DE10112092C1 - Zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verstellbares Cabriolet-Fahrzeugdach - Google Patents
Zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verstellbares Cabriolet-FahrzeugdachInfo
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Abstract
Ein zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verstellbares Cabriolet-Fahrzeugdach umfasst mindestens zwei in Schließposition in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete Dachteile, die über eine Gelenkkinematik aneinander gekoppelt sind, wobei zum Öffnen des Fahrzeugdaches das vordere Dachteil um eine im Übergangsbereich zwischen vorderem und hinterem Dachteil gelegene Schwenkachse in eine Position unter das hintere Dachteil verschwenkbar ist. DOLLAR A Bei der Überführung von Schließ- in Öffnungsposition sind das vordere Dachteil und das hintere Dachteil relativ zueinander translatorisch verschiebbar. In der verschobenen Position ist das vordere Dachteil um die Schwenkachse unter das hintere Dachteil verschwenkbar.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein zwischen einer Schließposi
tion und einer Öffnungsposition verstellbares Cabriolet-
Fahrzeugdach nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der Druckschrift DE 196 42 154 A1 ist ein dreiteiliges
Hardtop-Fahrzeugdach mit drei in einer kinematischen Kette an
einander gekoppelten Dachteilen bekannt, die in Schließstellung
des Fahrzeugdaches in Fahrzeuglängsrichtung unmittelbar hinter
einander liegen und in Öffnungsstellung in einem Ablageraum
hinter der Fahrgastzelle verstaut werden. Das hintere Dachteil
ist über eine Stellkinematik mit der Fahrzeugkarosserie, das
mittlere Dachteil über eine Viergelenkkinematik mit dem hinte
ren Dachteil und das vordere Dachteil über ein Drehgelenk mit
dem mittleren Dachteil verbunden. Zur Überführung des Fahrzeug
daches von der Schließposition in die Öffnungsposition, in der
die Dachteile im heckseitigen Ablageraum verstaut sind, wird
das mittlere Dachteil in eine parallele Position unterhalb des
hinteren Dachteiles verstellt und das vordere Dachteil um das
Drehgelenk unter das mittlere Dachteil geklappt. Das gesamte
Dachteilpaket, bestehend aus allen drei übereinander angeordne
ten Dachteilen, wird anschließend nach hinten in den Ablageraum
hineingeklappt.
Hierbei kann das Problem auftreten, dass in Schließstellung die
benachbarten Stirnseiten des vorderen und des mittleren Dach
teils für einen dichten Abschluss unmittelbar aneinander gren
zen müssen, zur Durchführung der Relativschwenkbewegung beider
Dachteile während der Öffnungsbewegung aber Kollisionen im Be
reich der unmittelbar aneinander grenzenden Stirnseiten vermie
den werden müssen, um einen störungsfreien Bewegungsablauf des
Fahrzeugdaches über eine lange Betriebsdauer gewährleisten
zu können. Die Gelenkkinematik und die benachbarten
Kanten von vorderem und hinterem Dachteil unterliegen daher
konstruktiven Einschränkungen, welche die Anzahl variabler Ges
taltungsmöglichkeiten reduzieren.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein aus mindestens
zwei Dachteilen bestehendes Fahrzeugdach zu schaffen, das über
eine lange Lebensdauer verfügt und variabel gestaltbar ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An
spruches 1 gelöst. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige
Weiterbildungen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das vordere Dachteil und
das hintere Dachteil bei der Überführung von Schließ- in Öff
nungsposition relativ zueinander translatorisch verschiebbar
und in der verschobenen Position um eine Schwenkachse relativ
zueinander zu verschwenken sind. Um diese unterschiedlichen und
voneinander entkoppelten Relativbewegungen ausführen zu können,
umfasst die Gelenkkinematik zwischen vorderem und hinterem
Dachteil zweckmäßig eine Schiebeführung, über die die transla
torische Verschiebung durchgeführt wird, sowie eine an der
Schiebeführung gehaltene Gelenkanordnung, über die die Schwenk
bewegung zwischen vorderem und hinterem Dachteil realisiert
wird. Die zeitlich aufeinander folgende Bewegung von Translati
on und Rotation kann durch eine entsprechende Ansteuerung der
Gelenkkinematik über ein bzw. mehrere Stellglieder erfolgen.
