DE10220455A1 - Hydraulische Betätigungsvorrichtung für ein Verdeck mit zugehörigem Riegel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für ein Verdeck (29) mit einem hydraulischen Verdeck-Aktuator (30) und einem hydraulischen Riegel-Aktuator (15) zum Bewegen eines Riegels (3) zum Sichern des Verdecks. Die Aktuatoren besitzen jeweils ein Gehäuse (31, 16), in dem ein Kolben mit einer Kolbenstange (32, 17) enthalten ist. Das Gehäuse weist jeweils zwei Anschlüsse zum Zu- und Abführen der hydraulischen Flüssigkeit auf. Der Verdeck-Aktuator (30) ist mit einem dritten Anschluß (38a) zwischen den beiden Anschlüssen (36, ,37) versehen und an den zweiten Anschluß (24) des Riegel-Aktuators (15) angeschlossen. Der erste Anschluß (36) des Verdeck-Aktuators (30) und der erste Anschluß (23) des Riegel-Aktuators (15) sind an eine gemeinsame zweite Verbindungsleitung (61) angeschlossen, in die ein einziges bedienbares Ventil (65) integriert ist, das in der ersten Position die zweite Verbindungsleitung (61) mit dem Behälter (50) verbindet und in einer zweiten Position den Druckanschluß (52) der Pumpe mit einer zweiten Verbindungsleitung (61) verbindet, wobei der zweite Anschluß (37) des Verdeck-Aktuators (30) mit dem Druckanschluß (52) der Pumpe (51) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Betätigungsvor­ richtung für ein Verdeck und einen zugehörigen Riegel zum Sichern des Verdecks im geschlossenen Zustand nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Fahrzeug vom Typ Cabriolet, das mit einem Verdeck und zugehörigem Riegel sowie mit einer solchen hydraulischen Betätigungsvorrichtung versehen ist.

Eine hydraulische Betätigungsvorrichtung nach dem Oberbe­ griff des Anspruches 1 ist beispielsweise aus dem US-Patent 5 253 575 bekannt. Bei dieser bekannten Betäti­ gungsvorrichtung ist der Riegel-Aktuator mit einem drit­ ten Anschluß versehen, der über eine zugehörige Verbin­ dungsleitung an der unteren Kammer des Verdeck-Aktuators angeschlossen wird. Weiterhin ist ein einziges elektroma­ gnetisches 2-Wege-Ventil zum Steuern sowohl des Riegel- Aktuators als auch des Verdeck-Aktuators vorgesehen.

Ein Nachteil der bekannten Betätigungsvorrichtung besteht darin, daß der Riegel von einem bestimmten Typ sein muß.

Insbesondere muß der Riegel eine zugehörige mechanische Verriegelungs-Vorrichtung aufweisen, die den Riegel im Löse-Zustand hält, solange das Verdeck geöffnet ist. Beim Schließen des Verdecks berührt das Verdeck kurz vor dem Erreichen des geschlossenen Zustandes diese Verriege­ lungs-vorrichtung, wodurch die Blockierung des Riegels aufgehoben wird und der Riegel vom zugehörigen Riegel- Aktuator in seinen Verriegelungszustand bewegt werden kann. Während dieser Schließbewegung des Verdecks steht die betätigungsstangenseitige Kammer des Riegel-Aktuators ständig unter Druck, aber die Blockiervorrichtung verhin­ dert die Bewegung des Riegel-Aktuators.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine alternative Be­ dienungsvorrichtung zu schaffen, die gleichzeitig nur ei­ ne einzige hydraulische Drossel verlangt, aber die die Verwendung eines Riegels ohne Blockiervorrichtung zuläßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 geschaffen wird.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Betätigungsvorrichtung sind in den Ansprüchen be­ schrieben und werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 schematisch und nicht maßstabsgerecht eine Ver­ deckvorrichtung gemäß der Erfindung mit einem Verdeck und einem Riegel und den zugehörigen hydraulischen Aktuatoren,

Fig. 2 den hydraulischen Schaltplan eines Ausführungs­ beispiels der hydraulischen Betätigungsvorrich­ tung der Verdeckvorrichtung gemäß der Erfindung aus der Fig. 1, und

Fig. 3 den hydraulischen Schaltplan einer alternativen Ausführungsform der hydraulischen Betätigungs­ vorrichtung gemäß der Erfindung.

