-
Die
Erfindung bezieht sich auf ein Scharnier in einem öffnungsfähigen Fahrzeugdach
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
-
Derartige
Scharniere werden in Fahrzeugdächern
eingesetzt und ermöglichen
eine Relativbewegung zwischen zwei Dachteilen bzw. zwischen einem Dachteil
und einem karosseriefesten Fahrzeugbauteil um eine Scharnierachse.
Diese Drehbewegungen werden zur Ablage des Fahrzeugdaches sowohl zwischen
Gestängeteilen
des Fahrzeugdaches als auch zwischen einem Gestängebauteil und der Fahrzeugkarosserie
ausgeführt.
-
Um
sicherzustellen, dass das Fahrzeugdach im geschlossenen Zustand
den insbesondere bei höheren
Fahrzeuggeschwindigkeiten auftretenden, an der Dachaußenseite
angreifenden Kräften
ohne Aufstellen oder Aufblähen
des Daches standhält,
sind an Fahrzeugdächern
Verriegelungseinrichtungen vorgesehen, über die verschiedene Dachteile
untereinander bzw. das vordere Dachteil mit dem Windschutzscheibenrahmen
zu verriegeln ist. Beispielsweise ist es aus der Druckschrift
US 6 585 310 bekannt, über ein
zusätzliches,
in den Dachteilen angeordnetes Verriegelungsgestänge eine Arretierung bei geschlossenem
Dach herzustellen, indem ein Verriegelungselement des Verriegelungsgestänges, welches an
einem ersten Dachteil gehalten ist, in eine Verriegelungsbuchse
am angrenzenden Dachteil einragt und dort verrie gelt wird. Derartige
Verriegelungseinrichtungen erfordern aber einen zusätzlichen
konstruktiven Aufwand sowie einen Stellaufwand.
-
Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, mit geringem baulichen Aufwand
eine Verriegelung für
ein Fahrzeugdach zu schaffen.
-
Dieses
Problem wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche
geben zweckmäßige Weiterbildungen
an.
-
Das
Scharnier, welches eine zusätzliche
Verriegelungsfunktion übernimmt,
ist als einfaches Drehgelenk mit zwei Scharnierschenkeln ausgeführt, welche
relativ zueinander um eine Scharnierachse verschwenkbar sind. Wenigstens
einer der beiden Scharnierschenkel ist mit einem Fahrzeugdachteil verbunden,
der andere Scharnierschenkel ist entweder ebenfalls mit einem Fahrzeugdachteil
oder mit einem karosseriefesten Fahrzeugbauteil verbunden.
-
Des
Weiteren ist vorgesehen, dass an jedem Scharnierschenkel jeweils
ein Abschnitt als ein um eine Schenkel-Längsachse verdrehbarer Koppelabschnitt
ausgebildet ist, der jeweils mit dem Fahrzeugdachteil bzw. dem weiteren
Fahrzeugbauteil verbunden ist. Diese Koppelabschnitte an jedem Scharnierschenkel
sind in mindestens einer definierten Winkelposition in der Weise
zueinander ausgerichtet, dass die Schenkel-Längsachsen – die zugleich die Drehachsen
der Koppelabschnitte sind – zusammenfallen.
In dieser Winkellage ist es somit möglich, das die Scharnierachse
enthaltende Gelenk des Scharniers um die gemeinsame Schenkel-Längsachse
zu verschwenken, so dass die Relativlage der Scharnierachse in Bezug
auf die Schenkel mit den Koppelabschnitten verändert wird.
