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Die
Erfindung bezieht sich auf abklappbares Fahrzeugdach mit zwei verschwenkbaren
Dachteilen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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In
der Druckschrift
EP
1 334 859 A1 wird ein Hardtop-Fahrzeugdach mit zwei starren Dachteilen beschrieben,
welche zwischen einer Schließposition, in
welcher der Fahrzeuginnenraum überdeckt
ist, und einer Ablageposition zu verstellen sind, in der die Dachteile
in einem heckseitigen Ablageraum verstaut sind. Die beiden Dachteile
sind jeweils über
einen einfachen Dachteillenker karosserieseitig angeschlagen und
führen
bei der Ablagebewegung eine ausschließlich rotatorische Bewegung
aus, bei der die Dachteile um etwa 180° um ihr karosseriefestes Drehgelenk
nach hinten verschwenkt werden, so dass in Ablageposition die Dachaußenseite
der Dachteile nach unten weist. Um mit nur einem aktiven Stellglied
beide Dachteile betätigen
zu können, sind
die Dachteilkinematiken der beiden Dachteile über eine Koppelkinematik verbunden,
welche zwei Riemen umfasst, die von einem Elektromotor angetrieben
werden. Die Riemen umschlingen jeweils ein Antriebsrad, welches
fest mit der Drehachse der beiden karosserieseitigen Drehgelenke
der Dachteillenker verbunden ist.
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Die Übertragung
der Antriebsbewegung über die
Riemenantriebe ist über
eine lange Betriebsdauer gesehen störanfällig, weil die Riemen sich
aufgrund ihrer Eigenelastizität
dehnen können
und einer Alterung unterliegen, so dass bei häufiger Dachbetätigung die
Gefahr besteht, dass die Riemen die Antriebskraft für die Stellbewegung
des Daches nicht mehr sicher übertragen
können.
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Ein
weiteres zweiteiliges Hardtop-Fahrzeugdach wird in der
DE 101 52 944 A1 beschrieben,
dessen Dachteile über
jeweils eine Viergelenkkinematik an die Fahrzeugkarosserie angebunden
sind. Die Viergelenkkinematiken ermöglichen eine gleichsinnige
Ablage der Dachteile, bei der die Dachaußenseite beider abgelegten
Dachteile nach oben weist. Zur Bewegungskopplung der beiden Dachteile
ist eine Koppelkinematik zwischen den Viergelenkkinematiken angeordnet,
die einen Koppellenker umfasst, der die Bewegung einer Viergelenkkinematik
auf die zweite Viergelenkkinematik überträgt.
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Ein
zweiteiliges Hardtop-Fahrzeugdach wird auch in der
DE 36 39 377 C2 beschrieben.
Die beiden Hardtop-Dachteile sind unabhängig voneinander über jeweils
eine Dachteilkinematik schwenkbar an die Fahrzeugkarosserie gekoppelt,
wobei die beiden Dachteilkinematiken in Längsrichtung auf Abstand zueinander
liegen. Zur Überführung zwischen Schließ- und Ablageposition
wird ein elektromotorisches Stellglied betätigt, das eine an der Fahrzeugkarosserie
drehbar gelagerte Schwenkstange antreibt, welche über jeweils
einen Koppellenker mit jeder Dachteilkinematik am vorderen und am
hinteren Dachteil verbunden ist. Über die Koppellenker zu jeder
Dachteilkinematik wird eine kinematische Kopplungsbewegung zwischen
den Dachteilen erreicht.
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Nachteilig
hierbei ist jedoch, dass das elektromotorische Stellglied, die Schwenkstange
und die beiden von der Schwenk stange betätigten Koppellenker eine verhältnismäßig lange Übertragungskette zur Übertragung
der Antriebsbewegung auf jedes Dachteil bilden. Dies erfordert einen
relativ hohen konstruktiven Aufwand, außerdem steigt das Risiko der
Funktionsuntüchtigkeit
aufgrund von Alterungsproblemen.
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Die
Viergelenkkinematiken im vorderen und hinteren Dachteil stellen
im Vergleich zur Kinematik mit nur einem Lenker und einem karosserieseitigen Drehgelenk
einen größeren konstruktiven
Aufwand dar.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein abklappbares Fahrzeugdach
mit zwei Dachteilen zu schaffen, welches sich durch eine einfach
aufgebaute und zuverlässig
arbeitende Kinematik auszeichnet.
