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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Verdeckkasten in einem Cabriolet-Fahrzeug
zur Aufnahme eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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In
der Druckschrift
DE
196 35 869 C1 wird ein zweiteiliges Hardtop mit einer vorderen
und einer hinteren Dachschale beschrieben, welches in Öffnungsstellung
in einem heckseitigen Verdeckkasten zu verstauen ist. Der Verdeckkasten
ist von einem Verdeckkastendeckel zu verschließen, der sowohl in der Schließposition
des Fahrzeugdaches als auch in der Öffnungsposition geschlossen
ist und während der Überführungsbewegung
des Daches zwischen Schließ-
und Öffnungsposition
zum Freigeben des Durchtrittes in den Verdeckkastendeckel geöffnet wird.
Während
der Absenkbewegung der Dachschalen in den Verdeckkasten hinein – beim Öffnen des Fahrzeugdaches – greift
ein an der vorderen Dachschale angeordneter Zentrierzapfen in eine
zugeordnete Aufnahme am geöffneten
Verdeckkastendeckel ein, anschließend wird der Verdeckkastendeckel
in einer mit der Dachbewegung synchronisierten Bewegung gemeinsam
mit dem Fahrzeugdach geschlossen. Über den Eingriff des Zentrierzapfens
in die Aufnahme am Verdeckkastendeckel sind das Fahrzeugdach und
der Verdeckkastendeckel in Öffnungsstellung
formschlüssig
miteinander verbunden, wodurch ein versehentliches Anheben des Verdeckkastendeckels
in Öffnungsposition
des Daches verhindert wird.
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Diese
Anordnung kann nur ordnungsgemäß funktionieren,
wenn die Dachbewegung und die Verdeckkastendeckelbewegung mit hinrei chender
Genauigkeit synchronisiert sind. Auf Grund von Alterung und Spiel
in der Kinematik des Verdeckkastendeckels und des Fahrzeugdaches
kann jedoch das Problem auftreten, dass der Zentrierzapfen am Fahrzeugdach
nicht in die zugeordnete Aufnahme am Verdeckkastendeckel in ordnungsgemäßer Weise eingeführt wird,
wodurch die Bewegung beider Bauteile blockiert werden kann.
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Aus
der Druckschrift
DE
196 50 402 C2 ist ein Verdeckkasten zur Aufnahme eines
Fahrzeugdaches bekannt, dessen Verdeckkastendeckel mit Hilfe einer
Deckelkinematik geöffnet
werden kann und über
eine Verriegelungseinrichtung in geschlossener Position zu arretieren
ist. Die Betätigung
sowohl der Deckelkinematik als auch der Verriegelungseinrichtung
erfolgt über
einen Aktuator, welcher am Boden des Verdeckkastens gehalten ist.
Die Bewegungsübertragung
vom Aktuator auf die Deckelkinematik einerseits und weiter von der
Deckelkinematik auf die Verriegelungseinrichtung andererseits erfolgt
mit Hilfe von Antriebskabeln sowie Schubstangen, die eine zusammenhängende,
kinematische Kette bilden. Die translatorische Stellbewegung des
karosseriefest gehaltenen Aktuators wird auf die Deckelkinematik übertragen
und dort im Sinne einer kinematischen Kette auf die Verriegelungseinrichtung
weitergeleitet. Über
eine komplizierte Bewegungsmechanik wird die Reihenfolge der Bewegungen
der Verriegelungseinrichtung und der Deckelkinematik sichergestellt,
wobei zum Öffnen
des Verdeckkastendeckels zunächst die
Verriegelungseinrichtung entsichert und anschließend der Verdeckkastendeckel
geöffnet
wird.
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Die Übertragungskette
vom Aktuator zur Deckelkinematik und weiter von der Deckelkinematik zur
Verriegelungseinrichtung erfordert einen relativ großen Bauraum.
Außerdem
ist eine komplizierte Mechanik mit Kulissenbahnen und Riegelsteinen
erforderlich, um sicherzustellen, dass eine kontinuierliche Stellbewe gung
des Aktuators zunächst
in eine Entriegelungsbewegung für
die Verriegelungseinrichtung und anschließend in eine Aufstellbewegung
für den
Verdeckkastendeckel umgesetzt wird.
