DE10036922C1 - Hauptlagereinheit für ein Cabrio-Verdeck - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hauptlagereinheit für ein Cabrio-Verdeck, mit einer Lagerplatte (2), in der wenigstens ein Kinematikdrehpunkt (4) eines Verdeckgestänges des Cabrio-Verdecks schwenkbar gelagert ist, wobei zur Betätigung des Verdeckgestänges eine Krafteinleitungseinheit (3, 6, 8, 10) mit einen dem Verdeckgestänge zugeordneten Zapfen in Antriebsverbindung steht. Eine kompakt und leichtgewichtig ausgebildete Hauptlagereinheit wird dadurch geschaffen, daß die Krafteinleitungseinheit (3, 6, 8, 10) in der Lagerplatte (2) integriert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hauptlagereinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für ein Cabrio-Verdeck, mit einer Lagerplatte, in der wenigstens ein Kinematikdrehpunkt eines Verdeckgestänges des Cabrio-Verdecks schwenkbar gelagert ist, wobei zur Betätigung des Verdeckgestänges eine Krafteinleitungseinheit mit einem dem Verdeckgestänge zugeordneten Zapfen in Antriebsverbindung steht.

Aus der Praxis sind Cabrio-Verdecke bekannt, bei denen das Verdeck durch ein Verdeckgestänge aufspannbar und wieder ablegbar ist, wobei das Verdeckgestänge in einer Lagerplatte, die karosseriefest angeordnet ist, schwenkbeweglich gelagert ist, wobei Krafteinleitungseinheiten, beispielsweise eine Feder für ein handbetätigtes Verdeck oder eine hydraulische Kolbenzylindereinheit für ein automatisch ablegbares Verdeck, vorgesehen sind, um Kräfte während der Betätigung des Verdeckgestänges zu übertragen. Hierbei greift die Krafteinleitungseinheit in der Regel an einem Teil außerhalb der Kinematikdrehpunkte des Gestänges an, wodurch günstige Hebel­ verhältnisse erzielbar sind. Nachteilig bei den bekannten Cabrio-Verdecken ist jedoch einerseits der große Bauraumbedarf, wenn Hauptlager und Kraft­ einleitungseinheit nebeneinander vorgesehen werden müssen, wobei beide Teile eine gewisse Mindestwandstärke erfordern. Ferner kommt hierdurch ein beträchtliches Gewicht zusammen, wobei darüber hinaus der Schwenkraum durch den Umstand, daß aus Festigkeitsgründen zumindest Hydraulikzylinder ebenfalls an der Lagerplatte abgestützt werden, noch weiter beschränkt ist. Dies ist insbesondere deswegen problematisch, weil die Verdeckkinematik in der Regel wenigstens ein angetriebenes Mehrgelenkgestänge umfaßt, bei dem bereits die Gestänge aneinander vorbei schwenkbar ausgestaltet sein müssen und hierdurch der Bauraum nur außerhalb des Schwenkbereichs zur Verfügung steht. Hierdurch ist der Bereich der Gestänge oft schwer zugänglich und aufwendig zu reinigen und zu warten.

DE 94 19 391 U1 beschreibt eine Antriebsvorrichtung für ein Cabriolet-Verdeck, bei der eine Hauptsäule und ein Spannbügel an einer Konsole schwenkgelagert sind, wobei ein Elektromotor mit einem Untersetzungsgetriebe zum Antrieb von Hauptsäule und Spannbügel ebenfalls an der Konsole festgelegt ist.

DE 91 08 834 U1 beschreibt eine Antriebsvorrichtung für ein Klappverdeck, bei der ein Hauptspriegel, ein Spannbügel sowie weitere Gestängeteile an einer Konsole angelenkt sind. Ferner ist ein Druckzylinder über einen Kipphebel beweglich mit der Konsole verbunden und ein Ende einer Kolbenstange des Druckzylinders an einem der Gestängeteile gelenkig angebracht.

