-
Die
Erfindung bezieht sich auf einen als Solargenerator ausgebildeten
Deckel zum Verschließen einer Öffnung in
der Karosserie eines Fahrzeugs, insbesondere für Kraftfahrzeug-Schiebedächer, entsprechend
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Die
hier verwendete Bezeichnung "Schiebedach" soll im Rahmen der
vorliegenden Erfindung nicht nur solche Konstruktionen einschließen, bei
denen der Deckel nach Absenken seiner Hinterkante zur Freigabe der
Dachöffnung
unter die hintere feste Dachfläche
verschiebbar ist, sondern auch Schiebehebedächer, bei denen der Deckel
außerdem
ausgehend von seiner Schließstellung
um eine in der Nähe seiner
Vorderkante vorgesehene Schwenkachse zur Ausstellung über die
feste Dachfläche
verschwenkt werden kann. Auch vorn scharnierte lüftungsklappenähnlich ausstellbare
Deckel und sogenannte Oberfirstschiebedächer, bei denen der Deckel
nach Anheben seiner Hinterkante teilweise zur Freigabe der Dachöffnung über die
hintere feste Dachfläche verschiebbar
und bei einigen Konstruktionen auch zusätzlich verschwenkbar (Spoilerdach)
ist, sollen eingeschlossen sein. Schließlich sollen hier auch Mehrdeckeldächer, bei
denen mindestens ein Deckel ausstellbar sein kann, und auch Dächer mit
abnehmbaren Deckeln oder Deckelteilen durch die Bezeichnung "Schiebedach" erfaßt sein.
-
Ein
als Solargenerator ausgebildeter Deckel für Schiebedächer, nachfolgend auch "Solardeckel" genannt, ist beispielsweise
aus der gattungsbildenden
DE
197 39 615 C1 bekannt. Bei derartigen Solardeckeln ist
die Sammelleitung der Solarzellen üblicherweise mit den elektrischen
Verbrauchern, beispielsweise Ventilatoren, unter Zwischenschaltung einer
Elektronikeinheit, die beispielsweise einen Gleichstromwandler einschließt, verbunden.
Hierbei ist die Elektronikeinheit an dem Solardeckel durch Schrauben
oder Thermoniete befestigt. Die elektrische Verbindung zwischen
den Solarzellen und der Elektronikeinheit stellen herkömmliche
Kabelschuhe und -steckelemente her.
-
Aus
der
DE 198 13 324
A1 ist ebenfalls ein Solardeckel der eingangs angegebenen
Ausbildung bekannt, bei welchem aber keine am Deckel zu befestigende
Elektronikeinheit vorhanden ist. Die Solarzellen sind hierbei über Zellenverbinder
unmittelbar mit deckelseitigen Kontakten elektrisch verbunden, die
ihrerseits mit am Dach angebrachten und elektrisch mit Verbrauchern
verbundenen dachseitigen Kontakten oder Stromschienen über einen
begrenzten Deckelweg bzw. ständig
im elektrischen Kontakt stehen.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Montage eines Solardeckels
hinsichtlich der Anbringung der Elektronikeinheit zu vereinfachen.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
Vorteilhafte oder zweckmäßige Weiterbildungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen
und sind nachfolgend ebenfalls näher
beschrieben.
-
Nach
dem Grundgedanken der Erfindung wird bei der Befestigung der Elektronikeinheit
am Solardeckel zugleich, d.h. ohne zusätzliche Arbeitsschritte, die
elektrische Kontaktierung zwischen den Solarzellen bzw. der Sammelleitung
derselben und der Elektronikeinheit bewirkt, wodurch die Herstellung
des Solardeckels erheblich vereinfacht wird.
-
In
Weiterführung
des Erfindungsgedankens sind gemäß Anspruch
2 in der Platine der Elektronikeinheit mehrere, bei rechteckigen
Platinen beispielsweise vier jeweils an den Ecken befindliche Befestigungsbohrungen
vorgesehen, durch welche an den Deckel angreifende Befestigungselemente
unter elektrischer Kontaktierung der Solarzellen mit den an der
Platine befindlichen Leitern der Elektronikeinheit hindurchführbar sind.
