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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einstellen einer Displayanordnung für ein Fahrzeugdach. Die Erfindung betrifft weiter ein Fahrzeugdach für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.
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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.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einstellen einer Displayanordnung für ein Fahrzeugdach zu schaffen, die jeweils ein zuverlässiges und sicheres Ausbilden einer gewünschten Einstellung der Displayanordnung ermöglichen und zudem zu einem kostengünstigen und komfortablen Kraftfahrzeug beitragen können.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einstellen einer Displayanordnung für ein Fahrzeugdach umfasst eine erste Hebelmechanik und eine zweite Hebelmechanik, die mit der Displayanordnung koppelbar sind, wobei die erste Hebelmechanik zum Einstellen eines vorgegebenen Ausrichtungswinkels der Displayanordnung und die zweite Hebelmechanik zum Verfahren sowie zum Auf- und Einschwenken der Displayanordnung ausgebildet sind. Die erste Hebelmechanik weist ein erstes Antriebskabel, einen Stellhebel mit einer Steuerkurve und ein Führungselement auf, die miteinander gekoppelt und mittels einer ersten Antriebseinheit elektrisch verfahrbar sind, sodass das Führungselement relativ zu dem Stellhebel entlang der Steuerkurve bewegbar ist. Die zweite Hebelmechanik weist ein zweites Antriebskabel, einen Antriebsschlitten und eine Displayhebelanordnung auf, die miteinander gekoppelt und mittels einer zweiten Antriebseinheit elektrisch verfahrbar sind. Die zweite Hebelmechanik ist mittels des Antriebsschlittens mit der ersten Hebelmechanik gekoppelt, sodass der Antriebsschlitten relativ zu dem Stellhebel und dem Führungselement bewegbar ist, sodass mittels der ersten Hebelmechanik der Stellhebel zum Einstellen eines vorgegebenen Ausrichtungswinkels der Displayanordnung unabhängig von einer Position der Displayanordnung, die mittels der zweiten Hebelmechanik eingestellt ist, verfahrbar ist.
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Mittels der beschriebenen Vorrichtung ist ein komfortables und zuverlässiges Einstellen einer gewünschten Position einer Displayanordnung möglich, welche zudem kostengünstig realisierbar und platzsparend in den Aufbau eines Fahrzeugdachs für ein Kraftfahrzeug integrierbar ist.
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Die Vorrichtung realisiert eine elektrisch betätigbare Mechanik zum Schwenken und Verfahren einer Displayanordnung, welche ein bequemes Absenken, Ausrichten und Einstellen eines Displays in einem Fahrzeuginnenraum ermöglicht. Mittels der zweiten Hebelmechanik und einer mit dieser koppelbaren zweiten Antriebseinheit kann die Displayanordnung kontrolliert und zuverlässig ein- und ausgeschwenkt und verfahren werden, um eine gewünschte Schwenk- oder Hub-Position der Displayanordnung auszubilden. Mittels der ersten Hebelmechanik und einer mit dieser koppelbaren ersten Antriebseinheit kann jederzeit und unmittelbar die Schwenk- oder Hub-Position der Displayanordnung, die mittels der zweiten Hebelmechanik eingestellt wurde, verändert und im Sinne einer Feineinstellung manipuliert oder nachjustiert werden.
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Die beschriebene Vorrichtung mit der ersten und zweiten Hebelmechanik kann insbesondere kostengünstig und platzsparend realisiert werden, sodass ein Bauraumbedarf in einem Fahrzeuginnenraum gering gehalten werden kann. Die Vorrichtung kann insbesondere in einem Fahrzeugdach integriert sein oder an einem solchen angeordnet sein und dennoch eine komfortable Kopfbewegungsfreiheit in dem Fahrzeuginnenraum ermöglichen. Auf diese Weise kann zu einer hochwertigen Unterhaltungsmöglichkeit in einem Kraftfahrzeug beigetragen werden.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung sind der Stellhebel als Verstellkulisse und die Steuerkurve als Kulissenausnehmung ausgebildet, die sich in Bezug auf eine Längsachse der Vorrichtung länglich durch die Verstellkulisse erstreckt und zwei einander abgewandte Endabschnitte aufweist. In Bezug auf eine Ebene senkrecht zu der Längsachse sind die Endabschnitte der Kulissenausnehmung der Verstellkulisse vertikal versetzt zueinander ausgebildet. Das Führungselement weist gemäß der Weiterbildung ein Kopplungselement auf, das innerhalb der Kulissenausnehmung der Verstellkulisse führbar angeordnet ist, sodass eine Bewegung des Führungselements entlang der Kulissenausnehmung eine horizontale und eine vertikale Bewegungskomponente umfasst.
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Mittels einer solchen Weiterbildung kann auf einfache und kostengünstige Weise eine lineare Bewegung des ersten Antriebskabels und des daran befestigten Stellhebels entlang der Längsachse in eine vertikale Hubbewegung des Führungselements und damit der Displayanordnung umgewandelt werden, welche einen vorgebbaren Einstellungsbereich eines Ausrichtungswinkels ermöglicht. Der vertikale Versatz und die damit ermöglichte Hubbewegung geben dann den zum Einstellen des Ausrichtungswinkels möglichen Winkelbereich vor. Vorzugsweise wird mittels des Stellhebels beziehungsweise mittels der Verstellkulisse ein vertikaler Versatz von 6 mm bis 8 mm bereitgestellt, welcher eine Winkelverstellung des Ausrichtungswinkels der Displayanordnung von bis zu 15° ermöglicht.
