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Die
Erfindung betrifft ein Verdeck für
ein Cabriolet-Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw.
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
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Kraftfahrzeug-Faltverdecke
mit einem Verdeckbezug, auch als sogenannte „Softtops” bekannt, weisen im Allgemeinen
einen Gestänge-Mechanismus
auf, mit dem sich das Verdeck aus einer den Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs überspannenden Schließstellung
in eine offene Ablagestellung überführen lässt und
umgekehrt. Der Gestänge-Mechanismus
umfasst zumeist einen heckseitigen, z. B. U-förmigen Spannbügel, an
dem ein heckseitiges Ende des Verdeckbezugs befestigt ist. Der Spannbügel gewährleistet
einen straffen Sitz des Verdeckbezugs in der Schließstellung
des Verdecks, woraus ein dichter Sitz des Verdeckbezugs und ein
gewünschtes Erscheinungsbild
resultiert.
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Bei
Verdecken von höherwertigen
Softtop-Cabriolets ist eine Heckscheibe zumeist in den Verdeckbezug
integriert und durch einen entsprechenden Heckscheibenrahmen gehalten.
DE 199 12 355 C1 beschreibt
ein Finnen-Verdeck
für ein
Cabrioletfahrzeug, dass als Stoffverdeck ausgebildet ist. Das Verdeck
umfasst ein Hauptlenkergetriebe mit einer ersten Hauptlenkereinheit
und einer zweiten Hauptlenkereinheit, die jeweils schwenkbar an
einer Hauptlagereinheit angelenkt sind. Weiter umfasst das Verdeck
eine feste Heckscheibe, die in einem Heckscheibenrahmen anordenbar
ist und die zwischen einer oberen Gebrauchsstellung und einer unteren
Gebrauchsstellung verlagerbar ist. In einer Sicht in Fahrtrichtung
des Cabrioletfahrzeugs weist der Heckscheibenrahmen eine nach unten
hin geöffnete
U-förmige
Gestalt mit einer Oberkante und seitlichen Schenkeln auf. Die Oberkante
des Heckscheibenrahmens bildet einen Eckspiegel des Cabrioletverdecks
aus. An den jeweils unteren Enden der seitlichen Schenkel des Heckscheibenrahmens
ist jeweils ein erstes Ende eines Lenkers drehbar angeordnet, wobei
ein dem ersten Ende gegenüberliegendes
zweites Ende des Lenkers drehbar an der Fahrzeugkarosserie angelenkt
ist. Die Heckscheibe ist an ihrer Unterkante gelenkig mit einem
ersten Steuerlenker verbunden, der an seinem der Heckscheibe gegenüberliegenden
Ende mit einem zweiten Steuerlenker gelenkig verbunden ist. Der
zweite Steuerlenker ist an seinem freien Ende an der Fahrzeugkarosserie
drehbar gelagert. Die Heckscheibe und der Heckscheibenrahmen können jeweils
angetrieben durch den ersten Steuerlenker und den Lenker relativ zueinander
bewegt werden. Der Heckscheibenrahmen ist bei einer Öffnungs-
oder Schließbewegung des
Verdecks gegenüber
der Fahrzeugkarosserie mittels des Lenkers verschwenkbar. Eine Schwenkbewegung
des Heckscheibenrahmens ist dabei einerseits durch den Lenker steuerbar
und wird andererseits durch den mit dem Heckscheibenrahmen fest
verbundenen Veckstoff des Cabrioletverdecks weiter stabilisiert.
Nachteilig bei diesem Verdeck ist, dass sich die Heckscheibe nicht
unabhängig
von ihrem Heckscheibenrahmen bewegen lässt und in ihrer Bewegung somit
auf die Bewegungskinematik des Heckscheibenrahmens eingeschränkt ist.
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Bei
bekannten Softtop-Verdecken mit einem Spannbügel ist die Heckscheibe in
der geschlossenen Verdeckstellung in der Regel schräg angeordnet, was
in der geöffneten
Verdeckstellung im Fahrzeugheck einen bedeutenden Ablageraum für die Heckscheibe
erfordert. Während
des Bewegungsablaufs muß ausgehend
von dem geschlossenen Verdeckzustand zunächst der Spannbügel hochgehoben
werden, um anschließend
den Verdeckkastendeckel zu öffnen,
um schließlich
den Spannbügel
wieder nach unten zu verlagern. Dies sorgt für eine relativ lange Bewegungszeit.
Die Schrägstellung
der Heckscheibe schränkt
des weiteren die realisierbare Größe derselben nachteilig ein
und macht die C-Säulen groß, was die
Sicht nach hinten begrenzt. Softtop-Verdecke mit Spannbügeln erfordern
schließlich
mehrere Aktuatoren und Verschlüsse
für ein
störungsfreies Öffnen bzw.
Schließen
des Verdecks.
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EP 1 033 291 A2 zeigt
ein faltbares Verdeck eines Softtops, bei dem der Verdeckbezug heckseitig an
einem das Fahrzeug in dessen Breitseite überspannenden Überrollbügel befestigt
ist, welcher Überrollbügel gleichzeitig
eine Heckscheibe umfasst. Somit bildet der Überrollbügel einen Heckscheiben rahmen
aus. Der Heckscheibenrahmen in Form des Überrollbügels ist durch ein einfaches
Drehgelenk an der Karosserie gelagert und deshalb bei einem Verschwenken
relativ zur Fahrzeugkarosserie auf eine Kreisbahn festgelegt. Dies
bewirkt nachteilig eine eingeschränkte Beweglichkeit des Heckscheibenrahmens.
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Cabriolet-Fahrzeuge
mit einem Klappverdeck, das zumindest ein starres Dachteil umfasst, weisen
zumeist ein Hauptlenker-Viergelenk auf, mit dem das starre Dachteil
bezüglich
der Fahrzeugkarosserie verschwenkbar ist. Hierzu weist das Hauptviergelenk
einen ersten und zweiten Hauptlenker auf, die an einer karosseriefesten
Hauptlagereinheit oder direkt an der Fahrzeugkarosserie angelenkt
sind.
