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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebsgetriebe für einen Verdeckverschluss eines Fahrzeugs, insbesondere eines Cabriolet-Fahrzeugs, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein mit einem derartigen Getriebe für einen Verdeckverschluss ausgestattetes Fahrzeug.
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Es sind Verdeckverschlüsse bekannt, bei denen über ein Verriegelungselement ein zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung bewegbares Fahrzeugdach in der Geschlossenstellung zum Rahmen der Windschutzscheibe verriegelbar ist. Hierzu werden schwenkbare Haken oder über eine Bewegungsbahn verlagerbare Verriegelungselemente/Haken verwendet, die über Hebel und Getriebeeinheiten angetrieben werden. Als Antriebseinheiten können hydraulische oder elektrische Antriebe zum Einsatz kommen, wobei die elektrischen Antriebe in der Regel ein- oder mehrstufige Untersetzungsgetriebe aufweisen. Diese Getriebe werden benötigt um die bei der Verriegelung entstehenden Kräfte bei der Betätigung der Verriegelungselemente aufzubringen.
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Die bei diesen Verdeckverschlüssen eingesetzten Getriebe sind häufig Kombinationen aus verschiedenen Getriebearten, wie beispielsweise eines Kegelradgetriebes mit einem Schneckengetriebe oder einem Planetengetriebe. Die Verwendung eines Schneckengetriebes wird immer dann bevorzugt, wenn das Getriebe für den Verdeckverschluss eine Selbsthemmung zur Verhinderung einer unbeabsichtigten Betätigung des Verdeckverschlusses aufweisen muss. Die Selbsthemmung erfolgt im Verzahnungsbereich zwischen der Schnecke und dem Schneckenrad, welche unter 90 Winkelgraden sich kreuzende Drehachsen aufweisen. Mit einem solchen Schneckengetriebe wird eine Drehbewegung in eine Drehbewegung einer orthogonalen Richtung umgelenkt.
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Auch sind die Getriebe häufig als Teil des Antriebmotors ausgebildet und direkt mit dem Motorgehäuse verbunden. Die Getriebe weisen oft unterschiedliche Systeme zur Verhinderung von unbeabsichtigten Verdrehungen auf, wobei zusätzlich noch Notentriegelungsvorrichtungen mit dem Getriebestrang direkt verbunden sind. Auch gibt es Ausführungen, bei denen die Notentriegelung als separate Baueinheit innerhalb des Antriebgetriebes integriert sind oder als eigenständige Einheit im Verdeckverschlussbereich eingebaut werden.
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Die Verdeckverschlüsse mit den zuvor beschriebenen Verriegelungen, Antriebsgetrieben und Notentriegelungen können zusammen in einem gemeinsamen Gehäuse in Form einer Vormontageeinheit zusammengebaut sein. Eine weitere Ausführung sieht vor, dass die Komponenten des Verdeckverschlusses einzeln und voneinander unabhängig im vorderen Randbereich des Verdecks oder im Rahmen der Windschutzscheibe eingebaut werden. Bei dieser Ausführung kann die Notentriegelung an einem vom Verdeckverschluss weit entfernten Stelle positioniert sein, wobei die eigentliche Notbetätigung mittels Übertragungsgliedern erfolgt. Diese Ausführungen werden vorzugsweise dann benutzt, wenn der für einen vollständigen Verdeckverschluss benötigte Einbauraum nicht ausreichend vorhanden ist oder um gewünschte Gewichtsaufteilungen im bewegbaren Verdeck realisieren zu können.
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Aus der
DE 10 2004 046 098 A1 ist ein Verdeckverschluss für ein Fahrzeug bekannt, bei dem ein kulissengesteuerter Verschlusshaken über Führungsmittel aus einer Schließstellung in eine Offenstellung verlagert werden kann. Zum Antrieb des Hakens dient eine Motorgetriebeeinheit, wobei die Motorgetriebeeinheit quer zur Längsmittelachse des Fahrzeugs an einem Verschlussgehäuse des Verdeckverschlusses befestigt ist. Bei dieser Motorgetriebeeinheit treibt ein Elektromotor ein Kegelrad an, dass auf ein 90° seitlich wirkendes Kegelrad wirkt. Die Mittelachse dieses zweiten Kegelrades ist verlängert und weist an ihrem Ende eine Schnecke auf, die in ein Schneckenrad eingreift. Das Schneckenrad übernimmt die Funktion eines Sonnenrades eines Planetengetriebes, wobei ausgangsseitig das Planetenradgetriebe auf einen Hebelmechanismus zum Bewegen des Verschlusshakens wirkt. Das Hohlrad des Planetenradgetriebes weist auf seiner Außenseite eine Verzahnung auf, die in eine vertikal angeordnete Schnecke eingreift. Dieses separate Schneckengetriebe ist nicht für den direkten Antrieb des Verschlusshakens vorgesehen, sondern stellt eine Notentriegelung für den Fall des Versagens der Motorgetriebeeinheit dar. Die Schnecke der Notentriegelung kann von einer Seite des Gehäuses mittels eines Werkzeugs in Rotation versetzt werden, so dass diese Rotation auf das Schneckenrad (Hohlrad des Planetengetriebes) wirkt. Auf diese Art ist es möglich, dass der Verschlusshaken mechanisch von Hand entriegelt beziehungsweise verriegelt werden kann.
