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Die Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung eines Cabriolet-Verdecks mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie ein Verdeck eines Cabriolet-Fahrzeugs mit einer derartigen Verschlussvorrichtung.
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Eine Verschlussvorrichtung eines Cabriolet-Verdecks ist aus der Druckschrift
DE 10 2010 044 702 A1 bekannt und dient zum Festlegen eines starren Dachelements, das ein Frontspriegel eines Faltverdecks oder ein starres Dachsegment eines Klappdachs bzw. RHT (Retractable Hard Top) sein kann, an einem vorderen Windlauf des betreffenden Fahrzeugs. Diese Verschlussvorrichtung umfasst einen Verschlussträger, der als Gehäuse dient und der mit dem starren Dachelement verbunden werden kann. Ein Verschlusshaken ist um einen in dem Verschlussträger verfahrbaren Lagerzapfen verschwenkbar. Der Verschlusshaken hat einen Hakenabschnitt, der zwischen einer abgesenkten Freigabestellung und einer angehobenen Sperrstellung verstellbar ist, in der der Hakenabschnitt mit einem korrespondierenden Verschlusselement in Eingriff steht, das an dem vorderen Windlauf ausgebildet ist. Zum Verstellen des Verschlusshakens weist die Verschlussvorrichtung eine Antriebseinrichtung auf, mittels der der Lagerzapfen verfahrbar ist, so dass eine Verstellbewegung in den Verschlusshaken eingeleitet wird. Das von einem Antriebsmotor ausgeübte Antriebsmoment wird über eine Lenkeranordnung der Antriebseinrichtung auf einen Kreuzkopf übertragen, an dem der Lagerzapfen des Verschlusshakens gelagert ist und der in entsprechenden Führungsbahnen des Verschlussträgers verfahrbar ist. Bei dieser Verschlussvorrichtung ist die Stellung des Verschlusshakens gegenüber dem Verschlussträger nicht immer eindeutig definiert. Vielmehr ist der Verschlusshaken in Querrichtung bewegbar, da er sich um eine sich in Hochrichtung erstreckende Achse des Kreuzkopfes drehen lässt.
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Zudem wird zum Halten des Verschlusshakens ein Magnet eingesetzt, der den Verschlusshaken gegen eine Gleitfläche zieht. Auch ist die Antriebseinrichtung aufwändig ausgelegt, da der Kreuzkopf sowohl oben als auch unten mit einer Antriebslenkeranordnung verbunden ist. Dies geht zu Lasten der Bauhöhe, zu Lasten des Gewichts und schlägt sich auch in den Herstellungskosten der Verschlussvorrichtung nieder. Ferner kann bei dieser Verschlussvorrichtung nur eine Zuziehkraft aufgebaut werden, die sich zwischen dem Lagerzapfen und dem Hakenabschnitt erstreckt. Eine Kraftkomponente, die senkrecht zu dieser Richtung steht, kann nicht aufgebaut werden.
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Aus der Druckschrift
US 5 058 939 A ist eine Verschlussvorrichtung eines Cabriolet-Verdecks bekannt, welche eine Montagebasis bzw. einen Verschlussträger und einen Verschlusshaken umfasst. Der Verschlusshaken ist gegenüber dem Verschlussträger zum Verstellen zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung translatorisch und rotatorisch verlagerbar. Eine Antriebseinrichtung für den Verschlusshaken umfasst in Form von Zahnrädern eines Getriebes Antriebsräder, die von einem Antriebsmotor angetrieben sind und die einen auf einer Spindel verfahrbaren Schlitten antreiben. Der Schlitten ist über eine aus zwei Lenkern bestehende Antriebslenkeranordnung und mit einem Antriebsabschnitt des Verschlusshakens verbunden. Beim Verfahren des Schlittens erfährt der Verschlusshaken durch ein Gleiten auf einer Führungsfläche eines Lagerblocks eine Schwenkbewegung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschlussvorrichtung der einleitend genannten Art mit einer optimierten Antriebseinrichtung zu schaffen.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Verschlussvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird mithin vorgeschlagen, dass der Schlitten über eine Zuglenkeranordnung mit einem Antriebsende des Verschlusshakens verbunden ist. Die Zuglenkeranordnung ist also zwischen dem Verschlusshaken und dem Schlitten angeordnet, so dass ein Moment in den Verschlusshaken eingeleitet werden kann, das dessen Hakenende beim Verstellen aus einer Freigabestellung in eine Schließstellung nach oben drückt. Die Zuglenkeranordnung kann den Verschlusshaken auch in Querrichtung halten, so dass dieser keine Bewegungsfreiheit in Fahrzeugquerrichtung hat. Der Schlitten, der zweckmäßigerweise in einer Führungsschiene des Verschlussträgers geführt ist, hat nur einen Freiheitsgrad, der der Bewegung in der Führungsschiene entspricht.