-
Die
Scharnierachse kann beispielsweise um 90° gegenüber ihrer Ausgangsposition
verschwenkt werden, was eine entsprechend geänderte Relativbewegung der über das
Scharnier gekoppelten Fahrzeugteile bzw. Fahrzeugdachteile zur Folge
hat. Da das Fahrzeugdach zusätzlichen
kinematischen Einschränkungen
unterworfen ist und insbesondere keine Schwenkbewegung in Querrichtung – quer zur Fahrzeuglängsachse – ausführen kann,
da beispielsweise Anschläge
bzw. entsprechende Verriegelungseinrichtungen derartige Bewegungen
verhindern, wird durch die Schwenkbewegung des zentralen Gelenks
des Scharniers mit der Scharnierachse eine Verriegelung in Richtung
quer zur verschwenkten Scharnierachse erzielt. Bei einer Einbausituation
des Scharniers mit einer in Funktionslage in Querrichtung verlaufenden
Scharnierachse hat die Verschwenkung der Scharnierachse bei zusammenfallenden Schenkel-Längsachsen
eine Verriegelung des Fahrzeugdaches in vertikaler Richtung zur
Folge. Auf zusätzliche
Verriegelungseinrichtungen insbesondere im Bereich benachbarter
Fahrzeugdächer
oder im Bereich der Anbindung eines Fahrzeugdaches an die Fahrzeugkarosserie
kann somit bei Einsatz des erfindungsgemäßen Scharniers mit doppelter
Funktion verzichtet werden.
-
Die
beiden Scharnierschenkel können
abgekröpft
sein, indem insbesondere ein der Scharnierachse unmittelbar benachbarter
Abschnitt und der Koppelabschnitt im stirnseitigen, äußeren Bereich
jedes Scharnierschenkels parallel versetzt zueinander liegen und über einen
gekröpften
Abschnitt miteinander verbunden sind. Die beiden Scharnierschenkel sind
insbesondere spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet, wodurch
das Erreichen einer Relativposition zwischen den beiden Scharnierschenkeln,
in welcher die beiden Koppelabschnitte an jedem Scharnierschenkel
eine zusammenfallende, fluchtende Schenkel-Längsachse aufweisen, erleichtert
wird. Die Kröpfung
der Scharnierschenkel erleichtert die Verbindung zwischen den drehbaren
Koppelabschnitten und den Fahrzeugbauteilen bzw. Fahrzeugdachteilen.
-
Das
erfindungsgemäße Scharnier
kann in allen Fahrzeugdächern
Verwendung finden, in denen eine relative Schwenkbewegung zwischen
zwei Dachteilen oder zwischen einem Dachteil und der Fahrzeugkarosserie
durchzuführen
ist. Das Scharnier kann sowohl in Hardtop-Fahrzeugdächern als auch
in Softtops eingesetzt werden.
-
Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen,
der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
-
1 zwei
Dachteile eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches
in einer Ablagestellung des Daches, in welcher die beiden Dachteile
ein übereinander
liegendes Dachteilpaket bilden, wobei die beiden Dachteile über ein
Scharnier mit einer Scharnierachse gekoppelt sind und die beiden
Schenkel des Scharniers jeweils einen drehbaren Koppelabschnitt besitzen, über den
das Scharnier mit dem jeweiligen Dachteil verbunden ist,
-
2 das
Fahrzeugdach in einer Zwischenlage bei der Überführung von Ablage- in Schließposition,
-
3 das
Fahrzeugdach in Schließposition, in
der die beiden Dachteile eine gemeinsame Dachaußenhaut bilden, wobei die drehbaren
Koppelabschnitte an jedem Scharnierschenkel eine gemeinsame, fluchtende
Längsachse
aufweisen,
-
4 das
Dachteil in Schließposition,
jedoch mit verschwenkter Scharnierachse.