In der Fig. 1 ist schematisch eine Verdeckvorrichtung mit einem um ein Scharnier 1 schwenkbaren Verdeck 2 und einer zugehörigen Verriegelung dargestellt. Beispielswei­ se ist die Verdeckvorrichtung Teil eines Fahrzeuges, ins­ besondere des Cabriolet-Typs. Bei einem solchen Fahrzeug kann das Verdeck 2 beispielsweise das Tonneau-Cover, der Kofferraumdeckel oder das bewegbare Verdeck mit faltbarer Verkleidung oder mit starren Panelen bilden. Auch könnte das Verdeck eine Tür oder Heckklappe eines Fahrzeuges sein.

Das Verdeck 2 ist zwischen einem geöffneten Zustand und einem geschlossenen Zustand bewegbar.

Der Riegel 3 ist vorgesehen, um das Verdeck 2 in seinem geschlossenen Zustand zu fixieren.

Zum Bewegen des Verdecks 2 ist ein hydraulischer Verdeck- Aktuator 30 vorgesehen, und zum Bedienen des Riegels 3 ein hydraulischer Riegel-Aktuator 15.

Der Riegel-Aktuator 15 ist zum Bewegen des Riegels 3 zwi­ schen dem Verriegelungszustand, in dem das Verdeck 2 ver­ riegelt ist, und einen Löse-Zustand, in dem das Verdeck 2 frei ist, vorgesehen.

Die gezeigte Ausführung des Riegels 3 dient ausschließ­ lich als Beispiel, und es wird dem Fachmann klar sein, daß der Riegel 3 auch auf viele andere Arten dargestellt werden kann.

Der Riegel 3 umfaßt ein am Verdeck 2 befestigtes Riegele­ lement 4, das mit einem zweiten Riegelelement 5 zusammen­ arbeitet, um das Verdeck 2 geschlossen zu halten. Das zweite Riegelelement 5 ist bewegbar als plattenförmiger Haken mit einem Schlitz 6 zum Aufnehmen des Zapfens 7 des ersten Riegelelementes 4 ausgeführt.

Das zweite Riegelelement 5 ist um einen Zapfen 8 drehbar. Ein oberes Teil 9 des Riegelelementes 5 kann hinter den Zapfen 7 greifen, wenn der Zapfen 7 in die Öffnung 6 kommt. Das untere Teil 10 steht, wie in der Fig. 1 dar­ gestellt ist, im Löse-Zustand des Riegels 3 vor dem obe­ ren Teil 9.

Eine Feder 11 ist am zweiten Riegelelement 5 befestigt und hält das zweite Riegelelement 5 in seinem Löse- Zustand.

Zum Rotieren des zweiten Riegelelementes 5 ist der Rie­ gel-Aktuator 15 vorgesehen.

Der Riegel-Aktuator 15 hat ein Gehäuse 16 mit einem Ak­ tuatorraum, in dem ein hin und her verschiebbares Kol­ ben/Kolbenstangen-System mit einer Kolbenstange 17 und einem Kolben 18 aufgenommen ist. Die Kolbenstange 17 ragt auf einer Seite aus dem Gehäuse 16 heraus. An seinem freien Ende weist die Kolbenstange 17 einen Bolzen auf, der in die Nut 20 des Riegelelementes 5 geführt wird. Das Gehäuse 16 ist bodenseitig gelenkig mit einer Halte­ rung, zum Beispiel der Karosserie des Fahrzeuges, verbun­ den. Auch das Ende der Feder 11 und der Zapfen 8 sind an einer festen Halterung montiert.

Der Kolben 18 begrenzt/trennt eine bodenseitige Kammer 21 und eine stangenseitige Kammer 22.

