-
Die
Erfindung betrifft ein Verdeck für
ein Cabriolet-Fahrzeug.
-
Cabriolet-Verdecke
mit festen Dachschalen weisen üblicherweise
ein Verdeckgestänge
auf, durch das die Dachschalen gelenkig mit der Fahrzeugkarosserie
verbunden sind. Das Verdeckgestänge
wird entsprechend durch eine Antriebsvorrichtung angetrieben, um
die Dachschalen bzw. das Verdeck zwischen einem offenen Zustand
und einem geschlossenen Zustand zu bewegen.
-
Bei
Cabriolet-Verdecken mit mehreren Dachschalen schließt die vordere
Dachschale in der Regel mit einem Fahrzeugwindlauf bzw. Frontscheibenrahmen
ab. Hierbei unterliegt die Kinematik des Verdeckgestänges dem
Problem, dass die vordere Dachschale während der Schließbewegung
in Richtung des Frontscheibenrahmens durch die Schwerkraft beschleunigt
wird. Durch ungünstige
Hebelverhältnisse
lässt sich
diese Beschleunigung durch die Antriebsvorrichtung nicht stark genug
abbremsen, so dass die Harmonie des Bewegungsablaufes gestört wird.
Hieraus resultiert ein störendes
Aufschlagen der vorderen Dachschale auf den Frontscheibenrahmen.
Andernfalls ist bei einer hydraulischen Antriebsvorrichtung beim
Zuschalten eines Ventils eine plötzliche
Bewegungsreduzierung im Bewegungsablauf zumindest der vorderen Dachschale
zu erkennen, was ebenfalls störend
ist.
-
Die
DE 101 47 786 C1 offenbart
eine Vorrichtung zum gedämpften
Einzug von beweglichen Bauteilen in eine Endlage. Diese Vorrichtung
umfasst einen Dämpferzylinder
und einen in dem Dämpferzylinder
längsverschieblich
aufgenommenen Dämpferkolben,
an dem eine Kolbenstange angebracht ist. Die Kolbenstange kann über einen
Haken mit einem Bauteil in Eingriff gebracht werden. Des weiteren
ist die Kolbenstange durch eine Feder in Vorspannung versetzt. Falls
sich das Bauteil in seine Endlage in Richtung der Vorrichtung bewegt,
bewirkt das Entspannen der in Vorspannung gesetzten Feder, dass
das Bauteil zwangsweise in seine Endlage bewegt wird.
-
Die
DE 195 48 156 A1 offenbart
eine Vorrichtung zum gedämpften
Einzug von beweglichen Bauteilen in eine Endlage. Diese Vorrichtung
umfasst einen Dämpferzylinder,
der an einem Ende lagefest angebracht ist, wobei in dem Dämpferzylinder
ein Dämpferkolben
aufgenommen ist. An dem Dämpferkolben
ist eine Kolbenstange angebracht, die über den Dämpferzylinder hinaussteht,
wenn der Dämpferkolben
vollständig
in den Dämpferzylinder
eingefahren ist. Eine Feder beaufschlagt den Dämpferkolben in die ausgefahrene
Lage vor. Somit ist die Kolbenstange stets von der Feder in eine
Vorspannung versetzt, wobei ein Einfahren der Kolbenstange in den
Dämpferzylinder
in Folge der Feder zu einer gedämpften
Bewegung führt.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine harmonische Schließbewegung
eines Cabriolet-Verdecks mit einfachen Mitteln zu gewährleisten.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Verdeck mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Ein
erfindungsgemäßes Verdeck
für ein
Cabriolet-Fahrzeug umfasst zumindest ein bewegliches Dachteil, das
durch ein Verdeckgestänge
an der Karosserie angelenkt ist, eine mit dem Verdeckgestänge verbundene
Antriebsvorrichtung, die das Verdeckgestänge zum Steuern der Bewegung
des Dachteils antreibt, und eine an der Antriebsvorrichtung vorgesehene
Federeinrichtung. Die Federeinrichtung erzeugt kurz bevor das Dachteil
in seine Schließstellung
gelangt eine Gegenkraft entgegengesetzt zu der Bewegungsrichtung
des Dachteils. Anders ausgedrückt,
wirkt die Gegenkraft der Federeinrichtung während der Schließbewegung
des Dachteils bzw. des Fahrzeugverdecks. Hierdurch wird vorteilhaft
die Bewegung des Dachteils in Richtung eines Anlagekörpers, zum
Beispiel ein Frontscheibenrahmen, abgebremst, so dass ein unkontrolliertes
Aufschlagen des Dachteils auf den Frontscheibenrahmen unterbunden
ist. Des weiteren wirkt dieser Bewegungsablauf des Dachteils wesentlich
harmonischer, da es für das
Dachteil zu keinen abrupten Geschwindigkeitsveränderungen kommt.
