WO2021229108A2 - Vorrichtung zum einstellen einer displayanordnung für ein fahrzeugdach und fahrzeugdach für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Vorrichtung zum einstellen einer displayanordnung für ein fahrzeugdach und fahrzeugdach für ein kraftfahrzeug Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a device for setting a display arrangement for a vehicle roof.
  • the invention further relates to a vehicle roof for a motor vehicle with such a device.
  • Some motor vehicles have a display arrangement which, if desired, can provide an entertainment program and which contributes to increased comfort of the motor vehicle. If necessary, such a display arrangement is provided with a kinematics concept which, if necessary, enables the display arrangement to be folded in and out. It is a challenge to enable a space-saving and inexpensive arrangement of such entertainment electronics.
  • the invention is based on the object of creating a device for setting a display arrangement for a vehicle roof which enables a desired setting of the display arrangement to be implemented reliably and safely and which can contribute to a comfortable motor vehicle.
  • a device for setting a display arrangement for a vehicle roof comprises an elongated rack element which has a plurality of guide sections and which is set up to be fixedly coupled to the vehicle roof by means of a guide rail.
  • the guide sections are designed to set up a predetermined sequence of movements for the display arrangement.
  • the device also includes a movement mechanism with a drive slide and a planetary gear.
  • the planetary gear forms a pivoting mechanism for the display arrangement and comprises an output shaft and a plurality of gearwheel elements.
  • the movement mechanism is set up on the one hand to be fixedly coupled to a display holder of the display arrangement by means of the output shaft, and on the other hand to be movably coupled to the rack element by means of the planetary gear so that the drive slide is mounted displaceably within the guide rail and by means of driving the drive slide and / or of the planetary gear, the display arrangement is predefined and adjustable along the guide sections.
  • the device described By means of the device described, a convenient and reliable setting of a desired position and alignment of a display arrangement is possible, which can also be implemented inexpensively and in a space-saving manner in the structure of a vehicle roof for a motor vehicle.
  • the device implements an electrically actuatable mechanism for pivoting and moving the display arrangement, and can be easily adapted to various motor vehicles and display arrangements and retrofitted in existing motor vehicles.
  • the device realizes a comfortable and space-saving drive concept, which is suitable for relatively small but also for large displays, such as panorama displays is.
  • a large number of desired movement sequences can be specified for the display arrangement.
  • the rack element has a first and a second guide section.
  • the first guide section is designed as a toothed section with a toothed structure and is set up for moving, adjusting and adjusting the display arrangement.
  • the second guide section is designed as a displacement section without a toothed structure or without a toothed structure and is set up only to move the display arrangement.
  • the rack element also has a third guide section, which is designed as a further toothed section with a toothed structure and is designed to set up a predetermined inclination of the display arrangement. In this way, an alignment or observation angle can be conveniently adapted to the display and set according to requirements.
  • the orientation angle and the inclination relate to a vertical essentially perpendicular to the vehicle roof.
  • the inclination of the display arrangement relates to a specifically set deviation from the vertical, so that the inclined display, for example with the light-emitting screen surface, includes an inclination angle of 0-20 ° to the vertical.
  • terms such as “top”, “bottom”, “front”, “back”, “left”, “right” and “vertical” and “horizontal” denote directions, orientations or alignments that relate to a refer to operational use in a ready-to-drive motor vehicle.
  • the display arrangement described which can be easily and comfortably lowered and aligned by means of the device described, is provided in particular for vehicle occupants on the rear seat bench.
  • a horizontal orientation thus relates to a plane that is essentially parallel to the vehicle roof.
  • a vertical alignment thus takes place in a plane which is essentially perpendicular to the horizontal plane or the vehicle roof.
  • the display arrangement or the display is preferably parallel to the vehicle roof with regard to its main plane of extent, so that it is unfolded or swung open in the direction of the vehicle interior.
  • a lower edge of the display arrangement faces the vehicle interior, while an upper edge faces the vehicle roof.
  • a folded or adjusted state essentially represents a stowage or parking position of the display under the vehicle roof.
  • a respective length of the guide sections of the rack element is in relation to a longitudinal axis of the vehicle roof in coordination with an intended vehicle interior of a motor vehicle belonging to the vehicle roof and / or in Coordination to a geometry of the intended display arrangement is formed predetermined.
  • the device can be adapted in a simple and inexpensive manner to a respective motor vehicle and the available vehicle interior. Adaptations of the device that are easy to make also apply to displays of the display arrangement of different sizes. It is not necessary to change the mechanics of the movement. This can essentially be retained unchanged for various motor vehicles and display arrangements. For example, only the rack element can be adapted to the desired sequence of movements and the intended vehicle interior in which the display arrangement is to be installed. This can be set up in particular by the length of the individual guide sections.
  • the elongated rack element In a mounted state of the device on a vehicle roof in a motor vehicle, the elongated rack element extends essentially along the longitudinal axis of the vehicle roof, which also represents a normal direction of travel of the motor vehicle.
  • the rack element is in particular arranged in a stationary manner in a channel provided for this purpose in the associated guide rail.
  • the length of the first guide section determines, for example, the unfolding and folding of the display of the display arrangement.
  • the length of the second guide section determines, in particular, a length of a displacement path of the unfolded display. Accordingly, in particular the length of the second guide section can be adapted to an available length of the vehicle interior which, for example, is correspondingly shorter in a relatively small motor vehicle than in a relatively long sedan.
  • the length of the third guide section is used, for example, to align and tilt the display and enables fine adjustment of a desired viewing angle. Accordingly, the movement mechanism can be used identically in different motor vehicles, while only the rack element is adapted. As an alternative or in addition, however, the movement mechanics can also be adapted to existing installation spaces or specifications with regard to an intended motor vehicle.
  • the planetary gear has an inner gear element and a housing with a central opening, which also functions as a gear element.
  • the inner gear element is arranged within the central opening and has a toothed structure on an outer side facing the housing, which is set up in coordination with a toothed structure of the housing which is formed on an inner side of the housing facing the inner gear element.
  • the inner gear element can be designed in one piece with the output shaft.
  • These components preferably realize a common metal component, which is made of steel, for example.
  • the housing comprises several projections that the planetary gear with couple to the drive carriage.
  • the drive slide is particularly preferably designed as an extrusion coating of the planetary gear.
  • the encapsulation implements a plastic molded part which is set up to be moved in a guide channel within the guide rail. If the housing has projections, they can contribute to an improved coupling of the drive slide in the form of a plastic encapsulation. A particularly reliable hold of the encapsulation on the housing of the planetary gear can be established if the projections have openings into which the encapsulation can engage when it is formed.
  • the structure of the planetary gear can be stabilized and held together by means of the extrusion coating, and the function of the drive slide can also be implemented.
  • the encapsulation is, for example, coupled to a motor, in particular an electric motor, by means of a drive cable and can be moved within the guide rail in a predetermined manner. Accordingly, the movement mechanism can be moved relative to the fixedly mounted rack element below the vehicle roof.
  • the planetary gear further comprises an input stage with a driver and an outer gear element, which are formed on opposite sides of the input stage.
  • the driver and the outer gear element are arranged such that the driver extends into the central opening of the housing and is coupled to the inner gear element and the outer gear element is arranged outside the housing for engaging the rack.
  • the inner gear element is referred to as an inner component, since it is in an assembled state within the housing of the planetary gear.
  • the outer gear element is in an assembled state outside of the housing of the planetary gear.
  • the outer gear element is rotatable about a first axis of rotation and the inner gear element is rotatable about a second axis of rotation.
  • the outer gear element forms, for example, the sun gear of the planetary gear, around which the inner gear and the housing provided with the toothing structure rotate in an operation on eccentric orbits.
  • the planetary gear is set up in such a way that, when the device is in operation and the outer and inner gearwheel elements are rotating, the axes of rotation encircle each other in an axially parallel manner. If the outer gear element realizes the central sun gear of the planetary gear, the inner gear element or the associated second rotation thing wobbles around the outer gear element and the first axis of rotation. If the inner gear element and the output shaft are formed in one piece, the second axis of rotation also corresponds to the axis of rotation of the output shaft.
  • the device comprises two ring segment-shaped locking wedges and a spring element, which are arranged in the housing between the input stage and the inner gear element.
  • the spring element is designed, for example, as a spring wire and is coupled to the locking wedges and presses them away from one another outwards in the direction of the housing.
  • the locking wedges and the driver are arranged on a circular path around the output shaft, so that by driving the drive carriage and / or the planetary gear, the driver drives the locking wedges circularly around the output shaft and the locking wedges cause a tumbling movement of the output shaft in the housing. In this way, a particularly space-saving planetary drive for folding in and out as well as moving and aligning the display arrangement can be implemented.
  • the locking wedges enable the creation of a self-locking or locking output stage.
  • the movement mechanism furthermore comprises a boom with a lever arm which, in relation to an operationally ready state, extends along the rack element and is coupled to the drive slide and / or the planetary gear.
  • a cantilever in particular realizes stable support within the guide rail and, like the drive carriage, preferably has a sliding encapsulation.
  • the boom thus provides a supporting torque around or for the axis of rotation of the output shaft and contributes to a stable and reliable structure and function of the movement mechanics.
  • a mechanism with an electrically adjustable display alignment can be formed which, in comparison to conventional concepts, enables a display to be pivoted with a complex lever mechanism and several adjustment motors, for example.
  • the device contains the planetary gear, preferably with a self-locking or locking output stage for the planetary gear, which is implemented by the inner gear element and the output shaft and provides the connection to the display.
  • the housing of the planetary gear is preferably designed as a ring gear, which is set up as a further gear element and at the same time also fulfills the function of the drive slide.
  • a swivel mechanism for the display arrangement and a pure translation of the drive carriage and the display can be set up.
  • the device can be implemented in a particularly compact installation space, which can be made narrow, especially in the translation direction
  • the device provides a modular structure of the system core components for project or vehicle-independent multiple use
  • a vehicle roof according to the invention comprises two guide rails which are arranged on opposite sides with respect to a longitudinal axis of the vehicle roof, and an embodiment of the device described above for setting a display arrangement which is coupled to the vehicle roof by means of the guide rails.
