachmodule mit elektrischer Energie zu versorgen, und einen entriegelten Zustand, um das einzelne der vier Dachmodule aus der dazugehörigen der vier Dachöffnungen zu entfernen und den elektrischen Stromkreis des einzelnen der vier Verriegelungsmechanismen zu öffnen.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ferner ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugdachmoduls, das einen Rahmen, eine bewegbare Fensterscheibe und ein bewegbares Abschattungselement beinhaltet, bereitgestellt. Dieses Verfahren beinhaltet die folgenden Schritte: (a) Einsetzen der Fahrzeugdachscheibe in eine Dachöffnung eines Fahrzeugdachs, (b) Schalten eines Aktors, wie etwa eines Hebels, in einen verriegelten Zustand, um die Fahrzeugdachscheibe in der Dachöffnung zu sichern und einen elektrischen Stromkreis zu schließen und (c) Antreiben von Motoren, um die bewegbare Fensterscheibe und das bewegbare Abschattungselement über den jetzt geschlossenen elektrischen Stromkreis zu bewegen.
Das Verfahren kann ferner die Schritte des Öffnens und Schließens sowohl des bewegbaren Abschattungselements als auch der bewegbaren Fensterscheibe beinhalten. Ferner kann das Verfahren den Schritt des Schaltens des Aktors in einen entriegelten Zustand beinhalten, um das Fahrzeugdachmodul aus der Dachöffnung zu entfernen und den elektrischen Stromkreis zu öffnen.
Die vorstehenden Einführung zu der vorliegenden Patentanmeldung wird nicht als erschöpfend oder ausschließlich betrachtet - sie dient nur als Basis für weitere Fortschritte, Vorteile, Herangehensweisen, Attribute, Nutzen, Eigenschaften, Beiträge, Nutzeffekte, Merkmale, Gewinne, Absichten, Verbesserungen, Anreize, Einflüsse, Ziele, Vorgänge, Prinzipien, Verläufe, Zwecke, Einsparungen, Verwendungen, Varianten eines der Vorstehen oder dergleichen. Andere Anpassungen, Zusätze, Alternativen, Anordnungen, Anwendungen, Vorrichtungen, Artikel, Aspekte, Schaltungen, Einrichtungen, Entwicklungen, Geräte, Entdeckungen, Formen, Umsetzungen, Werkzeuge, Sätze, Maschinen, Herstellungen, Mechanismen, Verfahren, Modifikationen, Module, Vorgänge, Optionen, Vorgehensweisen, Prozesse, Verfeinerungen, Systeme, Upgrades, Verwendungen, Fahrzeuge, Varianten eines der Vorstehenden oder dergleichen werden durch die hierin bereitgestellte Beschreibung, die zugehörigen Zeichnungsfiguren, jegliche hierzu beigefügten Patentansprüche und jegliche sonstigen hiermit bereitgestellten Informationen offenbar.
Figurenliste
In der gesamten vorliegenden Patentanmeldung bezeichnet das Auftreten eines gleichen Bezugszeichens, das bereits vorher in einer Zeichnungsfigur eingeführt wurde, in einer Zeichnungsfigur das gleiche Merkmal, wie das bereits bei dessen vorhergehenden Auftreten beschriebene. Die beigefügten Zeichnungsfiguren, die hier aufgenommenen sind und einen Teil der Patentschrift bilden, veranschaulichen mehrere Aspekte der vorliegenden Patentanmeldung und erläutern gemeinsam mit der Beschreibung bestimmte Grundsätze davon.

1 zeigt eine teilweise graphische Draufsicht eines Fahrzeugs einer Form der vorliegenden Patentanmeldung, die vier separate Dachöffnungen veranschaulicht, wobei die Dachmodule für jede Dachöffnung entfernt wurden.
2 ist eine ähnliche Sicht wie 1, zeigt jedoch alle vier Dachmodule in geschlossener Position in den Dachöffnungen.
3 ist eine schematische Veranschaulichung eines Dachmoduls und seiner Betriebskomponenten.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Dachmoduls, die den Aktor oder Hebel im verriegelten Zustand zeigt.
5 ist eine schematische Veranschaulichung des Hebels im verriegelten Zustand, wobei durch den Hebel gesteuerte Stifte ausgefahren sind, um das Dachmodul in der Dachöffnung zu arretieren und den elektrischen Stromkreis zu schließen, der verwendet wird, um die Motoren anzutreiben, welche die Fensterscheibe und das Abschattungselement des Dachmoduls öffnen und schließen.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Dachmoduls ähnlich 4, die jedoch den Aktor oder Hebel im entriegelten Zustand zeigt.
7 ist eine schematische Ansicht ähnlich 5, die jedoch den Hebel im entriegelten Zustand veranschaulicht, wobei die von dem Hebel gesteuerten Stifte zurückgezogen sind, um das Dachmodul in Vorbereitung auf die Entfernung aus der Dachöffnung zu entsperren, und der elektrische Stromkreis geöffnet ist.