DE 44 23 834 C1 beschreibt eine Antriebsvorrichtung für ein versenkbares Klappdach, bei der anzutreibende Gestängeteile des Verdecks schwenkbar an einer an der Fahrzeugkarosserie festgelegten Konsole aufgenommen sind. Ein Antriebszylinder ist mit einem Ende gelenkig an der Karosserie festgelegt und mit einem Ende seiner Kolbenstange gelenkig mit einem der Gestängeteile verbunden.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Hauptlagereinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die kompakt und leichtgewichtig ausgebildet ist.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Hauptlagereinheit erfindungs­ gemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Krafteinleitungseinheit in einer Bohrung der Lagerplatte aufgenommen und in die Lagerplatte integriert ist.

Die erfindungsgemäße Hauptlagereinheit ermöglicht es, den Bauraumbedarf für das Vorsehen der Krafteinleitungseinheit auf den Bauraumbedarf für die Lagerplatte zu beschränken, und dadurch eine übersichtlichere Anordnung der Verdeckkinematik ebenso vorzusehen wie eine schmalere Anordnung. Zugleich wird das Gewicht der Hauptlagereinheit entsprechend herabgesetzt und die vorzuhaltende Teilevielfalt reduziert. Auch der Montageaufwand ist geringer, da insbesondere keine Lagerung der Krafteinleitungseinheit an der Lagerplatte mit Schwenkmöglichkeit mehr vorzusehen ist, wodurch die Hauptlagereinheit kostengünstig herstellbar ist.

Vorzugsweise umfaßt die Krafteinleitungseinheit einen axial verlagerbaren Schaft oder Kolben, der mit dem Zapfen in Antriebsverbindung steht. Hierbei ist es möglich, den Schaft in der Art einer Zahnstange auszubilden, durch dessen Verlagerung eine Drehbewegung des umfangsverzahnten Zapfens bewirkt wird und umgekehrt. Hierdurch kann eine axiale Krafteinleitung in die Schwenk­ bewegung des Verdeckgestänges umgesetzt und so das Verdeck betätigt werden. Es ist möglich, die Antriebsverbindung über ein Getriebe oder dgl. umzusetzen, ferner ist es möglich, den Schaft mit einem weiteren Zapfen der Verdeckkinematik zu verbinden, beispielsweise um einen zweiten Antrieb auf diesem Weg zu synchronisieren, z. B. für einen Verdeckkastendeckel oder ein separates Verdeckteil, wobei alternativ die Synchronisation über ein gemeinsames Getriebe oder Steuerlenker erfolgen kann. Der Zapfen ist selbst wieder ggf. schwenkbar in einem Teil des Verdeckgestänges aufgenommen.

Vorzugsweise steht die Krafteinleitungseinheit zur Betätigung des Verdeck­ gestänges mit dem Zapfen in dem Kinematikdrehpunkt in Antriebsverbindung.

Alternativ zu der Verbindung mit dem Zapfen im Kinematikdrehpunkt ist es möglich, den Schaft oder ein mit dem Schaft verbundenes Teil aus der Lagerplatte endseitig austreten zu lassen, welches dann mit einem außerhalb des Zapfens vorgesehenen Gelenk des Gestänges verbunden ist und die Verdeckbewegung einleitet. Das mit dem Schaft verbundene Teil kann auch eine Kette oder ein Seil sein, das beispielsweise über eine Umlenkrolle geführt ist und entsprechend Zugbewegungen übertragen kann.

Vorzugsweise ist jedoch die Antriebsverbindung zwischen Zapfen und Kraft­ einleitungseinheit von der Lagerplatte umschlossen, so daß Verunreinigungen der Antriebsverbindungen, die den Antrieb schwergängiger gestalten könnten, vorteilhaft vermieden werden. Zugleich ist dies auch eine optisch ansprechende und mit dem Fahrkomfort und der Ästhetik eines Cabrio-Fahrzeugs besonders gut zusammenpassende Verkleidung eines Getriebes des Verdeckantriebs.

