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Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein bewegliches Dachteil eines Kraftfahrzeug-Dachmoduls mit einem Trägerprofil, an dem das Dachteil befestigbar ist, und das zwischen einer Schließstellung, einer Lüfterstellung und einer Öffnungsstellung in Längsrichtung und in Hochrichtung des Kraftfahrzeug-Dachmoduls verlagerbar ist, wobei zur Verlagerung des Trägerprofils ein vorderer Führungsschlitten und eine hintere Ausstellmechanik vorgesehen sind, die mit einem Steuerschlitten in Wirkverbindung sind, und wobei der hinteren Ausstellmechanik ein nach vorne abragendes Koppelprofil zugeordnet ist, das an einem vorderen Stirnendbereich mit dem Steuerschlitten oder mit einer dachmodulfesten Raststelle wegabhängig koppelbar ist.
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Ein derartiges Antriebssystem ist aus der
DE 10 2013 216 292 A1 bekannt. Das Antriebssystem ist zur Verlagerung eines beweglichen Dachteiles eines Kraftfahrzeug-Dachmoduls vorgesehen. Hierzu ist das Dachteil an seinen gegenüberliegenden Seiten mit jeweils einem Trägerprofil fest verbunden. Jedes Trägerprofil ist mittels eines vorderen Führungsschlittens, einer hinteren Ausstellmechanik und eines Steuerschlittens zwischen der Schließstellung, der Lüfterstellung und der Öffnungsstellung des Dachteiles längs von Führungsschienen des Kraftfahrzeug-Dachmoduls verfahrbar, wobei jedes Trägerprofil ergänzend auch in Hochrichtung des Kraftfahrzeug-Dachmoduls verlagerbar ist, um das Dachteil aus der Schließstellung in die Lüfterstellung und weiter in eine Öffnungsstellung zu verlagern, in der das Dachteil über einen feststehenden Dachbereich hinweg in Längsrichtung des Kraftfahrzeug-Dachmoduls nach hinten verlagerbar ist. Jede hintere Ausstellmechanik weist ein nach vorne abragendes Koppelprofil auf, das wegabhängig mit dem Steuerschlitten oder mit einer dachmodulfesten Raststelle koppelbar ist. Hierzu weist der Stirnendbereich des Steuerschlittens zum einen eine Mitnahmekontur und zum anderen einen Raststeg auf, wobei die Mitnahmekontur zur Mitnahme des Koppelprofils mit dem Steuerschlitten und die seitlich nach außen ragende Rastnase zur schienenfesten Sicherung des Koppelprofiles vorgesehen sind. Das Koppelprofil ist in Querrichtung begrenzt schwenkbeweglich. Das Koppelprofil weist eine innenseitig angeordnete Schenkelfeder auf, die mit dem Steuerschlitten zusammenwirkt, um das Koppelprofil mit seiner Rastnase seitlich nach außen in die schienenfeste Rastaussparung zu drücken.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Antriebssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das einen gegenüber dem Stand der Technik vereinfachten Aufbau sowie eine sichere Funktion aufweist.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Koppelprofil eine zu wenigstens einer Längsseite hin offene Kulissennut aufweist, und dass der Steuerschlitten mit einem Kulissenzapfen versehen ist, der in die Kulissennut eingreift und längs der Kulissennut verlagerbar ist. Durch die erfindungsgemäße Lösung steht der Steuerschlitten mittels des Kulissenzapfens permanent mit dem Koppelprofil in Verbindung unabhängig von der Stellung des Steuerschlittens innerhalb einer entsprechenden Führungsschiene des Kraftfahrzeug-Dachmoduls. Hierdurch ist in besonders einfacher Weise eine besonders sichere Führungsfunktion für das Koppelprofil und demzufolge eine besonders sichere und auch verschleißarme Verlagerungsfunktion für das Trägerprofil und damit für das bewegliche Dachteil erzielbar. Die erfindungsgemäße Lösung ist in besonders vorteilhafter Weise bei einem Kraftfahrzeug-Dachmodul eines Personenkraftwagens vorgesehen. In gleicher Weise kann die erfindungsgemäße Lösung auch für ein Kraftfahrzeug-Dachmodul eines anderen Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, eines Nutzkraftfahrzeugs, eines Busses oder ähnlichem vorgesehen sein. Das Antriebssystem weist in vorteilhafter Weise auf gegenüberliegenden Seiten des beweglichen Dachteiles jeweils ein Trägerprofil auf, das in der beschriebenen Weise mittels eines vorderen Führungsschlittens, mittels jeweils einer hinteren Ausstellmechanik und mittels jeweils eines Steuerschlittens verlagerbar ist, wobei der jeweiligen hinteren Ausstellmechanik jeweils ein nach vorne abragendes Koppelprofil zugeordnet ist. Das Antriebssystem weist demzufolge zwei Antriebsseiten auf, die jeweils einem der beiden Trägerprofile zugeordnet sind. Die beiden Antriebsseiten sind spiegelsymmetrisch zu einer vertikalen Fahrzeugmittellängsebene, im Übrigen aber identisch zueinander gestaltet. Die beiden Antriebsseiten für das jeweilige Trägerprofil, nämlich der vordere