DE102011014006A1

DE102011014006A1 - Kabellängenausgleich

Info

Publication number: DE102011014006A1
Application number: DE201110014006
Authority: DE
Inventors: René Landmann; Alessandro Caltagirone
Original assignee: Webasto Edscha Cabrio GmbH
Current assignee: Webasto Edscha Cabrio GmbH
Priority date: 2011-03-15
Filing date: 2011-03-15
Publication date: 2012-09-20
Anticipated expiration: 2031-03-16
Also published as: DE102011014006B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kinematikanordnung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein erstes Bauelement (12) und ein zweites Bauelement (16), das gegenüber dem ersten Bauelement (12) beweglich angeordnet ist, sowie eine Kabelanordnung (20), die entlang dem ersten Bauelement (12) und entlang dem zweiten Bauelement (16) geführt ist. An dem ersten Bauelement (12) und/oder an dem zweiten Bauelement (16) ist eine Wickel- und Führungseinrichtung (24) für die Kabelanordnung (20) angeordnet, wobei auf der Wickel- und Führungseinrichtung (24) ein bei der Bewegung des zweiten Bauelements (16) gegenüber dem ersten Bauelement (12) nachführbarer Längenausgleichsvorrat der Kabelanordnung (20) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kinematikanordnung eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Eine Kinematikanordnung eines Kraftfahrzeuges ist beispielsweise von einem Cabriolet-Verdeck oder einer sonstigen beweglichen Baugruppe eines Kraftfahrzeuges, wie beispielsweise einer Heckklappe gebildet. Ein Cabriolet-Verdeck umfasst in der Regel ein Verdeckgestänge, mittels dessen ein faltbarer Verdeckbezug aufspannbar ist oder an dem starre Dachsegmente eines Starrdach-Cabriolets befestigt sind. Das Verdeckgestänge weist mehrere Lenker auf, die gegeneinander verschwenkt werden können. An dem Verdeckgestänge sind häufig auch elektrische Bauelemente, wie Motoren und Sensoren befestigt, die über Kabel, die zu Kabelbäumen zusammengefasst sein können, gesteuert und mit Strom versorgt werden. Die Kabel sind entlang der Lenker verlegt. Bei der Relativbewegung der Lenker muss die von den Kabeln gebildete Kabelanordnung ausreichend lose verlegt sein, damit ein gegebenenfalls erforderlicher Längenausgleich möglich ist. Dies erfolgt dadurch, dass die Kabelanordnung mit einer Überlänge in Form von Losen verlegt ist. Um einen Verschleißschutz an potentiellen Knickstellen zu bieten, ist die Kabelanordnung in diesen Bereichen mit Schutzschläuchen, Spezialklebebändern, Wellschläuchen, Gummitüllen, Formclipsen und dergleichen versehen. Hierfür muss aber hinreichend Bauraum zur Verfügung stehen. Auch können die genannten Schutzmaßnahmen die Kabelanordnung nicht immer zuverlässig vor einem Kabelbruch schützen. Des Weiteren sind die Schutzmaßnahmen mit Kosten verbunden, die sich im Gesamtpreis des Systems niederschlagen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kinematikanordnung der einleitend genannten Gattung zu schaffen, bei der eine verschleißfeste Kabelführung mit geringem Bauraumbedarf gewährleistet ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Kinematikanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Der Kern der Erfindung besteht mithin dann, an einem der zueinander beweglich angeordneten Bauelemente die Wickel- und Führungseinrichtung für die Kabelanordnung vorzusehen, von der bei Bedarf eine zusätzliche Länge an Kabel abgezogen wird bzw. in umgekehrter Weise bei Nachlassen eines auf die Kabelanordnung wirkenden Zugs eine nicht erforderliche Kabellänge aufgenommen wird. Auf der Wickel- und Führungseinrichtung wird also eine für einen etwaigen Längenausgleich erforderliche Überlänge vorgehalten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Kinematikanordnung nach der Erfindung umfasst die Wickel- und Führungseinrichtung einen Zapfen, der von der Kabelanordnung mindestens einmal umschlagen ist und der quer zur Erstreckung der Kabelanordnung ausgerichtet ist. Insbesondere umgreift die Kabelanordnung den Zapfen derart, dass bei Nachführen der Überlänge für einen Längenausgleich die von der Kabelanordnung gebildete, den Zapfen umgreifende Schlinge zusammengezogen wird, und zwar maximal soweit, bis sie eng an dem Zapfen anliegt. Hingegen umgreift die Schlinge im entlasteten Zustand der Kabelanordnung den Zapfen lose, d. h. die Schlinge der Kabelanordnung ist mit Radialspiel auf dem Zapfen angeordnet. Durch den Zapfen, der von der Kabelanordnung umgriffen ist, kann gewährleistet werden, dass eine Bewegung der Kabelanordnung stets im Bereich des Zapfens, d. h. in einem definierten Bereich, erfolgt, wodurch eine zuverlässige Führung der Kabelanordnung gewährleistet wird.