Das Aufeinanderfolgen von Translation und Rotation wird vor
teilhaft über ein einziges Stellglied umgesetzt, welches zweck
mäßig ein Drehteil verschwenkt, an welchem eine Hebel- und Len
keranordnung angreift, die die Drehbewegung des Drehteils in
eine Translations- und Rotationsbewegung des vorderen Dachtei
les relativ zum hinteren Dachteil umsetzt. Das Drehteil ist bevorzugt
als zweiarmige Wippe ausgeführt, an der zwei Übertra
gungshebel gelenkig angreifen, von denen ein erster Übertra
gungshebel einen ausschließlich translatorisch verschiebbaren
Schieber beaufschlagt und der zweite Übertragungslenker an ei
nem sich zwischen vorderem und hinterem Dachteil erstreckenden
Stabilisierungslenker angreift. Der ausschließlich translato
risch bewegbare Schieber greift ebenfalls an diesem Stabilisie
rungslenker an und ist in der Lage, diesen ohne Rotation trans
latorisch zu verschieben. Der zweite Übertragungslenker kann
bei einer weiteren Drehbeaufschlagung der Wippe diesen Stabili
sierungslenker um eine Drehachse in der Weise verschwenken,
dass das vordere Dachteil in eine Position unterhalb des hinte
ren Dachteils einklappt.
Die Drehbewegungen der beiden gelenkig mit der Wippe gekoppel
ten Übertragungslenker sind in der Weise aufeinander abge
stimmt, dass zu Beginn der Öffnungsbewegung - wenn das vordere
Dachteil eine ausschließlich translatorische Relativbewegung
gegenüber dem hinteren Dachteil ausführt - auf Grund der
Schwenkbewegung der Wippe beide eine etwa gleich große, in die
Verschieberichtung projizierte translatorische Bewegung ausfüh
ren, wodurch die ausschließlich translatorische Verschiebung
des vorderen Dachteiles erreicht wird. Im weiteren Verlauf der
Rotation der Wippe kommt dagegen die Schwenkbewegung des zwei
ten Übertragungshebels stärker zum Tragen als diejenige des
ersten Übertragungshebels, was insbesondere dadurch erreicht
wird, dass der Gelenkpunkt des zweiten Übertragungshebels an
der Wippe einen größeren Abstand zur Gelenkachse der Wippe am
hinteren Dachteil aufweist als der Gelenkpunkt des ersten Über
tragungshebels an der Wippe, so dass dem vorderen Dachteil eine
Drehbewegung aufgeprägt wird. Auf Grund des kleineren Radius
des Gelenkpunktes des ersten Übertragungshebels an der Wippe
gegenüber dem weiter außen angreifenden Gelenkpunkt des zweiten
Übertragungshebels ist letzterer in der Lage, auf den Stabilisierungslenker
eine größere Stellbewegung zu übertragen als der
mittelbar über den Schieber am Stabilisierungslenker angreifen
de erste Übertragungslenker.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren
Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu ent
nehmen. Es zeigen:
Fig. 1 ein Cabriolet-Fahrzeugdach mit einem vorderen und ei
nem hinteren Dachteil, die kinematisch aneinander ge
koppelt sind und zwischen der in Fig. 1 gezeigten
Schließstellung und einer Offenstellung zu überführen
sind,
Fig. 2 das Fahrzeugdach zu Beginn der Öffnungsbewegung in
einer Zwischenposition zwischen Schließ- und Offen
stellung, in welcher das vordere und das hintere
Dachteil relativ zueinander translatorisch auseinan
der geschoben sind,
Fig. 3 das Fahrzeugdach in einer weiteren Zwischenposition,
in welcher das vordere Dachteil im Anschluß an die
translatorische Verschiebung um eine Schwenkachse in
eine Position unterhalb des hinteren Fahrzeugdaches
eingeklappt ist.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Be
zugszeichen versehen.
Das Cabriolet-Fahrzeugdach 1 ist als Hardtop ausgebildet und
umfasst ein vorderes Dachteil 2, welches in Schließstellung des
Fahrzeugdaches der Windschutzscheibe des Fahrzeuges benachbart
ist, sowie ein hinteres Dachteil 3, welches sich in Schließ
stellung unmittelbar an das vordere Dachteil 2 anschließt und
hinter dem vorderen Dachteil 2 liegt. Das vordere Dachteil 2
ist über eine Gelenkkinematik 4 an das hintere Dachteil 3 ange
koppelt und ist durch Beaufschlagung über die Gelenkkinematik 4
relativ zum hinteren Dachteil 3 translatorisch verschiebbar und
rotatorisch verschwenkbar, wobei diese beiden Bewegungen unab
hängig voneinander und zeitlich aufeinanderfolgend ausgeführt
werden. Das hintere Dachteil 3 ist über ein Gelenk 5 entweder
mit der Fahrzeugkarosserie oder aber mit einer weiteren Kinema
tik verbunden, über die das hintere Dachteil 3 relativ zur
Fahrzeugkarosserie verschoben und/oder verschwenkt werden kann,
um in Offenstellung des Fahrzeugdaches in eine Ablageposition
hinter dem Fahrzeuginnenraum überführt werden zu können.
