DE10057872A1 - Hardtop-Fahrzeugdach - Google Patents

Abstract

Ein Hardtop-Fahrzeugdach ist zwischen einer den Fahrzeuginnenraum überdeckenden Schließposition und einer Ablageposition verstellbar und weist ein vorderes Dachteil und ein hinteres Dachteil auf, wobei zwischen vorderem und hinterem Dachteil eine Relativkinematik zur Durchführung einer Relativbewegung des vorderen Dachteils angeordnet ist. Die Relativkinematik umfasst ein Viergelenk mit zwei Lenkern und einem die beiden Lenker verbindenden Schubglied, welches an einer am hinteren Dachteil angeordneten Führungsschiene verschiebbar gehalten ist. DOLLAR A In einer konstruktiv einfachen Ausführung ist am hinteren Dachteil eine zweite Führungsschiene vorgesehen, in der ein Lenker des Viergelenks geführt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hardtop-Fahrzeugdach nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die Druckschrift DE 199 30 616 C1 offenbart ein zwischen einer den Fahrzeuginnenraum eines Fahrzeugs überdeckenden Schließ­ stellung und einer den Fahrzeuginnenraum freigebenden Ablage­ stellung zu verstellendes Hardtop-Fahrzeugdach, bestehend aus einem vorderen Dachteil und einem hinteren Dachteil. Das vorde­ re Dachteil ist über eine Verstellkinematik an das hintere Dachteil angekoppelt, das über eine weitere Verstellkinematik mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Bei der Überführung des Fahrzeugdaches von Schließ- in Ablagestellung wird zunächst bei unveränderter Relativposition zwischen vorderem und hinte­ rem Dachteil das gesamte Fahrzeugdach entlang einer fahrzeug­ festen Führungsschiene, die Bestandteil der Verstellkinematik zwischen hinterem Dachteil und Fahrzeugkarosserie ist, nach hinten verschwenkt. Anschließend wird das vordere Dachteil mit Hilfe eines Viergelenks aus der gemeinsamen Dachebene gegenüber dem hinteren Dachteil nach unten versetzt und danach translato­ risch unter das hintere Dachteil verschoben. In einer letzten Bewegungsphase werden die nunmehr parallel liegenden Dachteile bis zum Erreichen ihrer endgültigen Ablageposition in einen hinter der Fahrgastzelle liegenden Ablageraum abgesenkt.

Zur Durchführung der Relativbewegung zwischen vorderem und hin­ terem Dachteil ist ein das Viergelenk beaufschlagendes Stell­ glied erforderlich, welches sowohl die Schwenkbewegung des Viergelenks als auch die translatorische Verschiebung entlang der Führungsschiene koordiniert ausführt, wobei darauf zu ach­ ten ist, dass während der Absenkung des vorderen Dachteiles aus der gemeinsamen Dachebene eine translatorische Verschiebung des Viergelenks zunächst vermieden und während der sich daran an­ schließenden Verschiebebewegung entlang der Führungsschiene ei­ ne ungewollte Schwenkbewegung des Viergelenks unterbunden wird. Die koordinierte, chronologisch aufeinander folgende Ausführung von Schwenk- und Translationsbewegung erfordert eine Fesselung des jeweils aktuell nicht benötigten Freiheitsgrades.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Hardtop- Fahrzeugdach zu schaffen, welches sich durch einen konstruktiv einfach ausgeführten Dachantrieb auszeichnet, der eine präzise und wartungsarme Überführung des Fahrzeugdaches zwischen Schließ- und Ablagestellung ermöglicht.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An­ spruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungs­ gegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Bei dem erfindungsgemäßen Hardtop-Fahrzeugdach umfasst die Re­ lativkinematik zwischen vorderem und hinterem Dachteil zwei Führungsschienen, die jeweils am hinteren Dachteil angeordnet sind und in denen das Viergelenk, über das die Relativbewegung des vorderen Dachteils gegenüber dem hinteren Dachteil auszu­ führen ist, in jeder Bewegungsphase ohne ungebundenen Frei­ heitsgrad geführt ist. Die zweite Führungsschiene reduziert die Bewegungsmöglichkeiten des Viergelenks um einen weiteren Frei­ heitsgrad, so dass die Relativkinematik zwischen vorderem und hinterem Dachteil nur eine einzige, definierte zwangsgesteuerte Bewegung ausführen kann. Der einzige verbleibende Freiheitsgrad der Relativkinematik wird über das antreibende Stellglied ge­ bunden, über das die Stellkraft zur Bewegung des vorderen Dach­ teiles relativ zum hinteren Dachteil aufzubringen ist.