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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
Koppelkinematik des Fahrzeugdaches umfasst einen Koppellenker sowie
zwei Verbindungslenker, über
die der Koppellenker beidendig schwenkbar mit den Dachteillenkern
verbunden ist. Um überzählige Freiheitsgrade
zu binden, sind die beiden Verbindungslenker jeweils über ein
Drehgelenk schwenkbar mit der Fahrzeugkarosserie verbunden. Sowohl
die Koppelkinematik als auch die Dachteilkinematik zeichnen sich
durch einen einfachen und zuverlässig
funktionierenden Aufbau aus. Die Dachteilkinematik besteht lediglich
aus links und rechts eines jeden Dachteiles angeordneten Dachteillenkers,
der schwenkbar mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, was eine
ausschließlich
rotatorische Ablagebewegung jedes Dachteiles nach hinten ermöglicht.
Die Koppelkinematik umfasst im Prinzip nur drei Lenker pro Fahrzeugseite,
von denen die beiden Verbindungslenker schwenkbar mit der Fahrzeugkarosserie
verbunden sind, um die für
eine eindeutige Bewegung erforderliche Bindung von Freiheitsgraden
zu erreichen. Aufgrund des einfachen Aufbaus ist auch über einen
langen Betriebszeitraum ein einwandfreies Funktionieren des Fahrzeugdaches
gewährleistet.
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Die
Dachteillenker können
bezüglich
ihrer Position der karosserieseitigen Anlenkungen sowie ihrer Länge so gewählt werden,
dass in Ablageposition ein übereinander
liegendes Dachteilpaket mit unten liegendem hinteren Dachteil und
darauf liegendem vorderen Dachteil gebildet wird.
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In
einer zweckmäßigen Ausführung können die
Verbindungslenker der Koppelkinematik über jeweils einen Gelenkzapfen
drehgelenkig mit den Dachteillenkern verbunden sein. Dieser Gelenkzapfen überragt
eine Seitenfläche
des Dachteillenkers, wodurch im Prinzip beliebige Angriffspunkte
der Verbindungslenker an den Dachteillenkern ohne die Gefahr von
Bauteilkollisionen während
der Ablage- bzw. Schließbewegung
des Daches realisiert werden können.
Es ist insbesondere möglich,
einen oder beide Verbin dungslenker in der Weise an einem Dachteillenker
angreifen zu lassen, dass der betreffende Verbindungslenker während der
Ablagebewegung das karosserieseitige Drehgelenk des Dachteillenkers überstreicht.
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Der
Koppellenker ist vorteilhaft unterhalb der karosserieseitigen Drehgelenke
der Verbindungslenker mit diesen schwenkbar gekoppelt, wodurch aufgrund
der Gewichtskraft des Koppellenkers in Ruheposition der Koppelkinematik
eine stabile Lage gegeben ist.
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Des
Weiteren kann vorgesehen sein, dass die karosserieseitigen Drehgelenke
der Verbindungslenker sich auf unterschiedlichen Seiten einer gedachten
Verbindungslinie durch die karosserieseitigen Drehgelenke der beiden
Dachteillenker befinden. Diese Ausführung bietet den Vorteil, dass
bei höhenmäßig versetzt
angeordneten karosseriefesten Drehgelenken der Dachteillenker eine
Kompensation dieses Höhenversatzes
erreicht wird, so dass der Koppellenker zwischen den beiden Dachteillenkern näherungsweise
horizontal verläuft.
Die horizontale Anordnung des Koppellenkers beansprucht nur wenig
Bauraum.
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Aus
dem gleichen Grund kann die schwenkbare Kopplung zwischen den Verbindungslenkern und
den Dachteillenkern auf unterschiedlichen Seiten der imaginären Verbindungslinie
durch die karosserieseitigen Drehgelenke der Dachteillenker angeordnet
sein, was dazu führt,
dass pro Verbindungslenker das karosserieseitige Drehgelenk und
das Koppelgelenk zum Dachteillenker sich diesseits und jenseits
der Verbindungslinie befinden, wobei im direkten Vergleich der beiden
Verbindungslenker die karosserieseitigen Drehgelenke oberhalb und
unterhalb der Verbindungslinie angeordnet sind.
