DE19610621C1 - Einrichtung zum niederschlagsabhängigen Schließen eines öffnungsfähigen Fahrzeugteils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum niederschlagsabhängigen Schließen eines von einem Motor betätigbaren öffnungsfähigen Fahrzeugteils mit wenigstens einem Sensor zur Ansteuerung des Motors, wobei sich eine elektrische Kenngröße des Sensors unter Feuch­ tigkeitseinwirkung verändert, der Sensor mittels eines Heizelements beheizbar ist und derart am Fahrzeug angeordnet ist, daß er bei geschlossenem Fahrzeugteil von diesem abgedeckt wird.

Eine solche gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 gebildete Schließeinrichtung ist beispielsweise aus DE 44 14 532 C1 bekannt, wobei der Sensor so aufgebaut ist, daß zwei elektrische Leiter in einem Träger aus einer porösen keramischen Masse eingebettet sind. In trockenem Zustand sind die beiden Leiter elektrisch gegeneinander isoliert, während in die keramische Masse eindiffundierte Feuchtigkeit eine Leitfähigkeit zwischen den beiden Leitern aufbaut, so daß der Sensor als mit der Feuchtigkeit veränderlicher Widerstand wirkt. Bei einer Ausführungsform erstreckt sich das Heizelement plattenförmig unterhalb der keramischen Trägermasse. Bei einer anderen Ausführungsform ist das Heizelement spiralig um das Keramikmaterial des Trägers gewickelt. In beiden Fällen dient das Heizelement zum Beheizen des Sensors, um den Sensor nach dem Eindringen von Feuchtigkeit und nach dem Schließen des öffnungsfähigen Fahrzeugteils rasch wieder zu trocknen und ihn dadurch wieder in seinen Grundzustand zurückzuführen. Solche Sensoren sind an einem seitlichen Teil eines Dachrahmens bzw. im Bereich einer Wasserrinne angeordnet.

Die Montage des Sensors direkt auf beispielsweise einem Rahmenteil bei dieser bekannten Schließeinrichtung bedingt einen hohen Wärmeverlust an dem Rahmenteil, was wiederum eine unnötig lange Heizphase und damit einen hohen Stromverbrauch nach sich zieht. Abhilfe könnte hier eine Wärmeisolationsschicht schaffen. Da jedoch der Sensor so angeordnet ist, daß er bei geschlossenem Fahrzeugteil von diesem abgedeckt wird, und der aus DE 44 14 532 C1 bekannte Sensor relativ sperrig aufgebaut ist, verbleibt im allgemeinen zu wenig Platz, um eine ausreichend dicke Wärmeisolationsschicht vorzusehen.

Aus der DE 39 00 184 A1 ist ein Schließvorrichtung mit einem Sensor bekannt, der eine Trägerplatte aufweist, auf deren einer Seite ein Sensorelement gebildet ist. Gemäß einer Variante kann die Trägerplatte zweiteilig gebildet sein, wobei sich zwischen den zwei Trägerplattenteilen sandwichartig eingeschlossen ein Heizelement befindet, das jedoch durch einen isolierenden Trägerplattenteil vom Sensorelement getrennt ist, weshalb keine unmittelbare Übertragung des vom Heizelement erzeugten Wärme zum Sensorelement erfolgen kann.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schließvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, bei welcher der Sensor so ausgebildet ist, daß sein Stromverbrauch in der Aufheizphase verringert ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Demnach sieht die Erfindung mit anderen Worten vor, daß der Sensor in einer bestimmten Schichtabfolge mit außenliegender Sensorfolie, Heizfolie und innenliegender Wärmeisolationsschicht gebildet ist, wobei diese Folien bzw. Schichten unmittelbar aneinander angrenzen. Vor allem grenzt die Sensorfolie unmittelbar an das Heizelement an, wobei diese beiden Folien entweder einstückig miteinander gebildet oder durch einen wärmebeständigen Kleber miteinander verbunden sind. Dadurch wird erreicht, daß die vom Heizelement zum Verdunsten von Feuchtigkeit auf der Sensorfolie erzeugte Wärme unmittelbar zur Sensorfolie, und damit energiesparend zu dieser übertragen wird, wobei eine Wärmeübertragung zur Rückseite der Heizfolie durch die Wärmeisolationsschicht wirksam unterbunden wird.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß die Bauhöhe des Sensors erheblich reduziert ist, so daß genügend Platz für eine hinreichend dicke Wärmeisolationsschicht zur Verfügung steht. Ferner ist aufgrund der wesentlich geringeren Masse und Wärmerkapazität des Sensors eine niedrigere Heizleistung erfoderlich. Insgesamt erfolgt eine Einsparung des Verbrauchs an elektrischer Energie des Sensors.

