DE19738280C1 - Steuerung eines Stoffschiebedachs eines Fahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung eines Stoffschiebedachs eines Fahrzeugs, insbesondere eines Stoffschiebedachs eines Personenkraft­ wagens, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein allgemein bekanntes Stoffschiebedach eines Fahrzeugs besteht aus ge­ genüberliegenden, aufeinander zugerichteten und in Schieberichtung ver­ laufenden Spriegelführungsprofilen an Seitenbereichen eines mit einer Stoffdachbahn abdeckbaren Dachausschnitts. Weiter umfaßt das Stoff­ schiebedach beabstandete, quer zu den Spriegelführungsprofilen verlau­ fende Spriegel, die mit der Stoffdachbahn verbunden sind und die beidsei­ tig mit Spriegelendstücken in die gegenüberliegenden Spriegelführungspro­ file verschiebbar eingreifen. Dabei ist wenigstens ein Spriegel als Zugsprie­ gel mit einem Antriebselement verbunden. Dieses Antriebselement ist übli­ cherweise einfach als Handgriff für eine Handbetätigung und Handsteue­ rung ausgelegt.

In der DE 44 81 036 T1 wird ein ähnliches Stoffschiebedach dargestellt, bei dem ein Betätigungsorgan antriebsmäßig mit einem Rollenmechanismus gekoppelt ist, an dem seinerseits ein Teil der Stoffdachbahn befestigt ist. Das Betätigungsorgan umfaßt ein Kabel, das beweglich innerhalb von Schienen verläuft und wenigstens einen Spriegel zusätzlich zum Antrieb des Rollenmechanismus bei einer Dachverstellung bewegt. Das Kabel wird hier je nach Richtung des Stellweges auf Zug oder Druck beansprucht. Damit sind hier alle Antriebe mechanisch direkt gekoppelt, wodurch auf­ grund von Einflußparametern, wie Temperaturdehnungen, Längungen der Stoffdachbahn im Lauf der Fahrzeugbetriebsdauer, etc. eine straffe Stoff­ dachspannung ohne zusätzliche, aufwendige Nachstelleinrichtungen nicht möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuerung für ein eingangs erwähntes Stoffschiebedach zur Verfügung zu stellen, die eine Stoffbahn des Schiebe­ dachs gespannt hält.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteil­ hafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprü­ chen zu entnehmen.

Gemäß Anspruch 1 ist an einer Endseite des Stoffschiebedachs eine Auf­ wickelrolle angebracht, die durch einen ersten Motor als Rollenantriebsmo­ tor antreibbar ist. An der anderen Endseite der Stoffdachbahn ist ein Zug­ spriegel angebracht, der zu beiden Seiten mit je einem Spiralkabel verbun­ den ist. Die beiden Spiralkabel sind gemeinsam durch einen zweiten Motor als Spiralkabelantriebsmotor synchron und mit jeweils gleichem Stellweg antreibbar. Der Rollenantriebsmotor und der Spiralkabelantriebsmotor sind für eine Verstellung des Stoffschiebedachs durch eine gemeinsame Motor­ steuereinheit gekoppelt und abgestimmt so ansteuerbar, daß die Stoffdach­ bahn permanent gespannt ist.

Durch den Antrieb des Zugspriegels über zwei Spiralkabel, die synchron durch einen Spiralkabelantriebsmotor verstellt werden, ist eine gleichmä­ ßige Verstellung beider Zugspriegelenden gewährleistet, so daß auch bei einem Langzeitbetrieb ein Gleichlauf des Zugspriegels ohne Verkantung und Schrägstellung gegenüber der Schieberichtung gewährleistet ist. Zu­ dem ist durch die Verwendung von Spiralkabeln die Lage des Spiralkabel­ antriebsmotors weitgehend frei wählbar, da die Spiralkabel ohne Beein­ trächtigung ihrer Funktion bogenförmig geführt werden können. Zudem ist die Führung der jeweils freien Spiralkabelenden durch die Möglichkeit der Biegung unkritisch, wobei beispielsweise ohnehin vorhandene Hohlräume oder Kanäle in den Führungsleisten verwendet werden können. Durch die gekoppelte Ansteuerung des Rollenantriebsmotors und des Spiralkabelan­ triebsmotors kann sichergestellt werden, daß die Stoffdachbahn sowohl in der Geschlossenstellung des Stoffschiebedachs als auch in beliebigen Zwi­ schenstellungen permanent gespannt ist.

