DE102019100076A1

DE102019100076A1 - Fahrzeugdach-schneeentfernung

Info

Publication number: DE102019100076A1
Application number: DE102019100076.9A
Authority: DE
Inventors: Alyssa Chatten; Erick M. Lavoie; John R. Van Wiemeersch
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-01-08
Filing date: 2019-01-03
Publication date: 2019-07-11
Also published as: US20190210573A1; US10442409B2; CN110015268A

Abstract

Ein Dachträger für ein Fahrzeug und ein Betriebsverfahren, wobei die Längsträger und Querträger beide über eine Steuerschaltung automatisch bewegt werden können, um Schnee von einem Fahrzeugdach zu räumen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Schneeentfernungssystem für ein Fahrzeugdach und insbesondere einen motorisierten Dachträgermechanismus zur Schneeentfernung.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bei Kraftfahrzeugen haben viele Fahrzeugführer Schwierigkeiten, nach einem Schneesturm den Schnee von dem Fahrzeugdach effektiv zu entfernen. Dies kann an der Höhe des Dachs, der fehlenden Verfügbarkeit geeigneter Schneeentfernungsausrüstung, befestigten Dachträgern, die die Schneeentfernung mühseliger machen, und der zum Entfernen des Schnees benötigten Zeit liegen. Zusätzlich kann bei Fahrzeugen, die in Fahrgemeinschaftsarten von Anordnungen verwendet werden, der Anreiz für einen beliebigen bestimmten Fahrer, den Schnee von dem Dach zu entfernen, reduziert sein.
Das Entfernen von Schnee kann wünschenswert sein, um unter anderem zu verhindern, dass der Schnee während des Fahrens von dem Dach rutscht. Demzufolge kann es wünschenswert sein, eine automatisierte Möglichkeit zu haben, Schnee von dem Dach eines Fahrzeugs zu entfernen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform zieht Folgendes in Betracht: einen Schneeentfernungs-Dachträger, der Längsträger und Querträger beinhaltet, die dazu konfiguriert sind, Objekte auf einem Fahrzeugdach zu stützen; an dem Dach befestigte Anker, die die Längsträger und Querträger selektiv an dem Dach sichern; und eine Vorrichtung, die mit den Querträgern, Längsträgern und Ankern in Eingriff tritt, um automatisch und selektiv die Längsträger seitlich und die Querträger in Längsrichtung zu bewegen.
Eine Ausführungsform zieht ein Verfahren zum Räumen von Schnee von einem Fahrzeugdach in Betracht, das Positionieren von Längsträgern zur Schneeentfernung und Betätigen einer Vorrichtung, um einen der Längsträger seitlich zu verschieben, um den Schnee von dem Dach zu schieben, umfasst.
Ein Vorteil einer Ausführungsform besteht darin, dass der Dachträger, während er eine Funktionalität als herkömmlicher Dachträger ermöglicht, außerdem automatisiertes Entfernen von Schnee von dem Fahrzeugdach durch Verwendung von Dachträgerkomponenten ermöglicht. Dieser Dachträger ermöglicht außerdem einen konfigurierbaren Schneeentfernungsbetrieb mit Querträgern und Längsträgern, die beide zur Schneeentfernung beweglich sind, einem zuverlässigen motorisierten Schienensystem, das durch einen Benutzer von einer entfernten Vorrichtung gesteuert werden kann, Dachträgerobjekterfassung, um automatisierte Schneeentfernung zu verbieten, wenn Objekte auf dem Dachträger vorhanden sind, Schneeerfassung auf dem Fahrzeugdach und kann eine Heizfunktion zum Entfernen durch Schmelzen von Schnee beinhalten.
Figurenliste

1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Dachs eines Fahrzeugs, das einen Dachträger aufweist.
2 ist eine schematische Draufsicht, wobei auf ein Fahrzeug mit dem Dachträger, der Längsträger in einer zentralen (innenliegenden) Position und Querträger in ausgefahrenen (außenliegenden) Positionen aufweist, herabgeblickt wird.
3 ist eine schematische Ansicht ähnlich wie 2, wobei jedoch die Längsträger teilweise seitlich nach außen verschoben (außenliegend) sind.
4 ist eine schematische Ansicht ähnlich wie 2, wobei jedoch sowohl die Längsträger als auch die Querträgern in ausgefahrenen (außenliegenden) Positionen sind.
5 ist eine schematische Ansicht ähnlich wie 4, wobei jedoch der vordere der Querträger teilweise in Längsrichtung nach hinten verschoben ist.
6 ist eine schematische Ansicht ähnlich wie 5, wobei jedoch der vordere der Querträger vollständig in Längsrichtung nach hinten verschoben ist.
7 ist eine schematische Ansicht ähnlich wie 2, wobei jedoch die Längsträger beide seitlich in Richtung der Fahrerseite des Fahrzeugdachs nach außen verschoben (außenliegend) sind.
8 ist eine schematische Ansicht ähnlich wie 7, wobei jedoch die Längsträger beide seitlich teilweise nach innen von der Fahrerseite in Richtung der Mitte des Fahrzeugdachs verschoben sind.