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Im Rahmen dieser Beschreibung bezeichnen Begriffe, wie „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“ sowie „vertikal“ und „horizontal“ Richtungsangaben, welche sich auf einen betriebsgemäßen Einsatz in einem betriebsbereiten 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 vertikale Hubbewegung oder Bewegungskomponente bezieht sich somit auf eine Richtung von oben nach unten oder umgekehrt, während eine horizontale Bewegungskomponente in einer Ebene erfolgt, die im Wesentlichen senkrecht zu der Vertikalen oder parallel zu dem Fahrzeugdach ist.
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In einem eingeklappten Zustand befindet sich die Displayanordnung beziehungsweise das Display hinsichtlich seiner Haupterstreckungsebene vorzugsweise parallel zu dem Fahrzeugdach unterhalb oder hinterhalb, beispielsweise eines öffenbaren Rollos, sodass ein Ausklappen oder Aufschwenken in Richtung des Fahrzeuginnenraums erfolgt, indem das Display mittels der zweiten Hebelmechanik um eine oder mehrere Schwenkachsen umgeklappt wird und in einem ausgeklappten Zustand beispielsweise vertikal in den Fahrzeuginnenraum ausgerichtet ist. Mittels der ersten Hebelmechanik kann nun eine zuverlässige und komfortable Feineinstellung des Displays erfolgen, indem mittels Antreiben des Stellhebels eine Neigung des vertikal ausgerichteten Displays ausgebildet wird. Auf diese Weise ist ein gewünschter Ausrichtungswinkel des Displays einstellbar und es kann zu einem besonders angenehmen und komfortablen Unterhaltungsprogramm beigetragen werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung ist das Führungselement als Kulissenführung mit einer Kulissenausnehmung ausgebildet, die sich in Bezug auf eine Längsachse der Vorrichtung länglich durch die Kulissenführung erstreckt. Die erste Hebelmechanik weist ferner ein Kulissenelement auf, das mit der Displayhebelanordnung der zweiten Hebelmechanik gekoppelt und innerhalb der Kulissenausnehmung der Kulissenführung führbar angeordnet ist. Die Ausführung des Stellhebels und/oder des Führungselements als Kulissenkomponenten ermöglichen eine kostengünstige und zudem zuverlässige Funktionalität der zusammenwirkenden Mechaniken und tragen zu einer kontrollierten und sicheren Bewegungsabfolge bei. Eine Manipulation der Displayneigung oder Justage des Ausrichtungswinkels der Displayanordnung kann daher durch eine kontrolliert vorgegebene Schwenkbewegung entlang einer jeweiligen Kulissenbahn oder Führungsbahn innerhalb einer jeweiligen Führungsschiene erfolgen.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung ist der Stellhebel mittels Spritzgießens an dem ersten Antriebskabel ausgebildet. Auf diese Weise kann der Stellhebel kostengünstig und mit vorgegebener Geometrie ausgestaltet und besonders platzsparender Aufbau der Vorrichtung realisiert werden. Der Stellhebel wird zum Beispiel an das erste Antriebskabel angespritzt oder um dieses herum umspritzt und bildet ohne zusätzliche Komponenten eine sichere und zuverlässige Kopplung aus. Die erste Hebelmechanik ist zum Beispiel bezogen auf einen an einem Fahrzeugdach montierten Zustand einem Heckbereich des Fahrzeugdachs zugeordnet, während die zweite Hebelmechanik einem Frontbereich des Fahrzeugdachs zugewandt ist. Die jeweiligen Antriebseinheiten können daher mit einem entsprechenden Rahmenteil der Fahrzeugdachkonstruktion vorne und hinten gekoppelt sein und einen besonders flachen und schmalen Aufbau der Vorrichtung realisieren, welcher lediglich einen geringen Bauraumbedarf in einem Fahrzeuginnenraum benötigt.
