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Die Erfindung betrifft ein Verdeck eines Cabriolet-Fahrzeugs mit einer Antriebseinrichtung sowohl zur Verlagerung eines Verdeckgestänges als auch eines hinteren Dachelements nach der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
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Beispielsweise aus der
DE 10 2013 115 010 A1 ist ein Cabriolet-Fahrzeug mit einem Soft-Top-Verdeck bekannt, wobei sowohl das Verdeck als auch der Stoffhaltebügel mittels einer einzigen Antriebseinrichtung verlagerbar sind. Hierzu sind sowohl ein Verdeckgestänge des Verdecks als auch der Stoffhaltebügel an einen als Kniehebelmechanismus ausgeführten Hebelmechanismus angebunden, wobei mittels Anschlägen sichergestellt ist, dass ausgehend von einer geschlossenen Position des Verdecks zunächst der Stoffhaltebügel aufschwenkt und erst anschließend das Verdeck in die offene Position überführt wird.
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Eine derartige Ausführung ist konstruktiv aufwändig und weist nachteilhafterweise aufgrund des Erfordernisses des Anschlags einen unerwünscht großen Bauraum auf.
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Die
DE 199 18 628 A1 zeigt einen weiteren Betätigungsmechanismus für ein Cabrio-Dach mit einem einzigen Antriebsmechanismus für jede Seite des Fahrzeugs, wobei hiermit ein die Spannung vermindernder Dachbügel und ein Dachbewegungsmechanismus betätigbar sind.
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Ein Faltverdeck für ein Fahrzeug, bei dem ein heckseitiger Spannbügel an ein Verdeckgestänge angebunden ist, ist weiterhin aus der
DE 44 41 666 C1 bekannt.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mit einem Verdeckgestänge und einem hinteren Dachelement ausgeführtes Verdeck eines Cabriolet-Fahrzeugs zu schaffen, bei dem sowohl das Verdeckgestänge als auch das hintere Dachelement mittels einer einzigen Antriebseinrichtung verlagerbar sind, das konstruktiv einfach aufgebaut ist und einen geringen Bauraumbedarf aufweist.
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Diese Aufgabe wird mit einem Verdeck gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Es ist somit ein Verdeck eines Cabriolet-Fahrzeugs vorgesehen, das mittels eines Verdeckgestänges zwischen einer einen Fahrgastraum überspannenden geschlossenen Position und einer den Fahrgastraum zumindest teilweise freigebenden Position verlagerbar ist, und ein hinteres Dachelement aufweist, das zwischen einer geschlossenen und einer aufgeschwenkten Position verlagerbar ist, wobei eine Antriebseinrichtung zur Verlagerung sowohl des Verdeckgestänges als auch des hinteren Dachelements mit einem Hebelmechanismus zusammenwirkt, an den sowohl das Verdeckgestänge als auch das hintere Dachelement angebunden sind.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der Hebelmechanismus einen ersten Hebel, der in einem Gelenkpunkt karosseriefest gelagert ist und über einen weiteren Gelenkpunkt mit dem hinteren Dachelement verbunden ist, einen zweiten Hebel, der in einem Gelenkpunkt karosseriefest gelagert ist, und einen den ersten Hebel und den zweiten Hebel verbindenden Koppellenker, einen weiteren Lenker, der einenends in einem Gelenkpunkt an den Koppellenker angebunden und andernends über einen weiteren Gelenkpunkt mit dem Verdeckgestänge wirkverbunden ist, aufweist, wobei eine erste Bewegungsphase des Hebelmechanismus zur Bewegung des hinteren Dachteils und eine zweite Bewegungsphase des Hebelmechanismus zur Bewegung des Verdeckgestänges und gegebenenfalls einer weiteren Bewegung des hinteren Dachteils vorgesehen ist, und wobei der das Verdeckgestänge an den Hebelmechanismus anbindende Gelenkpunkt während der ersten Bewegungsphase des Hebelmechanismus bezüglich einer Karosserie des Cabriolet-Fahrzeugs nicht oder maximal um einen Wert kleiner als ein vorgegebener Grenzwert, der keiner oder nahezu keiner Bewegung des Verdeckgestänges entspricht, bewegt wird.