9 ist eine schematische Ansicht ähnlich wie 8, wobei jedoch die Längsträger beide seitlich nach außen zu der Beifahrerseite des Fahrzeugdachs verschoben (außenliegend) sind.
10 ist eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung auf dem Fahrzeugdach, die das Miteinanderverbinden von Längsträgern und Querträgern für eine relative Bewegung zwischen ihnen zeigt.
11 ist eine schematische Aufrissansicht eines Abschnitts eines Längsträgers aus 10.
12 ist eine schematische Draufsicht einer alternativen Vorrichtung auf dem Fahrzeugdach, die das Miteinanderverbinden von Längsträgern und Querträgern für eine relative Bewegung zwischen ihnen zeigt.
13 ist eine schematische Ansicht ähnlich wie 12, wobei jedoch die Längsträger seitlich nach außen in außenliegende Positionen, die zu den Seiten des Fahrzeugdachs benachbart sind, verschoben sind.
14 ist eine schematische Aufrissansicht eines Abschnitts eines Querträgers des Dachträgers aus 12.
15 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Längsträgers des Dachträgers aus 12.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1 zeigt einen oberen Abschnitt eines Personenkraftwagens 20 mit einem Dach 22. Die Vorderseite des Dachs 22 ist zu einer Windschutzscheibe 24 benachbart, wobei das Dach 22 eine erste Seitenkante 26 aufweist, die zu einer Fahrerseite 28 des Fahrzeugs 20 benachbart ist, und eine zweite Seitenkante 30, die zu einer Beifahrerseite 32 des Fahrzeugs 20 benachbart ist. Die Kanten 26, 30 erstrecken sich zu einer Rückseite 34 des Dachs 22 nach hinten. Ein erster Satz von Pfeilen 36 zeigt eine seitliche Richtung (von Seite zu Seite) relativ zu dem Fahrzeug 20 an, und ein zweiter Satz von Pfeilen 38 zeigt eine Längsrichtung (von vorne nach hinten) relativ zu dem Fahrzeug 20 an. Sowohl für die seitliche als auch für die Längsrichtung wird eine Position oder eine Bewegung in Richtung der Mitte des Fahrzeugdachs 22 als innenliegend betrachtet, während eine Position oder Bewegung in Richtung der Außenkanten des Fahrzeugdachs 22 als außenliegend betrachtet wird. Außerdem dient der Bezug auf die Fahrerseite und die Beifahrerseite der vereinfachten Beschreibung der Komponenten und ihres Betriebs in der vorliegenden Patentschrift und folglich wird eine Umkehrung der Fahrerseite/Beifahrerseite für Fahrzeuge mit Rechtslenkung ebenfalls hierin in Betracht gezogen.
Ein Dachträger 40 beinhaltet ein Paar von Längsträgern 42, die sich in Längsrichtung entlang des Dachs 22 erstrecken, und ein Paar von Querträgern 44, die sich seitlich über das Dach 22 erstrecken. Die Längsträger 42 und die Querträger 44 weisen Unterseiten auf, die aus Gründen, die nachstehend erläutert werden, gegen das Dach 22 reiben oder sehr nach zu diesem sind. Der Dachträger 40 beinhaltet außerdem Anker 46, die an dem Dach 22 befestigt sind. Diese Anker 46 wirken außerdem mit den Längsträgern 42 und Querträgern 44 zusammen, um die Längsträger 42 und Querträger 44 in den gewünschten Positionen des Dachs 22 zu stützen. Eine in anderen Figuren gezeigte und nachfolgend erörterte Positioniervorrichtung 48 steuert die Bewegung von jedem von den Längsträgern 42 und jedem von den Querträgern 44 auf dem Dach 22. Die Bezeichnung Längsträger bedeutet im hier, einschließlich der Ansprüche, verwendeten Sinne ein Abschnitt eines Dachträgers 40, der sich in der im Allgemeinen Längsrichtung (vorn vorne nach hinten) 38 des Fahrzeugs 20 erstreckt, während die Bezeichnung Querträger im hier, einschließlich der Ansprüche, verwendeten Sinne ein Abschnitt eines Dachträgers 40, der sich in der im Allgemeinen seitlichen Richtung (von Seite zu Seite) 36 des Fahrzeugs 20 erstreckt, bedeutet.
Die Positioniervorrichtung 48 kann Kommunikation mit und Steuerung durch eine elektronische Steuerschaltung 50 beinhalten, die einen Prozessor, Speicher, Software und andere herkömmliche elektronische Steuerelemente beinhalten kann. Eine Taste an einer entfernten Vorrichtung 52, wie etwa einem Funkschlüssel und/oder Smartphone über eine App, oder ein oder mehrere Fahrzeugschalter 54, wie etwa innere Schalter und/oder ein äußeres Tastenfeld können mit der Schaltung 50 kommunizieren, um eine Bewegung der Längsträger 42 und Querträger 44 auf dem Dach 22 zu steuern. Ein derartiger Fernbetrieb eines Schneeräumbetriebs kann auch bei Fahrzeugen, die in Fahrgemeinschaftsanwendungen verwendet werden, nützlich sein, da es sich bei dem Fahrzeughalter und dem Fahrzeugführer um verschiedene Individuen handeln kann. Die entfernte Vorrichtung 52 kann außerdem eine Motorfernstartfunktion beinhalten, die den Betrieb der Positioniervorrichtung 48 und/oder der Heizelemente (vorstehend erörtert) ermöglicht, wenn die Batterieleistung allein unter den aktuellen Fahrzeugbedingungen unzureichend sein kann. Eine derartige Funktion der entfernten Vorrichtung 52 kann außerdem eine Warnung bei niedrigem Batteriestand an einen Fahrzeugführer/-halter beinhalten, wenn Räumen gewünscht wird, was eine Motorfernstartaktivierung oder das Abbrechen des Schneeräumens nach Wunsch ermöglicht. Handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Batterieelektrofahrzeug, kann die Steuerschaltung 50 außerdem steuern, aus welchem Batteriesystem/elektrischen System der Strom für den Schneeräumbetrieb bezogen wird (zum Beispiel eine Batterie/Schaltung mit zwölf Volt oder mehr).
