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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Gelenkkinematik für ein verstellbares
Fahrzeugdachteil nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Bekannt
sind Mehrgelenkkinematiken, über die
die Dachteile von Hardtop-Fahrzeugdächern mit der Fahrzeugkarosserie
bzw. untereinander schwenkbar gekoppelt sind. Beispielsweise wird
in der Druckschrift
DE
102 58 054 A1 eine Viergelenkkinematik beschrieben, über die
jeweils ein vorderes und ein hinteres Dachteil mit dem mittleren
Dachteil gekoppelt ist. Jede Viergelenkkinematik ist an einem Auslenker
des mittleren Dachteiles gehalten, der über die Vorderkante bzw. Hinterkante
des mittleren Dachteiles hinausragt. Die beiden Lenker der Viergelenkkinematik
sind an diesem Ausleger angebunden, damit ein in Ablageposition übereinander
liegendes Dachteilpaket gebildet werden kann.
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Für den Ausleger
muss jedoch in Ablageposition ein entsprechender Bauraum vorgehalten
werden; alternativ hierzu kann der Ausleger auch mit Hilfe einer
geeigneten Zusatzkinematik in eine zurückgezogene Position unterhalb
des mittleren Dachteiles verstellt werden.
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In
der Druckschrift
DE
101 07 078 A1 wird ein versenkbares Fahrzeugdach mit mehreren
Dachteilen beschrieben, die in geschlossener Position von Dachseitenholmen
im linken und rechten Dachbereich eingefasst sind. Diese Dachseitenholme
sind über
eine Schwenklagereinrichtung mit dem hinteren Dachteil verbunden,
wobei während
der Öffnungsbewegung
des Daches die Dachseitenholme durch eine Betätigung der Schwenklagereinrichtung
nach außen geschwenkt
und in einem Ablageraum seitlich der Rücksitzbank verstaut werden,
wohingegen das hintere Dachteil in einem Stauraum hinter der Rücksitzbank
abgelegt wird. Die Schwenklagereinrichtung zwischen Dachseitenholm
und dem Dachteil erlaubt somit eine U-förmige Ablage des Fahrzeugdaches
in einem entsprechend ausgebildeten Stauraum. Allerdings schränkt die
Ablage der Dachseitenholme seitlich der Rücksitzbank den für die Passagiere
zur Verfügung
stehenden Raum ein.
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Von
diesem Stand ausgehend liegt der Erfindung das Problem zugrunde,
mit einfachen Mitteln eine Gelenkkinematik für ein verstellbares Fahrzeugdachteil
in einem Fahrzeugdach zu schaffen, die klein baut und insbesondere
bei geöffnetem
Fahrzeugdachteil keinen oder nur einen minimalen Ablageraum beansprucht.
Zweckmäßig soll
die Gelenkkinematik außerdem
bei geschlossenem Fahrzeugdach das betreffende Fahrzeugdachteil
verriegeln können.
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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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Die
erfindungsgemäße Gelenkkinematik, über die
ein verstellbares Fahrzeugdachteil entweder mit einem benachbarten,
verstellbaren Fahrzeugdachteil oder mit einem karosseriefesten Fahrzeugbauteil
verbunden ist, umfasst einen Koppellenker, der im Bereich seiner
beiden Enden jeweils gelenkig mit einem Schwenk arm verbunden ist.
Jeder der beiden Schwenkarme ist auf seiner dem Koppellenker abgewandten
Seite über
jeweils ein Drehgelenk verdrehbar mit dem Fahrzeugdachteil einerseits
und dem angrenzenden Fahrzeugbauteil andererseits angelenkt.
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Des
Weiteren sind die beiden dem Koppellenker abgewandten Drehgelenke
an jedem Schwenkarm in geschlossener Position des Fahrzeugdachteils
in der Weise relativ zueinander ausgerichtet, dass ihre Drehachsen
zusammenfallen und eine gemeinsame Achse bilden. Dies ermöglicht ein
Verschwenken beider Schwenkarme mitsamt dem an den Schwenkarmen
gehaltenen Koppellenker um diese gemeinsame Achse, wobei die Gelenkkinematik
sich in einer definierten Schwenkposition in ihrer Funktionsposition
befindet, in welcher der Koppellenker verstellbar ist und damit
auch das Fahrzeugdachteil zwischen geschlossener und geöffneter
Position bewegt werden kann. In zumindest einer weiteren Position der
beiden Schwenkarme wird dagegen eine Blockier- bzw. Verriegelungsposition
erreicht, in welcher der Koppellenker und damit auch das betreffende
Fahrzeugdachteil nicht bewegt werden kann.