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Ein Cabriolet-Fahrzeug mit einem manuell notbetätigbaren Antrieb für eine Dachverriegelung ist in der
DE 10 2005 015 166 A1 beschrieben. Als Antrieb dient hier ein Elektromotor, an dessen Abtriebsseite ein Getriebe unmittelbar angeordnet ist. Der Abtrieb erfolgt über eine mit der Motorachse fluchtenden Antriebswelle, welche in ihrem mittleren Bereich als Schnecke mit Bereichen unterschiedlicher Steigungen ausgebildet ist. Zwei Bereiche der Schnecken kämmen mit tangential eingreifenden Schneckenrädern, welche von ihrer Steigung so gewählt sind, dass eine Selbsthemmung des Getriebes ermöglicht wird. Eine weitere Schnecke ist in ihrer Zahngeometrie und Steigung so ausgebildet, dass bei einer Umdrehung der Antriebswelle ein großer Schwenkwinkel des zugeordneten Schneckenrads realisiert wird. Dieser Bereich von Schnecke zu Schneckenrad stellt den Wirkbereich für eine Notbetätigung dar. Dieses Schneckenrad ist in axialer Richtung beidseitig so ausgelegt, dass über Eingriffsöffnungen (Innenprofile der Welle) mittels eines Werkzeuges das Schneckenrad verdreht werden kann. Diese Drehung erfolgt mechanisch von außen und dient als Notbetätigung, wobei das Schneckenrad die Schnecken mit einer besonders großen Steigung antreibt. Durch die Anordnung des Schneckenrades und dessen Verbindung zum restlichen Getriebe ist ein direkter Eingriff bei einer Notbetätigung möglich, so dass ein kupplungsähnliches Ausrücken, beziehungsweise Einrücken, des Zahnrades entfallen kann.
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Über das Schneckenrad, welches wiederum mit einer Scheibe verbunden ist, können schwenkbare Hebel zur Betätigung von seitlichen Dachverschlüssen angetrieben werden. Diese Ausführung eines Getriebes mit notbetätigbarem Antrieb zeigt vorteilhaft, dass alle wesentlichen zur Notbetätigung notwendigen Bauteile innerhalb des direkten Getriebeeingriffs angeordnet sind.
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In der
DE 103 00 882 A1 ist ein motorgetriebener Verdeckverschluss in einer kompakten platzsparenden Bauweise abgebildet. Hierbei wird im Wesentlichen ein Verschlusshaken über einen Antriebshebel der durch mehrere miteinander gelenkig verbundene Hebel angetrieben wird zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung bewegt. Der Verschlusshaken mit den Antriebshebeln und den weiteren gelenkig verbundenen Hebeln wird in einem U-förmigen Kulissenblech aufgenommen und gelagert, wobei durch die Anordnung der Hebel der Verschlusshaken im Betätigungsfall auf einer definierten Bahn verlagert wird. Als Antrieb dient ein parallel zum Verschlusshaken angeordneter elektrischer Motor, der auf seiner Abtriebsseite direkt mit einem Getriebegehäuse verbunden ist. Der Motor, das Getriebe, sowie das U-förmige Kulissenblech zur Aufnahme des Verschlusshakens sind auf einem Trägerblech eines Gehäuses angeordnet. Das Getriebe umfasst ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, Planetenräder, Hohlrad, sowie ein Schneckengetriebe. Auf der Abtriebsseite des Getriebes ragt eine Antriebswelle durch das U-förmige Kulissenblech und ist mit Antriebshebeln des Verschlusshakens so verbunden, dass die Rotation der Antriebswelle die Verschlusshakenbewegung ermöglicht. Der auf dem Trägerblech befestigte Verdeckverschluss wird beispielsweise durch ein Gehäuse verkleidet, wobei der Verdeckverschluss mit dem Gehäuse an der Unterseite des vorderen Randbereichs eines beweglichen Dachteils angeordnet sein kann.