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DE 10 2004 023 056
A1 zeigt ein Verdeck mit einem Dachteil und zwei seitlichen
Heckteilen. Zwischen den hintere seitliche Säulen bildenden Heckteilen ist
eine Heckscheibe höhenverstellbar
angeordnet, die bei geschlossenem Verdeck mit ihrem oberen Rand
mit einem hinteren Randbereich eines hinteren Dachteiles abdichtend
zusammenwirkt. Die seitlichen Heckteile sind um eine Fahrzeugquerachse
schwenkbar an einem Koppelelement befestigt, das mit zwei Schwenkhebeln
ein Viergelenk bildet, die an ihren Ende jeweils um eine in Fahrzeugquerrichtung
verlaufende Achse einerseits an dem Koppelelement und andererseits
an einer Konsole an der Fahzeugkarosserie schwenkbar befestigt sind.
Die Befestigung der seitlichen Heckteile an einem jeweiligen Koppelelement
ist konstruktiv aufwendig und erhöht nachteilig die Produktionskosten.
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DE 102 05 935 B4 beschreibt
ein Verdeck für ein
Cabrioletfahrzeug, mit einem vorderen festen Dachschalenteil und
einem hinteren festen Dachschalenteil, wobei das hintere feste Dachschalenteil eine
Heckscheibe umfasst. Das vordere Dachschalenteil und das hintere
Dachschalenteil sind mittels eines einen zwischenliegenden Bereich überdeckenden
Verdeckstoffs miteinander verbunden. Das Verdeck umfasst ein Hauptlenkergetriebe,
wobei eine erste Hauptlenkereinheit des Hauptlenkergetriebes gelenkig
mit der Fahrzeugkarrosserie verbunden ist und eine zweite Hauptlenkereinheit
des Hauptlenkergetriebes auf einem karosseriefesten Drehlenker gelagert
ist. Das vordere Dachschalenteil ist mittels eines ersten Viergelenks
an dem Hauptlenkergetriebe angelenkt. Das hintere Dachschalenteil
ist mittels eines zweiten Viergelenks an dem Hauptlenkergetriebe
angelenkt. Das zweite Dachschalenteil weist einen Dachrahmen auf,
in welchem die Heckscheibe befestigt ist. Der Dachrahmen ist mittels
einer Rahmenbefestigung an einem Koppellenker des zweiten Viergelenks
fest angeordnet.
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DE 102 00 221 B4 beschreibt
ein Finnen-Verdeck für
ein Cabrioletfahrzeug, umfassend ein Hauptlenkergetriebe das eine
erste Hauptlenkereinheit und eine zweite Hauptlenkereinheit aufweist, die
jeweils schwenkbar an einer Hauptlagereinheit angeordnet sind. Weiter
umfasst das Verdeck einen Heckscheibenrahmen, der dreiteilig ausgebildet
ist und eine nach unten hin geöffnete,
U-förmige
Gestalt aufweist, wobei ein Eckspriegel des Verdecks eine obere
Kante des Heckscheibenrahmens bildet und wobei an dem Eckspriegel
jeweils schwenkbar seitliche Schenkel des Heckscheibenrahmens angelenkt sind.
Der Eckspriegel ist über
seitliche Lenker, die jeweils an einem Steuerlenker drehbar aufgenommen sind,
mit der Fahrzeugkarosserie verbunden. Die seitlichen Schenkel sind
jeweils schwenkbar an einem ersten Ende an dem Lenker und an einem
zweiten Ende an einem Steuerlenker aufgenommen, welcher wiederum
an einer Finne aufgenommen ist, die schwenkbar an der Fahrzeugkarosserie
festgelegt ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verdeck für ein Cabriolet-Fahrzeug zu schaffen, das
einen im Fahrzeugheck benötigten
Ablageraum reduziert und die Gesamtlaufzeit für ein Öffnen bzw. Schließen des
Verdecks verringert.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Verdeck mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Verdeck
mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Ein
erfindungsgemäßes Verdeck
umfasst ein Verdeckgestänge
mit einem Hauptlenkergetriebe, das an einer karosseriefesten Hauptlagereinheit
angelenkt und für
ein Öffnen
und Schließen
des Verdecks relativ zur Hauptlagereinheit verschwenkbar ist, eine
zwischen einer oberen Gebrauchsstellung und einer unteren Gebrauchsstellung
verlagerbare Heckscheibe und einen Heckscheibenrahmen, der an der
Fahrzeugkarosserie oder an dem Hauptlager angelenkt und für ein Öffnen und
Schließen
des Verdecks relativ zur Fahrzeugkarosserie verschwenkbar ist, wobei
der Heckscheibenrahmen mittels eines hinteren Viergelenks an der
Hauptlagereinheit oder an der Fahrzeugkarosserie angelenkt ist.
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Bei
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verdecks
als Softtop, wobei ein Verdeckbezug heckseitig an dem Heckscheibenrahmen
festgelegt ist, kann vorteilhaft auf die Verwendung eines herkömmlichen
Spannbügels
verzichtet werden, da der Heckscheibenrahmen dessen Funktion übernimmt.
Vorzugsweise ist zumindest an einem oberen Längsrand des Heckscheibenrahmens
ein Eckspriegel ausgebildet, an dem der Verdeckbezug befestigt ist.
Der Eckspriegel kann zusätzlich
an den beiden seitlichen Rändern
des Heckscheibenrahmens ausgebildet sein, um auch dort den Verdeckbezug
zu halten.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Heckscheibenrahmen
bei geschlossenem Verdeck im Wesentlichen vertikal angeordnet sein. Hierdurch
ist die Fläche
der Heckscheibe nicht übermäßig groß, was ein
im Wesentlichen vertikales Absenken der Heckscheibe in ihre untere
Gebrauchsstellung erleichtert.
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Die
Ausbildung des Heckscheibenrahmens als Koppel des hinteren Viergelenks,
mittels dem er an der Hauptlagereinheit bzw. der Fahrzeugkarosserie
angelenkt ist, reduziert vorteilhaft die Anzahl von Einzelteilen
des Gestänge-Mechanismus.