In diesem Zusammenhang wird mit Anspruch 2 vorgeschlagen, an den beiden Motoren selbsthemmende Untersetzungsgetriebe zu verwenden, so daß das Stoffschiebedach an allen möglichen Stellungen mit gespannter Stoffdachbahn angehalten und festgelegt werden kann.

Gemäß Anspruch 3 soll bei einer Schiebedachbetätigung in Richtung der Offenstellung der Rollenantriebsmotor durch die Motorsteuereinheit mit einem Vorlauf gegenüber dem Spiralkabelantriebsmotor angesteuert wer­ den. Entsprechend soll bei einer Schiebedachbetätigung in Richtung der Geschlossenstellung der Spiralkabelantriebsmotor mit einem Vorlauf ge­ genüber dem Rollenantriebsmotor angesteuert werden. Durch eine solche Vorlaufsteuerung wird erreicht, daß die Stoffdachbahn jeweils mit einer Vorspannung sicher ohne Falten gespannt ist.

Um eine solche Vorspannung durch einen Vorlauf nicht zu groß werden zu lassen, wird mit Anspruch 4 vorgeschlagen, einen Zugsensor zur Messung der Vorspannung vorzusehen, der für eine Vorspannungsregelung mit der Motorsteuereinheit verbunden ist. Ein solcher Zugsensor kann an beliebi­ ger Stelle der Kraftübertragung angebracht sein. Insbesondere kann nach Anspruch 5 ein solcher Zugsensor auch zweckmäßig direkt in einem Motor und/oder einem Getriebe oder einer Verbindung zur Stoffdachbahn oder dem Zugspriegel angebracht sein.

In einer alternativen Ausführungsform zur Festlegung der Vorspannung in der Stoffdachbahn nach Anspruch 6 wird der jeweils ziehende Motor über die Motorsteuereinheit mit höherer Drehzahl als der andere Motor angetrie­ ben.

Für die Einstellung und Beibehaltung einer bestimmten Vorspannung in der Stoffdachbahn bei dieser alternativen Variante werden nach Anspruch 7 an beiden Motoren Rutschkupplungen vorgesehen, die bei einer bestimm­ ten erreichten Vorspannung am langsamer laufenden Motor mit einem Schlupf durchrutschen. Eine entsprechende Zuschaltung jeweils einer Rutschkupplung kann in Verbindung mit einem mechanischen Freilauf am langsamer entgegen der Zugrichtung laufenden Motor erfolgen.

Als Antriebsmotoren werden bevorzugt bewährte Elektromotore verwendet. Grundsätzlich sind auch andere Motore, beispielsweise pneumatisch be­ triebene Luftmotore möglich.

Beim Einsatz von Elektromotoren kann nach Anspruch 8 eine bestimmte Vorspannung in der Stoffdachbahn auch durch einen Stromanstieg im je­ weils vorauslaufenden oder schneller laufenden Motor ermittelt werden, der dann durch den anderen Motor abgebremst wird. Ein solcher Stromanstieg kann in der Motorsteuereinheit zur Regelung und Aufrechterhaltung eines bestimmten Vorspannungswerts in der Stoffdachbahn ausgewertet werden.

Eine einfache Anordnung für eine synchrone Verstellung der beiden Spi­ ralkabel wird nach Anspruch 9 dadurch erhalten, daß diese von einem Zahnrad gemeinsam gegenläufig angetrieben werden.

Nach Anspruch 10 kann die Aufwickelrolle in einem vorderen Dachquer­ träger angeordnet sein, so daß das Stoffschiebedach von hinten nach vorne geöffnet werden kann. Der Rollenmotor kann unmittelbar mit der Auf­ wickelrolle verbunden sein. Bei der vorstehenden Anordnung kann es aus Platzgründen jedoch zweckmäßig sein, den Rollenmotor in einem Abstand von der Aufwickelrolle anzuordnen und die Aufwickelrolle beidseitig über Spiralkabel und zugeordnete Zahnräder anzutreiben, wobei die Spiralkabel mit gleicher Drehzahl vom Rollenantriebsmotor angetrieben werden.