Optional können Objekterfassungssensoren 58, die in einem oder mehreren der Längsträger 42 und Querträger 44 montiert sind, in Kommunikation mit der Schaltung 50 stehen und einen Benutzer warnen, wenn ein Objekt auf dem Dachträger 40 montiert ist, um den Versuch, einen Schneeräumbetrieb einzusetzen, zu vermeiden bis das Objekt entfernt wurde. Dieser Sensor 58 kann eine Art von Verriegelung sein, wobei wenn Elemente auf dem Dachträger 40 montiert sind, diese damit verriegelt sind. Die Kommunikation an den Fahrzeugführer, dass dieser Sensor 58 verriegelt ist, kann an einen Fahrzeug-Touchscreen, ein Smartphone über eine App oder durch andere geeignete Mittel kommuniziert werden.
Außerdem kann optional ein Schneeerfassungssensor 59 an dem Dach 22, dem Längsträger 42 oder Querträger 44 montiert sein, um das Vorhandensein und die Menge von Schnee auf dem Dach 22 zu erfassen und der Schaltung 50 diese Informationen bereitzustellen. Bei diesem Sensor kann es sich zum Beispiel um einen Ultraschallsensor, einen Druckerfassungssensor oder eine andere geeignete Art eines Sensors handeln.
Zusätzlich kann ein optionaler Satz von Heizelementen 51 und Temperatursensoren 53 in den Längsträgern 42, Querträgern 44 oder beiden montiert sein und von der Schaltung 50 gesteuert werden. Dies kann eingesetzt werden, wenn der Schnee besonders schwer ist oder die Temperatur sehr niedrig ist, wobei in diesem Fall die Schaltung 50 die Heizelemente 51 aktiviert, um damit zu beginnen, einen Teil des Schnees zuerst zu schmelzen, bevor die Längsträger 42 oder Querträger 44 verschoben werden, um den Schnee von dem Dach 22 zu schieben.
Die Bewegung der Querträger 44 und Längsträger 42 kann eingesetzt werden, um sie zum Montieren von Elementen oben auf dem Fahrzeug 20 zu positionieren. Zusätzlich kann die Bewegung der Querträger 44 und Längsträger 42 eingesetzt werden, um Schnee von dem Dach 22 des Fahrzeugs 20 zu schieben. Dies kann zum Beispiel bei Minivans und Geländewagen mit relativ hohen Dächern besonders nützlich sein, da es bei diesen für eine Person mit durchschnittlicher Größe schwieriger ist, Schnee davon zu räumen als bei einem Auto, das ein Dach aufweist, das näher am Boden ist. Die Bezeichnung automatisch bedeutet im hier, einschließlich der Ansprüche, verwendeten Sinne Steuerungen, Mechanismen und/oder Vorrichtungen, die eine Bewegung von Komponenten veranlassen oder verhindern, im Gegensatz zu einem Menschen, der die bestimmte Komponente bewegt - zum Beispiel bedeutet die Längsträger oder Querträger bewegen sich automatisch, dass sie durch andere Systemelemente bewegt werden, ohne menschlichen Kontakt mit diesen Elemente, um sie zu bewegen.
Die 2-9 veranschaulichen in Verbindung mit 1 Möglichkeiten zum Einsetzen der Komponenten des Dachträgers 40, um Schnee von dem Fahrzeugdach 22 zu entfernen. In 2 ist das Fahrzeug 20 geparkt, wobei die Positioniervorrichtung 48 beide der Längsträger 42 so positioniert, dass sie seitlich nach innen zu einer zentralen Ruheposition bewegt sind, während sich die Querträger 44 in in Längsrichtung außenliegenden Positionen, die zu den Ankern 46 benachbart sind, befinden. Bei der Rückkehr zu dem Fahrzeug 20 (oder der Vorbereitung zur Rückkehr zu dem Fahrzeug) nach einem Schneesturm kann die Schaltung 50 zum Beispiel mit der entfernten Vorrichtung 52 oder den Fahrzeugschaltern 54 aktiviert werden, um den Schnee zu entfernen. Bei Aktivierung beginnt die Positioniervorrichtung 48 damit, jeden der Längsträger 42 nach außen zu verschieben (siehe 3), wobei die Unterseite und die außenliegende Seite jedes Längsträgers 42 den Schnee schieben, während sie sich bewegen. Diese Bewegung kann fortgeführt werden, bis sich beide Längsträger 42 in außenliegenden Positionen befinden (siehe 4), wobei zu diesem Zeitpunkt der Großteil des Schnees von den Seiten 28, 32 des Dachs 22 fällt. Dieser Betriebsmodus kann bevorzugt sein, wenn nicht gewünscht wird, den Schnee zu entweder der Vorderseite oder der Rückseite des Fahrzeugs 20 zu schieben. Indem vermieden wird, den Schnee zur Vorderseite 56 des Dachs zu schieben, wird vermieden, dass sich Schnee auf der Windschutzscheibe 24 ansammelt.
