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Die
Erfindung betrifft eine Lenkeranordnung für ein Fahrzeugdach.
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Beim
Betätigen
eines klappbaren Fahrzeugdachs ist es insbesondere im Endabschnitt
des Schließvorgangs
problematisch, den Bewegungsablauf harmonisch zu führen. Aufgrund
ungünstiger
Hebelverhältnisse
des Dachgestänges
bzw. ungünstiger
werdender Winkelverhältnisse
der Schwenkmechanik kurz vor Erreichen einer gestreckten Ruhestellung
des Fahrzeugdachs, d.h. kurz vor einer Endposition der Hauptlenker
der Dachschalenkinematik kann es zu einer deutlichen Beschleunigung
der Verdeckkinematik kommen. Als Folge eines solchen Bewegungsablaufes
mit zu hoher kinetischer Energie kann ein vorderes Dachteil des
Fahrzeugdachs auf einen Frontscheibenrahmen unkontrolliert aufschlagen,
was zu einem erhöhten
Verschleiß führt und
im allgemeinen von einem Fahrgast als störend empfunden wird. Das Problem
einer ungewollten Beschleunigung der Verdeckkinematik kann in gleicher
Weise für
den Fall eintreten, wenn die Hauptlenker der Dachschalenkinematik
in eine Zwischenposition verschwenkt werden, aus der heraus das
vollständige Schließen des
Fahrzeugdachs erfolgt. Ein solcher Nachteil besteht sowohl bei manuellen
als auch bei motorisch unterstütztem
Betätigen
des Verdecks.
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Zur
Vermeidung des genannten Problems eines möglichen Aufschlagens des vorderen
Dachteils auf den Frontscheibenrahmen ist herkömmlich die Verwendung von Druckfedern
bekannt, die an einer Hauptsäule
der Verdeckkinematik angebracht sind. Das Schließen des Fahrzeugdachs erfolgt
gegen die Federvorspannung der Druckfeder, was zu einem gewünschten
Abbremsen der Verdeckbewegung führt. Hierdurch
verbleibt bei geschlossenem Fahrzeugverdeck jedoch Energie in dem
System der Verdeckkinematik. Dies führt zu dem Nachteil, dass das
vordere Dachteil wegen der Rückstellungskraft
der Druckfeder zu Beginn des Öffnungsvorgangs
abrupt von dem Frontscheibenrahmen hochspringt. In Verbindung hiermit
steht der weitere Nachteil, dass ein an dem vorderen Dachteil angebrachter
Zentrierstift, der in eine an dem Frontscheibenrahmen vorgesehene Öffnung eingreift,
beim Öffnen
des Fahrzeugdachs stets an einem Rand der Öffnung entlangstreift.
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Entsprechend
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem mehrteiligen
klappbaren Fahrzeugdach einen harmonischen Bewegungsablauf beim
Schließen
bzw. Öffnen
des Dachs sicherzustellen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Lenkeranordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Eine
erfindungsgemäße Lenkeranordnung ist
für ein
mehrteiliges klappbares Fahrzeugdach vorgesehen und ist zwischen
einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung bewegbar.
In der ersten Endstellung der Lenkeranordnung überdeckt das Fahrzeugdach den
Fahrzeuginnenraum, und in der zweiten Endstellung der Lenkeranordnung
gibt das Fahrzeugdach den Fahrzeuginnenraum frei. Die erfindungsgemäße Lenkeranordnung
umfasst ein Dämpfungselement,
das eine Bewegung der Lenkeranordnung kurz vor Erreichen der ersten
Endstellung abbremst.
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Im
allgemeinen sind die Dachteile eines mehrteiligen Fahrzeugdachs
an einer Lenkeranordnung befestigt, wobei die Gelenkkinematik der
Lenkeranordnung eine gewünschte
Führung
der Dachteile beim Öffnen
bzw. Schließen
des Fahrzeugdachs gewährleistet.