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Der
Erfindung liegt das Problem zu Grunde, den Verdeckkastendeckel eines
Verdeckkastens zur Aufnahme eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches mit einfachen
Mitteln betriebssicher verriegeln zu können. Zweckmäßig soll
die Verriegelungseinrichtung unabhängig von dem Fahrzeugdach bzw.
der Dachkinematik ausgeführt
sein.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche
geben zweckmäßige Weiterbildungen
an.
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Der
Verdeckkastendeckel des erfindungsgemäßen Verdeckkastens weist eine
Verriegelungseinrichtung auf, die über ein Koppelelement mit der
Deckelkinematik gekoppelt ist. In Öffnungsstellung des Daches
ist jegliche Öffnungsbewegung
des Verdeckkastendeckels auf Grund der mechanischen Blockierung über die
Verriegelungseinrichtung unterbunden. Bei einer Betätigung der
Deckelkinematik wird die Verriegelungseinrichtung zwischen ihrer
Verriegelungsstellung und ihrer Entriegelungsstellung überführt. Das
Koppelelement zwischen der Verriegelungseinrichtung und der Deckelkinematik
ermöglicht eine
automatische Betätigung
der Verriegelungseinrichtung bei einer Stellbewegung der Deckelkinematik.
Die Verriegelungseinrichtung benötigt
daher keinen eigenständigen,
ihr zugeordneten Aktuator. Des Weiteren kann eine Kopplung mit dem
Fahrzeugdach bzw. der Dachkinematik entfallen, wodurch sich insbesondere
konstruktive Vereinfachun gen ergeben. Das Koppelelement zwischen
der Verriegelungseinrichtung und der Deckelkinematik stellt eine
einfache mechanische Verknüpfung
zwischen den Bewegungen der Verriegelungseinrichtung und der Deckelkinematik
dar.
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Gemäß einer
zweckmäßigen Weiterbildung ist
vorgesehen, dass die Verriegelungseinrichtung als drehbar gelagerter
Verriegelungslenker ausgeführt
ist, der zwischen Verriegelungsstellung und Entriegelungsstellung
zu verschwenken ist und insbesondere an der Fahrzeugkarosserie drehbar
gelagert ist. Das Koppelelement greift in diesem Fall mit Abstand
zum Drehgelenk des Verriegelungslenkers an, so dass bei einer Betätigung der
Deckelkinematik ein den Verriegelungslenker beaufschlagendes Schwenkmoment
auf diesen übertragen
wird. In Verriegelungsstellung blockiert der Verriegelungslenker die
Deckelkinematik, insbesondere einen von insgesamt zwei Hauptlenkern,
welche Teil der Deckelkinematik sind und über die der Verdeckkastendeckel zwischen
seiner geöffneten
und seiner geschlossenen Position zu verstellen ist. Die Hauptlenker
sind vorteilhaft karosseriefest gelagert, gegebenenfalls können diese
aber auch mit einem Heckdeckel des Fahrzeuges verbunden sein.
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Das
Koppelelement zwischen Verriegelungseinrichtung und Deckelkinematik
ist vorteilhaft als zwischen diesen Baueinheiten gehaltener Aktuator ausgeführt. Der
Aktuator weist darüber
hinaus zweckmäßig keine
weiteren Abstützpunkte
auf, insbesondere keine karosserieseitigen Abstützpunkte, sondern ist ausschließlich an
gegenüber
liegenden Seiten sowohl mit der Verriegelungseinrichtung als auch
der Deckelkinematik verbunden. Bei einer Betätigung des Aktuators, welcher
bevorzugt als hydraulischer Stellzylinder ausgeführt ist, werden die gegenüber liegenden
Anlenkpunkte des Aktuators an der Verriegelungseinrichtung bzw.
der Deckelkinematik in entgegen gesetzte Richtungen beaufschlagt.