Ein anderer Betriebsmodus für die Schneeentfernung kann einer sein, bei dem das Fahrzeug 20 geparkt ist, wobei die Positioniervorrichtung 48 sowohl die Querträger 44 als auch die Längsträger 42 in ihren entsprechenden außenliegenden Positionen, die zu den Ankern 46 benachbart sind, positioniert (siehe 4). Es versteht sich, dass diese Betriebsmodi nacheinander oder selektiv, wie von dem Benutzer gewünscht, eingesetzt werden können; demnach sind diese Modi alle an demselben Fahrzeug anwendbar, da der Dachträger 40 die Fähigkeit besitzt, einen oder mehrere Längsträger 42 und oder einen oder mehrere Querträger 44 selektiv und automatisch entlang des Dachs 22 zu bewegen. Wenn nach einem Schneesturm gewünscht wird, den Schnee von dem Fahrzeug 20 zu räumen, kann die Schaltung 50 mit der entfernten Vorrichtung 52 oder den Fahrzeugschaltern 54 aktiviert werden, um den Schnee zu entfernen. In diesem Fall beginnt bei Aktivierung die Positioniervorrichtung 48 damit, den vorderen der Querträger 44 in Längsrichtung nach hinten zu verschieben (siehe 5), wobei die Unterseite und die Rückseite des Querträgers 44 den Schnee schieben, während er sich bewegt. Diese Bewegung kann fortgeführt werden, bis sich der Querträger 44 in einer hinteren Position gegen die Rückseite eines der Querträger 44 befindet (siehe 6), wobei zu diesem Zeitpunkt der Großteil des Schnees von der Rückseite 34 des Dachs 22 fällt. Dieser Betriebsmodus kann bevorzugt sein, wenn nicht gewünscht wird, den Schnee zu einer der Seiten des Fahrzeugs 20 zu schieben. Alternativ können beide Querträger 44 in vordere Positionen bewegt werden, und wenn dann Schnee fällt, während das Fahrzeug 20 geparkt ist, können beide der Querträger 44 nach hinten zu der Rückseite des Dachs 22 verschoben werden, um den Schnee von der Rückseite des Fahrzeugs 20 zu schieben.
Ein anderer Betriebsmodus für die Schneeentfernung kann einer sein, bei dem das Fahrzeug 20 geparkt ist, wobei die Positioniervorrichtung 48 beide Längsträger 42 so positioniert, dass sie auf der Fahrerseite 28 des Fahrzeugs 20 zueinander benachbart sind und die Querträger 44 in ihren entsprechenden außenliegenden Positionen (siehe 7) positioniert. Wenn nach einem Schneesturm gewünscht wird, den Schnee von dem Fahrzeug 20 zu entfernen, kann die Schaltung 50 mit der entfernten Vorrichtung 52 oder den Fahrzeugschaltern 54 aktiviert werden, um den Schnee zu entfernen. In diesem Fall beginnt die Positioniervorrichtung 48 bei Aktivierung damit, die Längsträger 42 seitlich in Richtung der Beifahrerseite 32 zu verschieben (siehe 8), wobei die Unterseite und die rechte Seite der Längsträger 42 den Schnee schieben, während sie sich bewegen. Diese Bewegung kann fortgeführt werden, bis sich die Längsträger 42 in einer Beifahrerseitenposition (rechte Seite des Dachs, siehe 9) befinden, wobei zu diesem Zeitpunkt der Großteil des Schnees von der Beifahrerseite 32 des Dachs 22 fällt. Dieser Betriebsmodus kann bevorzugt sein, wenn nicht gewünscht wird, den Schnee zu der Fahrerseite 28 des Fahrzeugs 20 zu schieben, da der Insasse das Fahrzeug durch die Fahrertür betritt, und wenn nicht gewünscht wird, den Schnee entweder zu der Vorderseite oder der Rückseite des Fahrzeugs 20 zu schieben. Indem vermieden wird, den Schnee zur Vorderseite 56 des Dachs zu schieben, wird vermieden, dass sich Schnee auf der Windschutzscheibe 24 ansammelt, und indem vermieden wird, den Schnee zu der Rückseite 34 zu schieben, wird vermieden, dass der Schnee sich auf einer hinteren Ladeklappe anhäuft, wenn zum Beispiel Zugang zu einem Laderaum des Fahrzeugs gewünscht wird.
