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Die
Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für Cabriolet-Verdeckgestänge nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus
der Praxis des Cabriolet-Verdeckbaus ist bekannt, eine Krafteinleitung
zur simultanen Aufstellung von beispielsweise zwei Spannbügeln, die jeweils
in gegenüberliegenden
Seitenbereichen des Fahrzeugs angeordnet sind, mittels jeweils separater Antriebsvorrichtungen
durchzuführen.
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Allgemein
ist eine simultane Kraftbeaufschlagung einander entsprechender,
auf unterschiedlichen Seiten des Kraftfahrzeugs angeordneter Teile
eines Verdeckgestänges
zum Beispiel dann erforderlich, wenn aufgrund der bei der Verdeckbewegung
auftretenden Kräfte
ein nur einseitiger Antrieb zu einem Verspannen der Verdeckteile
führen
kann. Dies trifft insbesondere für
das Aufstellen eines Spannbügelpaars
zu, selbst wenn die beiden Spannbügel über einen Spriegel des Verdecks
miteinander verbunden sind.
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Aus
der
US 5,033,789 ist
bekannt, zum Antrieb zweier einander entsprechender, an unterschiedlichen
Seiten des Fahrzeugs angebrachter Elemente einer Cabriolet-Verdeckmechanik
eine gemeinsame Antriebsvorrichtung zu verwenden, wobei die Antriebsbewegung
jeweils mittels Drehwellen und Übersetzungsgetrieben
von der Antriebsvorrichtung auf die Elemente übertragen wird.
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EP 1 080 965 A2 beschreibt
eine Antriebsvorrichtung für
ein Cabriolet-Verdeckgestänge, wobei ein
als Hauptlenker ausgebildetes erstes Schwenkelement mittels eines
Antriebs um ein erstes Drehgelenk eines als karosseriefesten Hauptlagers
ausgebildeten ersten Basiselementes schwenkbar ist. Der Antrieb
ist als Antriebsmotor ausgebildet, von dem ein Antriebskabel ausgeht,
das an einen Verbindungslenker angreift, wobei das Antriebskabel
in einem Führungskanal
geführt
ist. Der Verbindungslenker ist in einer zu der Drehachse konzentrischen
Führungsbahn
bewegbar, so daß der
Antriebsmotor mit dem Hauptlenker über das Antriebskabel und den
geführten
Verbindungslenker in Wirkverbindung steht. Ist zusätzlich hierzu
ein zweites Basiselement vorgesehen, wobei ein zweites Schwenkelement
mittels eines zweiten Drehgelenks an dem zweiten Basiselement schwenkbar
gelagert ist, wird vorgeschlagen, entweder das einzige Antriebskabel
sowohl zu dem ersten Schwenkelement als auch zu dem zweiten Schwenkelement
zu führen,
oder – als
Alternative hierzu – zwei
Antriebskabel vorzusehen, die jeweils mit dem ersten bzw. zweiten
Drehgelenk in Wirkverbindung stehen. In jedem der beiden Alternativen greift
der einzige Antrieb an den beiden Schwenkelementen mittels des bzw.
der Antriebskabel unmittelbar an. Nachteilig ist, daß ein speziell
ausgebildetes langes Antriebskabel vorzusehen ist, das mindestens einmal
den Abstand der beiden Drehgelenke überbrücken muß. Ungünstig ist weiter, daß das Antriebskabel Änderungen
des Antriebs, beispielsweise aufgrund von Verschließ, unmittelbar
auf die beiden Drehgelenke überträgt. Sind
zwei getrennte Antriebskabel vorgesehen, kann der an sich symmetrisch ausgelegte
Antrieb aufgrund von unterschiedlicher, ggf. verschleißbedingter
Eigenschaften der beiden Antriebskabel auf beide Drehgelenke unterschiedlich wirken.