Die Bewegungsbahn, die das vordere Dachteil relativ zum hinte­ ren Dachteil ausführt, wird maßgeblich durch die Form der zu­ sätzlichen Führungsschiene beeinflusst, in der einer der beiden Lenker des Viergelenks geführt wird. Die zusätzliche kinemati­ sche Bindung über die zweite Führungsschiene erlaubt die Ver­ wendung eines einfacher ausgeführten antreibenden Stellgliedes, da es nunmehr insbesondere ausreicht, ein lediglich translato­ risch antreibendes Stellglied zur translatorischen Verschiebung in der zweckmäßig geradlinig ausgeführten ersten Führungsschie­ ne vorzusehen. Die Schwenkbewegung des vorderen Dachteiles wird über die Kurvenbahn der zweiten Führungsschiene zwangsweise vorgegeben.

Die zweite Führungsschiene, die am hinteren Dachteil angeordnet ist, weist vorteilhaft in ihrem dem vorderen Dachteil zugewand­ ten Bereich einen in einer Längs-Hochebene des Fahrzeugs ge­ krümmten Abschnitt auf, welcher im weiteren Verlauf in der dem vorderen Dachteil entgesetzten Richtung bevorzugt in einen ge­ radlinigen Abschnitt übergeht, der zweckmäßig parallel zur ers­ ten Führungsschiene verläuft. Bei der Überführung von Schließ- in Ablageposition des Fahrzeugdaches wird zu Beginn der Rela­ tivbewegung zwischen vorderem und hinterem Dachteil das vordere Dachteil zunächst in dem gekrümmten Abschnitt geführt, wodurch innerhalb einer kurzen Wegstrecke eine große Schwenkbewegung des vorderen Dachteiles erzielt wird, die vorteilhaft zu einer Absenkung des vorderen Dachteiles aus der gemeinsamen Dachebene in eine parallele Lage unterhalb des hinteren Dachteiles führt. Im weiteren Verlauf nimmt die zweite Führungsschiene vorteil­ haft einen geradlinigen Verlauf ein, so dass das vordere Dach­ teil nach der Absenkung eine translatorische Verschiebebewegung ausführt, die insbesondere im Wesentlichen parallel zur Dach­ ebene des hinteren Dachteiles verläuft.

Zweckmäßig ist die Verstellkinematik, welche das hintere Dach­ teil zwischen Schließ- und Ablageposition verstellt, als Vier­ gelenk ausgebildet, welches karosseriefest gehalten ist und ei­ ne Schwenkbewegung des hinteren Dachteiles zwischen Schließ- und Ablageposition ermöglicht. Auf Grund des Einsatzes des Viergelenks zur Verstellung des hinteren Dachteiles kann in diesem Bereich auf weitere, karosserieseitig angeordnete Füh­ rungsschienen verzichtet werden, wodurch ein Platzgewinn er­ zielt wird. Das Viergelenk zwischen Fahrzeugkarosserie und hin­ terem Dachteil nimmt sowohl in Schließstellung als auch in Ab­ lagestellung des Fahrzeugdaches einen vergleichsweise geringen Bauraum ein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht auf ein Hardtop-Fahrzeugdach mit einem vorderen und einem hinteren Dachteil einschließlich der Verstell- und Relativkinematik, dargestellt in Schließstellung,

Fig. 2 das Hardtop-Fahrzeugdach in einer gegenüber Fig. 1 aufgeschwenkten Zwischenstellung zwischen Schließ- und Ablageposition, wobei das vordere Dachteil gegen­ über dem hinteren Dachteil noch seine ursprüngliche Position einnimmt,

Fig. 3 das Hardtop-Fahrzeugdach in einer weiteren Zwischen­ position, in der das vordere Dachteil gegenüber dem hinteren Dachteil abgesenkt ist,

Fig. 4 das Hardtop-Fahrzeugdach in Ablageposition mit etwa parallel angeordnetem vorderen und hinteren Dachele­ ment,

Fig. 5 die Relativkinematik zwischen vorderem und hinterem Dachteil in einer vergrößerten Darstellung in Schließposition (rechte Bildhälfte) und in Ablagepo­ sition (linke Bildhälfte).