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Mittels der Vorrichtung ist eine Mechanik mit elektrisch verstellbarer Kulissenführung ausbildbar, die im Vergleich zu konventionellen Konzepten, die zum Beispiel ein Verschwenken eines Displays mit einem auf der Rückseite des Displays angebrachten Getriebemotors mit Planetenstufen ermöglichen, einige Vorteile bietet. Insbesondere ein Platzbedarf in einer vertikalen Richtung kann gering gehalten werden, sodass eine Parkposition der Displayanordnung nicht so nahe an den Kopfkreisen von Fahrzeuginsassen liegt und eine Sicht nach vorne nicht oder weniger eingeschränkt wird. Außerdem können Anforderungen in Bezug auf eine Unfallsicherung der Displayanordnung entschärft werden, da wirkende Trägheitskräfte von den Hebelmechaniken aufgenommen oder kompensiert werden, sodass ein zusätzliches Bauteil zum Abbremsen oder Blockieren einsparbar ist. Darüber hinaus ermöglicht die beschriebene Vorrichtung aufgrund des einfachen und übersichtlichen Aufbaus der zusammenwirkenden Hebelmechaniken ein Einsparen von Gewicht, welches insbesondere in Bezug auf einen Unfall ein gefährliches Zusatzgewicht realisieren würde. Auch kann eine beweglich geführte Stromzuführung zusätzlich zu einer Datenleitung eingespart werden und es können die relativ hohen Kosten eines Getriebemotors vermieden werden. Die erste und die zweite Hebelmechanik können insbesondere mittels einfacher Elektroantriebe betätigt werden, sodass zum Beispiel zum Einstellen und Ausrichten der Displayanordnung auch keine Linearantriebe erforderlich sind und ein besonders platzsparender Aufbau realisiert werden kann.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung ist die Steuerkurve des Stellhebels in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Einstellgeschwindigkeit zum Einstellen eines vorgegebenen Ausrichtungswinkels der Displayanordnung ausgebildet. Die Stellkurve des Stellhebels ist zum Beispiel als schräge Reliefbahn oder Kulissenbahn mit vorgegebener Länge ausgebildet und weist an den einander abgewandten Endabschnitten einen vorgegebenen vertikalen Versatz auf, welcher eine entsprechende Hubbewegung ermöglicht. Bei vergleichbarem vertikalen Versatz kann eine relativ schnelle Einstellung eines gewünschten Neigungs- oder Ausrichtungswinkels der Displayanordnung mit einer entsprechend kurzen Stellkurve erfolgen, während ein sanftes und verhältnismäßig ruhiges Einstellen einer bevorzugten Winkelposition der Displayanordnung mit einer längeren Stellkurve erreichbar ist. Die erste Antriebseinheit und die Stellkurve des Stellhebels sind insbesondere so aufeinander abgestimmt ausgebildet, dass die Displayanordnung mit einer vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit schwenkbar ist. Vorzugsweise wird das erste Antriebskabel mit einer Geschwindigkeit von 75 mm/s entlang einer Führungsschiene angetrieben, welche eine sanfte und fließende Winkelverstellung der Displayanordnung ermöglicht.
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Gemäß einer Weiterbildung umfasst die Vorrichtung einen ersten und einen zweiten Schwenkhebel, die jeweils schwenkbar mit dem Führungselement gekoppelt sind und die dazu ausgebildet sind, das Führungselement in Abhängigkeit von einer Relativbewegung entlang der Steuerkurve des Steuerhebels zu verschwenken. Die Schwenkhebel sind ferner drehbar mit ortsfesten Lagerstellen gekoppelt, die innerhalb einer Führungsschiene angeordnet sind, sodass ein Aufstellen und Einstellen des Führungselements gemäß der Steuerkurve des Steuerhebels möglich ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst die Vorrichtung eine erste Antriebseinheit, die einen Elektromotor aufweist, der zum Verfahren des Stellhebels mit dem ersten Antriebskabel gekoppelt ist. Die beschriebene Vorrichtung kann mittels eines einfachen und kostengünstigen Elektromotors betrieben werden, welcher zudem noch platzsparend in einem Heckbereich des Fahrzeugdachs anordenbar ist. Es kann somit auf einen Getriebemotor mit angetriebenen Steigungskabeln, die über zugehörige Führungskanäle eine lineare Bewegung erzeugen, verzichtet werden. Dies ermöglicht das Einsparen von benötigtem Bauraum und trägt zudem zu einer verringerten Geräuschemission bei. Entsprechend kann auch die zweite Antriebseinheit der zweiten Hebelmechanik einen Elektromotor umfassen, der zum Verfahren des Antriebsschlittens mit dem zweiten Antriebskabel gekoppelt ist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung weist die zweite Hebelmechanik einen Kulissenschlitten auf, der mit dem Antriebsschlitten koppelbar und mittels des Antriebsschlittens verfahrbar ist und der mit dem Führungselement der ersten Hebelmechanik gekoppelt ist, sodass der Kulissenschlitten relativ zu dem Führungselement bewegbar ist.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Vorrichtung weist die Displayhebelanordnung einen Hauptlenker und einen Kipphebel zum Anbinden der Displayanordnung auf, die schwenkbar miteinander gekoppelt sind, wobei der Kipphebel ferner schwenkbar mit dem Antriebsschlitten und der Hauptlenker mit dem Führungselement gekoppelt ist, sodass der Hauptlenker relativ zu dem Führungselement bewegbar ist.