  • the device can in particular use existing spaces within a respective guide rail, which are also designed, for example, to operate a darkening device.
  • a guide rail is arranged on opposite sides of the vehicle roof with respect to the vehicle longitudinal axis, in each of which a rack element is arranged according to the device.
  • the device has in particular twice the number of the components described above, which are designed and arranged essentially mirror-symmetrically with regard to the central or central longitudinal axis of the vehicle roof.
  • the vehicle roof with the device described thus contributes to increased comfort in a motor vehicle and can be produced more cost-effectively than conventional tilting devices for a display. Because the vehicle roof comprises an embodiment of the device described above, the previously described features and properties of the device are also disclosed for the vehicle roof, and vice versa.
  • the vehicle roof thus realizes a roof system that includes the guide rails and the device or devices includes and can contribute to a comfortable motor vehicle.
  • the vehicle roof can comprise the display arrangement, which is coupled to the output shaft of the device by means of a display holder.
  • the device comprises the rack element and the movement mechanism.
  • the display arrangement includes in particular the display, which is designed, for example, as a rigid panorama display, and the electronics required to control and operate the display.
  • the display arrangement comprises the display holder, which enables coupling to the output shaft of the device.
  • Figure 1 shows a motor vehicle with a vehicle roof in a perspective view
  • FIG. 2 the vehicle roof according to FIG. 1 in a further perspective view
  • FIGS. 3-6 different positions of a display arrangement on the vehicle roof
  • FIGS. 7-23 show an exemplary embodiment of components of a device for setting the display arrangement for the vehicle roof in different views.
  • FIG. 1 shows schematically in a perspective view a motor vehicle 1 with a vehicle roof 2 which has a cover 3 and a display arrangement 4.
  • the cover 3 is, for example, a fixed glass element that is immovable relative to the vehicle roof 2.
  • the cover 3 is movable relative to the vehicle roof 2 in order to selectively release and close an opening in the vehicle roof 2.
  • the vehicle roof 2 can also have no cover 3 and can have a roof skin free of recesses.
  • the roof skin can be that of a foldable or collapsible convertible roof, which can be stowed in a rear area of the motor vehicle 1.
  • the vehicle roof 2 can also form a convertible roof with the cover 3, in which the cover 3 is designed in such a way that it can be folded up or folded up.
  • FIG. 2 shows the vehicle roof 2 in a further perspective view.
  • a guide rail 5, which interacts with a device 10 and enables the display arrangement 4 to be displaced and aligned along a longitudinal axis L of the vehicle, is arranged on a roof body. Accordingly, a guide rail 5 is to be arranged in a mirror-inverted manner on the opposite side of the vehicle roof 5. Furthermore, the components of the device 10 described below are to be provided in mirror image on both sides of the vehicle roof 2 in order to move the panorama display of the display arrangement 4 reliably.
  • FIGS. 3 to 6 each show, in lateral partial sections, various positions of the display arrangement 4, which can be set reliably and conveniently by means of the device 10. With the arrowhead illustrated, the longitudinal axis L also represents a normal direction of travel of the motor vehicle 1.
  • FIG. 3 to 6 each show, in lateral partial sections, various positions of the display arrangement 4, which can be set reliably and conveniently by means of the device 10. With the arrowhead illustrated, the longitudinal axis L also represents a normal
  • FIG. 4 shows the display arrangement 4 in an extended or folded-out state, in which, for example, a touch mode or touch mode can be used.
  • the display arrangement 4 can accordingly have a touch-enabled display in which functions can be operated by touching a screen surface.
  • FIG. 5 shows the display arrangement 4 in an unfolded and moved forward state, so that, for example, an entertainment position is set up for outputting films.
  • FIG. 6 shows the display arrangement 4 according to FIG. 5 in an unfolded and front-mounted state in which a display inclination is preset.
  • top, bottom, front, “back”, “left”, “right” and “vertical” and “horizontal” denote directions, orientations or alignments that relate to a Relate operational use in a ready-to-drive motor vehicle 1, as illustrated in the figures.
  • a horizontal alignment as shown in Figure 3 thus relates to a plane that is substantially parallel to the vehicle roof 2.
  • a vertical alignment thus takes place in a plane which is essentially perpendicular to the horizontal plane or the vehicle roof 2.
  • the light-emitting screen surface of the display arrangement 4 faces the rear of the vehicle and is set up in particular for entertainment purposes for the rear vehicle passengers.
  • the display arrangement 4 or the guide rails 5 and the device 10 can also be set up in such a way that the display arrangement 4 can be moved to the very front over the greatest possible travel path, so that the vehicle passengers in front can also perceive entertainment through the display. This can be desirable, for example, when the motor vehicle 1 is parked or in the case of an autonomously driving motor vehicle 1.
  • FIGS. 7 to 23 show, in different views, an exemplary embodiment of the device 10 or of components of the device 10, which provide a space-saving drive concept that enables a desired position and alignment of the display arrangement 4 to be conveniently and reliably set.
  • the device 10 realizes, in particular, an electrically actuatable mechanism for pivoting and moving the display arrangement 4, which can be conveniently moved, for example, by means of an electric motor and drive cables.
  • the device 10 for setting the display arrangement 4 comprises a rack element 20 which has three guide sections and which is fixedly coupled to the vehicle roof 2 by means of the guide rail 5 is (see Figures 20 and 21).
  • the guide sections comprise a first toothed section 21 and a second toothed section 22 as well as a displacement section 23 which is formed between the two toothed sections 21, 21 in relation to the longitudinal axis L (see FIG. 21).
  • the three guide sections are designed to set up a predetermined sequence of movements for the display arrangement 4.
  • the first toothed section 21 has a
  • Toothed structure and is set up for adjusting and adjusting the display arrangement 4 (see FIGS. 3 and 4).
  • the displacement section 23 is designed without a toothed structure or without a toothed structure and is set up to move the display arrangement 4 (see FIGS. 4 and 5).
  • the second toothed section 22 has a toothed structure and is designed to set up a predetermined inclination of the display arrangement 4 (see FIGS. 5 and 6). In this way, an alignment or observation angle can be conveniently adapted to the display and set according to requirements.
  • the device 10 also comprises a movement mechanism 11 with a drive slide 16 and a planetary gear 13 (see FIGS. 7 and 8).
  • the planetary gear 13 comprises an output shaft 12 and a plurality of gearwheel elements 132, 133, 136.
  • the movement mechanism 11 is, on the one hand, fixedly coupled or can be coupled to a display holder 6 of the display arrangement 4 by means of the output shaft 12 (see FIG. 20).
  • the movement mechanism 11 is movably coupled to the rack element 20 by means of the planetary gear 13, so that the drive slide 16 is mounted displaceably within the guide rail 5 and by means of Driving the drive carriage 16, the planetary gear 13 is driven and thereby the display arrangement 4 can be adjusted and aligned along the guide sections in a predetermined manner.
  • the planetary gear 13 comprises a housing 133 which has three projections 134 on opposite sides, each of which delimits a penetrating housing opening 135 (see FIGS. 9-14). Furthermore, the housing 133 is designed as a ring gear and delimits a penetrating central housing opening 144 (see FIGS. 22 and 23).
  • Housing openings 135 of the projections 134 serve in particular for the reliable coupling of the drive slide 16 to the planetary gear 13.
  • the drive slide 16 is designed as a plastic cover, in particular as a plastic extrusion coating 17, of the planetary gear 13 (see FIGS. 7 and 8).
  • the plastic encapsulation 17 therefore serves as a sliding casing and also holds the components of the planetary gear 13 together. Because the housing 133 has a plurality of projections 134 with housing openings 135, a particularly reliable hold of the plastic encapsulation 17 on the planetary gear 13 is ensured.
  • the plastic encapsulation 17 extends in the shape of a bolt through the housing openings 135 and encloses the housing 133 essentially on all outwardly directed sides.
  • the drive slide 16 with integrated planetary gear 13 thus realizes a movable swivel mechanism for the display arrangement 4.
  • the drive slide 16 also has a cable connection 24 for a drive cable, by means of which the drive slide 16 can be moved in the guide rail 5.
  • the movement mechanism 11 further comprises a boom 15 with a lever arm 151, which is coupled on the one hand to the drive slide 16 and is surrounded by the plastic encapsulation 17 of the drive slide 16.
  • the boom 15 On the opposite side of the lever arm 151, the boom 15 also has a plastic encapsulation 17, each of which is arranged in the guide rail 5 and can be slidably guided.
  • the boom 15 serves in particular for the stability of the movement mechanism 11 for moving the display arrangement 4 and, in contact with the guide rail 5, provides a supporting torque for the output shaft 12.
  • the output shaft 12 is formed in one piece, for example from steel, with an inner gear element 136 (see FIGS. 10, 11 and 15).
  • the output shaft 12 comprises a locking structure 121 on a circumferential outer side, which functions as a direction-dependent load limiter and secures the display arrangement 4 in the event of a rear-end collision of the motor vehicle 1.
  • the display arrangement 4 is accelerated forwards and, due to its connection to the output shaft 12, rotates with the lower edge upwards and engages because of the locking structure 121.
  • a falling back of the display arrangement 4 is then not possible due to the locking structure 121 or a falling back is at least counteracted by means of the locking structure 121.
  • the locking structure 121 thus forms an integration of a direction-dependent load limiting function in the event of a crash in the area of the output shaft 12, which also has the Forms the interface to the display holder 6 of the display arrangement 4.
  • the movement mechanism 11 or the planetary gear 13 further comprises an input stage 131 with a driver 145 and an outer gear element 132 (see FIGS. 8, 12, 17-19 and
  • the outer gear element 132 realizes a drive pinion of the planetary gear 13 and is designed to the driver 145 on the opposite side of the input stage 131.
  • the driver 145 and the outer gear member 132 are arranged such that the driver 145 extends into the central opening 144 of the housing 133 and is coupled to the inner gear member 136.
  • the outer gear member 132 is disposed outside of the housing 133 and for engaging the
  • Toothed sections 21, 22 of the gear rack element 20 are designed to be coordinated. A conversion of a translation into a rotation including reduction can thus be set up.