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Ein erfindungsgemäß ausgeführtes Verdeck ist vorteilhafterweise konstruktiv einfach und robust aufgebaut und weist gegenüber bekannten Ausführungen einen reduzierten Bauraumbedarf auf. Zudem ist mittels des insbesondere als Viergelenkmechanismus ausgeführten Hebelmechanismus auf konstruktiv einfache Weise ein großer Schwenkwinkel zur Verlagerung des hinteren Dachelements darstellbar, bei dem das Verdeck nicht oder nahezu nicht bewegt wird.
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Das erfindungsgemäße Verdeck hat weiterhin den Vorteil, dass ein Kraftfluss von der Antriebseinrichtung zu dem hinteren Dachelement und dem Verdeckgestänge zu keinem Zeitpunkt unterbrochen ist, und eine Bewegung der Hebel und Lenker des Hebelmechanismus zu jedem Zeitpunkt vollständig bestimmt sind. Sperren, Anschläge oder Vergleichbares sind hierfür vorteilhafterweise nicht erforderlich. Der Hebelmechanismus setzt die Antriebsbewegung der Antriebseinrichtung lediglich durch Drehpunkte um, so dass eine Verklemmung des Hebelmechanismus nicht möglich ist und der Hebelmechanismus toleranzunempfindlich ausgeführt ist.
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Während der ersten Bewegungsphase bzw. eines ersten Bewegungsabschnitts des Hebelmechanismus wird bei dem erfindungsgemäßen Verdeck nahezu ausschließlich das hintere Dachelement zwischen seiner geschlossenen Position und seiner eine Bewegung eines Verdeckkastendeckels freigebenden Position bewegt, wobei in einer hieran anschließenden zweiten Bewegungsphase bzw. eines zweiten Bewegungsabschnitts des Hebelmechanismus das Verdeck mittels des Verdeckgestänges zwischen seiner geschlossenen und seiner offenen Position verlagert wird, und gegebenenfalls das hintere Dachelement gegenüber seiner Position am Ende der ersten Bewegungsphase weiterbewegt wird.
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Bei einer konstruktiv einfachen Ausführung der Erfindung bewegt sich der Gelenkpunkt des Lenkers ausgehend von einer Grundposition des Hebelmechanismus bei geschlossenem Verdeck während der ersten Bewegungsphase des Hebelmechanismus gegenüber einem karosseriefesten Referenzsystem wenigstens annähernd auf einer Kreisbahn und der weitere Gelenkpunkt weist während der ersten Bewegungsphase des Hebelmechanismus gegenüber dem Mittelpunkt der Kreisbahn einen Abstand auf, der kleiner als der vorgegebene Grenzwert ist. Hierdurch ist auf einfache Weise erreichbar, dass in der ersten Bewegungsphase des Hebelmechanismus keine oder nahezu keine Verdeckbewegung stattfindet.
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Ein Element des Hebelmechanismus, an den das hintere Dachelement angebunden ist, durchläuft während der ersten Bewegungsphase des Hebelmechanismus einen Winkelbereich von mehr als 30°, insbesondere mehr als 60° und vorzugsweise bis 120°. Durch den großen Schwenkwinkel, der während der ersten Bewegungsphase des Hebelmechanismus bei nahezu unbewegtem Verdeckgestänge zur Verschwenkung des hinteren Dachelements zur Verfügung steht, kann der das hintere Dachelement auf einfache Weise in eine Position verschwenkt werden, die eine Öffnungsbewegung eines Verdeckkastendeckels des Cabriolet-Fahrzeugs ermöglicht.
