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Die
Erfindung betrifft ein öffenbares
Fahrzeugdach nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein
derartiges Fahrzeugdach ist aus der
DE 102 03 204 B4 bekannt und als Faltdach
eines als Cabriolet ausgebildeten Personenkraftwagens ausgeführt. Das
bekannte Fahrzeugdach umfasst ein faltbares Verdeck, das aus einem
flexiblen Material gebildet ist und an seinem in Fahrzeugfront weisenden
Ende einen als Dachspitze ausgebildeten Frontspriegel aufweist,
der ein vorderes starres Dachelement darstellt und im geschlossenen
Zustand des Verdecks dichtend an einem vorderen Windlauf oberhalb
einer Frontscheibe des betreffenden Fahrzeugs anliegt. Der vordere
Windlauf stellt einen feststehenden Karosserieabschnitt dar. Beidseits
des als Dachspitze ausgebildeten Frontspriegels sind in Fahrzeuglängsrichtung
ausgerichtete Führungsschienen angeordnet,
in denen jeweils eine Betätigungseinrichtung
für den
Frontspriegel in Fahrzeuglängsrichtung
verschiebbar geführt
ist. Die Betätigungseinrichtungen,
die jeweils mit einem Antriebskabel verbunden sind, umfassen jeweils
ein Kniehebelsystem, das zum Erreichen einer Sperrstellung, die
der Schließstellung
des Frontspriegels zugeordnet ist, entlang einer Steuerkulisse geführt ist.
Um eine Hubbewegung des Frontspriegels beim Öffnen des Verdecks auszulösen, ist
eine weitere Steuerkulisse vorgesehen, an der ein Steuerhebel einer
Viergelenkmechanik geführt
ist, welche einerseits an einem Lagerschlitten der betreffenden
Betätigungseinrichtung und
andererseits an dem Frontspriegel bzw. an einem Träger des
Frontspriegels angelenkt ist. Die Betätigungseinrichtung dient also
zum Verfahren der Dachspitze in Fahrzeuglängsrichtung, zum Einleiten einer
Hub- bzw. Senkbewegung
in den Frontspriegel und zu dessen Positionierung in einer vorderen
Endlage. Jedoch weist eine derartige Betätigungseinrichtung eine Vielzahl
von Bauteilen auf, die zur Übertragung
der Kraft, die von dem Antriebskabel ausgeübt wird, auf den Frontspriegel
erforderlich sind. Auch werden zum Durchführen einer vertikalen Bewegung des
Frontspriegels und zur Sicherung der Schließstellung des Frontspriegels
unterschiedliche Baueinheiten benötigt, die in nebeneinander
liegenden Funktionsebenen angeordnet sind, für die jeweils hinreichender
Bauraum zur Verfügung
gestellt werden muss.
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Aus
der Druckschrift
DE
102 05 144 B4 ist eine Verriegelungsvorrichtung für ein Faltdach
eines Fahrzeugs bekannt. Diese Verriegelungsvorrichtung umfasst
einen Verriegelungshaken, der mittels einer Lenkeranordnung betätigt werden
kann und in Sperrstellung mit einem fahrzeugfesten Gegenlager in
Eingriff steht.
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Aus
der Druckschrift
DE
102 42 773 A1 ist eine Verschlussvorrichtung für ein öffnungsfähiges Verdeck
bekannt, die einen Verriegelungshaken aufweist, der mittels eines
Gleitelements angetrieben wird, das in einer Führungsschiene geführt ist.
Das Gleitelement ist über
einen Steuerlenker mit dem Verriegelungshaken verbunden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugdach der einleitend
genannten Gattung mit einer optimierten Betätigungseinrichtung für ein Dachelement
zu schaffen.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das öffenbare
Fahrzeugdach mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird also
ein Fahrzeugdach vorgeschlagen, bei dem eine Betätigungsmechanik für ein in
Fahrzeuglängsrichtung
verschiebbares Dachelement einen angetriebenen Verriegelungshaken
aufweist, dessen Verschwenken einen vertikalen Versatz des Dachelementes
bewirkt und der in Schließstellung
des Dachelementes an einem Verriegelungsbolzen verriegelt ist. Der
angetriebene Verriegelungshaken übernimmt
mithin sowohl eine Hub- bzw. Absenkfunktion als auch eine Sperr-
bzw. Sicherungsfunktion für
das Dachelement. Das Absenken bzw. Anheben des Dachelementes erfolgt
allein durch Verschwenken des Verriegelungshakens, der auf das Dachelement
wirkt. Durch die Integration der Sperrfunktion und der Hub- bzw.