Zum Öffnen
des Deckels wird der Verriegelungslenker vorteilhaft beim Überführen von
der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung an einen
karosseriefesten Anschlag geführt,
so dass die weitere Bewegung des Verriegelungslenkers blockiert
ist und der Aktuator auf Seiten der Verriegelungseinrichtung festgesetzt
wird. Bei einer anschließenden
Stellbewegung des Aktuators wird daraufhin nur noch die Deckelkinematik
bewegt und der Verdeckkastendeckel in seine Öffnungsstellung angehoben,
ohne die Verriegelungseinrichtung weiter zu verstellen. Bei dem
Anschlag für
den Verriegelungslenker handelt es sich zweckmäßig um ein karosserieseitiges
Drehgelenk eines der beiden Hauptlenker.
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Die
Ausführung
mit dem Anschlag für
den Verriegelungslenker ermöglicht
ein zeitlich aufeinanderfolgendes Durchführen der Entriegelungsbewegung
und der Aufstellbewegung des Verdeckkastendeckels. Zu Beginn der Überführung des
Verriegelungslenkers in die Entriegelungsstellung verbleibt zunächst der
Verdeckkastendeckel auf Grund seiner größeren Trägheit im Vergleich zum Verriegelungslenker
noch in seiner geschlossenen Lage. Sobald der Verriegelungslenker
gegen den Anschlag läuft, wird
die Stellbewegung des Aktuators vollständig auf die Deckelkinematik übertragen
und der Verdeckkastendeckel angehoben. Beim Schließen des
Deckels läuft
der gesamte Vorgang in entgegen gesetzte Richtung ab. Diese Ausführung zeichnet
sich durch konstruktive Einfachheit aus.
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Zweckmäßig ist
der Deckelkinematik eine Stellkinematik zugeordnet, über die
einer der beiden Hauptlenker betätigt
wird. An der Stellkinematik greift vorteilhaft das Koppelelement,
insbesondere der Aktuator an. Über
die vorgelagerte Stellkinematik kann die Öffnungs- und Schließbewegung
des Verdeckkastendeckels präzise
gesteuert werden.
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen,
der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 einen
Verdeckkastendeckel einschließlich
Deckelkinematik und Verriegelungseinrichtung in einer geschlossenen
Stellung,
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2 bis 6 den
Verdeckkastendeckel in verschiedenen aufeinander folgenden Phasen
während
des Öffnungsvorganges,
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7 eine
vergrößerte Darstellung
der Deckelkinematik und der Verriegelungseinrichtung zu Beginn des Öffnungsvorganges,
mit entriegelter Verriegelungseinrichtung,
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8 eine 7 entsprechende
Darstellung, jedoch in einer sich anschließenden Bewegungsphase, in welcher
die Verriegelungseinrichtung an einem karosseriefestem Anschlag
anliegt.
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In
den folgenden Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
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In 1 ist
mit 1 ein in Schließstellung
befindliches Fahrzeugdach angedeutet, bei dem es sich entweder um
ein Hardtop oder um ein Softtop handelt und das zwischen der Schließstellung
und einer Öffnungsstellung
zu verstellen ist, in welcher das Fahrzeugdach 1 in einem
heckseitigen Verdeckkasten 2 abgelegt ist. Der Verdeckkasten 2 ist
von einem Verdeckkastendeckel 3 zu verschließen, welcher über eine
Deckelkinematik 5 karosseriefest gehalten und zwischen
der in 1 gezeigten geschlossenen Position und der in 6 gezeigten
geöffneten
Position zu verstellen ist. Die geschlossene Position wird von dem
Verdeckkastendeckel 3 in beiden Endpositionen des Fahrzeugdaches 1 eingenommen,
also sowohl in der Schließstellung
als auch in der Ablagestellung des Fahrzeugdaches. Die geöffnete Position
nimmt der Verdeckkastendeckel 3 nur während der Überführungsbewegung des Fahrzeugdaches 1 zwischen den
Endpositionen ein, damit das Fahrzeugdach in den geöffneten
Verdeckkasten 2 abgesenkt bzw. aus dem Verdeckkasten herausgehoben
werden kann.
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Der
Verdeckkastendeckel 3 ist in seiner geschlossenen Position
einem Heckdeckel 4 unmittelbar vorgelagert und liegt mit
diesem in einer gemeinsamen Ebene. Der Heckdeckel verschließt einen Kofferraum
des Fahrzeuges und kann unabhängig von
dem Verdeckkastendeckel 3 geöffnet werden. Der Verdeckkasten 2 kann
Teil des Kofferraumes sein oder über
eine Trennwand von diesem separiert sein.