Die Gelenkkinematik 4 zwischen vorderem und hinterem Dachteil 2
bzw. 3 ist ausschließlich an diesen beiden Dachteilen gehalten.
Die Gelenkkinematik 4 wird von einem Aktuator 6 beaufschlagt,
der im Ausführungsbeispiel als hydraulischer Stellzylinder aus
geführt ist und am hinteren Dachteil 3 zweckmäßig benachbart
zum Gelenk 5 gehalten ist. Die Gelenkkinematik 4 umfasst eine
Mehrzahl von Bauteilen 7 bis 12, von denen das Bauteil 7 als
zweiarmige Wippe, die Bauteile 8 und 9 als Übertragungslenker,
das Bauteil 10 als Schieber und die Bauteile 11 und 12 als Ver
bindungs- bzw. Stabilisierungslenker zwischen vorderem und hin
terem Dachteil 2 bzw. 3 ausgebildet sind. Die Wippe 7 ist über
ein Gelenk 13, welches zwischen den beiden Armen der Wippe
liegt, drehbar mit dem hinteren Dachteil 3 verbunden. An einem
Arm der Wippe greift der Aktuator 6 an, am zweiten Arm der Wip
pe befindet sich ein Gelenk 14, über das der Übertragungslenker
9 schwenkbar mit der Wippe 7 verbunden ist. An einem weiteren
Gelenk 15, welches etwa in der Mitte zwischen beiden Armen der
Wippe 7, jedoch mit Abstand zum Gelenk 13 der Wippe angeordnet
ist, greift schwenkbar der Übertragungslenker 8 zwischen Wippe
7 und Schieber 10 an.
Die Gelenke 14 und 15 der Übertragungslenker 8 und 9 befinden
sich in einem unterschiedlichen Abstand zur Schwenkachse der
Wippe 7, welche durch das Gelenk 13 definiert wird, über die
die Wippe 7 am hinteren Dachteil 3 gehalten ist. Der Abstand
des Gelenks 14 zur Schwenkachse ist insbesondere mindestens
doppelt so groß wie derjenige des Gelenks 15 zur Schwenkachse.
Der erste Übertragungshebel 8 überträgt die Schwenkbewegung der
Wippe 7 auf den Schieber 10, mit dem der Übertragungshebel 8 ü
ber ein Gelenk 16 drehbar verbunden ist. Auf Grund der gelenki
gen Lagerung des Übertragungshebels 8 an der Wippe sowie der
translatorischen Führung des Schiebers 10 wird die rotatorische
Wippenbewegung in eine translatorische Verschiebebewegung des
Schiebers 10 umgesetzt. Die translatorische Führung des Schie
bers 10 am hinteren Dachteil 3 wird mittels zwei im Schieber 10
vorgesehenen Kulissen 17 und 18 erzielt, welche in einer Flucht
hintereinander liegend in den Schieber 10 eingebracht sind und
in die jeweils ein fest mit dem hinteren Dachteil verbundener
Stift einragt, so dass der Schieber 10 zwischen zwei Endstel
lungen verschoben werden kann, in denen der jeweils in eine der
Kulissen 17, 18 einragende Stift an einer der beiden Stirnsei
ten der Kulisse 17 bzw. 18 anliegt.
Auf der dem vorderen Dachteil 2 zugewandten Seite ist der
Schieber 10 über ein Gelenk 19 mit dem Verbindungslenker 11 ge
koppelt, welcher über ein Gelenk 20 schwenkbar am vorderen
Dachteil 2 gehalten ist. Über ein weiteres Gelenk 21, welches
parallel zum Gelenk 19 angeordnet ist und wie dieses benachbart
zur Stirnseite des hinteren Dachteiles 3 liegt, ist der Schie
ber 10 mit dem Stabilisierungslenker 12 gelenkig gekoppelt,
dessen dem Schieber 10 abgewandte Seite über ein Gelenk 22 un
mittelbar an das vordere Dachteil 2 angebunden ist.
Der Verbindungslenker 11 weist schließlich noch ein Gelenk 23
auf, über das der Übertragungslenker 9 die Bewegung der Wippe 7
unmittelbar auf den Verbindungslenker 11 überträgt. Das Gelenk
23 weist etwa den halben Abstand zu der durch das Gelenk 20 des
Verbindungslenkers 11 definierten Drehachse auf wie das Gelenk
19, über das der Stabilisierungslenker mit dem Schieber 10 ver
bunden ist.