Führungsschlitten, die hintere Ausstellmechanik, der Steuerschlitten und das mit der hinteren Ausstellmechanik verbundene Koppelprofil, sind mittels jeweils eines flexiblen Antriebsübertragungsstranges, vorzugsweise in Form eines Gewindesteigungskabels oder einer flexiblen Zahnstange, verlagerbar. Die Verlagerung der gegenüberliegenden Antriebsseiten erfolgt synchron zueinander mittels eines zentralen Antriebs in Form eines Elektromotors mit einem zugehörigen Getriebe, die ebenfalls in dem Kraftfahrzeug-Dachmodul integriert sind. Das entsprechende Kraftfahrzeug-Dachmodul weist einen Trägerrahmen auf, der mit längsverlaufenden Führungsschienen zur Führung der beiden Führungsschlitten, der hinteren Ausstellmechaniken und der beiden Steuerschlitten sowie der beiden Koppelprofile versehen ist. Auch die Antriebsübertragungsstränge sind in dem Trägerrahmen geführt. Der Antrieb für die beiden Antriebsseiten ist ebenfalls an dem Trägerrahmen befestigt. Der Kulissenzapfen ist gleit- oder wälzbeweglich in der Kulissennut geführt.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist die Kulissennut an dem Stirnendbereich in Querrichtung gekrümmt. Die Kulissennut erstreckt sich längs des Koppelprofils und damit längs der Verfahrrichtung des Steuerschlittens. In Querrichtung bedeutet, dass der Stirnendbereich quer zur Längserstreckung der Kulissennut gekrümmt ist. Die Krümmung in Querrichtung kann in einer Horizontalebene nach außen oder in einer Vertikalebene nach oben oder unten erfolgen. Dadurch, dass die Kulissennut an dem Stirnendbereich in Querrichtung gekrümmt ist, führt eine Verfahrbewegung des Steuerschlittens und damit auch des Kulissenzapfens in einer entsprechenden Führungsschiene in Längsrichtung des Kraftfahrzeug-Dachmoduls zwangsläufig dazu, dass der Stirnendbereich des Koppelprofils in Querrichtung verlagert wird. Hierdurch kann der Stirnendbereich von der dachmodulfesten Raststelle entfernt oder in diese hineinbewegt werden, je nach Verfahrrichtung des Steuerschlittens und des Kulissenzapfens. Die Kulissennut ist vorzugsweise in Querrichtung nach außen, d. h. von dem beweglichen Dachteil weg, gekrümmt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Stirnendbereich des Koppelprofils anschließend an den gekrümmten Bereich der Kulissennut mit einem Rastelement versehen, das auf eine Raststelle derart abgestimmt ist, dass eine in Längsrichtung formschlüssige Arretierung zwischen Raststelle und Rastelement erzielbar ist. Das Rastelement ist an einer entsprechenden Stirnendfläche des Koppelprofils vorgesehen, die in Querrichtung durch entsprechende Zwangsführung zwischen dem Kulissenzapfen und der Kulissennut verlagerbar ist. Die Raststelle ist je nach Ausrichtung des Stirnendbereichs des Koppelprofils im Bereich einer Seitenfläche, im Bereich einer Bodenfläche oder im Bereich einer Oberseite einer entsprechenden Führungsschiene vorgesehen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Koppelprofil als zu einer Seite hin offenes U-Profil gestaltet. Je nach Ausführung ist das U-Profil zu einer Unterseite, zu einer Oberseite oder zu einer Innenseite hin offen, und der Kulissenzapfen ist komplementär nach oben, nach unten oder nach außen ausgerichtet. Der Kulissenzapfen ragt demzufolge von unten her in das U-Profil hinein. Die U-förmig offene Unterseite des U-Profils bildet die Kulissennut, in die der vom Steuerschlitten aus nach oben ragende Kulissenzapfen hineinragt. Mit oben und unten sowie seitlich außen und seitlich innen sind Ausrichtungen innerhalb des Koordinatensystems des Kraftfahrzeug-Dachmoduls zu verstehen, das in montiertem Zustand des Kraftfahrzeug-Dachmoduls in einem Dachbereich eines Kraftfahrzeugs dem entsprechenden Fahrzeug-Koordinatensystem entspricht. Nach oben oder nach unten bedeutet demzufolge in Fahrzeughochrichtung nach oben oder nach unten, nach innen oder nach außen bedeutet in Fahrzeugquerrichtung zur Fahrzeugmitte hin oder von der Fahrzeugmitte weg und in Längsrichtung bedeutet in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne oder nach hinten.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Kulissenzapfen zylindrisch gestaltet und gleitbeweglich in dem U-Profil geführt. Das U-Profil besteht vorzugsweise aus Metall. Der Kulissenzapfen ist mit einer Gleitoberfläche versehen, die vorzugsweise durch einen Kunststoff mit geeigneten und auf das Metall des U-Profils abgestimmten Gleiteigenschaften gebildet ist. Hierzu kann der Kulissenzapfen insgesamt aus dem entsprechenden Kunststoff hergestellt oder lediglich im Bereich seiner Oberfläche beschichtet oder in anderer Art und Weise mit der Gleitoberfläche versehen sein.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.