In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wärmeisola­ tionsschicht von einem Kleber zum Befestigen des Sensors am Fahrzeug gebildet wird. Dies ermöglicht einen einfachen Aufbau und eine einfache Montage des Sensors sowie eine weitere Verringerung der Bauhöhe des Sensors.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, daß durch entsprechende Materialauswahl der Sensor so flexibel ausgebildet ist, daß er an gewölbte Untergrundkonturen des Fahrzeugs anpaßbar ist. Dies erlaubt eine einfache und flexible Montage des Sensors.

Außerdem ist die Schließeinrichtung vorzugsweise so ausgebildet, daß die sich unter Feuchtigkeitseinwirkung ändernde elektrische Kenngröße des Sensors dessen Widerstand ist. Diese Ausgestaltung erlaubt einen einfachen Aufbau der Sensorfolie sowie eine zuverlässige Funktion.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf ein Fahrzeugdach,

Fig. 2 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Feuchtigkeitssensors und

Fig. 3 eine Aufsicht auf den Feuchtigkeitssensor von Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein festes Fahrzeugdach 1 dargestellt, das eine Dachöffnung 2 aufweist, welche mittels eines Deckels 3 verschließbar oder wahlweise zumindestens teilweise freigebbar ist. Hierzu ist der Deckel 3 an Führungsschienen, die an einem die Dachöffnung 2 unterhalb des festen Fahrzeugdachs 1 umgebenden Dachrahmen 4 angeordnet sind, in Fahrzeug­ längsrichtung verschiebbar oder ausgehend von der Schließposition mit seiner Hinterkante über das feste Fahrzeugdach 1 ausstellbar. Die Betätigung erfolgt hierbei mittels eines Elektromotors 5 und von diesem angetriebener drucksteif geführter Antriebskabel 6. Mit einer nicht dargestellten, in den Führungsschienen verschiebbaren Ausstellmechanik ist eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende Wasserrinne 7 derart verbunden, daß sie die Hinterkante des Deckels 3 untergreift. Von dieser Wasserrinne 7 wird bei ausgestellter Hinterkante des Deckels 3 durch den dabei freigegebenen Lüftungsspalt eventuell eindringendes Wasser zu den seitlich längsverlaufenden Wasserrinnen am Dachrahmen 4 abgeleitet.

Nahe der Vorderkante der Dachöffnung 2 ist an einem seitlichen Teil des Dachrahmens 4 ein erster Sensor 8 angeordnet. Im Bereich der Wasserrinne 7 befindet sich ein zweiter Sensor 9. Die Sensoren 8 und 9 dienen der Feststellung von Niederschlägen, und sie sind über Signalleitungen mit einem Steuergerät 10 des Elektromotors 5 verbunden. Die Sensoren 8 bzw. 9 sind in Parallelschaltung an das Steuergerät 10 angeschlossen, so daß das Feststellen von Niederschlag an einem der beiden Sensoren 8 bzw. 9 ausreicht, um im Steuergerät 10 ein Signal an den Elektromotor 5 zum Schließen des Deckels 3 zu erzeugen. Die Sensoren 8 und 9 sind so angeordnet, daß sie bei geschlossenem Deckel 3 geschützt unter diesem liegen. Dadurch sind sie wesentlich besser vor Schmutzablagerungen und Beschädigungen geschützt, als wenn sie beispielsweise im Bereich der Front- oder Heckscheibe angeordnet wären. Die Sensoren 8 und 9 sind vorzugsweise identisch ausgebildet.