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DE 41 24 869 A1 beschreibt
einen als Motor ausgebildeten Antrieb für ein um ein erstes Drehgelenk
an einem ersten, als Karosserie mit einer Konsole ausgebildeten
Basiselement drehbar angelenktes, als Heckklappe mit einem Scharnierbügel ausgebildetes
Schwenkelement. Der Motor ist an der Konsole befestigt und greift
an dem Scharnierbügel
an. Zusätzlich
zu dem Motor ist an der Konsole ebenfalls eine Gasdruckfeder vorgesehen,
die die Wirkung des Motors unterstützt. Es ist nur der Antrieb
eines einzelnen Schwenkelementes mittels eines durch die Gasfeder
unterstützten
Motors gezeigt.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Antriebsvorrichtung derart
weiterzubilden, daß der
Antrieb platzsparend anzubringen und eine auf das Verdeckgestänge eingeleitete
Kraft, insbesondere ein Drehmoment, einfach und sicher zu übertragen
ist.
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Diese
Aufgabe wird für
die eingangs genannte Antriebsvorrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Dabei
wird durch die kraftschlüssige
Verbindung der beiden Schwenkelemente mittels der zumindest in einer
Richtung wirksamen linearen Kraftübertragungsvorrichtung vorteilhaft
eine Verkoppelung von beispielsweise auf gegenüberliegenden Fahrzeugseiten
angeordneten Gestängeteilen
gewährleistet.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird durch Ausbildung der linearen Kraftübertragungsvorrichtung als Seilzug
eine besonders raumsparende und durch die Flexibilität des Seilzugs
weitgehend beliebig anordenbare Verkoppelung von beispielsweise
auf gegenüberliegenden
Fahrzeugseiten angeordneten Gestängeteilen
gewährleistet.
Zudem ist dabei die Verwendung nur eines einzigen, im allgemeinen
auf einer Fahrzeugsseite angeordneten Elements zur Einleitung einer
Antriebskraft für
das Verdeckgestänge
ermöglicht,
und eine jeweilige Anpassung an die Gegebenheiten unterschiedlicher
Karosserieformen ist besonders einfach und kostengünstig durchführbar.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
besteht der Seilzug aus einem üblichen,
ein Zugseil und einen Seilzugmantel umfassenden und zumindest an
einem Ende mit einer Längeneinstellung
versehenen Bowdenzug. Dabei sind die Enden des Seilzugmantels vorzugsweise
jeweils an einem der Basiselemente und die Enden des Zugseils jeweils
an dem entsprechenden Schwenkelement festgelegt. Die zur Verschwenkung
des ersten Schwenkelements gegen das erste Basiselement eingeleitete
Antriebskraft wird dabei vorzugsweise durch einen eine Schubstange
und einen Zylinder umfassenden und mit der Schubstange an dem einen
von Schwenkelement oder Basiselement und mit dem Zylinder an dem
jeweils anderen von Schwenkelement oder Basiselement festgelegten Linearantrieb
erzeugt, wodurch ein einfacher und kostengünstiger Antrieb des Gestänges oder
auch nur eines Teils des Gestänges
wie etwa ein Spannbügel
ausgebildet ist.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
ist das Zugseil jeweils an um die Drehgelenke konzentrisch angeordneten,
mit den Schwenkelementen drehfest verbundenen Seilscheiben festgelegt,
wodurch ermöglicht
wird, daß das
in einer jeweiligen Winkelstellung an dem ersten Drehgelenk anliegende,
mittels einer Krafteinleitung hervorgerufene Drehmoment in gleichem
Maße auf
das zweite Drehgelenk übertragen
wird. Alternativ dazu kann das Zugseil aber auch an einfachen, hebelarmartigen
Ausformungen der Schwenkelemente festgelegt sein. Auch eine Mischbauweise,
bei der auf einer Seite eine Seilscheibe und auf der anderen Seite
eine hebelarmartige Ausformung vorgesehen ist, kann je nach Anforderung bevorzugt
sein. Weiterhin ist es alternativ möglich, den Seilzug an der antreibenden
Seite direkt an zwei zueinander beweglichen Elementen eines Linearantriebs
festzulegen, so daß der
Hub des Zugseils genau gleich dem Hub des Linearantriebs ist.