Die Krafteinleitungseinheit kann im einfachsten Fall für ein handbetätigtes Cabrio-Verdeck ein Federelement umfassen, das in erster Linie zum Gewichts­ ausgleich dient und dessen Entspannung bzw. Spannung durch die Verlagerung einer Zahnstange aufgrund der manuellen Betätigung des Verdecks erfolgt, wobei das Federelement sowohl als mechanische Schrauben­ feder ausgebildet sein kann als auch als Drossel in einem Hydraulik- oder Pneumatiksystem. Vorzugsweise umfaßt die Krafteinleitungseinheit jedoch eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit, deren Kolbenstange den Antrieb des Cabrio-Verdecks durch ein Spindel-Spindelmutter-System oder durch ein Zahnstange-Ritzel-System ermöglicht. Hierbei ist als Führungsfläche für den Kolben eine zylindrische Bohrung in der Lagerplatte vorteilhaft vorgesehen, die die Führungsaufgabe des Zylinders übernimmt und welche zugleich ortsfest in der Lagerplatte festgelegt ist. Die zylindrische Bohrung ist beispielsweise über einen Stopfen nach außen verschlossen und weist ferner wenigstens einen Anschluß für eine Hydraulikleitung auf, der wahlweise axial oder radial in die Zylinderbohrung einmünden kann.

Die Hauptlagereinheit ist vorzugsweise als Strangpreßprofil oder als Gußteil hergestellt, und weist ferner Durchbrechungen auf, um die Lagerplatte an die Karosserie zu befestigen. Aus Gewichtsgründen und zum besseren Vorsehen der Kinematikdrehpunkte ist die Lagerplatte vorzugsweise hohl mit zwei gegenüberliegenden Seitenwandungen ausgebildet.

Vorzugsweise ist die Bohrung für die Krafteinleitungseinheit im wesentliche parallel zur Haupterstreckungsrichtung der Hauptlagereinheit angeordnet, so daß die langgestreckte Bauform der Lagerplatte günstig ausgenutzt werden kann und zugleich ein ausreichend langer Hohlraum verbleibt, in dem der Schaft bzw. die Kolbenstange verlagerbar ist. Hierbei ist darauf zu achten, daß die Zylinderbohrung für die Krafteinleitungseinheit möglichst außerhalb der Lager für die Verdeckkinematik und weitere Teile des Cabrio-Verdecks bzw. von mit dem Verdeck zusammenwirkenden Teilen angeordnet ist, so daß die ohnehin erforderliche Höhe der Lagerplatte günstig ausgenutzt wird. Vorzugsweise befindet sich nämlich ein erster Kinematikdrehpunkt einerseits und ein zweier Kinematikdrehpunkt des Verdeckgestänges andererseits der Krafteinleitungseinheit. Zweckmäßigerweise ist die Hauptlagereinheit mit ihrer Hauptachse vertikal angeordnet, sie kann aber jede beliebige Lage einnehmen.

Weitere Voreile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie weitere Merkmale aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein bevorzugtes Ausführungs­ beispiel einer erfindungsgemäßen Hauptlagereinheit.

Fig. 2 zeigt eine stirnseitige Ansicht der Hauptlagereinheit aus Fig. 1.

In Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine Hauptlagereinheit bezeichnet, die im wesentlichen aus einer Lagerplatte 2 besteht, die mit nicht dargestellten Mitteln seitlich an eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs befestigbar ist. Die Lagerplatte 2 ist, wie in Fig. 2 näher zu erkennen, als Hohlprofil ausgebildet und weist einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Die Lagerplatte 2 besteht aus zwei im wesentlichen parallel angeordneten Seitenwandungen 2a, 2b, die in der Art eines umgekehrten U mit nach unten weisenden Schenkeln und einer die Schenkel 2a, 2b verbindenden Basis 2c ausgebildet ist, wobei im Innenbereich nochmals zwei zusätzliche Stege 2d, 2e vorgesehen sind, die die Ausbildung einer zylindrischen Bohrung 3, die die Lagerplatte 2 längs durchsetzt, ermöglichen.