- 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebssystems für ein teilweise dargestelltes, bewegliches Dachteil,
- 2 das Antriebssystem nach 1 in anderer Funktionsstellung,
- 3 das Antriebssystem nach 1 unter Weglassung einer dachmodulfesten Führungsschiene,
- 4 das Antriebssystem nach 3 in der Funktionsstellung gemäß 2,
- 5 einen Längsschnitt durch die Führungsschiene des Antriebssystems gemäß 2 in vergrößerter Darstellung,
- 6 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie VI-VI durch die Führungsschiene gemäß 5,
- 7 in vergrößerter, perspektivischer Darstellung einen Teilbereich des Antriebssystems gemäß 1,
- 8 in vergrößerter, perspektivischer Darstellung einen Teilbereich des Antriebssystems gemäß 2 und
- 9 in vergrößerter Darstellung den Teilbereich des Antriebssystems gemäß 7 unter Weglassung der Führungsschiene.
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Ein Kraftfahrzeug-Dachmodul für einen Personenkraftwagen weist ein bewegliches Dachteil 1 auf. Das Kraftfahrzeug-Dachmodul ist in montiertem Zustand in einem Dachbereich des Personenkraftwagens fahrzeugfest montiert. Das Kraftfahrzeug-Dachmodul weist ein bewegliches Dachteil 1 auf, das in einer Schließstellung eine Dachöffnung zu einem Fahrzeuginnenraum hin verschließt. Das Dachteil 1 ist aus der Schließstellung in eine schräg nach hinten aufgestellte Lüfterstellung ausstellbar. Zudem ist das Dachteil 1 in eine Öffnungsstellung überführbar, indem das Dachteil 1 nach oben ausgehoben und in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten über einen feststehenden Dachbereich des Kraftfahrzeug-Dachmoduls hinweg verlagert wird. Dadurch ist die Dachöffnung des Kraftfahrzeug-Dachmoduls freigegeben, so dass der Fahrzeuginnenraum im Bereich der Dachöffnung nach oben hin offen ist.
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Zur Verlagerung des Dachteiles 1 zwischen der Schließstellung, der Lüfterstellung und der Öffnungsstellung ist ein Antriebssystem vorgesehen, das nachfolgend anhand der 1 bis 9 näher beschrieben ist.
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Das Antriebssystem weist auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Dachteiles 1 zwei Antriebsseiten auf, von denen anhand der 1 bis 9 lediglich die - in normaler Fahrtrichtung des Personenkraftwagens gesehen - linke Antriebsseite dargestellt ist. Die entsprechend gegenüberliegende Antriebsseite ist spiegelsymmetrisch zu einer vertikalen Fahrzeugmittellängsebene, im Übrigen jedoch identisch zu der dargestellten linken Antriebsseite, ausgeführt. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auch bezüglich der nicht dargestellten rechten Antriebsseite auf die Ausführungen zu den 1 bis 9 verwiesen.