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In
einer besonders bevorzugten Weiterbildung einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung ist,
beispielsweise durch unterschiedliche Dimensionierung von Seilscheiben
oder Hebelarmen, einem ersten Schwenkwinkel des ersten Schwenkelements mittels
der kraftschlüssigen
Verbindung ein zum ersten Schwenkwinkel zumindest theoretisch ungleicher zweiter
Schwenkwinkel des zweiten Schwenkelements zugeordnet. Hierdurch
wird eine durch beim Bewegungsvorgang zunehmende Kraft bedingte,
im allgemeinen kontinuierlich zunehmende Dehnung des Zugseils hervorgerufene
ungleiche Bewegung der beiden Schwenkelemente kompensiert, so daß tatsächlich zumindest
der maximale Schwenkwinkel der beiden Schwenkelemente gleich ist.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
ist zusätzlich
ein Seilspanner vorgesehen. Dadurch kann insbesondere für den Fall,
daß auf
einer Seite eine Seilscheibe und auf der anderen Seite eine hebelartige
Ausformung zur Aufnahme des Zugseils vorgesehen ist, eine Kompensation
der daraus resultierenden, auf den beiden Seiten unterschiedlichen
Zuordnungen von Schwenkwinkel zu Seilhub erfolgen. In einem letzten
Bewegungsabschnitt beispielsweise bei der Aufstellung eines Spannbügels liegt
dabei eine Feder des Seilspanners vorzugsweise auf Block, um zumindest
in diesem Bewegungsabschnitt einen vollen Kraftschluß zu erreichen.
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Alternativ
zur Ausbildung als Seilzug kann die lineare Kraftübertragungsvorrichtung
auch als Steigungskabel ausgebildet sein, wobei mit den Schwenkelementen
verbundene Verzahnungen vorgesehen sind, wobei die Verzahnungen
mit gewindeartigen Ausbildungen der Steigungskabel kämmen. Solche
Steigungskabel sind beispielsweise aus dem Bau von Kraftfahrzeug-Schiebedächern bekannt
und bestehen bevorzugt aus einem meist eine gewisse Steifigkeit
ausweisenden Seil oder Kabel, welches von einer Feder spiralförmig umgeben
ist, so daß die Feder
zumindest reibschlüssig
an dem Seil anliegt und somit insgesamt eine Art flexible, mit Verzahnungen
in Kämmung
bringbare Schnecke ausgebildet wird. Solche Verzahnungen sind dabei
vorzugsweise an den Schwenkelementen oder an den Basiselementen
angeordnet, wodurch eine Umleitung der Schwenkbewegung in eine lineare
Bewegung des Steigungskabels umsetzbar ist.
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In
einer weiteren alternativen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung kann
die zumindest in einer Richtung wirksame lineare Kraftübertragungsvorrichtung
als hydraulische oder pneumatische Übertragungsvorrichtung, umfassend
jeweils gegen die Schwenkelemente und die Basiselemente abgestützte Zylinder
mit Schubstangen, ausgebildet sein, wodurch unter anderem die Übertragung
besonders großer
Kräfte
ermöglicht wird
und durch den Einsatz einer hydraulischen oder pneumatischen Leitung
eine besonders große
Flexibilität
bei der Anordnung der Antriebsvorrichtung im Heckbereich eines Kraftfahrzeugs
gegeben ist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung ergeben
sich aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie aus den
abhängigen
Ansprüchen.
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Nachfolgend
wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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1 zeigt
eine schematische Seitenansicht einer antreibenden Seite eines Verdeckgestänges mit
einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung.
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2 zeigt
eine schematische Seitenansicht einer angetriebenen Seite eines
Verdeckgstänges mit
einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung.
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3 zeigt
einen Längsschnitt
durch einen mit der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung gemäß 1 und 2 kombinierten
Seilspanner.