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Die
Deckelkinematik 5 zum Öffnen
und Schließen
des Verdeckkastendeckels 3 umfasst zwei Hauptlenker 7 und 8,
die jeweils einenends gelenkig mit der Fahrzeugkarosserie und anderenends
gelenkig mit dem Verdeckkastendeckel 3 verbunden sind; die
Hauptlenker 7 und 8 bilden eine Viergelenkkinematik.
Des Weiteren ist der Deckelkinematik 5 eine Stellkinematik 9 zugeordnet, über die
die Stellbewegung, ausgelöst
von einem Aktuator, auf die Hauptlenker übertragen wird. Die Stellkinematik 9 umfasst einen
Dreieckslenker 10, welcher über ein mittleres Drehgelenk
karosserieseitig gelagert ist, sowie einen Übertragungslenker 11,
der gelenkig mit einem stirnseitigen Abschnitt des Dreieckslenkers 10 sowie
dem Hauptlenker 8 gekoppelt ist. Am gegenüber liegenden
stirnseitigen Abschnitt des Dreieckslenkers 10 greift ein
als hydraulischer Stellzylinder 12 ausgeführter Aktuator
gelenkig an. Eine Stellbewegung des hydraulischen Stellzylinders 12 bewirkt
eine Drehbewegung des Dreieckslenkers 10 um sein karosseriefestes
Drehgelenk, was zu einer Stellbewegung des Übertragungslenkers 11 und
dadurch ausgelöst
zu einer Schwenkbewegung des Hauptlenkers 8 sowie des weiteren
Hauptlen kers 7 führt,
wodurch der Verdeckkastendeckel 3 bewegt wird.
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Dem
Verdeckkastendeckel 3 ist weiterhin eine Verriegelungseinrichtung
zugeordnet, über
die der Verdeckkastendeckel in seiner geschlossenen Position verriegelt
wird, so dass der Verdeckkastendeckel gegenüber einer ungewollten Öffnungsbewegung
blockiert ist und am Verdeckkastendeckel angreifende Kräfte nicht
in der Lage sind, den Deckel anzuheben. Die Verriegelungseinrichtung
ist als Verriegelungslenker 6 ausgeführt, welcher L-förmig ausgebildet ist und über ein
mittleres Drehgelenk karosserieseitig schwenkbar gelagert ist. Der
hydraulische Stellzylinder 12 stützt sich an seinem der Stellkinematik 9 gegenüber liegenden
Abschnitt gelenkig am Verriegelungslenker 6 ab, wobei der
Kopplungspunkt zwischen Stellzylinder 12 und Verriegelungslenker 6 auf
Abstand zum karosseriefesten Drehgelenk des Verriegelungslenkers
liegt. Darüber
hinaus besitzt der Stellzylinder 12 keine weiteren Abstützpunkte,
er ist insbesondere nicht karosseriefest gehalten.
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Der
Verriegelungslenker befindet sich in der geschlossenen Position
des Verdeckkastendeckels 3 in seiner Verriegelungsstellung,
in welcher der Verdeckkastendeckel gegen ein unbeabsichtigtes Anheben
gesichert ist. Um den Verdeckkastendeckel öffnen zu können, muss zunächst der
Verriegelungslenker 6 in seine Entriegelungsstellung überführt werden.
Das Entriegeln des Verriegelungslenkers 6 wird anhand der 7 und 8 im
folgenden beschrieben, in denen die Deckelkinematik und die Verriegelungseinrichtung
in einer vergrößerten Darstellung gezeigt
sind.