Das Gehäuse 16 ist mit einem ersten Anschluß 23 und einem zweiten Anschluß 24 zur Zufuhr und Abfuhr der Hydraulik­ flüssigkeit versehen. Die Anschlüsse 23, 24 sind jeweils mit den entsprechenden ersten und zweiten Anschlußnippeln 23a, 24a, die an den Aktuatorraum grenzen, verbunden.

Der erste Anschlußnippel 23a und der zweite Anschlußnip­ pel 24a stehen in jeder Position des Kolben/Kolbenstan­ gen-Systems jeweils in Verbindung mit der bodenseitigen Kammer 21 und der kolbenstangenseitigen Kammer 22.

Der Verdeck-Aktuator 30 hat ein Gehäuse 31 mit einem Ak­ tuatorraum, in dem ein hin und her verschiebbares Kol­ ben/Kolbenstangen-System mit einer Kolbenstange 32 und einem Kolben 33 vorgesehen ist. Die Kolbenstange 32 ragt auf einer Seite aus dem des Gehäuse 31 heraus und ist am Ende über ein Kupplungsgelenk 40 mit dem Verdeck 2 ver­ bunden. Das Gehäuse 31 ist auf der anderen Seite gelenkig mit einer Halterung verbunden, zum Beispiel der Karosse­ rie eines Fahrzeuges.

Der Kolben 33 begrenzt die bodenseitige Kammer 34 und ei­ ne kolbenstangenseitige Kammer 35.

Das Gehäuse 31 des Aktuators 30 ist mit einem ersten An­ schluß 36 und einem zweiten Anschluß 37 und weiter mit einem dritten Anschluß 38 zum Zuführen und Abführen der Hydraulikflüssigkeit versehen. Die Anschlüsse 36, 37, 38 sind mit den jeweils entsprechenden ersten, zweiten und dritten Anschlußnippeln 36a, 37a, 38a, die am Aktuator­ raum grenzen, verbunden.

Der erste Anschlußnippel 36a und der zweite Anschlußnip­ pel 37a stehen in jeder Position des Kolben/Kolben­ stangen-Systems jeweils in Verbindung mit der bodenseiti­ ge Kammer 34 und der stangenseitige Kammer 35.

Der dritte Anschlußnippel 38a ist zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlußnippel 36a, 37a in einem Abstand zu jedem dieser Anschlußnippel angeordnet. Bevorzugt ist der dritte Anschlußnippel 38a näher zum ersten Anschlußnippel 36a als zum zweiten Anschlußnippel 37a angeordnet.

Der Kolben 33 geht am dritten Anschlußnippel 38a vorbei, so daß der Anschlußnippel 38a abhängig von der Position des Kolbens 33 mit der bodenseitigen oder der stangensei­ tigen Kammer verbunden ist.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 wird jetzt ein Ausfüh­ rungsbeispiel des Verdecks aus der Fig. 1 mit der zuge­ hörigen hydraulischen Betätigungsvorrichtung beschrieben.

In der Fig. 2 sind der Verdeck-Aktuator 30 und der Rie­ gel-Aktuator 15 zu sehen und außerdem der parallel dazu angeschlossene Verdeck-Aktuator 30' und Riegelaktuator 15'. Diese parallel angeschlossenen Aktuatoren 15' und 30' sind in diesem Beispiel vorgesehen, damit das Verdeck mittels zwei Aktuatoren bewegt wird, die nebeneinander angeordnet sind. Zum Sichern des Verdecks 2 sind in die­ sem Beispiel zwei Riegel 3 mit jeweils dem zugehörigen Riegel-Aktuator 15, 15' versehen.

In der Fig. 2 sind weiterhin ein Behälter 50 für die Hy­ draulikflüssigkeit zu erkennen und eine Pumpe 51 mit ei­ nem Druckanschluß 52 zur Bereitstellung der unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit. Zum Beispiel ist die Pum­ pe 51 eine elektrische angetriebene Kolbenpumpe.