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Mittels der beschriebenen Weiterbildungen ist eine zuverlässige und sichere Kopplung der ersten und zweiten Hebelmechanik realisierbar, die ein komfortables und platzsparendes Einstellen der Displayanordnung ermöglicht. Der Kipphebel weist ferner vorzugsweise mehrere Displayhalterelemente auf, die ein zuverlässiges Halten des Displays beziehungsweise der Displayanordnung ermöglichen.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist die Vorrichtung einen Verriegelungshebel und eine Verriegelungskulisse auf, die mit einer Hauptlenkerführung der zweiten Hebelmechanik gekoppelt und dazu ausgebildet sind, eine Position des Antriebsschlittens relativ zu der Displayhebelanordnung zu ent- und verriegeln. Auf diese Weise kann ein sicheres und zuverlässiges Verfahren und Verschwenken der Displayanordnung ermöglicht werden. Beispielsweise umfasst der Verriegelungshebel ein Kopplungselement in Form eines Verriegelungsbolzens, welcher in einer bestimmten Position des Antriebsschlittens in eine dafür vorgesehene Ausnehmung einrastet und einen stabilen und sicheren Halt der Displayanordnung ausbildet. Die Position kann zum Beispiel eine Parkposition realisieren, in welcher die Displayanordnung eingeklappt ist, oder eine Betriebsposition ausbilden, in welcher die Displayanordnung in Richtung des Fahrzeuginnenraums ausgeklappt ist.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrzeugdach umfasst zwei Führungsschienen, die in Bezug auf eine Längsachse des Fahrzeugdachs auf gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugdachs 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, wie ein Rollo oder einen Schiebehimmel, ausgebildet sind. Insbesondere können die erste und zweite Hebelmechanik innerhalb einer gemeinsamen Führungsschiene angeordnet sein, sodass sich zum Beispiel das erste und das zweite Antriebskabel auf gegenüberliegenden Seiten einer jeweiligen Führungsschiene einen gemeinsamen Kabelkanal teilen.
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In Bezug auf ein Fahrzeugdach kann die Vorrichtung insbesondere eine doppelte Anzahl der beschriebenen Komponenten umfassen, die hinsichtlich einer 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, sofern zutreffend, sämtliche zuvor beschriebenen Merkmale und Eigenschaften der Vorrichtung auch für das Fahrzeugdach offenbart und umgekehrt.
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Mittels dem Fahrzeugdach und der Vorrichtung ist ein komfortables Dachsystem realisierbar, welches beispielsweise einen verfahrbaren Glasdeckel oder ein Festglasdach mit zugeordnetem Rollomodul aufweist, das sich mit der Vorrichtung zum Beispiel Rahmenteile und Führungsschienen teilt. Antriebseinheiten für die zweite Hebelmechanik und das Rollo sind beispielsweise in einem vorderen Rahmenteil integriert. Eine Winkelverstellung der Displayanordnung mittels der ersten Hebelmechanik erfolgt kostengünstig mit einem Elektroantrieb. Dieser kann zum Beispiel an einem hinteren Rahmenteil angebracht sein. Die Antriebskabel der beiden Hebelmechaniken können insbesondere im selben Kabelkanal laufen.
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Mittels der Verstellkulisse, welche in einer bevorzugten Form als Umspritzung des ersten Antriebskabels den Steuerhebel mit einer schrägen Steuerkurve realisiert, ist eine verstellbare Kulissenführung ausbildbar, mittels der über ein Prinzip einer Kreuzkulisse eine Lagerachse der zweiten Hebelmechanik kontinuierlich und unmittelbar in jeder Verfahrposition der Displayanordnung im Ausrichtungswinkel verstellt werden kann. Eine horizontale X-Bewegung des ersten Antriebskabels wird unmittelbar in eine vertikale Z-Bewegung der Lagerachse umgewandelt. Das bevorzugt als Kulissenführung ausgebildete Führungselement folgt einer Bewegung angenähert einem Parallelogramm entsprechend einer vorgegebenen Wölbung der Steuerkurve des Steuerhebels, welche bevorzugt als Kulissenbahn in der Verstellkulisse realisiert ist. Darüber hinaus sind aber andere Bauformen, wie eine Schubkurbel oder eine einfache Drehachse in einem vorderen Bereich denkbar. Das beschriebene Verstellprinzip kann auch auf eine zweite Lagerachse angewendet werden. Die Verstellkulisse beinhaltet kurze Leerwege aufgrund eines Wendelversatzes oder vorgegebener Toleranzen. Mittels der Vorrichtung wird im Vergleich zu konventionellen Kippmechanismen für eine Displayanordnung eine Drehachse gelöst und in eine Kulisse überführt und somit ein Freiheitsgrad bei einem Einstellen der Displayanordnung dazu gewonnen. Eine Betätigungszeit der mittels der ersten Hebelmechanik ansteuerbaren Winkelverstellung beträgt zum Beispiel eine Sekunde und ist auf einen jeweiligen Anwendungsfall mittels Vorgaben an die erste Antriebseinheit und/oder die erste Hebelmechanik variierbar.
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In Bezug auf gegenwärtige Ausgestaltungen von Fahrzeugdächern und Displayanordnungen ist eine Kosteneinsparung durch Verwendung eines einfachen Elektroantriebs möglich und zudem kann ein vertikaler Packagegewinn von etwa 10-30 mm je nach Ausführung der Displayanordnung erreicht werden. Weitere Anforderungserleichterungen bestehen hinsichtlich einer Crash-Auslegung und außerdem kann ein geringeres Betätigungsgewicht realisiert werden, das einen Einsatz einfacher und schwächerer Elektromotoren ermöglicht.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Einstellen einer Displayanordnung für ein Fahrzeugdach umfasst ein Betätigen einer zweiten Hebelmechanik mittels Verfahren eines zweiten Antriebskabels und eines an dem zweiten Antriebskabel gekoppelten Antriebsschlittens, der mittels einer schwenkbaren Displayhebelanordnung mit der Displayanordnung gekoppelt ist, und dadurch Schwenken der Displayanordnung und Ausbilden eines ausgeklappten Zustands der Displayanordnung. Das Verfahren umfasst weiter ein Betätigen einer ersten Hebelmechanik mittels Verfahren eines ersten Antriebskabels und Bewegen eines an dem ersten Antriebskabel gekoppelten Stellhebels, das mittels eines Führungselements mit der Displayanordnung gekoppelt ist, und dadurch Einstellen eines vorgegebenen Ausrichtungswinkels der Displayanordnung unabhängig von dem ausgebildeten ausgeklappten Zustand der Displayanordnung.