Absenkfunktion in dem Verriegelungshaken, d. h. in einem Bauelement,
gewinnt man gegenüber
dem oben beschriebenen Stand der Technik eine komplette Funktionsebene.
Auch ist nur eine geringe Anzahl an Bauteilen erforderlich, um die
unterschiedlichen Funktionen des Verriegelungshakens zu gewährleisten.
Diese bestehen im Wesentlichen aus einem Antrieb für den Verriegelungshaken,
einem Schwenklager für
den Verriegelungshaken sowie dem Verriegelungsbolzen, der zumindest
während
des Verriegelungs- bzw. Entriegelungsvorgangs
karosseriefest angeordnet ist. Da keine Kulissenführungen
oder dergleichen erforderlich sind, reduzieren sich gegenüber dem
oben beschriebenen Fahrzeugdach nach dem Stand der Technik auch
die Herstellungskosten. Durch den Entfall von Kulissenbahnen vereinfacht
sich auch die Montage der Betätigungseinrichtung.
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Der
Verriegelungshaken wirkt auf eine Mehrgelenkmechanik, insbesondere
auf eine Viergelenkmechanik, die einerseits mit dem Dachelement
und andererseits mit einem in der jeweiligen Führungsschiene geführten Gleiter
verbunden ist. Durch eine Viergelenkmechanik kann eine definierte
bzw. parallelogrammartige Hubbewegung des Dachelementes erreicht
werden. Der Verriegelungshaken wirkt dann auf einen Steuerhebel
bzw. -lenker der Viergelenkmechanik. Der andere Lenker der Viergelenkmechanik
stellt einen Führungslenker
dar.
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Bei
einer speziellen Ausführungsform
des öffenbaren
Fahrzeugsdachs nach der Erfindung bildet das Dachelement einen Frontspriegel
bzw. eine Dachspitze eines Faltverdecks eines als Cabriolet ausgebildeten
Fahrzeugs. Denkbar ist es aber auch, dass das mit der Betätigungseinrichtung
verbundene Dachelement ein Deckelelement eines außen laufenden
Schiebedachs, eine Lamelle eines Lamellenschiebedachs oder dergleichen
darstellt.
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Der
Antrieb des Verriegelungshakens kann insbesondere mittels eines
Gleitelementes erfolgen, das mit einem drucksteifen Antriebskabel
verbunden ist, welches wiederum mittels eines Elektromotors antreibbar
ist. Ein Verfahren des Gleitelementes in der betreffenden Führungsschiene
bewirkt mithin ein Verschwenken des betreffenden Verriegelungshakens
und damit einen vertikalen Versatz des Dachelementes.
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Um
die Verriegelungsstellung des Verriegelungshakens sichern zu können, ist
bei einer bevorzugten Ausführungsform
des Fahrzeugdachs nach der Erfindung zwischen dem Gleitelement und
dem Verriegelungshaken ein Zwischenlenker angeordnet, der in der
Verriegelungsstellung eine Übertotpunktlage
einnimmt. Diese Übertotpunktlage
gewährleistet, dass
der Verriegelungshaken nicht durch Kräfte, die auf das Dachelement
wirken, ungewollt in eine Freigabestellung verschwenkt werden kann.
Dies kann nur durch Verfahren des Gleitelementes in der betreffenden
Führungsschiene
erfolgen.
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Um
die Schwenkstellung des Verriegelungshakens in Freigabestellung
eindeutig zu definieren, kann der Verriegelungshaken Führungselemente aufweisen,
die beim Verschieben des Dachelementes an der Führungsschiene geführt sind.
