DE102009008487A1

DE102009008487A1 - Verschlusseinrichtung für ein bewegliches Dach

Info

Publication number: DE102009008487A1
Application number: DE200910008487
Authority: DE
Inventors: Thorsten Dipl.-Ing. Schumacher (FH)
Original assignee: Magna Car Top Systems GmbH
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2009-02-11
Filing date: 2009-02-11
Publication date: 2010-08-12

Abstract

Diese Verschlusseinrichtung ist für ein bewegliches Dach eines Personenkraftwagens konzipiert, und sie ist zwischen dem Dach und einem Windschutzscheibenrahmen eines Aufbaus des Personenkraftwagens wirksam, wobei die Verschlusseinrichtung beiderseits einer Mittellängsebene um Schwenkachsen verstellbare Verschlusshaken aufweist, welche Verschlusshaken von quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Betätigungsstangen einer mittig zwischen den Verschlusshaken angeordneten Antriebsvorrichtung betätigt werden. Zur Optimierung der Verschlusseinrichtung umfasst die Antriebsvorrichtung einen Motor und ein Getriebe, welches Getriebe unter Zwischenschaltung eines Ritzels mit zwei Zahnstangenelementen zusammenwirkt, die mit den die Verschlusshaken beeinflussenden Betätigungsstangen verbunden sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlusseinrichtung für ein bewegliches Dach eines Personenkraftwagens, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist eine Verschlusseinrichtung für ein Cabriolet-Fahrzeug bekannt, EP 1 053 900 A2 , das ein einen Fahrgastraum überspannendes Faltdach umfasst und unter Vermittlung dieser Verschlusseinrichtung an einem oberen Querrahmen eines Windschutzscheibenrahmens gehalten wird. Die Verschlusseinrichtung besitzt eine etwa in einer Mittellängsebene des Fahrzeugs verlaufende Betätigungseinrichtung und beiderseits der Mittellängsebene liegende Verschlusshakensysteme, die unter Zwischenschaltung von Gestängeelementen betätigbar sind. Jedes Verschlusshakensystem ist mit einem Schwenkhaken versehen, der bei geschlossenem Faltdach ein Widerlager in Gestalt eines Zapfens, angeordnet im Querrahmen des Windschutzscheibenrahmens, hintergreift.
Die EP 0 754 130 B1 behandelt eine Verriegelungsvorrichtung zum lösbaren Befestigen eines Fahrzeugdachs an einem unbeweglichen Karosserieteil mit einem Hakenverschluss. Der Hakenverschluss weist Verbindungsglieder auf, die am Fahrzeugdach und am Karosserieteil angeordnet sind. Eines der Verbindungsglieder ist als Verschlusshaken ausgeführt, der einen Verschlusszapfen hintergreift. Zum Antrieb der mit Abstand zu einer Mittellängsebene sich erstreckenden Verschlusshaken dienen Antriebsstangen, die über eine Betätigungseinheit bedienbar sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Verschlusseinrichtung für ein bewegliches Dach eines Personenkraftwagens zu konzipieren, die sich bei Nutzung von Verschlusshaken, Betätigungsstangen und einer Antriebsvorrichtung durch gute Funktion und mit vertretbarem Aufwand darstellbare Bauweise auszeichnet. Dabei sollte aber sichergestellt sein, dass die Verschlusshaken in einer Verriegelstellung gut gesichert sind.