Wird der Aktuator 6 in Pfeilrichtung 24 translatorisch ausge
fahren, verschwenkt die Wippe 7 in Pfeilrichtung 25 um ihre
Drehachse durch das Gelenk 13, wobei diese Schwenkbewegung über
den Übertragungslenker 8 in eine translatorische Verschiebebe
wegung in Pfeilrichtung 26 des Schiebers 10 umgesetzt wird. Die
Verschieberichtung 26 liegt etwa in der Ebene des geschlossenen
Fahrzeugdaches. Die translatorische Verschiebung des Schiebers
10 wird über den Stabilisierungslenker 11 und den Stabilisie
rungslenker 12 in eine entsprechende Verschiebung des vorderen
Dachteiles 2 in Pfeilrichtung 27 in Richtung der Windschutz
scheibe des Fahrzeuges umgesetzt.
Die translatorische Verschiebung wird zu Beginn der Öffnungsbe
wegung des Fahrzeugdaches durchgeführt, wodurch die in Fig. 2
dargestellte Zwischenposition des Fahrzeugdaches erreicht wird,
in der zwischen vorderem Dachteil 2 und hinterem Dachteil 3 ei
ne Lücke 28 gebildet ist, deren Breite durch die maximale,
durch die Länge der Kulissen 17 und 18 begrenzte Verschiebung
bestimmt wird. Die Lücke 28 zwischen vorderem und hinterem
Dachteil 2 bzw. 3 bietet den Vorteil, dass zum Öffnen des Fahr
zeugdaches und Ablegen in einem hinter der Fahrgastzelle gele
genen Ablageraum das vordere Dachteil 2 ohne Behinderungen be
nachbarter Bauteile von vorderem und hinterem Dachteil 2 bzw. 3
in eine Position unterhalb des hinteren Dachteiles 3 (siehe
Fig. 3) verschwenkt werden kann. Auf Grund des durch die Lücke
28 definierten Abstandes zwischen den einander zugewandten
Stirnseiten von vorderem Dachteil 2 und hinterem Dachteil 3
treten auch bei einer starken Schwenkbewegung des vorderen
Dachteiles 2 um näherungsweise 180° in eine unter dem hinteren
Dachteil 3 gelegene Position keine Kollisionen im einander zu
gewandten stirnseitigen Bereich zwischen vorderem und hinterem
Dachteil 2 bzw. 3 auf. Das vordere Dachteil 2 kann ohne Bewe
gungseinschränkung in seine Ablageposition überführt werden.
Bei der translatorischen Verschiebung des vorderen Dachteiles 2
relativ zum hinteren Dachteil 3 - Übergang von Fig. 1 auf Fig.
2 - wird das Maß der translatorischen Verschiebung im Wesentli
chen bestimmt durch die in Verschieberichtung projizierte Bewe
gung des Übertragungshebels 8. Bei einer Drehbewegung in Pfeil
richtung 25 der Wippe 7 vollführt der Übertragungshebel 8 in
seinem Gelenk 14 zur Wippe 7 eine Teilkreisbewegung, die, pro
jiziert in translatorische Richtung, das Maß der Verschiebung
bestimmt. Zugleich wird auch der zweite Übertragungshebel 9,
welcher über das Gelenk 15 ebenfalls mit der Wippe 7 verbunden
ist, durch die Wippen-Schwenkbewegung beeinflusst, wobei auch
hierbei eine translatorische Verschiebung in Pfeilrichtung 27
im Gelenk 23 des Übertragungshebels 9 am Stabilisierungslenker
11 erzeugt wird. Die in translatorische Verschieberichtung pro
jizierten Bewegungen in den Gelenken 14 und 15 sind in der Wei
se aufeinander abgestimmt, dass jeweils ein gleiches Verschie
bemaß generiert wird, so dass in den Gelenken 19 und 23 am Sta
bilisierungslenker 11 jeweils eine gleiche Verschiebung in
Pfeilrichtung 27 erzeugt wird und das vordere Dachteil 2 paral
lel ohne Schwenkbewegung verschoben wird.