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Das Kraftfahrzeug-Dachmodul weist einen Trägerrahmen auf, von dem in den 1 und 2 sowie 5 bis 8 jeweils lediglich eine Führungsschiene 6 gezeigt ist, die dachmodulfest in den Trägerrahmen integriert und demzufolge in montiertem Zustand des Kraftfahrzeug-Dachmoduls fahrzeugfest angeordnet ist. Die Führungsschiene 6 weist wenigstens einen Führungskanal auf, in dem ein vorderer Führungsschlitten 3, eine hintere Ausstellmechanik 4 und ein Steuerschlitten 5 geführt sind. Die Führungsschiene 6 wie auch der wenigstens eine in der Führungsschiene 6 integrierte Führungskanal erstrecken sich in Längsrichtung des Kraftfahrzeug-Dachmoduls und damit auch in Längsrichtung des zugehörigen Trägerrahmens und in montiertem Zustand des Kraftfahrzeug-Dachmoduls in Längsrichtung des Personenkraftwagens.
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Das Dachteil 1 ist im Bereich jeder Antriebsseite an einem Seitenrandbereich über Schraubverbindungen an einem Trägerprofil 2 befestigt, das frontseitig um eine in Querrichtung erstreckte Schwenkachse an dem Führungsschlitten 3 schwenkbeweglich gelagert ist. Das Trägerprofil 2 weist einen unteren Längsrand auf, der rechtwinklig seitlich nach außen abgekröpft ist und einen nicht näher bezeichneten Führungssteg bildet. Der Führungssteg des Trägerprofils 2 wirkt mit einem nicht näher bezeichneten Führungshebel der hinteren Ausstellmechanik 4 zusammen. Zwischen dem vorderen Führungsschlitten 3 und der hinteren Ausstellmechanik 4 ist in der Führungsschiene 6 ein Steuerschlitten 5 längsverfahrbar gelagert. Der Steuerschlitten 5 wird durch einen nicht dargestellten Antriebsübertragungsstrang, vorliegend in Form eines Gewindesteigungskabels, in Längsrichtung der Führungsschiene 6 verfahren, der an dem Steuerschlitten 5 angreift. Der Antriebsübertragungsstrang ist in einem Führungskanal der Führungsschiene 6 verlegt und wird durch einen zentralen Antrieb angetrieben, der im Bereich einer Frontseite des Trägerrahmens des Kraftfahrzeug-Dachmoduls angeordnet ist. Der Antrieb weist einen elektrischen Antriebsmotor sowie ein zugeordnetes Getriebe auf, das den Antriebsübertragungsstrang antreibt. Der Antriebsübertragungsstrang für den Steuerschlitten 5 und ein gegenüberliegender Antriebsübertragungsstrang für den gegenüberliegenden Steuerschlitten 5 werden mittels des Antriebs synchron zueinander angetrieben, um eine synchrone Verlagerung der beiden Steuerschlitten 5 der gegenüberliegenden Antriebsseiten wie auch der Führungsschlitten 3 und der Ausstellmechaniken 4 zu erzielen.
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Um eine Kopplung der hinteren Ausstellmechanik 4 mit einer Verfahrbewegung des Steuerschlittens 5 bzw. ein positionsabhängiges Arretieren der hinteren Ausstellmechanik 4 relativ zur Führungsschiene 6 zu erzielen, weist die hintere Ausstellmechanik 4 ein Koppelprofil 7 auf, das sich von einer Frontseite der hinteren Ausstellmechanik 4 aus in Richtung des vorderen Führungsschlittens 3 und in Richtung des Steuerschlittens 5 entlang der Führungsschiene 6 erstreckt. Das Koppelprofil 7 ist als längserstrecktes, im Wesentlichen geradliniges Hohlprofil ausgeführt, das zu einer Unterseite hin offen ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Koppelprofil, wie anhand der 6 erkennbar ist, eine umgedrehte U-Form auf, wodurch das Koppelprofil 9 eine nach unten offene Kulissennut bildet. Das Koppelprofil 7 ragt frei nach vorne von einem entsprechenden Trägerkörper der hinteren Ausstellmechanik 4 ab, wie anhand der 3 und 4 erkennbar ist. An einem vorderen Stirnendbereich ist das Koppelprofil 7 mit einer etwa rechtwinklig nach außen erstreckten Krümmung 11 (7 bis 9) versehen. Eine außenseitige Stirnfläche dieser Krümmung 11 ist mit einem Rastelement 10 versehen, das als Kunststoffgleitstein ausgeführt ist. Dem Rastelement 10 ist im Bereich einer Seitenwand eines entsprechenden Führungskanals der Führungsschiene 6, in dem das Koppelprofil 7 geführt ist, eine Raststelle 8 in Form einer Rastaussparung zugeordnet, deren Abmessungen derart auf das Rastelement 10 abgestimmt sind, dass das Rastelement 10 formschlüssig in Querrichtung der Führungsschiene 6 in die Raststelle 8 eintauchen kann (siehe 2, 4, 8). Während einer Längsverlagerungsbewegung des Koppelprofils 7 gleitet das Rastelement 10 mit seiner außen liegenden Stirnfläche an einer Innenfläche der Seitenwand des Führungskanals der Führungsschiene 6 entlang, so lange das Rastelement 10 sich nicht auf Höhe der Raststelle 8 befindet.