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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 eine
perspektivische Ansicht eines zweiteiligen Hardtop-Fahrzeugdaches,
wobei die beiden Dachteile sich in einer Zwischenposition zwischen
Ablage- und Schließposition
befinden, mit einer Darstellung der Dachteilkinematik und einer
Koppelkinematik zur Kopplung der beiden Dachteilbewegungen,
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2a bis 2f das
Fahrzeugdach in Seitenansicht in verschiedenen Positionen zwischen Schließstellung
(2a) und Ablagestellung (2f),
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3 eine
Ausschnittvergrößerung aus
dem Bereich der Koppelkinematik zwischen den beiden Dachteilkinematiken,
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4 eine
schematische Darstellung der Dachteilkinematiken und der Koppelkinematik.
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Bei
dem in 1 dargestellten Fahrzeugdach handelt es sich um
ein Hardtop mit zwei starren Dachteilen 2 und 3,
die jeweils über
einen im Seitenbereich angeordneten, einfachen Dachteillenker 4 bzw. 6 und
ein Drehgelenk 5 bzw. 7 drehbar an die Fahrzeugkarosserie
angekoppelt sind. Aufgrund dieser Dachteilkinematik können das
vordere Dachteil 2 und das hintere Dachteil 3 bei
der Überführungsbewegung
von Schließposition
in die Ablageposition eine ausschließlich rotatorische Drehbewegung
um etwa 180° ausführen, so
dass in Ablageposition die Dachaußenseite der Dachteile 2 und 3 nach
unten weist.
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Die
Dachteilkinematiken der beiden Dachteile 2 und 3 mit
dem vorderen Dachteillenker 4 und dem hinteren Dachteillenker 6 sind über eine
Koppelkinematik 8 kinematisch gekoppelt, so dass bei der Betätigung eines
Dachteiles bzw. der Dachteilkinematik eines Dachteils automatisch
auch das jeweils andere Dachteil bewegt wird. Die Koppelkinematik 8 umfasst
einen Koppellenker 9 und einen vorderen sowie hinteren
Verbindungslenker 10 bzw. 11, über die der Koppellenker 9 mit
dem vorderen Dachteillenker 4 bzw. dem hinteren Dachteillenker 6 verbunden
ist. Die beiden Verbindungslenker 10 und 11 sind
jeweils gelenkig an der Karosserie angeschlagen und darüber hinaus
einenends gelenkig mit dem Koppellenker 9 und anderenends
gelenkig mit dem vorderen bzw. hinteren Dachteillenker 4 bzw. 6 verbunden.
Die Anbindung an die Dachteillenker erfolgt mit Abstand zum jeweiligen
karosserieseitigen Drehgelenk 5 bzw. 7, so dass
bei einer Betätigung
der beiden Verbindungslenker 10 und 11 die Dachteillenker 4 und 6 mit einem
um ihr jeweiliges karosseriefestes Drehgelenk 5 bzw. 7 wirkenden
Drehmoment beaufschlagt werden.
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Des
Weiteren ist ein Stellglied 12 vorgesehen, über das
die gesamte Dachkinematik zur Überführung der
Dachteile zwischen Schließ-
und Ablageposition zu betätigen
ist. Das Stellglied 12 ist insbesondere als hydraulisches
Stellelement mit einem Hydraulikzylinder ausgeführt und greift am Koppellenker 9 der
Koppelkinematik 8 an.
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In
den 2a bis 2f ist
das Fahrzeugdach 1 in verschiedenen Positionen bei der Überführung von
Schließposition
in Ablageposition dargestellt. Bei einer Betätigung des Stellgliedes 12 werden
die karosserieseitig angeschlagenen Dachteillenker 4 und 6 im
Uhrzeigersinn um ihre jeweiligen Drehgelenke verschwenkt, wodurch
beide Dachteile 2 und 3 eine Drehbewegung um etwa
180° nach
hinten ausführen
und in einem heckseitigen Stauraum, der sich hinter dem Fahrgastinnenraum
befindet, mit der Dachaußenseite
nach unten zur Ablage kommen. In Ablageposition bilden beide Dachteile 2 und 3 ein übereinander
liegendes und gestapeltes Dachteilpaket, bei dem das hintere Dachteil 3 unten
und das vordere Dachteil 2 oben liegt. Das hintere Dachteil 3 ist
kürzer
als das vordere Dachteil 2 ausgebildet, wobei aufgrund
des Versatzes der karosserieseitigen Drehgelenke der beiden Dachteillenker 4 und 6 in
Fahrzeuglängsrichtung
eine Stapelung der Dachteile in Ablageposition in der Weise zustande
kommt, dass die dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Dachkanten beider
Dachteile 2 bzw. 3 näherungsweise in einer vertikalen
Linie liegen.
