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Die
Erfindung betrifft ein Verdeck für
ein Cabrioletfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Im
modernen Bau von Cabrioletfahrzeugen ist es von zunehmender Wichtigkeit,
daß Öffnungs- und
Schließvorgänge von
Cabrioletverdecken vollautomatisch ablaufen. Möglichst sollte an keiner Stelle des Öffnungs-
oder Schließvorgangs
eines Cabrioletverdecks der Fahrzeugführer Arbeitsgänge verrichten
müssen.
Dies schließt
auch ein, daß es
nicht mehr notwendig ist, ein geöffnetes
und zusammengefaltetes Cabrioletverdeck zu seinem Schutz mit einer
Abdeckung zu versehen, z.B. mittels einer Persenning. Eine besonders
effektive Lösung
ergibt sich dabei, wenn ein Teil des Cabrioletverdecks im geöffneten
Verdeckzustand zugleich die Funktion einer Abdeckung zumindest eines
Teils des Verdecks übernimmt.
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DE 196 13 356 C2 beschreibt
ein Verdeck für ein
Cabrioletfahrzeug, bei dem ein Dachrahmen in drei zueinander bewegliche
Rahmenstücke
eingeteilt ist, wobei das in einem geschlossenen Verdeckzustand
an die Windschutzscheibe grenzende vordere Rahmenstück bei einem Öffnungsvorgang
mittels einer Viergelenkanordnung über das mittlere Rahmenstück parallel
verschwenkt wird. In der praktischen Ausführung einer solchen Anordnung
erweist sich dabei als problematisch, daß die an den Rahmenstücken anzubringenden,
das Verdeck an dem Cabrioletfahrzeug abdichtenden Dichtungselemente
zumindest am Anfang der Öffnungsbewegung
oder am Ende der Schließbewegung
ungünstig
zueinander bewegt werden. Zudem erstreckt sich der Bezug des Cabrioletverdecks
bis zu der Vorderkante des Verdecks, wo er an einem Frontspriegel
festgelegt ist. Bedingt durch die vorliegende Mechanik ist das Längenverhältnis zwischen
vorderem Rahmenstück
und mittlerem Rahmenstück
nur in geringem Maße
variabel, wobei insbesondere das vordere Rahmenstück deutlich
kürzer
als das hintere Rahmenstück
gestaltet ist.
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DE 299 01 589 U1 beschreibt
ein Verdeck für ein
Cabriolet-Fahrzeug, bei dem ein vorderes, eine mittleres und ein
hinteres Rahmenstück
jeweils gelenkig miteinander verbunden sind, wobei ein Bezugsstoff
des Verdecks an einem fest mit dem vorderen Rahmenstück verbundenen,
als starre Schale ausgebildeten Frontelement festgelegt ist. Bei
einer Verdecköffnung
werden das vordere Rahmenstück und
das Frontelement in eine im Vergleich zum geschlossenen Verdeckzustand
umgekehrte Lage verschwenkt, so daß der vordere Bereich des Cabriolet-Verdecks
nicht als Abdeckung für
das geöffnete Verdeck
nutzbar ist.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verdeck nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 für
ein Cabrioletfahrzeug zu schaffen, bei dem eine große Flexibilität bei der
Gestaltung der Längenverhältnisse
der Rahmenstücke
in Verbindung mit einer besonders einfachen und sicheren Anordnung
von Dichtungen ermöglicht
ist.
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Diese
Aufgabe wird für
das eingangs genannte Verdeck erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
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Dabei
wird vorteilhaft ein Verdeck geschaffen, bei dem zum einen ein vorderes
Rahmenstück unmittelbar
gelenkig mit einem mittleren Rahmenstück verbunden ist, zugleich
jedoch ein Frontelement des Verdecks an dem vorderen Rahmenstück gelenkig
festgelegt ist, so daß das
Frontelement bei einer Öffnungsbewegung
des Verdecks vorteilhaft im wesentlich parallel über einen mittleren Abschnitt
des Verdecks verschwenkt wird und während der gesamten Öffnungsbewegung
im wesentlichen seine Orientierung gemäß dem geschlossenen Verdeckzustand beibehält. Besonders
vorteilhaft kann dann ein solches Frontelement eines erfindungsgemäßen Verdecks
als ein Hartschalenteil derart ausgeformt sein, daß es bei
geöffneten
Verdeckstellung zugleich als zumindest teilweise Abdeckung des zusammengefalteten
und in einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs abgelegten Verdecks
eingesetzt wird. Das Frontelement ist dabei mit einem Bezug des
Cabrioletverdecks verbunden.