8 ist eine Querschnittsansicht eines Dachmoduls, das in einer Lüftungsöffnungsposition veranschaulicht ist.
9 ist eine Draufsicht eines Kraftfahrzeugs, die alle vier Dachmodule in vollständig geöffneter Position veranschaulicht.
10 ist eine Querschnittsansicht eines einzelnen Dachmoduls entlang der Linie 10-10 aus
9.
11 ist eine Draufsicht eines Kraftfahrzeugs, welche die vorderen zwei Dachmodule geöffnet und die hinteren zwei Dachmodule geschlossen veranschaulicht.
12 ist eine Draufsicht ähnlich der 11, welche jedoch die hinteren zwei Dachmodule geöffnet und die vorderen zwei Dachmodule geschlossen veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der folgenden Beschreibung sind verschiedene Details aufgeführt, um ein umfassendes Verständnis der Prinzipien und des Gegenstands des hierin oder in jeglichem hierzu beigefügten Patentanspruch beschriebenen oder veranschaulichten Inhalts bereitzustellen. Um dieses Verständnis zu begünstigen, bezieht sich die Beschreibung auf bestimmte repräsentative Aspekte - unter Verwendung einer spezifischen Sprache, um diese zu erklären, wobei der Beschreibung Zeichnungsfiguren beigefügt sind, insoweit der Gegenstand der Beschreibung eine Veranschaulichung zulässt. In anderen Fällen, wenn der Gegenstand der Beschreibung allgemein bekannt ist, wird dieser Gegenstand unter Umständen nicht detailliert beschrieben und/oder nicht veranschaulicht, um zu verhindern, das Informationen verdeckt werden, die im Detail beschrieben werden sollen. Unter Berücksichtigung jedes der folgenden Patentansprüche, wird der Fachmann auf dem jeweiligen Gebiet ferner erkennen, dass diese umgesetzt werden können, ohne dass eines oder mehrere spezifische Details in der Beschreibung beinhaltet sind. Ferner kann der volle Schutzumfang jeglicher Patentansprüche jeden beliebigen Fall umfassen, abdecken, von diesem abgeleitet sein, sich anderweitig auf diesen erstrecken oder für diesen gelten, bei dem einer oder mehrere verschiedene nicht ausformulierte Aspekte zusätzlich zu dem hierin explizit beschriebenen Gegenstand vorhanden sind. Derartige nicht ausformulierte Aspekte können auf alles gerichtet sein, was zusätzlich zu dem explizit angegebenen Inhalt in Bezug auf einen beliebigen der folgenden Patentansprüche besteht. Entsprechend beschreibt diese Beschreibung nur repräsentative Beispiele und schränkt den Schutzumfang jeglicher hiermit bereitgestellter Patentansprüche nicht ein.
Nun wird Bezug auf 1 genommen, die ein Kraftfahrzeug 10 veranschaulicht, das über einen Fahrzeugraum 12 mit vier Insassen O in den vier Insassensitzen 14 und ein Dach 16, das vier Dachöffnungen 18 definiert, verfügt. Jede Dachöffnung 18 ist über einem der Insassen O in den Insassensitzen 14 positioniert.
Wie in 2 veranschaulicht, wird jede Dachöffnung 18 von einem Dachmodul 20 geschlossen. Somit wird eine erste der vier Dachöffnungen 18 von einem ersten Dachmodul 20₁ der vier Dachmodule 20₁ geschlossen, eine zweite der vier Dachöffnungen von einem zweiten Dachmodul 20₂ der vier Dachmodule geschlossen, eine dritte der vier Dachöffnungen von einem dritten Dachmodul 20₃ der vier Dachmodule geschlossen und eine vierte der vier Dachöffnungen von einem zweiten Dachmodul 20₄ der vier Dachmodule geschlossen (vergleiche 1 und 2). Wie in 3 veranschaulicht, beinhaltet jedes Dachmodul 20₁-20₄ (zusammen in 3 mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet) einen Rahmen 22, eine auf dem Rahmen getragene bewegbare Fensterscheibe 24, einen (auf dem Rahmen getragenen) ersten Motor 26, um die Fensterscheibe selektiv zu öffnen und zu schließen, ein auf dem Rahmen 22 getragenes bewegbares Abschattungselement 28, einen (auf dem Rahmen getragenen) zweiten Motor 30, um das Abschattungselement selektiv zu öffnen und zu schließen und einen vom Fahrzeugführer einstellbaren Verriegelungsmechanismus oder Aktor 32. Das Abschattungselement 28 ist unter der Fensterscheibe 24 positioniert. Sowohl die Fensterscheibe 24 als auch das Abschattungselement 28 öffnen zum hinteren Endabschnitt 25 des Rahmens 22 und schließen zum vorderen Endabschnitt 27 des Rahmens.