-
In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Federeinrichtung
parallel zu der Antriebsvorrichtung wirken. Somit besteht die Möglichkeit, dass
ein Abbremsen durch die Antriebsvorrichtung durch die Wirkung der
Federeinrichtung überlagert wird,
was sich positiv auf einen harmonischen Bewegungsablauf auswirkt.
-
In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Federeinrichtung
in der Schließstellung
des Dachteils unter Vorspannung gesetzt sein, wobei die Federeinrichtung
in der Offenstellung des Dachteils entspannt ist. Somit ist im geschlossenen
Zustand des Verdecks Energie in der Federeinrichtung gespeichert.
Beim Öffnen
des Verdecks, d.h. beim Ausfahren des Dachteils aus einer Verriegelung
an dem Frontscheibenrahmen wirkt die in der Federeinrichtung gespeicherte
Energie in Richtung der Öffnungsbewegung
des Dachteils, woraus ein sanfteres und gleichmäßigeres Ausfahren aus der Frontscheibenrahmen-Verriegelung
resultiert. Des weiteren ist die Federeinrichtung im geöffneten
Verdeckzustand frei von einer Vorspannung, was möglichen Klappergeräuschen oder
dergleichen wirkungsvoll vorbeugt.
-
Durch
die sich spannende Federeinrichtung und die daraus resultierende
Gegenkraft während des
Schließvorgangs
ergibt sich ein Sicherheitsaspekt, wonach das Dachteil bei einer
Bewegungsunterbrechung in Richtung des Frontscheibenrahmens in seiner
Lage stehenbleibt und nicht auf den Frontscheibenrahmen aufschlägt.
-
In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Vorspannung der
Federeinrichtung, die in der Schließstellung des Dachteils bzw.
des Verdecks gegeben ist, eingestellt werden. Hierdurch lassen sich
vorteilhaft Toleranzen ausgleichen, die in dem Verdeckgestänge bzw.
zwischen dem beweglichen Dachteil und dem Frontscheibenrahmen auftreten können. Hierzu
kann die Federeinrichtung mittels einer Schraubverbindung an einem
Gehäuse
der Antriebsvorrichtung befestigt sein, wobei sich durch die Schraubverbindung
nach Bedarf ein Abstand des freien Endes der Federeinrichtung von
dem Gehäuse der
Antriebsvorrichtung einstellen lässt.
-
Bei
der Antriebsvorrichtung, die das Verdeckgestänge antreibt, handelt es sich
zweckmäßigerweise
um einen Hydraulikzylinder, der eine längsverschiebliche Kolbenstange
aufweist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Federeinrichtung
als eine Druckfeder in Spiralform ausgeführt ist, die die längsverschiebliche
Kolbenstange umfasst. Anders ausgedrückt, ist die Kolbenstange innerhalb
der Spiraldruckfeder längsverschieblich
aufgenommen. Sowohl die Antriebsvorrichtung als auch die Federeinrichtung
können
aus herkömmlichen
Normteilen bestehen, was sich vorteilhaft auf die Herstellungskosten
für das
erfindungsgemäße Verdeck
auswirkt. Beispielsweise lässt
sich die Spiralfeder an der Antriebsvorrichtung vormontieren, so
dass die Endmontage des Verdecks nicht verlängert ist.