Bei den verschiedenen Betriebsmodi, die in den 2-9 erörtert wurden, kann die Positioniervorrichtung 48, nachdem der Schnee geräumt wurde, die Längsträger 42 und Querträger 44 in eine neutrale Position/Ruheposition zurückführen, wenn dies gewünscht wird. Eine derartige Ruheposition kann zum Beispiel die Position sein, in der die Elemente in 1 gezeigt sind. Auch wenn stattdessen andere Positionen eingesetzt werden können, wenn dies gewünscht wird. Zum Beispiel können die Querträger 44 und Längsträger 42 in die Ruhepositionen zurückgeführt werden, in denen sie sich kurz vor dem Räumen des Schnees von dem Dach 22 befanden. Zusätzlich, wie in Bezug auf 1 erörtert, kann bei den in den 2-9 erörterten Betriebsmodi bei einem Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor der Motorfernstart oder bei einem Elektrofahrzeug die Batteriesteuerung eingesetzt werden, um die Positioniervorrichtung 48 und die Heizelemente 51 während Schneeentfernungsbetrieben mit Strom zu versorgen. Zusätzlich, falls dies gewünscht wird, kann die Steuerschaltung 50 eine Steuerroutine beinhalten, die von dem Fahrzeugführer/-halter eingestellt werden kann, um die Positioniervorrichtung 48 und/oder die Heizelemente 51 automatisch periodisch zur Schneeentfernung zu aktivieren. Diese periodische Aktivierung kann eingesetzt werden, um die Menge von Schnee, die von dem Dach 22 zu einem beliebigen Zeitpunkt entfernt wird, zu reduzieren. Der Zeitraum zwischen einer Aktivierung kann ein vorbestimmter Sollzeitraum sein, kann eine periodische Erinnerung sein, die entfernt an den Fahrzeugführer/-halter gesendet wird, wobei er oder sie zu diesem Zeitpunkt auswählen kann, ob das System aktiviert werden soll, kann auf der Ausgabe von dem Schneeerfassungssensor 59 basiert sein oder kann eine Kombination von diesen Betrieben sein.
Die 10 und 11 zeigen in Verbindung mit 1 ein Beispiel für eine Positioniervorrichtung 48, die eingesetzt werden kann, um die Längsträger 42 und Querträger 44 in den vorstehend beschriebenen, verschiedenen Schneeentfernungsbetrieben zu bewegen. Jeder der Anker 46, die wie vorstehend erörtert an dem Dach 22 befestigt sind, beinhaltet ein Paar von Schienen 60, wobei eine erste Schiene seitlich nach innen weist und mit den Querträgern 44 in Eingriff treten kann und eine zweite Schiene in Längsrichtung nach innen weist und mit den Längsträgern 42 in Eingriff treten kann.
Jeder der Querträger 44 und Längsträger 42 weist ein Paar von Zahnradgetrieben 62 in der Nähe ihrer entsprechenden Enden auf, wobei jedes Zahnrad 62 sich mit einer entsprechenden Schiene 60 der Anker 46 verbindet. Wenn die Längsträger 42 und Querträger 44 sich zum Beispiel in der in 1 gezeigten Position finden, weist demnach der vordere Querträger 44 ein erstes Zahnrad 62 auf, das sich mit der Schiene 60 des vorderen Ankers auf der Fahrerseite verbindet, und ein zweites Zahnrad 62, das sich mit der Schiene 60 des vorderen Ankers auf der Beifahrerseite verbindet. Diese gleiche Anordnung gilt für den hinteren Querträger 44 sowie beide Längsträger 42.
Zusätzlich zu den Schienen 60 an den Ankern 46 weist jeder der Querträger 44 und Längsträger 42 Schienen 64 auf nach innen weisenden Flächen 66 auf, die sich ebenfalls mit den Zahnrädern 62 verbinden können. Infolgedessen können sich die Zahnräder 62 mit den Schienen 60, 64 an beiden Ankern 46 und den Längsträgern 42 und Querträgern 44 verbinden und können mit diesen in Eingriff treten.
Zumindest eines von jedem Paar von Zahnrädern 62 wird durch einen Motor 68 angetrieben. Jeder Motor 68 wird durch die Steuerschaltung 50 gesteuert und betätigt, um sich in eine erste Richtung oder eine umgekehrte Richtung zu drehen.
Wenn zum Beispiel der Motor 68, der zumindest eines der Zahnräder 62 an dem vorderen Querträger 44 antreibt, aktiviert wird, treten demnach die Zahnräder 62 mit den Schienen 60 (wenn sich diese den ganzen Weg in einer vorderen Position befinden) und den Schienen 64 an den Längsträgern 42 (wenn diese weiter hinten liegen) in Eingriff, um den vorderen Querträger 44 nach hinten entlang des Dachs 22 in Richtung des hinteren Querträgers 44 zu verschieben. Eine derartige Bewegung kann während eines Schneeentfernungsmodus verwendet werden, wie vorstehend in Bezug auf die 4-6 erörtert. Wenn die Schaltung 50 die Richtung des Motors umkehrt (oder zwei Motoren die Richtung wechseln, wenn jedes Zahnrad seinen eigenen Motor hat), wird der vordere Querträger 44 entlang der Schienen 64 der Längsträger 42 nach vorne verschoben, bis er mit den Schienen 60 an den vorderen Ankern 46 in Eingriff tritt, wobei der Motor 68 zu diesem Zeitpunkt deaktiviert wird. Wenn gewünscht, kann der Motor 68 an jeder beliebigen Stelle entlang dieses Verfahrwegs des vorderen Querträgers 44 zum Positionieren des Querträgers 44 zur Frachtabstützung deaktiviert werden.
