DE102011122673A1 - Power transmission device for co-operating with displaceable soft top roof of cabriolet vehicle, has kinematic unit co-operating coupling elements with spring mechanism for attenuation and/or acceleration of movement of kinematic unit - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer mit einer Kinematikeinrichtung zusammenwirkenden Kraftübertragungseinrichtung nach der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.The invention relates to a power transmission device for a motor vehicle with a cooperating with a kinematics power transmission device according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.
Aus der Praxis sind beispielsweise Cabriolet-Fahrzeuge bekannt, welche mit einem zur Überführung eines Verdecks zwischen einer einen Fahrgastraum abdeckenden und einer den Fahrgastraum freigebenden Position vorgesehenen Verdeckgestänge ausgebildet sind. Zur Reduzierung von Betätigungskräften bei manuellen Verdecken oder um kleinere Verdeckantriebe bei automatisierten Verdeck einsetzten zu können, ist es bekannt, Gasdruckfedern oder manuelle Federn, wie beispielsweise Stahlfedern, an das Verdeckgestänge anzubinden.From practice, for example, convertible vehicles are known, which are provided with a for the transfer of a top between a passenger compartment covering and a passenger compartment releasing position provided convertible top linkage. To reduce operating forces in manual cover or to use smaller convertible top drives in automated hood, it is known to connect gas springs or manual springs, such as steel springs, to the hood frame.
Allerdings weisen diese Federn ein relativ hohes Gewicht auf und sind teilweise teuer.However, these springs have a relatively high weight and are sometimes expensive.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftübertragungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Reduzierung von Betätigungskräften für eine Kinematikeinrichtung zu schaffen, welche leicht und kostengünstig ausbildbar ist.It is an object of the present invention to provide a power transmission device for a motor vehicle for reducing actuating forces for a kinematic device, which can be formed easily and inexpensively.
Diese Aufgabe wird mit einer Kraftübertragungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelost.This object is achieved with a power transmission device for a motor vehicle according to the features of claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen einer Kraftübertragungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous developments of a power transmission device for a motor vehicle according to the invention will become apparent from the dependent claims.
Es wird somit eine Kraftübertragungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer mit einer Kinematikeinrichtung zusammenwirkenden Kraftübertragungseinrichtung vorgeschlagen, welche während einer Bewegung der Kinematikeinrichtung mit der Kinematikeinrichtung in Eingriff steht, und zumindest ereichsweise dämpfend und/oder beschleunigend auf die Kinematikeinrichtung wirkt.Thus, a power transmission device for a motor vehicle with a force transmission device interacting with a kinematic device is proposed, which engages with the kinematics device during a movement of the kinematic device and acts on the kinematics device at least in a manner that absorbs and / or accelerates.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Kraftübertragungseinrichtung mit wenigstens einer in einem Gehäuse angeordneten klotzförmigen Federeinrichtung aus Kunststoff und/oder Kunstharz ausgebildet ist, wobei ein mit der Kinematikeinrichtung zusammenwirkendes Koppelelement mit der wenigstens einen Federeinrichtung der Kraftübertragungseinrichtung zur Dämpfung und/oder Beschleunigung einer Bewegung der Kinematikeinrichtung zusammenwirkt.According to the invention it is provided that the power transmission device is formed with at least one arranged in a housing block-shaped spring device made of plastic and / or synthetic resin, wherein cooperating with the kinematics coupling element cooperates with the at least one spring means of the power transmission device for damping and / or acceleration of movement of the kinematic device ,
Mit einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung sind Betätigungskräfte von Kinematikeinrichtungen bei Kraftfahrzeugen auf einfache Weise reduzierbar, wobei die Kraftübertragungsvorrichtung vorteilhafterweise leicht und kostengünstig ausgebildet ist.With a power transmission device according to the invention actuating forces of kinematics devices in motor vehicles can be reduced in a simple manner, wherein the power transmission device is advantageously formed easily and inexpensively.
Eine erfindungsgemäße Kraftübertragungsvorrichtung ist beispielsweise zur Unterstützung bzw. Dämpfung und/oder Beschleunigung einer Bewegung eines Heckdeckels, eines Verdeckkastendeckels, eines Stoffhaltebügels oder einer gesamten Verdeckbewegung bei Kraftfahrzeugen einsetzbar. Mit der erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung können somit insbesondere die Betätigungskräfte von manuellen, halbautomatischen und automatischen Verdecken bei Cabriolet-Fahrzeug, welche sowohl als Soft-Top-Verdecke als auch als Hard-Top-Verdecke ausgebildet sein können, reduziert werden.A power transmission device according to the invention can be used, for example, for supporting or damping and / or accelerating a movement of a trunk lid, a top compartment lid, a fabric support bracket or an entire top movement in motor vehicles. With the power transmission device according to the invention can thus in particular the actuating forces of manual, semi-automatic and automatic cover in convertible vehicle, which may be designed both as soft-top tops and as hard-top covers, are reduced.