In der Fig. 2 ist zu sehen, daß der dritte Anschluß 38 des Verdeck-Aktuators 30 über eine erste Verbindungslei­ tung 60 an einen zweiten Anschluß 24 des Riegel-Aktuators 15 angeschlossen ist. Weiterhin sind der erste Anschluß 23 des Verdeck-Aktuators 30 und der erste Anschluß 23 des Riegel-Aktuators 15 an einer gemeinsamen zweiten Verbin­ dungsleitung 61 angeschlossen.

In der zweiten Verbindungsleitung 61 ist ein einziges be­ tätigbares Ventil 65 integriert, in diesem Beispiel ein elektromagnetisch betätigtes 2-Wege-Ventil mit Federrück­ stellung.

In dem ersten, nicht elektrisch betätigten Zustand ver­ bindet das Ventil 65 die zweite Verbindungsleitung 61 mit dem Behälter 50.

Im zweiten, betätigten Zustand des Ventils 65 ist der Druckanschluß 52 der Pumpe 51 mit der zweiten Verbin­ dungsleitung 61 verbunden.

In der gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Druckanschluß 52 der Pumpe 51 und dem Ventil 65 in der zweiten Verbindungsleitung 61 ein in Richtung der Pumpe schließendes Rückschlagventil 64 integriert. Bevor­ zugt ist diese Rückschlagfunktion des Ventils 64 im Ven­ til 65 integriert.

Der zweite Anschluß 37 des Verdeck-Aktuators 30 ist über die Anschlußleitung 66 ständig mit dem Druckanschluß 52 der Pumpe 51 verbunden.

In der in der Fig. 2 gezeigte Position der Kolbenstangen 17, 32 ist das Verdeck geschlossen und sind die Riegel 3 verriegelt.

Das Öffnen des Verdecks 2 läuft wie folgt ab.

Die Pumpe 51 wird eingeschaltet und das Ventil 65 betä­ tigt. Hierdurch werden alle Aktuatoren 15, 15', 30, 30' regenerativ betätigt, und zwar so, daß die Kolbenstangen ausfahren. Somit verläßt die Flüssigkeit die kolbenstan­ genseitige Kammern 22 des Riegel-Aktuators 15, 15" über die erste Verbindungsleitung 60. Die Riegel-Aktuatoren 15, 15' erreichen ihren komplett ausgefahrenen Zustand und die Riegel 3 somit ihren Löse-Zustand, während die Verdeck-Aktuatoren 30, 30' nur teilweise ausgefahren wer­ den. Die Verdeck-Aktuatoren 30, 30' fahren dann weiter aus, bis auch sie ihren komplett ausgefahrenen Zustand erreicht haben. Während dieser Bewegung bleiben die Kol­ benstangen der Riegel-Aktuatoren 15, 15' mittels der re­ generativen Steuerung des Aktuators in ihrem komplett ausgefahrenen Zustand fixiert.

Das Schließen des Verdecks läuft folgendermaßen ab.

Indem das Ventil 65 nicht länger betätigt wird, werden die Kolbenstangen 32 des Verdeck-Aktuators 30, 30' ein­ fahren, weil der Anschluß 36 jetzt mit dem Behälter 50 verbunden ist und durch die Leitung 66 Flüssigkeit unter Druck den stangenseitigen Kammern 35 zugeführt wird.

Während des ersten Teils der Einfahrbewegung der Kolben­ stangen 32 sind die Riegelaktuatoren 15, 15' drucklos und werden in ihrem ausgefahrenen Zustand verharren. In der Praxis wird sich ein Staudruck verursacht von der aus den bodenseitigen Kammern 34 ausströmende Flüssigkeit die den Riegel-Aktuatoren 15, 15' in regenerativer Art und Weise hilft, in ihrem ausgefahrenen Zustand zu bleiben, bilden.

Wenn der Kolben 33, insbesondere der Dichtring, an dem dritten Anschluß 38a des Verdeck-Aktuators 30 beim Ein­ fahren der Kolbenstange 32 vorbeiläuft, wird die erste Verbindungsleitung 60 mit der stangenseitige Kammer 35 verbunden. Hierdurch kommt die Flüssigkeit in der stan­ genseitige Kammer unter Druck und fahren die Kolbenstan­ gen 17 des Riegel-Aktuators 15, 15' ein.