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Besonders
vorteilhaft wird die Beibehaltung der Orientierung des Frontelements
dadurch erreicht, daß das
schwenkbar an dem vorderen Rahmenstück angebrachte Frontelement
mittels eines vorderen Steuerlenkers angelenkt wird, welcher mit
seinem anderen Ende an dem vorderen Rahmenstück gelenkig festgelegt ist.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Klappverdecks
wird die Verschwenkung des vorderen Rahmenstücks gegenüber dem mittleren Rahmenstück über einen
mittleren Steuerlenker und die Verschwenkung des mittleren Rahmenstücks gegenüber dem
hinteren Rahmenstück über einen
hinteren Steuerlenker angesteuert, wobei der Dachrahmen insgesamt
als Kette von im wesentlichen drei Viergelenken ausgebildet ist,
welche insgesamt eine zwangsgesteuerte Lenkerkette ausbilden. Somit
kann durch einfaches Ansteuern vorzugsweise des hinteren Rahmenstücks oder
des hinteren Steuerlenkers über
eine Antriebsvorrichtung die gesamte Verdeckkinematik auf definierte
Weise bewegt werden.
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Um
einen besonders großen
Schwenkwinkel des vorderen Rahmenstücks gegenüber dem mittleren Rahmenstück auf einfache
Weise zu ermöglichen,
ist der mittlere Steuerlenker zunächst mit einem Kniehebelelement
gelenkig verbunden, wobei das Kniehebelelement einerseits mit dem
vorderen Rahmenstück
und andererseits mit dem mittleren Rahmenstück gelenkig verbunden ist.
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Um
das Verdeck im geschlossenen Verdeckzustand auf einfache und verschleißarme Weise
an dem Cabrioletfahrzeug abzudichten, sind eine vordere, eine mittlere
und eine hintere Dichtung vorteilhaft an dem jeweils vorderen, mittleren
und hinterem Rahmenstück
vorgesehen. Dabei gewährleistet
die einfache drehgelenkige Verschwenkung jeweils zweier Rahmenstücke zueinander
eine reibungsarme und präzise
Positionierung der jeweiligen Dichtungen zueinander.
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Im
Interesse einer möglichst
modularen und kompakten Bauweise eines erfindungsgemäßen Verdecks
ist eine eine Antriebsvorrichtung umfassende Hauptlagereinheit an
der Karosserie des Cabrioletfahrzeugs festgelegt, wobei das Verdeck
mit seinem hinteren Rahmenstück
sowie einem hinteren Steuerlenker an der Hauptlagereinheit angelenkt
ist, so daß durch
Antrieb des hinteren Rahmenstücks
oder des hinteren Steuerlenkers mittels der Antriebsvorrichtung
auf einfache Weise eine Verschwenkung der gesamten zwangsgesteuerten
Verdeckmechanik gewährleistet
ist. Dabei ist zudem ein an sich bekannter Eckbügel, der im geschlossenen Verdeckzustand
an dem Bezug des Verdecks angreift, schwenkbar ebenfalls im Bereich
der Hauptlagereinheit angelenkt.
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Auf
bekannte Weise ist in dem Bezug des Verdecks eine Heckscheibe eingearbeitet,
wobei die Heckscheibe aufgrund der wohldefinierten und automatisierten Öffnungs-
und Schließbewegung
eines erfindungsgemäßen Verdecks
auch aus einem harten oder zumindest steifen Material bestehen kann, ohne
daß im
Rahmen des Öffnungs-
oder Schließvorgangs
des Verdecks eine Beschädigung
der Heckscheibe zu befürchten
ist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend
geschilderten Ausführungsbeispiel
sowie aus den abhängigen
Ansprüchen.
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Nachfolgend
ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Verdecks beschrieben
und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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1 zeigt eine Seitenansicht
eines erfindungsgemäßen Verdecks
in einem geschlossenen Zustand.
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2 zeigt eine Seitenansicht
des erfindungsgemäßen Verdecks
gemäß 1 in einem ersten Schritt
in einer Öffnungsbewegung.
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3 zeigt eine Seitenansicht
des erfindungsgemäßen Verdecks
gemäß 1 in einem zweiten Schritt
in einer Öffnungsbewegung.
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4 zeigt eine Seitenansicht
des erfindungsgemäßen Verdecks
gemäß 1 in einem dritten Schritt
in einer Öffnungsbewegung.