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, ein Getriebe für einen Verdeckverschluss der eingangs genannten Art bzw. für ein damit ausgestattetes Fahrzeug eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass sie vergleichsweise mit wenigen Bauteilen einfach montierbar ist und gleichzeitig eine Notentriegelung aufweist.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, dass ein zwischen einer Offenstellung und Geschlossenstellung bewegbarer Verschlusshaken eines Verdeckverschlusses eine überlagerte Horizontal- und Vertikalbewegung ausführen können muss. Der Verschlusshaken wird somit auf einer vorbestimmten definierten Bahn geführt, wobei die Bewegung des Verschlusshakens über eine Rotation einer Antriebswelle zum Antreiben des verschlusshakenseitigen Hebelgetriebes mittels eines Antriebsgetriebes erfolgt. Da bei der Betätigung des Verschlusshakens, insbesondere bei einem Schließvorgang erhebliche Kräfte notwendig sind, ist zwischen dem Antriebsmotor und dem Verschlusshaken ein Antriebsgetriebe zwischengeschaltet. Das Antriebsgetriebe besteht aus zwei hintereinander angeordneten Schneckengetrieben, die so ausgebildet sind, dass antriebsmotorseitig die erste Schnecke und das erste Schneckenrad von ihrer Steigung, Verzahnung und Übersetzung keine Selbsthemmung erfahren. Eine Selbsthemmung zur Verhinderung einer unbeabsichtigten Betätigung des Verschlusshakens erfolgt in diesem Fall zwischen dem zweiten Schneckenrad und der zweiten Schnecke. Das Schneckenrad des ersten Schneckengetriebes ist fluchtend auf einer Zwischenwelle mit der zweiten Schnecke des zweiten Schneckengetriebes angeordnet. Über eine Notbetätigung in Form einer Aufnahme für ein Notbetätigungswerkzeug kann die Zwischenwelle mechanisch in Drehung versetzt werden, wobei dann die zweite Schnecke das zweite Schneckenrad und somit den Verschlusshaken antreibt. Da keine Selbsthemmung zwischen dem ersten Schneckenrad und der ersten Schnecke besteht, ist eine solche Notentriegelung möglich.
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Selbstverständlich können weitere Getriebeformen, wie Winkelgetriebe oder Planetengetriebe zusätzlich mit diesem Antriebsgetriebe kombiniert werden. Dies ist immer dann von Vorteil, wenn für die Betätigung eines Verschlusshakens oder für zusätzliche Mechaniken besonders große Kräfte beziehungsweise Verstellwege benötigt werden. Weiterhin ist die Anordnung des Antriebsmotors mit dem Antriebsgetriebe sehr platzsparend ausgeführt, wobei die Antriebswelle als Verlängerung des zweiten Schneckenrades auch größere Abstände zur Betätigung des Hebelgetriebes des Verschlusshakens überbrücken kann.
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Der Verschlusshaken mit seinem Hebelgetriebe wird vorteilhaft in einem U-förmigen Kulissenblech aufgenommen. Zwischen dem U-förmigen Kulissenblech und dem seitlichen Gehäusebereich ist der Aufnahmeraum für den Antriebsmotor mit Antriebsgetriebe vorgesehen. Bei symmetrischer Ausführung ist es denkbar, dass ein zweiter Antriebsmotor und ein zweites Antriebsgetriebe auf den Verschlusshaken wirkend auf der anderen Seite des Gehäuses angebracht sein kann. Mit dieser Ausführung lassen sich besonders hohe Betätigungskräfte realisieren.