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Die
in 1 und 2 gezeigte erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung
umfaßt
jeweils ein erstes Schwenkelement 10, ein erstes Basiselement 11 und
ein erstes, das erste Schwenkelement 10 mit dem ersten
Basiselement 11 gelenkig verbindendes Drehgelenk 12,
welche einer antreibenden Seite eines Cabriolet-Verdeckgestänges zugehörig sind sowie ein zweites
Schwenkelement 20, ein zweites Basiselement 21 und
ein zweites, das zweite Schwenkelement 20 mit dem zweiten
Basiselement 21 gelenkig verbindendes Drehgelenk 22,
welche einer angetriebenen Seite des Cabriolet-Verdeckgestänges zugehörig sind.
Die beiden Basiselemente 11, 21 sind dabei jeweils über Drehgelenke 13a, 23a gelenkig
mit weiteren Trägerelementen 13, 23 verbunden.
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Auf
der antreibenden Seite des Verdeckgestänges gemäß 1 ist ein
Linearantrieb 14 vorgesehen, welcher einen Zylinder 14b,
eine Schubstange 14a und einen an dem ersten Schwenkelement 10 ausgebildeten
Anlenkhebel 14c umfaßt.
Dabei ist der Zylinder 14b an dem ersten Basiselement 11 angelenkt
und die Schubstange 14a ist über den Anlenkhebel 14c mit
dem ersten Schwenkelement 10 gelenkig verbunden.
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An
den beiden Schwenkelementen 10, 20 sind jeweils
konzentrisch zu den Drehgelenken 12, 22 eine erste
und eine zweite Seilscheibe 30, 31 drehfest festgelegt.
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Die
beiden Paare von Schwenkelementen 10, 20 und Basiselementen 11, 21 sind
mittels eines nach Art eines Bowdenzugs ausgebildeten Seilzugs 32 miteinander
verbunden. Dabei ist ein Seilzugmantel 32b mit seinem einen
Ende 32d an dem ersten Basiselement 11 und mit
seinem anderen Ende 32c an dem zweiten Basiselement 21 abgestützt. Im
Bereich des anderen Endes 32c des Seilzugmantels 32b ist
auf bekannte Weise eine Längeneinstellung 32e des
Seilzugmantels 32b vorgesehen. In dem Seilzugmantel 32b ist
ein Zugseil 32a geführt,
welches einendig die erste Seilscheibe 30 in einer an der Seilscheibe
ausgebildeten Nut teilweise umläuft
und in einer Seilaufnahme 30a der ersten Seilscheibe 30 festgelegt
ist. Im Bereich seines anderen Endes umläuft das Zugseil 32a teilweise
die zweite Seilscheibe 31 und ist in einer Seilaufnahme 31a der
zweiten Seilscheibe festgelegt. Die Umlaufrichtungen des Zugseils 32a um
die erste und um die zweite Seilscheibe 30, 31 sind
dabei jeweils so gewählt,
daß bei Verschwenkung
des ersten Schwenkelements 10 entgegen dem Uhrzeigersinn
gemäß 1 das
zweite Schwenkelement 20 durch die Wirkung des Zugseils 32a im
Uhrzeigersinn gemäß 2 verschwenkt
wird, was einer gleichgerichteten Verschwenkung der beiden Schwenkelemente 10, 20 in Bezug
auf eine Fahrzeugkarosserie entspricht.
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Der
in 3 in einer Schnittdarstellung gezeigte Seilspanner 40 umfaßt ein Rohr 43,
in welchem eine Schraubenfeder 44 aufgenommen ist und welches
beidendig mit Bohrungen 41a, 42a versehene Seillager 41, 42 aufweist,
wobei das eine Seillager 41 in dem Rohr 43 festgelegt
ist und das andere Seillager 42 in dem Rohr 43 längsverschieblich
ist. Dabei drückt
die Schraubenfeder 44 das längsverschiebliche Seillager 42 von
dem festen Seillager 41 weg. Der Seilspanner 40 ist
an dem Seilzug 32 so angeordnet (nicht dargestellt), daß das Zugseil 32a den Seilspanner 40 auf
seiner gesamten Länge
durchgreift, wobei der Seilzugmantel 32b geteilt ist und
mit einem Ende an dem festen Seillager 41 und mit dem anderen
Ende an dem längsverschieblichen
Seillager 42 abgestützt
ist.
