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Die Erfindung betrifft ein Cabriolet-Verdeck mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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Ein derartiges Cabriolet-Verdeck ist aus der Praxis bekannt und stellt ein verstellbares Dach eines Personenkraftwagens dar, das zwischen einer Schließstellung, in der ein Fahrzeuginnenraum von dem Verdeck überspannt ist, und einer Ablagestellung verstellbar ist, in der der Fahrzeuginnenraum nach oben freigegeben ist und das Verdeck von einem heckseitigen Ablageraum des betreffenden Fahrzeugs aufgenommen ist. Das Verdeck kann als Faltverdeck mit einem faltbaren Verdeckbezug oder auch als Klappdach mit starren Dachsegmenten ausgebildet sein. Zum Verstellen weist das Verdeck ein Verdeckgestänge auf, das bezogen auf eine vertikale Verdecklängsmittelebene beidseits eine Gestängeanordnung aufweist, die an einem fahrzeug- bzw. karosseriefesten Hauptlager schwenkbar gelagert ist. Bei einem Faltverdeck sind zwischen den beidseits angeordneten Gestängeanordnungen Querspriegel angeordnet, mittels derer der Verdeckbezug aufspannbar ist und die insbesondere auch als so genannte Flächenspriegel ausgebildet sein können. Bei einem Klappdach bzw. RHT (retractable hard top) erstrecken sich zwischen den beidseits angeordneten Gestängeanordnungen die starren Dachsegmente. Zur Betätigung umfasst das Verdeck für jede der Gestängeanordnungen eine Antriebseinheit, die einen Elektromotor und ein Getriebe umfassen kann. Das in der Regel als Untersetzungsgetriebe ausgebildete Getriebe ist beispielsweise ein Planetengetriebe, welches ein Getrieberad aufweist, das gegenüber einem Getriebegehäuse drehfest gehalten ist. Der Elektromotor treibt das Getriebe über einen Schneckentrieb an. Bei dieser Antriebseinheit besteht das Problem, dass im Falle einer Motorstörung aufgrund der resultierenden Haltekräfte keine manuelle Betätigung des Verdeckgestänges möglich ist. Damit kann das Verdeck beispielsweise nicht aus der Ablagestellung in die Schließstellung gebracht werden. Der Innenraum des betreffenden Fahrzeugs kann also nicht geschlossen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Cabriolet-Verdeck der einleitend genannten Gattung zu schaffen, bei dem auch im Falle einer Motorstörung ohne großen Aufwand eine Handbetätigung möglich ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Cabriolet-Verdeck mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Gemäß der Erfindung wird also ein Cabriolet-Verdeck vorgeschlagen, das eine Antriebseinheit mit einem Elektromotor und einem Getriebe umfasst, das ein Getrieberad aufweist, welches in einem Normalmodus gegenüber einem Getriebegehäuse drehfest gehalten ist, wobei mittels einer Notentriegelungseinrichtung eine Freigabe des Getrieberads möglich ist, so dass diese gegenüber dem Getriebegehäuse drehbar ist. In diesem Notmodus ist es möglich, das Verdeckgestänge manuell zu betätigen, da gegebenenfalls selbsthemmende Getriebestufen, beispielsweise ein Schneckentrieb zwischen dem Elektromotor und dem Getriebe, keine Haltekräfte mehr auf das Verdeckgestänge ausüben können. Beispielsweise ist es nicht mehr erforderlich, zum Erreichen eines Notmodus eine Schnecke, die von dem Elektromotor angetrieben ist, von dem Schneckenrad zu trennen, das Bestandteil des Getriebes mit dem gehaltenen Getrieberad ist. Dadurch ist es auch möglich, die gesamte Antriebseinheit gut abzudichten, da zwischen dem Getriebegehäuse und einem Gehäuse für den Elektromotor kein separates Dichtsystem vorgehalten werden muss. Vielmehr kann ein einziges Gehäuse für die gesamte Antriebseinheit vorgesehen sein, in der alle Bestandteile des Antriebs, das heißt der Elektromotor und das Getriebe, angeordnet sind.