Indem das Dämpfungselement
eine Bewegung der Lenkeranordnung kurz vor Erreichen ihrer ersten
Endstellung abbremst, lässt
sich analog ein Abbremsen eines vorderen Dachteiles erzielen, das
an einem Frontscheibenrahmen zur Anlage kommt. Hierdurch wird vorteilhaft
ein hartes bzw. lautes Aufschlagen des vorderen Dachteils auf den Frontscheibenrahmen
verhindert, wobei sich gleichzeitig durch ein stetiges Beaufschlagen
des Dämpfungselementes
eine harmonische Verdeckbewegung einstellt.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weist die Lenkeranordnung
einen vorderen Hauptlenker auf, wobei das Dämpfungselement zwischen dem
vorderen Hauptlenker und einer Hauptlagereinrichtung angeordnet
ist, das an der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist. Somit wird das
Dämpfungselement
kurz vor Erreichen der ersten Endstellung der Lenkeranordnung durch
den vorderen Hauptlenker oder die Lagereinrichtung beaufschlagt.
Wie bereits erläutert,
kann durch ein Abbremsen der Lenkeranordnung gleichzeitig ein Abbremsen
des vorderen Dachteils erreicht werden, das an dem Frontscheibenrahmen
zur Anlage kommt, so dass ein Aufschlagen verhindert ist.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Lenkeranordnung
neben dem vorderen Hauptlenker noch einen hinteren Hauptlenker aufweisen,
welche Hauptlenker Teil eines Viergelenks oder eines Siebengelenks
sind, wobei – alternativ
zu der vorstehend genannten Ausführungsform – nun das
Dämpfungselement
zwischen dem vorderen Hauptlenker und dem hinteren Hauptlenker angeordnet
ist. Kurz vor Erreichen der ersten Endstellung der Lenkeranordnung
wird das Dämpfungselement durch
den vorderen Hauptlenker oder den hinteren Hauptlenker beaufschlagt
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Im
Allgemeinen lässt
sich das Dämpfungselement
an jeder geeigneten Stelle innerhalb der Lenkeranordnung vorsehen,
vorausgesetzt, dass dadurch eine Verschwenkbewegung der Lenkeranordnung
in Richtung ihrer ersten Endstellung abgebremst bzw. gedämpft wird.
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Alternativ
dazu kann das Dämpfungselement auch
zwischen dem Frontscheibenrahmen und dem daran angrenzenden vorderen
Dachteil des Fahrzeugdachs angeordnet sein, so dass das Dämpfungselement
beim Schließen
des Fahrzeugdachs direkt von dem Frontscheibenrahmen bzw. dem vorderen
Dachteil für
ein gewünschtes
Abbremsen beaufschlagt wird. Das Dämpfungselement kann hierbei
an den Frontscheibenrahmen angebracht sein, wobei es kurz vor Erreichen
der ersten Endstellung der Lenkeranordnung durch das vordere Dachteil
beaufschlagt wird. In kinematischer Umkehrung dazu kann das Dämpfungselement
auch an dem vorderen Dachteil angebracht sein, wobei es kurz vor
Erreichen der ersten Endstellung der Lenkeranordnung durch den Frontscheibenrahmen
beaufschlagt wird. Eine solche Anbringung des Dämpfungselements eignet sich
insbesondere hinsichtlich eines möglichen Nachrüstens eines
herkömmlichen
Fahrzeugdachs.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann das Dämpfungselement
ein Stangenelement aufweisen, das zwischen einer ersten Betriebsposition
und einer zweiten Betriebsposition linear beweglich ist. Hierbei
ist das Stangenelement in der zweiten Endstellung der Lenkeranordnung
in seiner ersten Betriebsposition positioniert, und gelangt bei
einem Bewegen der Lenkeranordnung in ihre erste Endstellung in seine
zweite Betriebsposition. Die Dämpfung des
Dämpfungselementes
stellt sich dabei bei einer Bewegung des Stangenelements von seiner
ersten Betriebsposition in seine zweite Betriebsposition ein. Anders
ausgedrückt,
befindet sich das Stangenelement bei geöffnetem Fahrzeugdach in seiner
ersten Betriebsposition, wobei das genannte Beaufschlagen des Dämpfungselements
das Stangenelement von seiner ersten Betriebsposition in seine zweite
Betriebsposition verschiebt, was das gewünschte Abbremsen bewirkt.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann das Dämpfungselement
eine mit dem Stangenelement gekoppelte Federeinrichtung aufweisen,
die das Stangenelement gegen seine erste Betriebsposition vorspannt.