In der veranschaulichten Ausführungsform umfasst der vom Fahrzeugführer einstellbare Verriegelungsmechanismus oder Aktor 32 eine Fahrzeugführersteuerung, wie etwa den Hebel 34. Der vom Fahrzeugführer einstellbare Verriegelungsmechanismus oder Aktor 32/Hebel 34 ist bewegbar zwischen: (a) einem verriegelten Zustand, veranschaulicht in 4 und 5, um das Dachmodul 20 durch seinen Rahmen 22 in der jeweiligen Dachöffnung 18 zu fixieren und außerdem einen geschlossenen elektrischen Stromkreis 36 herzustellen, um den ersten Motor 26 und den zweiten Motor 30 mit elektrischer Energie zu versorgen und (b) einem entriegelten Zustand, veranschaulicht in 6 und 7, um das Dachmodul aus der Dachöffnung zu entfernen und den elektrischen Stromkreis zu öffnen. Der elektrische Stromkreis 36 ist Teil des Gesamtmodulsteuerungsuntersystems 38, das eine elektrische Fahrzeugstromversorgung 40 und die Modulsteuerschaltung 42 zum Steuern des Betriebs des ersten Motors 26 und des zweiten Motors 30 beinhaltet.
Insbesondere beinhaltet die Modulsteuerschaltung 42 eine oder mehrere Steuerungen, wobei jede Steuerung in der Form einer Rechenvorrichtung vorliegt, wie etwa einem entsprechenden Mikroprozessor oder einer elektronischen Steuereinheit (ECU), der/die gemäß Anweisungen von geeigneter Steuersoftware funktioniert. Somit beinhaltet die Modulsteuerschaltung 42 einen oder mehrere Prozessoren, einen oder mehrere Speicher und eine oder mehrere Netzwerkschnittstellen, die alle über einen Kommunikationsbus miteinander kommunizieren. In der veranschaulichten Ausführungsform wird die Modulsteuerschaltung 42 auf dem Dachmodul 20 getragen.
Wie in 3 veranschaulicht, ist das Abschattungselement 28 auf die Rolle 44 gewickelt, wenn es geöffnet ist und von der Rolle abgewickelt, wenn es geschlossen ist. Der Motor 30 treibt die Rolle 44 durch das Gestänge 46 auf eine auf dem Fachgebiet einfahrbarer Abschattungselemente für Kraftfahrzeuge bekannten Art und Weise an. Ähnlich wird die Fensterscheibe 24 zwischen einer geschlossenen Position, die als durchgezogene Linie in 8 veranschaulicht ist, einer Lüftungsöffnungsposition, die als gestrichelte Linie in 8 veranschaulicht ist, und einer geöffneten Position, die in 10 veranschaulicht ist, durch den ersten Motors 26 über ein Antriebsgestänge 48 eines auf dem Fachgebiet bekannten Typs bewegt. Der Fahrzeugführer steuert das Öffnen und Schließen der Fensterscheibe 24 und des Abschattungselements 28 durch die Insassensteuerung 49, die den Schalter 50 und den Schalter 52 beinhaltet. Der auf dem Rahmen 22 des Moduls 20 getragene Schalter 50 erlaubt einer Person, das Abschattungselement 28 selektiv zu öffnen und zu schließen. Der ebenfalls auf dem Rahmen 22 getragene Schalter 52 erlaubt einer Person, die Fensterscheibe 24 selektiv zu lüften, zu öffnen und zu schließen.
Insbesondere wenn eine Person die Fensterscheibe 24 zuerst öffnet oder aus der geschlossenen Position bewegt, wird das hintere Ende 54 der Fensterscheibe angehoben, sodass sie einen Lüftungsöffnungsspoiler 56 über dem hinteren Endabschnitt des Rahmens 22 bildet (siehe 8). Bei einem zweiten Druck des Schalters 52 wird die Fensterscheibe 24 weiter zu der in 10 gezeigten vollständig geöffneten Position bewegt. Wenn die Fensterscheibe 24 geöffnet ist, springt ein Windabweiser 61 eines auf dem Fachgebiet bekannten Typs am vorderen Endabschnitt 27 des Rahmens 22 in einen ausgefahrenen Zustand hoch und dient dazu, die Windturbulenz zu verringern, indem er den Luftstrom von dem offenen Dachmodul 20 ablenkt. Wenn die Fensterscheibe 24 geschlossen ist, senkt sich der Windabweiser 61 auf eine auf dem Fachgebiet bekannte Art und Weise in einen nicht ausgefahrenen Zustand, in dem er nicht stört, sodass sich die Fensterscheibe ungehindert schließen kann.