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Bei einer speziellen Ausführungsform des Cabriolet-Verdecks nach der Erfindung ist das Getriebe, das zwischen dem Elektromotor und dem Verdeckgestänge angeordnet ist, ein Planetengetriebe und das Getrieberad, das in einen Normalmodus und einen Notmodus versetzt werden kann, ein Hohlrad des Planetengetriebes. Das Planetengetriebe, das üblicherweise neben dem Hohlrad ein Sonnenrad und einen Steg aufweist, der mit den Planetenrädern verbunden ist, steht vorzugsweise über einen Schneckentrieb mit dem Elektromotor in Verbindung. Die Planetenräder bzw. der mit den Planetenrädem verbundene Steg überträgt das Ausgangsdrehmoment auf die betreffende Gestängeanordnung.
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Bei einer speziellen Ausführungsform des Cabriolet-Verdecks nach der Erfindung umfasst die Notentriegelungseinrichtung mindestens einen Zapfen, der in dem Normalmodus das Getrieberad festhält und in dem Notmodus das Getrieberad freigibt. Der Zapfen ist vorzugsweise an dem Getriebegehäuse gelagert.
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Bei einer technisch einfach umsetzbaren Ausführungsform des Cabriolet-Verdecks nach der Erfindung ist der Zapfen so ausgebildet, dass er an seinem Umfang auf einer Seite eine Ausnehmung aufweist. Im Normalmodus greift der Zapfen in eine vorzugsweise am Rand angeordnete Aussparung des Getrieberads ein, so dass dieses drehfest gehalten ist. Um den Notmodus zu erreichen, wird der Zapfen vorzugsweise um 180° gedreht, so dass das Getrieberad sich durch die Ausnehmung des Zapfens hindurch drehen kann. In dem Normalmodus ist die Ausnehmung also dem Getrieberad abgewandt, wohingegen sie in dem Notmodus dem Getrieberad zugewandt ist.
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Um möglichst große Haltekräfte aufbringen zu können, weist der Zapfen vorzugsweise an seinem Umfang einen Vorsprung auf, der in dem Normalmodus mit der Aussparung des Getrieberads in Eingriff steht und dieses festhält. Im Notmodus wird die Aussparung durch Verdehen des Zapfens aus der Aussparung des Getrieberads gedreht.
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Bei einer speziellen Ausführungsform nach der Erfindung sind mehrere, insbesondere drei Zapfen vorgesehen, die das Getrieberad im Normalmodus durch Eingriff in drei am Rand desselben angeordnete Aussparungen gegenüber dem Getriebegehäuse drehfest halten und die zur Erlangung des Notmodus verstellt werden müssen. Ferner kann der Zapfen auch als Schraube ausgebildet sein.
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Der Zapfen, der im Normalmodus das Getrieberad hält, kann eine Achse haben, die parallel zur Drehachse des Getrieberads ausgerichtet ist. Die Einstellung des Notmodus erfolgt dann durch Drehung des Zapfens und/oder durch dessen axialen Versatz.
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Bei einer alternativen Ausführungsform kann der Zapfen eine Achse haben, die gegenüber der Drehachse des Getrieberads angestellt ist und beispielsweise im Wesentlichen radial gegenüber der Drehachse des Getrieberads angeordnet ist. Der Zapfen greift dann in dem Normalmodus mit seiner der Drehachse des Getrieberads zugewandten Stirnseite an dem Getrieberad an.
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Bei einer weiteren speziellen Ausführungsform des Cabriolet-Verdecks nach der Erfindung ist der Zapfen von einem U-förmig gekrümmten Sicherungselement gebildet, das an dem Getriebegehäuse verschiebbar gelagert ist und einen Halteschenkel und einen Betätigungsschenkel umfasst, wobei der Halteschenkel in dem Normalmodus in eine Ausnehmung des Getrieberads eingreift. Der Betätigungsschenkel kann manuell oder mittels eines Werkzeugs axial verlagert werden, wodurch der Halteschenkel aus der Ausnehmung des Getrieberads bewegt wird, so dass sich dieses drehen kann.