Hierzu sind die beiden Lenker des Viergelenks vorzugsweise direkt
an dem Heckscheibenrahmen an dessen unteren Abschnitt angelenkt.
Durch die Zwangskopplung des hinteren Viergelenks mit dem Verdeckgestänge ist
gewährleistet,
dass sich der Heckscheibenrahmen stets synchron zum Verdeckgestänge bei einem
Verschwenken dessen bewegt und somit ein Kollidieren dieser Elemente
verhindert ist. Durch diese Zwangskopplung ist eine separate Antriebsvorrichtung
für den
Heckscheibenrahmen nicht erforderlich, wenn statt dessen das Verdeckgestänge angetrieben
wird. Die Zwangssteuerung kann durch einen Koppellenker erzielt
werden, der einen Lenker des hinteren Viergelenks mit der ersten
oder zweiten Hauptlenkereinheit des Verdeckgestänges gelenkig verbindet. Der
Koppellenker kann zweiteilig ausgeführt sein, wobei seine beiden
Lenkerteile durch ein Zwischengelenk verbunden sind.
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Eine
weitere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verdecks
umfasst ein Verdeckgestänge
mit einem Hauptlenkergetriebe, das an einer karosseriefesten Hauptlagereinheit
angelenkt und für ein Öffnen und
Schließen
des Verdecks relativ zur Hauptlagereinheit verschwenkbar ist, wobei
das Hauptlenkergetriebe eine erste Hauptlenkereinheit und eine zweite
Hauptlenkereinheit aufweist, wobei die zweite Hauptlenkereinheit
eine C-Säule
umfasst, und wobei die zweite Hauptlenkereinheit einen Lenker umfasst,
der mittels eines Viergelenks an der Hauptlagereinheit angelenkt
ist.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der mittels eines
Viergelenks an der Hauptlagereinheit angelenkte Lenker durch die
C-Säule
gebildet sein. Zweckmäßigerweise
bildet dabei die C-Säule
mit ihrem unteren Abschnitt eine Koppel des Viergelenks. Wenn die
C-Säule
Teil der zweiten Hauptlenkereinheit ist, kann das erfindungsgemäße Verdeck
vorteilhaft kurz bezogen auf die Fahrzeuglängsachse ausgeführt sein,
wodurch sich nachteilige großflächige C-Säulen oder entsprechende Lenkerelemente
vermeiden lassen. Wenn die erste Hauptlenkereinheit, die in Fahrzeugrichtung
vor der zweiten Hauptlenkereinheit angeordnet ist, als einteiliger Lenker
ausgebildet ist, bilden die erste und die zweite Hauptlenkereinheit
gemeinsam ein Siebengelenk, mit dem eine platzsparende Bewegungskurve
für das Verdeckgestänge beim Öffnen und
Schliessen des Verdecks möglich
ist.
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In
einer alternativen Ausführungsform
kann die C-Säule
auch ohne weitere Lenkerelemente eine Hauptlenkereinheit ausbilden
und direkt an der Hauptlagereinheit angelenkt sein. Gemeinsam mit der
anderen Hauptlenkereinheit in Form des Steuerlenkers bildet die
C-Säule
dann ein Viergelenk, das sich durch kompakte Baumaße und durch
eine Bewegungskinematik, die an den jeweiligen Fahrzeugtyp angepasst
werden kann, auszeichnet.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Heckscheibe in
dem Heckscheibenrahmen fest eingefasst sein, so dass die Heckscheibe
gemeinsam mit dem Heckscheibenrahmen verschwenkbar ist. Hierbei
ist keine separate Antriebsvorrichtung für die Heckscheibe erforderlich.
Alternativ dazu kann das erfindungsgemäße Verdeck ein Heckscheibenmodul
mit einem Kastenelement aufweisen, in dem die Heckscheibe zwischen
einer oberen Gebrauchsstellung und einer unteren Gebrauchsstellung
im Wesentlichen vertikal verschieblich verlagerbar ist. Hierbei
ist die Heckscheibe separat vom Verdeckgestänge verlagerbar bzw. beweglich.
Bei geschlossenem Verdeck kann die Heckscheibe aus ihrer oberen
Gebrauchsstellung, in der der Fahrzeuginnenraum geschlossen ist,
in die untere Gebrauchsstellung abgesenkt werden, um den Fahrgastraum
von hinten zu belüften.
Bei geöffnetem Verdeck
läßt sich
die Heckscheibe zurück
in ihre obere Gebrauchsstellung verlagern, so dass sie für den Fahrzeuginnenraum
ein Windschott bildet und unangenehme Windturbulenzen verhindert.
Zum Verlagern der Heckscheibe zwischen ihrer oberen und unteren
Gebrauchsstellung kann das Heckscheibenmodul eine Antriebseinrichtung
aufweisen, die entsprechend mit der Heckscheibe zusammenwirkt. Durch einen
Verzicht auf einen herkömmlichen
Spannbügel und
durch eine im Wesentlichen vertikale Anordnung der Heckscheibe bzw.
des Heckscheibenrahmens ist der Ablageraum für das erfindungsgemäße Verdeck in
einem Fahrzeugheck signifikant herabgesetzt. Des weiteren ist die
Sicht nach hinten dank einer schmal bauenden C-Säule nicht beeinträchtigt.
Durch die Zwangskopplung des Heckscheibenrahmens mit dem Hauptlenkergetriebe
des Verdeckgestänges läßt sich
die erforderliche Anzahl von Aktuatoren bzw. Antriebsvorrichtungen
für das
Verdeck vorteilhaft herabsetzen. Bestenfalls ist pro Hauptlagereinheit
lediglich ein Aktuator für
das Verschwenken des Verdecks erforderlich.