Eine besonders wartungsfreundliche Ausführungsform liegt vor, wenn
die Führungselemente
als Rollen ausgeführt
sind. Diese Rollen können
dann an einander gegenüberliegenden
Seiten eines Stegs der betreffenden Führungsschiene geführt sein.
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Um
beim Verfahren des Dachelementes in Schließstellung, bei dem dieses in
der Regel gegen ein Dichtelement gedrückt wird, den Anpressdruck stetig
erhöhen
zu können,
weist der Verriegelungshaken vorzugsweise eine exzentrisch geformte
Wirkfläche
auf, die mit dem Verriegelungsbolzen zusammenwirkt.
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Das
Gleitelement, mit dem der Verriegelungshaken verbunden ist, und
der Gleiter, an dem die Mehrgelenkmechanik angebunden ist, sind
insbesondere so ausgelegt, dass das Gleitelement beim Verschwenken
des Verriegelungshakens in Freigabestellung gegen den Gleiter, insbesondere
gegen ein Pufferelement des Gleiters gefahren wird und der Gleiter
und das Gleitelement beim Verfahren des Dachelementes in Fahrzeuglängsrichtung
relativ zueinander im Wesentlichen fixiert sind.
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Damit
der Gleiter leichtgängig
in der betreffenden Führungsschiene
verschoben werden kann, sind bei einer bevorzugten Ausführungsform
Führungsrollen
vorgesehen, die jeweils an einer Stützfläche dieser Führungsschiene
abrollen.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach
der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Ein
Ausführungsbeispiel
eines Fahrzeugsdachs nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigt:
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1 eine
schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs, das mit einem Fahrzeugdach nach
der Erfindung versehen ist;
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2 eine
perspektivische Draufsicht des Fahrzeugdachs;
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3 eine
Seitenansicht einer Betätigungseinrichtung
des Fahrzeugdachs in Sperrstellung;
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4 eine
Seitenansicht der Betätigungseinrichtung
in deren Freigabestellung;
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5 eine
Innenansicht der Betätigungseinrichtung
in deren Freigabestellung;
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6 eine
perspektivische Ansicht der Betätigungseinrichtung
mit einer Führungsschiene
in Sperrstellung;
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7 eine 6 entsprechende
Ansicht, jedoch ohne Darstellung der Führungsschiene;
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8 eine 7 entsprechende
Ansicht, jedoch in Freigabestellung der Betätigungseinrichtung;
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9 einen
Querschnitt durch eine Führungsschiene
und ein angetriebenes Gleitelement; und
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10 eine
Vorderansicht der in der Führungsschiene
geführten
Betätigungseinrichtung.
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In 1 ist
ein Kraftfahrzeug 10 dargestellt, das als Cabriolet ausgebildet
ist und mit einem Faltverdeck 12, d. h. mit einem sogenannten
Soft-Top versehen ist. Das Faltverdeck 12 bildet ein Fahrzeugdach,
das sich in der in 1 dargestellten Schließstellung
zwischen einem vorderen Windlauf 14 und einem Heckabschnitt 16 des
Kraftfahrzeugs 10 erstreckt und mittels eines elektromotorisch
oder hydraulisch angetriebenen Verdeckgestänges 18 aus seiner
Schließstellung
in eine den Fahrzeuginnenraum freigebenden Öffnungsstellung gebracht werden
kann, in der es in einem heckseitig angeordneten, schematisch angedeuteten
Verdeckkasten 20 abgelegt ist.