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Bei einer alternativen Ausführungsform des Cabriolet-Verdecks nach der Erfindung umfasst die Notentriegelungseinrichtung einen Haltering, der im Normalmodus das Getrieberad kraftschlüssig umgreift und festhält und der im Notmodus gelöst ist, so dass sich das Getrieberad drehen kann. Der Haltering bildet also eine das Getrieberad am Umfang umgreifende Spange, die zur Erlangung des Notmodus gelöst werden kann.
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Beispielsweise ist an dem Haltering ein Spannelement angeordnet, durch dessen Betätigung der Haltering von dem Getrieberad lösbar ist. Im Normalmodus ist das Spannelement, das beispielsweise von einer Schraube gebildet ist, angezogen, wodurch die erforderliche Haltekraft auf das Getrieberad ausgeübt werden kann.
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Beispielsweise greift die Schraube an zwei Spannlaschen des Halterings an.
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Die Erfindung hat auch ein Cabriolet-Fahrzeug mit einem Verdeck der vorstehend beschriebenen Art zum Gegenstand.
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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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Ausführungsbeispiele eines Cabriolet-Verdecks nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische Seitenansicht eines Cabriolet-Fahrzeugs mit einem Verdeck nach der Erfindung;
- 2 eine perspektivische Ansicht einer Antriebseinheit des Verdecks ohne Darstellung eines Gehäuses;
- 3 einen Schnitt durch die Antriebseinheit nach 2 im Normalmodus;
- 4 einen 3 entsprechenden Schnitt der Antriebseinheit, jedoch im Notmodus;
- 5 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer Antriebseinheit;
- 6 einen Schnitt durch die Antriebseinheit nach 5 in deren Normalmodus;
- 7 einen 6 entsprechenden Schnitt durch die Antriebseinheit, jedoch in einem Notmodus;
- 8 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform einer Antriebseinheit; und
- 9 eine Draufsicht auf die Antriebseinheit nach 8.
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In 1 ist ein Kraftfahrzeug 10 dargestellt, welches als Cabriolet-Fahrzeug ausgebildet ist und mit einem ein Fahrzeugdach bildenden Faltverdeck 12 ausgestattet ist, das zwischen einer einen Fahrzeuginnenraum überspannenden und in 1 dargestellten Schließstellung und einer den Fahrzeuginnenraum nach oben freigebenden, nicht näher dargestellten Ablagestellung verstellbar ist, in der es von einem heckseitigen Verdeckablageraum 14 des Kraftfahrzeugs 10 aufgenommen ist. In der Schließstellung ist das Faltverdeck 12 mit seinem bugseitigen Rand an einem vorderen Windlauf 16 festgelegt, der einen oberen, sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Schenkel eines Rahmens einer Windschutzscheibe 18 bildet.
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Das Faltverdeck 12 umfasst zum Verstellen ein Verdeckgestänge 20, das bezogen auf eine vertikale Verdecklängsmittelebene beidseits jeweils eine Gestängeanordnung 22 aufweist, die an einem jeweiligen fahrzeugfesten Hauptlager 24 schwenkbar gelagert ist. Mittels des Verdeckgestänges 20 ist ein Verdeckbezug 26 aufspannbar. Zum Antrieb des Verdeckgestänges 20 weist das Faltverdeck 12 an den beidseits angeordneten Hauptlagern 24 jeweils eine Antriebseinheit 28 auf, die einen an dem betreffenden Hauptlager 24 schwenkbar gelagerten Hauptlenker 30 der betreffenden Gestängeanordnung 22 antreibt.