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Mittels der beschriebenen Verfahren ist ein zuverlässiges und sicheres Ausbilden einer gewünschten Einstellung der Displayanordnung möglich und es kann zudem zu einem kostengünstigen und komfortablen Kraftfahrzeug beigetragen werden. Das Verfahren ist insbesondere mittels einer Ausgestaltung der zuvor beschriebenen Vorrichtung durchführbar, sodass, sofern zutreffend, sämtliche beschriebenen Merkmale und Eigenschaften der Vorrichtung auch für das Verfahren offenbart sind und umgekehrt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugdach in einer perspektivischen Ansicht,
- 2 ein Ausführungsbeispiel eines Dachsystems für das Fahrzeugdach nach 1 mit einer Vorrichtung zum Einstellen einer Displayanordnung, und
- 3-16 Komponenten eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zum Einstellen einer Displayanordnung in verschiedenen Ansichten.
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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.
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1 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Fahrzeugdach 2, das einen Deckel 5 und eine Displayanordnung 7 aufweist. Der Deckel 5 ist zum Beispiel ein zum Fahrzeugdach 2 unbewegliches Festglaselement. Alternativ ist der Deckel 5 relativ zu dem Fahrzeugdach 2 beweglich, um wahlweise eine Öffnung in dem Fahrzeugdach 2 freizugeben und zu verschließen.
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2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Dachsystems für das Fahrzeugdach 2 nach 1, welches eine Vorrichtung 100 zum Einstellen der Displayanordnung 7 aufweist. Das Dachsystem weist ferner ein hinteres Rahmenteil 9 und in Bezug auf eine Längsachse L seitlich angebrachte Führungsschienen 8 auf, die mit dem Rahmenteil 9 gekoppelt sind. Außerdem weist das Dachsystem eine Verdunkelungsvorrichtung mit einem Rollo 4 auf, das mittels einer Antriebseinheit 6 in Richtung der Längsachse L auf- und abwickelbar ist.
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Das Dachsystem weist ferner eine erste Antriebseinheit 130 und eine zweite Antriebseinheit 140 auf, die vorzugsweise jeweils einen Elektromotor umfassen, mittels dessen jeweilige erste Antriebskabel 111 und zweite Antriebskabel 121 gekoppelt und antreibbar sind. Die erste Antriebseinheit 130 ist in oder an einem hinteren Rahmenteil 9 angeordnet und zum Antreiben einer ersten Hebelmechanik 110 der Vorrichtung 100 ausgebildet. Die zweite Antriebseinheit 140 ist in oder an einem vorderen Rahmenteil angeordnet und zum Antreiben einer zweiten Hebelmechanik 120 der Vorrichtung 100 ausgebildet.
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Im Rahmen dieser Beschreibung bezeichnen Begriffe, wie „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“ sowie „vertikal“ und „horizontal“ Richtungsangaben, welche sich auf einen betriebsgemäßen Einsatz der Vorrichtung 100 in einem betriebsbereiten Kraftfahrzeug 1 gemäß der 1 beziehen. Die beschriebene Displayanordnung 7 ist insbesondere für Fahrzeuginsassen auf der hinteren Sitzbank vorgesehen, welche mittels der beschriebenen Vorrichtung 100 bei Bedarf einfach und komfortabel abgesenkt und ausgerichtet werden kann.
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Die Längsachse L kann als Längsachse des Dachsystems, des Fahrzeugdachs 2, des Kraftfahrzeugs 1 und/oder der Vorrichtung 100 angesehen werden. In Bezug auf die in 2 mittig dargestellte Längsachse L weist das Dachsystem zwei Vorrichtungen 100 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet und mit einer jeweiligen Führungsschiene 8 gekoppelt sind. Im Folgenden wird lediglich eine Vorrichtung 100 auf einer Seite des Dachsystems beziehungsweise des Fahrzeugdachs 2 beschrieben. Die weitere Vorrichtung 100 besitzt einen entsprechend analogen Aufbau, welche hinsichtlich der Anordnung und Ausbildung der jeweiligen Komponenten spiegelsymmetrisch zu verstehen ist.