-
In
vorteilhafter Weiterbildung kann die Federeinrichtung durch die
Kolbenstange beaufschlagt werden, wodurch die Federeinrichtung unter
Vorspannung gesetzt wird. Das Beaufschlagen der Federeinrichtung
durch die Kolbenstange geschieht insbesondere dann, wenn die Kolbenstange
in den Hydraulikzylinder eingefahren wird. Eine Verkürzung des
freien Raums zwischen dem Stangenkopf der Kolbenstange und einem
Gehäuse
des Hydraulikzylinders führt
im Ergebnis dazu, dass die Spiralfeder, innerhalb der die Kolbenstange
längsverschieblich aufgenommen
ist, verkürzt
und unter Vorspannung gesetzt wird, was zu dem gewünschten
Abbremsen der Bewegung des Dachteils führt.
-
In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Federeinrichtung
ergänzend
oder alternativ auch direkt durch das Dachteil beaufschlagt werden. Dies
kann zu einer konstruktiven Vereinfachung der Verdeckkinematik führen und
wirkt sich positiv auf die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer
des Verdecks aus.
-
Das
erfindungsgemäße Verdeck
kann eine Mehrzahl von Dachteilen aufweisen. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn
die Mehrzahl der Dachteile über ein
zentrales Verdeckgestänge
an der Karosserie angelenkt sind, wobei infolge der an der Antriebsvorrichtung
vorgesehenen Federeinrichtung wie erläutert ein Abbremsen des vorderen
Dachteiles erzielt wird. Alternativ dazu können die Dachteile jeweils über ein
eigenes Verdeckgestänge
an der Karosserie angelenkt sein. Jedes Verdeckgestänge wird
hierbei durch eine separate Antriebsvorrichtung gesteuert, die jeweils
eine eigene Federeinrichtung aufweist. Diese Federeinrichtungen
wirken in gleicher Weise wie die Federeinrichtung bei der einzigen
Antriebsvorrichtung und stellen eine abgebremste Bewegung der Dachteile
kurz vor Erreichen der Schließstellung mit
harmonischem Bewegungsablauf sicher.
-
Weitere
Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der
Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Es versteht sich, dass die
vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden
Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern
auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind,
ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Die
Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels
in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
-
Es
zeigen:
-
1 ein
erfindungsgemäßes Verdeck
mit einer Mehrzahl von beweglichen Dachteilen, die durch ein Verdeckgestänge an einer
Karosserie angelenkt sind;
-
2 eine
perspektivische Teilansicht des Verdeckgestänges mit einer mit dem Verdeckgestänge verbundenen
Antriebsvorrichtung, die mit einer Federeinrichtung versehen ist;
-
2a eine
perspektivische Ansicht von hinten des Verdeckgestänges von 2;
-
3 eine
Längsschnittansicht
der Antriebsvorrichtung mit der Federeinrichtung in einer Offenstellung
des Verdecks; und
-
4 die
Antriebsvorrichtung mit der Federeinrichtung in einer Schließstellung
des Verdecks.
-
Das
in 1 gezeigte erfindungsgemäße Verdeck umfasst ein vorderes
Dachteil 1, ein mittleres Dachteil 5 und ein hinteres
Dachteil 6, die jeweils als feste Schalenteile ausgebildet
sind und im geschlossenen Verdeckzustand insgesamt einen Passagierbereich 9 des
Fahrzeugs überdecken.
Das dritte, hintere Dachteil 6 umfasst C-Säulen sowie
eine feste Heckscheibe.
-
Die
Dachteile 1, 5 und 6 des Verdecks sind mit
einem Verdeckgestänge 10 verbunden
und dadurch gelenkig an der Fahrzeugkarosserie angelenkt. In dem
geschlossenen Verdeckzustand wie in 1 gezeigt
ist das Verdeckgestänge 10 als
kompakter Strang jeweils im seitlichen Dachkantenbereich angeordnet.
Es versteht sich, dass das Verdeckgestänge 10 paarweise vorgesehen
ist, um die Dachteile 1, 5 und 6 gleichmäßig ohne
ein Verkanten zu führen.