Damit die Kabelanordnung bzw. die Schlinge der Kabelanordnung nicht von dem Zapfen rutscht, ist der Zapfen bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Kinematikanordnung nach der Erfindung mit einer stirnseitigen Endplatte versehen.
Damit die Kabelanordnung im Bereich des Zapfens nicht in radialer Richtung ausbricht, ist an der Endplatte vorzugsweise eine Radialplatte angeformt, die die Kabelanordnung bezogen auf die Achse des Zapfens in radialer Richtung stützt.
Eine besonders kostengünstige Ausführungsform besteht darin, dass der Zapfen von einem im Querschnitt im Wesentlichen T-förmigen Bauteil gebildet ist, das insbesondere ein Kunststoffformteil ist.
Zur Anbindung des im Querschnitt T-förmigen Bauteils an eines der Bauelemente weist dieses vorzugsweise eine Lagerausnehmung für einen Lagerzapfen auf, der an einem der beiden Bauelemente ausgebildet ist.
Zur drehfesten Anbindung des T-förmigen Bauteils an den Lagerzapfen kann es zweckmäßig sein, dass die axiale Lagerausnehmung eine Innenverzahnung aufweist, die mit einer Außenverzahnung des Lagerzapfens in Eingriff steht.
Grundsätzlich kann es sich bei der Kinematikanordnung nach der Erfindung um eine beliebige, bewegliche Baugruppe eines Kraftfahrzeugs handeln. Insbesondere stellt die Kinematikanordnung nach der Erfindung aber ein öffenbares Dach bzw. ein Verdeck eines Cabriolet-Fahrzeugs dar. In letzterem Fall ist das erste Bauelement ein erster Lenker eines Verdeckgestänges und das zweite Bauelement ein zweiter Lenker des Verdeckgestänges, wobei die Kabelanordnung entlang der beiden Lenker geführt ist und die Achse der Wickel- und Führungsanordnung im Wesentlichen parallel zu einer Schwenkachse zwischen den beiden Lenkern ist. Die Wickel- und Führungsanordnung ist auch vorzugsweise im Bereich bzw. nahe an der Schwenkachse angeordnet, um eine Überlänge dort bereitzustellen, wo eine Umlenkung und damit eine Bewegung der Kabelanordnung stattfindet.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Kinematikanordnung nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Ein Ausführungsbeispiel einer Kinematikanordnung nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine Seitenansicht eines Verdeckgestänges eines Cabriolet-Verdecks;
2 eine vergrößerte Darstellung eines Bereiches II in 1, der eine Wickel- und Führungseinrichtung für eine Kabelanordnung aufweist;
3 einen Schnitt durch die Wickel- und Führungseinrichtung entlang der Linie III-III in 1; und
4 eine perspektivische Ansicht eines Kunststoffformteils der Wickel- und Führungseinrichtung.
In 1 ist ein Verdeckgestänge 10 eines als Festdach bzw. als RHT (retractable hard top) ausgebildeten Verdecks eines ansonsten nicht näher dargestellten Cabriolet-Fahrzeugs gezeigt. Mittels des Verdeckgestänges 10, an dem starre Dachsegmente gelagert sind, kann das Verdeck zwischen einer einen Fahrzeuginnenraum überdeckenden Schließstellung und einer den Fahrzeuginnenraum nach oben freigebenden Öffnungsstellung verstellt werden.