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In die Kulissennut des Kulissenprofils 7 ragt von unten her ein Kulissenzapfen 9 hinein, der zylindrisch ausgeführt ist und von einem Trägerabschnitt des Steuerschlittens 5 aus nach oben abragt. Der Kulissenzapfen 9 ist gleitbeweglich in der Kulissennut des Koppelprofils 7 geführt. Der Trägerabschnitt ist einstückiger Teil des Steuerschlittens 5 und ragt von einem Grundkörper des Steuerschlittens 5 aus seitlich nach außen in den Führungskanal der Führungsschiene 6 hinein, in der das Koppelprofil 7 positioniert ist.
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Der Kulissenzapfen 9 ist gegenüber einer Längsflucht der Kulissennut des Koppelprofils 7 geringfügig seitlich nach außen versetzt, solange das Rastelement 10 des Koppelprofils 7 an der Innenfläche der Seitenwand des Führungskanals der Führungsschiene 6 in Längsrichtung entlanggleitet. Wie anhand der 7 erkennbar ist, ist der Kulissenzapfen 9 in dieser Stellung im Bereich der Krümmung 11 so positioniert, dass er an schräg oder quer erstreckten Abschnitten der Krümmung 11 des Koppelprofils 7 anliegt und demzufolge bei einem Verfahren des Steuerschlittens 5 in Längsrichtung der Führungsschiene 6 das Koppelprofil 7 in beiden Richtungen mitnimmt. Aufgrund der Anlage des Kulissenzapfens 9 an einem hinteren Wandungsabschnitt der Krümmung 11 übt der Kulissenzapfen 9 auf diesen Wandungsabschnitt der Krümmung 11 des Koppelprofils 7 zusätzlich zu einer Schubkraft in Längsrichtung der Führungsschiene 6 auch eine Druckkraft in Querrichtung aus, die das Rastelement 10 an der Innenfläche der Seitenwand des Führungskanals der Führungsschiene 6 gedrückt hält. Sobald das Rastelement 10 bei einer entsprechenden Verschiebebewegung die Raststelle 8 erreicht, drückt die Druckkraft des Kulissenzapfens 9 den gekrümmten Stirnendbereich des Koppelprofils 7 zwangsläufig nach außen und in die Rastaussparung der Raststelle 8 hinein. Hierdurch ist das Koppelprofil 7 in Längsrichtung der Führungsschiene 6 arretiert. Gleichzeitig fluchtet die Kulissennut nun derart mit dem Verfahrweg des Kulissenzapfens 9, dass der Kulissenzapfen 9 in der Kulissennut des Koppelprofils 7 entlanggleiten kann (siehe insbesondere 8). Der Kulissenzapfen 9 ermöglicht demzufolge ein Verfahren des Steuerschlittens 5 in Richtung der hinteren Ausstellmechanik 4, wodurch das Trägerprofil 2 nach hinten verlagert werden kann, um das Dachteil 1 in die Öffnungsstellung zu überführen. Gleichzeitig hält der Kulissenzapfen 9 bei seiner Gleitbewegung entlang der äußeren Seitenwand des Koppelprofils 7 und damit der Kulissennut den Stirnendbereich des Koppelprofils 7 in der Rastaussparung der Raststelle 8, da der Kulissenzapfen 9 bei seiner Längsverfahrbewegung innerhalb der Kulissennut permanent an der äußeren Seitenwand des Koppelprofils 7 in Anlage bleibt.
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Sobald der Steuerschlitten 5 wieder nach vorne zurückverfahren wird, gleitet auch der Kulissenzapfen 9 wieder in Richtung der Krümmung 11 des vorderen Stirnendbereichs des Koppelprofils 7 und zieht beim Auftreffen auf die vordere Seitenwand der Krümmung 11 des Koppelprofils 7 zwangsläufig das Koppelprofil 7 wieder aus der Rastaussparung der Raststelle 8 heraus, wodurch das Koppelprofil 7 freikommt und gemeinsam mit dem Kulissenzapfen 9 nach vorne mitbewegt werden kann. Hierdurch kann das Trägerprofil 2 wieder in seine Schließstellung überführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013216292 A1 [0002]