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Bei der Verschlussvorrichtung nach der Erfindung ist der Verschlusshaken über einen Zapfen an dem Schlitten gelagert. Dadurch ist mit dem Schlitten, der Zuglenkeranordnung und dem Verschlusshaken eine Mehrgelenkanordnung realisiert, die die Verstellbewegung des Verschlusshakens führt.
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Der Zapfen, über den der Verschlusshaken an dem Schlitten gelagert ist, kann in ein Langloch eingreifen. Das Langloch ist zweckmäßigerweise an dem Verschlusshaken ausgebildet. Denkbar ist es natürlich auch, den Zapfen an dem Verschlusshaken zu fixieren und das Langloch an dem Schlitten auszuformen. Die Schwenkachse des Verschlusshakens wandert bei dessen Verstellen in dem Langloch.
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Anstelle der Langloch-/Zapfen-Verbindung könnte alternativ ein zusätzlicher Lenker zwischen dem Schlitten und dem Verschlusshaken vorgesehen sein.
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Bei einer konstruktiv einfach umsetzbaren Ausführungsform der Verschlussvorrichtung nach der Erfindung ist die Zuglenkeranordnung aus einem Lenker oder einem Lenkerpaar gebildet, der bzw. das über einen ersten Gelenkpunkt an dem Verschlusshaken und über einen zweiten Gelenkpunkt an dem Schlitten gelagert ist. Die Zuglenkeranordnung besteht damit aus einem einzigen Zwischenhebel oder Zwischenhebelpaar, der bzw. das zwischen dem Verschlusshaken und dem Schlitten angeordnet ist.
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Um zu gewährleisten, dass der Verschlusshaken stets eine definierte Schwenkstellung gegenüber dem Verschlussträger einnimmt, kann der Verschlussträger eine Führungsbahn für ein Führungselement aufweisen, das an der Zuglenkeranordnung angeordnet ist. Das Führungselement könnte auch an dem Verschlusshaken selbst angeordnet sein. Beim Verfahren des Schlittens in dem Verschlussträger wird damit das an der Zuglenkeranordnung angeordnete Führungselement in der verschlussträgerfesten Führungsbahn verfahren, so dass in definierter Weise das Hakenende des Verschlusshakens beim Verstellen desselben aus der Freigabestellung in die Sperrstellung nach oben gezogen wird. In entsprechender Weise wird das Hakenende des Verschlusshakens beim Verstellen desselben aus der Sperrstellung in die Freigabestellung nach unten gedrückt.
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Um den Verschlusshaken insbesondere auch klapperfrei in dem Verschlussträger halten zu können, ist der Verschlusshaken vorzugsweise mittels einer Haltefeder in Richtung seiner Sperrstellung vorgespannt.
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Bei einer speziellen Ausführungsform der Verschlussvorrichtung nach der Erfindung wirkt die Haltefeder auf das dem Verschlusshaken zugeordnete Ende der Zuglenkeranordnung.
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Das Antriebsrad, das den Schlitten antreibt, kann insbesondere über eine Antriebslenkeranordnung mit dem Schlitten verbunden sein. Die Antriebslenkeranordnung kann in Verbindung mit dem Antriebsrad nach Art eines Kurbelantriebs ausgebildet sein und einen Koppellenker umfassen, der einerseits an das Antriebsrad und andererseits an den Schlitten angelenkt ist. Ein rotatorischer Antrieb des Antriebsrads führt zu einer translatorischen Verlagerung des Schlittens in oder an dem Verschlussträger.
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Das Antriebsrad kann einen Anschlag haben, der mit Endanschlägen des Verschlussträgers zusammenwirkt. Die Endanschläge definieren die Freigabestellung und die Sperrstellung des Verschlusshakens.