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Die
Erfindung funktioniert nun wie folgt:
Durch die zuvor beschriebene
Festlegung des Seilzugs 32 wird insgesamt eine kraftschlüssige Verbindung
der beiden Paare von Schwenkelement 10, 20 und
Basiselement 11, 21 ausgebildet.
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Wird
nun mittels des Linearantriebs 14 eine Schubkraftkraft
in das erste Paar von erstem Schwenkelement 10 und erstem
Basiselement 20 eingeleitet, so wird das erste Schwenkelement 10 um einen
Winkel entgegen dem Uhrzeigersinn gegen das erste Basiselement 11 verschwenkt.
Mit der Bewegung des ersten Schwenkelements 10 dreht sich die
erste Seilscheibe 30 und nimmt das Zugseil 32a mit.
Dementsprechend führt
diese Mitnahme des Zugseils 32a auf der anderen Fahrzeugseite
zu einer Verschwenkung des zweiten Schwenkelements 20 gegen
das zweite Basiselement 21 im Uhrzeigersinn gemäß 2.
Insbesondere bei der vorliegenden Funktion der Schwenkelemente 10, 20 als
Spannbügel
eines Faltverdecks nimmt das an den Drehgelenken 12, 22 anliegende
Drehmoment mit zunehmender Aufstellung des Spannbügels zu.
Dabei längt
sich das Zugseil 32a aufgrund seiner Elastizität, so daß die Synchronisierung
der Bewegungen der beiden Paare von Schwenkelement 10, 20 und
Basiselement 11, 21 nicht mehr optimal ist. Zur
Kompensierung dieses Effekts ist die erste Seilscheibe 30 in
ihrem Durchmesser etwas größer ausgelegt
als die zweite Seilscheibe 31, so daß theoretisch der Schwenkwinkel
des zweiten Schwenkelements 20 größer wäre als der des ersten Schwenkelements 10, praktisch
aber aufgrund der vorbeschriebenen Effekte der Seillängung die
beiden Schwenkwinkel gleich sind.
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Bei
Einbau des Seilzugs 32 wird eine einmalige Längenjustage
mittels der Längeneinstellung 32e vorgenommen.
Um eine über
die Lebensdauer des Seilzug 32 im allgemeinen auftretende
Dehnung etwa des Seilzugmantels 32b auszugleichen, ist
der zuvor beschriebene Seilspanner 40 auf bekannte Weise
in den Seilzug 32 eingesetzt.
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In
den Fällen,
wo eine kraftschlüssige
Verbindung der beiden Schwenkelemente 10, 20 nicht nur
in einer Schwenkrichtung, sondern in beiden Schwenkrichtungen gefordert
ist, ist ein weiterer, zweiter Seilzug (nicht dargestellt) vorgesehen.
Dieser ist in Bezug auf den zuvor beschriebenen Seilzug 32 entsprechend
in umgekehrter Richtung an einer Seilscheibe oder einer entsprechenden
Vorrichtung festgelegt. Dabei können
die Seilscheiben auf einfache Weise als Doppelseilscheiben (nicht
dargestellt) mit zwei benachbarten, umlaufenden Nuten zur Aufnahme
der beiden Seilzüge
ausgebildet sein. Alternativ dazu kann das Zugseil auch einstückig ausgebildet
sein und die Seilscheiben derart umlaufen, daß eine hinführende und eine rückführende Hälfte des Zugseils
eine Kraftübertragung
jeweils für
eine Bewegungsrichtung gewährleistet.