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3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Aufbau der ersten Hebelmechanik 110 der Vorrichtung 100, welche das erste Antriebskabel 111 und eine daran befestigte Verstellkulisse 112 aufweist, die zum Beispiel mittels Anspritzen an dem ersten Antriebskabel 111 ausgebildet ist. Die Verstellkulisse 112 weist eine Kulissenausnehmung 112k auf, die eine Steuerkurve ausbildet und sich in Bezug auf die Längsachse L länglich durch die Verstellkulisse 112 erstreckt. Eine Kulissenführung 115 bildet ein Führungselement für die Displayanordnung 7 aus und weist eine Kulissenausnehmung 115k auf, die sich als länglich ausgebildete Ausnehmung durch die Kulissenführung 115 erstreckt. An dem Führungselement 115 sind ein erster und ein zweiter Schwenkhebel 116 und 117 beabstandet voneinander angeordnet und schwenkbar mit dem Führungselement 115 gekoppelt. Somit ist die Kulissenführung 115 mittels der Schwenkhebel 116, 117 in einem Kanal der Führungsschiene 8 verschwenkbar.
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Die zweite Hebelmechanik 120 weist das zweite Antriebskabel 121 auf, das mit dem Antriebsschlitten 122 gekoppelt ist Der Kulissenschlitten 129 ist mit der Kulissenführung 115 gekoppelt und relativ zu dieser verfahrbar. Die Kulissenführung 115 weist an einem der Verstellkulisse 112 zugewandten Ende ein Kopplungselement 132 auf, das führbar innerhalb der Kulissenausnehmung 112k der Verstellkulisse 112 angeordnet ist.
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Der Antriebsschlitten 122 ist mittels des zweiten Antriebskabels 121 oberhalb der Verstellkulisse 112 und oberhalb der Kulissenführung 115 verfahrbar. Beim Verfahren in Richtung der eingezeichneten Längsachse L koppelt der Antriebsschlitten 122 in einer vorgegebenen Position mit dem Kulissenschlitten 129 und nimmt diesen mit und treibt ihn mittels des Verriegelungshebels 143 vor sich her. An dem Antriebsschlitten 122 ist ferner ein Kipphebel 125 schwenkbar angeordnet, der wiederum schwenkbar mit einem Hauptlenker 123 gekoppelt ist und eine Displayhebelanordnung ausbildet. Der Kipphebel 125 weist eine Ausnehmung 125k auf, in die ein Kopplungselement 124 des Hauptlenkers 123 eingreift, sodass dieser relativ zu dem Kipphebel 125 vorgegeben bewegbar ist. An dem Kipphebel 125 sind zwei Displayhalter 127 angeordnet, welche ein Befestigen der Displayanordnung 7 an dem Kipphebel 125 ermöglichen.
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Der Hauptlenker 123 ist mittels eines Kulissenelements 114 mit der Kulissenführung 115 und dem Kulissenschlitten 129 gekoppelt. Das Kulissenelement 114 stellt ein Lager für den Hauptlenker 123 dar und ist innerhalb der Ausnehmung 115k der Kulissenführung 115 verfahrbar angeordnet. Die Vorrichtung 100 weist ferner einen Verriegelungshebel 143 auf, der mit einer Verriegelungskulisse 142 zusammenwirkt und die mit einer Hauptlenkerführung 126 der zweiten Hebelmechanik 120 gekoppelt sind (s.a. 4).
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4 zeigt eine Aufsicht auf die Vorrichtung 100. Der Verriegelungshebel 143 und die Verriegelungskulisse 142 sind dazu ausgebildet, eine Position des Antriebsschlittens 122 relativ zu der Displayhebelanordnung 123, 124, 125 zu ent- und verriegeln. Auf diese Weise kann ein sicheres und zuverlässiges Verfahren und Verschwenken der Displayanordnung 7 ermöglicht werden. Beispielsweise umfasst der Verriegelungshebel 143 ein Kopplungselement 144 in Form eines Verriegelungsbolzens, welcher in einer bestimmten Position des Antriebsschlittens 122 in eine dafür vorgesehene Ausnehmung einrastet und einen stabilen und sicheren Halt der Displayanordnung 7 ausbildet (s.a. 7). Die Position kann zum Beispiel eine Parkposition realisieren, in welcher die Displayanordnung 7 eingeklappt ist.
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Die 5A und 5B zeigen in einer Seitenansicht die Komponenten der ersten Hebelmechanik 110 in verschiedenen Positionen. Die Verstellkulisse 112 weist die Kulissenausnehmung 112k auf, welche eine Kulissenbahn mit vorgegebener Steuerkurve ausbildet. Die Kulissenbahn 112k weist zwei einander abgewandte Endabschnitte 112k1 und 112k2 auf, die vertikal zu einander versetzt sind und im Zusammenwirken mit der Kulissenführung 115 eine Winkeleinstellung der Displayanordnung 7 ermöglicht. Die Endabschnitte 112k1 und 112k2 sind vorzugsweise so ausgestaltet, dass ein vorgegebener Leerhub und Toleranzen berücksichtigt sind.