  • the input stage 131 is essentially always free of operating load.
  • the self-locking final stage is arranged within the housing 133 between the inner and outer gear elements 136 and 132.
  • the self-locking end stage is designed by two ring segment-shaped locking wedges 141, 142 and a spring element 140, which is coupled to the locking wedges 141, 142 and drives them away from one another outward in the direction of the housing 133 (see FIGS. 13-15).
  • the locking wedges 141, 142 and the driver 145 are arranged on a circular path around the output shaft 12, so that by driving the drive carriage 16 and the planetary gear 13 of the driver 145 the locking wedges 141, 142 circularly around the The output shaft 12 drives and the locking wedges 141, 142 cause a wobbling movement of the output shaft 12 and the inner gear element 136 in the housing 133 (see FIGS. 16 and 17).
  • the driver 145 moves clockwise towards the first locking wedge 141 until it contacts it and drives it in front of it.
  • the spring element 140 which is designed in the form of a spring wire or an omega spring
  • the second locking wedge 142 is also driven and moved on a circular path around the output shaft 12.
  • the second locking wedge 142 is not driven directly by the spring element 140, but rather by the first locking wedge 141.
  • the spring element 140 forces the locking wedges 141, 142 into a locked position in a state in which they are not actuated by the driver 145.
  • this causes a rotation of the inner gear element 136 (see FIG. 16).
  • the driver 145 runs supported in the housing 133 and has an unlocking and driving effect on the two locking wedges 141, 142.
  • the input movement is indicated by the arrow illustrated in FIG. 17 and opposite to the output movement, which is indicated in FIG. 16 by a correspondingly illustrated arrow .
  • An inverse movement can be carried out analogously in order to be able to fold the display arrangement 4 in and out.
  • the inner gear element 136 On a circumferential outer side, the inner gear element 136 has a toothed structure 137 which is designed in coordination with a toothed structure 138 of the housing 133.
  • the toothed structure 138 of the housing 133 is configured on a circumferential inner side, which facing the inner gear member 136.
  • the outer gear member 132 has a first axis of rotation RI.
  • the inner gear element 136 and the output shaft 12 connected to it have a common second axis of rotation R2.
  • the planetary gear 13 is set up in such a way that when the device 10 is in operation and the outer and inner gear elements 132, 136 are rotating, the second rotational axes R2 eccentrically circles the first rotational axis RI parallel to the axis and the inner gear element 136 wobbles around in the housing 133 ( see Figures 9, 11 and 15).
  • FIG. 9 shows a perspective view of the planetary gear 13 without encapsulation 17. Furthermore, an annular cover element 18 is provided which closes an inside of the planetary gear 13 (see also FIG.
  • the inside of the planetary gear 13 faces the interior of the vehicle, while the outside, on which the input stage 131 with the external gear element 132 and the driver 145 is located, faces the lateral outsides of the motor vehicle.
  • the cover element 18 can be connected to the housing 133 in a materially bonded manner as a striker plate, laser-welded all round. Alternatively or additionally, it is glued, screwed and / or otherwise cohesively, positively and / or non-positively coupled to the housing 133.
  • FIGS. 10 and 11 show, in a perspective view and in a view along the second axis of rotation R2 of the output shaft 12, the planetary gear 13 without encapsulation 17 and without cover element 18.
  • Figures 12 to 14 show corresponding views of the planetary gear 13 from the opposite side.
  • the locking wedges 141, 142 taper downwards in the illustrated orientation and thus the housing 133 is not arranged concentrically around the output shaft 12.
  • the output shaft 12 is not positioned centrally in the housing 133, but is instead pressed in a predetermined decentralized manner by the locking wedges 141, 142.
  • the output shaft 12 is not positioned centrally in the housing 133, but is instead guided, driven and / or locked in a predetermined decentralized manner by the locking wedges 141, 142.
  • An upper gap between the housing 133 and the output shaft 12 is therefore larger than a lower gap.
  • the larger and the opposite smaller gap between the housing 133 and the output shaft 12 move on a circular path around the output shaft 12. This causes an eccentric and wobbling movement of the output shaft 12 and the inner gear element 136.
  • FIG. 15 shows a perspective view of the output shaft 12 and the inner gear element 136 with the locking wedges 141, 142 and the spring element 140.
  • an annular sliding bearing 143 is provided which surrounds the locking wedges 141, 142 and which, in an assembled state, between the Locking wedges 141, 142 and the inside of the ring gear-shaped housing 133 is arranged.
  • the sliding bearing 143 serves as a resistance-reducing separating layer between the locking wedges 141, 142 and the housing 133, so that a reliable and sliding movement of the locking wedges 141, 142 in the housing 133 is contributed.
  • FIGS. 18 and 19 each show, in a perspective top view, the planetary gear 13 once with and once without the drive slide 16 in the form of the plastic encapsulation 17.
  • FIG. 20 shows a partial side section within a vertical plane through the vehicle roof 2.
  • the display arrangement 4 is in a folded-in parking position on an underside of the vehicle roof 2.
  • This FIG Guide rail 5 is arranged (see FIG. 21).
  • the outer gear element 132 has a tooth structure 139 which is formed in coordination with the tooth structures of the two tooth sections 21, 22 and from below into the
  • the planetary gear mechanism 13 is controlled only by a displacement movement of the drive slide 16 in the guide rail 5.
  • the rack element 20 is installed in a stationary manner in the guide rail 5 and is made of plastic, for example.
  • the input stage 131 can also be made of plastic.
  • the housing 133 and the locking wedges 141, 142 are preferably made of metal, in particular steel.
  • the first toothed section 21 has a length LI and is used for the pivoting movement of the display arrangement 4 to fold the display out and in.
  • the second toothed section 22 has a length L2 and is used to adjust the screen inclination, for example to set up a cinema position.
  • the intermediate displacement portion 23 has a length L3 and serves as a pure one Slide area to set a desired distance from the display.
  • the lengths LI, L2 and L3 can be adapted to the available rooms and / or the display arrangement 4 and / or designed to be customer-specific.
  • a greater length L3 of the displacement section 23 enables a correspondingly larger travel path of the display arrangement 4 and a greater distance to the display arrangement 4 to be formed -23 can also be arranged differently according to further embodiments, so that, for example, the second toothed section 22 follows the first toothed section 21 and then the displacement section 23 adjoins it.
  • FIG. 21 shows a schematic sectional illustration of the device 10 arranged on one side of the vehicle roof 2 in the guide rail 5.
  • the sectional illustration runs within a vertical plane essentially perpendicular to the longitudinal axis L.
  • Figures 22 and 23 show in further perspective views the individual components of the planetary gear 13 before their assembly. List of reference symbols

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Abstract

Eine Vorrichtung (10) zum Einstellen einer Displayanordnung (4) für ein Fahrzeugdach (2) umfasst ein Zahnstangenelement (20) mit Führungsabschnitten (21, 22, 23), das dazu eingerichtet ist, mittels einer Führungsschiene (5) mit dem Fahrzeugdach (2) ortsfest gekoppelt zu werden. Die Vorrichtung (10) umfasst außerdem eine Bewegungsmechanik (11) mit einem Antriebsschlitten (16) und einem Planetengetriebe (13), das eine Abtriebswelle (12) und eine Mehrzahl von Zahnradelementen (132, 133, 136) umfasst. Die Bewegungsmechanik (11) ist dazu eingerichtet, einerseits mittels der Abtriebswelle (12) ortsfest mit einer Displayhalterung (6) der Displayanordnung (4) gekoppelt zu werden, und andererseits mittels des Planetengetriebes (13) bewegbar mit dem Zahnstangenelement (20) gekoppelt zu werden, sodass der Antriebsschlitten (16) innerhalb der Führungsschiene (5) verschiebbar gelagert ist und mittels Antreiben des Antriebsschlittens (16) und/oder des Planetengetriebes (13) die Displayanordnung (4) entlang der Führungsabschnitte (21, 22, 23) vorgegeben aus- und einstellbar ist.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zum Einstellen einer Displayanordnung für ein Fahrzeugdach und Fahrzeugdach für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen einer Displayanordnung für ein Fahrzeugdach. Die Erfindung betrifft weiter ein Fahrzeugdach für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.
Einige Kraftfahrzeuge weisen eine Displayanordnung auf, die auf Wunsch ein Unterhaltungsprogramm bereitstellen kann und zu einem erhöhten Komfort des Kraftfahrzeugs beiträgt. Gegebenenfalls ist eine solche Displayanordnung mit einem Kinematikkonzept versehen, welches bei Bedarf ein Ein- und Ausklappen der Displayanordnung ermöglicht. Dabei ist es eine Herausforderung eine platzsparende und kostengünstige Anordnung einer solchen Unterhaltungselektronik zu ermöglichen .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Einstellen einer Displayanordnung für ein Fahrzeugdach zu schaffen, die ein zuverlässiges und sicheres Ausbilden einer gewünschten Einstellung der Displayanordnung ermöglicht und zu einem komfortablen Kraftfahrzeug beitragen kann.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einstellen einer Displayanordnung für ein Fahrzeugdach umfasst ein längliches Zahnstangenelement, das eine Mehrzahl von Führungsabschnitten aufweist und das dazu eingerichtet ist, mittels einer Führungsschiene mit dem Fahrzeugdach ortsfest gekoppelt zu werden. Die Führungsabschnitte sind dazu ausgebildet, einen vorgegebenen Bewegungsablauf für die Displayanordnung einzurichten. Die Vorrichtung umfasst außerdem eine Bewegungsmechanik mit einem Antriebsschlitten und einem Planetengetriebe. Das Planetengetriebe bildet einen Schwenkmechanismus für die Displayanordnung aus und umfasst eine Abtriebswelle und eine Mehrzahl von Zahnradelementen.
Die Bewegungsmechanik ist dazu eingerichtet, einerseits mittels der Abtriebswelle ortsfest mit einer Displayhalterung der Displayanordnung gekoppelt zu werden, und andererseits mittels des Planetengetriebes bewegbar mit dem Zahnstangenelement gekoppelt zu werden, sodass der Antriebsschlitten innerhalb der Führungsschiene verschiebbar gelagert ist und mittels Antreiben des Antriebsschlittens und/oder des Planetengetriebes die Displayanordnung entlang der Führungsabschnitte vorgegeben aus- und einstellbar ist.