Das Verdeckgestänge 10 umfasst bezogen auf eine vertikale Fahrzeuglängsmittelebene beidseits jeweils einen Hauptlenker 12, der an einem nicht näher dargestellten, fahrzeugfesten Hauptlager schwenkbar gelagert ist. An den Hauptlenker 12 ist über ein eine Schwenkachse bildendes Gelenk 14 ein Lenker 16 angelenkt, der einen Dachseitenholm des Verdecks darstellt und dessen vorderes, dem Gelenk 14 abgewandtes Ende 18 in der Schließstellung des Verdecks an einen vorderen Windlauf des Fahrzeugs angrenzt, der von einem oberen Windschutzscheibenrahmenquerholm gebildet ist.
An den Lenker 16 ist eines der nicht näher dargestellten stammen Dachsegmente angebunden, das in der Schließstellung des Verdecks mit seinem vorderen Rand ebenfalls an den vorderen Windlauf grenzt. Im Bereich des vorderen Randes dieses Dachsegments ist ein Verschluss ausgebildet, mittels dessen das Verdeck an dem vorderen Windlauf gesichert werden kann. Der Verschluss wird mittels eines Elektromotors betätigt. Des Weiteren sind Sensoren vorgesehen, die den Betriebszustand des Verschlusses ermitteln können. Zur Anbindung des Elektromotors und der Sensoren an eine Verdecksteuerung ist eine einen Kabelbaum bildende Kabelanordnung 20 vorgesehen, die entlang dem Lenker 16 und entlang dem Hauptlenker 12 geführt ist und an diesen mittels Kabelbindern 22 befestigt ist.
An dem Hauptlenker 12 ist in einem von dem Hauptlager beabstandeten und nahe an dem Gelenk 14 liegenden Bereich eine Wickel- und Führungseinrichtung 24 für die Kabelanordnung 20 ausgebildet. Die Wickel- und Führungseinrichtung 24 umfasst ein pilzförmiges bzw. im Querschnitt im Wesentlichen T-förmiges Kunststoffformteil 26, das in 4 in Alleinstellung dargestellt ist und das einen Zapfen 28 bildet, der eine axiale Lagerausnehmung 30 mit einer Innenverzahnung aufweist, die mit einer Außenverzahnung eines Lagerzapfens 32 in Eingriff steht, der von dem Hauptlenker 12 in Fahrzeugquerrichtung vorsteht. Das Kunststoffformteil 26 ist mittels einer Mutter 34 auf dem Lagerzapfen 32 gesichert. An der dem Hauptlenker abgewandten Stirnseite ist der Zapfen 28 des Kunststoffformteils 26 von einer Endplatte 38 begrenzt. Die Achse des Zapfens 28 ist zumindest annähernd parallel zur Schwenkachse ausgerichtet, die durch das Gelenk 14 zwischen dem Lenker 16 und dem Hauptlenker 12 gebildet ist.
Wie insbesondere den 2 und 3 zu entnehmen ist, ist die Kabelanordnung 20 in Form von einer Schlinge um den Zapfen 28 geführt, und zwar derart, dass, wie 3 zu entnehmen ist, die Kabelanordnung 20 gegenüber dem einen Wickelkörper bildenden Zapfen 28 radial beabstandet ist. Bei einem Zug auf die Kabelanordnung 20, die bei einem Verschwenken des Lenkers 16 gegenüber dem Hauptlenker 12 auftritt, kann sich damit die von der Kabelanordnung 20 gebildete Schlinge zusammenziehen, wodurch Kabel nachgeführt wird und ein Längenausgleich durch den von dem Zapfen 28 abgezogenen Kabelanordnungsvorrat bzw. Längenausgleichsvorrat erfolgt. Bei einem Verschwenken des Lenkers 16 gegenüber dem Hauptlenker 12 in umgekehrter Richtung weitet sich hingegen die von der Kabelanordnung 20 gebildete und den Zapfen 28 des Kunststoffformteils 26 umgreifende Schlinge durch die Eigenspannung der Kabelanordnung 20 wieder auf. Die Aufweitung der Schlinge ist durch eine Radialplatte 36 begrenzt, die von der Endplatte 38 des Kunststoffformteils 26 in Richtung des Hauptlenkers 12 vorsteht und die Kabelanordnung 20 bezogen auf die Achse des Zapfens 28 des Kunststoffformteils 26 in radialer Richtung stützt bzw. hält. Die Endplatte 38 gewährleistet ebenfalls, dass die Kabelanordnung 20 auf dem Zapfen 28 gehalten wird.