In der der Fahrzeugmitte zugewandten Wandung 2b der Lagerplatte 2 sind zwei Bohrungen als Kinematikdrehpunkte 4, 5 eines Verdeckgestänges vor­ gesehen, von dem hier nur ein Zapfen 4a dargestellt ist. Die beiden Kinematik­ drehpunkte 4 und 5 sind durch zylindrische Bohrungen in der Wandung 2b der Lagerplatte 2 realisiert, in denen dem Verdeckgestänge zugeordnete Zapfen aufgenommen werden, die dort in der Art eines Mehrgelenkgetriebes eine Schwenkbewegung des Gestänges zum Aufspannen und Ablegen des Verdecks ermöglichen. Während der Kinematikdrehpunkt 5 eine freie Drehung ermöglicht, ist der Zapfen 4a mit einem Ritzelabschnitt 4b einstückig ausgebildet, die beide eine gemeinsame Achse 4c aufweisen, wobei die Achse 4c in etwa in Höhe des Scheitels des kreissegmentförmigen Stegs 2d quer zur Bohrung 3 gelagert ist, so daß ein umfangsverzahnter Teil 4d des Ritzels 4b in die Bohrung 3 vorsteht. Der Zapfen 4a ist drehfest mit einem (nicht dargestellten) Lenker des Verdeckgestänges verbunden, der die Dreh­ bewegung des Zapfens 4a bzw. des Ritzels 4b in dem Kinematikdrehpunkt 4 in eine Schwenkbewegung des Verdecks umsetzt.

Die zylindrische Bohrung 3 definiert einen Innenzylinder für einen scheiben­ förmig ausgestalteten Kolben 6, der in der Bohrung 3 axial verlagerbar ist. Auf seiner großen Kolbenfläche 6a wird der Kolben 6 mit einer Hydraulikflüssigkeit wie Öl beaufschlagt, die über einen Zulauf 7, an den eine Hydraulikleitung angeschlossen ist, beaufschlagt werden kann, um den Kolben 6 nach vorne zu verschieben, oder durch Beaufschlagen der anderen Kolbenfläche des Kolbens 6 mittels eines weiteren (nicht dargestellten) Zulaufs wieder zurückgezogen werden kann. Ein der Kolbenfläche 6a zugewandter Hydraulikraum der Bohrung 3 ist stirnseitig mit einem Deckel 11 verschlossen, um das Austreten von Hydraulikflüssigkeit zu unterbinden.

Auf der der Fläche 6a des Kolbens 6 abgewandten Fläche ist eine Kolbenstange 8 zentrisch mit dem Kolben 6 verbunden, deren dem Kolben 6 abgewandtes Ende ein Führungsglied 9 durchsetzt, welches sich ebenfalls gegen die zylindrische Innenwand der Bohrung 3 abstützt. Es ist möglich, den Zwischenraum zwischen Kolben 6 und Führungsglied 9 ebenfalls mit Hydraulik­ flüssigkeit zu beaufschlagen, um den Kolben 6 beidseitig zu beaufschlagen. Das Führungsglied 9 ist mit einer zentralen Bohrung versehen, die die Kolben­ stange 8 hindurchtreten läßt, wobei diese Durchführung derart abgedichtet ist, daß im Falle eines Vorsehens von Hydraulikflüssigkeit zwischen dem Kolben 6 und dem Führungsglied 9 keine Hydraulikflüssigkeitsverluste auftreten.

Auf der dem Kolben 6 abgewandten Seite des Führungsglieds 9 ist die Kolben­ stange 8 mit einem Gleitelement 10 verbunden, das in der Art einer Zahn­ stange ausgestaltet ist, wobei das Gleitelement 10 als an den Querschnitt der Bohrung 3 angepaßter Zylindersegment, dessen oberer Bereich abgeschnitten ist, ausgebildet ist, wobei die Schnittebene eine Verzahnung 10a aufweist.