Die wenigstens eine Federeinrichtung wirkt insbesondere während eines gesamten Bewegungsablaufs der Kinematikeinrichtung mit der Kraftübertragungseinrichtung zusammen, so dass eine Dämpfung bzw. Beschleunigung der Bewegung der insbesondere mit einer Antriebseinrichtung betreibbaren Kinematikeinrichtung nahezu den gesamten Bewegungsablauf der Kinematikeinrichtung umfassen kann.The at least one spring device cooperates in particular with the power transmission device during an entire movement sequence of the kinematics device, so that damping or acceleration of the movement of the kinematics device, which can be operated in particular by a drive device, can comprise almost the entire movement sequence of the kinematics device.
Mittels der Kraftübertragungseinrichtung ist eine zur Betätigung der Kinematikeinrichtung erforderliche Kraft reduzierbar und/oder erhöhbar, wobei hierdurch eine Bewegung der Kinematikeinrichtung gedämpft bzw. beschleunigt wird.By means of the force transmission device, a force required to actuate the kinematics device can be reduced and / or increased, whereby a movement of the kinematics device is damped or accelerated.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung ist wenigstens eine Federeinrichtung der Kraftübertragungseinrichtung mit einer Duroplaste ausgebildet. Duroplasten können hinsichtlich ihrer Materialeigenschaften gut auf gewünschte Federeigenschaften eingestellt werden, um eine gewünschte Dämpfung und/oder Beschleunigung der Bewegung der Kinematikeinrichtung einzustellen.In an advantageous embodiment of a power transmission device according to the invention, at least one spring device of the power transmission device is formed with a thermoset. Thermosets can be well adjusted in terms of their material properties to desired spring properties to set a desired damping and / or acceleration of the movement of the kinematic device.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn wenigstens eine Federeinrichtung der Kraftübertragungseinrichtung mit Polyurethan ausgebildet. Eine derartige Kraftübertragungsvorrichtung ist besonders leicht und kostengünstig ausbildbar und hinsichtlich ihrer Materialeigenschaften an die gewünschten Anforderungen anpassbar.It is particularly advantageous if at least one spring device of the power transmission device is formed with polyurethane. Such a power transmission device is particularly easy and inexpensive formable and adaptable in terms of their material properties to the desired requirements.
Bei einer einfachen Ausführung der Erfindung wirkt das Koppelelement derart mit der wenigstens einen Federeinrichtung zusammen, dass eine Bewegung der Kinematikeinrichtung durch die wenigstens eine Federeinrichtung zumindest bereichsweise in eine Richtung gedämpft und zumindest bereichsweise in eine entgegengesetzte Richtung beschleunigt ist.In a simple embodiment of the invention, the coupling element cooperates with the at least one spring device such that a movement of the kinematics device is at least partially attenuated by the at least one spring device in one direction and at least partially accelerated in an opposite direction.
Eine Dämpfung der Bewegung der Kinematikeinrichtung ist dabei in Richtung einer Endlage der Kinematikeinrichtung möglich, wobei eine Bewegung der Kinematikeinrichtung aus der Endlage in Richtung der anderen Endlage zumindest zu Beginn der Bewegung von der Federeinrichtung unterstützt wird. An attenuation of the movement of the kinematic device is possible in the direction of an end position of the kinematic device, wherein a movement of the kinematic device from the end position in the direction of the other end position is supported at least at the beginning of the movement of the spring device.
Bei einer hierzu alternativen Ausführung der Erfindung wirkt das Koppelelement derart mit der wenigstens einen Federeinrichtung zusammen, dass eine Bewegung der Kinematikeinrichtung durch die wenigstens eine Federeinrichtung in beide Richtungen jeweils in einem Bereich gedämpft und in einem anderen Bereich beschleunigt ist. Hierdurch kann eine Bewegung der Kinematikeinrichtung in Richtung von beiden Endlagen gedämpft werden.In an alternative embodiment of the invention, the coupling element cooperates with the at least one spring device such that a movement of the kinematics device is damped by the at least one spring device in both directions in each case in one area and accelerated in another area. In this way, a movement of the kinematic device can be damped in the direction of both end positions.