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5A zeigt die Verstellkulisse 112 in einer ersten Position, in welcher das Kopplungselement 132 der Kulissenführung 115 in dem Endabschnitt 112k2 angeordnet ist. Mittels Antreiben des ersten Antriebskabels 111 und Verfahren der Verstellkulisse 112 wird das Kopplungselement 132 der Kulissenführung 115 innerhalb der Kulissenausnehmung 112k geführt und die Kulissenführung 115 relativ zu der Verstellkulisse 112 bewegt bis sich da Kopplungselement 132 in dem Endabschnitt 112k1 befindet (s. 5B). Die Kulissenführung 115 folgt dem vorgegebenen Steuerverlauf der Kulissenausnehmung 112k und wird vertikal abgesenkt oder aufgerichtet und jeweils mittels der Schwenkhebel 116 und 117 verschwenkt. Gestrichelt gezeichnete Pfeile deuten die mögliche Umsetzung der horizontalen Bewegung des ersten Antriebskabels 111 und der Verstellkulisse 112 in eine vertikale Bewegung des Kulissenschlittens 114 und der Kulissenführung 115 an.
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Die 6A und 6B zeigen jeweils Komponenten der ersten und zweiten Hebelmechanik 110, 120 in einer perspektivischen Ansicht. Der Hauptlenker 123 weist an einem länglichen Abschnitt eine Ausnehmung 123a zum Anbringen des Kopplungselements 124 auf. Der Hauptlenker 123 weist ferner eine an dem länglichen Abschnitt angrenzende gebogene Struktur auf, in der die Kulissenführung 115 und der Kulissenschlitten 114 angeordnet sind. Außerdem weist der Hauptlenker 123 einen Kopplungsabschnitt auf, mit dem er mit einer Hauptlenkerführung 126 koppelbar ist, die eine Steuerkurve zum Führen des Hauptlenkers 123 aufweist.
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7 zeigt Komponenten der Vorrichtung 100 in einer weiteren perspektivischen Ansicht.
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Die 8 bis 10 zeigen jeweils Komponenten der ersten und zweiten Hebelmechanik 110, 120 in weiteren perspektivischen Ansichten, die verschiedene Positionen beim Einstellen der Displayanordnung 7 darstellen. 8 zeigt die Displayanordnung 7 in einem ausgeklappten Zustand, welcher mittels der zweiten Antriebseinheit 140, des Antriebsschlittens 12 und der zweiten Hebelmechanik 120 ausbildbar ist. Mittels Antreiben des zweiten Antriebskabels 121 kann der Hauptlenker 123 relativ zu dem Kipphebel 125 bewegt werden bis das Kopplungselement 124 einen Endabschnitt in der Ausnehmung 125k des Kipphebels 125 erreicht. Die Displayanordnung 7 kann somit aus einem eingeklappten, horizontalen Zustand in einen ausgeklappten vertikalen Zustand überführt werden.
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Mittels weiteren Betreibens des zweiten Antriebskabels 121 wird der Antriebsschlitten 122 mit dem Kulissenschlitten 129 gekoppelt und kann diesen vor sich hertreiben, sodass die ausgeklappte Displayanordnung 7 entlang der Kulissenführung 115 verfahren werden kann (s. 9).
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10 illustriert ein Einstellen eines Ausrichtungswinkels der Displayanordnung 7 mittels Betätigen der ersten Hebelmechanik 110. Mittels der ersten Antriebseinheit 130 wird das erste Antriebskabel 111 verfahren und die Verstellkulisse 112 in Richtung der Kulissenführung 115 bewegt. Auf diese Weise kann eine Ausrichtung der Displayhebelanordnung 123, 124, 125 geändert und eine gewünschte Neigung der Displayanordnung 7 eingestellt werden.
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Mittels der Displayhebelanordnung 123, 124, 125 und der zweiten Hebelmechanik 120 kann die Displayanordnung 7 ausgeschwenkt, verfahren und eingeschwenkt werden. Mittels der ersten Hebelmechanik 110 kann unabhängig von einer aufgeschwenkten Position der Displayanordnung 7 eine Feineinstellung eines Ausrichtungswinkels erfolgen und eine gewünschte Displayneigung eingerichtet werden.
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Die 11 bis 13 zeigen jeweils Komponenten der ersten und zweiten Hebelmechanik 110, 120 in Seitenansichten, die verschiedene Positionen beim Einstellen der Displayanordnung 7 darstellen. 11 zeigt zum Beispiel eine Position der Hebelmechaniken 110, 120, wie sie in 10 illustriert ist. 12 zeigt zum Beispiel eine Position der Vorrichtung 100, wie sie in 9 illustriert ist. 13 zeigt zum Beispiel eine Position der Vorrichtung 100, wie sie bei einem Einklappen oder Einschwenken der Displayanordnung 7 gegeben ist.
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Die 14A und 14B zeigen die Hebelmechaniken 110, 120 in einem vollständig eingeklappten oder eingeschwenkten Zustand, in welchem sich eine Haupterstreckungsrichtung der Displayanordnung 7 im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene parallel zum Fahrzeugdach 2 befindet. 14A zeigt eine Seitenansicht von innen beziehungsweise von einem Fahrzeuginnenraum aus, während 14B eine gegenüberliegende Seite der Hebelmechaniken 110, 120 von außen illustriert.