In der Schnittansicht von 1 ist nur
eines der Verdeckgestänge
zu erkennen. Nachfolgend wird zur Vereinfachung jeweils nur auf
ein Verdeckgestänge
Bezug genommen.
-
Von
einer karosseriefesten Hauptlagereinheit 11 gehen zwei
Hauptlenker 12, 13 ab, welche Teil eines Hauptsiebengelenks 14 sind.
In der Hauptlagereinheit 11 ist eine Antriebsvorrichtung 45 in
Form eines Hydraulikzylinders aufgenommen, der mit dem Hauptlenker 13 verbunden
ist. Der Hydraulikzylinder 45 ist herkömmlich ausgeführt und
umfasst einen innerhalb des Zylinders geführten Kolben, an dem eine Kolbenstange
befestigt ist. Zum Ansteuern des Hauptlenkers 13 werden
der Kolben bzw. die Kolbenstange längsverschieblich bewegt, wonach
ein Verschwenken des Hauptlenkers 13 und des Hauptsiebengelenks 14 um
die Hauptlagereinheit 11 ein Öffnen und Schließen des
Fahrzeugverdecks steuert.
-
Das
mittlere Dachteil 5 ist durch das Hauptsiebengelenk 14 gelenkig
an der Hauptlagereinheit 11 angebracht. Der Hydraulikzylinder 45 ist
jeweils auf beiden Seiten des Fahrzeugverdecks in der Fahrzeugbreite
gesehen montiert und steuert die Bewegung des mittleren Dachteils 5 bzw.
der daran angelenkten Dachteile 1, 6.
-
Wie
bereits erläutert,
ist das Verdeck der 1 im geschlossenen Zustand gezeigt.
Hierbei befindet sich das vordere Dachteil 1 in Anlage
mit einem Frontscheibenrahmen 8 und mittels bekannter Befestigungsmittel
daran lösbar
verriegelt.
-
Wenn
das Verdeck ausgehend von seiner (nicht gezeigten) Offenstellung
in die Schließstellung gebracht
wird, bewegt sich das vordere Dachteil 1 kurz vor Erreichen
der Schließstellung
in der z-Richtung gegen den Frontscheibenrahmen 8. Um hierbei ein
unkontrolliertes Beschleunigen des Dachteils 1 in der z-Richtung
nach unten infolge der Schwerkraft und ein Aufschlagen auf den Frontscheibenrahmen 8 zu
vermeiden, ist der Hydraulikzylinder 15 mit einer Federeinrichtung 32 (2)
versehen. Die Federeinrichtung 32 erzeugt kurz vor Erreichen
der Schließstellung
des Verdecks bzw. des Dachteils 1 eine Gegenkraft entgegengesetzt
zu der Bewegungsrichtung des Dachteils 1 in der z-Richtung
nach unten, wodurch das Dachteil 1 geeignet abgebremst
wird, bevor es mit dem Frontscheibenrahmen 8 in Anlage kommt.
-
Nachstehend
ist der Aufbau des Hydraulikzylinders 15 zusammen mit der
Federeinrichtung 20 unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 im
Detail erläutert.
-
2 zeigt
eine perspektivische Teilansicht der Dachschalenkinematik unterhalb
des Dachteils 5, wo der Hydraulikzylinder 15 angebracht
ist. Die 2 zeigt die Darstellung in 1 in
einer Ansicht von hinten. Der Hydraulikzylinder 15 weist
eine Kolbenstange 22 (3) auf,
an deren freiem Ende ein Stangenkopf 24 befestigt ist.
Der Hydraulikzylinder 15 ist in der Dachschalenkinematik
befestigt, indem der Stangenkopf 24 gelenkig in dem Lagerauge 11a aufgenommen
ist. Ein entgegengesetzter Sockelabschnitt 26 des Hydraulikzylinders 15 ist
gelenkig mit einem Lagerauge 28 verbunden, das über einen Flanschabschnitt 30 an
einem Lenker 53 befestigt ist.