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Das
in 2 in Alleinstellung dargestellte Faltverdeck 12 umfasst
eine aus einem flexiblen und faltbaren Material gebildete wasserdichte
Dachhaut 22, die sich von einem eine Dachspitze bildenden und
in Schließstellung
dichtend an dem Windlauf 14 anliegenden Frontspriegel 24 zu
einem hinteren Fixierbügel 26 erstreckt,
der im Bereich des Verdeckkastens 20 angeordnet ist. In
seinem heckseitigen Bereich umfasst die Dachhaut 22 einen
transparenten Fensterabschnitt 28. Des Weiteren ist die
Dachhaut 22 über
mehrere Querspriegel 30, 32, 34 und 36 geführt, von
denen der vorderste Querspriegel 30 mindestens einen Antriebsmotor 38 aufnimmt,
der zwei Antriebskabel 40A und 40B antreibt, die
jeweils mit einer in den 3 bis 10 näher dargestellten Betätigungseinrichtung 42 für den Frontspriegel 24 verbunden
sind. In den 3 bis 10 ist
jeweils die Betätigungseinrichtung
dargestellt, die in Fahrtrichtung links mit dem Frontspriegel 24 verbunden
ist. An der in Fahrtrichtung rechts angeordneten Seite ist eine
spiegelsymmetrisch zu der Betätigungseinrichtung 42 ausgebildete
Betätigungseinrichtung
mit dem Frontspriegel 24 verbunden. Diese arbeitet bei
einem Antrieb durch das Antriebskabel 40B synchron mit der
in der Zeichnung dargestellten linken Betätigungseinrichtung 42.
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Das
Faltverdeck 12 weist des Weiteren beidseits zwischen dem
Frontspriegel 24 und dem Querspriegel 30 eine
einen Dachseitenholm darstellende Führungsschiene 44 auf,
in der die betreffende Betätigungseinrichtung 42 in
Fahrzeuglängsrichtung
verschiebbar geführt
ist. Die Führungsschienen 44 haben
jeweils eine E-förmige
Profilform, die insbesondere den 6, 9 und 10 zu
entnehmen ist.
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Die
Betätigungseinrichtung 42 umfasst
zur Führung
in der zugeordneten Führungsschiene 44 eine
Gleiterplatte 46, die zwei obere Führungsrollen 48 und
eine untere Führungsrolle 50 aufweist,
die jeweils an einem Mittelsteg 52 der Führungsschiene 44 abrollen.
Des Weiteren ist an der Gleiterplatte 46 eine Viergelenkmechanik
angelenkt, die einen Steuerhebel 54 und einen Führungshebel 56 aufweist,
welche jeweils mit einem sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Träger 58 verbunden
sind, der Hülsen 60 zur
Fixierung des Frontspriegels 24 in dessen jeweils zugeordneten
seitlichen Endbereich aufweist. Die Schwenkachse des Steuerhebels 54 im
Bereich der Gleiterplatte 46 fluchtet mit der Achse der
Führungsrolle 50.
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Des
Weiteren umfasst die Betätigungseinrichtung 42 ein
Gleitelement 62, das in einer unteren Führungsbahn 64 der
Führungsschiene 44 verschiebbar
geführt
ist und mit dem in einem Kabelkanal 66 der Führungsschiene 44 geführten, drucksteifen
Antriebskabel 40A verbunden ist.
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An
dem Gleitelement 62 ist ein Zwischenlenker 68 angelenkt,
der wiederum über
ein einfaches Rotationsgelenk 70 mit einem Verriegelungshaken 72 verbunden
ist, der über
eine gegenüber
seiner von einer Führungsrolle 86 gebildeten
Schwenkachse 74 exzentrisch ausgebildete Wirkfläche 76 mit
einem Verriegelungsbolzen 78 zusammenwirkt. Der Verriegelungshaken 72 umfasst
einen Hebel 82, in dessen Be reich ein Anlenkpunkt 80 ausgebildet
ist, über
den der Verriegelungshaken 72 mit dem Steuerhebel 54 der
Viergelenkmechanik verbunden ist, so dass ein Verschwenken des Verriegelungshakens 72 aus
einer in 3 dargestellten Sperrstellung
in die in 4 dargestellte Freigabestellung über den
Hebel 82 eine Hubbewegung in die Viergelenkmechanik und
damit in den Frontspriegel 24 eingeleitet wird.
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An
dem Verriegelungshaken 72 ist neben der Führungsrolle 86 eine
weitere Führungsrolle 84 gelagert.
Die Führungsrollen 84 und 86 rollen
beim Zurückfahren
des Frontspriegels 24, d. h. in der in 4 dargestellten
Stellung, jeweils an dem Mittelsteg 52 der Führungsschiene 44 ab.