Nachdem das vordere Dachteil 2 seine in Fig. 2 dargestellte
Zwischenposition mit der Lücke 28 zwischen vorderem und hinte
rem Dachteil 2 bzw. 3 erreicht hat, wird durch weitere Elonga
tion des Aktuators 6 in Pfeilrichtung 24 eine weitere Schwenk
bewegung der Wippe 7 in Pfeilrichtung 25 erzeugt, wodurch eine
Verschwenkung des vorderen Dachteiles 2 um die Gelenke 19 und
21 in Pfeilrichtung 29 ausgelöst und schließlich die in Fig. 3
dargestellte Position mit dem unterhalb des hinteren Dachteiles
3 gelegenen vorderen Dachteiles 2 erreicht wird, in der die
Dachteilinnenseiten von vorderem und hinterem Dachteil 2 bzw. 3
in benachbarter, einander zugewandter Position liegen. Die
Schwenkbewegung um die Achsen 19 und 21 wird im Wesentlichen
durch eine Bewegung des Übertragungslenkers 9 hervorgerufen,
der durch die Rotation der Wippe 7 in Pfeilrichtung 25 in sei
nem Gelenk 15 an der Wippe 7 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt
und in Richtung des Gelenks 5 bewegt wird, wodurch auf den Ver
bindungslenker 11 im Gelenk 23 eine Zugkraft ausgeübt wird, die
das vordere Dachteil 2 in seine in Fig. 3 dargestellte Position
verschwenkt.
Der Schieber 10 verharrt während der Schwenkbewegung des vorde
ren Dachteiles 2 in seiner ausgefahrenen, über die Stirnseite
des hinteren Dachteiles 3 überstehenden Position.
Claims (11)
1. Zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition
verstellbares Cabriolet-Fahrzeugdach, mit mindestens zwei in
Schließposition in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander ange
ordneten Dachteilen (2 und 3), die über eine Gelenkkinematik
(4) aneinander gekoppelt sind, wobei zum Öffnen des Fahrzeugda
ches (1) das vordere Dachteil (2) um eine im Übergangsbereich
zwischen vorderem und hinterem Dachteil (2 und 3) gelegene
Schwenkachse in eine Position unter das hintere Dachteil (3)
verschwenkbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei der Überführung von Schließ- in Öffnungsposition das
vordere Dachteil (2) und das hintere Dachteil (3) relativ zu
einander translatorisch verschiebbar sind und in der verschobe
nen Position das vordere Dachteil (2) um die Schwenkachse unter
das hintere Dachteil (3) verschwenkbar ist.
2. Cabriolet-Fahrzeugdach nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das vordere Dachteil (2) relativ zum hinteren Dachteil (3)
translatorisch nach vorne in Richtung der Windschutzscheibe
verschiebbar ist.
3. Cabriolet-Fahrzeugdach nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gelenkkinematik (4) einen translatorisch verschiebba
ren Schieber (10) zwischen vorderem und hinterem Dachteil (2
bzw. 3) umfasst.
4. Cabriolet-Fahrzeugdach nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass in den Schieber (10) eine Kulisse zur translatorischen
Führung des Schiebers (10) eingebracht ist.
5. Cabriolet-Fahrzeugdach nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein die Schwenkachse definierender, gelenkig gelagerter
Verbindungslenker (11) an dem Schieber (10) angreift, wobei der
Schieber (10) und der Verbindungslenker (11) an unterschiedli
chen Dachteilen (2 und 3) befestigt sind.
6. Cabriolet-Fahrzeugdach nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schieber (10) am hinteren Dachteil (3) und der Verbin
dungslenker (11) am vorderen Dachteil (2) gehalten ist.
7. Cabriolet-Fahrzeugdach nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schieber (10) über ein Gelenk (19) mit dem Verbin
dungslenker (11) verbunden ist.
8. Cabriolet-Fahrzeugdach nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Schieber (10) ein gelenkig gehaltener Stabilisie
rungslenker (12) befestigt ist, dessen dem Schieber (10) abge
wandtes Ende gelenkig mit demjenigen Dachteil (2) verbunden
ist, welches dem Schieber (10) gegenüber liegt.
9. Cabriolet-Fahrzeugdach nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine schwenkbar gelagerte, von einem Aktuator (6) beauf
schlagte Wippe (7) vorgesehen ist, an der zwei Übertragungslen
ker (8 und 9) angreifen, von denen ein erster Übertragungslen
ker (8) die translatorische Relativbewegung und ein zweiter Ü
bertragungslenker (9) die rotatorische Relativbewegung zwischen
den Dachteilen (2 und 3) erzeugt.
10. Cabriolet-Fahrzeugdach nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Übertragungslenker (8) an dem Schieber (10) an
greift.
11. Cabriolet-Fahrzeugdach nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Übertragungslenker (9) an dem Verbindungslenker
(11) angreift.
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