-
2a zeigt
den Hydraulikzylinder 15 und Teile der Dachschalenkinematik
von 2 in einer vergrößerten und teilweise frei geschnittenen
Ansicht. Der Lenker 53, an dem der Flanschabschnitt 30 zur
Anbindung des Hydraulikzylinders 15 angebracht ist, dient
für eine
gelenkige Verbindung zwischen dem vorderen Dachteil 1 und
dem mittleren Dachteil 5. Am entgegengesetzten Ende des
Hydraulikzylinders, d.h. angrenzend an seinem Stangenkopf 24 dienen
Lenker 54, 55, die Teil der Dachschalenkinematik
sind, für
eine gelenkige Verbindung zwischen dem mittleren Dachteil 5 und
dem hinteren Dachteil 6. Angrenzend zu dem Lenker 55 weist
die Dachschalenkinematik einen Anlenkpunkt 58 für das Hauptsiebengelenk 14 auf.
Des weiteren umfaßt
die Dachschalenkinematik weiter in Richtung des Fahrzeughecks einen
Steuerlenker 58 und einen Antriebslenker 59 für das dritte
Dachteil 6. An den freien Enden der Lenker 58, 59 sind
jeweils Anbindepunkte 60 vorgesehen, um daran die hintere
Dachschale 6 anzubinden.
-
In
bekannter Weise wird beim Betätigen
des Hydraulikzylinders 15 aus einem Gehäuse 16 die Kolbenstange 22 entlang
der Längsachse
des Hydraulikzylinders 15 ausgefahren bzw. darin eingezogen.
Ein Betätigen
des Hydraulikzylinders 15 führt infolge der Verschiebung
der Kolbenstange 22 zu einer Schließbewegung der Dachteile 1, 6,
wodurch das Verdeck geöffnet
bzw. geschlossen wird. In gleicher Weise wie die Antriebsvorrichtung 45 ist
der Hydraulikzylinder 15 zweckmäßigerweise in der Fahrzeugbreite
an beiden Seiten des mittleren Dachteils 5 vorgesehen,
um einen gleichmäßigen Bewegungsablauf ohne
ein Verkanten oder dergleichen zu gewährleisten.
-
In 3 ist
der Hydraulikzylinder 15 in einer Seitenansicht gezeigt.
Die Federeinrichtung 32 in Form einer Spiral-Druckfeder
umschließt
die Kolbenstange 22 und ist an einer Stirnseite 17 des
Zylindergehäuses 16 befestigt.
Die Kolbenstange 22 durchsetzt somit die Druckfeder 32 und
ist durch sie hindurch längsverschieblich
beweglich. Ein herkömmliches
Betätigen
des Hydraulikzylinders 15 ist durch die Druckfeder 32 in
keiner Weise eingeschränkt.
-
Die
Druckfeder 32 kann an der Stirnseite 17 des Zylindergehäuses 16 durch
ein Schraubgewinde oder dergleichen befestigt sein. Durch ein Verstellen der
Schraubverbindung lässt
sich geeignet der Abstand einer Stirnseite 33 der Druckfeder 32,
welche Stirnseite 33 der Stirnseite 17 des Zylindergehäuses 16 entgegengesetzt
ist, variieren, um eventuelle Toleranzen in dem Verdeckgestänge 10 bzw.
zwischen dem Dachteil 1 und dem Frontscheibenrahmen 8 auszugleichen.
Des weiteren lassen sich die jeweiligen Druckfedern 32 an
den auf beiden Seiten des Verdecks montierten Antriebsvorrichtungen 15 aufeinander
abstimmen, so dass ein Abbremsen des Dachteils 1 an seinen
beiden Rändern
in der y-Richtung gleichzeitig einsetzt.
