DE3230065C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Antriebsmecha­ nismus für das Sonnendach eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem in üblicher Weise ausgebildeten Sonnendach eines Fahrzeuges findet eine Dachplatte Verwendung, die sich gleitend unterhalb des stationären Dachab­ schnittes des Fahrzeuges bewegt und dabei eine Öffnung im Dach freigibt. Die bewegliche Dachplatte ist üblicherweise an Schuhen montiert, die sich gleitend mit Führungsschienen in Eingriff befinden, welche entlang den Seiten des Sonnendachrahmens vorgesehen sind. Bei Sonnendächern mit Automatik wird die Bewegung der Platte von einem Antriebsmotor durchgeführt, der über ein Getriebe auf zwei Druck-Zug-Seile ein­ wirkt, die jeweils mit einem Schuh auf einer Seite der Öffnung des Sonnendaches verbunden sind.

Der Antriebsmotor eines derartigen Sonnen­ daches kann jedoch leicht überlastet werden bzw. durchbrennen, wenn dem Motor weiter Strom zugeführt wird, nachdem die Dachplatte eine ihrer Endstellungen erreicht hat, d. h. sich entweder im vollständig geschlossenen oder im vollständig geöffneten Zustand befindet. Um eine derartige Über­ lastung zu verhindern, sind normalerweise Einrichtungen zur Erfassung der Endpositionen der Dachplatte und zum Abschalten des Motors vorgesehen, wenn diese Grenzen erreicht sind. Überlicherweise sind hierzu Grenzschalter benachbart zur Bewegungsbahn der Dachplatte angebracht, und diese Grenzschalter erfassen direkt die Anwesenheit der Platte, wenn diese eine Endstellung erreicht. Bei der Installation eines derartigen Sonnendaches ist es jedoch oft ziemlich schwierig, die Positionen der Schalter relativ zur Öffnung des Sonnendaches so einzustellen, daß diese die Endpositionen der gleitfähigen Dachplatte in korrekter Weise erfassen. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß die Schalter, die vor der Dachplatte installiert werden müssen, durch die Installation der Dachplatte abgedeckt werden. In den meisten Fällen ist somit während der Installation des Sonnen­ daches aufgrund von Herstell- und Montageungenauigkeiten eine wiederholte Justierung erforderlich. Dies führt zu einem Anstieg der Fertigungszeit für jedes Fahrzeug. Die Fertigungszeit wird auch dadurch erhöht, daß die Grenzschalter und die zugehörigen Anschlüsse getrennt installiert werden müssen. Im übrigen stellen diese Elemente zusätzliche Teile dar, die die bereits sehr umfangreiche Liste der Teile eines Kraftfahrzeuges weiter erhöhen.

Eine andere Ausführungsform einer Einrichtung zum Erfassen der Position der Dachplatte ist in der DE-PS 19 06 084 beschrieben. Bei dem zugehörigen Sonnendach kämmt ein Ritzel mit einem der Antriebsseile für das Sonnendach und wird in Drehungen versetzt, wenn sich die Dachplatte bewegt. Ein Schneckenrad ist an der Ritzelwelle montiert, und ein gleitend in Längsrichtung geführter, mit Innengewinde versehener Bund umgibt das Schneckenrad und kämmt mit demselben. Der Bund weist zwei Schaltnocken auf, die benachbarte Grenzschalter betätigen und den Antriebsmotor steuern, wenn der Bund durch das angetriebene Ritzel und die miteinander kämmenden Gewindeflächen des Schneckenrades und des Bundes in Längsrichtung bewegt wird. Durch diesen Mechanismus wird das Erfordernis einer wiederholten Entfernung und Einstellung der Dachplatte in signifikanter Weise reduziert, es können damit jedoch nicht die mit derartigen Mechanismen für Sonnendächer verbundenen weiteren Probleme beseitigt werden. Beispielsweise stellt der Mechanismus zur Positionserfassung selbst einen weiteren Gegenstand dar, der eine bestimmte Montagezeit, zusätzlichen Raum im Fahrzeug, der besonders kostbar ist, und einen getrennten Zugang durch den Rahmen des Sonnendaches aus Installations- und Wartungs- bzw. Reparaturgründen erforderlich macht.