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass die Wirkungsweise der Verschlusseinrichtung dank der trefflichen Kombination des Motors, des Getriebes, des Ritzels sowie der die Verschlusshaken betätigenden Zahnstangenelemente mit den Betätigungsstangen Maßstäbe setzt. Dabei handelt es sich bei den Vorgenannten um leicht realisierbare Bauteile, die so gestaltet sind, dass sie aufwandsarm hergestellt werden können. Gerade das Zusammenwirken des Ritzels mit den Zahnstangenelementen bzw. der Betätigungsstangen mit den Verschlusshaken schafft gute Vorraussetzungen für einen vorbildlichen Betrieb der Verschlusseinrichtung. Und die Zusammenfassung von Motor, Getriebe, Welle, Ritzel und Zahnstangenelementen in einer Triebwerkeinheit trägt dazu bei, die Verschlusseinrichtung kompakt, vor allem raumsparend, auslegen zu können. Schließlich ermöglichen die Verriegelungseinrichtungen zwischen den Betätigungsstangen und den Verschlusshaken, dass die Verschlusshaken in ihrer Verriegelungsstellung auf hervorzuhebende Art gesichert festgelegt sind.
In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher erläutert wird.
Es zeigen
1 eine Schrägansicht von vorn rechts oben auf einen Personenkraftwagen mit einem beweglichen Dach,
2 eine Ansicht etwa in Pfeilrichtung W der 1 mit einer Verschlusseinrichtung für das bewegliche Dach gemäß der besagten 1,
3 eine Explosionsdarstellung der Verschlusseinrichtung,
4 eine Einzelheit X der 2 mit einer Verriegelungseinrichtung in größerem Maßstab,
5 eine Schrägansicht der Verriegelungseinrichtung in einer Entriegelstellung nach 4,
6 eine Einzelheit Y der 4.
Ein Personenkraftwagen 1 umfasst einen Aufbau 2, der von Rädern 3 und 4 getragen wird und einen Grundkörper 5 und ein bewegliches von einer Schließstellung Schst in eine Offenstellung – nicht gezeigt – verstellbares Dach 6 umfasst. Am Grundkörper 5 gehalten sind Seitentüren 7 und ein Windschutzscheibenrahmen 8, der einen oberen Querträger 9 besitzt. Mit dem Querträger 9 verbunden ist ein vorderer Bereich 10, z. B. eine Dachkappe 11 des einen Fahrgastraum Fg in der Schließstellung Schst überspannenden Dachs 6.
Zwischen Dach 6 – Dachkappe 11 – und dem Querträger 9 des Windschutzscheibenrahmens 8 ist eine Verschlusseinrichtung 12 wirksam. Beiderseits einer Mittellängsebene A-A ist die Verschlusseinrichtung 12 mit Verschlusshaken 14 und 15 versehen, die um in Fahrzeuglängsrichtung B-B verlaufende Schwenkachsen 13 drehbar sind. Letztere sind von quer zu besagter Fahrzeuglängsrichtung B-B ausgerichteten Betätigungsstangen 16 und 17 – 2 – beeinflussbar. Die Betätigungsstangen 16 und 17 und damit auch die Verschlusshaken 14 und 15 werden unter Vermittlung einer Antriebsvorrichtung 18 verstellt. Die Antriebsvorrichtung 18 umfasst einen Motor 19, vorzugsweise Elektromotor, und ein Getriebe 20, das unter Zwischenschaltung eines Ritzels 21 mit zwei sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung B-B erstreckenden Zahnstangenelementen 22 und 23 zusammenwirkt, welche Zahnstangenelemente 22 und 23 mit den Betätigungsstangen 16 und 17 verbunden sind – 2 und 3.