Die bisher beschriebene Anordnung ist aus DE 44 14 532 C1 bekannt.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel für die Sensoren 8 bzw. 9. Der Sensor ist dabei aus einer Sensorfolie 11, einer Heizfolie 12 und einer Wärmeisolations­ schicht 13 aufgebaut, die schichtartig übereinanderliegen. Die Wärmeisolationsschicht dient dazu, den Sensor gegenüber der Befestigungsstelle, zum Beispiel der Wasserrinne 7 bzw. dem Dachrahmen 4, thermisch zu isolieren, um einen Wärmeverlust während des Betriebs der Heizfolie 12 möglichst zu vermeiden. Die Wärmeisolationsschicht 13 ist vorzugsweise als Klebefolie oder direkt als Kleberschicht ausgebildet, so daß sie neben der Wärmeisolation auch der Befestigung des Sensors dient. Der Kleber ist dabei bevorzugt als wärmebeständige Kleber-Dichtungsmittelkombination, ausgeführt. Insgesamt ist der Sensor vorzugsweise durch entsprechende Materialauswahl für Sensorfolie 11, Heizfolie 12 und Wärmeisolationsschicht 13 so flexibel ausgebildet, daß er an verschiedene gewölbte Unter­ grundkonturen anpaßbar ist, so daß er beispielsweise wie ein Aufkleber an verschiedensten Stellen aufgeklebt werden kann. Optional ist unterhalb der Wärmeisolationsschicht 13 eine zusätzliche strichpunktiert gezeichnete Klebefolie 16 angeordnet, die nach Abziehen einer Schutzfolie bei der Montage selbsttätig auf allen trockenen, sauberen Flächen haftet.

Auf der Wärmeisolationsschicht 13 ist die Heizfolie 12 anordnet. Die Heizfolie 12 kann in an sich bekannter Weise so ausgebildet sein, daß ein mäanderförmig angeordneter Heizdraht elektrisch isloliert in eine Trägermatrix eingebettet ist.

Auf der Heizfolie 12 ist die Sensorfolie 11 angeordnet. Die beiden Folien sind einstückig miteinander ausgebildet oder mit einem geeigneten wärmebeständigen Kleber miteinander verklebt.

Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf die Sensorfolie 11. Es sind zwei Leiterstücke 14 bzw. 15 in die Sensorfolie 11 eingearbeitet, die dadurch kammartig ineinandergreifen, daß sie jeweils aus einem längsverlaufenden Strang und senkrecht zu diesen angeordneten Querästen bestehen. Die Leiter 14 bzw. 15 sind an ihrer Oberseite freiliegend, wobei sie vorzugsweise gegenüber der Oberfläche der Sensorfolie 11 leicht vertieft angeordnet sind. Durch eine solche Anordnung wird erreicht, daß ein länglicher Festkörper, wie beispielsweise ein Metallspan, nicht zu einer Fehlbedienung des Sensors durch Verbindung zweier Leiterbahnen führen kann. Die Abstände der Queräste der voneinander elektrisch isolierten Leiter 14 bzw. 15 ist so gering, daß auch der kleinste Wassertropfen ausreicht, um wenigstens zwei benachbarte Leiterbahnen leitend zu verbinden.

In trockenem Zustand sind die Leiter 14 bzw. 15 der Sensorfolie 11 gegeneinander elek­ trisch isoliert, während sie bei Feuchtigkeitsbenetzung leitend miteinander verbunden sind. Der Widerstand zwischen den Leitern 14 bzw. 15 dient also als elektrische Sensorkenngröße zum Erfassen von Niederschlag auf der Sensorfolie 11. Ein Absinken des Widerstands zwischen den Leitern 14 bzw. 15 durch Feuchtigkeitseinwirkung löst unmittelbar einen Schaltvorgang zum Schließen des Deckels 3 und gleichzeitig den Beginn des Heizvorgangs, d. h. eine Strombeaufschlagung der Heizfolie 12, aus. Das Schließen des Deckels 3 bewirkt eine Abdeckung des Sensors 8 bzw. 9, so daß die Niederschlagszufuhr auf die Sensorfolie 11 unterbrochen wird. Ist die die Verbindung bewirkende Feuchtigkeit von der Sensorfolie 11 verdampft, wird auch automatisch das Heizen, d. h. die Strombeaufschlagung der Heizfolie 12, unterbrochen. Das Beenden des Heizens kann aber auch zeitabhängig nach einer vorgegeben Zeit erfolgen. Der Sensor 8 bzw. 9 befindet sich nach dem Abtrocknen wieder in seinem Grundzustand, und er ist erneut einsatzfähig.