Anhand einer Zeichnung (Fig. 1) wird die Erfindung näher erläutert.

Die einzige Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung eines gesteuert betätigbaren Stoffschiebedachs 1 eines Personenkraftwagens. Das Stoff­ schiebedach 1 besteht aus gegenüberliegenden, aufeinander zugerichteten und in Schieberichtung verlaufenden Spriegelführungsprofilen 2 und 3 an Seitenbereichen 4 bzw. 5 eines mit einer Stoffdachbahn 6 abdeckbaren Dachausschnitts 7. Weiter weist das Stoffschiebedach 1 voneinander beab­ standete und quer zu den Spriegelführungsprofilen 2 und 3 verlaufende Spriegel 8 auf, die mit einer Unterseite der Stoffdachbahn 6 fest verbunden sind und die beidseitig mit Spriegelendstücken 9 bzw. 10 in die gegenüber­ liegenden Spriegelführungsprofile 2 und 3 verschiebbar eingreifen. Der in der Bildebene der Fig. 1 unterste Spriegel dient hierbei als Zugspriegel 11.

An einem oberen Ende 12 des Stoffschiebedachs 1 ist im Bereich eines Dachquerträgers 18 eine Aufwickelrolle 13 angebracht, die durch einen im Abstand von der Aufwickelrolle 13 angeordneten Rollenantriebsmotor 14 angetrieben wird. Der Antrieb der Aufwickelrolle 13 erfolgt dabei über je ein vom Rollenantriebsmotor 14 zu den Endseiten 16 bzw. 17 der Auf­ wickelrolle 13 verlaufendes Spiralkabel 15. Diese Spiralkabel 15, die vom Rollenantriebsmotor 14 jeweils mit gleicher Drehzahl angetrieben werden, treiben ihrerseits beispielsweise über hier nicht dargestellte Zahnräder die Aufwickelrolle 13 an.

An einem dem oberen Ende 12 des Stoffschiebedachs 1 gegenüberliegen­ den unteren Ende 19 des Stoffschiebedachs 1 ist der Zugspriegel 11 zu bei­ den Seiten mit je einem Spiralkabel 20 bzw. 21 verbunden. Diese beiden Spiralkabel 20 und 21 sind gemeinsam durch einen Spiralkabelantriebs­ motor 22 synchron und mit jeweils gleichem Stellweg antreibbar.

Für eine Verstellung des Stoffschiebedachs 1 zwischen einer Geschlossen­ stellung, bei der der Dachausschnitt 7 vollständig durch die Stoffdachbahn 6 abgedeckt ist, und einer Offenstellung, bei der der Dachausschnitt 7 voll­ ständig freigegeben ist, sowie einer in der Fig. 1 dargestellten Zwischenstel­ lung sind der Rollenantriebsmotor 14 und der Spiralkabelantriebsmotor 22 durch eine gemeinsame Motorsteuereinheit 23 gekoppelt und derart abge­ stimmt ansteuerbar, daß die Stoffdachbahn 6 permanent gespannt ist. Eine synchrone Verstellung der beiden Spiralkabel 20 und 21 wird dadurch sichergestellt, daß die beiden Spiralkabel 20 und 21 über ein Zahnrad an der Abtriebswelle des Spiralkabelantriebsmotors 22 oder eines nachgeord­ neten Getriebes gegenläufig angetrieben werden, was hier jedoch nicht dar­ gestellt ist.

Die freien Spiralkabelenden 25 und 26 sind dabei in hier nicht dargestellten Spiralkabelrückführungskanälen im Bereich von das Spriegelführungsprofil 2 bzw. 3 ausbildenden Führungsleisten geführt.

Zur Betätigung der Motorsteuereinheit 23 ist diese mit einer herkömmli­ chen Betätigungseinrichtung 24 verbunden.