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Ein
stirnseitiger Abschnitt des L-förmigen Verriegelungslenkers 6 besitzt
ein Fangmaul 13, welches in der Verriegelungsstellung des
Verriegelungslenkers in eine Gelenkwelle eines Drehgelenks 14 einrastet, über das
der Hauptlenker 8 schwenkbar mit dem Verdeckkastendeckel 3 verbunden
ist. Bei einem Ausfahren des hydraulischen Stellzylinders 12, welcher über das
Drehgelenk 15 mit dem Verriegelungslenker 6 gekoppelt
ist, wird der Verriegelungslenker um sein karosseriefestes Drehgelenk 16 in Pfeilrichtung 17 verschwenkt,
wodurch das Fangmaul 13 aus seiner die Gelenkwelle des
Drehgelenks 14 umgreifenden Position herausgehoben und
der Verriegelungslenker 6 entriegelt wird. Während dieser
Phase der Stellbewegung des hydraulischen Stellzylinders 12 verbleibt
die Stellkinematik 9, an welcher der Stellzylinder 12 auf
der dem Verriegelungslenker 6 abgewandten Seite angreift,
zunächst noch
in ihrer der geschlossenen Position des Verdeckkastendeckels 3 zugeordneten
Position. Auch nachdem der Verriegelungslenker 6, wie in 7 dargestellt,
bereits aus seiner unmittelbaren Verriegelungsposition herausgehoben
ist, verharren auf Grund der sehr viel höheren Trägheit der Deckelkinematik und
des Verdeckkastendeckels diese Baueinheiten trotz der Ausfahrbewegung
des Stellzylinders 12 in ihrer geschlossenen Position.
Die Ausfahrbewegung des Stellzylinders 12 führt nur
zu einer Verschwenkung des Verriegelungslenkers 6 um sein
karosseriefestes Drehgelenk 16.
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Die Öffnungsbewegung
der Deckelkinematik 5 einschließlich der Stellkinematik 9 beginnt
erst ab dem Zeitpunkt, ab dem die in 8 dargestellte
Konfiguration erreicht wird, in welcher der Verriegelungslenker 6 gegen
einen Anschlag läuft
und auch bei einer weiteren Ausfahrbewegung des Stellzylinders 12 nicht
weiter verschwenkt werden kann. Der Anschlag wird durch ein weiteres
Fangmaul 19 gebildet, welches im Bereich des Drehgelenks 20 fest
mit dem Hauptlenker 7 verbunden ist und gemeinsam mit diesem
um die Drehachse des Drehgelenks 20 verschwenkt. An einem
stirnseitigen Abschnitt des Verriegelungslenkers 6 – auf der
dem Verdeckkastendeckel 3 abgewandten Seite – befindet
sich ein mit dem Verriegelungslenker fest verbundener Bolzen 18, welcher
bei der Schwenkbewegung des Verriegelungslenkers in das Fang maul 19 einfährt, woraufhin jede
weitere Schwenkbewegung des Verriegelungslenkers unterbunden wird.
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Bei
einer weiteren Ausstellbewegung des hydraulischen Stellzylinders 12 stützt sich
dieser an dem nunmehr karosseriefest gehaltenen Verriegelungslenker 6 ab,
woraufhin der Dreieckslenker 10 der Stellkinematik 9 um
sein karosseriefestes mittleres Drehgelenk 21 verschwenkt
wird und der Verdeckkastendeckel 3, wie in den 2 bis 6 dargestellt,
angehoben und in seine Öffnungsstellung überführt wird.
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Im
Verlauf der Öffnungsbewegung
des Verdeckkastendeckels durchschreitet die Deckelkinematik eine
Totpunktlage, welche bei der Verstellung des Verdeckkastendeckels 3 etwa
in der in 5 dargestellten Position erreicht
wird. Nach dem Überschreiten
der Totpunktlage bewirkt die Gewichtskraft des Verdeckkastendeckels 3 eine über den
Hauptlenker 8, den Übertragungslenker 11 und
den Dreieckslenker 10 auf den Stellzylinder 12 wirkende
Zugkraft, welche den Stellzylinder in eine weiter ausgefahrene Position
beaufschlagt. Um zu verhindern, dass diese Zugkraft zu einem Herausheben
des Verriegelungslenkers 6 aus der Aufnahme im Fangmaul 19 am
Drehgelenk 20 führt,
ist das Fangmaul 19 bei einer Drehbewegung des Hauptlenkers 7 gemeinsam
mit diesem in eine verriegelnde Position verdreht worden, wodurch
der Bolzen 18 im Fangmaul 19 blockiert ist und
ein Herausheben unmöglich
gemacht ist.
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Zum
Schließen
des Verdeckkastendeckels 3 läuft der gesamte Vorgang in
entgegen gesetzte Richtung ab.