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Die erfindungsgemäße Ausführung wird vorteilhaft als Verdeckverschluss im vorderen Randbereich eines zu bewegenden vorderen Dachteils zentrisch angeordnet. Bei besonders großen Dächern können symmetrisch zur Fahrzeuglängsmittenebene zwei derartige Verdeckverschlüsse rechts und links im vorderen Dachbereich des bewegenden Dachteils eingebaut werden. Da jeder Verdeckverschluss in seinen Endlagen (Geschlossenstellung, Offenstellung) über Endschalter zur Sensierung der Endpositionen verfügt, sind aufwändige Synchronisierungen beider Verdeckverschlüsse nicht notwendig. Die Anordnung des Antriebsgetriebes mit einem ersten Schneckengetriebe und einem zweiten Schneckengetriebe kann über geeignete Halter direkt in dem Gehäuse oder zum Teil an dem U-förmigen Kulissenblech gelagert werden. Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht jedoch vor, dass abtriebsseitig an dem Antriebsmotor ein Getriebegehäuse vorgesehen ist, in dem die Rädersätze des Antriebsgetriebes eingebaut sind. Diese Ausführung ist vorteilhaft, da eine schnelle Montage beziehungsweise in Servicesituationen ein schnelles Austauschen eines defekten Getriebes ermöglicht wird. Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung zweier hintereinander geschalteter Schneckengetriebe besteht darin, dass diese Getriebe mit einer relativ geringen Antriebsmotorleistung zufriedenstellende Betätigungskräfte ermöglichen. Somit kann der Antriebsmotor entsprechend gering dimensioniert werden.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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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.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine perspektivische Ansicht auf den Verdeckverschluss mit Verschlusshaken und Antriebsgetriebe,
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2 eine perspektivische Ansicht auf den Antriebsmotor mit Antriebsgetriebe
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht auf den Verdeckverschluss 1 mit Verschlusshaken 10 und Antriebsgetriebe 15. Hierbei ist ein Verschlusshaken 10 im mittleren Bereich eines U-förmigen Kulissenbleches 7 angeordnet, wobei der Verschlusshaken 10 über Führungsmittel 12 in einer Kulisse 11 geführt wird. Der Verschlusshaken 10 ist an seiner dem Haken gegenüberliegenden Seite mit einem aus mehreren Lenkern bestehenden Hebelgetriebe 8 verbunden, wobei das Hebelgetriebe 8 zwischen den parallelen Wänden des U-förmigen Kulissenbleches 7 gelagert ist. Der Verschlusshaken 10 wird von einer Offenstellung in eine Geschlossenstellung verstellt, wobei das Führungsmittel 12, welches in einer Kulisse 11 geführt wird, in den Endpositionen der Kulisse 11 über Endschalter 13, 14 die Offenstellung beziehungsweise Geschlossenstellung sensiert.
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Das U-förmige Kulissenblech 7 ist etwa in mittiger Lage eines symmetrisch aufgebauten Gehäuses 5 mit diesem befestigt, wobei sich auf den Außenseiten der parallelen Flächen des U-förmigen Kulissenbleches 7 zu vertikal beabstandeten Flächen des Gehäuses 5 Aufnahmeräume 16 für Aggregate oder sonstige Einheiten ergeben. Das Gehäuse 5 weist an seinen seitlichen Endbereichen Gehäuseflansche 6 auf, über die das Gehäuse 5 beispielsweise in einer mittigen Position eines verstellbaren Dachteils nahe an dessen vorderen Randbereich angebracht werden kann.
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In einem seitlichen Aufnahmebereich 16 zwischen dem U-förmigen Kulissenblech 7 und einer vertikalen Wand des Gehäuses 5 ist ein Antriebsmotor 20 mit einem Antriebsgetriebe 15 angeordnet. Der Antriebsmotor 20 ist vorteilhaft als elektrischer Motor ausgebildet und kann über seitliche Motorflansche 21 mit dem Gehäuse 5, dem U-förmigen Kulissenblech 7 oder einem Getriebegehäuse des Antriebsgetriebes 15 verbunden sein. Das Antriebsgetriebe 15 besteht aus zwei hintereinander angeordneten Schneckengetrieben I, II, 23, 24, wobei die Antriebswelle 25 des Antriebsmotors 20 eine Schnecke I, 26 aufweist.
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Wie in 2 abgebildet, greift die Schnecke I, 26 in ein Schneckenrad I, 27 ein, wobei die Schnecke I, 26 als mehrgängige Schnecke ausgebildet ist. Bei Schnecken, die wie Schnecke I, 26 als mehrgängige Schnecken ausgebildet sind, besteht keine Selbsthemmung zwischen der Schnecke I, 26 und dem Schneckenrad I, 27. Das Schneckenrad I, 27 weist eine Zwischenwelle 28 auf, auf der eine Schnecke II, 29 angeordnet ist. Diese Schnecke II, 29 kämmt mit einem Schneckenrad II, 30, wobei die Schnecke II, 29 entgegen der Schnecke I, 26 eingängig ausgebildet ist. Zwischen der Schnecke II, 29 und dem Schneckenrad II, 30 besteht somit Selbsthemmung.