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In
vorteilhafter Weiterbildung kann das Verdeckgestänge einen an der Hauptlagereinheit
angelenkten Steuerlenker aufweisen, der eine der beiden Hauptlenkereinheiten
bildet und zum Antrieb eines Frontspriegels dient. Hierbei kann
der Steuerlenker in Längsrichtung
des Fahrzeugs vor der C-Säule
angeordnet sein und bildet somit die erste Hauptlenkereinheit. Die
an der Hauptlagereinheit vorgesehene Antriebsvorrichtung steuert
vorteilhaft den Steuerlenker an, z. B. an einem unteren freien Ende
davon. In Folge der Zwangskopplung des hinteren Viergelenks für den Heckscheibenrahmen
mit dem Steuerlenker und des Siebengelenks, das durch den Steuerlenker und
die zweite Hauptlenkereinheit ausgebildet wird, ist durch den alleinigen
Antrieb des Steuerlenkers ein Verschwenken des gesamten Verdeckmechanismus gewährleistet.
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In
vorteilhafter Weiterbildung kann der Steuerlenker durch ein Viergelenk
angetrieben sein. Hierbei kann an der Hauptlagereinheit ein Hebel
in Form eines Kraftumlenkers angelenkt sein, wobei ein freies Ende
des Krafumlenkers und ein freies Ende des Steuerlenkers, das sich über dessen
Anlenkung an der Hauptlagereinheit hinaus nach unten erstreckt, durch
einen Antriebslenker miteinander verbunden sind. Eine axial verschiebliche
Antriebsstange der Antriebsvorrichtung, die zweckmäßigerweise
als Hydraulikzylinder ausgebildet ist, ist im Wesentlichen mittig
an dem Kraftumlenker zwischen der Anlenkung an der Hauptlagereinheit
und seinem freien Ende angelenkt. Hierdurch ergibt sich eine äußerst platzsparende
Ansteuerung des unteren freien Endes des Steuerlenkers durch die
Antriebsvorrichtung.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind seitlich an der Fahrzeugkarosserie
jeweils eine erste und zweite Hauptlenkereinheit vorgesehen, wobei
die jeweilige ersten und/oder die zweiten Hauptlenkereinheiten durch
einen mittigen Spriegel fest miteinander verbunden sind. Hierdurch
ist ein gleichmäßiges und
synchrones Verschwenken der beiderseitigen Hauptlenkereinheiten
gewährleistet.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann für das erfindungsgemäße Verdeck
ein Verdeckbezug vorgesehen sein, der an dem Verdeckgestänge und/oder
an dem Heckscheibenrahmen festgelegt ist. Hierbei ist der Verdeckbezug
vorzugsweise an dem mittigen Spriegel und/oder an dem Eckspriegel
befestigt, und ggf. auch an dem Frontspriegel. Hieraus resultiert
einer straffer Sitz des Verdeckbezugs in der Schließstellung
des Verdecks, um z. B. unerwünschte
Flattergeräusche
des Verdecks bei hohen Geschwindigkeiten zu verhindern.
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Alternativ
dazu kann das erfindungsgemäße Verdeck
auch bei einem sogenannten „Hardtop” vorgesehen
sein, das zumindest ein starres Dachteil aufweist. Hierbei übernimmt
der Heckscheibenrahmen nicht die Funktion eines Spannbügels, sondern dient
lediglich zum Einfassen der Heckscheibe in ihrer oberen Gebrauchsstellung
und zu deren Führung, wenn
die Heckscheibe in der Schließstellung
des Verdecks verlagert wird. Die Anlenkung des Heckscheibenrahmens
mittels des Viergelenks ermöglicht eine
platzsparende Bewegungskurve für
den Heckscheibenrahmen, wie vorstehend bereits erläutert.
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Weitere
Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der
Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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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 bevorzugten Ausführungsbeispiels 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
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Verdecks in einer geöffneten
Stellung mit seinen wesentlichen Elementen, der Einfachheit halber
ohne Verdeckbezug dargestellt,
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2 eine
Perspektivansicht des Verdecks in der Stellung von 1,
wobei eine Heckscheibe in ihre obere Gebrauchsstellung hochgefahren
ist,
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3 eine
Perspektivansicht des Verdecks analog zu 2, wobei
die Heckscheibe in ihre untere Gebrauchsstellung abgesenkt ist,
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4 eine
Seitenansicht des Verdecks in einer Zwischenstellung,
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5 eine
Perspektivansicht des Verdecks in der Stellung von 4,
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6 eine
Seitenansicht des Verdecks in einer weiter heckwärts verschwenkten Zwischenstellung,
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7 eine
Perspektivansicht des Verdecks in der Stellung gemäß 6,
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8 eine
Seitenansicht des Verdecks in einer vollständig aufgeschwenkten Stellung,
bei der das Fahrzeug geöffnet
ist,
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9 eine
Perspektivansicht des Verdecks in der Stellung gemäß 8,
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10 eine
Seitenansicht des Verdecks analog zu 8, wobei
die Heckscheibe in ihre obere Gebrauchsstellung hochgefahren ist,
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11 eine
Perspektivansicht des Verdecks in der Stellung gemäß 10.
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12–14 jeweils
eine Seitenansicht des Verdecks analog zu 1, 6 bzw. 10, wobei
die einzelnen Lenkerelemente des Verdeckgestänges und des Heckscheibenrahmens
als solche gekennzeichnet sind.
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1 bis 11 zeigen
Seiten- bzw. Perspektivansichten eines erfindungsgemäßen Verdecks in
verschiedenen Positionen, d. h. in einer geschlossenen Stellung,
einer geöffneten
Stellung und in verschiedenen Schwenkstellungen dazwischen.
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Verdeck 1 in
einer Seitenansicht mit seinen wesentlichen Elementen. An einer
(nicht dargestellten) Karosserie eines Fahrzeugs ist eine Hauptlagereinheit 2 befestigt, an
der ein Verdeckgestänge 3 und
ein Heckscheibenrahmen 4 angelenkt sind. Das Verdeckgestänge 3 umfasst
eine erste Hauptlenkereinheit 5 und eine zweite Hauptlenkereinheit 6 (4).