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5 zeigt ein erfindungsgemäßes Verdeck gemäß 1 in einer geöffneten
und im Heckbereich des Cabrioletfahrzeugs abgelegten Position.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verdeck 1 in
einem geschlossenen Zustand, welches einen von einem Heckbereich 2 des
Cabrioletfahrzeugs bis zu dem Bereich einer Windschutzscheibe verlaufenden,
mehrstückigen
Dachrahmen 3 aufweist, welcher im wesentlichen aus einem
vorderen Rahmenstück 4,
einem mittleren Rahmenstück 5 und
einem hinteren Rahmenstück 6 besteht.
An den jeweiligen Rahmenstücken
sind jeweils eine vordere Dichtung 4a, eine mittlere Dichtung 5a und
eine hintere Dichtung 6a festgelegt, welche im geschlossenen
Verdeckzustand gemäß 1 das erfindungsgemäße Verdeck 1 gegen
das Cabrioletfahrzeug, z. B. an Fensterkanten, abdichten.
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Auf
bekannte Weise ist dabei an jeder der Fahrzeugseiten jeweils ein
Dachrahmen 3 vorgesehen, wobei die beiden fahrzeugseitigen
Dachrahmen zueinander spiegelsymmetrisch ausgebildet sind, so daß nur einer
der Dachrahmen in 1 bis 5 gezeigt ist und im Folgenden
beschrieben wird.
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Das
mittlere Rahmenstück 5 ist
mittels eines Drehgelenks 30 mit dem hinteren Rahmenstück 6 schwenkbar
verbunden. Das vordere Rahmenstück 4 ist
mittels eines Drehgelenks 31 mit dem mittleren Rahmenstück 5 schwenkbar
verbunden. Das hintere Rahmenstück 6 ist
mittels eines Drehgelenks 32 mit einer Hauptlagereinheit 13,
die an der Karosserie des Cabrioletfahrzeugs festgelegt ist, schwenkbar
verbunden.
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Insbesondere 3 zeigt, wie die drei Rahmenstücke 4, 5, 6 mittels
Steuerlenkern zu einer insgesamt zwangsgesteuerten Lenkerkette verbunden sind.
Dabei ist ein hinterer Steuerlenker 22a einerseits mittels
eines Drehgelenks 33 an der Hauptlagereinheit 13 angelenkt
und andererseits mittels eines Drehgelenks 34 mit dem mittleren
Rahmenstück 5 schwenkbar
verbunden. Ein mittlerer Steuerlenker 21a ist einerseits
mittels eines Drehgelenks 35 mit dem hinteren Rahmenstück 6 gelenkig
verbunden und steuert andererseits mittels eines Drehgelenks 36 ein
Kniehebelelement 10, wobei das Kniehebelelement 10 aus
zwei schwenkbar miteinander verbunden Hebeln besteht, von denen
der eine an dem vorderen Rahmenstück 4 mittels eines
Drehgelenks 37 und der andere an dem mittleren Rahmenstück 5 mittels
eines Drehgelenks 38 angelenkt ist.
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In
einem vorderen Endbereich des vorderen Rahmenstücks 4 ist ein Frontelement 9 mittels
eines Drehgelenks 39 schwenkbar an dem vorderen Rahmenstück 4 aufgenommen.
Ein vorderer Steuerlenker 20a ist einerseits beabstandet
zu den Drehgelenken 39 an dem Frontelement 9 in
einem Drehgelenk 40 angelenkt und andererseits mit dem
mittleren Rahmenstück 5 über ein
Drehgelenk 41 verbunden.
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Insgesamt
läßt sich
somit das bevorzugte Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Verdecks 1 als
zwangsgesteuerte Kette von im wesentlichen drei Viergelenken schematisieren.
Dabei wird eine Basis eines hinteren Viergelenks 22 von
der Hauptlagereinheit 13 gebildet, die beiden Lenker des hinteren
Viergelenks 22 werden von dem hinteren Steuerlenker 22a und
hinteren Rahmenstück 6 gebildet
und die Koppel des hinteren Viergelenks 22 wird von dem
mittleren Rahmenstück 5 gebildet.
Die Basis eines mittleren Viergelenks 21 wird von dem hinteren Rahmenstück 6 gebildet,
wobei die beiden Lenker des mittleren Viergelenks 21 von
dem mittleren Rahmenstück 5 und
dem mittleren Steuerlenker 21a gebildet wird, und die Koppel
des mittleren Viergelenks 21 wird in einem funktionellen
Sinn von dem vorderen Rahmenstück 4 gebildet.