Der Motor 19 ist quer zur Fahrzeuglängsrichtung B-B ausgerichtet, und eine Welle 24, die Bestandteil des Getriebes 20 ist, ist mit dem Ritzel 21 drehfest verbunden. Die Welle 24 verläuft senkrecht zu den horizontal sich erstreckenden Zahnstangenelementen 22 und 23. Die Zahnstangenelemente 22 und 23 weisen zumindest anschnittsweise die Form von Gabeln 25 und 26 auf, die an Innenseiten 27 und 28 von Zinken 29 und 30 mit Verzahnungen VzI und VzII – 3 – versehen sind. Jedes Zahnstangenelement – bspw. 22 – ist an einem der benachbarten Betätigungsstange 16 zugekehrten ersten Ende 31 mit einer Verlängerung 32 versehen, die mit einem zweiten Ende 33 der Betätigungsstange 16 z. B. über einen Kugelkopf 34 gekoppelt ist. Die Verlängerung 32 des Zahnstangenelements 22 ist als Abwinkelung 35 ausgeführt. Die Betätigungsstangen 16 und 17 sowie auch die Zahnstangenelemente 22 und 23 werden aus Gründen der Fertigungsvereinfachung durch baugleiche Komponenten gebildet – 2 und 3 –.
Der Motor 19, das Getriebe 20, das Ritzel 21, die Welle 24 und die Zahnstangenelemente 22 und 23 sind zu einer Triebwerkeinheit 36 zusammengefasst, die im Ausführungsbeispiel ein mehrteiliges Gehäuse 37 aufweist. Dabei wird das Gehäuse 37 durch ein wannenartiges Unterteil 38 und ein letzteres abdeckendes Oberteil 39 gebildet. Das Oberteil 39 ist mit dem Motor 19 verblockt.
Zwischen jedem Verschlusshaken – z. B. 14 – und der zugehörigen Betätigungsstange 16 ist eine mehrere Hebel besitzende Verriegelungseinrichtung 40 wirksam. Die Verrieglungseinrichtung 40 ist mit einem ersten Hebel 41 und einem zweiten Hebel 42 versehen, die an mit Abstand zueinander angeordneten ersten Schwenkachsen 43 und zweiten Schwenkachsen 44 gelagert sind, und zwar an einer Lagerplatte 46. Beide Hebel 41 und 42 sind über eine Koppeleinrichtung 47 miteinander verbunden, und der erste Hebel 41 und der zweite Hebel 42 stützen sich in einer Verriegelstellung Vst und in einer Entriegelstellung Est der Verriegelungseinrichtung 40 gegenseitig ab. Die Koppeleinrichtung 47 wirkt über eine erste Lagerachse 48 mit dem ersten Hebel 41 und einer zweiten Lagerachse 49 mit dem zweiten Hebel 42 zusammen.
In der Verriegelungsstellung Vst der Verriegelungseinrichtung 40 gelangt eine Nockenbahn 50 des ersten Hebels 41 an einer Stützbahn 51 des zweiten Hebels 42 zur Anlage – 6 –. Dagegen hintergreifen sich gegenseitig in der Entriegelstellung Est der Verriegelungseinrichtung 40 ein erster Hakenabschnitt 52 des ersten Hebels 41 und ein zweiter Hakenabschnitt 53 des zweiten Hebels 41 – 5 –. Darüber hinaus nehmen in der Verriegelstellung Vst der erste Hebel 41 und der zweite Hebel 42 über die Koppeleinrichtung 47 eine Totpunktlage Tpl ein – 6 –. Letztere wird erreicht, wenn eine die Lagerachsen 48 und 49 schneidende Ebene C-C mit Bezug auf die Nockenbahn 50 bzw. Stützbahn 51 innerhalb der ersten Schwenkachse 43 des ersten Hebels 41 liegt. Die Koppleinrichtung 47 umfasst einen nach Art einer Brille ausgebildeten Hebel 54 mit Lageraugen 55 und 56 für die Lagerachsen 48 und 49, wobei zwischen den Lageraugen 55 und 56 sich ein bogenartiges Querteil 57 erstreckt – 5 –.
Schließlich bilden in der Verriegelstellung Vst der Verriegelungseinrichtung 40 der Verschlusshaken 14 mit einem Aufnahmezapfen 58 des Windschutzscheibenrahmens 8 bzw. Querträgers 9 einen ersten Anschlag AsI und die Nockenbahn 50 und die Stützbahn 51 zwischen dem ersten Hebel 41 und dem zweiten Hebel 42 einen zweiten Anschlag AsII – 6.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1053900 A2 [0002]
- EP 0754130 B1 [0003]