-
Die
Befestigungsbohrungen sind zu diesem Zweck mit einer elektrisch
leitenden Auskleidung od. dgl. versehen, deren vorteilhafte Ausbildung
im Anspruch 3 angegeben ist. Die elektrische Kontaktgabe kann aber
auch alternativ oder zusätzlich
dadurch herbeigeführt
werden, daß die
Befestigungsbohrungen durch auf die Platine aufgedruckte Leiterbahnen geführt sind.
-
Wie
aus Anspruch 4 hervorgeht, können
die Befestigungselemente zweckmäßig jeweils
aus einer Schraube mit entspre chender Mutter gebildet sein, wobei
entweder die Mutter oder die Schraube in die Abdeckschicht durch
Einschäumen
fest eingebettet ist, während
das nicht eingebettete Teil der Befestigungselemente zur Schraubbefestigung
der Platine am Deckel frei drehbar ist.
-
Die
Einbettung der Mutter bzw. des Schraubenkopfes in der geschäumten Abdeckschicht
erfolgt gemäß Anspruch
5 mit Vorteil so, daß eine
Kontaktfläche
der Mutter bzw. des Schraubenkopfes freiliegt, d.h. nicht durch
Kunststoffschaum abgedeckt ist, so daß die Schraube durch eine Leiteröse geführt werden
kann, wodurch die Elektronikeinheit elektrisch mit den Solarzellen
verbunden wird, wenn die Verschraubung festgezogen wird.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung, die im Anspruch 6 angegeben ist, sind die Befestigungselemente
mit ihrem Fuß in
die Abdeckschicht fest eingeschäumte
elektrisch leitende Zapfen, die mit ihrem Kopf mit den Befestigungsbohrungen
der Platine unter elektrischer Kontaktierung verrastbar sind.
-
Zur
Verbesserung der Verrastung zwischen den Befestigungsbohrungen und
den Zapfen können die
im Anspruch 7 angegebenen Maßnahmen
getroffen werden. Entsprechendes gilt für die Schlitzung der Zapfen
im Kopfbereich gemäß Anspruch
8.
-
Die
Verbindung zu den Solarzellen kann bei dieser Ausführungsform
durch an den Zapfenfuß angeschlossene
ebenfalls eingeschäumte
Leiter erfolgen (Anspruch 9) oder über ein Verbindungsstück, welches
beim Anschäumen
unmittelbar einen die Solarzellen verbindenden Leiter kontaktiert
(Anspruch 10).
-
Weitere
Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele
in schematisierter Form darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Darin
zeigt:
-
1 eine perspektivische Ansicht
eines Fahrzeugdachs mit in die Dachfläche integriertem Solardeckel,
-
2 eine perspektivische teilweise
aufgebrochene Unteransicht des Solardeckels gemäß 1,
-
3 den Schnitt entlang der
Linie III-III in 2 in
einer ersten Variante einer ersten Ausführungsform der aus Schraube
und Mutter bestehenden Befestigungselemente, die teilweise im Schnitt und
teilweise in Seitenansicht dargestellt sind,
-
4 den Schnitt entlang der
Linie III-III in 2 in
einer zweiten Variante der ersten Ausführungsform der aus Schraube
und Mutter bestehenden Befestigungselemente, die auch hier teilweise
im Schnitt und teilweise in Seitenansicht dargestellt sind,
-
5 den Schnitt entlang der
Linie III-III in 2 in
einer ersten Variante der aus verrastbaren Zapfen gebildeten zweiten
Ausführungsform
und
-
6 den Schnitt entlang der
Linie III-III in 2 in
einer zweiten Variante der aus verrastbaren Zapfen gebildeten zweiten
Ausführungsform.
-
Der
in den 1 und 2 dargestellte Solardeckel 1 besitzt
einen aus einer Mehrzahl von einzelnen Solarzellen 2, die
elektrisch miteinander verbunden sind und einen gemeinsamen Ausgang
haben, aufgebautes Solarzellenfeld. Im gezeichneten Beispiel wird
der Solardeckel 1 durch einen an seiner Unterseite umlaufenden
profilierten Rahmen 3 verstärkt, der aus einem geeigneten
Kunststoff auf Polyurethanbasis besteht und an den Solardeckel 1 angespritzt
bzw. angeschäumt
ist.