Die Wickel- und Führungseinrichtung 24 ermöglicht ein Bereitstellen einer definierten Überlänge der Kabelanordnung, um bei einem Verschwenken des Lenkers 16 gegenüber dem Hauptlenker 12 einen aufgrund der wirkenden Zugkräfte erforderlichen Längenausgleich vornehmen zu können. Durch die Wickel- und Führungseinrichtung 24 wird eine kostengünstige und sichere Verlegung der Kabelanordnung 20 gewährleistet.
Bezugszeichenliste

10: Verdeckgestänge
12: Hauptlenker
14: Gelenk
16: Lenker
18: Ende
20: Kabelanordnung
22: Kabelbinder
24: Wickel- und Führungseinrichtung
26: Kunststoffformteil
28: Zapfen
30: Lagerausnehmung
32: Lagerzapfen
34: Mutter
36: Radialplatte
38: Endplatte

Claims

Kinematikanordnung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein erstes Bauelement (12) und ein zweites Bauelement (16), das gegenüber dem ersten Bauelement (12) beweglich angeordnet ist, sowie eine Kabelanordnung (20), die entlang dem ersten Bauelement (12) und entlang dem zweiten Bauelement (16) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Bauelement (12) und/oder an dem zweiten Bauelement (16) eine Wickel- und Führungseinrichtung (24) für die Kabelanordnung (20) angeordnet ist, wobei auf der Wickel- und Führungseinrichtung (24) ein bei der Bewegung des zweiten Bauelements (16) gegenüber dem ersten Bauelement (12) nachführbarer Längenausgleichsvorrat der Kabelanordnung (20) angeordnet ist.
Kinematikanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickel- und Führungseinrichtung (24) einen Zapfen (28) umfasst, der von der Kabelanordnung (20) mindestens einmal umschlagen ist und der quer zur Erstreckung der Kabelanordnung (20) ausgerichtet ist.
Kinematikanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (28) mit einer stirnseitigen Endplatte (38) versehen ist, die die Kabelanordnung (20) auf dem Zapfen (28) sichert.
Kinematikanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Endplatte (38) eine Radialplatte (36) umfasst, die die Kabelanordnung (20) bezogen auf die Achse des Zapfens (28) in radialer Richtung stützt.
Kinematikanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (28) von einem im Querschnitt im Wesentlichen T-förmigen Bauteil gebildet ist, das insbesondere ein Kunststoffformteil (26) ist.
Kinematikanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das im Querschnitt zumindest annährend T-förmige Bauteil eine axiale Lagerausnehmung (30) für einen Lagerzapfen (32) aufweist, der an einem der beiden Bauelemente (12) ausgebildet ist.
Kinematikanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Lagerausnehmung (30) eine Innenverzahnung aufweist, die mit einer Außenverzahnung des Lagerzapfens (32) in Eingriff steht.
Kinematikanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein öffenbares Dach und insbesondere ein Cabrioletverdeck ist.
Kinematikanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauelement ein erster Lenker (12) eines Verdeckgestänges (10) und das zweite Bauelement ein zweiter Lenker (16) des Verdeckgestänges (10) ist und die Kabelanordnung (20) entlang der beiden Lenker (12, 16) geführt ist, wobei die Achse der Wickel- und Führungsanordnung (24) im Wesentlichen parallel zu einer Schwenkachse zwischen den beiden Lenkern (12, 16) ausgerichtet ist.