Die Steuerung des Öffnungs-/Schließvorgangs und insbesondere die Signalverarbeitung des Sensorsignals können in an sich bekannter Weise, wie beispielsweise in DE 44 14 532 C1 beschrieben, erfolgen.

Die Leiterbahnenanordnung der Sensorfolie 11 ist nicht auf die in Fig. 3 dargestellte Form beschränkt. Die Sensorfolie 11 kann aber auch anstatt als Widerstandssensor beispielsweise als kapazitiver Sensor ausgeführt sein.

Ferner ist die Schließeinrichtung nicht auf die beschriebene Fahrzeugdachausführung beschränkt. Sie kann auch bei öffnungsfähigen Dächern anderer Art, zum Beispiel Lamel­ lendächern, Dächern mit mehreren Deckelelementen, oder Faltdächern, verwendet werden.

Die Schließeinrichtung läßt sich ferner für andere öffnungsfähige Fahrzeugteile, wie beispielsweise die Scheiben der Seitenfenster, benutzen.

Claims (10)

1. Einrichtung zum niederschlagsabhängigen Schließen eines von einem Motor betätigbaren öffnungsfähigen Fahrzeugteils, mit wenigstens einem Sensor zur Ansteuerung des Motors, wobei sich eine elektrische Kenngröße des Sensors unter Feuchtigkeitseinwirkung verändert, der Sensor mittels eines Heizelements beheizbar ist und derart am Fahrzeug angeordnet ist, daß er bei geschlossenem Fahrzeugteil von diesem abgedeckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (8, 9) eine Wärmeisolationsschicht (13), eine Heizfolie (12), welche das Heizelement bildet und eine Sensorfolie (11) aufweist, die in dieser Abfolge sowie unmittelbar aneinandergrenzend schichtartig übereinander angeordnet sind.

2. Schließeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeisolati­ onsschicht (13) als Klebefolie zum Befestigen des Sensors (8, 9) am Fahrzeug ausge­ bildet ist.

3. Schließeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeisolati­ onsschicht (13) von einer Kleberschicht zum Befestigen des Sensors (8, 9) am Fahrzeug gebildet ist.

4. Schließeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch entsprechende Materialauswahl der Sensor (8, 9) so flexibel ausgebildet ist, daß er sich an gewölbte Untergrundkonturen des Fahrzeugs anpaßt.

5. Schließeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Heizfolie (12) aus einem mäanderförmig angeordneten Heizdraht in einer Trägermatrix aus besteht.

6. Schließeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die sich unter Feuchtigkeitseinwirkung ändernde elektrische Kenngröße des Sensors (8, 9) dessen Widerstand ist.

7. Schließeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sensorfolie (11) zwei gegeneinander isolierte, an ihrer Oberseite freiliegende Leiterabschnitte (14, 15) aufweist, die über eine Mehrzahl von Querästen kammartig ineinandergreifen.

8. Schließeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, die Leiterabschnitte (14, 15) gegenüber der Oberfläche der Sensorfolie (11) vertieft angeordnet sind.

9. Schließeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es sich bei dem öffnungsfähigen Fahrzeugteil (Deckel 3) um die Abdec­ kung einer Fahrzeugdachöffnung (2) handelt.

10. Schließeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor an einem Rahmenteil (4) für die Abdeckung der Fahrzeugdachöffnung (2) befestigt ist.