Die Position des dritten Anschlusses 38a ist so gewählt, daß die einfahrende Bewegung der Kolbenstangen 17 erst anfängt, wenn der Zapfen 7 des ersten Riegels 4 sich in Reichweite des zweiten Riegels 5 befindet. Hierdurch wird vermieden, daß die Riegel-Aktuatoren 15, 15' die Riegel 3 zu früh oder ungewollt im verriegelten Zustand bewegen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Zapfen 7 sich schon in der Öffnung 6 befindet, bevor die Aktuatoren 15, 15' aktiviert werden. Das ist in diesem Beispiel ermöglicht, indem der zweite Riegel 5 über eine Stift/Nut- Verbindung 19, 20 mit der Kolbenstange 17 verbunden ist.

Beim Schließen des Verdecks 2 berührt der Zapfen 7 den unteren Teil 10, wodurch der zweite Riegel 5 sich gegen die Federkraft 11 in einem eingeschränkten Winkel um die Welle 8 verdreht und der Zapfen 7 zum Anfang der Öffnung 6 kommt. Nachfolgend fährt die Kolbenstange 17 ein, so daß der Riegel 5 sich weiter verdreht und die Verriege­ lung vollbracht ist.

Zusammenfassend werden der erste und zweite Riegel 4, 5 schon in eine Art Vorpositionierung gebracht, bevor die Riegel-Aktuatoren 15, 15' mittels des Verbindens der stangenseitigen Kammern mit den stangenseitigen Kammern der Verdeck-Aktuatoren aktiviert werden. Hierdurch wird jedes Risiko, daß die Verriegelung nicht zustande kommt, vermieden.

Die als Beispiel gezeigten Riegel 3 haben auch den Ef­ fekt, daß beim Öffnen des Verdecks 3 die Verriegelung schnell komplett aufgehoben wird, so daß sich das Verdeck 2 ungehindert in die geöffnete Position bewegen kann.

In der Fig. 3 wird ein Schaltplan als Alternative für den Schaltplan aus der Fig. 2 gezeigt. Hierin sind die gleichen Teile mit den gleichen Zahlen gekennzeichnet.

Der Unterschied zu der Fig. 2 besteht darin, daß eine dritte Verbindungsleitung 70 vorgesehen ist, die am Ende an der ersten Verbindungsleitung 60 angeschlossen ist und die in diesem Beispiel über die Leitung 66 ständig in Verbindung mit dem Druckanschluß 52 der Pumpe steht. In der dritten Verbindungsleitung 70 ist ein in Richtung des zweiten Anschlusses 24 des Riegel-Aktuators 15 schließen­ des Rückschlagventil 71 integriert.

Diese Alternative hat als Vorteil, daß die Ausfahrbewe­ gung der Kolbenstangen der Riegel-Aktuatoren 15, 15' und somit das Lösen der Verriegelung des Verdecks 2 durch das Vorbeigehen des Kolbens 33 an dem dritten Anschluß 38a nicht beeinflußt wird. Insbesondere kann der dritte An­ schluß 38a nah an Anschluß 36 gesetzt werden, so daß beim Schließen des Verdecks 2 die Riegel deutlich in Eingriff­ position sind, bevor die Riegel-Aktuatoren aktiviert wer­ den. Hierdurch bedingt kann eventuell die vorher be­ schriebene Stift/Nut-Verbindung o. ä. mit dem Riegel- Aktuator entfallen.