Das Dämpfungselement
weist für
ein in ihm enthaltenes Fluid eine Bypasseinrichtung auf, so dass
das Stangenelement ausgehend von seiner zweiten Betriebsposition,
in der es in das Dämpfungselement
eingefahren ist, allein infolge der Federvorspannung in seine erste
Betriebsposition, d.h. die ausgefahrene Stellung zurückgelangt.
Dies ist dann der Fall, wenn das Stangenelement beim Öffnen des
Fahrzeugdachs entlastet wird, wenn also die Lenkeranordnung von
ihrer ersten Endstellung in ihre zweite Endstellung bewegt wird.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann das Dämpfungselement
eine Höhenverstelleinrichtung
umfassen, mittels der eine festgelegte Länge des Stangenelements veränderlich
ist. Die Höhenverstelleinrichtung
kann in Form einer Mutter-Gewinde-Paarung ausgebildet sein, mit
der ein Kopf des Stangenelements, der als Anschlagsfläche für ein Beaufschlagen
des Dämpfungselements
dient, in Längsrichtung
des Stangenelements verstellt werden kann. Eine solche Höhenverstelleinrichtung
bietet den Vorteil, dass z.B. innerhalb der Lenkeranordnung und/oder
zwischen einem Frontscheibenrahmen und einem daran angrenzenden
Dachteil des Fahrzeugdachs Toleranzen ausgeglichen werden können.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann das Dämpfungselement
durch einen Hydraulikdämpfer
gebildet sein, der insbesondere als Öldämpfer oder als Gasdruckdämpfer ausgeführt ist.
Für diesen
Fall erfüllt
das genannte Stangenelement gleichzeitig die Funktion einer Kolbenstange,
mit der das Fluid (Öl
und/oder Gas) innerhalb des Dämpfungselements
bei einem Bewegen des Stangenelements von seiner ersten Betriebsposition
in seine zweite Betriebsposition unter Druck gesetzt bzw. komprimiert wird,
was das gewünschte
Abbremsen hervorruft.
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Die
erfindungsgemäße Lenkeranordnung umfasst
wie bereits erläutert
ein Dämpfungselement, so
dass sich eine harmonische Verdeckbewegung erzielen lässt, ohne
dabei eine nennenswerte Energie in der Gelenkkinematik zu speichern.
Anders ausgedrückt,
erfolgt ein Abbremsen der Bewegung der Lenkeranordung durch das
Dämpfungselement, ohne
dass dabei in dem Dämpfungselement
im Wesentlichen Energie gespeichert wird. Die Lenkeranordnung lässt sich
vorteilhaft mittels der Höhenverstelleinrichtung
in ihrer Länge
einstellen, so dass sich Toleranzen bei dem Fahrzeugdach ohne weiteres ausgleichen
lassen. Die Lenkeranordnung zeichnet sich darüber hinaus durch eine kompakte
Größe aus und
kann in jedes beliebige Cabriodach eingesetzt werden, ggf. auch
im Wege eines Nachrüstens.
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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.
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Die
Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles
in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
Querschnittsansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Lenkeranordnung;
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2 eine
seitliche Querschnittsansicht eines klappbaren Fahrzeugdachs mit
der erfindungsgemäßen Lenkeranordnung;
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3 ein
Dämpfungselement
der Lenkeranordnung von 1 in einer ersten Betriebsposition; und
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4 das
Dämpfungselement
von 3 in einer zweiten Betriebsposition.
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1 zeigt
eine seitliche Querschnittsansicht eines Teilbereichs einer erfindungsgemäßen Lenkeranordnung 1.