Die Verzahnung 10a kämmt mit der Umfangsverzahnung 4d des Ritzels 4b, so daß bei Verlagerung des Kolbens 6 aufgrund eines Zuführens von Hydraulik­ flüssigkeit über den Durchlaß 7 und hieraus folgender axialer Verlagerung des Gleitelements 10 durch die Betätigung von Kolben 6 und Kolbenstange 8 zugleich eine Drehbewegung des Ritzels 4b und damit des Zapfens 4a induziert wird, wodurch die axiale Bewegung der Kolbenstange 8 in eine rotatorische Bewegung des Zapfens und damit des Verdeckgestänges umgesetzt wird. Man erkennt, daß in Verlängerung des Gleitelements 10 ausreichend Platz verbleibt, um das Gleitelement 10 ohne Austreten aus der Lagerplatte 2 hin und her zu verschieben. Die dem Stopfen 11 gegenüber­ liegende Öffnung der Bohrung 3 kann beispielsweise mit einem weiteren Stopfen verschlossen werden, um Verschmutzungen im Bereich der Bohrung 3 zu verhindern. Es ist möglich, statt einer direkten Verbindung mit dem Ritzel 4b diese indirekt über ein Zwischenrad oder ein Getriebe vorzusehen, und es ist ferner möglich, mit der Verzahnung 10a oder einer weiteren, an einer anderen Fläche vorgesehenen Verzahnung eine weitere schwenkbare und antreibbare Einheit des Verdecks in Drehbewegung zu verlagern, beispielsweise das Gestänge eines Verdeckkastendeckels.

Es versteht sich, daß vorgesehen werden kann, zwischen dem Deckel 11 und dem Kolben 6 oder zwischen dem Kolben 6 und dem Gleitelement 10 Federn oder andere Vorspannmittel vorzusehen, um die Betätigung im Falle eines Hydraulikproblems gleichwohl weiter zu ermöglichen und um die maximalen Schwenkmomente des Verdecks durch die Federkraft herabzusetzen.

Die Erfindung ist vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels mit einer hydraulischen Krafteinleitungseinheit beschrieben worden. Es versteht sich, daß die Krafteinleitungseinheit auch alleine auf die Vorspannung bzw. Entspannung einer Feder beruhen kann, insbesondere dann, wenn das Verdeck handbetätigt ist.

Claims (12)

1. Hauptlagereinheit für ein Cabrio-Verdeck, mit einer Lagerplatte (2), in der wenigstens ein Kinematikdrehpunkt (4) eines Verdeckgestänges des Cabrio-Verdecks schwenkbar gelagert ist, wobei zur Betätigung des Verdeckgestänges eine lineare Krafteinleitungseinheit (Bohrung 3, Kolben 6, Kolbenstange 8, Gleitelement 10) mit einem dem Verdeckgestänge zugeordneten Zapfen (4a) in Antriebsverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafteinleitungseinheit (Bohrung 3, Kolben 6, Kolbenstange 8, Gleitelement 10) in einer Bohrung (3) der Lagerplatte (2) aufgenommen und in die Lagerplatte (2) integriert ist.

2. Hauptlagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafteinleitungseinheit (Bohrung 3, Kolben 6, Kolbenstange 8, Gleitelement 10) einen axial verlagerbaren Schaft (Gleitelement 10) umfaßt, der mit dem Zapfen (4a) in Antriebsverbindung steht.

3. Hauptlagereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung von Zapfen (4a) und Krafteinleitungseinheit (Bohrung 3, Kolben 6, Kolbenstange 8, Gleitelement 10) von der Lagerplatte (2) umschlossen ist.

4. Hauptlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Krafteinleitungseinheit einen vorspannbaren Schaft umfaßt.

5. Hauptlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Krafteinleitungseinheit (Bohrung 3, Kolben 6, Kolbenstange 8, Gleitelement 10) eine hydraulische Kolben-Zylinder- Einheit (3, 6) umfaßt.

6. Hauptlagereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder als Bohrung (3) in der Lagerplatte (2) ausgebildet ist.

7. Hauptlagereinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerplatte (2) wenigstens einen Anschluß (Zulauf 7) für eine Hydraulikleitung aufweist.

8. Hauptlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lagerplatte (2) als Strangpreßprofil hergestellt ist.

9. Hauptlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lagerplatte (2) als Gußteil hergestellt ist.

10. Hauptlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Krafteinleitungseinheit (Bohrung 3, Kolben 6, Kolbenstange 8, Gleitelement 10) im wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsrichtung der Lagerplatte (2) vorgesehen ist.

11. Hauptlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung im Kinematikdrehpunkt (4) vorgesehen ist.

12. Cabrio-Fahrzeug, gekennzeichnet durch eine Hauptlagereinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.