Aus der DE-GM 78 01 538 ist ein Antriebsmechanismus für das Sonnendach eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des Ober­ begriffs des Patentanspruchs 1 bekannt. Mit dieser bekann­ ten Vorrichtung werden die vorstehend aufgezeigten Nach­ teile des Standes der Technik vermieden. Hierbei ist die die Anzeigeeinrichtung bildende Nockenplatte (Schaltrad) neben der Antriebswelle angeordnet, auf der sich ein Zahn­ rad befindet, das das Schaltrad mit reduzierter Ge­ schwindigkeit antreibt. Das Zahnrad stellt somit bei dieser bekannten Ausführungsform das in Rede stehende Reduktionsgetriebe dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antriebs­ mechanismus der angegebenen Art zu schaffen, der einen be­ sonders geringen Raumbedarf aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Antriebs­ mechanismus der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist die Nockenplatte koaxial zur Antriebs­ welle angeordnet, und das Reduktionsgetriebe ist eine koaxial zur Nockenplatte angeordnete Exzenter-Reduktionsge­ triebeeinheit, deren stationäres Ringrad am Gehäuse des Antriebsmechanismus befestigt ist.

Durch diese Lösung gelingt es, einen kompakten Antriebsmechanismus zu schaffen, der in seitlicher Richtung keine große Aus­ dehnung aufweist, da sämtliche Komponenten an der Antriebs­ welle selbst angeordnet sind.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Antriebsmechanismus kann vorzugsweise als einzige Einheit im Sonnendach in­ stalliert werden. Um dies zu ermöglichen, umfaßt der An­ triebsmechanismus ein Gehäuse, an dem der Motor be­ festigt und die Antriebswelle drehbar gelagert ist. Das Getriebe ist ebenfalls im Gehäuse untergebracht, und die anderen Teile sind dem Gehäuse derart zuge­ ordnet, daß der gesamte Antriebsmechanismus als Ein­ heit installiert oder entfernt werden kann.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbei­ spiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf das Sonnendach eines Fahrzeuges und einen Antriebsmechanismus für dieses,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Antriebsmechanismus selbst,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Antriebsmechanismus entlang Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Reduktionsgetriebe, das einen Teil des Antriebsmechanismus dar­ stellt; und

Fig. 5 einen Schnitt durch das Reduktionsgetriebe und das durch das Getriebe angetriebene Element entlang Linie V-V in Fig. 4.

Das in Fig. 1 dargestellte Fahrzeugdach 1 besitzt eine Sonnendachöffnung 1 a, in der eine gleitfähige Dachplatte 2 angeordnet ist. Die Dachplatte 2 bedeckt ferner eine nach hinten versetzte Öffnung 24 in der Dachauskleidung oder dem Innendach des Fahrzeuges. Die Endabschnitte der Dachplatte 2 sind in Fig. 1 weggebrochen gezeigt, um die darunter befindliche Konstruktion darzustellen. Die Dach­ platte 2 ist unterhalb des Daches 1 zurückziehbar ange­ ordnet, um die Dachöffnung 1 a und die Dachauskleidungs­ öffnung 24 freizugeben. Ein Rahmen 3 ist unterhalb des Daches 1 angeordnet und umgibt die Stirnseite und die Seiten der Öffnung 1 a sowie die Rückseite und die Seiten der Dachplatte 2 in der zurückgezogenen Position. Dichtungsgummi (nicht gezeigt) ist um den Umfang der Dachöffnung 1 a herum angeordnet. Auf diese Weise wird der Spalt zwischen der Öffnung 1 a und dem Umfang der Dachplatte 2 verschlossen und das Eindringen von Wind und Wasser vermieden. In herkömmlicher Weise ausgebildete Entwässerungskanäle (die ebenfalls nicht gezeigt sind) dienen dazu, das innerhalb des Rahmens 3 angesammelte Regenwasser abzuführen.