Mittels der beschriebenen Vorrichtung ist ein komfortables und zuverlässiges Einstellen einer gewünschten Position und Ausrichtung einer Displayanordnung möglich, welche zudem kostengünstig realisierbar und platzsparend in den Aufbau eines Fahrzeugdachs für ein Kraftfahrzeug integrierbar ist. Die Vorrichtung realisiert eine elektrisch betätigbare Mechanik zum Schwenken und Verfahren der Displayanordnung, und kann auf einfache Weise an verschiedene Kraftfahrzeuge und Displayanordnungen angepasst und in bestehenden Kraftfahrzeugen nachgerüstet werden.
Die Vorrichtung realisiert ein komfortables und platzsparendes Antriebskonzept, welches für relativ kleine aber auch für große Displays, wie Panoramadisplays, geeignet ist. Mittels des Zahnstangenelements und der damit gekoppelten Bewegungsmechanik können eine Vielzahl von gewünschten Bewegungsabläufen für die Displayanordnung vorgegeben werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung weist das Zahnstangenelement einen ersten und einen zweiten Führungsabschnitt auf. Der erste Führungsabschnitt ist als Verzahnungsabschnitt mit einer Verzahnungsstruktur ausgebildet und zum Verschieben, Aus- und Einstellen der Displayanordnung eingerichtet. Der zweite Führungsabschnitt ist als Verschiebungsabschnitt ohne Verzahnungsstruktur oder verzahnungsfrei ausgebildet und nur zum Verschieben der Displayanordnung eingerichtet.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Vorrichtung weist das Zahnstangenelement noch einen dritten Führungsabschnitt auf, der als weiterer Verzahnungsabschnitt mit einer Verzahnungsstruktur ausgebildet und zum Einrichten einer vorgegebenen Neigung der Displayanordnung eingerichtet ist. Somit kann ein Ausrichtungs- oder Beobachtungswinkel auf das Display komfortabel angepasst und den Bedürfnissen entsprechend eingestellt werden.
Der Ausrichtungswinkel und die Neigung beziehen sich dabei auf eine Vertikale im Wesentlichen senkrecht zu dem Fahrzeugdach. Demgemäß betrifft die Neigung der Displayanordnung eine gezielt eingestellte Abweichung von der Senkrechten, sodass das geneigte Display zum Beispiel mit der lichtemittierenden Bildschirmfläche einen Neigungswinkel von 0-20° zur Vertikalen einschließt. Im Rahmen dieser Beschreibung bezeichnen Begriffe, wie „oben", „unten", „vorne", „hinten", „links", „rechts" sowie „vertikal" und „horizontal", Richtungsangaben, Orientierungen oder Ausrichtungen, welche sich auf einen betriebsgemäßen Einsatz in einem fahrbereiten Kraftfahrzeug beziehen. Die beschriebene Displayanordnung, welche mittels der beschriebenen Vorrichtung bei Bedarf einfach und komfortabel abgesenkt und ausgerichtet werden kann, ist insbesondere für Fahrzeuginsassen auf der hinteren Sitzbank vorgesehen. Eine horizontale Ausrichtung bezieht sich somit auf eine Ebene, die im Wesentlichen parallel zu dem Fahrzeugdach ist. Eine vertikale Ausrichtung erfolgt somit in einer Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu der horizontalen Ebene oder dem Fahrzeugdach ist.
In einem eingeklappten Zustand befindet sich die Displayanordnung beziehungsweise das Display hinsichtlich seiner Haupterstreckungsebene vorzugsweise parallel zu dem Fahrzeugdach, sodass ein Ausklappen oder Aufschwenken in Richtung des Fahrzeuginnenraums erfolgt. In einem ausgeklappten oder ausgestellten Zustand ist somit eine Unterkante der Displayanordnung dem Fahrzeuginnenraum zugewandt, während eine Oberkante dem Fahrzeugdach zugewandt ist. Ein eingeklappter oder eingestellter Zustand repräsentiert im Wesentlichen eine Verstauungs- oder Parkposition des Displays unter dem Fahrzeugdach.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Vorrichtung ist in Bezug auf eine Längsachse des Fahrzeugdachs eine jeweilige Länge der Führungsabschnitte des Zahnstangenelements in Abstimmung auf einen vorgesehenen Fahrzeuginnenraum eines dem Fahrzeugdach zugehörigen Kraftfahrzeugs und/oder in Abstimmung auf eine Geometrie der vorgesehenen Displayanordnung vorgegeben ausgebildet ist.
Die Vorrichtung kann auf einfache und kostengünstige Weise an ein jeweiliges Kraftfahrzeug und den zur Verfügung stehenden Fahrzeuginnenraum angepasst werden. Einfach vorzunehmende Anpassungen der Vorrichtung treffen auch in Bezug auf unterschiedlich große Displays der Displayanordnung zu. Es ist nicht erforderlich, die Bewegungsmechanik abzuändern. Diese kann im Wesentlichen für verschiedene Kraftfahrzeuge und Displayanordnungen unverändert beibehalten werden. Es kann zum Beispiel lediglich das Zahnstangenelement an die gewünschte Bewegungsabfolge und den vorgesehenen Fahrzeuginnenraum angepasst, in den die Displayanordnung eingebaut werden soll. Dies kann insbesondere durch die Länge der einzelnen Führungsabschnitte eingerichtet werden.
In einem montierten Zustand der Vorrichtung an einem Fahrzeugdach in einem Kraftfahrzeug erstreckt sich das längliche Zahnstangenelement im Wesentlichen entlang der Längsachse des Fahrzeugdachs, welche auch eine übliche Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs repräsentiert. Das Zahnstangenelement ist insbesondere in einem dafür vorgesehenen Kanal der zugehörigen Führungsschiene ortsfest angeordnet. Die Länge des ersten Führungsabschnitts bestimmt zum Beispiel das Aus- und Einklappen des Displays der Displayanordnung .
Die Länge des zweiten Führungsabschnitts, der an dem ersten angrenzt, bestimmt insbesondere eine Länge eines Verschiebewegs des ausgeklappten Displays. Demgemäß kann insbesondere die Länge des zweiten Führungsabschnitts an eine zur Verfügung stehende Länge des Fahrzeuginnenraum angepasst werden, welcher zum Beispiel bei einem relativ kleinen Kraftfahrzeug entsprechend kürzer ausfällt als bei einer relativ langen Limousine. Die Länge des dritten Führungsabschnitts dient zum Beispiel zum Ausrichten und Neigen des Displays und ermöglicht eine Feinjustage eines gewünschten Betrachtungswinkels. Demgemäß kann die Bewegungsmechanik in verschiedenen Kraftfahrzeugen baugleich eingesetzt werden, während lediglich das Zahnstangenelement angepasst wird. Alternativ oder zusätzlich kann aber auch die Bewegungsmechanik an bestehende Bauräume oder Vorgaben in Bezug auf ein vorgesehenes Kraftfahrzeug angepasst werden.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Vorrichtung weist das Planetengetriebe ein inneres Zahnradelement und ein Gehäuse mit einer zentralen Öffnung auf, welches ebenfalls als Zahnradelement fungiert. Das innere Zahnradelement ist innerhalb der zentralen Öffnung angeordnet und weist an einer dem Gehäuse zugewandten Außenseite eine Verzahnungsstruktur auf, die in Abstimmung auf eine Verzahnungsstruktur des Gehäuses eingerichtet ist, die an einer dem inneren Zahnradelement zugewandten Innenseite des Gehäuses ausgebildet ist. Auf diese Weise können Drehmomente mittels der Zahnradelemente einfach und zuverlässig sowie platzsparend übertragen werden.
Insbesondere kann gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung das innere Zahnradelement einstückig mit der Abtriebswelle ausgebildet sein. Vorzugsweise realisieren diese Komponenten ein gemeinsames Metallbauteil, das zum Beispiel aus Stahl gefertigt ist.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Vorrichtung umfasst das Gehäuse mehrere Vorsprünge, die das Planetengetriebe mit dem Antriebsschlitten koppeln. Besonders bevorzugt ist der Antriebsschlitten als eine Umspritzung des Planetengetriebes ausgebildet. Die Umspritzung realisiert insbesondere ein Kunststoffformteil, das dazu eingerichtet ist, in einem Führungskanal innerhalb der Führungsschiene verfahren zu werden. Sofern das Gehäuse Vorsprünge aufweist, können die zu einer verbesserten Kopplung des Antriebsschlittens in Ausführung einer Kunststoffumspritzung beitragen. Ein besonders zuverlässiger Halt der Umspritzung an dem Gehäuse des Planetengetriebes kann dadurch eingerichtet werden, wenn die Vorsprünge Öffnungen aufweisen, in die die Umspritzung bei ihrem Ausbilden eingreifen kann.