Die Motoren 68, die mit den Zahnrädern 62 an dem anderen Querträger 44 und den Längsträgern 42 in Eingriff stehen, können entlang ihrer entsprechenden Schienen 60, 64 auf ähnliche Weise wie eben für den vorderen Querträger 44 beschrieben verschoben werden.
Des Weiteren können mehrere Motoren 68 gleichzeitig betätigt werden, um entweder beide Querträger 44 oder beide Längsträger 42 gleichzeitig zu bewegen. Wenn zum Beispiel die Motoren 68, die zumindest eines der Zahnräder 62 an jedem der Längsträger 42 antreiben, aktiviert werden, treten die Zahnräder 62 mit den Schienen 60 in Eingriff, um die Längsträger 42 seitlich in die gleiche Richtung zu verschieben. Eine derartige Bewegung kann während eines Schneeentfernungsmodus verwendet werden, wie vorstehend in Bezug auf die 7-9 erörtert. Wenn dann gewünscht wird, in eine Ruheposition des Dachträgers (wie etwa zum Beispiel die in 1 gezeigte) zurückzukehren, bleibt/bleiben der/die Motor(en) 68 für den Längsträger 42 auf der Beifahrerseite deaktiviert, während der Motor 68 (oder die Motoren, wenn jedes Zahnrad seinen eigenen Motor hat) für den Längsträger 42 auf der Fahrerseite in eine entgegengesetzte Richtung aktiviert wird, um ihn auf die Fahrerseite des Fahrzeugdachs 22 zurückzuführen.
Bei dieser Konfiguration versteht es sich, dass, um die Querträger44 nach innen und nach außen zu bewegen, die Längsträger 42 sich in ihren am weitesten außenliegenden Positionen befinden. Dies ermöglicht eine Bewegung der Querträger 44 ohne Störung von den Längsträgern 42 und stellt außerdem eine Abstützung und Sicherung der Querträger 44 bereit, aufgrund dessen, dass die Zahnräder 62 der Querträger 44 jederzeit mit der einen oder der anderen Schiene 60, 64 in Eingriff stehen. Das Gleiche gilt für die Längsträger 42, wobei die Querträger 44 sich in diesem Fall in ihren am weitesten außenliegenden Positionen befinden. Dies ermöglicht eine Bewegung der Längsträger 42 ohne Störung von den Querträgern 44 und stellt außerdem eine Abstützung und Sicherung der Längsträger 42 bereit, aufgrund dessen, dass die Zahnräder 62 der Längsträger 42 jederzeit mit der einen oder der anderen Schiene 60, 64 in Eingriff stehen.
Die 12-15 zeigen in Verbindung mit anderen vorstehend erörterten Figuren ein anderes Beispiel für eine Positioniervorrichtung 70, die eingesetzt werden kann, um die Längsträger 42 und Querträger 44 in den vorstehend beschriebenen, verschiedenen Schneeentfernungsbetrieben zu bewegen. Die Anker 72, ein Paar für jeden Längsträger 42 und Querträger 44, sind an dem Dach 22 befestigt. Die Anker 72 entlang der Seiten des Dachs 22 werden eingesetzt, um selektiv mit den Längsträgern 42 in Eingriff zu treten und diese zu sichern, wenn sich die Längsträger 42 in ihren am weitesten außenliegenden Positionen befinden. Die Anker 72 entlang der Vorderseite und Rückseite des Dachs 22 treten selektiv mit den Querträgern 44 in Eingriff und sichern diese, wenn sich die Querträger 44 in ihren am weitesten außenliegenden Positionen befinden. Somit befinden sich in den verschiedenen Betriebsmodi entweder die Längsträger 42 oder die Querträger 44 oder beide in ihren am weitesten außenliegenden Positionen, um zu gewährleisten, dass der Dachträger 40 immer an dem Dach 22 gesichert ist.
Die Verriegelungen 78 können aktiviert werden, um die Anker 72 zu betätigen, die Längsträger 42 und Querträger 44 selektiv zu sichern und freizugeben. Die jedem Anker 72 zugeordneten Sensoren 86 können erfassen, wann sich ein entsprechender Längsträger 42 oder Querträger 44 in seiner am weitesten außenliegenden Position befindet und die Verriegelungen 78 automatisch veranlassen, das bestimmte Element einzurasten (dies kann durch die Steuerschaltung 50 gesteuert werden). Die Steuerschaltung 50 kann das Verriegelungssignal aufheben, wenn ein Motor 68, 84 kurz davor ist, aktiviert zu werden, um das bestimmte Element 42, 44 entlang des Dachs 22 zu verschieben.
Die Querträger 44 beinhalten jeweils eine Schiene 74, die in Längsrichtung nach innen weist und mit den Zahnradgetrieben 76 an den Längsträgern 42 in Eingriff treten kann. Die Motoren 68 treten mit den Zahnrädern 76 in Eingriff, um die Bewegung der Zahnräder 76 zu steuern. Demnach können die Motoren 68 betätigt werden, um die Längsträger 42 seitlich über das Dach 22 zu verschieben.