In den folgenden Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Be­ zugszeichen versehen.

Das in Fig. 1 dargestellte Hardtop-Fahrzeugdach 1 umfasst ein vorderes Dachteil 2 und ein sich daran anschließendes hinteres Dachteil 3, wobei in das letztere eine Heckscheibe 4 integriert ist. In der in Fig. 1 gezeigten Schließstellung liegen vorderes Dachteil 2 und hinteres Dachteil 3 etwa in einer gemeinsamen Dachebene. Das hintere Dachteil 3 ist über eine Verstellkinema­ tik 5 mit der Fahrzeugkarosserie 6 verbunden. Das vordere Dach­ teil 2 ist über eine Relativkinematik, die ein Viergelenk 7 um­ fasst, ausschließlich an das hintere Dachteil 3 gekoppelt. Zur Überführung des Fahrzeugdaches 1 zwischen Schließ- und Ablage­ position müssen sowohl die Verstellkinematik 5 als auch die das Viergelenk 7 umfassende Relativkinematik betätigt werden.

Die Verstellkinematik 5 zwischen hinterem Dachteil 3 und Fahr­ zeugkarosserie 6 besteht aus einem Viergelenk mit Lenkern 8 und 9, die jeweils an einem Ende gelenkig an die Fahrzeugkarosserie 6 und mit ihrem anderen Ende gelenkig mit dem hinteren Dachteil 3 verbunden sind. Das Viergelenk der Verstellkinematik 5 wird von einem nicht dargestellten Stellglied bzw. Dachantrieb betä­ tigt.

Die Dachkinematik umfasst zusätzlich zu der Verstellkinematik 5 zwischen hinterem Dachteil 3 und Fahrzeugkarosserie 6 auch die Relativkinematik zwischen vorderem und hinterem Dachteil 2 und 3 mit dem Viergelenk 7. Das Viergelenk 7 umfasst zwei Lenker 10 und 11, die einenends gelenkig mit dem vorderen Dachteil 2 ver­ bunden sind und anderenends gelenkig an ein Schubglied 12 ange­ koppelt sind, welches am hinteren Dachteil 3 angeordnet ist, jedoch gegenüber dem hinteren Dachteil 3 eine Relativbewegung ausführen kann. Hierfür ist am hinteren Dachteil 3 eine erste Führungsschiene 13 angeordnet, die im Ausführungsbeispiel ge­ radlinig ausgeführt ist und fest mit dem hinteren Dachteil 3 verbunden ist. Das Schubglied 12 kann in bzw. auf der Führungs­ schiene 13 translatorisch verschoben werden.

Der Lenker 11 weist auf der dem hinteren Dachteil 3 zugewandten Seite einen das Schubglied 12 überragenden Lenkerabschnitt 14 auf, an dessen Stirnseite ein Schwenkbolzen angeordnet ist, welcher in eine zweite, fest mit dem hinteren Dachteil 3 ver­ bundene Führungsschiene 15 einragt und entlang dieser verscho­ ben werden kann. Die zweite Führungsschiene 15 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur und liegt oberhalb der ersten Füh­ rungsschiene 13, weist jedoch auf der dem vorderen Dachteil 2 zugewandten Seite einen nach oben gekrümmten, von der ersten Führungsschiene 13 wegweisenden Abschnitt auf, siehe hierzu auch Fig. 5.