Mittels der Umspritzung kann der Aufbau des Planetengetriebes stabilisiert und zusammengehalten werden und zudem kann die Funktion des Antriebsschlittens ausgebildet werden. Die Umspritzung ist zum Beispiel mittels eines Antriebskabels mit einem Motor, insbesondere einem Elektromotor, gekoppelt und innerhalb der Führungsschiene vorgegeben verfahrbar. Demgemäß ist die Bewegungsmechanik relativ zu dem ortsfest montierten Zahnstangenelement unterhalb des Fahrzeugdachs verfahrbar.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Vorrichtung umfasst das Planetengetriebe ferner eine Eingangsstufe mit einem Mitnehmer und einem äußeren Zahnradelement, die auf gegenüberliegenden Seiten der Eingangsstufe ausgebildet sind. Der Mitnehmer und das äußere Zahnradelement sind so angeordnet, dass sich der Mitnehmer in die zentrale Öffnung des Gehäuses erstreckt und mit dem inneren Zahnradelement gekoppelt ist und das äußere Zahnradelement zum Eingreifen in die Zahnstange außerhalb des Gehäuses angeordnet ist. In diesem Zusammenhang wird das innere Zahnradelement als innere Komponente bezeichnet, da es sich in einem montierten Zustand innerhalb des Gehäuses des Planetengetriebes befindet. Entsprechend befindet sich das äußere Zahnradelement in einem montierten Zustand außerhalb des Gehäuses des Planetengetriebes. Das äußere Zahnradelement ist um eine erste Rotationsachse und das innere Zahnradelement um eine zweite Rotationsachse drehbar. Das äußere Zahnradelement bildet zum Beispiel das Sonnenrad des Planetengetriebes aus, um welches sich das innere Zahnrad und das mit der Verzahnungsstruktur versehende Gehäuse in einem Betrieb auf exzentrischen Umlaufbahnen drehen.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Vorrichtung ist das Planetengetriebe so eingerichtet ist, dass in einem Betrieb der Vorrichtung und einer Rotation des äußeren und des inneren Zahnradelements die Rotationsachsen einander achsparallel umkreisen. Sofern das äußere Zahnradelement das zentrale Sonnenrad des Planetengetriebes realisiert, taumelt das innere Zahnradelement bzw. die zugehörige zweite Rotationsache um das äußere Zahnradelement und die erste Rotationsachse herum. Sind das innere Zahnradelement und die Abtriebswelle einstückig ausgebildet, entspricht die zweite Rotationsachse auch der Rotationsachse der Abtriebswelle.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung umfasst die Vorrichtung zwei ringsegmentförmige Sperrkeile und ein Federelement, die in dem Gehäuse zwischen der Eingangsstufe und dem inneren Zahnradelement angeordnet sind. Das Federelement ist zum Beispiel als Federdraht ausgebildet und mit den Sperrkeilen gekoppelt und drückt diese voneinander weg nach außen in Richtung des Gehäuses. Die Sperrkeile und der Mitnehmer sind auf einer Kreisbahn um die Abtriebswelle herum angeordnet, sodass mittels Antreiben des Antriebsschlittens und/oder des Planetengetriebes der Mitnehmer die Sperrkeile kreisförmig um die Abtriebswelle treibt und die Sperrkeile eine taumelnde Bewegung der Abtriebswelle in dem Gehäuse bedingen. Auf diese Weise kann ein besonders platzsparender Planetenantrieb zum Ein- und Ausklappen sowie Verschieben und Ausrichten der Displayanordnung realisiert werden. Die Sperrkeile ermöglichen das Ausbilden einer selbsthemmenden oder sperrenden Endstufe.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Vorrichtung umfasst die Bewegungsmechanik ferner einen Ausleger mit einem Hebelarm, der sich bezogen auf einen betriebsbereiten Zustand entlang des Zahnstangenelements erstreckt und mit dem Antriebsschlitten und/oder dem Planetengetriebe gekoppelt ist. Ein solcher Ausleger realisiert insbesondere eine stabile Abstützung innerhalb der Führungsschiene und weist vorzugsweise, wie der Antriebsschlitten, eine gleitfähige Umspritzung auf. Der Ausleger stellt somit ein Stützmoment um oder für die Drehachse der Abtriebswelle bereit und trägt zu einem stabilen und zuverlässigen Aufbau und Funktion der Bewegungsmechanik bei.
Mittels der beschriebenen Vorrichtung ist eine Mechanik mit elektrisch verstellbarer Displayausrichtung ausbildbar, die im Vergleich zu konventionellen Konzepten, die zum Beispiel ein Verschwenken eines Displays mit einer komplexen Hebelmechanik und mehreren Verstellmotoren ermöglichen. Die Vorrichtung beinhaltet das Planetengetriebe vorzugsweise mit einer selbsthemmenden oder sperrende Endstufe für das Planetenrad, welches durch das innere Zahnradelement und die Abtriebswelle realisiert ist und die Anbindung zu dem Display bereitstellt . Das Gehäuse des Planetengetriebes ist vorzugsweise als ein Hohlrad ausgebildet, welches als weiteres Zahnradelement eingerichtet ist und gleichzeitig auch die Funktion des Antriebschlittens erfüllt. Im Zusammenwirken mit dem ortsgebundenen, segmentierten Zahnstangenelement, kann ein Schwenkmechanismus für die Displayanordnung sowie eine reine Translation des Antriebsschlitten und des Displays eingerichtet werden. Im Vergleich zu konventionellen Antriebskonzepten ergeben sich unter anderem ein oder mehrere der folgenden Vorteile:
• Es ist nur ein Satz Antriebsschlitten (auf gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugdachs) und damit nur ein Motor erforderlich; weitere elektrische Antriebe können eingespart werden, somit ist keine Synchronisation von mehreren Antrieben erforderlich
• Die Vorrichtung kann in einem besonders kompakten Bauraum realisiert werden, welcher speziell in Translationsrichtung schmal erfolgen kann
• zusätzlicher Abdeckungen, die zum Beispiel für komplexe Hebelmechaniken und Lenker benötigt werden, können eingespart werden
• Aufgrund des kompakten und abgeschlossenen Aufbaus der Vorrichtung kann eine Anzahl möglicher Klemmstellen für Nutzer deutlich reduziert werden
• Die Vorrichtung stellt einen modularen Aufbau der Systemkernkomponenten für projekt- bzw. fahrzeugunabhängige Mehrfachverwendung bereit
• Ferner kann eine Integration einer richtungsabhängigen Lastbegrenzungsfunktion bei einem Crash im Bereich der Abtriebswelle vorgesehen sein, welche die Schnittstelle zu der Displayhalterung der Displayanordnung bildet Ein erfindungsgemäßes Fahrzeugdach umfasst zwei Führungsschienen, die in Bezug auf eine Längsachse des Fahrzeugdachs auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, und eine Ausgestaltung der zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Einstellen einer Displayanordnung, die mittels der Führungsschienen mit dem Fahrzeugdach gekoppelt ist. Die Vorrichtung kann insbesondere bestehende Räume innerhalb einer jeweiligen Führungsschiene nutzen, die zum Beispiel auch zum Betreiben einer Verdunkelungsvorrichtung ausgebildet sind.
In einem montierten Zustand in einem Kraftfahrzeug mit dem Fahrzeugdach sind zum Beispiel auf gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugdachs bezogen auf die Fahrzeuglängsachse jeweils eine Führungsschiene angeordnet, in denen jeweils ein Zahnstangenelement gemäß der Vorrichtung angeordnet ist. Entsprechend weist die Vorrichtung in Bezug auf das Fahrzeugdach insbesondere eine doppelte Anzahl der zuvor beschriebenen Komponenten auf, die hinsichtlich der zentralen oder mittigen Längsachse des Fahrzeugdachs im Wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgebildet und angeordnet sind.
Das Fahrzeugdach mit der beschriebenen Vorrichtung trägt somit zu einem erhöhten Komfort eines Kraftfahrzeugs bei und ist im Vergleich zu konventionellen Kippeinrichtungen für ein Display kostengünstiger herstellbar. Dadurch, dass das Fahrzeugdach eine Ausgestaltung der zuvor beschriebenen Vorrichtung umfasst, sind die zuvor beschriebenen Merkmale und Eigenschaften der Vorrichtung auch für das Fahrzeugdach offenbart und umgekehrt.
Das Fahrzeugdach realisiert somit ein Dachsystem, welches die Führungsschienen und die Vorrichtung oder die Vorrichtungen umfasst und zu einem komfortablen Kraftfahrzeug beitragen kann. Zusätzlich kann das Fahrzeugdach die Displayanordnung umfassen, die mittels einer Displayhalterung mit der Abtriebswelle der Vorrichtung gekoppelt ist. Die Vorrichtung umfasst das Zahnstangenelement und die Bewegungsmechanik. Die Displayanordnung umfasst insbesondere das Display, welches zum Beispiel als starres Panoramadisplay ausgestaltet ist, und die erforderliche Elektronik zum Ansteuern und Betreiben des Displays. Ferner umfasst die Displayanordnung die Displayhalterung, welche die Kopplung mit der Abtriebswelle der Vorrichtung ermöglicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugdach in einer perspektivischen Ansicht,
Figur 2 das Fahrzeugdach nach Figur 1 in einer weiteren perspektivischen Ansicht,
Figuren 3-6 verschiedene Position einer Displayanordnung an dem Fahrzeugdach, und
Figuren 7-23 ein Ausführungsbeispiel von Komponenten einer Vorrichtung zum Einstellen der Displayanordnung für das Fahrzeugdach in verschiedenen Ansichten.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind gegebenenfalls nicht alle dargestellten Elemente in sämtlichen Figuren mit Bezugszeichen gekennzeichnet.
Figur 1 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Fahrzeugdach 2, das einen Deckel 3 und eine Displayanordnung 4 aufweist. Der Deckel 3 ist zum Beispiel ein zum Fahrzeugdach 2 unbewegliches Festglaselement. Alternativ ist der Deckel 3 relativ zu dem Fahrzeugdach 2 beweglich, um wahlweise eine Öffnung in dem Fahrzeugdach 2 freizugeben und zu verschließen. Das Fahrzeugdach 2 kann auch keinen Deckel 3 aufweisen und eine ausnehmungsfreie Dachhaut aufweisen. Die Dachhaut kann die eines falt- oder zusammenklappbaren Cabriodachs sein, welches in einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs 1 verstaut werden kann. Darüber hinaus kann das Fahrzeugdach 2 auch mit Deckel 3 ein Cabriodach ausbilden, bei dem der Deckel 3 so ausgestaltet ist, dass ein Zusammenfalten oder Zusammenklappen ermöglicht ist.