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Die Erfindung hat auch ein Verdeck eines Cabriolet-Fahrzeugs zum Gegenstand, umfassend eine Verschlussvorrichtung der vorstehend beschriebenen Art, mittels derer das Verdeck bzw. ein Verdeckelement an einem vorderen Windlauf des Fahrzeugs festgelegt werden kann. An dem vorderen Windlauf ist ein Verschlussgegenelement angeordnet, das zum Festlegen des Verdecks bzw. des Verdeckelements mit dem Haken- bzw. Greifende des Verschlusshakens zusammenwirkt. Das Verschlussgegenelement ist beispielsweise ein Bolzen, der von dem Verschlusshaken hintergriffen werden kann.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Ein Ausführungsbeispiel eines Verdecks mit einer Verschlussvorrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische Seitenansicht eines Cabriolet-Fahrzeugs mit einem Verdeck, das mittels einer Verschlussvorrichtung an einem vorderen Windlauf festgelegt ist;
- 2 eine perspektivische Draufsicht der Verschlussvorrichtung in deren Freigabestellung;
- 3 eine perspektivische Draufsicht der Verschlussvorrichtung in deren Sperrstellung;
- 4 eine 2 entsprechende Darstellung der Verschlussvorrichtung in deren Freigabestellung, jedoch unter Ausblendung eines Verschlussträgers;
- 5 eine 3 entsprechende Darstellung der Verschlussvorrichtung, jedoch in deren Sperrstellung und unter Ausblendung des Verschlussträgers;
- 6 eine Seitenansicht der Verschlussvorrichtung in deren Freigabestellung;
- 7 eine 6 entsprechende Seitenansicht der Verschlussvorrichtung in deren Sperrstellung;
- 8 einen Längsschnitt der Verschlussvorrichtung entlang der Linie VIII-VIII in 14 in deren Freigabestellung;
- 9 einen 8 entsprechenden Längsschnitt durch die Verschlussvorrichtung entlang der Linie IX-IX in 15, jedoch in deren Sperrstellung;
- 10 eine Seitenansicht der Verschlussvorrichtung in deren Freigabestellung, jedoch unter Ausblendung des Verschlussträgers;
- 11 eine 10 entsprechende Seitenansicht der Verschlussvorrichtung, jedoch in deren Sperrstellung;
- 12 einen weiteren Längsschnitt durch die Verschlussvorrichtung entlang der Linie XII-XII in 14, in deren Freigabestellung;
- 13 einen 12 entsprechenden Längsschnitt entlang der Linie XIII-XIII in 15, in deren Sperrstellung;
- 14 eine Draufsicht auf die Verschlussvorrichtung in deren Freigabestellung;
- 15 eine 14 entsprechende Ansicht, jedoch in der Sperrstellung der Verschlussvorrichtung;
- 16 eine Draufsicht der Verschlussvorrichtung in deren Freigabestellung unter Ausblendung des Verschlussträgers; und
- 17 eine 16 entsprechende Ansicht der Verschlussvorrichtung, jedoch in deren Sperrstellung.
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In 1 ist ein Cabriolet-Fahrzeug 10 dargestellt, das ein Faltverdeck 12 aufweist, welches zwischen einer einen Fahrzeuginnenraum überspannenden Schließstellung und einer den Fahrzeuginnenraum nach oben freigebenden Ablagestellung verstellbar ist. In der in 1 dargestellten Schließstellung ist das Faltverdeck 12 mit einem Frontspriegel 14 an einem vorderen Windlauf 16 des Fahrzeugs 10 festgelegt, der einen oberen, sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Rahmenschenkel eines Rahmens einer Windschutzscheibe 18 darstellt.
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Die Schließstellung des Faltverdecks 12 ist mittels einer Verschlussvorrichtung 20 gesichert, die an der Unterseite des Frontspriegels 14 angeordnet ist und in den 2 bis 17 in Alleinstellung dargestellt ist. In der gesicherten Stellung nimmt die Verschlussvorrichtung 20 ihre Sperrstellung ein, wohingegen zum Verstellen des Faltverdecks 12 die Verschlussvorrichtung 20 in ihre Freigabestellung gebracht bzw. verstellt wird.