Dem Rollenantriebsmotor 14 und dem Spiralkabelantriebsmotor 22 sind jeweils selbsthemmende Untersetzungsgetriebe nachgeschaltet, so daß das Stoffschiebedach 1 in allen möglichen Stellungen mit gespannter Stoff­ dachbahn 6 angehalten und festgelegt werden kann.

In einer ersten Betriebsart kann bei einer Schiebedachbetätigung in Rich­ tung der Offenstellung der Rollenantriebsmotor 14 durch die Motorsteuer­ einheit 23 mit einem Vorlauf gegenüber dem Spiralkabelantriebsmotor 22 angesteuert werden. Entsprechend kann bei einer Schiebedachbetätigung in Richtung der Geschlossenstellung der Spiralkabelantriebsmotor 22 mit einem Vorlauf gegenüber dem Rollenantriebsmotor 14 angesteuert werden. Mit einer derartigen Vorlaufsteuerung wird erreicht, daß die Stoffdachbahn 6 stets unter einer Vorspannung ohne Falten gespannt ist.

Zur Vorspannungsregelung ist in einem der Motoren 14 oder 22 bzw. in einem Getriebe bzw. in der Stoffdachbahn 6 ein hier nicht dargestellter Zugsensor vorgesehen, der mit der Motorsteuereinheit 23 verbunden ist. Dadurch wird vermieden, daß die Vorspannung durch den Vorlauf nicht zu groß wird.

Zur Festlegung der Vorspannung wird in einer alternativen Betriebsart bei einer Schiebedachbetätigung in Richtung der Offenstellung der Rollenan­ triebsmotor 14 durch die Motorsteuereinheit 23 mit einer höheren Drehzahl gegenüber dem Spiralkabelantriebsmotor 22 angetrieben. Entsprechend wird bei einer Schiebedachbetätigung in Richtung der Geschlossenstellung der Spiralkabelantriebsmotor 22 mit einer höheren Drehzahl gegenüber dem Rollenantriebsmotor 14 angetrieben.

Hierzu sind für die Einstellung und Beibehaltung einer bestimmten Vor­ spannung in der Stoffdachbahn 6 sowohl am Rollenantriebsmotor 14 als auch am Spiralkabelantriebsmotor 22 Rutschkupplungen vorgesehen, die bei einer bestimmten erreichten Vorspannung am langsamer laufenden Motor mit einem Schlupf durchrutschen. Dabei kann eine entsprechende Zuschaltung jeweils einer Rutschkupplung in Verbindung mit einem me­ chanischen Freilauf am langsamer, entgegen der Zugrichtung laufenden Motor erfolgen.

Der Rollenantriebsmotor 14 und der Spiralkabelantriebsmotor 22 sind be­ vorzugt Elektromotore, bei denen eine bestimmte Vorspannung in der Stoffdachbahn 6 auch durch einen Stromanstieg im vorauslaufenden oder schneller laufenden der beiden Motore 14 bzw. 22 eingestellt und ermittelt werden kann. Läuft z. B. im Rahmen des Schließens des Stoffschiebedachs 1 der Spiralkabelantriebsmotor 22 schneller, steigt der Strom in diesem an, weil er durch den Rollenantriebsmotor 14 abgebremst wird. Dieser Strom­ anstieg wird z. B. über die Motorsteuereinheit 23 erfaßt und dort so ausge­ wertet, daß durch Regelung der Motrorendrehzahl in der Stoffdachbahn 6 eine bestimmte Vorspannung aufrechterhalten wird.

Claims (10)