Claims (5)

1. Hydraulische Betätigungsvorrichtung für ein Verdeck (29) mit einem zugehörigen Riegel (3) zum Sichern des Verdecks im geschlossenen Zustand mit:
einem hydraulischen Verdeck-Aktuator (30) zum Be­ wegen des Verdecks (29) zwischen einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand,
einem hydraulischen Riegel-Aktuator (15) zum Bewe­ gen des Riegels (3) zwischen einem verriegelten und einem gelösten Zustand, wobei der Verdeck- Aktuator (30) und der Riegel-Aktuator (15) jeweils ein Gehäuse (31, 16) mit einem Aktuatorraum, in dem ein hin und her verschiebbares Kolben/Kol­ benstangen-System mit einer Kolbenstange (32, 17), die auf einer Seite aus dem Gehäuse (31, 16) her­ ausragt, enthalten ist, aufweisen, wobei der Kol­ ben eine bodenseitige Kammer (34, 21) und eine Stangenseitige Kammer (35, 22) im Aktuatorraum be­ grenzt, und wobei das Gehäuse (31, 16) mit einem ersten und zweiten Anschluß (36, 37, 23, 24) zum Zu- und Abführen der hydraulischen Flüssigkeit versehen ist, die jeweils mit einem entsprechenden ersten und zweiten am Aktuatorraum angebrachten Anschluß (36a, 37a, 23a, 24a) in Verbindung ste­ hen, die in jeder Position des Kolben/Kolben­ stangen-Systems jeweils mit der bodenseitigen Kam­ mer und der stangenseitigen Kammer in Verbindung stehen,
einem Behälter (50) für die Hydraulikflüssigkeit,
einer Pumpe (51) mit einem Druckanschluß (52) zum Bereitstellen der unter Druck stehenden Hydraulik­ flüssigkeit,
einem einzelnen betätigbaren hydraulischen Ventil (65) zur Steuerung von sowohl dem Verdeck-Aktuator (30) als auch dem Riegel-Aktuator (15), dadurch gekennzeichnet, daß der Verdeck-Aktuator (30) mit einem dritten Anschluß (38a), der zwischen dem er­ sten und zweiten Anschluß (36, 37) angeordnet ist, versehen ist, und der dritte Anschluß (38a) des Verdeck-Aktuators (30) mittels einer ersten Ver­ bindungsleitung (60) an den zweiten Anschluß (24) des Riegel-Aktuators (15) angeschlossen ist, wobei der erste Anschluß (36) des Verdeck-Aktuators (30) und der erste Anschluß (23) des Riegel-Aktuators (15) an eine gemeinsame zweite Verbindungsleitung (61) angeschlossen sind, in die ein einziges be­ dienbares Ventil (65) integriert ist, das in der ersten Position die zweite Verbindungsleitung (61) mit dem Behälter (50) verbindet und in einer zwei­ ten Position den Druckanschluß (52) der Pumpe (51) mit einer zweiten Verbindungsleitung (61) verbin­ det, und wobei der zweite Anschluß (37) des Ver­ deck-Aktuators (30) mit dem Druckanschluß (52) der Pumpe (51) verbunden ist.

2. Bedienungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein in Richtung der Pumpe (51) schließendes Rückschlagventil (64) zwischen dem Druckanschluß (52) der Pumpe (51) und dem in der zweiten Verbindungsleitung (61) integrierten Ventil (65) vorhanden ist.

3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß eine dritte Verbindungslei­ tung (70) vorgesehen ist, die mit der ersten Verbin­ dungsleitung (60) verbunden ist und die mit dem Druckanschluß (52) der Pumpe (51) ständig verbunden ist, wobei in der dritten Verbindungsleitung (70) ein in Richtung des zweiten Anschlusses des Riegel- Aktuators (15) schließendes Ventil (71) integriert ist.

4. Verdeckkonstruktion bestehend aus einem bewegbaren Verdeck (2) und einem zugehörigen Riegel (3), dadurch gekennzeichnet, daß weiter eine hydraulische Betäti­ gungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprü­ che 1-3 vorgesehen ist.

5. Fahrzeug bestehend aus einem bewegbaren Verdeck (2), zum Beispiel einem Tonneau-Cover, einem Kofferraum­ deckel, einer bewegbare Abdeckung mit faltbarer Ver­ kleidung oder mit starren Panelen, und einem zugehö­ rigen Riegel (3) zum Sichern des Verdecks im ge­ schlossenen Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß wei­ terhin eine hydraulische Betätigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3 vorgesehen ist.