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Die Verschlussvorrichtung 20 umfasst einen Verschlussträger 22, welcher zur Fixierung an dem Frontspriegel Schraubenlöcher 24 aufweist und an dem die weiteren Bestandteile der Verschlussvorrichtung 20 gelagert bzw. befestigt sind und diese zumindest teilweise aufnimmt. Der Verschlussträger 22, der einen Deckel und einen Boden hat, bildet also ein Gehäuse der Verschlussvorrichtung 20.
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Zum Eingriff mit einem Verschlussbolzen 26, der an dem vorderen Windlauf 16 des Fahrzeugaufbaus angeordnet ist und der in den 7, 9 und 11 dargestellt ist, umfasst die Verschlussvorrichtung 20 einen Verschlusshaken 28. Dieser hat einen vorderen Hakenabschnitt 30, welcher in der Sperrstellung den Verschlussbolzen 26 des vorderen Windlaufs 16 hintergreift, und einen hinteren Lagerabschnitt 32, in dem ein Langloch 34 ausgebildet ist (vgl. 12 und 13).
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Zum Antrieb ist der Verschlusshaken 28 mit einem Schlitten 36 verbunden, der bezogen auf eine vertikale Verschlusshakenlängsmittelebene beidseits jeweils zwei Gleitfüße 38 aufweist, die in einer Führungsbahn 40 des Verschlussträgers 22 geführt sind.
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Der Schlitten 36 hat zwei seitliche Wangen 42, zwischen denen der hintere Lagerabschnitt 32 des Verschlusshakens 28 angeordnet ist und die über einen Zapfen 44 miteinander verbunden sind, der das Langloch 34 des Verschlusshakens 28 durchgreift.
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Zwischen dem Schlitten 36 und dem Verschlusshaken 28 ist eine Zuglenkeranordnung 46 angeordnet, die aus zwei Zuglenkern 48 und 49 gebildet ist, zwischen denen ein vorderes Ende des Schlittens 36 und der hintere Lagerabschnitt 32 und ein Antriebsabschnitt 84 des Verschlusshakens 28 angeordnet sind. Die Zuglenker 48 und 49 sind jeweils über einen hinteren Gelenkpunkt 50, der von einem Bolzen gebildet ist, der den Schlitten 36 durchgreift, an dem Schlitten 36 angelenkt. An ihren vorderen Enden sind die Zuglenker 48 und 49 über einen durch einen Zapfen definierten Gelenkpunkt 52 an den Antriebsabschnitt 84 des Verschlusshakens 28 angelenkt.
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Der Zuglenker 49 trägt an seiner Außenseite ein zapfenartiges Führungselement 54, das in einer Führungs- bzw. Kulissenbahn 56 geführt ist, die an der Innenseite des Verschlussträgers 22 angeordnet ist oder als separates Bauteil von dem Verschlussträger 22 aufgenommen ist. Die Führungsbahn 56 kann austauschbar ausgeführt sein, so dass sie modular an unterschiedliche Verdecksysteme angepasst werden kann. Sie legt eine obere und eine untere Verfahrkurvenbegrenzung fest.
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Um den Verschlusshaken 28 in Richtung seiner Sperrstellung vorzuspannen, weist die Verschlussvorrichtung 20 eine Schenkelfeder 58 auf, die auf einem Vorsprung 60 des Schlittens 36 aufliegt, der an dem Schlitten 36 ausgebildet ist, und mit einem Schenkel in eine Kerbe 62 des Schlittens 36 eingreift und mit einem zweiten Schenkel am bugseitigen Ende in etwa unterhalb des Gelenkpunkts 52 an dem Zuglenker 48 anliegt und diesen nach oben drückt.
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An der Unterseite des mehrteilig aufgebauten, gehäuseartigen Verschlussträgers 22 ist ein Antriebsmotor 64 angeordnet, der ein Antriebsritzel 66 antreibt. Das Antriebsritzel 66 steht mit einem Antriebsrad 68 in Eingriff, das um eine Achse A drehbar ist und über einen Winkel von etwa 120° bis 160° eine Verzahnung 70 hat, die mit der Verzahnung des Antriebsritzels 66 in Eingriff steht. Das Antriebsrad 68 hat ein Gelenkauge 72, über das ein Koppellenker 74 angelenkt ist, welcher mit seinem dem Antriebsrad 68 abgewandten Ende über ein Gelenk 76 an der Oberseite des Schlittens 36 angelenkt ist.