Die Lenkeranordnung umfasst einen vorderen Hauptlenker 20 und
einen hinteren Hauptlenker 21 (2), die
Teil eines Hauptviergelenks sind. Die erfindungsgemäße Lenkeranordnung 1 eignet
sich insbesondere für
ein mehrteiliges klappbares Fahrzeugdach (vgl. 2),
wobei ein mittleres Dachteil im allgemeinen an dem Hauptviergelenk, das
den vorderen Hauptlenker 20 und den hinteren Hauptlenker 21 umfasst,
angelenkt ist.
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An
einer an der Fahrzeugkarosserie vorgesehenen Lagereinrichtung 19 ist
ein Dämpfungselement 23 angebracht.
Das Dämpfungselement 23 wird
beispielsweise von der Firma Stabilus, Koblenz/Deutschland hergestellt
und vertrieben. An seinem freien Ende weist das Dämpfungselement 23 ein Stangenelement 24 auf,
das in einer Längsrichtung 23a des Dämpfungselements 23 verschieblich
ist und sich in Richtung des vorderen Hauptlenkers 20 erstreckt.
An dem freien Ende des Stangenelements 24 ist eine Höhenverstelleinrichtung 26 vorgesehen, mit
der ein Bereich des vorderen Hauptlenkers 20 in Kontakt
gelangen kann, was nachstehend noch im Detail erläutert ist.
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In 2 ist
in einer seitlichen Querschnittsansicht ein Klappverdeck 2 eines
Fahrzeugs gezeigt, bei dem die Lenkeranordnung 1 eingesetzt
ist. Das Klappverdeck 2 besteht aus einem vorderen Dachteil 4,
einem mittleren Dachteil 5 und einem rückwärtigen Dachteil 6,
die im geschlossenen Zustand als Dach mit einer einheitlichen Außenkontur über einem
Fahrgastraum 9 angeordnet sind. Das Dach erstreckt sich dazu
von einem Bereich 10 eines Kofferraums 11 hin bis
zu einem Frontscheibenrahmen 12. Parallel verlaufend zu
dem vorderen Hauptlenker 20 umfasst die Lenkeranordnung 1 den
hinteren Hauptlenker 21, der zusammen mit der Hauptsäule 20 ein
Hauptviergelenk 22 bildet. Das mittlere Dachteil 5 ist
mittels des Hauptviergelenks 22 verschwenkbar an der Fahrzeugkarosserie
angelenkt, wobei das vordere Dachteil 4 und das rückwärtige Dachteil 6 jeweils über weitere
Viergelenkmechanismen an dem mittleren Dachteil 5 angelenkt
sind.
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Die
Lenkeranordnung 1 lässt
sich zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung
bewegen. In der ersten Endstellung der Lenkeranordnung 1 überdeckt
wie in 2 gezeigt das Fahrzeugdach 2 den Fahrgastraum.
Ausgehend von dieser Stellung lässt
sich die Lenkeranordnung 1 zum Öffnen des Fahrzeugdachs 2 in
ihre zweite Endstellung verschwenken, in der das Fahrzeugdach 2 den Fahrgastraum 9 freigibt.
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Nachstehend
ist im einzelnen die Funktion des Dämpfungselements 23 erläutert.
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3 zeigt
das Dämpfungselement 23 in
einer Seitenansicht in einer ersten Betriebsposition I. In dieser
Position ist das Stangenelement 24 aus einem Gehäuse 25 des
Dämpfungselements 23 ausgefahren.
In der 4 ist das Dämpfungselement 23 in
einer zweiten Betriebsposition II gezeigt, wobei das Stangenelement 24 nun
in das Gehäuse 25 eingefahren
ist. Das Gehäuse 25 ist
mit einem Fluid gefüllt. Das
Stangenelement 24 dient hierbei als Kolbenstange, mit der
das Fluid innerhalb des Gehäuses 25 beaufschlagt
werden kann, wenn das Stangenelement 24 von seiner ersten
Betriebsposition I in die zweite Betriebsposition II bewegt wird.