Jetzt wird auf 5, die den vom Fahrzeugführer einstellbaren Verriegelungsmechanismus oder Aktor 32 im verriegelten Zustand veranschaulicht, und auf 6, die den vom Fahrzeugführer einstellbaren Verriegelungsmechanismus oder Aktor im entriegelten Zustand veranschaulicht, Bezug genommen. Wie veranschaulicht, ist der Hebel 34 mit einem ersten Vorsprung oder Stift 58 und einem zweiten Vorsprung oder Stift 60 durch ein drehbares Rastelement 62, ein erstes Verbindungsglied 64 und ein zweites Verbindungsglied 66 verbunden. Der Hebel 34 ist mit dem drehbaren Rastelement 62 verbunden und dreht dieses. Das proximale Ende des ersten Verbindungsglieds 64 ist an dem drehbaren Rastelement 62 befestigt und das distale Ende des ersten Verbindungsglieds ist an dem ersten Stift 58 befestigt. Ähnlich ist das proximale Ende des zweiten Verbindungsglieds 66 an dem drehbaren Rastelement 62 befestigt und das distale Ende ist an dem zweiten Stift 60 befestigt. Die zwei Stifte 58, 60 bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Material.
Wenn sich der vom Fahrzeugführer einstellbare Verriegelungsmechanismus oder Aktor 32/Hebel 34 im verriegelten Zustand befindet, der in 4 und 5 veranschaulicht ist, werden die zwei gegenüberliegenden Stifte 58, 60 nach außen bewegt. Somit nimmt der erste Stift 58 den ersten elektrischen Kontakt 68 (befestigt im Dach 16), der mit dem Pluspol 70 der elektrischen Fahrzeugstromversorgung 40 durch das Kabel 71 verbunden ist, in Eingriff und stellt eine elektrische Verbindung zu diesem her. Ähnlich nimmt der zweite Stift 60 den zweiten elektrischen Kontakt 72 (befestigt im Dach 16), der mit dem Minuspol 74 der elektrischen Fahrzeugstromversorgung 40 über das Kabel 75 verbunden ist, in Eingriff und stellt eine elektrische Verbindung zu diesem her. Der erste Stift 58 ist mit dem Pluspol 76 der Modulsteuerschaltung 42 über das Kabel 77 verbunden und der zweite Stift ist mit dem Minuspol 78 der Modulsteuerschaltung 42 über das Kabel 79 verbunden. Somit versteht sich, dass wenn sich der vom Fahrzeugführer einstellbare Verriegelungsmechanismus oder Aktor 32/Hebel 34 im verriegelten Zustand befindet, die Stifte 58, 60 die festen Kontakte 68, 72 in Eingriff nehmen, dadurch das Dachmodul in der zugehörigen Dachöffnung 18 fixieren, aber auch den elektrischen Stromkreis 36 schließen und dadurch die Modulsteuerschaltung 42 mit elektrischer Energie versorgen. Dadurch kann eine Person das Abschattungselement 28 und die Fensterscheibe 24 unter Verwendung der Steuerschalter 50, 52 unabhängig nach Wunsch öffnen und schließen.
Wenn eine Person dagegen den vom Fahrzeugführer einstellbaren Verriegelungsmechanismus oder Aktor 32/Hebel 34 betätigt, indem er diesen 90 Grad in den entriegelten Zustand, der in 6 und 7 veranschaulicht ist, dreht, werden die zwei gegenüberliegenden Stifte 58, 60 nach innen zurückgezogen und bringen die jeweiligen Kontakte 68, 72 außer Eingriff. In der Folge wird der elektrische Stromkreis 36 geöffnet und die Energieversorgung der Modulsteuerschaltung 42 wird unterbrochen. Außerdem wird das Dachmodul 20 von dem Dach 16 getrennt, sodass die Entfernung des Dachmoduls aus der Dachöffnung 18 ermöglicht wird.
In Übereinstimmung mit der vorstehenden Beschreibung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugdachmoduls 20, das einen Rahmen 22, eine bewegbare Fensterscheibe 24 und ein bewegbares Abschattungselement 28 beinhaltet, bereitgestellt. Dieses Verfahren beinhaltet den Schritt des Einsetzens des Fahrzeugdachmoduls 20 in eine Dachöffnung 18 eines Fahrzeugdachs 16. Zusätzlich beinhaltet das Verfahren den Schritt des Schaltens eines Aktors 32 in einen verriegelten Zustand, um das Fahrzeugdachmodul 20 in der Dachöffnung 18 zu sichern und den elektrischen Stromkreis 36 zu schließen. Ferner beinhaltet das Verfahren das Antreiben der Motoren 26, 30, um die bewegbare Fensterscheibe 24 und das bewegbare Abschattungselement 28 mit über den elektrischen Stromkreis 36 gelieferten elektrischen Strom zu bewegen.