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Diese
Ausführung
besitzt gegenüber
Gelenkkinematiken aus dem Stand der Technik mehrere Vorteile: Es
wird eine kleinbauende Gelenkkinematik bzw. eine raumsparende Anordnung
der Gelenkkinematik an dem verstellbaren Fahrzeugdachteil erreicht,
da in der Verriegelungsposition, welche dem geschlossenen Fahrzeugdachteil
zugeordnet ist, die Gelenkkinematik zweckmäßig in eine Stellung unterhalb
des Fahrzeugdaches verschwenkt wird, wohingegen zum Verstellen des
Fahrzeugdaches die Gelenkkinematik in eine beispielsweise außerhalb
der Dachlinie befindliche Funktionsposition verschwenkt werden kann,
in der das Fahrzeugdachteil geöffnet bzw.
geschlossen wird. Auf zusätzliche,
das Fahrzeugdachteil überragende
Ausleger zur Aufnahme in der Gelenkkinematik kann dagegen verzichtet
werden. Nach Abschluss der Verstellbewegung kann die Gelenkkinematik
wieder aus der Funktionsposition in die Verriegelungsposition überführt werden,
in der eine platz- und raumsparende Anordnung gegeben ist und außerdem jede
Bewegung des Fahrzeugdachteiles verhindert wird. Die Verriegelungsstellung des
Fahrzeugdachteiles ist als zusätzlicher
Vorteil zu sehen, welcher ohne weitere Verriegelungseinrichtungen
realisiert werden kann.
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Bei
einer spiegelsymmetrischen Anordnung von zwei Gelenkkinematiken
im linken und rechten Dachbereich des Fahrzeugdaches existiert genau eine
Funktionsposition, die parallel zur Fahrzeuglängsrichtung verläuft und
in der das Fahrzeugdachteil verstellt werden kann. Diese Einschränkung der
Bewegungsmöglichkeit
des Fahrzeugdaches rührt
daher, dass nur in einer Position der gegenüberliegenden Gelenkkinematiken
im linken und rechten Dachbereich die Drehachsen des Koppellenkers
zu den jeweiligen Schwenkarmen für
die gegenüberliegenden
Gelenkkinematiken pa rallel zueinander liegen; nur in dieser Position
kann das Dach verstellt werden. In den übrigen Positionen sind diese
Drehachsen nur innerhalb einer Gelenkkinematik parallel zueinander,
nicht jedoch für
gegenüberliegende
Gelenkkinematiken, so dass das Dach blockiert ist. Auf zusätzliche
Blockier- oder Verriegelungsmechanismen kann verzichtet werden.
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Die
beiden Schwenkarme der Gelenkkinematik sind zweckmäßig abgekröpft und
dadurch in der Lage, in Funktionsposition den Dachseitenrand zu
umgreifen, so dass der Koppellenker zum Erreichen der Funktionsposition
in eine Lage außerhalb der
Dachaußenhaut
verbracht werden kann. In Verriegelungsposition wird dagegen die
gesamte Gelenkkinematik in eine Stellung unterhalb der Dachaußenhaut
verschwenkt.
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Jede
Gelenkkinematik kann mit einer weiteren, unmittelbar benachbarten
Gelenkkinematik auf der gleichen Dachseite zu einer Mehrgelenkkinematik
kombiniert werden, um sicherzustellen, dass das betreffende Fahrzeugdachteil
keine überzähligen Freiheitsgrade
besitzt, welche andernfalls durch sonstige Maßnahmen bzw. Kinematiken gebunden werden
müssten.
Diese Mehrgelenkkinematik entspricht in ihrer Funktionsposition
einer herkömmlichen
Viergelenkkinematik mit zwei unmittelbar benachbarten Koppellenkern
auf jeder Dachseite.
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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 ein
Hardtop-Fahrzeugdach mit drei starren Dachteilen, dargestellt in
Schließposition,
wobei das vordere und das mittlere Dachteil mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Gelenkkinematik
gekoppelt sind,
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2 das
Hardtop-Fahrzeugdach in einer Ansicht von unten mit der Gelenkkinematik
in Verriegelungsposition unterhalb der Dachaußenhaut,
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3 eine
vergrößerte Darstellung
aus dem Bereich der Gelenkkinematik,
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4 eine 3 entsprechende
Darstellung, jedoch mit um den Dachseitenrand nach außen verschwenkter
Gelenkkinematik, welche in dieser Stellung die Funktionsposition
einnimmt,
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5 das
Fahrzeugdach in geschlossenem Zustand, jedoch mit nach außen geklappter
Gelenkkinematik in Funktionsposition,
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6 das
Fahrzeugdach in teilweise geöffnetem
Zustand mit angehobenem vorderen Dachteil,
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7 eine
vergrößerte Darstellung
aus dem Bereich der Gelenkkinematik mit angehobenem vorderen Fahrzeugdachteil.