Dabei ist darauf hinzuweisen, daß der mittlere Steuerlenker 21a nicht
unmittelbar an dem vorderen Rahmenstück 4 angelenkt ist, sondern über das
Kniehebelelement 10. Vom Funktionsprinzip her könnte der
mittlere Steuerlenker 21a zwar unmittelbar an dem vorderen
Rahmenstück 4 angelenkt
sein, jedoch wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anlenkung über eine
zwischengesetzte Kniehebelanordnung 10 bevorzugt, da mittels der
Kniehebelanordnung 10 ein besonders großer Schwenkwinkel zwischen
vorderem Rahmenstück 4 und
mittlerem Rahmenstück 5 auf
einfache Weise ermöglicht
ist. Die Basis eines vorderen Viergelenks 20 wird von dem
mittleren Rahmenstück 5 gebildet,
wobei die beiden Lenker des vorderen Viergelenks 20 durch
das vordere Rahmenstück 4 sowie
den vorderen Steuerlenker 20a gebildet sind. Das Frontelement 9 bildet
die Koppel des vorderen Viergelenks 20. Dabei ist das Frontelement 9 im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
als ein Hartschalenteil ausgebildet, welches mit einem die Koppel
des vorderen Viergelenks 20 bildenden Koppellenker 9a fest
verbunden ist.
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Zwischen
den sich in den seitlichen Bereichen des Cabrioletfahrzeugs erstreckenden
Dachrahmen 3 sind ein erster Spriegel 8a und ein
zweiter Spriegel 8b angeordnet, welche im wesentlichen
in Fahrzeugquerrichtung verlaufen. Der erste Spriegel 8a ist
dabei fest mit dem mittleren Rahmenstück 5 verbunden, wogegen
der zweite Spriegel 8b um die Fahrzeugquerrichtung schwenkbar
an dem mittleren Rahmenstück 5 angelenkt
ist und ein weiteres Zwischengelenk 42 aufweist, so daß die Position
des zweiten Spriegels 8b relativ zu dem mittleren Rahmenstück 5 über zwei
Gelenke variabel ist.
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Ein
Bezug 7 (siehe 1)
des erfindungsgemäßen Verdecks 1 ist
an einem hinteren Ende 9b des Frontelements 9 festgelegt,
mit den Rahmenstücken 4, 5, 6 des
Dachrahmens 3 verbunden und zumindest in dem geschlossenen
Verdeckzustand gemäß 1 an den beiden Spriegeln 8a, 8b abgestützt. Zudem
ist ein Eckbügel 12 schwenkbar
im Bereich der Hauptlagereinheit 13 aufgenommen. Wie insbesondere 1 zeigt, ist der Eckbügel 12 in
einem geschlossenen Verdeckzustand hochgeschwenkt und so gegen den
Bezug 7 des Verdecks 1 abgestützt, daß eine hintere obere Dachkante 12a ausgebildet wird.
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In
dem Bezug 7 des Verdecks 1 ist eine Heckscheibe 11 eingearbeitet,
welche aus einem festen Material besteht.
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Die
Erfindung funktioniert nun wie folgt:
Ausgehend von dem geschlossenen
Verdeckzustand gemäß 1 wird zur Einleitung eines Öffnungsvorgangs
des erfindungsgemäßen Verdecks 1 ein
Antriebszylinder 13a, der im Bereich der Hauptlagereinheit 13 angeordnet
ist, ausgefahren. Hierdurch wird ein erster Zwischenlenker 13b verschwenkt,
welcher mit einem zweiten Zwischenlenker 13c verbunden ist,
welcher wiederum über
eine gelenkige Verbindung das hintere Rahmenstück 6 in Richtung des Uhrzeigersinns
verschwenkt. Bedingt durch die Auslenkung des hinteren Rahmenstücks 6 erfolgt
somit die zwangsgesteuerte Bewegung der vorbeschriebenen Kinematik
eines erfindungsgemäßen Verdecks 1.
Mittels nicht dargestellter Einzelheiten der Hauptlagereinheit 13 wird
dabei auch der Eckbügel 12 zwangsgesteuert
verschwenkt. Derartige Auslegungen von Hauptlagereinheiten, die
zugleich die Bewegung eines Eckbügels
und eines Rahmenstücks
eines Verdecks 1 ermöglichen,
sind an sich bekannt.
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Wie
insbesondere 2 zeigt,
wird in einem ersten Schritt der Öffnungsbewegung eines erfindungsgemäßen Verdecks 1 im
wesentlichen das Frontelement 9 vom Bereich der Windschutzscheibe des
Cabrioletfahrzeugs nach oben und nach hinten weggeschwenkt, wobei
die Orientierung des Frontelements 9 im Raum im wesentlichen
erhalten bleibt. Aus einem Vergleich zwischen 1 und 2 ist zudem
eine weitere Funktion der Kniehebelanordnung 10 ersichtlich.