Claims

Verschlusseinrichtung für ein bewegliches Dach eines Personenkraftwagens, die zwischen dem Dach und einem Windschutzscheibenrahmen eines Aufbaus des Personenkraftwagens wirksam ist und beiderseits einer Mittellängsebene um Schwenkachsen verstellbare Verschlusshaken aufweist, welche Verschlusshaken von quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Betätigungsstangen einer mittig zwischen den Verschlusshaken angeordneten Antriebsvorrichtung betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (18) einen Motor (19) und ein Getriebe (20) aufweist, welches Getriebe (20) unter Zwischenschaltung eines Ritzels (21) mit zwei Zahnstangenelementen (22 und 23) zusammenwirkt, die mit den die Verschlusshaken (14 und 15) beeinflussenden Betätigungsstangen (16 und 17) verbunden sind.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstangenelemente (22 und 23) zumindest abschnittsweise die Form von Gabeln (25 und 26) aufweisen, die an Innenseiten von Zinken (29 und 30) der Gabeln (25 und 26) mit Verzahnungen (VzI und VzII) versehen sind.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass erste Enden (31) der Zahnstangenelemente (22 und 23), die den Betätigungsstangen (16 und 17) zugekehrt sind mit Verlängerungen (32) versehen sind, welche Verlängerungen (32) mit zweiten Enden (33) der Betätigungsstangen (16 und 17) gekoppelt sind.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerungen (32) der Zahnstangenelemente (22 und 23) als Abwinkelungen ausgeführt (35) sind.
Verschlusseinrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zahnstangenelemente (22 und 23) im Wesentlichen durch baugleiche Komponenten gebildet werden.
Verschlusseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Betätigungsstangen (16 und 17) im Wesentlichen durch baugleiche Komponenten gebildet werden.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (19) quer zur Fahrzeuglängsrichtung (B-B) ausgerichtet ist und eine Welle (24) des Ritzels (21) des Getriebes (20) senkrecht zu den horizontal ausgerichteten Zahnstangenelementen (22 und 23) verläuft.
Verschlusseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (19), die Welle (24) mit Ritzel (21) und die Zahnstangenelemente (22 und 23) in einer Triebwerkeinheit (36) zusammengefasst sind.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Triebwerkeinheit (36) ein z. B. zweiteiliges Gehäuse (37) umfasst, in das der Motor (19), die Welle (24) mit Ritzel (21) und die Zahnstangenelemente (22 und 23) integriert sind.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem Verschlusshaken (14 oder 15) und der zugehörigen Betätigungsstange (16) eine mehrere Hebel aufweisende Verriegelungseinrichtung (40) wirksam ist.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (40) einen ersten Hebel (41) und einen zweiten Hebel (42) besitzt, die an mit Abstand zueinander angeordneten ersten und zweiten Schwenkachsen (44 und 45) gelagert und über eine Koppelhebeleinrichtung (47) miteinander verbunden sind, wobei der erste Hebel (41) und der zweite Hebel (42) sich sowohl in einer Verriegelstellung (Vst) wie auch in einer Entriegelstellung (Est) gegenseitig abstützen.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelhebeleinrichtung (47) über eine erste Lagerachse (48) mit dem ersten Hebel (41) und einer zweiten Lagerachse (49) mit dem zweiten Hebel (42) zusammenwirkt.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verriegelstellung (Vst) der Verriegelungseinrichtung (40) eine Nockenbahn (50) des ersten Hebels (41) an einer Stützbahn (51) des zweiten Hebels (42) zur Anlage gelangt.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Entriegelstellung (Est) der Verriegelungseinrichtung (40) ein erster Hakenabschnitt (52) des ersten Hebels (41) und ein zweiter Hakenabschnitt (53) des zweiten Hebels (42) sich gegenseitig hintergreifen.
Verschlusseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verriegelstellung (Vst) der Verriegelungseinrichtung (40) der erste Hebel (41) und der zweite Hebel (42) über die Koppelhebeleinrichtung (47) eine Totpunktlage (Tpl) einnehmen.
Verschlusseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verschlusshaken (14 oder 15) in der Verriegelstellung (Vst) der Verriegelungseinrichtung (40) mit einem Aufnahmezapfen (58) am Windschutzscheibenrahmen (8) einen ersten Anschlag (AsI) und die Nockenbahn (50) und die Stützbahn (51) zwischen erstem Hebel (41) und zweitem Hebel (42) einen zweiten Anschlag (AsII) bilden.