Die erste Hauptlenkereinheit 5 ist im Detail unter Bezugnahme auf 4 erläutert. Die
zweite Hauptlenkereinheit 6 umfasst einen als C-Säule ausgebildeten
Lenker 7, der durch zwei weitere Lenker 8, 9 an
der Hauptlagereinheit 2 angelenkt ist. Da die weiteren
Lenker 8, 9 entgegengesetzt zur Hauptlagereinheit 2 direkt
an der C-Säule 7 angelenkt
sind, bilden die C-Säule 7, die
beiden Lenker 8, 9 und die Hauptlagereinheit 2 gemeinsam
ein Viergelenk, wobei die C-Säule 7 als Koppel
und die Hauptlagereinheit 2 als Basis dienen. Die weiteren
Bestandteile des Verdeckgestänges sind
unter Bezugnahme auf 4 erläutert.
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Die
Hauptlagereinheit 2 weist heckwärts der Anlenkpunkte der beiden
Lenker 8, 9 einen Befestigungsflansch 10 auf.
Der Heckscheibenrahmen 4 ist über Lenker 11, 12 an
dem Befestigungsflansch 10 angelenkt, wobei der Heckscheibenrahmen 4,
die beiden Lenker 11, 12 und der Befestigungsflansch 10 gemeinsam
ein hinteres Viergelenk 13 bilden. Hierbei bildet ein unterer
Abschnitt des Heckscheibenrahmens 4 die Koppel und der
Befestigungsflansch 10 eine Basis des hinteren Viergelenks 13.
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4 zeigt
das Verdeck 1 in einer Seitenansicht, wobei das Verdeckgestänge 3 relativ
zur Hauptlagereinheit 2 heckwärts geschwenkt ist. Die erste
Hauptlenkereinheit 5 besteht aus einem einteiligen Steuerlenker,
der an der Hauptlagereinheit 2 in Fahrtrichtung gesehen
vor den beiden Lenkern 8, 9 angelenkt und im Wesentlichen
parallel zu diesen beiden Lenkern geführt ist. Ein Verbindungslenker 14 ist
gelenkig mit dem Steuerlenker 5 und der C-Säule 7 verbunden
und erstreckt sich im Wesentlichen in Fahrtrichtung in der 4 nach
links. Ein Frontspriegel 15 ist durch zwei Lenker 16, 17 an
dem Verbindungslenker 14 angelenkt, wobei diese Elemente
gemeinsam ein vorderes Viergelenk 18 bilden. Hierbei bilden
der Frontspriegel 15 eine Koppel und der Verbindungslenker 14 eine
Basis des vorderen Viergelenks 18. Ein freies Ende des
Steuerlenkers 5 ist durch einen Zusatzlenker 19 mit
dem Lenker 17 des vorderen Viergelenks 18 verbunden.
Da somit das vordere Viergelenk 18 mit dem Steuerlenker 5 zwangsgekoppelt
ist, kann der Steuerlenker 5 zum Antrieb des Frontspriegels 15 dienen.
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Das
hintere Viergelenk 13 ist mit dem Steuerlenker 5 über einen
zweiteiligen Koppellenker 20, der ein Zwischengelenk 20a aufweist,
zwangsgekoppelt, welcher Koppellenker 20 mit dem Lenker 11 und dem
Steuerlenker 5 gelenkig verbunden ist. Zusätzlich ist
der Koppellenker 20 mit einem Stützlenker 21 an dem
Befestigungsflansch 10 gelenkig abgestützt, wobei der Stützlenker 21 mit
seinem oberen Ende an dem Zwischengelenk 20a angelenkt
ist. Die Länge des
Koppellenkers 20 ist derart bemessen, dass das hintere
Viergelenk 13 mit seinen beiden Lenkern 11, 12 im
Wesentlichen parallel zum Steuerlenker 5 bzw. den beiden
Lenkern 8, 9 bezüglich der Hauptlagereinheit 2 verschwenkbar
ist.
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An
der Hauptlagereinheit 2 ist eine Antriebsvorrichtung 22 in
Form eines Hydraulikzylinders montiert, der ein unteres freies Ende
des Steuerlenkers 5 antreibt. Durch ein Betätigen des
Hydraulikzylinders 22 wird der Steuerlenker 5 um
seinen Anlenkpunkt an der Hauptlagereinheit 2 verschwenkt.
Die Ansteuerung des Steuerlenkers 5 durch den Hydraulikzylinder 22 ist
im Detail unter Bezugnahme auf 8 erläutert.
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In
der Seitenansicht der 4 ist nur eine Hauptlagereinheit 2 dargestellt.
Es versteht sich, dass auf beiden Seiten der Fahrzeugkarosserie
jeweils eine Hauptlagereinheit 2 mit den daran angelenkten
Lenkern bzw. mit den Lenkern des Verdeckgestänges 3 vorgesehen
sind. Da die Kinematik des Verdeckgestänges 3 und des Heckscheibenrahmens 4 auf
beiden Fahrzeugseiten identisch sind, ist das erfindungsgemäße Verdeck 1 zur
Vermeidung von Wiederholungen lediglich einmal erläutert, nämlich für die linke
Fahrzeugseite bezogen auf die Fahrzeuglängsachse. In den 1 und 4 sind
die Raumkoordinaten des Fahrzeugs in einem kartesischen Koordinatensystem
dargestellt. Hierin entsprechen die Koordinaten x der Fahrzeuglängsachse,
y der Fahrzeugquerachse und z der Fahrzeughochachse. Alle der vorstehend
genannten Lenker sind um die Fahrzeugquerachse, d. h. um die y-Achse schwenkbeweglich.
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5 ist
eine Perspektivansicht des Verdecks 1 in der Stellung von 4,
worin ein mittlerer Spriegel 23 und ein hinterer Spriegel 24 gezeigt
sind. Der mittlere Spriegel 23 verbindet die beiden C-Säulen 7,
wobei die C-Säule 7 auf
der rechten Fahrzeugseite zur Vereinfachung nicht gezeigt ist. Der
hintere Spriegel 24 verbindet die hinteren Enden der jeweiligen
Verbindungslenker 14. Wie insbesondere in 5 zu
erkennen, ist der Heckscheibenrahmen 4 an seinem oberen
Seitenrand und seinen beiden Seitenrändern von einem Eckspriegel 25 umschlossen. Ein
Verdeckbezug 26 (4) ist an
dem Frontspriegel 15, dem mittleren Spriegel 23,
dem hinteren Spriegel 24 und dem Eckspriegel 25 festgelegt,
wobei in der Stellung von 4 der Verdeckbezug 26 bereits
erschlafft ist.