Die Überführung des Fahrzeugdaches 1 von der in Fig. 1 gezeig­ ten Schließposition in die Ablageposition gemäß Fig. 4 erfolgt in verschiedenen Bewegungsabschnitten bzw. -phasen. Zum Öffnen des Fahrzeugdaches 1 wird in einer ersten Bewegungsphase gemäß Fig. 2 zunächst die Verstellkinematik 5 zwischen hinterem Dach­ teil 3 und Fahrzeugkarosserie betätigt und das Fahrzeugdach 1 unter Beibehaltung der Relativposition zwischen vorderem Dach­ teil 2 und hinterem Dachteil 3 in der Weise aufgeschwenkt, dass das hintere Dachteil 3 nahezu vertikal steht. In dieser ersten Bewegungsphase wird das Viergelenk 7 der Relativkinematik zwi­ schen vorderem Dachteil 2 und hinterem Dachteil 3 nicht betä­ tigt; das vordere Dachteil 2 behält somit seine Relativposition gegenüber dem hinteren Dachteil 3 bei, das in der in Fig. 2 ge­ zeigten Stellung bereits teilweise in einen Ablageraum unter­ halb der Karosserielinie der Fahrzeugkarosserie 6 versenkt wor­ den ist.

In Fig. 3 ist eine nachfolgende Bewegungsphase dargestellt, in welcher das hintere Dachteil 3 noch weiter in den Ablageraum in der Fahrzeugkarosserie abgesenkt worden ist, zugleich aber auch das Viergelenk 7 der Relativkinematik zwischen vorderem Dach­ teil 2 und hinterem Dachteil 3 betätigt worden ist. In dem in Fig. 3 dargestellten Zustand ist das vordere Dachteil 2 aus der gemeinsamen Dachebene in Richtung Dachinnenseite des hinteren Dachteiles 3 herausgeschwenkt und in eine teilweise überlappen­ de Position mit dem hinteren Dachteil 3 verschoben. Die Schwenkbewegung wird durch eine Betätigung des Viergelenks 7 ausgelöst, durch die das vordere Dachteil 2 zunächst parallel zur gemeinsamen Dachebene versetzt wird, wobei dieser erste Be­ wegungsabschnitt der Relativkinematik ohne translatorische Ver­ schiebung des Viergelenks 7 entlang der Führungsschiene 13 durchgeführt wird. Erst nachdem das vordere Dachteil 2 so weit parallel versetzt worden ist, dass ein kollisionsfreies Ver­ schieben entlang der Dachinnenseite des hinteren Dachteiles 3 möglich ist, wird das Viergelenk 7 der Relativkinematik entlang der geradlinigen Führungsschiene 13 translatorisch verschoben, bis vorderes Dachteil 2 und hinteres Dachteil 3 die in Fig. 4 dargestellte Relativposition einnehmen, in der das vordere Dachteil 2 und das hintere Dachteil 3 in zwei Ebenen vollstän­ dig parallel liegen und das Fahrzeugdach 1 eine minimale Länge einnimmt.

Die Verstellkinematik 7 zur Verschwenkung des hinteren Dachtei­ les 3 wird auch während der Relativbewegung des vorderen Dach­ teiles 2 gegenüber dem hinteren Dachteil 3 kontinuierlich wei­ ter betätigt, bis die in Fig. 4 gezeigte Ablageposition erreicht ist, in der vorderes Dachteil 2 und hinteres Dachteil 3 eine im Wesentlichen aufrechte Ablageposition im Ablageraum einnehmen. Während des letzten Bewegungsabschnittes zwischen der in Fig. 3 gezeigten Zwischenposition und der in Fig. 4 dar­ gestellten Ablageposition wird das Viergelenk 7 der Relativki­ nematik entlang der Führungsschiene 13 aus einer Position ober­ halb der Verstellkinematik 5 in eine Endposition unterhalb der Verstellkinematik 5 verschoben.

Fig. 5 zeigt in freigeschnittener Darstellung das Viergelenk 7 in Schließstellung des Fahrzeugdaches (rechte Bildhälfte) und in Ablagestellung (linke Bildhälfte). Das Viergelenk 7 der Re­ lativkinematik wird bei einer Verstellbewegung in Pfeilrichtung 16 von Schließ- in Ablagestellung auf Grund der Führung des Schwenkbolzens 17 am Lenkerabschnitt 14 des Lenkers 11 in der zweiten Führungsschiene 15 stark verdreht, wobei die Drehbewe­ gung ausgelöst wird durch einen nach oben gekrümmten Abschnitt 18 im ersten Bereich der Führungsschiene 15. Der gekrümmte Ab­ schnitt 18 geht in einen geradlinigen Abschnitt 19 über; bei einer Bewegung des Viergelenks 7 im geradlinigen Abschnitt 19 erfolgt keine weitere Schwenkung des Viergelenks und des daran gekoppelten vorderen Dachteiles bis zum Erreichen der Ablagepo­ sition in der linken Bildhälfte von Fig. 5.