Der Rahmen 3 ist mit zwei Führungsschienen 4 versehen, entlang denen die Dachplatte 2 geführt ist. Die Dachplatte 2 ist auf einer Vielzahl von Schuhen 5 gelagert, die an der Innenseite der Platte befestigt sind. Jeder Schuh ist gleitend auf einer Führungsschiene 4 angeordnet und wird durch diese gehaltert. Die Dachplatte 2 wird mit Hilfe von zwei gezahnten Antriebsseilen 7 bewegt, deren Enden an den Schuhen 5 befestigt sind. Bei den Seilen 7 handelt es sich um bekannte Druck-Zug-Seile, die normalerweise für die Antriebe von Sonnendächern Verwendung finden und einen spiralförmig um den Kern des Seiles herumgewundenen Draht aufweisen. Ein Antriebsmechanismus 6 ist mit Hilfe von Bolzen oder anderen geeigneten Befestigungs­ elementen (nicht gezeigt) am Rahmen 3 angebracht und steht mit dem spiralförmig gewundenen Draht des Seiles 7 in Verbindung, so daß die Dachplatte 2 vor- und zurückbewegt werden kann.

Wie man den Fig. 2 und 3 entnehmen kann, umfaßt der Antriebsmechanismus 6 ein Gehäuse 25, an dem ein Elektro­ motor 8 mit Hilfe von Bolzen 26 befestigt ist. Über Lei­ tungen 27 wird dem Elektromotor Strom zugeführt. Ein auf der Motorwelle 29 montiertes Schneckenrad 28 kämmt mit einem Rollrad 30, das drehbar auf einer Antriebswelle 10 angeordnet ist. Die Antriebswelle 10 ist in Lagern 41, 42 drehbar gelagert, die im Ge­ häuse 25 befestigt sind. Die Unterseite des Roll­ rades 30 kämmt mit der Reibscheibe 31 einer Rutsch­ kupplung 32. Die Rutschkupplung 32 weist eine konische Feder 33 auf, die gegen die Oberfläche eines Ritzels 34 gelagert ist, welches ebenfalls mit der Antriebswelle 10 verkeilt ist, und drückt die Reibscheibe 31 mit dem Rollrad 30 in Eingriff. Mit Hilfe eines Reduktionsge­ triebes 9 und einer verzahnten Ausgangswelle 11, die beide im Gehäuse 25 drehbar gelagert sind, wird Bewegungs­ energie von dem rotierenden Ritzel 34 auf die Seile 7 übertragen.

In Verbindung mit den Fig. 3, 4 und 5 wird nunmehr die Anzeigeeinrichtung für die Position der Dachplatte beschrieben. Das obere Ende der Antriebswelle 10 treibt eine Nockenplatte 16 an, die koaxial zur Antriebswelle 10 drehbar ist und durch einen Sprengring 36 auf einer im Durchmesser reduzierten Verlängerung der Antriebswelle 10 gehalten wird.

Die Nockenplatte 16 wird über ein Reduktionsgetriebe 14 von der Antriebswelle 10 angetrieben, so daß sie sich langsam über einen vorgegebenen Bogen zwischen der voll­ ständig geöffneten und der vollständig geschlossenen Position der Dachplatte 2 bewegt. Bei dem Reduktions­ getriebe 14 handelt es sich um eine Exzenter- oder Kurvenscheiben- Reduktionsgetriebeeinheit, wie sie z. B. aus der US-PS 3 98 214 bekannt ist. Die Reduktionsgetriebeeinheit 14 umfaßt einen exzentrischen Antriebs­ nocken 37, der mit der Antriebswelle 10 verkeilt ist.

Der Nocken 37 rotiert gleitend innerhalb eines als Abtriebsglied wirkenden Rades 38 mit Außenverzahnung. Die Zähne des Rades 38 kämmen mit den inneren Zähnen eines statio­ nären Ringrades 39, das am Gehäuse 25 befestigt ist. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, bewirkt die Rotation des Nockens 37 im Uhrzeigersinn eine Rotation des als Abtriebsglied wirkenden Rades 38 gegen den Uhrzeigersinn, wenn es mit den Zähnen des Ringrades 39 kämmt, jedoch mit einer stark reduzierten Drehzahl. Die Bewegung des Rades 38 wird durch einen Stift 15, der am Rad 38 befestigt ist und mit einem Schlitz 40 in der Nockenplatte 16 in Eingriff steht, auf die Nockenplatte 16 übertragen.