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Das
Verdeck 1 umfasst ein Heckscheibenmodul 27 mit
einem Kastenelement 28, in dem eine Heckscheibe 29 (z.
B. 2) zwischen einer oberen Gebrauchsstellung und
einer unteren Gebrauchsstellung im Wesentlichen vertikal verschieblich
verlagerbar ist. Das Heckscheibenmodul 27 ist zwischen
den beiden Hauptlagereinheiten 2 angeordnet und befindet
sich somit im Wesentlichen in der Fahrzeugmitte bezogen auf die
Fahrzeugbreite, die in den jeweiligen Perspektivansichten gezeigt
ist. Das Heckscheibenmodul 27 umfasst eine (nicht gezeigte)
Antriebsvorrichtung, die die Heckscheibe 29 zwischen ihrer
oberen und unteren Gebrauchsstellung verlagert. Die Heckscheibe 29 läßt sich
separat von dem Verdeckgestänge 3 bzw.
dem Heckscheibenrahmen 4 zwischen ihrer oberen und unteren
Gebrauchsstellung bewegen. Durch die im Wesentlichen vertikale Führung in
dem Heckscheibenmodul 27 ist es nicht erforderlich, bei
geöffnetem
Verdeck die Heckscheibe 29 im Fahrzeugheck abzulegen, da
hierbei die Heckscheibe 29 statt dessen in dem Kastenelement 28 in ihrer
im Wesentlichen vertikalen Stellung verbleibt. Dies ermöglicht auch
einen variablen Einsatz der Heckscheibe 29 zum Belüften des
Fahrzeug innenraums bei geschlossenem Verdeck oder auch als Windschott
bei geöffnetem
Verdeck, wie nachstehend noch zu erläutern ist.
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Die
Ansteuerung des Steuerlenkers 5 durch den Hydraulikzylinder 22 ist
nachstehend unter Bezugnahme auf die 8 im Detail
erläutert.
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Die
Hauptlagereinheit 2 weist einen seitlichen Rahmen 30 auf,
an dessen unterem Abschnitt der Hydraulikzylinder 22 mit
seinem Fußabschnitt
gelenkig um eine Achse 31 befestigt ist. Somit ist der Hydraulikzylinder 22 um
die Achse 31 bezüglich
der Hauptlagereinheit 2 schwenkbeweglich. An dem Rahmen 30 ist
ein Hebel in Form eines Kraftumlenkers 32 angelenkt, dessen
Längsachse,
in Abhängigkeit
der Betriebsstellung des Verdecks 1, im Wesentlichen senkrecht
oder schräg
zur Längsachse
des Hydraulikzylinders 22 verläuft. Eine Antriebsstange 33 des
Hydraulikzylinders 22 ist im Wesentlichen mittig an dem
Kraftumlenker 32 angelenkt. Ein freies Ende des Kraftumlenkers 32 ist
mit einem Antriebslenker 34 gelenkig verbunden, dessen
entgegengesetztes Ende mit einem unteren Ende des Steuerlenkers 5 (in 8 durch
den seitlichen Rahmen 30 verdeckt) gelenkig verbunden ist.
Das untere freie Ende des Steuerlenkers 5 erstreckt sich über eine
Gelenkverbindung 35, mit der der Steuerlenker 5 an
der Hauptlagereinheit 2 gelagert ist, nach unten hinaus, d.
h. in Richtung des Hydraulikzylinders 22. Somit kann der
Antriebslenker 34 mit dem unteren freien Ende des Steuerlenkers 5 gelenkig
verbunden sein.
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Wenn
bei einem Betätigen
des Hydraulikzylinders 22 dessen Antriebsstange 33 axial
verlagert wird, wird zunächst
der Kraftumlenker 32 relativ zum Rahmen 30 bzw.
zur Hauptlagereinheit 2 verschwenkt. In Folge der Kopplung
durch den Antriebslenker 34 wird dies auf den Steuerlenker 5 übertragen,
so dass der Hydraulikzylinder 22 den Steuerlenker 5 für ein Verschwenken
um die Gelenkverbindung 35 antreibt. Bei einem Ausfahren
der Antriebsstange 33 des Hydraulikzylinders 22 wird
der Kraftumlenker 32 bezüglich des Rahmens 30 im
Gegenuhrzeigersinn verschwenkt (Pfeil a in 6), woraus
ein heckseitiges Verschwenken des Steuerlenkers 5 (Pfeil
b in 6) um das Lager 35 resultiert. Entsprechend resultieren
bei einem Einfahren der Antriebsstange 33 umgekehrte Drehrichtungen
für den
Kraftumlenker 32 bzw. den Steuerlenker 5. Dies
bedeutet für
die hintere Endposition des Verdecks 1, dass durch ein Einfahren
der Antriebsstange 33 der Kraftumlenker 32 im
Uhrzeigersinn (Pfeil c in 8) verschwenkt wird,
woraus ein Nach-Vorne-Schwenken des Steuerlenkers 5 im
Gegenuhrzeigersinn (Pfeil d in 8) resultiert,
um das gesamte Verdeck 1 wieder in seine Schließstellung
zu überführen. Wie
vorstehend erläutert,
ist das hintere Viergelenk 13 über den Koppellenker 20 mit
dem Steuerlenker 5 zwangsgekoppelt. Das gleiche gilt für das vordere
Viergelenk 18, das über
den Zusatzlenker 19 mit dem Steuerlenker 5 zwangsgekoppelt
ist. Somit genügt
pro Hauptlagereinheit ein einziger Hydraulikzylinder 22,
um die gesamte Verdeckkinematik zu betätigen.
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Nachstehend
ist die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verdecks 1 erläutert.