Um eine besonders genau auf Rahmenbedingungen eingestellte Kraftübertragungsvorrichtung zu schaffen, ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Kraftübertragungseinrichtung eine Federeinrichtung mit mehreren Federelementen aufweist, welche unterschiedliche Materialeigenschaften aufweisen.In order to provide a power transmission device which is set particularly precisely to the conditions, in an advantageous development of the invention it is provided that the power transmission device has a spring device with a plurality of spring elements which have different material properties.
Zu dem gleichen Zweck kann die Kraftübertragungsvorrichtung alternativ oder zusätzlich derart ausgebildet sein, dass wenigstens ein Federelement der Federeinrichtung inhomogen, insbesondere mit Bereichen mit sich unterscheidenden Materialeigenschaften und/oder mit Ausnehmungen, ausgebildet ist. Die Federeinrichtung kann beispielsweise Materialien mit verschiedenen Dichten aufweisen, wobei neben dem klotzförmigen Kunstharz- bzw. Kunststoffelement auch andere Materialien zum Einsatz kommen können.For the same purpose, the power transmission device may alternatively or additionally be designed such that at least one spring element of the spring device is formed inhomogeneous, in particular with regions with differing material properties and / or with recesses. The spring device may, for example, have materials with different densities, it being possible for other materials to be used in addition to the block-shaped synthetic resin or plastic element.
Bei einer konstruktiv einfachen Ausführung einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung mit welcher gute Dämpfungs- und Beschleunigungseigenschaften umsetzbar sind, ist beidseits des Koppelelements jeweils wenigstens ein Federelement der Federeinrichtung in dem Gehäuse angeordnet.In a structurally simple embodiment of a force transmission device according to the invention with which good damping and acceleration properties can be implemented, on both sides of the coupling element in each case at least one spring element of the spring device is arranged in the housing.
Ein einfaches Zusammenwirken des Koppelelements mit der Kraftübertragungseinrichtung wird bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung dadurch ermöglicht, dass das Koppelelement bei einer Bewegung der Kinematikeinrichtung eine rotatorische Bewegung um einen Drehpunkt durchführt.A simple interaction of the coupling element with the power transmission device is made possible in an advantageous embodiment of the invention in that the coupling element during a movement of the kinematic device performs a rotational movement about a pivot point.
Der Drehpunkt des Koppelelements kann dabei innerhalb oder außerhalb der wenigstens einen klotzförmigen Federeinrichtung bzw. des Gehäuses angeordnet sein.The fulcrum of the coupling element can be arranged inside or outside of the at least one block-shaped spring device or the housing.
Es können verschiedene Formen des Koppelelements zum Einsatz kommen. Insbesondere ist das Koppelelement balkenförmig oder flügelförmig ausgebildet und erstreckt sich in radialer Richtung zu dem Drehpunkt. Je breiter ein Anbindungsbereich des Koppelelements und einer den Drehpunkt umgebenden Materialanhäufung ist, desto größere Kräfte können über das Koppelelement übertragen werden. Bei einem innerhalb der Federeinrichtung angeordneten Koppelelemente kann sich dieses auch in mehrere Richtungen, insbesondere radial zu dem Drehpunkt, erstrecken.Various forms of the coupling element can be used. In particular, the coupling element is bar-shaped or wing-shaped and extends in the radial direction to the pivot point. The wider a connection region of the coupling element and a material accumulation surrounding the fulcrum, the greater forces can be transmitted via the coupling element. In the case of a coupling element arranged inside the spring device, this can also extend in several directions, in particular radially to the pivot point.
Das Koppelelement wirkt bei einer einfachen Ausführung der Erfindung in einem im Wesentlichen rechteckigen Gehäuse mit wenigstens einer quaderförmigen Federeinrichtung zusammen.The coupling element cooperates in a simple embodiment of the invention in a substantially rectangular housing with at least one cuboid spring device.
Bei einer hierzu alternativen Ausführung, welche hinsichtlich des benötigten Platzbedarf und der Anordnung des Koppelelements in dem Gehäuse vorteilhaft ist, wirkt das Koppelelement in einem kreisförmigen Gehäuse mit wenigstens einem kreissegmentförmigen Federelement der Federeinrichtung zusammen.In an alternative embodiment, which is advantageous in terms of the space required and the arrangement of the coupling element in the housing, the coupling element cooperates in a circular housing with at least one circular segment-shaped spring element of the spring device.
Bei einer vorteilhaften Ausführung einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung führt das Koppelelement bei einer Bewegung der Kinematikeinrichtung eine translatorische Bewegung durch.In an advantageous embodiment of a power transmission device according to the invention, the coupling element performs a translational movement during a movement of the kinematics device.