Die Nockenplatte 16 ist mit einer Umfangsnockenfläche 22 versehen, die zwei vertiefte Nockenbahnen 17, 18 auf ihrem Umfang aufweist, welche in Umfangs- und seitlicher Rich­ tung in unterschiedlichen Lagen angeordnet sind. Die Nockenbahn 18 ist höher als die Nockenbahn 17. Zwei Mikroschalter 19, 20 sind benachbart zu der Nockenfläche 22 am Gehäuse 25 befestigt. Der Schalter 19 weist eine Betätigungsvorrichtung 23 auf, die mit der Nockenfläche 22 in Kontakt treten kann, während der Schalter 20 eine Betätigungsvorrichtung 21 umfaßt, die ebenfalls mit der Nockenfläche 22 in Kontakt treten kann. Der offene oder geschlossene Zustand der Schalter 19, 20 wird durch den Kontakt der Betätigungsvorrichtungen 22, 21 mit der Nockenfläche 22 gesteuert.

Die Funktionsweise des Antriebsmechanismus wird nunmehr in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben. In dieser Figur ist die Betätigungsvorrichtung 21 des Mikroschalters 20 im Eingriff mit der Nockenfläche 22 der Nockenplatte 16, jedoch nicht in Kontakt mit der Nockenbahn 18 dargestellt. Der Schalter 20 wird daher betätigt und zeigt an, daß sich die Dachplatte 2 in ihrem vollständig geschlossenen Zustand befindet. Auf diese Weise wird die Stromzufuhr zum Motor 8 über eine herkömmlich ausgebildete Schal­ tung unterbrochen. Wenn der Motor 8 in die entgegen­ gesetzte Richtung betätigt wird, um die Platte 2 in ihre vollständig geöffnete Position zu bewegen, wird die Nockenplatte 16 in Richtung des Pfeiles A gedreht, so daß die Nockenbahn 18 mit der Betätigungsvorrichtung 21 in Kontakt tritt. Während dieser Bewegung läuft der Kontakt 23 des Schalters 19 entlang der Nockenbahn 17. An demjenigen Punkt, an dem die Platte 2 ihre voll­ ständig geöffnete Position erreicht, steigt die Betäti­ gungsvorrichtung bzw. der Kontakt 23 aus der vertieften Nockenbahn 17 auf den Außenumfang der Nockenwelle 22 auf. Der Schalter 19 wird daher betätigt und unter­ bricht die Stromzufuhr zum Motor 8. Zur gleichen Zeit tritt die Betätigungsvorrichtung 21 des Schalters 20 mit der Nockenbahn 18 in Eingriff und wird betätigt, so daß eine rückwärts gerichtete Drehung der Nockenplatte 16 (in Richtung des Pfeiles B) bewirkt wird, wenn die Bedienungsperson die Dachplatte 2 schließen will. In nahezu jeder Zwischenlage der Dachplatte 2 stehen die Betätigungsvorrichtungen 21, 23 mit den entsprechenden Nockenbahnen 18, 17 zur Betätigung der Schalter 20, 19 in Eingriff, so daß die Dachplatte 2 wahlweise in jeder Richtung bewegt werden kann.