-
Die
in den 3 bis 6 im Schnitt dargestellte transparente
Außenscheibe
(4), im Beispiel eine Glasscheibe, definiert mit ihren
Abmessungen, ihrer Umrißgestalt
und ggf. ihrer Wölbung
im wesentlichen die Außenform
des Solardeckels. Sie trägt auf
ihrer Unterseite die in ein fest an der Außenscheibe 4 haftendes
elastisches Kunststoffmaterial 5 eingebetteten kristallinen
Solarzellen 2. Dem Kunststoffmaterial 5 ist ganzflächig eine
das Solarzellenfeld von unten abdeckende Abdeckschicht 6 aus
einem geeigneten Kunststoff auf Polyurethanbasis angeschäumt, die
im Bereich der noch näher
zu beschreibenden Elektronikeinheit 7 (2) verdickt sein kann.
-
Die
Elektronikeinheit 7 besitzt eine Platine 8, welche
alle für
die Umwandlung des durch die Solarzellen 2 erzeugten elektrischen
Stroms und dessen Weiterleitung zu elektrischen Verbrauchern (nicht dargestellt)
erforderlichen und einschlägig üblichen elektronischen
Bauteile (nicht dargestellt) einschließlich deren Verbindung durch
ggf, aufgedruckte Leiterbahnen trägt. Die Platine 8 ist
auf noch zu beschreibende Weise derart am Solardeckel 1 befestigt,
daß die
Befestigungselemente einerseits elektrisch mit den Solarzellen 2 verbunden
sind und andererseits an den Stellen des Befestigungsangriffs an
die Platine 8 mit elektrischen Leitern der Elektronikeinheit 7 in Kontakt
stehen. Die Befestigungselemente dienen somit in Doppelfunktion
sowohl der Befestigung der Elektronikeinheit 7 am Solardeckel 1 als
auch der elektrischen Kontaktierung.
-
In
der Platine 8, die im gezeichneten Beispiel (2) eine rechteckige Gestalt
besitzt, sind an den vier Ecken Befestigungsbohrungen 9 vorgesehen, die
elektrisch leitend ausgekleidet sind. Die Auskleidung 10 ist
aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, beispielsweise Messing,
hohlnietartig ausgebildet, wie die 3 bis 6 in zwei verschiedenen Ausführungen
erkennen lassen. Die Auskleidungen 10 weisen beidseitig
Ringflansche 11 auf, die der Platine 8 dicht anliegen.
Auf der die elektrischen Leiter 12 tragenden Seite der
Platine 8 liegt der Ringflansch 11 dem elektrischen
Leiter 12 der Elektronikeinheit 7 kontaktbildend
an.
-
Durch
die Befestigungsbohrungen 9 sind die Befestigungselemente
hindurchgeführt,
deren unterschiedliche Ausbildung nachfolgend beschrieben wird,
wobei zunächst
auf 3 Bezug genommen wird.
Hier werden die Befestigungselemente jeweils aus einer Mutter 13 und
einer Schraube 14 gebildet, von denen die Mutter 13 in
die Abdeckschicht 6 durch Umschäumen fest eingebettet ist.
Die Schraube 14 ist dagegen frei drehbar in die Mutter 13 eingeschraubt.
Hierbei ist die Mutter 13 so in der angeschäumten Abdeckschicht
eingebettet, daß sie
sich mit einer Kontaktfläche 15 etwa
bündig
in der unteren Fläche 16 der
Abdeckschicht 6 befindet. Zwischen dem Ringflansch 11 der
Auskleidung 10 und der Kontaktfläche 15 ist durch die
in die Mutter 13 fest eingeschraubte Schraube 14 eine ähnlich einer
Unterlegscheibe ausgebildete Leiteröse 17 kontaktgebend eingespannt,
welche mit einem daran angeschlossenen elektrischen Leiter 18 den
Kontakt zu den Solarzellen 2 herstellt (nicht dargestellt).
Zwischen dem unteren Ringflansch 11 und dem Kopf der Schraube 14 ist
eine Unterlegscheibe 19 eingelegt. Es ist ersichtlich,
daß bei
dieser ersten Variante der ersten Ausführungsform der elektrische
Leiter 12 über
den oberen Ringflansch 11 mit der Leiteröse 17,
dem elektrischen Leiter 18 und damit mit den Solarzellen 2 elektrisch
verbunden ist, wenn die Schraube 14 angezogen ist.
-
Zur
Erläuterung
der zweiten Variante der ersten Ausführungsform wird nunmehr auf 4 Bezug genommen, in welcher
entsprechende Teile mit entsprechenden Bezugszeichen versehen sind.
