DE10325257A1

DE10325257A1 - Sensoranordnung zum Erfassen der Endstellung eines Bauteils

Info

Publication number: DE10325257A1
Application number: DE10325257A
Authority: DE
Inventors: Markus Gross
Original assignee: Open Air Systems GmbH
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2003-06-03
Filing date: 2003-06-03
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2023-06-04
Also published as: DE10325257B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung zum Erfassen sowohl einer Endstellung eines verstellbaren ersten Bauteils (Führungsstift 12) gegenüber einem zweiten Bauteil (Führungs- und Aufnahmeelement 22) als auch zum Erfassen der Verriegelungsstellung eines das erste Bauteil am zweiten in seiner Endstellung sichernden Riegelelementes (36). Gemäß der Erfindung wird durch das erste Bauteil (12) beim Erreichen seiner Endstellung ein Stellglied (28), welches einen Sensor (34) trägt, in eine Betriebsstellung verstellt, bei der der Sensor die Verriegelungsstellung des Riegelelementes (36) erfassen kann. DOLLAR A Auf diese Weise können die Endstellung des ersten Bauteils (12) und die Verriegelungsstellung des Riegelelementes (36) mit einem Sensor (34) überwacht werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoranordnung zum Erfassen einer Endstellung eines verstellbaren ersten Bauteils gegenüber einem zweiten Bauteil sowie zum Erfassen der Verriegelungsstellung eines das erste Bauteil am zweiten Bauteil in seiner Endstellung sichernden Riegelelementes. Ein typischer Anwendungsbereich für eine derartige Sensoranordnung sind Cabriolet-Verdecks, bei denen die beim Schließen des Verdecks erreichte Endstellung und Verriegelung der Verdeckvorderkante (Dachspitze) am sogenannten Windlauf erfasst wird, um bei einem inkorrekten Schließen des Verdecks ein Warnsignal zu erzeugen. Das erste Bauteil, dessen Endstellung dann erfasst werden soll, ist im allgemeinen ein an der Dachspitze angeordneter Führungsstift oder dergleichen, welcher beim Schließen des Verdecks von einem trichterartig ausgebildeten Führungs- und Aufnahmeelement, welches das zweite Bauteil bildet, zentriert und aufgenommen wird. Die Verriegelung des Verdecks in der Schließstellung erfolgt im allgemeinen im Bereich des Führungs- und Aufnahmeelementes bzw. des darin aufgenommenen Führungsstiftes mittels eines an einem der beiden Bauteile angeordneten Riegelelementes, welches mit einem am jeweils anderen Bauteil angeordneten Gegenelementes zusammenwirkt.

Es sind bereits ganz allgemein Sensoranordnungen der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art bekannt, bei denen sowohl dem ersten Bauteil, d.h. beispielsweise dem Führungsstift, als auch dem Riegelelement jeweils ein eige ner Sensor zugeordnet ist, welche die Endstellung bzw. die Verriegelungsstellung getrennt erfassen und bei Nichterreichen dieser Stellungen ein akustisches oder optisches Warnsignal erzeugen. Derartige Sensoranordnungen sind verhältnismäßig aufwendig und teuer, insbesondere wenn man in Betracht zieht, dass beispielsweise bei einem Cabriolet-Verdeck im allgemeinen wenigstens zwei Führungsstifte sowie Führungs- und Aufnahmeelemente vorgesehen werden, so dass zur Erfassung der Endstellung bzw. der Verriegelungsstellung wenigstens vier Sensoren erforderlich sind.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sensoranordnung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art durch Reduzierung der erforderlichen Anzahl von Sensoren zu vereinfachen und so den Herstellungs-, Montage- und Wartungsaufwand zu verringern.

Diese Aufgabe wird durch eine Sensoranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Grundgedanke ist, dass eine Erfassung der Verriegelungsstellung des Riegelelementes nur dann sinnvoll ist, wenn das erste Bauteil seine durch Verriegelung zu sichernde Endstellung erreicht hat. Eine Fortführung dieses Grundgedankens führt zu der erfindungsgemäßen Lösung, bei der die Verriegelungsstellung des Riegelelementes nur erfasst werden kann, wenn sichergestellt ist, dass das erste Bauteil seine Endstellung erreicht hat. Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass an dem zweiten Bauteil ein verstellbares Stellglied angeordnet ist, welches durch das seine Endstellung erreichende erste Bauteil aus einer Ruhestellung in eine Betriebsstellung verstellt wird, und dass an dem Stellglied ein Sensor angeordnet ist, welcher in der Betriebsstellung des Stellgliedes eine Position einnimmt, in der er die Verriegelungsstellung des Riegelelementes erfassen kann. Der Sensor wird demnach erst durch das erste Bauteil in eine Position gebracht, bei der er die Verriegelung des Riegelelementes erfassen kann. Auf diese Weise kann auf eine Erfassung der Endstellung des ersten Bauteils verzichtet werden, wodurch sich die Anzahl der erforderlichen Sensoren verringert bzw. halbiert.