Ferner kann das Verfahren die Schritte des Öffnens des bewegbaren Abschattungselements 28 und des Öffnens der bewegbaren die Fensterscheibe 24 beinhalten. Das Verfahren kann auch die Schritte des Schließens der bewegbaren die Fensterscheibe 24 und des Schließens des bewegbaren Abschattungselements 28 beinhalten. Vorteilhafterweise funktioniert die Insassensteuerung 49 mit dem ersten Antriebsmotor 26 und dem zweiten Antriebsmotor 30, um den unabhängigen Betrieb der Fensterscheibe 24 und des Abschattungselements 28 zu ermöglichen.
Das Verfahren beinhaltet auch den Schritt des Schaltens des Aktors 32 in einen entriegelten Zustand, um das Fahrzeugdachmodul 20 aus der Dachöffnung 18 zu entfernen und den elektrischen Stromkreis 36 zu öffnen. In einigen Ausführungsformen kann der Aktor 32 nur in den entriegelten Zustand geschaltet werden, wenn sich sowohl die Fensterscheibe 24 als auch das Abschattungselement 28 in der geschlossenen oder ausgefahren Position befinden.
In einer beliebigen der Ausführungen ist der erste Motor 26 aufgebaut, die Fensterscheibe 24 selektiv in eine Spoilerlüftungsöffnungsposition (wie mit gestrichelten Linien in 8 veranschaulicht) und über eine Reihe verschiedener Öffnungsgrößen zu öffnen, indem er die jeweilige Fensterscheibe von dem vorderen Endabschnitt 27 des Rahmens 22 weg und über den hinteren Endabschnitt 25 des Rahmens bewegt, wenn er mit elektrischer Energie versorgt wird. Der zweite Motor 30 ist aufgebaut, das Abschattungselement 28 über eine Reihe verschiedener Positionen von einem nicht ausgefahrenen Zustand zu einem vollständig ausgefahrenen Zustand selektiv anzupassen, wenn er mit elektrischer Energie versorgt wird.
Es versteht sich aufgrund der vorstehenden Beschreibung, dass jeder Insasse O, den Lichteinfall und den Lufteintritt durch die Dachöffnung über jedem Insassen steuern kann. In 1 wurden alle vier Dachmodule 20 entfernt und Luft und Licht können ungehindert durch die Dachöffnungen 18 eindringen. Wie in 2 veranschaulicht, befinden sich alle vier Dachmodule 20₁, 20₂, 20₃, 20₄ an ihrem Platz in den Dachöffnungen 18 über jedem Insassen (verborgen) und die Fensterscheiben 24 und die Abschattungselemente 28 sind alle geschlossen, sodass jeglicher Lichteinfall und Lufteintritt durch die Öffnungen effektiv minimiert wird. Es versteht sich dass die 1 und 2 die Extreme darstellen.
In 9 befinden sich das erste Dachmodul 20-1 in der ersten Öffnung 18-1, das zweite Dachmodul 20-2 in der zweiten Dachöffnung 18-2, das dritte Dachmodul 20-3 in der dritten Dachöffnung 18-3 und das vierte Dachmodul 20-4 in der vierten Dachöffnung 18-4 alle an ihrem Platz, wobei alle Abschattungselemente (nicht gezeigt) und Fensterscheiben 24-1, 24-2, 24-3, 24-4 geöffnet sind In 11 bleiben die Fensterscheiben 24-1 und 24-2 der Dachmodule 20-1 und 20-2 geöffnet, während die Fensterscheiben 24-3 und 24-4 des dritten und vierten Dachmoduls 20-3 und 20-4 geschlossen wurden. In 12 sind die Fensterscheiben 24-1 und 24-2 des ersten und zweiten Dachmoduls 20-1 und 20-2 geschlossen, während die Fensterscheiben 24-3 und 24-4 des dritten und vierten Dachmoduls 20-3 und 20-4 jetzt geöffnet sind.
Hier versteht es sich, dass es sich bei den 1, 2, 9, 11 und 12 lediglich um fünf Beispiele für eine Vielzahl an potentiellen Anordnungen der Dachmodule 20-1, 20-2, 20-3 und 20-4 handelt. Jeder Insasse O steuert individuell das Dachmodul 20-1, 20-2, 20-3 und 20-4 in der Dachöffnung 18-1, 18-2, 18-3 und 18-4 über jedem Insassen. Jeder Insasse O kann die Fensterscheibe 24-1, 24-2, 24-3 und 24-4 und das Abschattungselement (in diesen Figuren verdeckt) über jedem Insassen individuell in jeder gewünschten Position von nicht ausgefahren oder geöffnet bis vollständig ausgefahren oder geschlossen positionieren. Alternativ können, wie in 1 veranschaulicht, beliebig einer, zwei, drei oder alle Insassen O, die Dachmodule 20-1, 20-2, 20-3 und 20-4 sogar aus der Dachöffnung 18-1, 18-2, 18-3 und 18-4 entfernen, wenn dies gewünscht ist.