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Bei einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verdecks kann es vorgesehen sein, dass der weitere Gelenkpunkt während der ersten Bewegungsphase des Hebelmechanismus bezüglich der Karosserie im Wesentlichen nicht bewegt ist, und somit der Abstand des weiteren Gelenkpunkts von dem Mittelpunkt der Kreisbahn während der ersten Bewegungsphase des Hebelmechanismus im Wesentlichen gleich Null ist. Der weitere Gelenkpunkt des Lenkers ist hierbei im Wesentlichen im Bereich des Mittelpunktes der Kreisbahn angeordnet, so dass während der ersten Bewegungsphase des Hebelmechanismus nahezu ausschließlich das hintere Dachelement bei unbewegtem Verdeckgestänge bewegt wird.
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Bei einer konstruktiv einfachen Ausführung eines erfindungsgemäßen Verdecks ist das Verdeckgestänge, insbesondere eine Hauptsäule oder ein Hauptlenker des Verdeckgestänges, direkt mit dem Lenker des Hebelmechanismus verbunden.
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Das hintere Dachelement ist vorzugsweise über einen Gelenkmechanismus an den Hebelmechanismus angebunden, kann aber auch direkt an den Hebelmechanismus angebunden sein, wobei der Gelenkmechanismus einen Hebel, zwei Hebel oder mehrere Hebel aufweisen kann. Das hintere Dachelement kann dabei direkt oder indirekt entweder an einen der Hebel oder an den Koppellenker des Hebelmechanismus angebunden sein.
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Bei einer konstruktiv vorteilhaften Anbindung des hinteren Dachelements an den Hebelmechanismus ist es vorgesehen, dass ein erster Hebel des Gelenkmechanismus gelenkig mit dem Hebelmechanismus verbunden ist, ein zweiter Hebel des Gelenkmechanismus gelenkig mit dem hinteren Dachelement verbunden ist und der erste Hebel und der zweite Hebel mittels eines dritten Hebels des Gelenkmechanismus miteinander verbunden sind, wobei der dritte Hebel in einem Gelenkpunkt karosseriefest gelagert ist.
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Beispielsweise um das hintere Dachelement auf einfache Weise während der zweiten Bewegungsphase gemeinsam mit dem Verdeckgestänge in einem Verdeckablageraum ablegen zu können, kann das hintere Dachelement gelenkig an das Verdeckgestänge angebunden sein.
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Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann das Verdeck als ein Soft-Top-Verdeck ausgebildet ist, bei dem das hinteren Dachelement durch einen Stoffhaltebügel gebildet ist.
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Alternativ kann das Verdeck auch als ein Hard-Top-Verdeck mit wenigstens einem vorderen und einem rückwärtigen, schalenartigen Dachteil ausgebildet ist, bei dem das hintere Dachelement durch das rückwärtige Dachteil gebildet ist. Das rückwärtige Dachteil ermöglicht dabei durch seine Aufschwenkbarkeit einen einfachen Durchtritt eines Verdeckkastendeckels während einer Verdecköffnung bzw. Verdeckschließung.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verdecks ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
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Es zeigt:
- 1 eine vereinfachte Seitenansicht eines Cabriolet-Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Verdeck;
- 2 eine vereinfachte Draufsicht auf das Cabriolet-Fahrzeug gemäß der 1;
- 3 eine vereinfachte Seitenansicht eines Ausschnitts des Verdecks gemäß 1 und 2 in Alleinstellung, wobei ein Verdeckgestänge und ein als Stoffhaltebügel ausgebildetes hinteres Dachelement in einer geschlossenen Position gezeigt sind;
- 4 eine der 3 entsprechende Ansicht des Verdecks, wobei der Stoffhaltebügel bei geschlossenem Verdeckgestänge in einer eine Bewegung eines Verdeckkastendeckels freigebenden offenen Position gezeigt ist;
- 5 eine den 3 und 4 entsprechende Ansicht des Verdecks in der offenen Position, wobei sich das Verdeckgestänge und der Stoffhaltebügel in einer heckseitigen Ablageposition befinden;
- 6 eine vereinfachte Darstellung eines als Hebelmechanismus ausgeführten Antriebsmechanismus des Verdecks gemäß 1 bis 6 in Alleinstellung, wobei sich in der gezeigten Stellung des Hebelmechanismus das Verdeckgestänge und der Stoffhaltebügel in der geschlossenen Position gemäß der Darstellung in 3 befinden;
- 7 eine vereinfachte Darstellung des Hebelmechanismus des Verdecks gemäß 6 in Alleinstellung, wobei in der gezeigten Stellung des Hebelmechanismus das Verdeckgestänge in einer geschlossenen Position angeordnet ist und der Stoffhaltebügel sich in der offenen Position gemäß der Darstellung in 4 befindet; und
- 8 eine vereinfachte Darstellung des Hebelmechanismus des Verdecks gemäß 6 und 7 in Alleinstellung, wobei sich in der gezeigten Stellung des Hebelmechanismus das Verdeckgestänge und der Stoffhaltebügel in der Ablageposition gemäß der Darstellung in 5 befinden.