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Bei
dem in 1 dargestellten Fahrzeugdach 1 handelt
es sich um ein Hardtop-Fahrzeugdach mit drei verstellbaren, in sich
starren Dachteilen 2, 3 und 4, die in 1 in
geschlossener Fahrzeugdachposition dargestellt und in Fahrzeuglängsrichtung
F gesehen hintereinander liegend angeordnet sind und eine gemeinsame
Dachaußenhaut
bilden. Das vordere Dachteil 2 ist über eine im linken und rechten
Seitenbereich des Daches angeordnete Gelenkkinematik 5 mit
dem mittleren Dachteil 3 gekoppelt. In ent sprechender Weise
kann das mittlere Dachteil 3 über eine weitere, nicht dargestellte
Gelenkkinematik mit dem hinteren Dachteil 4 verbunden sein.
Das hintere Dachteil 4 ist über eine ebenfalls nicht dargestellte
Gelenkkinematik an die Fahrzeugkarosserie angebunden. Das hintere
Dachteil umfasst seitliche C-Säulen, zwischen
denen eine Heckscheibe gehalten ist.
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Das
Fahrzeugdach 1 ist zwischen der gezeigten Schließposition
und einer Öffnungsposition zu
verstellen, in welcher die drei Dachteile 2, 3 und 4 in
einem heckseitigen Stauraum abgelegt sind. In Stauposition bilden
die drei Dachteile 2, 3 und 4 zweckmäßig ein übereinander
liegendes Dachteilpaket.
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Jede
im Seitenbereich des Fahrzeugdaches angeordnete Gelenkkinematik 5 zwischen
vorderem Dachteil 2 und mittlerem Dachteil 3 umfasst
zwei Schwenkarme 6 und 7 sowie einen die beiden Schwenkarme
verbindenden Koppellenker 8. Der erste Schwenkarm 6 ist über ein
Drehgelenk 6a drehbar am vorderen Dachteil 2 angebunden.
Im Bereich seiner gegenüberliegenden
Stirnseite ist dieser Schwenkarm 6 über ein weiteres Drehgelenk 6b schwenkbar
mit dem Koppellenker 8 verbunden.
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In
entsprechender Weise ist der zweite Schwenkarm 7 über ein
erstes, stirnseitiges Drehgelenk 7a drehbar mit dem mittleren
Dachteil 3 verbunden und über ein gegenüberliegendes,
stirnseitiges Drehgelenk 7b drehbar mit dem Koppellenker 8 verbunden.
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Die
Gelenkkinematik 5 ist in 1 in ihrer dem
geschlossenen Fahrzeugdach zugeordneten Verriegelungsposition dargestellt,
in welcher eine Bewegung des Koppellenkers 8 verhindert
ist, wodurch eine wirksame Arretierung zwischen dem vorderen Dachteil 2 und
dem mittleren Dachteil 3 erreicht und auch bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten
ein unerwünschtes
Anheben des Fahrzeugdaches verhindert wird. Diese Arretierung kommt
dadurch zu stande, dass die Drehachsen der Schwenkarme im Bereich
der Drehgelenke 6b, 7b zwischen Schwenkarm und
Koppellenker von gegenüberliegenden
Gelenkkinematiken 5 nicht-parallel zueinander angeordnet sind.
Im Ausführungsbeispiel
nach 1 ist dies beispielhaft durch zwei Drehachsen 9 und 9' dargestellt, welche
jeweils durch ein Drehgelenk zwischen Schwenkarm und Koppellenker
im Bereich gegenüberliegender
Gelenkkinematiken verlaufen. Aufgrund der nicht parallelen Drehachsen 9 und 9' würde eine Drehbewegung
um die betreffenden Schwenkachsen zu unterschiedlichen Aufstellbewegungen
des vorderen Dachteiles 2 gegenüber dem mittleren Dachteil 3 führen, was
aufgrund des festen Dachteils 2 nicht möglich ist.
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In 2 sowie
in der korrespondierenden Ausschnittvergrößerung nach 3 ist
das Fahrzeugdach von unten dargestellt, so dass die Dachinnenseite
zu erkennen ist. In der Schließstellung
des Daches befindet sich die Gelenkkinematik 5 vollständig auf
der Innenseite des Fahrzeugdaches. Sowohl die beiden Schwenkarme 6 und 7 als
auch der Koppellenker 8 liegen unmittelbar unterhalb des
vorderen Dachteiles 2 sowie des mittleren Dachteiles 3.