Mit Bezugszeichen 20 ist die Bewegungslinie dargestellt, welche die Bewegung des Schwenkbolzens 17 in der zweiten Führungs­ schiene 15 repräsentiert. Sobald das Viergelenk 7 aus der in Fig. 5 in der rechten Bildhälfte gezeigten Schließposition des Fahrzeugdaches in Pfeilrichtung 16 translatorisch entlang der ersten Führungsschiene 13 verschoben wird, bewegt sich in der ersten Phase der Bewegung der Schwenkbolzen 17 zunächst gering­ fügig in die entgegengesetzte Richtung, kehrt jedoch nach kur­ zer gegenläufiger Bewegung um und nimmt dann die gleiche Bewe­ gungsrichtung ein wie mit Pfeilrichtung 16 dargestellt.

Der Antrieb des Viergelenks 7 erfolgt zweckmäßig über ein moto­ risches Stellglied, welches am Schubglied 12 angreift und die­ ses translatorisch in der ersten Führungsschiene 13 verschiebt. Das Schubglied 12 weist einen auskragenden Gleitarm 21 auf, welcher in einer Führungsnut 22 der ersten Führungsschiene 13 geführt ist.

Claims (10)

1. Hardtop-Fahrzeugdach, das zwischen einer den Fahrzeuginnen­ raum überdeckenden Schließposition und einer den Fahrzeuginnen­ raum freigebenden Ablageposition verstellbar ist, mit einem vorderen Dachteil (2) und einem hinteren Dachteil (3), wobei zwischen vorderem und hinterem Dachteil (2, 3) eine Relativki­ nematik zur Ausführung einer Relativbewegung des vorderen Dach­ teils (2) relativ zum hinteren Dachteil (3) vorgesehen ist und die Relativkinematik ein Viergelenk (7) mit zwei Lenkern (8 und 9) und einem die beiden Lenker (8 und 9) verbindenden Schub­ glied (12) umfasst, welches an einer am hinteren Dachteil (3) angeordneten Führungsschiene (13) verschiebbar gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass am hinteren Dachteil (3) eine zweite Führungsschiene (15) angeordnet ist, in der ein Lenker (10) des Viergelenks (7) ge­ führt ist.

2. Hardtop-Fahrzeugdach nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Führungsschiene (13) und die zweite Führungs­ schiene (15) abschnittsweise parallel zueinander verlaufen.

3. Hardtop-Fahrzeugdach nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt (18) der zweiten Führungsschiene (15) eine gekrümmten Verlauf aufweist.

4. Hardtop-Fahrzeugdach nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte Abschnitt (18) sich in dem dem vorderen Dachteil (2) zugewandten Bereich der zweiten Führungsschiene (15) befindet.

5. Hardtop-Fahrzeugdach nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führung des Lenkers (10) über den gekrümmten Ab­ schnitt (18) der zweiten Führungsschiene (15) eine Absenkung des vorderen Dachteils (2) unter die Dachebene des hinteren Dachteils (3) bewirkt.

6. Hardtop-Fahrzeugdach nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schubglied (12) zwischen den beiden Lenkern (8 und 9) ein die Relativbewegung zwischen vorderem und hinterem Dach­ teil (2 und 3) auslösendes Stellglied angreift.

7. Hardtop-Fahrzeugdach nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker (10) des Viergelenks (7) mit einem Schwenkbol­ zen (17) in der zweiten Führungsschiene (15) geführt ist.

8. Hardtop-Fahrzeugdach nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Führungsschiene (13), in der das Schubglied (12) des Viergelenks (7) geführt ist, geradlinig ausgeführt ist.

9. Hardtop-Fahrzeugdach nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am hinteren Dachteil (3) eine karosseriefest angeordnete, ein Viergelenk umfassende Verstellkinematik (5) angreift, über die das hintere Dachteil (3) zwischen Schließ- und Ablageposi­ tion zu verstellen ist.

10. Hardtop-Fahrzeugdach nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Dachteil (2) und das hintere Dachteil (3) in Ablageposition näherungsweise aufrecht abgelegt sind.