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Die
in den 3 bis 10 dargestellte Betätigungseinrichtung 42 arbeitet
in nachfolgend beschriebener Weise.
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Aus
der von der in 3 dargestellten Schließ- bzw.
Sperrstellung wird mittels des Antriebskabels 40A auf das
Gleitelement 62 eine Zugkraft ausgeübt, die mittels des Zwischenlenkers 68 auf den
Verriegelungshaken 72 übertragen
wird, so dass dieser mit seiner exzentrisch ausgebildeten Wirkfläche 76 an
dem Verriegelungsbolzen 78, der karosseriefest ausgebildet
ist, entlanggleitet. Dadurch wird über den Hebel 82 des
schwenkbaren Verriegelungshakens eine Hubbewegung auf die Viergelenkmechanik
und somit auf den Frontspriegel 24 ausgeübt. Bei
einem Weiterziehen des Gleitelementes 62 in Richtung Fahrzeugheck
schlägt
das Gleitelement 62 an einem Pufferelement 88 an,
das an der vorderen Stirnseite der Gleiterplatte 46 ausgebildet
ist, so dass die Gleiterplatte 46 und damit auch die Viergelenkmechanik
und der Frontspriegel 24 in Richtung Fahr zeugheck verfahren
werden. Die Bewegungsbahn des vorderen Randes des Frontspriegels 24 beim Öffnen des
Faltverdecks 12 ist in den 3 bis 5 anhand
einer gestrichelten Linie X dargestellt.
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Beim
Schließen
des Faltverdecks 12 wird das Gleitelement 62 mittels
des Antriebskabels 40A in Richtung Fahrzeugfront verfahren.
Hierbei wird die Gleiterplatte 46 über die Anbindung der Viergelenkmechanik
an den Verrriegelungshaken 72 mitgezogen. Sobald die an
dem Verriegelungshaken gelagerte Führungsrolle 84 über das
vordere Ende des Mittelstegs 52 der Führungsschiene 44 geschoben
ist und mithin seine Abstützfläche verlassen
hat, wird der Verriegelungshaken 72 nach oben, d. h. in
seine Sperrstellung verschwenkt, so dass in die Viergelenkmechanik
und damit in den Frontspriegel 24 eine Absenkbewegung eingetragen
wird. Gleichzeitig greift der Verriegelungshaken 72 über seine
Wirkfläche 76 an
dem Verriegelungsbolzen 78 an, wodurch der Frontspriegel
dichtend gegen eine an dem vorderen Windlauf 14 angeordnete
Dichtung gezogen wird. Der Zwischenhebel wird in die in 3 dargestellte Übertotpunktlage
zur Sicherung der Sperrstellung des Verriegelungshakens 72 verschwenkt.
Der Verriegelungshaken 72 ist damit selbsthemmend angeordnet.
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 12
- Faltverdeck
- 14
- vorderer
Windlauf
- 16
- Heckabschnitt
- 18
- Verdeckgestänge
- 20
- Verdeckkasten
- 22
- Dachhaut
- 24
- Frontspriegel
- 26
- Fixierbügel
- 28
- Fensterabschnitt
- 30
- Querspriegel
- 32
- Querspriegel
- 34
- Querspriegel
- 36
- Querspriegel
- 38
- Antriebsmotor
- 40A,
40B
- Antriebskabel
- 42
- Betätigungseinrichtung
- 44
- Führungsschiene
- 46
- Gleiterplatte
- 48
- Führungsrolle
- 50
- Führungsrolle
- 52
- Mittelsteg
- 54
- Steuerhebel
- 56
- Führungshebel
- 58
- Träger
- 60
- Hülse
- 62
- Gleitelement
- 64
- Führungsbahn
- 66
- Kabelkanal
- 68
- Zwischenlenker
- 70
- Rotationsgelenk
- 72
- Verriegelungshaken
- 74
- Schwenkachse
- 76
- Wirkfläche
- 78
- Verriegelungsbolzen
- 80
- Anlenkpunkt
- 82
- Hebel
- 84
- Führungsrolle
- 86
- Führungsrolle
- 88
- Pufferelement