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Das Antriebsrad 68 trägt an seiner Oberseite einen Anschlagzapfen 78, der bei einer Drehung des Antriebsrads um die Achse A in einer Kulissenbahn 80 geführt ist, die bezüglich der Achse A einen konzentrischen Verlauf hat und an dem Gehäuse bzw. dem Verschlussträger 22 ausgeformt ist. Die Ränder der Kulissenbahn 80 in Umfangsrichtung bilden jeweils einen Gegenanschlag für den Anschlagzapfen 78, so dass einerseits die Freigabestellung des Verschlusshakens 28 (vgl. 14) und andererseits die Schließstellung des Verschlusshakens 28 definiert ist (vgl. 15).
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Die Betätigung der vorstehend beschriebenen Verschlussvorrichtung 20 erfolgt in nachfolgend beschriebener Weise.
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Ausgehend von der beispielsweise in 14 dargestellten Freigabestellung der Verschlussvorrichtung 20 wird der Antriebsmotor 64 derart betätigt, dass das Antriebsrad 68 bezogen auf die in den 14 bis 17 dargestellte Ausrichtung im Gegenuhrzeigersinn um die Achse A gedreht wird. Dadurch wird von dem Antriebsrad 68 über den Koppellenker 74 eine Schubkraft auf den Schlitten 36 ausgeübt, wodurch über die Zuglenker 48 eine Zugkraft auf den Verschlusshaken 28 ausgeübt wird. Der Verschlusshaken 28 wird damit durch einen stirnseitigen und unterseitigen Schlitz 82 in den Verschlussträger 22 gezogen und gleichzeitig bezogen auf die Orientierung in den 6 bis 13 im Uhrzeigersinn verschwenkt, und zwar um eine mit dem Zapfen 44 in dem Langloch wandernde Schwenkachse. Die Schwenkbewegung wird ausgelöst durch die Zugkraft der Zuglenker 48 und 49 auf den Antriebsabschnitt 84 des Verschlusshakens 28, in dem der Gelenkpunkt 52 ausgebildet ist und der gegenüber einer Verbindungslinie zwischen dem Lagerabschnitt 32 und dem Hakenabschnitt 30 des Verschlusshakens 28 versetzt ist. Zudem wird die Schwenkbewegung durch das Führungselement 54 gesteuert, die in der Führungsbahn 56 geführt ist.
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Beim Verstellen des Verschlusshakens greift der Hakenabschnitt 30 in eine an dem vorderen Windlauf 16 ausgebildete Aufnahme ein, so dass bei Kontakt mit dem Verschlussbolzen 26 auf den Frontspriegel 14 eine Gegenkraft wirkt, die diesen nach unten zieht. Dies ist hilfreich, da der Frontspriegel 14 in der Regel bedingt durch äußere Krafteinflüsse das Bestreben hat, eine höhere Position einzunehmen, als diejenige der Nominalposition. Dieses Bestreben kann auf einer Spannung eines Verdeckbezugs oder auf einem Unterdruck während des Schließens im Fahrbetrieb beruhen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Cabriolet-Fahrzeug
- 12
- Faltverdeck
- 14
- Frontspriegel
- 16
- vorderer Windlauf
- 18
- Windschutzscheibe
- 20
- Verschlussvorrichtung
- 22
- Verschlussträger
- 24
- Schraubenlöcher
- 26
- Verschlussbolzen
- 28
- Verschlusshaken
- 30
- vorderer Hakenabschnitt
- 32
- hinterer Lagerabschnitt
- 34
- Langloch
- 36
- Schlitten
- 38
- Gleitfuß
- 40
- Führungsbahn
- 42
- Wange
- 44
- Zapfen
- 46
- Zuglenkeranordnung
- 48
- Zuglenker
- 49
- Zuglenker
- 50
- Gelenkpunkt
- 52
- Gelenkpunkt
- 54
- Führungselement
- 56
- Führungsbahn
- 58
- Schenkelfeder
- 60
- Vorsprung
- 62
- Kerbe
- 64
- Antriebsmotor
- 66
- Antriebsritzel
- 68
- Antriebsrad
- 70
- Verzahnung
- 72
- Gelenkauge
- 74
- Koppellenker
- 76
- Gelenk
- 78
- Anschlagzapfen
- 80
- Kulissenbahn
- 82
- Schlitz
- 84
- Antriebsabschnitt