Hierbei ist die Schraube 14' mit
ihrem Kopf 19 fest in der angeschäumten Abdeckschicht so eingebettet,
daß sie sich
mit einer Kontaktfläche 15' ihres Kopfes 19 etwa bündig in
der unteren Fläche 16 der
Abdeckschicht 6 befindet. Auch hier ist zwischen dem oberen
Ringflansch 11 der Auskleidung 10 und der Kontaktfläche 15' eine nach Art
einer Unterlegscheibe ausgebildete Leiteröse 17, die von der
Schraube 14' durchsetzt wird,
vorgesehen, die mittels der frei drehbaren Mutter 13' fest zwischen
dem oberen Ringflansch 11 der Auskleidung 10 und
der Kontaktfläche 15' eingespannt
ist. Auch hierbei stellt durch diese bei der Befestigung eintretende
Kontaktgabe der an die Leiteröse 17 angeschlossene
elektrische Leiter 18 die elektrische Verbindung zu den
Solarzellen 2 her.
-
Abweichend
von den beiden in den 3 und 4 gezeigten Varianten der
ersten Ausführungsform
kann auf die Auskleidung 9 auch verzichtet werden, so daß der elektrische
Kontakt unmit telbar zwischen der Leiteröse 17 od.dgl. und
dem elektrischen Leiter 12 erfolgt.
-
Nunmehr
wird auf die in den 5 und 6 dargestellten beiden Varianten
der zweiten Ausführungsform
Bezug genommen. Hierbei bestehen die Befestigungselemente jeweils
aus einem aus elektrisch leitendem Werkstoff, beispielsweise Messing, geformten
oder aber elektrisch leitend beschichteten Zapfen 20. Der
Zapfen 20 ist mit seinem Fuß 21 fest in die an
den Solardeckel 1 angeschäumte Abdeckschicht 6 eingebettet
und ist mit seinem Kopf 22 mit der zugehörigen elektrisch
ausgekleideten Befestigungsbohrung 9' auf noch zu beschreibende Weise verrastbar.
-
Die
Auskleidung 10' der
Befestigungsbohrung 9' ist
im Längsschnitt
gesehen konvex gewölbt, während der
damit verrastbare Umfangsflächenbereich
des Zapfens 20 entsprechend konkav genutet ist. Es ist
ersichtlich, daß es
hierdurch beim Verrasten zu einem formschlüssigen Kontakt zwischen der Auskleidung 10' und dem Zapfen 20 kommt.
Zur Erhöhung
der Verrastungselastizität
ist der Zapfen 20 von seinem Kopf 22 ausgehend
mit einem axialen Schlitz 23 versehen. Auch bei dieser
Ausführungsform
stellt der obere Ringflansch 11' der Auskleidung 10' den elektrischen
Kontakt zu dem elektrischen Leiter 12 der Platine 8 her.
-
Die
beiden Varianten dieser Ausführungsform
unterscheiden sich lediglich im Bereich des elektrischen Anschlusses
der Füße 21 der
Zapfen 20 an die Solarzellen 2. Während bei
der Variante nach 5 am
Fuß 21 ein
Leiterring 24 festgelegt ist, der zusammen mit einem an
ihn angeschlossenen elektrischen Leiter 18' in der Abdeckschicht 6 eingebettet ist,
ist bei der Variante gemäß 6 an den Fuß 21 ein
elektrisch leitendes Verbindungsstück 25 fest angeschlossen.
Das Verbindungsstück 25 steht
unmittelbar mit einem an die Solarzellen 2 angeschlossenen
Leiter 26 in Kontakt und wird beim Anschäumen der
Abdeckschicht 6 mit dem Fuß 21 eingebettet.
Der Fuß 21 kann
aber auch unmittelbar mit dem Leiter 26 in Kontakt gebracht
werden.
-
Vorgeschlagen
wird ein als Solargenerator ausgebildeter Deckel zum Verschließen einer Öffnung in
der Karosserie eines Fahrzeugs, bei dem bei der Befestigung einer
Elektronikeinheit, welche elektrische Verbraucher an die Solarzellen
anschließt, durch
die Befestigungsmittel zugleich eine elektrische Kontaktierung des
Solarzellenausgangs mit elektrischen Leitern der Elektronikeinheit
herbeigeführt
wird.