Das Dämpfungselement 23 ist
hierzu so ausgestaltet, dass das Stangenelement 24 bei
einer Verschiebung von seiner ersten Betriebsposition I in seine
zweite Betriebsposition II das Fluid innerhalb des Gehäuses 25 unter
Druck setzt, so dass die Bewegung des Stangenelements 24 in
Richtung der zweiten Betriebsposition gedämpft ist. Das Dämpfungselement 23 weist
des weiteren eine (nicht gezeigte) Federeinrichtung auf, die das Stangenelement 24 gegen
die erste Betriebsposition I vorspannt. Falls das Stangenelement 24 die
zweite Betriebsposition II erreicht hat, d.h. vollständig in
das Gehäuse 25 eingefahren
ist, wird in dem Dämpfungselement 23 ein
Bypass geschaltet, so dass sich das Stangenelement 24 allein
in Folge der Federvorspannung der Federeinrichtung in die erste
Betriebsposition I zurückbewegt,
falls es nicht mit einer äußeren Kraft
beauschlagt ist.
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An
dem Ende des Stangenelements 24, das sich außerhalb
des Gehäuses 25 befindet,
ist eine Höhenverstelleinrichtung 26 vorgesehen.
Die Höhenverstelleinrichtung 26 besteht
aus einem an dem Stangenelement 24 ausgebildeten Außengewinde, auf
das eine Kontermutter 27 und ein Kopfelement 28 aufgeschraubt
sind. Die Kontermutter 27 und das Kopfelement 28 lassen
sich geeignet auf dem Außengewinde
justieren, wodurch sie relativ zu der Längsachse 23a des Dämpfungselements 23 veränderlich
festsetzbar sind. Durch eine veränderliche Festsetzung
von Kontermutter 27 und Kopfelement 28 auf dem
Außengewinde
des Stangenelements 24 lassen sich vorteilhaft Toleranzen
ausgleichen, die zwischen dem Dämpfungselement 23 und
der Hauptsäule 20 auftreten
können.
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Bei
geöffnetem
Fahrzeugdach befindet sich die Lenkeranordnung 1 in ihrer
zweiten Endstellung, wobei sich das Stangenelement 24 des
Dämpfungs elements 23 in
seiner ersten Betriebsposition I befindet, in der es aus dem Gehäuse 25 ausgefahren
ist. Beim Schließen
des Fahrzeugdachs 2 gelangt durch ein Verschwenken der
Lenkeranordnung 1 ein Bereich der Hauptsäule 20 in
Kontakt mit der an dem Stangenelement 24 angebrachten Höhenverstelleinrichtung 26,
so dass das Stangenelement 24 in Richtung seiner zweiten
Betriebsposition II mit einer Kraft beaufschlagt wird. Die Abmessungen
von Dämpfungselement 23,
Hauptsäule 20 und
die Anordnung dieser Bauelemente zueinander sind geeignet so aufeinander
abgestimmt, dass die Hauptsäule 20 mit der
Höhenverstelleinrichtung 26 erst
kurz vor Erreichen der ersten Endstellung der Lenkeranordnung 1 in
Kontakt kommt und entsprechend das Stangenelement 24 mit
einer Kraft beaufschlagt. Bei einem Bewegen der Lenkeranordnung
bis in ihre erste Endstellung, in der das Fahrzeugdach 2 geschlossen
ist, wird das Stangenelement 24 durch den vorderen Hauptlenker 20 von
ihrer ersten Betriebsposition I in ihre zweite Betriebsposition
II bewegt, wobei das Dämpfungselement 23 die
Bewegung des vorderen Hauptlenkers 20 bzw. der Lenkeranordnung 1 bis zum
Erreichen der ersten Endstellung abbremst. Dadurch kann verhindert
werden, dass z.B. das vordere Dachteil 4 unbeabsichtigt
mit großer
Energie auf den Frontscheibenrahmen 12 aufschlägt.