Mit dem vorstehend beschriebenen Mechanismus wird die eingangserwähnte Aufgabe ohne weiteres gelöst. Durch den einheitlichen Aufbau des Antriebsmechanismus mit seinen vorjustierten Schaltern und der Nockenplatte kann dieser schnell und einfach installiert werden, ohne daß nach der Installation der Dachplatte 2 eine weitere Justierung erforderlich ist. Wenn der Antriebsmecha­ nismus 6 einmal am Rahmen 3 installiert und mit den Seilen 7 verbunden ist, wobei sich die Nockenplatte 16 in der Position befindet, die der vollständig ge­ schlossenen Lage der Dachplatte 2 entspricht, muß le­ diglich noch die Dachplatte 2 auf den Führungen 5 in der geschlossenen Position installiert werden. Sollte eine Reparatur oder ein Austausch des Antriebsmecha­ nismus erforderlich sein, so kann dieser in einfacher Weise als Ganzes ohne große Störungen vom Rahmen 3 entfernt werden. Die Vorrichtung zum Erfassen der Lage der Dachplatte (Nockenplatte, Schalter etc.) nimmt wenig Raum ein, macht keinen separaten Zugang zur Installation oder Entfernung erforderlich und bewirkt keine Erhöhung der Montagezeit des Fahrzeuges.

Es können mannigfache Änderungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann die Nockenplatte 16 irgend eine Form eines Anzeigeelementes für die Position der Dachplatte annehmen, die Indikatoren aufweist, die den Bewegungsgrenzen der Dachplatte ent­ sprechen. Beispielsweise kann die Nockenplatte 16 als drehbare Scheibe ausgebildet sein, die zwei Permanent­ magneten aufweist, die in vorgegebenen Positionen an ihrem Umfang angeordnet sind. Die Magneten bewirken die Be­ tätigung von Halleffekt-Sensoren oder von Reed-Schaltern, wenn sie sich in enger Nachbarschaft zu diesen befinden. Alternativ dazu kann die Platte 16 an vorgegebenen Stellen mit zwei Öffnungen und mit einem optischen Sensor oder mit Sensoren versehen sein, die über diesen Öffnungen angeordnet sind, um die Lage der Öffnungen zu erfassen und entsprechende Schalter auszulösen.

Claims (3)

1. Antriebsmechanismus für das Sonnendach eines Fahr­ zeuges, das eine bewegliche Dachplatte aufweist, mit einem Gehäuse, einem Motor, einer drehbaren Antriebswelle, die mit dem Motor verbunden ist und durch diesen angetrieben wird, einem mit der Antriebswelle verbundenen Getriebe, das in Antriebsverbindung mit der beweglichen Dachplatte bringbar ist, um Bewegungsenergie von der Antriebswelle auf die Dachplatte zu übertragen, einer eine Nockenplatte umfassenden Anzeigeeinrichtung für die Position der Dach­ platte, die den Enstellungen der Dachplatte entsprechen­ de Indikatoren aufweist, einem Reduktionsgetriebe, das die Antriebswelle und die Nockenplatte miteinander ver­ bindet und eine Bewegung der Nockenplatte mit einer redu­ zierten Geschwindigkeit über einen Winkel kleiner als 360° bewirkt und Schalter, die mit der Nockenplatte zusam­ menwirken, die Position der Indikatoren ertasten und den Motor abschalten, wenn die Dachplatte ihre Endstellungen erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenplatte (16) koaxial zur Antriebswelle (10) angeordnet ist und daß das Reduktionsgetriebe (14) eine koaxial zur Nocken­ platte (16) angeordnete Exzenter-Reduktionsgetriebeein­ heit mit einem stationären, innenverzahnten Ringrad (39) und einem sich darin abwälzenden, als Abtriebsglied wir­ kenden, außenverzahnten Zahnrad (38) ist, das auf einem mit der Antriebswelle (10) verkeilten exzentrischen An­ triebsnocken (37) gleitet, wobei das stationäre Ringrad (39) am Gehäuse (25) des Antriebsmechanismus (6) befe­ stigt ist.

2. Antriebsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenter-Reduktions­ getriebeeinheit einen an der Antriebswelle (10) an­ geordneten Antriebsnocken (37) und ein als Abtriebs­ glied wirkendes Rad (38) mit Außenverzahnung auf­ weist, in dessen Bohrung der Antriebsnocken (37) gleitend rotiert und dessen Außenverzahnung mit der Innenverzahnung des stationären Ringrades (39) kämmt.

3. Antriebsmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem als Ab­ triebsglied wirkenden Rad (38) ein Stift (15) be­ festigt ist, der in einen Schlitz (40) in der Nockenplatte (16) eingreift.