Das Vorstehende wurde zum Zwecke der repräsentativen Veranschaulichung und Beschreibung dargelegt. Es erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit und soll keinen der beigefügten Patentansprüche einschränken. Aus den vorstehenden Lehren können sich offensichtliche Modifikationen und Variationen ergeben. Alle derartigen Modifikationen und Variationen befinden sich innerhalb des Umfangs der beigefügten Patentansprüche, wenn diese entsprechend der Breite ausgelegt werden, zu der sie rechtlich, recht und billig berechtigt sind.

Claims

Vorrichtung, umfassend: ein Fahrzeugdach, das vier Dachöffnungen durch dieses definiert; vier Dachmodule, die jeweils aufgebaut sind, eine dazugehörige der vier Dachöffnungen in Eingriff zu nehmen und wobei jedes jeweilige der vier Dachmodule Folgendes beinhaltet: einen Rahmen; eine auf dem Rahmen getragene Fensterscheibe; einen ersten Motor, der aufgebaut ist, die Fensterscheibe selektiv zu öffnen und zu schließen, wenn er mit elektrischer Energie versorgt wird, wobei der erste Motor auf dem Rahmen getragen wird; ein auf dem Rahmen getragenes Abschattungselement; einen zweiten Motor, der aufgebaut ist, die Position des Abschattungselements selektiv anzupassen, wenn er mit elektrischer Energie versorgt wird, wobei der zweite Motor auf dem Rahmen getragen wird; und einen vom Fahrzeugführer einstellbaren Verriegelungsmechanismus, beinhaltend: einen verriegelten Zustand, um den Rahmen des jeweiligen der vier Dachmodule in der dazugehörigen der vier Dachöffnungen zu fixieren und einen elektrischen Stromkreis herzustellen, um den ersten Motor und den zweiten Motor mit elektrischer Energie zu versorgen; und einen entriegelten Zustand, um das jeweilige der vier Dachmodule aus der zugehörigen der vier Dachöffnungen zu entfernen und den elektrischen Stromkreis zu öffnen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: das Abschattungselement für jedes der vier Dachmodule unter der Fensterscheibe des jeweiligen der vier Dachmodule positioniert ist; der Rahmen jedes der vier Dachmodule einen jeweiligen vorderen Endabschnitt gegenüber einem jeweiligen hinteren Endabschnitt beinhaltet; und die Fensterscheibe jedes der vier Dachmodule sich von dem jeweiligen vorderen Endabschnitt des Rahmens weg und über den hinteren Endabschnitt bewegt, wenn sie mit dem ersten Motor geöffnet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Fensterscheibe aufgebaut ist, in Reaktion darauf, dass sie zuerst mit dem ersten Motor geöffnet wurde, eine Spoiler-Lüftungsöffnung über dem hinteren Endabschnitt des Rahmens zu definieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der vom Fahrzeugführer einstellbare Verriegelungsmechanismus jedes jeweiligen der vier Dachmodule Folgendes beinhaltet: einen ersten Stift; einen zweiten Stift gegenüber dem ersten Stift, wobei der erste Stift und der zweite Stift elektrisch leitfähig sind, der erste Stift und der zweite Stift aus dem Rahmen des dazugehörigen der vier Dachmodule ausfahren, um das Fahrzeugdach in dessen verriegelten Zustand in Eingriff zu nehmen und in den Rahmen des dazugehörigen der vier Dachmodule einzufahren, um das Fahrzeugdach in dessen entriegelten Zustand außer Eingriff zu nehmen; und eine Fahrzeugführersteuerung, um zwischen dem verriegelten Zustand und dem entriegelten Zustand zu wählen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine erste Modulinsassensteuerung, die wirksam mit dem ersten Motor und dem zweiten Motor eines ersten der vier Dachmodule verbunden ist, um die Fensterscheibe und das Abschattungselement des ersten der vier Dachmodule einzustellen, wobei die erste Modulinsassensteuerung auf dem Rahmen des ersten der vier Dachmodule getragenen wird; eine zweite Modulinsassensteuerung, die wirksam mit dem ersten Motor und dem zweiten Motor eines zweiten der vier Dachmodule verbunden ist, um die Fensterscheibe und das Abschattungselement des zweiten der vier Dachmodule einzustellen, wobei die zweite Modulinsassensteuerung auf dem Rahmen des zweiten der vier Dachmodule getragenen wird; eine dritte Modulinsassensteuerung, die wirksam mit dem ersten Motor und dem zweiten Motor eines dritten der vier Dachmodule verbunden ist, um die Fensterscheibe und das Abschattungselement des dritten der vier Dachmodule einzustellen, wobei die dritte Modulinsassensteuerung auf dem Rahmen des dritten der vier Dachmodule getragenen wird; und eine vierte Modulinsassensteuerung, die wirksam mit dem ersten Motor und dem zweiten Motor eines vierten der vier Dachmodule verbunden ist, um die Fensterscheibe und das Abschattungselement des vierten der vier Dachmodule einzustellen, wobei die vierte Modulinsassensteuerung auf dem Rahmen des vierten der vier Dachmodule getragenen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der vom Fahrzeugführer einstellbare Verriegelungsmechanismus einen Hebel beinhaltet, um den verriegelten Zustand und den entriegelten Zustand bereitzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend vier Windabweiser, die jeweils entlang eines vorderen Endabschnitts des jeweiligen der vier Dachmodule positioniert ist, wobei jeder einzelne der vier Windabweiser einen jeweiligen nicht ausgefahrenen Zustand und einen ausgefahrenen Zustand beinhaltet.