Die Figur 2 zeigt in einer weiteren perspektivischen Ansicht das Fahrzeugdach 2. An einer Dachkarosserie ist einer Führungsschiene 5 angeordnet, die mit einer Vorrichtung 10 zusammenwirkt und ein Verschieben und Ausrichten der Displayanordnung 4 entlang einer Fahrzeuglängsachse L ermöglichen. Entsprechend spiegelbildlich ist eine Führungsschiene 5 auf der gegenüberliegenden Seite des Fahrzeugdachs 5 anzuordnen. Ferner sind die im Folgenden beschriebenen Komponenten der Vorrichtung 10 spiegelbildlich auf beiden Seiten des Fahrzeugdachs 2 vorzusehen, um das Panoramadisplay der Displayanordnung 4 zuverlässig zu bewegen. Die Figuren 3 bis 6 zeigen jeweils in seitlichen Teilschnitten verschiedene Positionen der Displayanordnung 4, welche mittels der Vorrichtung 10 zuverlässig und komfortabel eingestellt werden können. Die Längsachse L repräsentiert mit der illustrierten Pfeilspitze auch eine übliche Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 1. Figur 3 zeigt demgemäß eine Parkposition der Displayanordnung 4, in welcher diese eingeklappt in einem hinteren Bereich des Fahrzeugdachs 2 platzsparend verstaut ist.
Figur 4 zeigt die Displayanordnung 4 in einem ausgefahrenen oder ausgeklappten Zustand, in welchem zum Beispiel ein Berührungsmodus oder Touch-Modus nutzbar ist. Die Displayanordnung 4 kann dementsprechend ein touch-fähiges Display aufweisen, bei dem Funktionen mittels Berührung einer Bildschirmoberfläche bedienbar sind.
Figur 5 zeigt die Displayanordnung 4 in einem ausgeklappten und nach vorne gefahrenen Zustand, sodass zum Beispiel eine Unterhaltungsposition zum Ausgeben von Filmen eingerichtet ist.
Figur 6 zeigt die Displayanordnung 4 gemäß Figur 5 in einem ausgeklappten und vorne angeordneten Zustand, in dem eine Displayneigung vorgegeben eingestellt ist.
Im Rahmen dieser Beschreibung bezeichnen Begriffe, wie „oben", „unten", „vorne", „hinten", „links", „rechts" sowie „vertikal" und „horizontal", Richtungsangaben, Orientierungen oder Ausrichtungen, welche sich auf einen betriebsgemäßen Einsatz in einem fahrbereiten Kraftfahrzeug 1 beziehen, wie es in den Figuren illustriert ist. Eine horizontale Ausrichtung, wie in Figur 3 gezeigt, bezieht sich somit auf eine Ebene, die im Wesentlichen parallel zu dem Fahrzeugdach 2 ist. Eine vertikale Ausrichtung erfolgt somit in einer Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu der horizontalen Ebene oder dem Fahrzeugdach 2 ist.
Die lichtemittierende Bildschirmfläche der Displayanordnung 4 ist dem Fahrzeugheck zugewandt und insbesondere zur Unterhaltungszwecke für die hinteren Fahrzeugpassagiere eingerichtet. Alternativ oder zusätzlich kann die Displayanordnung 4 bzw. die Führungsschienen 5 und die Vorrichtung 10 auch so eingerichtet sein, dass die Displayanordnung 4 über einen größtmöglichen Verfahrweg bis nach ganz vorne verfahren werden kann, sodass auch die vorderen Fahrzeugpassagiere Unterhaltung durch das Display wahrnehmen können. Dies kann zum Beispiel in einem geparkten Zustand des Kraftfahrzeugs 1 oder bei einem autonom fahrenden Kraftfahrzeug 1 wünschenswert sein.
Die Figuren 7 bis 23 zeigen in verschiedenen Ansichten ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 oder von Komponenten der Vorrichtung 10, welche ein platzsparendes Antriebskonzept bereitstellen, das ein komfortables und zuverlässiges Einstellen einer gewünschten Position und Ausrichtung der Displayanordnung 4 ermöglicht. Die Vorrichtung 10 realisiert insbesondere eine elektrisch betätigbare Mechanik zum Schwenken und Verfahren der Displayanordnung 4, die zum Beispiel mittels eines Elektromotors und Antriebskabeln komfortabel bewegt werden kann.
Die Vorrichtung 10 zum Einstellen der Displayanordnung 4 umfasst ein Zahnstangenelement 20, das drei Führungsabschnitte aufweist und das mittels der Führungsschiene 5 mit dem Fahrzeugdach 2 ortsfest gekoppelt ist (s. Figuren 20 und 21). Die Führungsabschnitte umfassen einen ersten Verzahnungsabschnitt 21 und einen zweiten Verzahnungsabschnitt 22 sowie einen Verschiebungsabschnitt 23, der bezogen auf die Längsachse L zwischen den beiden Verzahnungsabschnitten 21, 21 ausgebildet ist (s. Figur 21). Die drei Führungsabschnitte sind dazu ausgebildet, einen vorgegebenen Bewegungsablauf der Displayanordnung 4 einzurichten .
Der erste Verzahnungsabschnitt 21 weist eine
Verzahnungsstruktur auf und ist zum Aus- und Einstellen der Displayanordnung 4 eingerichtet (s. Figuren 3 und 4). Der Verschiebungsabschnitt 23 ist ohne Verzahnungsstruktur oder verzahnungsfrei ausgebildet und zum Verschieben der Displayanordnung 4 eingerichtet (s. Figuren 4 und 5). Der zweite Verzahnungsabschnitt 22 weist eine Verzahnungsstruktur auf und ist zum Einrichten einer vorgegebenen Neigung der Displayanordnung 4 ausgebildet (s. Figuren 5 und 6). Somit kann ein Ausrichtungs- oder Beobachtungswinkel auf das Display komfortabel angepasst und den Bedürfnissen entsprechend eingestellt werden.
Die Vorrichtung 10 umfasst außerdem eine Bewegungsmechanik 11 mit einem Antriebsschlitten 16 und einem Planetengetriebe 13 (s. Figuren 7 und 8). Das Planetengetriebe 13 umfasst eine Abtriebswelle 12 und eine Mehrzahl von Zahnradelementen 132, 133, 136. Die Bewegungsmechanik 11 ist einerseits mittels der Abtriebswelle 12 ortsfest mit einer Displayhalterung 6 der Displayanordnung 4 gekoppelt oder koppelbar (s. Figur 20). Andererseits ist die Bewegungsmechanik 11 mittels des Planetengetriebes 13 bewegbar mit dem Zahnstangenelement 20 gekoppelt, sodass der Antriebsschlitten 16 innerhalb der Führungsschiene 5 verschiebbar gelagert ist und mittels Antreiben des Antriebsschlittens 16 das Planetengetriebe 13 angetrieben wird und dadurch die Displayanordnung 4 entlang der Führungsabschnitte vorgegeben aus- und einstellbar und ausrichtbar ist.
Das Planetengetriebe 13 umfasst ein Gehäuse 133, das auf gegenüberliegenden Seiten jeweils drei Vorsprünge 134 aufweist, die jeweils eine durchdringende Gehäuseöffnung 135 begrenzen (s. Figuren 9-14). Ferner ist das Gehäuse 133 als Hohlrad ausgestaltet und begrenzt eine durchdringende zentrale Gehäuseöffnung 144 (s. Figuren 22 und 23). Die
Gehäuseöffnungen 135 der Vorsprünge 134 dienen insbesondere der zuverlässigen Kopplung des Antriebsschlittens 16 mit dem Planetengetriebe 13.
Der Antriebsschlitten 16 ist als Kunststoffumhüllung, insbesondere als Kunststoffumspritzung 17, des Planetengetriebes 13 ausgestaltet (s. Figuren 7 und 8). Die Kunststoffumspritzung 17 dient daher als gleitfähige Ummantelung und hält zudem die Komponenten des Planetengetriebes 13 zusammen. Dadurch, dass das Gehäuse 133 mehrere Vorsprünge 134 mit Gehäuseöffnungen 135 aufweist, ist ein besonders zuverlässiger Halt der Kunststoffumspritzung 17 an dem Planetengetriebe 13 gewährleistet. Die Kunststoffumspritzung 17 erstreckt sich bolzenförmig durch die Gehäuseöffnungen 135 und umschließt das Gehäuse 133 im Wesentlichen auf allen nach außen gerichteten Seiten. Somit realisiert der Antriebsschlitten 16 mit integriertem Planetengetriebe 13 einen verfahrbaren Schwenkmechanismus für die Displayanordnung 4. Der Antriebsschlitten 16 weist ferner eine Kabelanbindung 24 für ein Antriebskabel auf, mittels dessen der Antriebsschlitten 16 in der Führungsschiene 5 verfahren werden kann. Die Bewegungsmechanik 11 umfasst ferner einen Ausleger 15 mit einem Hebelarm 151, der einerseits mit dem Antriebsschlitten 16 gekoppelt ist und von der Kunststoffumspritzung 17 des Antriebsschlittens 16 umgeben ist. Auch auf der gegenüberliegenden Seite des Hebelarms 151 weist der Ausleger 15 eine Kunststoffumspritzung 17 auf, die jeweils in der Führungsschiene 5 angeordnet gleitend führbar sind. Der Ausleger 15 dient insbesondere der Stabilität der Bewegungsmechanik 11 zum Bewegen der Displayanordnung 4 und stellt in Kontakt mit der Führungsschiene 5 ein Stützmoment für die Abtriebswelle 12 bereit.
Die Abtriebswelle 12 ist einstückig, zum Beispiel aus Stahl, mit einem inneren Zahnradelement 136 ausgebildet (s. Figuren 10, 11 und 15). Die Abtriebswelle 12 umfasst an einer umlaufenden Außenseite eine Verriegelungsstruktur 121, die als richtungsabhängige Lastbegrenzung fungiert und bei einem Auffahrunfall des Kraftfahrzeugs 1 die Displayanordnung 4 sichert. Die Displayanordnung 4 wird in einem solchen Fall nach vorne beschleunigt und rotiert aufgrund ihrer Anbindung an die Abtriebswelle 12 mit der Unterkante nach oben und rastet wegen der Verriegelungsstruktur 121 ein. Ein Zurückfallen der Displayanordnung 4 ist dann aufgrund der Verriegelungsstruktur 121 nicht möglich oder einem Zurückfallen wird mittels der Verriegelungsstruktur 121 zumindest entgegengewirkt. Somit kann zu einer erhöhten Sicherheit beigetragen werden, indem die Displayanordnung 4 bei einem Unfall automatisch aus einem Kopfbereich der Fahrzeuginsassen entfernt wird. Somit bildet die Verriegelungsstruktur 121 eine Integration einer richtungsabhängigen Lastbegrenzungsfunktion bei einem Crash im Bereich der Abtriebswelle 12, welche zudem die Schnittstelle zu der Displayhalterung 6 der Displayanordnung 4 bildet.