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Die Antriebseinheit 28, die anhand der 2 bis 4 dargestellt ist, umfasst einen Elektromotor 32 und ein Getriebe 34, das eingangsseitig mit einer von dem Elektromotor 32 angetriebenen Schnecke 36 und ausgangsseitig über eine Abtriebswelle 37 mit dem Hauptlenker 30 in Verbindung steht.
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Das als Planetengetriebe ausgebildete Getriebe 34 umfasst ein Sonnenrad 39, das gleichzeitig als Schneckenrad ausgebildet ist und mit der Schnecke 36, die von dem Elektromotor 32 angetrieben ist, eine Schneckenstufe bildet. Das Sonnenrad 39 treibt Planetenräder 38 an, die mit einem Hohlrad 40 in Eingriff stehen und über einen Steg 41 die Abtriebswelle 37, die mit dem Hauptlenker 30 verbunden ist, antreiben. In einem Normalbetrieb ist das ein Getrieberad darstellende Hohlrad 40 drehfest gegenüber einem Getriebegehäuse 42 angeordnet, in welchem auch der Elektromotor 32 aufgenommen sein kann.
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An dem Getriebegehäuse 42, das zweischalig ausgebildet sein kann, sind drei Zapfen 44 drehbar gelagert, die Bestandteil einer Notentriegelungseinrichtung sind und die in einem Normalmodus das Hohlrad 40 dadurch drehfest gegenüber dem Getriebegehäuse 42 halten, dass ein am Umfang des jeweiligen Zapfens 44 ausgebildeter Vorsprung 46 in eine korrespondierende bogenförmige Aussparung 48 eingreift, die am Umfang des Hohlrads 40 ausgebildet ist.
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Die Zapfen 44 haben am Umfang an ihrer dem Vorsprung 46 abgewandten Seite jeweils eine Ausnehmung 50, die im Normalbetrieb dem Hohlrad 40 abgewandt ist und an der dem Vorsprung 46 abgewandten Seite des Zapfens 44 angeordnet ist.
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Die Zapfen 44, die drehbar in dem Getriebegehäuse 42 gelagert sind, haben an ihrer Stirnseite jeweils einen Innensechskant 52 zum Eingriff eines Inbusschlüssels.
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Die Schneckenstufe, die von der Schnecke 36 und dem Hohlrad 38 gebildet ist, ist selbsthemmend. Daher kann im Falle eines Ausfalls des Motors 32 im Normalmodus das Verdeckgestänge 20 nicht manuell betätigt wird. Um dies zu ermöglichen, können die einer Notentriegelungseinrichtung zugeordneten Zapfen 44 zur Herstellung eines Notmodus jeweils mittels eines Inbusschlüssels um 180° gedreht werden, wodurch das Hohlrad 40 gegenüber dem Getriebebehäuse 42 freigegeben wird und sich drehen kann (vgl. 4). Das Hohlrad 40, das im Normalmodus von den Vorsprüngen 46 der Zapfen 44 gehalten wird, kann dann durch die Ausnehmungen 48 der Zapfen 44 drehen.
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In den 5 bis 7 ist eine Antriebseinheit 28' dargestellt, die als Antriebseinheit bei dem in 1 dargestellten Verdeck zum Einsatz kommen kann.
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Die Antriebseinheit 28' umfasst entsprechend der Antriebseinheit nach den 2 bis 4 einen Elektromotor 32, der eine Schnecke 36 antreibt, die mit einem Sonnenrad 39 eines Planetengetriebes 34 in Eingriff steht. Das Sonnenrad 39 steht mit Planetenrädern 38 in Eingriff, die zudem mit einem Hohlrad 40 in Eingriff stehen, das im Normalmodus drehfest gegenüber einem nur teilweise dargestellten Getriebegehäuse 42 angeordnet ist. Die Planetenräder 38 sind mit einem gemeinsamen Steg 41 verbunden, der wiederum mit einer Abtriebswelle 37 in Verbindung steht.