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Die 1 zeigt
den vorderen Hauptlenker 20 in der ersten Endstellung der
Lenkeranordnung 1. Der vordere Hauptlenker 20 ist
in Kontakt mit der Höhenverstelleinrichtung 26,
wobei das Stangenelement 24 sich in seiner zweiten Betriebsposition
II befindet, d.h. vollständig
in das Gehäuse 25 eingefahren
ist.
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In
weiterer alternativer Ausführungsform kann
das Dämpfungselement 23 anstelle
eines linear verschieblichen Stangenelements 24 ein Bauelement
aufweisen, das rotatorisch an dem Dämpfungselement gelagert ist.
Für ein
gewünschtes
Abbremsen wird ein solches Bauelement rotatorisch um seine Lagerachse
geschwenkt. Dies führt
vorteilhaft zu kleineren Einbaumaßen des Dämpfungselements. Beispielsweise
ist das Dämpfungselement 23 hierzu als
Viskosebremse ausgebildet.
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Angrenzend
an die Lagereinrichtung 19 ist an der Fahrzeugkarosserie
des weiteren ein Auflageabschnitt 30 vorgesehen, auf dem
der vordere Hauptlenker 20 in der ersten Endstellung des
Lenkergetriebes 1 aufliegt. Somit ist die erste Endstellung
der Lenkeranordnung 1 durch ein Aufliegen des vorderen Hauptlenkers 20 auf
dem Auflageabschnitt 30 definiert. Dies hat den Vorteil,
dass das Dämpfungselement 23 allein
zum Abbremsen des vorderen Hauptlenkers 20 vor Erreichen
der ersten Endstellung dient und nicht als ein Stoppelement dient,
so dass keine unzulässig
großen
Kräfte
auf das Stangenelement 24 bzw. das Dämpfungselement 23 einwirken.
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Wenn
ausgehend von der in 1 gezeigten Stellung das Fahrzeugdach 2 wieder
geöffnet
wird, gelangt der vordere Hauptlenker 20 außer Eingriff
mit der Höhenverstelleinrichtung 26 bzw.
dem Stangenelement 24 und auch dem Auflageabschnitt 30,
wonach die Federeinrichtung wie erläutert das Stangenelement 24 in
seine erste Betriebsposition I zurückbewegt. Hierdurch ist gewährleistet,
dass bei einem erneuten Schließen
des Fahrzeugdachs der vordere Hauptlenker 20 von dem Dämpfungselement 23 abgebremst
wird.
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Die
Strecke, um die sich das Stangenelement 24 von seiner ersten
Betriebsposition in die zweite Betriebsposition in das Gehäuse 25 hinein verschieben
lässt,
kann bspw. 15 bis 20 Millimeter betragen. Dies bedeutet, dass sich
der vordere Hauptlenker um ungefähr
diese Strecke vor Erreichen der ersten Endstellung der ersten Lenkeranordnung 1 in
Folge der Dämpfung
des Dämpfungselement 23 wie
gewünscht
abbremsen lässt.
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Alternativ
zu der in 1 gezeigten Anordnung kann das
Dämpfungselement 23 auch
an jeder geeigneten Stelle im Gestänge, d.h. im Hauptviergelenk 22 angeordnet
sein. Beispielsweise ist es auch möglich, das Dämpfungselement 23 zwischen
dem vorderen Hauptlenker 20 und dem hinteren Hauptlenker 21 anzubringen,
so dass bei einem Verschwenken des Hauptviergelenks 22 das
Stangenelement 24 entweder durch den vorderen Hauptlenker 20 oder
den hinteren Hauptlenker 21 beaufschlagt wird, um das Abbremsen
zu erzielen. Ebenso ist es möglich,
das Dämpfungselement 23 im
Bereich des Frontscheibenrahmens 12 vorzusehen, so dass
das Stangenelement 24 entweder durch den Frontscheibenrahmen 12 (bei
einer Befestigung des Dämpfungselements
an dem vorderen Dachteil 4) oder durch das vordere Dachteil 4 (bei
einer Befestigung des Dämpfungselements 23 an
dem Frontscheibenrahmen 12) beaufschlagt wird.