Das Stellglied kann gemäß unterschiedlichen Ausgestaltungen der Erfindung verschiebbar oder verschwenkbar angeordnet sein.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Stellglied gegen die Kraft einer Rückstellfeder in seine Betriebsstellung verstellt wird, so dass es selbsttätig in seine Ruhestellung zurückkehrt, wenn das erste Bauteil sich aus seiner Endstellung wieder entfernt, d.h. wenn gemäß dem oben angeführten Anwendungsbeispiel das Verdeck geöffnet wird.

In einer besonders einfachen Konstruktion ist vorgesehen, dass das Stellglied in einer im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung des ersten Bauteils liegenden Ebene verstellbar, d.h. verschiebbar oder verschwenkbar ist. Die Bewegungsübertragung vom ersten Bauteil auf das Stellglied kann dann beispielsweise mittels am Stellglied und/oder am ersten Bauteil ausgebildeter schräger Steuerflächen erfolgen.

Der am Stellglied angeordnete Sensor zum Erfassen der Verriegelungsstellung des Riegelelementes ist beispielsweise ein berührungsloser Sensor, vorzugsweise ein Hall-Sensor.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:
1 schematisch ein Cabriolet-Fahrzeug in einer Seitenansicht, wobei sich das Cabriolet-Verdeck in einer Schließbewegung befindet;
2 schematisch in einer Draufsicht eine Sensoranordnung, bei der das erste Bauteil seine Endstellung noch nicht erreicht hat;
3 eine Anordnung gemäß der 3, wobei jedoch das erste Bauteil seine Endstellung erreicht hat; und
4 in einer Vorderansicht eine andere Ausführungsform einer Sensoranordnung.
1 dient zur Erläuterung eines möglichen Anwendungsbereiches einer Sensoranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung. Sie zeigt ein Cabriolet-Fahrzeug 2 mit einem Hardtop-Verdeck 4, welches zwischen einer in einem hinteren Ablageraum 6 abgelegten Öffnungsstellung und einer den Fahrgastraum 8 überdeckenden Schließstellung verstellt werden kann. Die 1 zeigt eine Phase beim Schließen des Verdecks 4, kurz bevor ein an der Vorderkante des Dachelementes 10 (Dachspitze) angeordneter Führungsstift 12 in ein am Windlauf 14 oberhalb der Frontscheibe 16 angeordnetes Führungs- und Aufnahmeelement (nicht dargestellt) eingeführt wird. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass im Fall eines Cabriolet-Verdecks im allgemeinen wenigstens zwei Führungsstifte vorgesehen sind, die in zugeordnete Führungs- und Aufnahmeelemente eingreifen, wobei die 1 nur den dem Betrachter zugewandten Führungsstift 12 zeigt. Der Führungsstift 12 wird beispielsweise in der dargestellten Phase des Schließvorganges in Richtung des Pfeiles 18, d.h. bezogen auf die 1 von rechts oben nach links unten bewegt und von dem zugeordneten Führungs- und Aufnahmeelement eingefangen.
2 zeigt einen Blick in Richtung des Pfeiles 20 auf den Führungsstift 12 und ein in einem Schnitt dargestelltes zugeordnetes Führungs- und Aufnahmeelement 22. Das Führungs- und Aufnahmeelement 22 ist im wesentlichen trichterförmig ausgebildet, so dass der Führungsstift 12 bei seiner Bewegung in Richtung des Pfeiles 18 auch bei einer nicht korrekten Ausrichtung zur zentralen Aufnahmeöffnung 24 eingefangen und in diese eingeführt wird.
Im Bereich des – bezogen auf die Richtung des Pfeiles 18 – Ausganges der Aufnahmeöffnung 24 ist ein in Richtung des Doppelpfeiles 26 verschiebbar gelagertes Stellglied 28 angeordnet. Dieses ist mit einer schrägen Steuerfläche 30 versehen, gegen die der Führungsstift 12 bei seiner Bewegung in Richtung des Pfeiles 18 anstößt, wodurch das Stellglied 20 in 2 nach rechts verschoben wird. Dabei wird eine beispielsweise zwischen dem Stellglied 28 und dem Führungs- und Aufnahmeelement 22 angeordnete Rückstellfeder 32 gespannt.
3 zeigt die Anordnung gemäß der 2 in einem Zustand, bei welchem der Führungsstift 12 seine dem vollständig geschlossenen Verdeck entsprechende Endstellung erreicht hat. Dabei ist das Stellglied 28 aus seiner in 2 dargestellten Ruhestellung in seine in 3 dargestellte Betriebsstellung verschoben, wobei die Rückstellfeder 32 vollständig gespannt ist. Diese stellt das Stellglied 28 beim Rückzug des Führungsstiftes 12 entgegen der Richtung des Pfeiles 18 wieder in seine Ruhestellung zurück.
An dem in den 2 und 3 rechten Ende des Stellgliedes 28 ist ein Sensor 34 angeordnet, dessen Funktion weiter unten erläutert wird.
An der Dachspitze ist außerdem ein Riegelelement 36 um eine Schwenkachse 38 in Richtung des Doppelpfeiles 40 verschwenkbar angeordnet. Dieses Riegelelement 36 wirkt mit einem Gegenelement 42 zusammen, welches am Windlauf 14 befestigt ist. Um das Verdeck 4 und damit den Führungsstift 12 in seiner Endstellung zu verriegeln, wird das Riegelelement 36 aus der in 2 gezeigten Stellung nach unten verschwenkt, wobei es hinter das Gegenelement 42 greift und damit die Dachspitze gegenüber dem Windlauf 14 verriegelt. (Es sei hier angemerkt, dass das Riegelelement auch am Windlauf und das Gegenelement an der Dachspitze angeordnet sein könnte.) Wie insbesondere die 3 erkennen lässt, wird durch die Verschiebung des Stellgliedes 28 nach rechts der Sensor 34 in eine Position gebracht, bei der er das äußere Ende 44 des in seine Verriegelungsposition verschwenkten Riegelelementes 36 detektieren kann. Der Sensor 34 ist vorzugsweise als Hallsensor ausgebildet, welcher das Ende 44 des Riegelelementes 36 berührungslos detektieren kann.
4 zeigt eine Ansicht einer im wesentlichen entsprechend der Anordnungen der 2 und 3 aufgebauten Anordnung in Richtung des Pfeiles 46. Im Unterschied zu den 2 und 3 wird jedoch ein Stellglied 50 eingesetzt, welches in einer zur Längsausrichtung des Führungsstiftes 12 etwa querstehenden Ebene um eine Schwenkachse 52 in Richtung des Doppelpfeiles 54 verschwenkbar gelagert ist. 4 zeigt das Stellglied 50 in seiner Betriebsstellung, bei der ein am Stellglied 50 angeordneter Sensor 56 sich in einer Position befindet, bei der dieser das Ende 58 eines Riegelelementes 60 detektieren kann. Bei der in 4 dargestellten Betriebsstellung des Stellgliedes 50 ist eine an diesem angreifende Rückstellfeder 62 gespannt. Bei einem Rückzug des Führungsstiftes 12 aus der Endstellung kommt dieser außer Eingriff mit dem Stellglied 50, so dass die Rückstellfeder 62 dieses in 4 nach links in eine Ruhestellung verschwenkt. Selbstverständlich kann die Sensoranordnung auch bei einem Cabriolet mit einem Faltdach oder Softtop verwendet werden.