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In 1 ist
das Verdeck 1 in seiner geschlossenen Stellung gezeigt,
in der es einen Fahrzeuginnenraum vollständig überdeckt. Wie vorstehend bereits
erläutert,
ist in 1 zur Vereinfachung der Verdeckbezug 26 nicht
gezeigt. Die Stellung des Verdecks 1 in 1 ist
in 2 in einer Perspektivansicht nochmals zur Verdeutlichung
gezeigt. Es ist zu erkennen, dass die Heckscheibe 29 hierbei
in ihre obere Gebrauchsstellung verlagert ist, in der sie mit einem
oberen Rand und mit den Seitenrändern
des Heckscheibenrahmens 4 abschließt und insoweit den Fahrzeuginnenraum
verschließt.
Der Frontspriegel 15, die seitlich davon verlaufenden Verbindungslenker 14 und
die C-Säulen 7 bilden
jeweils eine gestreckte geschlossene Lenkerkette, die eine Kontur des
Verdecks in der x-Richtung definieren. Der Verdeckbezug 26 ist
an dem Frontspriegel 15 festgelegt (4) und spannt
sich über
den mittleren Spriegel 23 und den hinteren Spriegel 24 bis
zu dem an dem Heckscheibenrahmen 4 vorgesehenen Eckspriegel 25.
Der Heckscheibenrahmen 4 übernimmt hierbei die Funktion
eines Spannbügels
und strafft den Verdeckbezug in der x-Richtung.
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Das
eigentliche Verdeck 2 ist, wie insbesondere aus der Perspektivansicht
von 2 ersichtlich, an dem Heckscheibenrahmen 4 zu
Ende bzw. „abgeschnitten”, so dass
sich heckseitig des Heckscheibenrahmens 4 ein (nicht gezeigter)
Verdeckkastendeckel oder dergleichen anschließen kann. Ein solcher Verdeckkastendeckel
kann bündig
mit einem unteren Rand des Heckscheibenrahmens 4 abschließen. Alternativ
dazu kann der Heckscheibenrahmen 4 von oben auf einem solchen
Verdeckkastendeckel von oben aufsitzen, um eine möglichst
geringe Sichtfuge zu gewährleisten.
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In
der 3 ist die Heckscheibe 29 in ihrer unteren
Gebrauchsstellung gezeigt, in der sie in das Kastenelement 28 hineinverlagert
ist. Hierbei schließt
ein oberer Rand der (in 3 nicht erkennbaren) Heckscheibe 29 in
etwa bündig
mit einem unteren Rand des Heckscheibenrahmens 4 ab, um
für einen
Fahrzeuginsassen eine Verletzungsgefahr durch sonst hervorstehende
Glaskanten herabzusetzen. Wenn sich die Heckscheibe 29 in
ihrer unteren Gebrauchsstellung befindet, ist eine Belüftung des Innenraums
möglich,
ohne dass das komplette Verdeck 1 geöffnet werden muss. Insbesondere
bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten kann dadurch der Heckbereich
des Verdecks 1 zumindest teilweise geöffnet werden, ohne dass es
zu inakzeptal hohen Turbulenzen kommt. Des weiteren ermöglicht das
Absenken der Heckscheibe 29 in ihre untere Gebrauchsstellung
ein Einführen
bzw. Durchführen
von langen bzw. Sperrigen Gegenständen durch den Heckscheibenrahmen 4 hindurch.
Dies ist deshalb von Vorteil, da bei Fahrzeugen mit einem Cabrio-Verdeck
oftmals ein Durchreichen durch den Kofferraum aufgrund des notwendigen
Ablageraums für
das eingefaltete Verdeck verhindert ist. Auch andere Gegenstände können auf
diese Weise von hinten in das Fahrzeuginnere eingebracht werden,
wenn die Heckscheibe 29 wie erläutert nach unten in ihre untere
Gebrauchsstellung abgesenkt ist.
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Das Überführen des
Verdecks 1 von seiner Schließstellung gemäß den 1 bis 3 in
seine Offenstellung (8) ist sukzessive in den 4 bis 9 gezeigt.
Hierbei zeigen die 4, 6 und 8 jeweils
eine Seitenansicht des Verdecks in verschiedenen Verschwenkstellungen
des Verdeckgestänges 3 bzw.
des Heckscheibenrahmens 4, wobei die 5, 7 und 9 entsprechende
Perspektivansichten dazu zeigen. Zum Beginn des Öffnens des Verdecks 1 wird
wie in 3 gezeigt die Heckscheibe 29 zumindest
zeitweilig in ihre untere Gebrauchsstellung abgesenkt. Anschließend wird
der Hydraulikzylinder 22 betätigt, was den Steuerlenker 5 um
die Hauptlagereinheit 2 verschwenkt. In Folge der Zwangskopplung
mit dem Zusatzlenker 19 bzw. dem Koppellenker 20 werden
bei einem Verschwenken des Steuerlenkers 5 heckwärts auch
das vordere Viergelenk 18 bzw. das hintere Viergelenk 13 verschwenkt.
In Folge dessen hebt der Frontspriegel 15 von den Verbindungslenkern 14 ab.
Die Kinematik des vorderen Viergelenks 18 führt dazu,
dass der Frontspriegel 15 im Wesentlichen parallel zu den
Verbindungslenkern 14 heckwärts verschwenkt wird, wie der
Ablauf der 4 und 6 verdeutlicht.
In gleicher Weise wird das hintere Viergelenk 13 durch
den Koppellenker 20 heckwärts verlagert, wodurch der Heckscheibenrahmen 4 ebenfalls
heckwärts
gelangt. Insbesondere die Seitenansicht von 6 verdeutlicht,
dass dabei der Heckscheibenrahmen 4 von dem Heckscheibenmodul 27 bzw.
dem Kastenelement 28 beabstandet wird. Der Verdeckbezug 26 ist nicht
formsteif, sondern faltbar ausgebildet, und behindert somit nicht
die Verlagerung der Lenkerelemente bzw. der jeweiligen Spriegel
in der x-Achse bzw. der Fahrzeuglängsrichtung.