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An dem der Zwischenwelle 28 entgegengesetzten Ende ist eine Notentriegelung 35 vorhanden, die als Notbetätigung 36 ein zylindrisches Endstück mit einer Aufnahme 37 aufweist. Im eingebauten Zustand des Antriebsgetriebes 15 im Gehäuse 5 ragt die Notbetätigung 36 der Notentriegelung 35 durch eine Durchtrittsöffnung 38 hindurch. Mit Hilfe eines Werkzeugs, dass in seiner Geometrie korrespondierend zur Aufnahme 37 der Notbetätigung 36 ausgebildet ist, kann durch die Durchtrittsöffnung 38 hindurch die Notbetätigung 36 betätigt werden.
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Das Schneckengetriebe I, 23 und das Schneckengetriebe II, 24 bilden das Antriebsgetriebe 15, wobei das Schneckenrad II, 30 des Schneckengetriebes II, 24 auf einer Seite in axialer Richtung eine Abtriebswelle 31 aufweist. Diese Abtriebswelle 31 ist in ihrer Dimensionierung entsprechend der Einbauposition des Antriebsgetriebes 15 und der zu übertragenden Kräfte über das Hebelgetriebe 8 und den Verschlusshaken 10 wirkend ausgelegt. Die Abtriebswelle 31 weist an ihrem dem Schneckenrad II, 30 abgewandten Ende einen Mitnehmer 32 auf, der in vorliegender Ausführung als Fläche zur Übertragung der Antriebskräfte ausgebildet ist.
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Durch die Verwendung zweier hintereinander angeordneter Schneckengetriebe I, II, 23, 24 können durch die gewählten Übersetzungen und durch eine hohe Antriebsdrehzahl der Antriebswelle 25 des Antriebsmotors 20 sehr hohe Betätigungskräfte erzeugt und auf die Abtriebswelle 31 übertragen werden.
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Erfindungsgemäß ist der Antriebsmotor 20 ein elektrischer Motor, der über elektrische Anschlüsse 22 angesteuert wird. Selbstverständlich ist es möglich, vor oder hinter dem Antriebsgetriebe 15 weitere Getriebe in Form eines Planetengetriebes oder ähnlichen Getrieben einzusetzen. Auch ist es denkbar, dass der Motor 20 als hydraulischer Rotationsantrieb ausgeführt werden kann. Über ein in 2 nicht abgebildetes Getriebegehäuse können das Schneckengetriebe I, II 23, 24 aufgenommen sein, wobei der Antriebsmotor 20 über die Motorflansche 21 direkt mit dem Getriebegehäuse verbunden ist. Somit bildet das Antriebsgetriebe 15 und der Antriebsmotor 20 eine Einheit, welche einfach und schnell in das Gehäuse 5 des Verdeckverschlusses 1 montiert oder demontiert werden kann. Die vorteilhafte Ausgestaltung der Notentriegelung 35 als Bestandteil des Schneckengetriebes I, 23 verringert die Anzahl der Bauteile und reduziert somit auch das Gesamtgewicht des Verdeckverschlusses 1. Durch diese konstruktiven Maßnahmen werden die Kosten des Verdeckverschlusses 1 minimiert. Auch ist der geräuscharme Betrieb von Schneckengetrieben als Komfortgewinn bei der Betätigung des Verdeckverschlusses 1 wahrzunehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verdeckverschluss
- 5
- Gehäuse
- 6
- Gehäuseflansch
- 7
- U-förmiges Kulissenblech
- 8
- Hebelgetriebe
- 10
- Verschlusshaken
- 11
- Kulisse
- 12
- Führungsmittel, Führungsachse, Führungsstift
- 13
- Endschalter Geschlossenstellung
- 14
- Endschalter Offenstellung
- 15
- Antriebsgetriebe, Getriebe
- 16
- Aufnahmeraum
- 20
- Antriebsmotor, elektrischer Motor
- 21
- Motorflansch
- 22
- elekt. Anschlüsse
- 23
- Schneckengetriebe I
- 24
- Schneckengetriebe II
- 25
- Antriebswelle Motor
- 26
- Schnecke I
- 27
- Schneckenrad I
- 28
- Zwischenwelle
- 29
- Schnecke II
- 30
- Schneckenrad II
- 31
- Abtriebswelle Hebelgetriebe
- 32
- Mitnehmer, Mitnehmerfläche
- 35
- Notentriegelung
- 36
- Notbetätigung
- 37
- Aufnahme Notbetätigung
- 38
- Durchtrittsöffnung Notentriegelung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004046098 A1 [0006]
- DE 102005015166 A1 [0007]
- DE 10300882 A1 [0009]