1. Steuerung eines Stoffschiebedachs (1) eines Fahrzeugs, insbesondere eines Stoffschiebedachs eines Personenkraftwagens, bestehend
aus gegenüberliegenden, aufeinander zugerichteten und in Schieberich­ tung verlaufenden Spriegelführungsprofilen (2 und 3) an Seitenbe­ reichen (4 bzw. 5) eines mit einer Stoffdachbahn (6) abdeckbaren Dach­ ausschnitts (7), und
aus beabstandeten, quer zu den Spriegelführungsprofilen verlaufenden Spriegeln (8), die mit der Stoffdachbahn verbunden sind und die beid­ seitig mit Spriegelendstücken (9 bzw. 10) in die gegenüberliegenden Spriegelführungsprofile verschiebbar eingreifen, wobei wenigstens ein Spriegel als Zugspriegel mit einem Antriebselement verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß an einer Endseite (12) des Stoffschiebedachs (1) eine Aufwickelrolle (13) angebracht ist, die durch einen ersten Motor als Rollenantriebsmo­ tor (14) antreibbar ist,
daß an der anderen Endseite (19) der Stoffdachbahn (6) ein Zugspriegel (11) angebracht ist, der zu beiden Seiten mit je einem Spiralkabel (20 bzw. 21) verbunden ist,
daß die beiden Spiralkabel (20 und 21) synchron mit jeweils gleichem Stellweg durch einen zweiten Motor als Spiralkabelantriebsmotor (22) antreibbar sind, und
daß der Rollenantriebsmotor (14) und der Spiralkabelantriebsmotor (22) für eine Verstellung des Stoffschiebedachs (1) durch eine gemeinsame Motorsteuereinheit (23) gekoppelt und abgestimmt so ansteuerbar sind, daß die Stoffdachbahn (6) permanent gespannt ist.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rollen­ antriebsmotor (14) und dem Spiralkabelantriebsmotor (22) jeweils selbsthemmende Untersetzungsgetriebe nachgeschaltet sind, so daß das Stoffschiebedach (1) an allen möglichen Stellungen mit gespannter Stoffdachbahn (6) angehalten und festgelegt werden kann.

3. Steuerung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Schiebedachbetätigung in Richtung der Offenstellung der Rollenantriebsmotor (14) durch die Motorsteuereinheit (23) mit einem Vorlauf gegenüber dem Spiralkabelantriebsmotor (22) angesteuert wird und entsprechend bei einer Schiebedachbetätigung in Richtung der Ge­ schlossenstellung der Spiralkabelantriebsmotor (22) mit einem Vorlauf gegenüber dem Rollenantriebsmotor (14) angesteuert wird, so daß die Stoffdachbahn (6) jeweils mit einer gewissen Vorspannung sicher gespannt ist.

4. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlauf und damit die Vorspannung in der Stoffdachbahn (6) über einen an die Motorsteuereinheit (23) angeschlossenen Zugsensor bestimmbar ist, der diese Vorspannung mißt.

5. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein solcher Zugsensor in der Stoffdachbahn (6), in einem Motor bzw. gegebenenfalls in einem Getriebe enthalten ist.

6. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Schiebedachbetätigung in Richtung der Offenstellung der Rollen­ antriebsmotor (14) durch die Motorsteuereinheit (23) mit einer höheren Drehzahl gegenüber dem Spiralkabelantriebsmotor (22) angetrieben wird und entsprechend bei einer Schiebedachbetätigung in Richtung der Geschlossenstellung der Spiralkabelantriebsmotor (22) mit einer höheren Drehzahl gegenüber dem Rollenantriebsmotor (14) angetrieben wird, um jeweils eine geeignete Vorspannung in der Stoffdachbahn (6) zu erhalten.

7. Steuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Motoren (14 und 22) gegebenenfalls über Freiläufe in einer Drehrich­ tung wirkende Rutschkupplungen enthalten, durch die in Verbindung mit dem jeweils schneller laufenden Motor (14 bzw. 22) die Vor­ spannung in der Stoffdachbahn (6) bestimmt ist.

8. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmotoren (14 und 22) Elektromotore verwendet sind und die Vorspannung in der Stoffdachbahn (6) durch einen Stromanstieg im jeweils vorauslaufenden oder schneller laufenden Motor (14 bzw. 22), der dann durch den anderen Motor (22 bzw. 14) abgebremst, erfaßt und auf einen bestimmten Vorspannungswert geregelt wird.

9. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spiralkabel (20 und 21) über ein Zahnrad an der Ab­ triebswelle des Spiralkabelantriebsmotors (22) oder eines nachgeordne­ ten Getriebes gegenläufig angetrieben werden.

10. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwickelrolle (13) in einem vorderen Dachquerträger (18) ange­ ordnet ist.