In konstruktiv einfacher Weise umgesetzt ist die translatorische Bewegung des Koppelelementes bei einer Weiterbildung der Erfindung, bei welcher das Gehäuse der Kraftübertragungsvorrichtung als eine Zylinderwand ausgebildet ist, wobei zumindest auf einer Seite des als Kolben ausgebildeten Koppelelements, insbesondere auf beiden Seiten des Kolbens, wenigstens ein Federelement der Federeinrichtung angeordnet ist. Eine Anbindung einer derartigen Kraftübertragungsvorrichtung an die Kinematikeinrichtung kann im Wesentlichen vergleichbar zur Anbindung von bekannten Gasdruckfedern an eine Kinematikeinrichtung ausgebildet sein.Implemented in a structurally simple manner is the translational movement of the coupling element in a development of the invention, wherein the housing of the power transmission device is designed as a cylinder wall, wherein at least on one side of the piston formed as a coupling element, in particular on both sides of the piston, at least one spring element the spring device is arranged. A connection of such a power transmission device to the kinematic device can be designed substantially comparable to the connection of known gas springs to a kinematic device.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung und der Beschreibung.Further advantages and advantageous embodiments of the invention will become apparent from the drawing and the description.
Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die im nachfolgenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gegenstandes angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf.Both the features specified in the claims and the features specified in the following embodiment of the subject invention are each suitable alone or in any combination with each other to further develop the subject invention. The respective feature combinations represent no limitation with respect to the development of the subject matter according to the invention, but essentially have only an exemplary character.
Nachfolgend sind vorteilhafte Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.Below are advantageous embodiments of an inventive Power transmission device for a motor vehicle described in principle with reference to the drawing.
Es zeigt:It shows:
In
Das Verdeck
Zur Überführung des Verdecks
Zur Dämpfung bzw. Beschleunigung einer Bewegung des Hauptlenkers
Die Kraftübertragungseinrichtung
Das Gehäuse
In der
Die Federeinrichtung
Neben einer sehr kurzen Verdecköffnungs- bzw. schließzeit sind die Kosten für den Antrieb dabei sehr gering. Insbesondere in Kombination mit einem hydraulischen Verdeckantrieb ist eine derartige Kraftübertragungsvorrichtung besonders temperaturunabhängig, da sie lediglich einen geringen Kraftabfall bei Kälte aufweist, welcher vorteilhafterweise durch eine bei geringen Temperaturen erhöhte Zähflüssigkeit einer Hydraulikflüssigkeit ausgeglichen wird. Umgekehrtes gilt bei hohen Temperaturen.In addition to a very short top opening or closing time, the costs for the drive are very low. In particular, in combination with a hydraulic convertible top drive such a power transmission device is particularly temperature independent, since it has only a small drop in force in the cold, which advantageously by a at low temperatures increased viscosity of a hydraulic fluid is compensated. The reverse applies at high temperatures.
Das mit Polyurethan ausgebildete Federelement
Das Koppelelement
Hierbei wird das Koppelelement
Je weiter das Koppelelement
Bei Erreichen einer Endlage des Koppelelements
Eine zur Betätigung des Verdecks
In der vorliegenden Ausführung vollzieht das Koppelelement
Alternativ zu der beschriebenen Ausführung kann es auch vorgesehen sein, dass das Koppelelement bei sich in einer Endposition befindlichem Verdeck in der neutralen Position befindet, so dass in dieser Position keine Kraft von dem Federelement auf das Koppelelement wirkt.As an alternative to the described embodiment, it can also be provided that the coupling element is in the neutral position in the case of a top located in an end position, so that in this position no force acts from the spring element on the coupling element.
In
Der Drehpunkt
Durch die vorliegende Ausführung können auch größere Drehwinkel um den Drehpunkt
Die Funktion der Kraftübertragungseinrichtung
Das Federelement kann in einer hierzu alternativen Ausführung auch rund und insbesondere konzentrisch zu dem Drehpunkt angeordnet sein. Auch können mehrere Federelemente in dem Gehäuse angeordnet sein.The spring element can also be arranged in an alternative embodiment, round and in particular concentric to the pivot point. Also, a plurality of spring elements may be arranged in the housing.
In
Die Kraftübertragungseinrichtung
Das Gegenlager
Je nach Stellung des Rotors
Bei der in der
Die Federelemente
Das Federelement
Bei der in der
Durch diese Maßnahme kann eine Federrate des Federelements
Alternativ zu der Ausbildung des Federelements
Da sich das Funktionsprinzip der Kraftübertragungseinrichtungen
Neben dem Zusammenwirken der jeweiligen Kraftübertragungseinrichtung
Auch können neben den beschriebenen Ausführungen mit jeweils mit einem Drehpunkt
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2011
- 2011-12-30 DE DE201110122673 patent/DE102011122673A1/en not_active Withdrawn
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