-
In
der 3 ist der Hydraulikzylinder 15 in der
Stellung gezeigt, wenn die Kolbenstange 22 aus dem Zylindergehäuse 17 vollständig ausgefahren
ist. In der in 3 gezeigten Stellung des Hydraulikzylinders 15 befindet
sich das Verdeck in seiner Offenstellung. Wenn ausgehend hiervon
die Kolbenstange 22 zum Schließen des Verdecks in das Gehäuse 17 eingezogen
wird, stößt der Stangenkopf 24 gegen
die Stirnseite 33 der Druckfeder 32. Wie in 4 gezeigt,
bewirkt ein weiteres Einfahren der Kolbenstange 22 in das
Zylindergehäuse 16 ein
Zusammendrücken
der Druckfeder 32, was eine Gegenkraft F entgegengesetzt
zur Bewegungsrichtung der Kolbenstange 22 hervorruft. Die
Gegenkraft F wirkt auf den Stangenkopf 24.
-
Die
Abmessungen des Hydraulikzylinders 15 und der Druckfeder 32 sind
geeignet so aufeinander abgestimmt, dass der Stangenkopf 24 kurz
vor Erreichen der Schließstellung
des Dachteils 1 gegen die Druckfeder 32 stößt, wobei
ein vollständiges
Einfahren der Kolbenstange 22 hinein in das Zylindergehäuse 16 nur
gegen die Federkraft F der Druckfeder 32 möglich ist.
Hierdurch wird die Druckfeder 32 beim Einfahren der Kolbenstange 22 durch
den Stangenkopf 24 vorgespannt und baut die genannte Gegenkraft
auf, die entgegen der Bewegungsrichtung zumindest des Dachteils 1 wirkt
und dieses abbremst.
-
Falls
die Druckfeder 32 bei jedem der Hydraulikzylinder 15 vorgesehen
ist, die links und rechts in dem jeweiligen Verdeckgestänge 10 montiert
sind, wird zumindest das Dachteil 1 und ergänzend auch die
beiden anderen Dachteile 5, 6 beidseitig gleichmäßig auf
Vorspannung gehalten, woraus eine gleichmäßige Bewegung des Dachteils 1 ohne
ein Verkanten resultiert. Ein schiefes Fahren des Dachteils 1 wird
dadurch auch bei Verzicht auf einen Volumenstromteiler in den jeweiligen
Hydraulikzylindern, um die Antriebsleistung links und rechts auf
beiden Seiten gleichzuhalten, erzielt.
-
In
der Schließstellung
des Verdecks (2, 4) ist die
Druckfeder 32 unter Vorspannung gesetzt. Analog zu dem
erläuterten
Schließvorgang dient
die in der Druckfeder gespeicherte Energie auch dazu, um ein gleichmäßiges Ausfahren
bzw. Öffnen
der des Dachteils 1 sicherzustellen. Die gespeicherte Energie
der gespannten Druckfeder 32 wirkt beim Öffnen des
Verdecks in z-Richtung
nach oben, was beim Verschwenken des ersten Dachteils 1 ein
sanfteres Ausfahren aus einer Verriegelung an dem Frontscheibenrahmen 8 zulässt. Des
weiteren ist durch die Druckfeder 32 eine Sicherheitsfunktion erfüllt, da
das Dachteil 1 bei einer Bewegungsunterbrechung in seiner
Lage stehenbleibt und nicht ungewollt auf den Frontscheibenrahmen 12 aufschlägt.
-
Die
Dachschalenkinematik ist in der 2 in der
Schließstellung
des Verdecks gezeigt. Es ist zu erkennen, dass hierbei der Stangenkopf 24 gegen die
Druckfeder 32 drückt
und diese unter Vorspannung hält.
Kurz vor Erreichen der Schließstellung
des Dachteils 1 gelangt der Stangenkopf 24 beim
Einfahren der Kolbenstange 22 in das Zylindergehäuse 16 in
Anlage mit der Stirnseite 33 der Druckfeder 32,
so dass das vollständige
Einfahren der Kolbenstange 22 durch das Zusammendrücken der
Druckfeder 32 vorteilhaft überlagert ist. Die Ausbildung
der Druckfeder 32 als Spiralfeder, die die Kolbenstange 22 umfasst, führt zu einer
vorteilhaften kompakten Baugröße und nicht
zuletzt zu sehr günstigen
Herstellungskosten, da sich die Druckfeder 32 auf der Kolbenstange 22 vormontieren
lässt.