Vorrichtung, umfassend: ein Fahrzeugdachmodul, beinhaltend: einen Rahmen mit einem vorderen Endabschnitt, der gegenüber einem hinteren Endabschnitt positioniert ist; eine auf dem Rahmen getragene Fensterscheibe; einen ersten Motor, der aufgebaut ist, die Fensterscheibe selektiv über eine Reihe verschiedener Öffnungsgrößen zu öffnen, indem er die Fensterscheibe vom vorderen Endabschnitt des Rahmens weg und über den hinteren Endabschnitt des Rahmens bewegt, wenn er mit elektrischer Energie versorgt wird, und ferner selektiv eine Spoiler-Lüftungsöffnung zwischen der Fensterscheibe und dem hinteren Endabschnitt des Rahmens zu definieren, wobei der erste Motor auf dem Rahmen getragen wird; einen Windabweiser, der auf dem vorderen Endabschnitt des Rahmens getragen wird, wobei der Windabweiser einen ersten ausgefahrenen Zustand beinhaltet, wenn die Fensterscheibe vollständig geöffnet ist; ein auf dem Rahmen getragenes Abschattungselement; einen zweiten Motor, der aufgebaut ist, das Abschattungselement über eine Reihe verschiedener Positionen von einem nicht ausgefahrenen Zustand zu einem zweiten ausgefahrenen Zustand selektiv anzupassen, wenn er mit elektrischer Energie versorgt wird, wobei der zweite Motor auf dem Rahmen getragen wird; einen Verriegelungsmechanismus, beinhaltend: einen ersten Vorsprung; einen zweiten Vorsprung, wobei der erste Vorsprung und der zweite Vorsprung jeweils elektrisch leitfähig sind; einen verriegelten Zustand, um den ersten Vorsprung und den zweiten Vorsprung auszufahren, den Rahmen zu fixieren und einen elektrischen Stromkreis durch den ersten Vorsprung und den zweiten Vorsprung herzustellen, um den ersten Motor und den zweiten Motor mit Energie zu versorgen; und einen entriegelten Zustand, um den ersten Vorsprung und den zweiten Vorsprung einzufahren, den Rahmen zu bewegen und den durch den verriegelten Zustand hergestellten elektrischen Stromkreis zu öffnen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, ferner umfassend: ein Fahrzeug, beinhaltend einen Fahrzeugraum mit vier Insassensitzen und ein Dach, das vier Öffnungen durch dieses definiert, wobei eine dazugehörige der vier Öffnungen über einem jeweiligen der vier Insassensitze positioniert ist; drei weitere Fahrzeugdachmodule, jeweils beinhaltend: einen jeweiligen Rahmen mit einem jeweiligen vorderen Endabschnitt, der gegenüber einem jeweiligen hinteren Endabschnitt positioniert ist, wobei der jeweilige Rahmen aufgebaut ist, in der dazugehörigen der vier Öffnungen zu liegen; einen jeweiligen auf dem jeweiligen vorderen Endabschnitt des jeweiligen Rahmens getragenen Windabweiser; eine jeweilige auf dem jeweiligen Rahmen getragene Fensterscheibe; einen jeweiligen ersten Motor, der aufgebaut ist, die jeweilige Fensterscheibe selektiv über eine Reihe verschiedener Öffnungsgrößen zu öffnen, indem er die jeweilige Fensterscheibe vom jeweiligen vorderen Endabschnitt des jeweiligen Rahmens weg und über den jeweiligen hinteren Endabschnitt des jeweiligen Rahmens bewegt, wenn er mit elektrischer Energie versorgt wird, und ferner selektiv eine jeweilige Spoiler-Lüftungsöffnung zwischen der jeweiligen Fensterscheibe und dem jeweiligen hinteren Endabschnitt des jeweiligen Rahmens zu definieren, wobei der jeweilige erste Motor auf dem jeweiligen Rahmen getragen wird; ein jeweiliges auf dem jeweiligen Rahmen getragenes Abschattungselement; einen jeweiligen zweiten Motor, der aufgebaut ist, das jeweilige Abschattungselement über eine Reihe verschiedener Positionen von einem jeweiligen nicht ausgefahrenen Zustand zu einem jeweiligen ausgefahrenen Zustand selektiv anzupassen, wenn er mit elektrischer Energie versorgt wird, wobei der jeweilige zweite Motor auf dem Rahmen getragen wird; einen jeweiligen Verriegelungsmechanismus, beinhaltend: einen jeweiligen ersten Vorsprung; einen jeweiligen zweiten Vorsprung gegenüber dem jeweiligen ersten Vorsprung, wobei