2: Cabriolet-Fahrzeug
4: Hardtop-Verdeck
6: Ablageraum
8: Fahrgastraum
10: Dachelement
12: Führungsstift
14: Windlauf
16: Frontscheibe
18: Pfeil
20: Pfeil
22: Führungs- und Aufnahmeelement
24: Aufnahmeöffnung
26: Doppelpfeil
28: Stellglied
30: Steuerfläche
32: Rückstellfeder
34: Sensor
36: Riegelelement
38: Schwenkachse
40: Doppelpfeil
42: Gegenelement
44: Ende von 36
46: Pfeil
50: Stellglied
52: Schwenkachse
54: Doppelpfeil
56: Sensor
58: Ende von 60
60: Riegelelement
62: Rückstellfeder

Claims

Sensoranordnung zum Erfassen einer Endstellung eines verstellbaren ersten Bauteils gegenüber einem zweiten Bauteil und der Verriegelungsstellung eines das erste Bauteil am zweiten Bauteil in seiner Endstellung sichernden Riegelelementes, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Bauteil (22) ein verstellbares Stellglied (28) angeordnet ist, welches durch das seine Endstellung erreichende erste Bauteil (12) aus einer Ruhestellung in eine Betriebsstellung verstellt wird, und dass an dem Stellglied (28; 50) ein Sensor (34) angeordnet ist, welcher in der Betriebsstellung des Stellgliedes (28; 50) eine Position einnimmt, in der er die Verriegelungsstellung des Riegelelementes (36) erfassen kann.
Sensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (28) verschiebbar angeordnet ist.
Sensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (50) verschwenkbar angeordnet ist.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (28; 50) gegen die Kraft einer Rückstellfeder (32; 62) in seine Betriebsstellung verstellt wird.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (28) in einer im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung des ersten Bauteils (12) liegenden Ebene verstellbar ist.
Sensoranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Stellglied (28) und/oder am ersten Bauteil (12) jeweils zusammenwirkende Steuerflächen (30) zur Bewegungsübertragung vom ersten Bauteil (12) auf das Stellglied (28) ausgebildet sind.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der am Stellglied (28) angeordnete Sensor (34) ein berührungsloser Sensor ist.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der am Stellglied (28) angeordnete Sensor (34) ein Hall-Sensor ist.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil ein Führungsstift (12) am Vorderrand eines Cabrioverdecks (4) bzw. an einem Windlauf des Cabriolets ist und das zweite Bauteil ein Führungs- und Aufnahmeelement (22) an einem Windlauf (14) des Cabriolets bzw. am Vorderrand des Cabrioverdecks (4) ist.