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Des Weiteren ist die Antriebseinheit 28' mit einer Notentriegelungseinrichtung versehen, die in dem Normalmodus das Hohlrad 40 hält und in einem Notmodus das Hohlrad 40 gegenüber dem Getriebegehäuse 42 freigibt. Die Notentriegelungseinrichtung umfasst drei in Umfangsrichtung jeweils um 120° zueinander versetzte U-förmig gekrümmte Zapfen bzw. Sicherungselemente 54, die jeweils einen Betätigungsschenkel 56 und einen Halteschenkel 58 aufweisen. Im Normalmodus greifen die Halteschenkel 58 der Sicherungselemente 54 jeweils in eine korrespondierende Ausnehmung 59 des Hohlrads 40 ein. Damit ist das Hohlrad 40 drehfest in dem Getriebegehäuse 42 gehalten. Um das Verdeckgestänge 20 bei einem Ausfall des Elektromotors 32 manuell verschwenken zu können, werden die Sicherungselemente 54 über ihre Betätigungsschenkel 56 verlagert, so dass die Halteschenkel 58 aus den Ausnehmungen 59 des Hohlrads 40 geschoben werden und sich dieses gegenüber dem Getriebegehäuse 42 drehen kann.
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In den 8 und 9 ist eine Antriebseinheit 28" dargestellt, die ebenfalls einen Elektromotor 32 aufweist, der eine Schnecke 36 antreibt, die mit einem als Planetengetriebe ausgebildeten Getriebe 34 in Eingriff steht. Das Getriebe 34 weist wiederum ein Sonnenrad 39 auf, das getriebeeingangsseitig mit der Schnecke 36 in Eingriff steht und zudem mit Planetenrädern 38 in Eingriff steht, die über einen gemeinsamen Steg 41 eine Abtriebswelle 37 antreiben, die den Getriebeausgang bildet.
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Um ein Hohlrad 40, mit dem die in der Zeichnung großteilig verdeckten Planetenräder 38 in Eingriff stehen, drehfest in einem Getriebegehäuse 42 zu halten, ist ein Haltering 60 vorgesehen, welcher das Hohlrad 40 im Normalbetrieb form- und kraftschlüssig umgreift und mittels einer ein Spannelement bildenden Schraube 62 unter Spannung gehalten ist, die an zwei Spannlaschen 64 des Halterings 60 angreift. Damit ist das Hohlrad 40 drehfest in dem Getriebegehäuse 42 gehalten.
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Um einen Notmodus herzustellen, in dem das Verdeckgestänge 20 manuell verschwenkbar ist, kann die Schraube 62 gelöst werden, so dass der Kraftschluss zwischen dem Haltering 60 und dem Hohlrad 40 aufgehoben ist und sich letzteres in dem Getriebegehäuse 42 drehen kann. Durch den Haltering 60 und die Schraube 62 ist somit eine Notentriegelungseinrichtung realisiert, durch deren Betätigung eine Freigabe des Hohlrads 40 in einen Notmodus erfolgen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 12
- Faltverdeck
- 14
- Verdeckablageraum
- 16
- Windlauf
- 18
- Windschutzscheibe
- 20
- Verdeckgestänge
- 22
- Gestängeanordnung
- 24
- Hauptlager
- 26
- Verdeckbezug
- 28
- Antriebseinheit
- 30
- Hauptlenker
- 32
- Elektromotor
- 34
- Getriebe
- 36
- Schnecke
- 37
- Abtriebswelle
- 38
- Planetenrad
- 39
- Sonnenrad
- 40
- Hohlrad
- 41
- Steg
- 42
- Getriebegehäuse
- 44
- Zapfen
- 46
- Vorsprung
- 48
- Ausnehmung
- 50
- Aussparung
- 52
- Innensechskant
- 54
- Sicherungselement
- 56
- Betätigungsschenkel
- 58
- Halteschenkel
- 59
- Ausnehmung
- 60
- Haltering
- 62
- Schraube
- 64
- Spannlasche