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Nach
einem Durchlaufen der Zwischenstellungen gemäß 4 und 6 (bzw. 5 und 7)
gelangt das Verdeck 1 in eine hintere Endstellung (8),
in der das Verdeckgestänge 3 mit
seinen Komponenten und der Heckscheibenrahmen 4 hinter
dem Heckscheibenmodul 27 ungefähr auf dessen Höhe abgelegt
sind. Hierbei sind der Frontspriegel 15, die Verbindungslenker 14,
die C-Säule 7 mit ihren
Lenkern 8, 9 und das hintere Viergelenk 13 mit den
Heckscheibenrahmen 4 in einem (nicht gesondert dargestellten)
Heckablagebereich des Kraftfahrzeugs abgelegt. In 9 ist
die hintere Endstellung des Verdecks 1 nochmals in einer
Perspektivansicht gezeigt. Hierbei ist von besonderem Vorteil, dass
die Heckscheibe 29 nicht auch in dem Heckablagebereich
abzulegen ist, sondern vertikal in das Kastenelement 28 abgesenkt
ist. Dies verringert den erforderlichen Platzbedarf in dem Heckablagebereich
und vereinfacht wesentlich die Kinematik des Verdecks 1, ohne
dass die genannte Variabilität
dank der unteren Gebrauchsstellung der Heckscheibe 29 bei
geschlossenem Verdeck verloren ginge.
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Die
Variabilität
des Verdecks 1 lässt
sich weiter dadurch erhöhen,
dass in der hinteren Endstellung die Heckscheibe 29 erneut
in die obere Gebrauchsstellung verlagert werden kann. Dies ist in der
Seitenansicht von 10 bzw. in der dazu entsprechenden
Perspektivansicht von 11 dargestellt. Hierbei dient
die Heckscheibe 29 als Windschott, um bei geöffnetem
Verdeck 1 die Turbulenzen in dem Fahrzeuginnenraum, insbesondere
bei höheren
Geschwindigkeiten, niedrig zu halten bzw. ganz zu verhindern. Auf
ein separates Windschott kann somit verzichtet werden.
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Die
Heckscheibe 29 wird ausgehend von der geschlossenen Stellung
des Verdecks 1 gemäß 1 zum Öffnen des
Verdecks zunächst
wie in 3 gezeigt nach unten in das Kastenelement 28 hinabgesenkt.
Ein solches Absenken kann in sehr kurzer Zeit vorgenommen werden.
Da nun bei dem Nach-Hinten-Verschwenken des Verdeckgestänges 3 (Ablauf
der 4, 6 und 8) ein weiteres Verlagern
der Heckscheibe 29 nicht erforderlich ist, kann das Verdeck 1 in
sehr kurzer Zeit geöffnet
werden. Analog gilt dies für
ein erneutes Schließen
des Verdecks.
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Zum
besseren Verständnis
der Gelenkkinematik des Verdecks 1 sind in den 12 bis 14 die
vorstehend erläuterten
Elemente des Verdecks 1 jeweils mit schwarzen Vollinien
hinterlegt, die die entsprechende Lenkerfunktion symbolisieren.
Hierbei entspricht die Seitenansicht von 12 jener
von 1, die Seitenansicht von 13 jener
von 6 und die Seitenansicht von 14 jener
von 10. Aus den Darstellungen der 13 und 14 wird nochmals
die Funktionsweise des Kraftumlenkers 32 deutlich, mittels
dem der Steuerlenker 5 von dem Hydraulikzylinder 22 angesteuert
wird. In der 13 ist durch das Bezugszeichen 37 ein
Siebengelenk bezeichnet, dass durch den Steuerlenker 5,
den Verbindungslenker 14, die C-Säule 7 und die beiden
Lenker 8, 9 gebildet wird. Der Verbindungslenker 14 ist,
bezogen auf seine Längsachse,
von der Gelenkverbindung mit dem Steuerlenker 5 bis zu
seinem dem vorderen Viergelenk 18 entgegengesetzten freien
Ende, an dem die C-Säule 7 angelenkt
ist, gekröpft
ausgebildet. Somit bildet dieser gekröpfte Teil des Verbindungslenkers 14 eine
obere Koppel des Siebengelenks 37. Der Steuerlenker 5 ist,
bezogen auf seine Längsachse,
ab der Gelenkverbindung 35, an der er an der Hauptlagereinheit 2 angelenkt
ist, bis zu seinem unteren freien Ende ebenfalls gekröpft ausgeführt, woraus
eine bessere Anlenkung des Antriebslenkers 34 resultiert.
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An
einem vorderen Ende des Frontspriegels 15 ist ein Dichtungselement 36 vorgesehen,
dass in der geschlossenen Stellung des Verdecks 1 in Kontakt
mit einem (nicht gezeigten) Windlauf bzw. Frontscheibenrahmen des
Fahrzeugs gelangt. Hierdurch ist ein sicheres Abdichten zwischen
dem Frontspriegel 15 und dem Windlauf gewährleistet.
Die Verriegelung zwischen dem Frontspriegel und dem Windlauf kann
manuell durch einen Handgriff erfolgen. Alternativ dazu ist auch
eine automatische Verriegelung zwischen dem Frontspriegel und dem
Windlauf möglich,
z. B. durch eine elektromotorische Ansteuerung.
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Das
Verdeck 1 zeichnet sich dadurch aus, dass ein erforderlicher
Heckablagebereich hinsichtlich des Platzbedarfs optimiert ist, da
die Heckscheibe 29 nicht gemeinsam mit dem Verdeckgestänge 3 bzw.
dem Heckscheibenrahmen 4 verschwenkt wird. Das Verdeckgestänge 3 lässt sich
vorteilhaft pro Fahrzeugseite mittels eines einzigen Aktuators in Form
des Hydraulikzylinders 22 betätigen. Das Verdeck 1 bietet
den Vorteil einer flexiblen Ausgestaltung in puncto Styling und
Integration bei verschiedenen Fahrzeugen. Das Verdeck 1 lässt sich
sowohl als Softtop mit einem flexiblen Verdeckbezug als auch für ein Hardtop
einsetzen, bei dem zumindest ein starres Dachteil gegeben ist.