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Die
beiden Schwenkarme 6 und 7 sind um ihre jeweiligen
dachseitigen Drehgelenke 6a und 7a relativ zum
vorderen bzw. mittleren Dachteil 2 bzw. 3 zu verschwenken,
wobei die beiden Drehgelenke 6a und 7a eine gemeinsame
Drehachse 11 besitzen. In der Darstellung nach 2 und 3,
in welcher sich die Gelenkkinematik 5 in ihrer Verriegelungsposition
befindet, ist die gesamte Gelenkkinematik um die gemeinsame Drehachse 11 nach
innen geklappt. Zur Überführung in
Funktionsposition, in der die Dachteile 2 und 3 relativ
zueinander zu verstellen sind, können
die beiden Schwenkarme 6 und 7 simultan in Pfeilrichtung 12 (3)
um die gemeinsame Drehachse 11 verschwenkt werden, wodurch
die gesamte Gelenkkinematik einschließlich Koppellenker 8 um den
Dachseitenrahmen 13 nach außen in ihre Funktionsposition
verschwenkt wird.
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Eingetragen
sind in 3 auch die Drehachsen 9 und 10 durch
die koppellenkerseitigen Drehgelenke 6b bzw. 7b,
die in allen Positionen einer Gelenkkinematik 5 parallel
zueinander liegen.
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In 4 ist
die Gelenkkinematik 5 in ihrer um die Drehachse 11 in
Pfeilrichtung 12 nach außen geschwenkte Position dargestellt,
in welcher der Koppellenker 8 um den Dachseitenrahmen 13 herum
in eine Position oberhalb der Dachaußenhaut verschwenkt ist. Diese
nach außen
geschwenkte Position bei zunächst
noch geschlossenem Fahrzeugdach ist auch 5 zu entnehmen,
dort jedoch in einer Perspektive von außen. Der Koppellenker 8 liegt
seitlich außerhalb
des Fahrzeugdaches. In der nach außen geschwenkten Funktionsposition
liegen die Drehachsen 9 und 10 durch die Drehgelenke
zwischen den Schwenkarmen 6 bzw. 7 und dem verbindenden
Koppellenker 8 in Fahrzeugquerrichtung. Die korrespondierenden
Drehachsen der nicht eingezeichneten Gelenkkinematik auf der gegenüberliegenden
Dachseite verlaufen in Funktionsposition ebenfalls in Fahrzeugquerrichtung
und liegen somit parallel zu den dargestellten Drehachsen 9 und 10. Unter
diesen Bedingungen ist eine Relativbewegung zwischen den Dachteilen 2 und 3 durch
eine Betätigung
der Gelenkkinematik 5 möglich.
Ausgelöst
wird die Relativbewegung mit Hilfe eines aktiven Stellelementes,
beispielsweise eines Hydraulikzylinders.
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In 6 ist
das Fahrzeugdach 1 in einer Zwischenposition bei der Überführung von
Schließstellung
in Ablage- bzw. Öffnungsstellung
dargestellt. Das vordere Dachteil 2 ist gegenüber dem
mittleren Dachteil 3 angehoben und befindet sich etwa oberhalb
des mittleren Dachteiles. Erzeugt wird diese Bewegung mit Hilfe
der Gelenkkinematik 5, deren Koppellenker 8 nunmehr
eine gegen über
der geschlossenen Dachposition nach 5 ausgelenkte
Position einnimmt.
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Die
Darstellung nach 7 entspricht der gleichen Zwischenposition
wie in 6, jedoch aus einer anderen Perspektive. Deutlich
zu erkennen ist, dass die beiden Schwenkarme 6 und 7 die
Dachseitenrahmen sowohl des vorderen Dachteiles 2 (Schwenkarm 6)
als auch des mittleren Dachteiles 3 (Schwenkarm 7)
umgreifen, so dass der Koppellenker 8 außerhalb
der Dachaußenhaut
verläuft.
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Nachdem
sämtliche
Dachteile ihre Ablageposition erreicht haben, kann es zweckmäßig sein, die
Gelenkkinematik wieder in ihre Verriegelungsposition zurückzuverschwenken,
so dass auch in Ablagestellung eine Verriegelung zwischen benachbarten Dachteilen
erreicht wird, welche über
die Gelenkkinematik aneinander gekoppelt sind.
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Des
Weiteren ist es zweckmäßig, an
jeder Dachseite zwischen benachbarten Dachteilen jeweils zwei zusammengehörende, unmittelbar
benachbarte Gelenkkinematiken vorzusehen, deren Koppellenker jeweils
zwischen den benachbarten Dachteilen angeordnet sind. Es wird hierdurch
eine Mehrgelenkkinematik erreicht, wobei die beiden Koppellenker
jeder Mehrgelenkkinematik pro Dachseite jeweils eine Viergelenkkinematik
bilden.