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In 1 und 2 ist ein Cabriolet-Fahrzeug 1 mit einem Verdeck 2 ersichtlich, wobei das Verdeck 2 jeweils in einer einen Fahrgastraum 3 überdeckenden geschlossenen Position gezeigt ist. Das als Soft-Top mit einem Verdeckbezug 11 ausgeführte Verdeck 2 ist in beliebiger Weise mittels eines Verdeckgestänges 8 zwischen der geschlossenen Position und einer in einem heckseitigen Ablageraum angeordneten offenen Position verlagerbar.
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Der Verdeckbezug 11 des Verdecks 2 erstreckt sich von einem Windschutzscheibenrahmen 4 entgegen einer Fahrzeugfrontrichtung 5 bis zu einem hinteren Dachelement, welches hier einen Stoffhaltebügel bzw. Spannbügel 6 darstellt, der in geschlossener Verdeckposition oberhalb eines Verdeckkastendeckels 7 angeordnet ist und insbesondere direkt an diesen grenzt. Heckseitig an den Verdeckkastendeckel 7 grenzt vorliegend eine Heckklappe 9, die zur Freigabe eines in geschlossener Position der Heckklappe 9 bezüglich einer Fahrzeughochrichtung 10 unterhalb der Heckklappe 9 angeordneten Stauraums mit einem heckseitigen Bereich aufwärts verschwenkbar ist.
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Bei einer Verdecköffnungsbewegung des Verdecks 2 wird zunächst der Spannbügel 6 von dem Verdeckgestänge 8 mit einem hinteren Endbereich in eine Öffnungsposition aufwärts verschwenkt, so dass anschließend der Verdeckkastendeckel 7 zur Freigabe des Ablageraums für das Verdeck 2 verlagerbar ist. Bei geöffnetem Verdeckkastendeckel 7 wird anschließend das gesamte Verdeck 2 in den Ablageraum verlagert, woraufhin der Verdeckkastendeckel 7 wiederum in seine geschlossene Position verlagert wird und das im Ablageraum befindliche Verdeck 2 von oben abdeckt.
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In 3 bis 5 ist das Verdeck 2 in Alleinstellung gezeigt. Dabei ist ersichtlich, dass der Stoffhaltebügel 6 in einem Gelenkpunkt 12 schwenkbar an das Verdeckgestänge 8 angebunden ist. Sowohl das Verdeckgestänge 8 als auch der Stoffhaltebügel 6 sind kinematisch an einen ein Viergelenk darstellenden Hebelmechanismus 21 gekoppelt, der in 6 bis 8 in Alleinstellung gezeigt ist. Der Hebelmechanismus 21 weist einen ersten Hebel 22 und einen zweiten Hebel 23 auf, die jeweils in einem Gelenkpunkt 24 bzw. 25 an einer Karosserie 15 des Cabriolet-Fahrzeugs 1 schwenkbar gelagert sind. In ihren den karosseriefesten Gelenkpunkten 24 bzw. 25 abgewandten Endbereichen sind die Hebel 22, 23 über Gelenkpunkte 26 und 27 jeweils schwenkbar an einen Koppellenker 28 angebunden.