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Die 15 und 16 zeigen vertikale Querschnitte an verschiedenen Positionen entlang der Führungsschiene 8 in einer Ebene, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse L orientiert ist. 15 zeigt eine Schnittdarstellung im Bereich der Lagerstelle beziehungsweise des Kulissenschlittens 114. 16 zeigt eine Schnittdarstellung im Bereich des Antriebsschlittens 122. Anhand dieser Darstellungen ist zu erkennen, dass sich das erste Antriebskabel 111 und das zweite Antriebskabel 121 einen gemeinsamen Kabelkanal innerhalb der Führungsschiene 8 teilen. Ferner ist ein Kabelkanal 3 für ein Antriebskabel zum Bewegen des Rollos 4 vorgesehen. Darüber hinaus ist eine Steuerkurve 128 und eine Lagerachse 135 dargestellt, welche den Hauptlenker 123 mit dem Kulissenschlitten 114 durch die Ausnehmung 115k der Kulissenführung 115 koppelt.
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Die beschriebene Zuordnung einzelner Elemente zu der ersten oder zweiten Hebelmechanik 110 und 120 ist nicht zwingend und kann auch anders gegeben sein. Insgesamt weist die Vorrichtung 100 zusammenwirkende Hebel- und Führungselemente auf, die eine platzsparende Mechanik zum komfortablen und zuverlässigen Einstellen der Displayanordnung 7 ermöglichen.
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Mittels der Verstellkulisse 112, welche in einer bevorzugten Ausführungsform als Umspritzung an dem ersten Antriebskabel 111 ausgebildet ist und eine schräge Steuerkurve in Form einer Kulissenausnehmung 112k aufweist, ist eine verstellbare Kulissenführung 115 realisierbar, sodass über ein Prinzip einer Kreuzkulisse eine Lagerachse der zweiten Hebelmechanik kontinuierlich und unmittelbar in jeder Verfahrposition der Displayanordnung im Ausrichtungswinkel verstellt werden kann. Eine horizontale X-Bewegung des ersten Antriebskabels 111 wird unmittelbar in eine vertikale Z-Bewegung der Lagerachse beziehungsweise der Kulissenführung 115 und des daran befestigten Kulissenschlittens 114 umgewandelt. Die Kulissenführung 115 folgt einer Bewegung angenähert einem Parallelogramm entsprechend einer vorgegebenen Kulissenbahn der Ausnehmung 112k der Verstellkulisse 112.
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Die Verstellkulisse 112 beinhaltet in den Endabschnitten 112k1, 112k2 der Ausnehmung 112k kurze Leerwege mit vorgegebenen Toleranzen. Mittels der Vorrichtung 100 wird im Vergleich zu konventionellen Kippmechanismen für eine Displayanordnung eine Drehachse gelöst und in eine Kulisse überführt und somit ein Freiheitsgrad bei einem Einstellen der Displayanordnung 7 dazu gewonnen.
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In Bezug auf gegenwärtige Ausgestaltungen von Fahrzeugdächern und Displayanordnungen ist eine Kosteneinsparung durch Verwendung eines einfachen Elektroantriebs 130 möglich und zudem kann eine vertikale Platzersparnis von 10-30 mm je nach Ausführung der Displayanordnung 7 erreicht werden. Weitere Anforderungserleichterungen bestehen hinsichtlich einer Crash-Auslegung, da die bei einem Unfall auftretenden Kräfte durch die Hebelmechaniken 110, 120 aufgefangen oder kompensiert werden und kein zusätzliches Bauteil zum Blockieren einer Drehachse eingesetzt werden muss, wie es beispielsweise bei einem Getriebemotor mit Planetenradstufen der Fall ist. Darüber hinaus kann mittels des beschriebenen Aufbaus ein Gewicht der Vorrichtung 100 gering gehalten werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Fahrzeugdach
- 3
- Kabelkanal
- 4
- Rollo
- 5
- Deckel
- 6
- Antriebseinheit des Rollos
- 7
- Display
- 8
- Führungsschiene
- 9
- Rahmenteil
- 100
- Vorrichtung
- 110
- erste Hebelmechanik
- 111
- erstes Antriebskabel
- 112
- Stellhebel / Verstellkulisse
- 112k
- Ausnehmung der Verstellkulisse
- 112k1
- Endabschnitt der Ausnehmung der Verstellkulisse
- 112k2
- Endabschnitt der Ausnehmung der Verstellkulisse
- 114
- Kulissenelement
- 115
- Führungselement / Kulissenführung
- 115k
- Ausnehmung der Kulissenführung
- 116
- erster Schwenkhebel
- 117
- zweiter Schwenkhebel
- 120
- zweite Hebelmechanik
- 121
- zweites Antriebskabel
- 122
- Antriebsschlitten
- 123
- Hauptlenker
- 123a
- Ausnehmung des Hauptlenkers
- 124
- Kopplungselement des Hauptlenkers
- 125
- Kipphebel
- 125k
- Ausnehmung des Kipphebels
- 126
- Hauptlenkerführung
- 127
- Displayhalter
- 128
- Steuerkurve
- 129
- Kulissenschlitten
- 130
- erste Antriebseinheit
- 132
- Kopplungselement der Kulissenführung
- 135
- Lagerachse
- 140
- zweite Antriebseinheit
- 142
- Verriegelungskulisse
- 143
- Verriegelungshebel
- 144
- Kopplungselement des Verriegelungshebel