Die Oberseite jedes Längsträgers 42 beinhaltet eine Schiene 80, auf der entsprechende Verbinder 82 der Querträger 44 gleiten. Die Verbinder 82 werden durch Motoren 84 betätigt, damit sie selektiv entlang der Schienen 80 verschoben werden können. Demnach können die Motoren 84 betätigt werden, um die Querträger 44 in Längsrichtung über das Dach 22 zu verschieben.
Die innenliegenden Seiten und die Enden jedes der Längsträger 42 und Querträger 44 können abgewinkelt sein, um ein Verschieben der Querträger 44 entlang der Längsträger 42 zu ermöglichen und natürlich ein Verschieben der Längsträger 42 entlang der Querträger 44 ohne Störung zu ermöglichen.
Durch Aktivieren der Steuerschaltung 50 mit der entfernten Vorrichtung 52 oder den Fahrzeugschaltern 54 können die Motoren 68, 84 und die Verriegelungen 78 gesteuert werden, um die Längsträger 42 und Querträger 44 zur Schneeentfernung zu bewegen, wie vorstehend in Bezug auf die 2-9 erörtert.
Während bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben wurden, wird ein Fachmann auf dem Gebiet, das von dieser Erfindung betroffen ist, mehrere alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zum Ausüben der Erfindung erkennen, wie sie durch die folgenden Ansprüche definiert sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Schneeentfernungs-Dachträger bereitgestellt, der Folgendes aufweist: Längsträger und Querträger, die dazu konfiguriert sind, Objekte auf einem Fahrzeugdach zu stützen; an dem Dach befestigte Anker, die die Längsträger und Querträger selektiv an dem Dach sichern; und eine Vorrichtung, die mit den Querträgern, Längsträgern und Ankern in Eingriff tritt, um automatisch und selektiv die Längsträger seitlich und die Querträger in Längsrichtung zu bewegen.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Vorrichtung Schienen auf innenliegenden Flächen der Anker, Längsträger und Querträger, und jeder der Längsträger und Querträger beinhaltet ein Paar von Zahnrändern, die sich mit entsprechenden Schienen verbinden.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Vorrichtung Motoren, die mit zumindest einem Zahnrad jedes der Querträger und Längsträger antriebsmäßig in Eingriff treten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch eine Steuerung gekennzeichnet, die die Motoren selektiv betätigt, um selektiv eine Bewegung der Längsträger und Querträger zu bewirken.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Vorrichtung Motoren, die mit den Querträgern und Längsträgern antriebsmäßig in Eingriff treten, um selektiv die Längsträger seitlich und die Querträger in Längsrichtung zu bewegen.
Gemäß einer Ausführungsform befinden sich die Anker an am weitesten außenliegenden Enden der Längsträger und Querträger, wenn sich die Längsträger und Querträger in am weitesten außenliegenden Positionen auf dem Dach befinden.
Gemäß einer Ausführungsform befinden sich die Anker unter den Längsträgern und Querträgern, wenn sich die Längsträger und Querträger in am weitesten außenliegenden Positionen auf dem Dach befinden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Objekterfassungssensoren gekennzeichnet, die mit einer Steuerung kommunizieren, um die Längsträger- und Querträgerbewegung selektiv zu verhindern, wenn die Objekte als auf dem Dachträger montiert erfasst werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch einen Schneesensor gekennzeichnet, der eine Schneeansammlung auf dem Dach erfasst.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch einen Temperatursensor und Heizelemente, die an den Längsträgern und Querträgern montiert sind, und eine Steuerschaltung, um mit dem Temperatursensor zu kommunizieren und die Heizelemente selektiv zu aktivieren, um Schnee auf dem Dach zu schmelzen, gekennzei chnet.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Vorrichtung Sensoren, um zu erfassen, wann sich die Längsträger in am weitesten außenliegenden Positionen befinden und die Längsträger selektiv mit den Ankern zu verriegeln.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Räumen von Schnee von einem Fahrzeugdach bereitgestellt, das Folgendes aufweist: (a) Positionieren von Längsträgern zur Schneeentfernung; und (b) Betätigen einer Vorrichtung, um einen der Längsträger seitlich zu verschieben, um den Schnee von dem Dach zu schieben.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst Schritt (a) ferner, dass beide Längsträger auf einer Seite des Dachs positioniert sind, und Schritt (b) umfasst ferner seitliches Verschieben beider Längsträger zu einer gegenüberliegenden Seite des Dachs.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst Schritt (a) ferner, dass beide Längsträger in innenliegenden Positionen entlang eines Zentrums des Dachs in Längsrichtung positioniert sind, und Schritt (b) umfasst ferner seitliches Verschieben jedes der Längsträger nach außen in entgegengesetzte Richtungen, um den Schnee von beiden Seiten des Dachs zu schieben.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: (c) Positionieren von Querträgern zur Schneeentfernung; und (d) Betätigen einer Vorrichtung, um einen der Querträger in Längsrichtung zu verschieben, um den Schnee von dem Dach zu schieben.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst Schritt (c) ferner, dass sich ein erster der Querträger an einer Vorderseite des Dachs befindet und ein zweiter der Querträger an einer Rückseite des Dachs befindet, und Schritt (d) umfasst ferner Verschieben des ersten der Querträger in Längsrichtung nach hinten zu dem zweiten der Querträger, um den Schnee von der Rückseite des Dachs zu schieben.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Vorrichtung automatisch periodisch aktiviert, um den Schnee von dem Fahrzeugdach zu schieben.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Vorrichtung Schienen an innenliegenden Seiten der Querträger und Zahnräder an den Längsträgern, die mit den Schienen in Eingriff treten, und Schritt (b) umfasst ferner Aktivieren von Motoren, um die Zahnräder zu drehen, was bewirkt, dass die Längsträger entlang der Querträger verschoben werden.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet Schritt (b) ferner Erfassen, ob ein Objekt auf den Längsträgern montiert ist und Verhindern, dass die Vorrichtung die Längsträger verschiebt, wenn das Objekt als auf den Längsträgern montiert erfasst wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: (c) Erfassen, wann sich die Längsträger in einer am weitesten außenliegenden Position befinden und selektives Verriegeln der Längsträger mit dem Dach über Anker.