-
In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Di
beiden in 1 dargestellten Dachteile 1 und 2 sind
Bestandteil eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches
eines Cabriolet-Fahrzeuges,
welches zwischen einer den Fahrzeuginnenraum überdeckenden Schließposition
und einer Ablageposition zu verstellen ist, in welcher das Fahrzeugdach
in einem heckseitigen Ablageraum verstaut ist. Die beiden Dachteile 1 und 2 sind über ein
Scharnier 10, welches eine Scharnierachse 5 besitzt,
schwenkbar aneinander gekoppelt. Das Scharnier 10 weist
zwei über
die Scharnierachse 5 gekoppelte Scharnierschenkel 3 und 4 auf,
welche spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet sind und jeweils
mit einer Kröpfung
mit einem der Scharnierachse 5 benachbarten, ersten Abschnitt
und einem stirnseitigen, äußeren zweiten
Abschnitt versehen sind. Der stirnseitige, äußere Abschnitt verläuft parallel
versetzt zu dem der Scharnierachse benachbarten Abschnitt, beide
Abschnitte sind jeweils über
einen gekröpften,
mittleren Abschnitt miteinander verbunden. Jeder äußere, stirnseitige
Abschnitt der Scharnierschenkel 3 und 4 ist als
Koppelabschnitt 6 bzw. 8 ausgeführt, welcher nach
Art einer Drehhülse
um jeweils eine Schenkel-Längsachse 7 bzw. 9 verdreht
werden kann, wobei die Schenkel-Längsachse 7 bzw. 9 die
Scharnierachse 10 in einem Winkel, insbesondere einem 90° Winkel kreuzt.
Die drehbar gelagerten Koppelabschnitte 6 bzw. 8 sind
fest mit den Dachteilen 1 und 2 verbunden. In
der in 1 dargestellten Lage mit abgelegtem Dachteilpaket
liegen die Schenkel-Längsachsen 7 und 9 der
Koppelabschnitte 6 und 8 annähernd parallel zueinander bzw.
schließen
einen nur kleinen Winkel ein.
-
Zur Überführung aus
der in 1 dargestellten Ablageposition in die geschlossene
Position wird das unten liegende Dachteil 2 in Pfeilrichtung 11 um die
Scharnierachse 5 nach oben geschwenkt. 2 zeigt
eine Zwischenposition kurz vor Erreichen der Schließstellung,
wobei in der Zwischenposition die Dachaußenseiten der Dachteile 1 und 2 sowie
die parallel hierzu verlaufenden Schenkel-Längsachsen 7 bzw. 9 einen
Winkel einschließen.
-
In 3 ist
das Fahrzeugdach in Schließposition
dargestellt, in welcher die Außenflächen der Dachteile 1 und 2 eine
gemeinsame, in einer Ebene liegende Dachaußenhaut bilden. Die Schenkel-Längsachsen 7 und 9,
um die die Koppelabschnitte 6 und 8 jeweils drehbar
sind, bilden eine gemeinsame Längsachse.
Aufgrund der Drehbarkeit der Koppelabschnitte 6 und 8 um
ihre jeweiligen Schenkel-Längsachsen 7 und 9,
die in einer gemeinsamen Flucht liegen, ist es möglich, durch Drehung der beiden
Scharnierschenkel 3 und 4 in Pfeilrichtung 12 um
die gemeinsame Schenkel-Längsachse 7 bzw. 9 eine
Verriegelungsposition zu erreichen, in der die Scharnierachse 5 in
der beispielsweise um 90° verschwenkten
Position eine Schwenkbewegung der Dachteile 1 und 2 um
eine Querachse quer zur Fahrzeuglängsrichtung unmöglich macht.
Aufgrund der Drehung der Scharnierachse 5 um einen Winkelbetrag
um die Schenkel-Längsachse 7 bzw. 9 nimmt das
Scharnier und nehmen somit auch die beiden Dachteile 1 und 2 in 4 eine
Verriegelungsposition ein.
-
Die
Drehung der beiden Scharnierschenkel 3 und 4 um
die Scharnierachse 5 und auch die Drehung um die gemeinsame,
fluchtende Schenkel-Längsachse 7 bzw. 9 kann
jeweils entweder manuell, zweckmäßig aber
hydraulisch, elektrisch oder pneumatisch oder in Kombination einer
der genannten Betätigungsarten
durchgeführt
werden. Denkbar ist auch eine mechanische Zwangskopplung mit der Dachkinematik,
um die in den 1 bis 4 skizzierten
Positionen des Scharniers in Abhängigkeit von
der aktuellen Dachposition einstellen zu können.