der jeweilige erste Vorsprung und der jeweilige zweite Vorsprung jeweils elektrisch leitfähig sind; einen jeweiligen verriegelten Zustand, um den jeweiligen ersten Vorsprung und den jeweiligen zweiten Vorsprung auszufahren, den jeweiligen Rahmen in der dazugehörigen der vier Öffnungen zu fixieren und einen jeweiligen elektrischen Stromkreis durch den jeweiligen ersten Vorsprung und den jeweiligen zweiten Vorsprung herzustellen, um den jeweiligen ersten Motor und den jeweiligen zweiten Motor mit Energie zu versorgen; und eine jeweiligen entriegelten Zustand, um den jeweiligen ersten Vorsprung und den jeweiligen zweiten Vorsprung einzufahren, den jeweiligen Rahmen aus der dazugehörigen der vier Öffnungen zu entfernen und den durch den jeweiligen verriegelten Zustand hergestellten jeweiligen elektrischen Stromkreis zu öffnen
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei: der Verriegelungsmechanismus auf dem Rahmen getragen wird; der erste Vorsprung einen ersten durch den Rahmen getragenen Stift beinhaltet; und der zweite Vorsprung einen zweiten durch den Rahmen getragenen Stift beinhaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Rahmen einen vom Fahrzeugführer steuerbaren Hebel beinhaltet, um zwischen dem verriegelten Zustand und dem entriegelten Zustand zu wählen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, ferner umfassend: ein Fahrzeug, beinhaltend einen Fahrzeugraum mit vier Insassensitzen und ein Dach, das vier Öffnungen durch dieses definiert, wobei jede davon über einem jeweiligen der vier Insassensitze positioniert ist, wobei das Fahrzeugdachmodul lösbar in einer ersten der vier Öffnungen befestigt ist; ein erstes Mittel, um den Lufteintritt und den Lichteinfall durch eine zweite der vier Öffnungen selektiv einzustellen; ein zweites Mittel, um den Lufteintritt und den Lichteinfall durch eine dritte der vier Öffnungen selektiv einzustellen; und ein drittes Mittel, um den Lufteintritt und den Lichteinfall durch eine vierte der vier Öffnungen selektiv einzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, ferner umfassend eine Modulsteuerungsanordnung, die wirksam mit dem ersten Motor und dem zweiten Motor gekoppelt ist, um selektiv den Lichteinfall und den Lufteintritt durch das Fahrzeugdachmodul einzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, ferner umfassend: ein Fahrzeug, das vier Dachöffnungen definiert, wobei das Fahrzeugdachmodul eine erste der vier Dachöffnungen belegt; drei weitere Fahrzeugdachmodule; ein erstes der drei anderen Fahrzeugdachmodule, das eine zweite der vier Dachöffnungen belegt; ein zweites der drei anderen Fahrzeugdachmodule, das eine dritte der vier Dachöffnungen belegt; und ein drittes der drei anderen Fahrzeugdachmodule, das eine vierte der vier Dachöffnungen belegt.
Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugdachmoduls, beinhaltend einen Rahmen, eine bewegbare Fensterscheibe und ein bewegbares Abschattungselement, umfassend: Einsetzen des Fahrzeugdachmoduls in eine Dachöffnung eines Fahrzeugdachs; Schaltens eines Aktors in einen verriegelten Zustand, um das Fahrzeugdachmodul in der Dachöffnung zu sichern und einen elektrischen Stromkreis zu schließen; und Antreiben von Motoren, um die bewegbare Fensterscheibe und das bewegbare Abschattungselement mit über den elektrischen Stromkreis gelieferten Strom zu bewegen.
Verfahren nach Anspruch 15, beinhaltend das Öffnen des bewegbaren Abschattungselements.
Verfahren nach Anspruch 16, beinhaltend das Öffnen der bewegbaren Fensterscheibe.
Verfahren nach Anspruch 17, beinhaltend das Schließen der bewegbaren Fensterscheibe.
Verfahren nach Anspruch 18, beinhaltend das Schließen des bewegbaren Abschattungselements.
Verfahren nach Anspruch 19, beinhaltend das Schaltens des Aktors in einen entriegelten Zustand, um das Fahrzeugdachmodul aus der Dachöffnung zu entfernen und den elektrischen Stromkreis zu öffnen.