Claims

Schneeentfernungs-Dachträger, umfassend: Längsträger und Querträger, die dazu konfiguriert sind, Objekte auf einem Fahrzeug zu stützen; an dem Dach befestigte Anker, die die Längsträger und Querträger selektiv an dem Dach sichern; und eine Vorrichtung, die mit den Querträgern, Längsträgern und Ankern in Eingriff tritt, um automatisch und selektiv die Längsträger seitlich und die Querträger in Längsrichtung zu bewegen.
Dachträger nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung Schienen auf innenliegenden Flächen der Anker, Längsträger und Querträger beinhaltet, und jeder der Längsträger und Querträger ein Paar von Zahnrändern, die sich mit entsprechenden Schienen verbinden, beinhaltet.
Dachträger nach Anspruch 2, wobei die Vorrichtung Motoren beinhaltet, die mit zumindest einem Zahnrad jedes der Querträger und Längsträger antriebsmäßig in Eingriff treten.
Dachträger nach Anspruch 3, beinhaltend eine Steuerung, die die Motoren selektiv betätigt, um selektiv eine Bewegung der Längsträger und Querträger zu bewirken.
Dachträger nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung Motoren beinhaltet, die mit den Querträgern und Längsträgern antriebsmäßig in Eingriff treten, um selektiv die Längsträger seitlich und die Querträger in Längsrichtung zu bewegen.
Dachträger nach Anspruch 1, wobei sich die Anker an am weitesten außenliegenden Enden der Längsträger und Querträger befinden, wenn sich die Längsträger und Querträger in am weitesten außenliegenden Positionen auf dem Dach befinden.
Dachträger nach Anspruch 1, wobei sich die Anker unter den Längsträgern und Querträgern befinden, wenn sich die Längsträger und Querträger in am weitesten außenliegenden Positionen auf dem Dach befinden.
Dachträger nach Anspruch 1, beinhaltend Objekterfassungssensoren, die mit einer Steuerung kommunizieren, um die Längsträger- und Querträgerbewegung selektiv zu verhindern, wenn die Objekte als auf dem Dachträger montiert erfasst werden.
Dachträger nach Anspruch 1, beinhaltend einen Schneesensor, der eine Schneeansammlung auf dem Dach erfasst.
Dachträger nach Anspruch 1, beinhaltend einen Temperatursensor und Heizelemente, die an den Längsträgern und Querträgern montiert sind, und eine Steuerschaltung, um mit dem Temperatursensor zu kommunizieren und die Heizelemente selektiv zu aktivieren, um Schnee auf dem Dach zu schmelzen.
Dachträger nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung Sensoren beinhaltet, um zu erfassen, wann sich die Längsträger in am weitesten außenliegenden Positionen befinden und die Längsträger selektiv mit den Ankern zu verriegeln.
Verfahren zum Räumen von Schnee von einem Fahrzeugdach, umfassend: (a) Positionieren von Längsträgern zur Schneeentfernung; und (b) Betätigen einer Vorrichtung, um einen der Längsträger seitlich zu verschieben, um den Schnee von dem Dach zu schieben.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei Schritt (a) ferner umfasst, dass beide Längsträger auf einer Seite des Dachs positioniert sind, und Schritt (b) ferner seitliches Verschieben beider Längsträger zu einer gegenüberliegenden Seite des Dachs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei Schritt (a) ferner umfasst, dass beide Längsträger in innenliegenden Positionen entlang eines Zentrums des Dachs in Längsrichtung positioniert sind, und Schritt (b) ferner seitliches Verschieben jedes der Längsträger nach außen in entgegengesetzte Richtungen umfasst, um den Schnee von beiden Seiten des Dachs zu schieben.
Verfahren nach Anspruch 12, umfassend: (c) Positionieren von Querträgern zur Schneeentfernung; und (d) Betätigen einer Vorrichtung, um einen der Querträger in Längsrichtung zu verschieben, um den Schnee von dem Dach zu schieben.