Die Bewegungsmechanik 11 bzw. das Planetengetriebe 13 umfasst ferner eine Eingangsstufe 131 mit einem Mitnehmer 145 und einem äußeren Zahnradelement 132 (s. Figuren 8, 12, 17-19 und
21-23). Das äußere Zahnradelement 132 realisiert ein Antriebsritzel des Planetengetriebes 13 und ist zu dem Mitnehmer 145 auf der gegenüberliegenden Seite der Eingangsstufe 131 ausgebildet. Der Mitnehmer 145 und das äußere Zahnradelement 132 sind so angeordnet, dass sich der Mitnehmer 145 in die zentrale Öffnung 144 des Gehäuses 133 erstreckt und mit dem inneren Zahnradelement 136 gekoppelt ist. Das äußere Zahnradelement 132 ist außerhalb des Gehäuses 133 angeordnet und zum Eingreifen in die
Verzahnungsabschnitte 21, 22 des Zahnradstangenelements 20 abgestimmt ausgebildet. Somit kann eine Umwandlung einer Translation in eine Rotation inklusive Untersetzung eingerichtet werden.
Aufgrund einer selbsthemmenden bzw. sperrenden Endstufe ist die Eingangsstufe 131 im Wesentlichen immer betriebslastfrei. Die selbsthemmende Endstufe ist innerhalb des Gehäuses 133 zwischen dem inneren und dem äußeren Zahnradelement 136 und 132 angeordnet. Die selbsthemmende Endstufe ist ausgestaltet durch zwei ringsegmentförmige Sperrkeile 141, 142 und ein Federelement 140, das mit den Sperrkeilen 141, 142 gekoppelt ist und diese voneinander weg nach außen in Richtung des Gehäuses 133 treibt (s. Figuren 13-15). Die Sperrkeile 141, 142 und der Mitnehmer 145 sind auf einer Kreisbahn um die Abtriebswelle 12 herum angeordnet, sodass mittels Antreiben des Antriebsschlittens 16 und des Planetengetriebes 13 der Mitnehmer 145 die Sperrkeile 141, 142 kreisförmig um die Abtriebswelle 12 antreibt und die Sperrkeile 141, 142 eine taumelnde Bewegung der Abtriebswelle 12 und des inneren Zahnradelements 136 in dem Gehäuse 133 bedingen (s. Figuren 16 und 17).
Gemäß Figur 17 bewegt sich der Mitnehmer 145 im Uhrzeigersinn auf den ersten Sperrkeil 141 zu, bis er diesen kontaktiert und vor sich hertreibt. Aufgrund der elastischen Kopplung mittels des Federelements 140, welches in Form eines Federdrahts oder einer Omegafeder ausgestaltet ist, wird ferner der zweite Sperrkeil 142 angetrieben und auf eine Kreisbahn um die Abtriebswelle 12 herum bewegt. Gemäß dem illustrierten Ausführungsbeispiel wird der zweite Sperrkeil 142 nicht unmittelbar durch das Federelement 140, sondern durch den ersten Sperrkeil 141 angetrieben. Das Federelement 140 zwingt die Sperrkeile 141, 142 in einem Zustand, in dem diese durch den Mitnehmer 145 unbetätigt sind, in eine gesperrte Position. Entsprechend bedingt dies eine Rotation des inneren Zahnradelements 136 (s. Figur 16). Der Mitnehmer 145 läuft gelagert in dem Gehäuse 133 und wirkt entriegelnd und antreibend auf die beiden Sperrkeile 141, 142. Die Eingangsbewegung ist durch den in Figur 17 illustrierten Pfeil angedeutet und entgegengesetzt zu der Abtriebsbewegung, welche in Figur 16 durch einen entsprechend illustrierten Pfeil angedeutet ist. Eine inverse Bewegung ist analog durchführbar, um die Displayanordnung 4 ein- und ausklappen zu können.
Das innere Zahnradelement 136 weist an einer umlaufenden Außenseite eine Verzahnungsstruktur 137 auf, die in Abstimmung auf eine Verzahnungsstruktur 138 des Gehäuses 133 ausgestaltet ist. Die Verzahnungsstruktur 138 des Gehäuses 133 ist an einer umlaufenden Innenseite ausgestaltet, welche dem inneren Zahnradelement 136 zugewandt ist. Das äußere Zahnradelement 132 weist eine erste Rotationsachse RI auf.
Das innere Zahnradelement 136 und die mit diesem verbundene Abtriebswelle 12 weisen eine gemeinsame zweite Rotationsachse R2 auf. Das Planetengetriebe 13 ist so eingerichtet ist, dass in einem Betrieb der Vorrichtung 10 und einer Rotation des äußeren und des inneren Zahnradelements 132, 136 die zweite Rotationsachsen R2 die erste Rotationsachse RI achsparallel exzentrisch umkreist und das innere Zahnradelement 136 in dem Gehäuse 133 taumelnd umherläuft (s. Figuren 9, 11 und 15).
Die Figur 9 zeigt in einer perspektivischen Ansicht das Planetengetriebe 13 ohne Umspritzung 17. Ferner ist ein ringförmiges Deckelelement 18 vorgesehen, welches eine Innenseite des Planetengetriebes 13 verschließt (s. a.
Figuren 22 und 23). Die Innenseite des Planetengetriebes 13 ist dem Fahrzeuginnenraum zugewandt, während die Außenseite, an welcher die Eingangsstufe 131 mit dem äußeren Zahnradelement 132 und dem Mitnehmer 145 lokalisiert ist, den seitlichen Außenseiten des Kraftfahrzeugs zugewandt sind. Das Deckelelement 18 kann als Schließblech umlaufend lasergeschweißt mit dem Gehäuse 133 stoffschlüssig verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich ist es verklebt, verschraubt und/oder anderweitig stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Gehäuse 133 gekoppelt.
Die Figuren 10 und 11 zeigen in einer perspektivischen Ansicht und in einer Ansicht entlang der zweiten Rotationsachse R2 auf die Abtriebswelle 12 das Planetengetriebe 13 ohne Umspritzung 17 und ohne Deckelelement 18. Die Figuren 12 bis 14 zeigen entsprechende Ansichten auf das Planetengetriebe 13 von der gegenüberliegenden Seite. In Figur 14 ist zu erkennen, dass sich die Sperrkeile 141, 142 in der illustrierten Ausrichtung nach unten hin verjüngen und somit das Gehäuse 133 nicht konzentrisch um die Abtriebswelle 12 angeordnet ist. Anders formuliert ist die Abtriebswelle 12 nicht zentral in dem Gehäuse 133 positioniert, sondern wird durch die Sperrkeile 141, 142 vorgegeben dezentral verdrückt. Noch anders formuliert, die Abtriebswelle 12 ist nicht zentral in dem Gehäuse 133 positioniert, sondern wird durch die Sperrkeile 141, 142 vorgegeben dezentral geführt, angetrieben und/oder arretiert. Ein oberer Spalt zwischen dem Gehäuse 133 und der Abtriebswelle 12 ist daher größer als ein unterer Spalt. In einem Betrieb der Vorrichtung und einer Rotation der drehbar ausgebildeten Komponenten wandern der größere und der gegenüberliegende kleinere Spalt zwischen dem Gehäuse 133 und der Abtriebswelle 12 auf einer Kreisbahn um die Abtriebswelle 12 herum. Dies bedingt eine exzentrische und taumelnde Bewegung der Abtriebswelle 12 und des inneren Zahnradelements 136.
Die Figur 15 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die Abtriebswelle 12 und das innere Zahnradelement 136 mit den Sperrkeilen 141, 142 und dem Federelement 140. Zusätzlich ist ein ringförmiges Gleitlager 143 vorgesehen, welches die Sperrkeile 141, 142 umgibt und welches in einem montierten Zustand zwischen den Sperrkeilen 141, 142 und der Innenseite des hohlradförmigen Gehäuses 133 angeordnet ist. Das Gleitlager 143 dient als widerstandsreduzierende Trennschicht zwischen den Sperrkeilen 141, 142 und dem Gehäuse 133, sodass zu einer zuverlässigen und gleitenden Bewegung der Sperrkeile 141, 142 in dem Gehäuse 133 beigetragen wird. Die Figuren 18 und 19 zeigen jeweils in einer perspektivischen Aufsicht das Planetengetriebe 13 einmal mit und einmal ohne den Antriebsschlitten 16 in Form der Kunststoffumspritzung 17.
Die Figur 20 zeigt einen seitlichen Teilschnitt innerhalb einer vertikalen Ebene durch das Fahrzeugdach 2. Die Displayanordnung 4 befindet sich in einer eingeklappten Parkposition an einer Unterseite des Fahrzeugdachs 2. Anhand dieser Figur 20 ist das Zahnstangenelement 20 zu erkennen, welches in einem oberen Bereich innerhalb der Führungsschiene 5 angeordnet ist (s. Figur 21). Das äußere Zahnradelement 132 weist eine Verzahnungsstruktur 139 auf, die in Abstimmung auf die Verzahnungsstrukturen der beiden Verzahnungsabschnitte 21, 22 ausgebildet ist und von unten in die
Verzahnungsabschnitte 21, 22 eingreift. Eine Ansteuerung des Planetengetriebes 13 erfolgt lediglich durch eine Verschiebebewegung des Antriebsschlittens 16 in der Führungsschiene 5.
Das Zahnstangenelement 20 ist ortsfest in Führungsschiene 5 verbaut und zum Beispiel aus Kunststoff gefertigt. Auch die Eingangsstufe 131 kann aus Kunststoff gefertigt sein. Das Gehäuse 133 und die Sperrkeile 141, 142 sind vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Stahl, gefertigt.