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Der Hebelmechanismus 21 weist weiterhin einen Lenker 29 auf, der einerseits in einem Gelenkpunkt 30 schwenkbar mit dem Koppellenker 28 und andererseits in einem Gelenkpunkt 31 schwenkbar mit einem im Gelenkpunkt 14 an der Karosserie 15 angelenkten Hauptlenker 13 des Verdeckgestänges 8 verbunden ist.
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Zur Anbindung des Stoffhaltebügels 6 an den Hebelmechanismus 21 ist vorliegend ein mit einem ersten Hebel 32, einem zweiten Hebel 33 und einem dritten Hebel 34 ausgeführter Gelenkmechanismus 35 vorgesehen, wobei der erste Hebel 32 des Gelenkmechanismus 35 in einem Gelenkpunkt 38 mit dem ersten Hebel 22 des Hebelmechanismus 21 verbunden ist. Dieser Gelenkpunkt 38 ist vorliegend in einem Bereich des ersten Hebels 22 des Hebelmechanismus 21 angeordnet, der sich auf einer dem Gelenkpunkt 26 zur Anbindung an den Koppellenker 28 abgewandten Seite des karosseriefesten Gelenkpunkts 24 befindet. Bei alternativen Ausführungen der Erfindung kann der erste Hebel 32 des Gelenkmechanismus 35 auch mit dem zweiten Hebel 23 oder dem Koppellenker 28 des Hebelmechanismus 21 verbunden sein.
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Der zweite Hebel 33 des Gelenkmechanismus 35 ist in einem Gelenkpunkt 39 gelenkig mit dem Stoffhaltebügel 6 verbunden. Der dritte Hebel 34 ist über einen Gelenkpunkt 40 mit dem ersten Hebel 32 und über einen Gelenkpunkt 41 mit dem zweiten Hebel 33 verbunden und in einem Bereich zwischen diesen Gelenkpunkten 40, 41 über einen Gelenkpunkt 42 an der Karosserie 15 schwenkbar gelagert.
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Zur Verlagerung des Verdeckgestänges 8 und zur Verlagerung des Stoffhaltebügels 6 ist vorliegend eine einzige Antriebseinrichtung vorgesehen, die beispielsweise als hydraulischer oder elektrischer Antrieb ausgeführt sein kann und in nicht näher ersichtlicher Weise mit dem Hebelmechanismus 21 zusammenwirkt. Vorliegend wird der erste Hebel 22 des Hebelmechanismus 21 von der Antriebseinrichtung angetrieben.
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Ausgehend von der in 3 und 6 gezeigten Grundposition des Hebelmechanismus 21, in der sich das Verdeck 2 und somit auch das Verdeckgestänge 8 in der geschlossenen Position befinden, wird der erste Hebel 22 des Hebelmechanismus 21 in der gezeigten Darstellung von der Antriebseinrichtung in einer ersten Bewegungsphase des Hebelmechanismus 21 entgegen des Uhrzeigersinns um den Gelenkpunkt 24 angetrieben. Hierbei wird der Gelenkpunkt 38 um den karosseriefesten Gelenkpunkt 24 verschwenkt, wobei dies zu einer Verlagerung des ersten Hebels 32 des Gelenkmechanismus 35 führt. Hierdurch wird wiederum der dritte Hebel 34 des Gelenkmechanismus 35 um den karosseriefesten Gelenkpunkt 42 verschwenkt, wodurch mittels des zweiten Hebels 33 der Stoffhaltebügel 6 um den Gelenkpunkt 12 in seine aufgeschwenkte Position gemäß 4 verlagert wird, in der der Stoffhaltebügel 6 einen Bewegungsraum zur Öffnung des Verdeckkastendeckels 7 freigibt.