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In 3 ist
die Dachkinematik einschließlich Koppelkinematik 8 in
vergrößerter Darstellung
gezeigt, 4 zeigt eine schematisierte
Darstellung der Dachkinematik und der Koppelkinematik. Die Verbindungslenker 10 und 11 der
Koppelkinematik 8 sind jeweils über karosserieseitige Drehgelenke 13 und 14 schwenkbar
mit der Fahrzeugkarosserie verbunden. Das karosserieseitige Drehgelenk 13 am
vorderen Verbindungslenker 10 liegt etwa in der Mitte dieses Lenkers,
das karosserieseitige Drehgelenk 14 am hinteren Verbindungslenker 11 liegt
am oberen Ende dieses Lenkers. Der vordere Verbindungslenker 10 ist über ein
oberes, endseitiges Drehgelenk 16 schwenkbar mit dem vorderen
Dachteillenker 4 und mit einem gegenüberliegenden, endseitigen Drehgelenk 15 schwenkbar
mit dem Koppellenker 9 verbunden. Der hintere Verbindungslenker 11 ist
auf seiner dem karosserieseitigen Drehgelenk 14 abgewandten Ende über ein
weiteres Drehgelenk 17 schwenkbar mit dem Koppellenker 9 und
außerdem
schwenkbar mit dem hinteren Dachteillenker 6 verbunden.
Im Bereich des Drehgelenks 17 greift außerdem das Stellglied 12 an.
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Wie 3 zu
entnehmen, kann das Drehgelenk 16, über das der vordere Verbindungslenker 10 drehbar
mit dem vorderen Dachteillenker 4 gekoppelt ist, als Gelenkzapfen 18 ausgeführt sein,
der über
die Seitenfläche
des vorderen Dachteillenkers 4 ragt, so dass während der Überführungsbewegung
eine Kollision zwischen vorderem Dachteillenker 4 und vorderem
Verbindungslenker 10 ausgeschlossen ist. In gleicher Weise
kann das Drehgelenk 17 zwischen hinterem Verbindungslenker 11 und
hinterem Dachteillenker 6 Teil eines Gelenkzapfens 19 sein,
der ebenfalls über
die Seitenfläche
des hinteren Dachteillenkers 6 übersteht.
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Wie 4 zu
entnehmen, liegen die karosserieseitigen Drehgelenke 13 und 14 von
vorderem Verbindungslenker 10 und hinterem Verbindungslenker 11 diesseits
und jenseits einer imaginären
Verbindungslinie 20 durch die karosserieseitigen Drehgelenke 5 und 7 des
vorderen Dachteillenkers 4 und des hinteren Dachteillenkers 6.
Das Drehgelenk 13 liegt unterhalb, das Drehgelenk 14 oberhalb
der Verbindungslinie 20. Die Drehgelenke 16 und 17, über die
die Verbindungslenker 10 und 11 mit den jeweils zugeordneten
Dachteillenkern 4 bzw. 6 gekoppelt sind, befindet
sich ebenfalls auf unterschiedlichen Seiten der Verbindungslinie 20.
Das Drehgelenk 16 liegt oberhalb, das Drehgelenk 17 unterhalb
der Verbindungslinie. Die Drehgelenke 16 und 17 greifen
jeweils mit Abstand zu den Drehgelenken 5 bzw. 7 der Dachteillenker 4 und 6 an,
so dass bei einer Bewegung der Koppelkinematik ein Drehmoment um
die karosseriefesten Drehgelenke 5 und 7 auf die
Dachteillenker 4 und 6 wirkt und diese zwischen
ihren Endpositionen verstellt.
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Eingetragen
sind in 4 beispielhaft Pfeile 21 bis 23,
die die Ablagebewegung des Fahrzeugdaches charakterisieren. Wird
der Hydraulikzylinder 12 eingezogen, bewegt sich der Koppellenker 9 in
Pfeilrichtung 21, wodurch dem vorderen Dachteillenker 4 die
Bewegung in Pfeilrichtung 22 und dem hinteren Dachteillenker 6 die
Bewegung in Pfeilrichtung 23 aufgeprägt wird.