Der erste Verzahnungsabschnitt 21 weist eine Länge LI auf und dient der Schwenkbewegung der Displayanordnung 4 zum Aus- und Einklappen des Displays. Der zweite Verzahnungsabschnitt 22 weist eine Länge L2 auf und dient der Einstellung der Bildschirmneigung, um zum Beispiel eine Kino-Position einzurichten. Der dazwischenliegende Verschiebungsabschnitt 23 weist eine Länge L3 auf und dient als reiner Schiebebereich dazu, einen gewünschten Abstand zu dem Display einzustellen .
Die Längen LI, L2 und L3 können an die zur Verfügung stehenden Räumlichkeiten und/oder die Displayanordnung 4 angepasst und/oder kundenspezifisch abgestimmt ausgebildet werden. Eine größere Länge L3 des Verschiebeabschnitts 23 ermöglicht das Ausbilden eines entsprechend größeren Verfahrweges der Displayanordnung 4 und eines größeren Abstands zu der Displayanordnung 4. Eine größere Länge L2 des zweiten Verzahnungsabschnitts 22 ermöglicht das Einrichten eines entsprechend größeren Neigungsbereichs für die Displayanordnung 4. Die beschriebenen Abschnitte 21-23 können gemäß weiteren Ausführungsformen auch anders angeordnet sein, sodass zum Beispiel der zweite Verzahnungsabschnitt 22 auf den ersten Verzahnungsabschnitt 21 folgt und danach der Verschiebungsabschnitt 23 anschließt.
Die Figur 21 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Vorrichtung 10 auf einer Seite des Fahrzeugdachs 2 angeordnet in der Führungsschiene 5. Die Schnittdarstellung verläuft innerhalb einer vertikalen Ebene im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse L.
Die Figuren 22 und 23 zeigen in weiteren perspektivischen Ansichten die einzelnen Komponenten des Planetengetriebes 13 vor ihrem Zusammenbau. Bezugszeichenliste
1 Kraftfahrzeug
2 Fahrzeugdach
3 Deckel
4 Displayanordnung
5 Führungsschiene
6 Displayhalterung
10 Vorrichtung
11 Bewegungsmechanik
12 Abtriebswelle
121 Verriegelungsstruktur der Abtriebswelle
13 Planetengetriebe
131 Eingangsstufe des Planetengetriebes
132 äußeres Zahnradelement der Eingangsstufe
133 Gehäuse des Planetengetriebes
134 Vorsprung des Gehäuses
135 Gehäuseöffnung
136 inneres Zahnradelement des Planetengetriebes
137 Verzahnungsstruktur des inneren Zahnradelements
138 Verzahnungsstruktur des Gehäuses
139 Verzahnungsstruktur des äußeren Zahnradelements
140 Federelement
141 erster Sperrkeil
142 zweiter Sperrkeil
143 Gleitlager
144 zentrale Gehäuseöffnung
145 Mitnehmer
15 Ausleger
151 Hebelarm des Auslegers
16 Antriebsschlitten
17 Umspritzung
18 Deckelelement 20 Zahnstangenelement
21 erster Verzahnungsabschnitt des Zahnstangenelements
22 zweiter Verzahnungsabschnitt des Zahnstangenelements
23 Verschiebungsabschnitt
24 Kabelanbindung
L Längsachse / Fahrtrichtung
LI Länge des ersten Verzahnungsabschnitts
L2 Länge des zweiten Verzahnungsabschnitts
L3 Länge des Verschiebungsabschnitts
RI Rotationsachse des Mitnehmers
R2 Rotationsachse der Abtriebswelle

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (10) zum Einstellen einer Displayanordnung (4) für ein Fahrzeugdach (2), umfassend:
- ein Zahnstangenelement (20), das eine Mehrzahl von Führungsabschnitten (21, 22, 23) aufweist und das dazu eingerichtet ist, mittels einer Führungsschiene (5) mit dem Fahrzeugdach (2) ortsfest gekoppelt zu werden, wobei die Führungsabschnitte (21, 22, 23) dazu ausgebildet sind, einen vorgegebenen Bewegungsablauf für die Displayanordnung (4) einzurichten, und
- eine Bewegungsmechanik (11) mit einem Antriebsschlitten (16) und einem Planetengetriebe (13), das eine Abtriebswelle (12) und eine Mehrzahl von Zahnradelementen (132, 133, 136) umfasst, wobei die Bewegungsmechanik (11) dazu eingerichtet ist, einerseits mittels der Abtriebswelle (12) ortsfest mit einer Displayhalterung (6) der Displayanordnung (4) gekoppelt zu werden, und andererseits mittels des Planetengetriebes (13) bewegbar mit dem Zahnstangenelement (20) gekoppelt zu werden, sodass der Antriebsschlitten (16) innerhalb der Führungsschiene (5) verschiebbar gelagert ist und mittels Antreiben des Antriebsschlittens (16) und/oder des Planetengetriebes (13) die Displayanordnung (4) entlang der Führungsabschnitte (21, 22, 23) vorgegeben aus- und einstellbar ist.
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der das Zahnstangenelement (20) einen ersten Führungsabschnitt, der als Verzahnungsabschnitt (21) ausgebildet und zum Aus- und Einstellen der Displayanordnung (4) eingerichtet ist, und einen zweiten Führungsabschnitt umfasst, der als Verschiebungsabschnitt (22) verzahnungsfrei ausgebildet und zum Verschieben der Displayanordnung (4) eingerichtet ist.
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, bei der das Zahnstangenelement (20) einen dritten Führungsabschnitt umfasst, der als weiterer Verzahnungsabschnitt (23) ausgebildet und zum Einrichten einer vorgegebenen Neigung der Displayanordnung (4) eingerichtet ist.
4. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der in Bezug auf eine Längsachse (L) des Fahrzeugdachs (2) eine jeweilige Länge (LI, L2, L3) der Führungsabschnitte (21, 22, 23) des Zahnstangenelements (20) in Abstimmung auf einen vorgesehenen Fahrzeuginnenraum eines dem Fahrzeugdach (2) zugehörigen Kraftfahrzeugs (1) und/oder in Abstimmung auf eine Geometrie der vorgesehenen Displayanordnung (4) vorgegeben ausgebildet ist.
5. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Planetengetriebe (13) ein inneres Zahnradelement (136) und ein Gehäuse (133) mit einer zentralen Öffnung (144) umfasst, wobei das innere Zahnradelement (136) innerhalb der zentralen Öffnung (144) angeordnet ist und an einer dem Gehäuse (133) zugewandten Außenseite eine Verzahnungsstruktur (137) aufweist, die in Abstimmung auf eine Verzahnungsstruktur (138) des Gehäuses
(133) eingerichtet ist, welche an einer dem inneren Zahnradelement (136) zugewandten Innenseite des Gehäuses (133) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, bei der das innere Zahnradelement (136) einstückig mit der Abtriebswelle (12) ausgebildet ist. 7. Vorrichtung (10) nach Anspruch 5 oder 6, bei der das Gehäuse (133) mehrere Vorsprünge (134) umfasst, die das Planetengetriebe (13) mit dem Antriebsschlitten (16) koppeln.
8. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der das Planetengetriebe (13) ferner eine Eingangsstufe (131) mit einem Mitnehmer (145) und einem äußeren Zahnradelement
(132) umfasst, die auf gegenüberliegenden Seiten der Eingangsstufe (131) ausgebildet und so angeordnet sind, dass sich der Mitnehmer (145) in die zentrale Öffnung (144) des Gehäuses (133) erstreckt und mit dem inneren Zahnradelement (136) gekoppelt ist und das äußere Zahnradelement (132) zum Eingreifen in das Zahnradstangenelement (20) außerhalb des Gehäuses (133) angeordnet ist.
9. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, bei der das äußere Zahnradelement (132) um eine erste Rotationsachse (RI) und das innere Zahnradelement (136) um eine zweite Rotationsachse (R2) drehbar ist und das Planetengetriebe (13) so eingerichtet ist, dass in einem Betrieb der Vorrichtung (10) und einer Rotation des äußeren und des inneren Zahnradelements (132, 136) die Rotationsachsen (RI, R2) einander achsparallel umkreisen.
10. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8 oder 9, umfassend: zwei ringsegmentförmige Sperrkeile (141, 142) und ein Federelement (140), die in dem Gehäuse (133) zwischen der Eingangsstufe (131) und dem inneren Zahnradelement (136) angeordnet sind, wobei das Federelement (140) mit den Sperrkeilen (141, 142) gekoppelt ist und diese voneinander weg nach außen in Richtung des Gehäuses (133) treibt, und wobei die Sperrkeile (141, 142) und der Mitnehmer (145) auf einer Kreisbahn um die Abtriebswelle (12) herum angeordnet sind, sodass mittels Antreiben des Antriebsschlittens (16) und/oder des Planetengetriebes (13) der Mitnehmer (145) die Sperrkeile (141, 142) kreisförmig um die Abtriebswelle (12) treibt und die Sperrkeile (141, 142) eine taumelnde Bewegung der Abtriebswelle (12) in dem Gehäuse (133) bedingen.
11. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Antriebsschlitten (16) als eine Umspritzung (17) des Planetengetriebes (13) ausgebildet ist.
12. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Bewegungsmechanik (11) ferner einen Ausleger (15) mit einem Hebelarm (151) umfasst, der sich bezogen auf einen betriebsbereiten Zustand entlang des Zahnstangenelements (20) erstreckt und mit dem Antriebsschlitten (16) und/oder dem Planetengetriebe (13) gekoppelt ist.
13. Fahrzeugdach (2) für ein Kraftfahrzeug (1), umfassend: -Führungsschienen (5), die in Bezug auf eine Längsachse
(L) des Fahrzeugdachs (2) auf gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugdachs (2) angeordnet sind, und
- eine Vorrichtung (10) zum Einstellen einer Displayanordnung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die mittels der Führungsschienen (5) mit dem Fahrzeugdach (2) gekoppelt ist.
14. Fahrzeugdach (2) nach Anspruch 13, umfassend: die Displayanordnung (4), die mittels einer Displayhalterung (6) mit der Abtriebswelle (12) der Vorrichtung (10) gekoppelt ist.
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