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Durch die Drehung des ersten Hebels 22 des Hebelmechanismus 21 in dessen erster Bewegungsphase um den karosseriefesten Gelenkpunkt 24 wird sein zweiter Hebel 23 durch die Kopplung mittels des Koppellenkers 28 ebenfalls entgegen des Uhrzeigersinns um den karosseriefesten Gelenkpunkt 25 verschwenkt.
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Der Gelenkpunkt 30 des Lenkers 29 ist derart an dem Koppellenker 28 angeordnet, dass der Gelenkpunkt 30 in der ersten Bewegungsphase des Hebelmechanismus 21 im Wesentlichen auf einer in 7 strichliert gezeigten Kreisbahn 37 bzw. einer angenäherten Kreisbahn verlagert wird. In Kombination damit, dass der weitere Gelenkpunkt 31 des Lenkers 29 im Wesentlichen im Bereich eines Mittelpunktes dieser Kreisbahn 37 angeordnet ist, führt dies dazu, dass der weitere Gelenkpunkt 31 in der ersten Bewegungsphase des Hebelmechanismus 21 bezüglich der Karosserie 15 nicht oder nahezu nicht verlagert wird und das Verdeckgestänge 8 in der ersten Bewegungsphase des Hebelmechanismus 21 während der Verlagerung des Stoffhaltebügels 6 in seiner geschlossenen Position verbleibt. Die erste Bewegungsphase des Hebelmechanismus 21 umfasst dabei den gesamten Zeitraum, in dem der weitere Gelenkpunkt 31 im Wesentlichen ortsfest bezüglich der Karosserie 15 gelagert ist.
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Während der ersten Bewegungsphase des Hebelmechanismus 21, in dem der Gelenkpunkt 31 des Lenkers 29 bezüglich der Karosserie 15 nahezu unbewegt und im Bereich des Mittelpunkts der Kreisbahn 37 angeordnet ist, wird der erste Hebel 22 des Hebelmechanismus 21 um einen Winkelbereich von mehr als 60°, insbesondere etwa 90°, um den Gelenkpunkt 24 verschwenkt.
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Bei einer weiteren Verlagerung des ersten Hebels 22 um den karosseriefesten Gelenkpunkt 24 wird der zweite Hebel 23 des Hebelmechanismus 21 in einer zweiten Bewegungsphase des Hebelmechanismus 21 nunmehr in entgegengesetzter Richtung, d. h. in der gezeigten Ansicht im Uhrzeigersinn, um den Gelenkpunkt 25 verschwenkt. Der Gelenkpunkt 31 des Lenkers 29 wird dabei bezüglich der Karosserie 15 gemäß 5 und 6 verlagert, wodurch das Verdeckgestänge 8 mittels des Hauptlenkers 13 von der geschlossenen Position in die offene Position verlagert wird. Durch die Anbindung an das Verdeckgestänge 8 wird der Stoffhaltebügel 6 in der zweiten Bewegungsphase des Hebelmechanismus 21 zusammen mit dem Verdeckgestänge 8 in die Ablageposition unterhalb des Verdeckkastendeckels 7 abgesenkt.
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In der Position des Verdeckgestänges 8 bei geöffnetem Verdeck am Ende der zweiten Bewegungsphase des Hebelmechanismus 21 gemäß 5 ist der erste Hebel 22 des Hebelmechansimus 21 hier um etwa 180° gegenüber der Position bei geschlossenem Verdeck und geschlossenem Stoffhaltebügel 6 verschwenkt.
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Zur Überführung des Verdecks 2 von seiner offenen Position in seine geschlossene Position laufen die oben beschriebenen Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge ab, wobei der Hebelmechanismus 21 zunächst die zweite Bewegungsphase und anschließend die erste Bewegungsphase durchläuft.