In einem geschlossenen Verdeckzustand gemäß 1, bei dem der Bezug des Verdecks 1 mittels
des Eckbügels 12 unter
Spannung gesetzt ist, wird erkennbar über die Verbindung des Bezugs 7 mit
dem Frontelement 9 über
die Gelenkstelle 39, an der das Frontelement 9 an
dem vorderen Rahmenstück 4 angelenkt
ist, eine längsgerichtete Zugkraft
auf den Dachrahmen 3 ausgeübt. Im Bereich der gelenkigen
Verbindung 31 zwischen den vorderen Rahmenstück 4 und
dem mittleren Rahmenstück 5 sind die
Rahmenstücke 4, 5 aber
jeweils gekröpft
ausgeformt, so daß das
Gelenk 31 oberhalb des Gelenks 39 liegt. Bezüglich der
vorbeschriebenen Zugkräfte
des Bezugs 7 liegt somit eine Übertotpunktstellung des Gelenks 31 vor,
so daß mittels
einer solchen Übertotpunktstellung
das Verdeck 1 in der geschlossenen Verdeckposition sicher
gehalten ist. Da der mittlere Steuerlenker 21a jedoch nicht
unmittelbar an dem vorderen Rahmenstück 4, sondern über das
Gelenk 36 und die Kniehebelanordnung 10 an dem
vorderen Rahmenstück 4 angreift
und die Kniehebelanordnung 10 zugleich an dem mittleren Rahmenstück 5 abgestützt ist,
ermöglicht
eine einfache Zugkraft, die in Heckrichtung auf den mittleren Steuerlenker 21a ausgeübt wird,
bereits eine Überwindung
der Übertotpunktlage
zwischen vorderem Rahmenstück 4 und
mittlerem Rahmenstück 5.
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Aus
den weiteren Schritten einer Verdecköffnungsbewegung gemäß 3 und 4 ist ersichtlich, daß das Frontelement 9 während der
gesamten Verdecköffnungsbewegung
im wesentlichen parallel zu dem mittleren Rahmenstück 5 orientiert
bleibt, jedoch gemäß der Bewegung
des vorderen Viergelenks 20 gegenüber dem mittleren Rahmenstück 5 verschwenkt
wird. Das vordere Rahmenstück 4 wird dabei
in zur Ausgangsposition umgekehrter Lage auf das mittlere Rahmenstück 5 geschwenkt,
und das mittlere Rahmenstück 5 wird
unter Beibehaltung seiner im wesentlichen horizontalen Ausrichtung
auf das hintere Rahmenstück 6 geschwenkt,
welches eine Verschwenkung im Uhrzeigersinn um einen Schwenkwinkel
von mehr als 90° gegenüber der
geschlossenen Verdeckposition vollführt.
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Die
letztlich erreichte, in 5 gezeigte
Ablageposition des zusammengefalteten, geöffneten erfindungsgemäßen Verdecks 1 verdeutlicht,
daß ein erfindungsgemäßes Verdeck 1 in
besonders kompakter Form im Heckbereich 2 eines Cabrioletfahrzeugs
ablegbar ist. In der abgelegten Position übernimmt das als Hartschalenelement
ausgebildete Frontelement 9 zugleich die Funktion einer
zumindest teilweisen Abdeckung des erfindungsgemäßen Verdecks 1.
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Der
durch die Verschwenkung des erfindungsgemäßen Verdecks 1 benötigte Durchtrittsraum
im Heckbereich des Cabrioletfahrzeugs wird durch die Linie A angedeutet.
Diese Linie A entspricht zugleich dem Querschnitt der hinteren Unterkante des
Bezugs 7 (siehe 1).
Dieser von der hinteren Unterkante des Bezugs 7 definierte
Raumbedarf wird erkennbar in keinem Abschnitt der Verdecköffnungsbewegung überschritten.
Gemäß 5 deckt das Frontelement 9 in
der geöffneten
Verdeckposition nur einen Teil der Linie A ab, jedoch ist unschwer
erkennbar, daß durch
die schwenkbare Festlegung des Frontelements an dem vorderen Rahmenstück eine große, von
der Dimensionierung und Formgebung des vorderen Rahmenstücks unabhängige Freiheit bei
der Dimensionierung und Formgebung des Frontelements 9 resultiert,
so daß auch
eine weitergehende Abdeckung der notwendigen Durchtrittsöffnung im Heckbereich 2 des
Cabrioletfahrzeugs möglich
ist.