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Die Erfindung betrifft eine abklappbare
Dachabdeckung für
Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Aus der
DE 101 08 493 A1 ist eine
Dachabdeckung der vorgenannten Art mit mehreren gegeneinander, und
gegenüber
dem Fahrzeugaufbau als Basis, verlagerbaren Dachelementen bekannt.
Im Konkreten sind dies ein an den Windlauf der Windschutzscheibe
anschließendes
Frontteil, ein Mittelteil und ein Heckteil, wobei das Mittelteil
Tragelement für das
bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung
davor liegende Frontteil als Folgeelement ist. Die Abstützung des
Mittelteiles als Tragelement gegenüber dem Fahrzeugaufbau als
Tragbasis erfolgt über
eine Viergelenkkinematik mit zwei etwa parallel verlaufenden, seitens
des Fahrzeugaufbaus und des Mittelteiles zueinander beabstandet
schwenkbaren angelenkten Armen, deren einer einen Antriebsarm bildet und über ein
Lenkergestänge
in Form eines Parallelogramm-Lenkerpaares mit dem Übertragungsarm der
das Frontteil als Folgeelement gegen das durch das Mittelteil gebildete
Tragelement abstützenden Viergelenkkinematik
verbunden ist. Der eine der Lenker des Parallelogramm-Lenkerpaares
ist mit dem Mittelteil lagefest verbunden und trägt die zum Mittelteil lagefesten
Anlenkpunkte der Viergelenkkinematiken, während der an dere Lenker des
Parallelogramm-Lenkerpaares zum Mittelteil als Tragelement in dessen
der Fahrzeuglängsrichtung
entsprechenden Längsrichtung über seine
Verbindung zu Antriebsarm und Übertragungsarm
verstellbar ist. Im Anlenkbereich dieses verstellbaren Lenkers zum Übertragungsarm
ist ein Übersetzungsgetriebe
vorgesehen, das als weiteres Viergelenkgetriebe einen die Lenker
des Parallelogramm-Lenkerpaares verbindenden Lenker aufweist, der
benachbart zum Übertragungsarm
liegt und etwa parallel zu diesem verläuft.
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Die die Tragbasis, also den Fahrzeugaufbau mit
dem Mittelteil als Tragelement, verbindende Viergelenkkinematik
bildet mit ihrem Antriebsarm zugleich die Abstützung für das Heckteil der Dachabdeckung,
das üblicherweise
die Rückscheibe
umfasst und das bei geöffneter
Dachabdeckung in Rückenlage
unter Mittelteil und Frontteil liegt, die unter Beibehalt ihrer
Ausrichtung gegenüber
dem Fahrzeugaufbau übereinander
gestapelt das Heckteil überdecken.
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Die Ausbildung des die Viergelenkkinematiken
verbindenden Lenkergestänges
und deren Anlenkung gegenüber
dem Lenkergestänge
bringen es in Verbindung mit der jeweiligen Bemessung und Anordnung
der einzelnen, durch die Arme bzw. Lenker gebildeten Übertragungsglieder
der Viergelenkkinematiken und des Lenkergestänges mit sich, dass sich in
Verbindung mit der anstrebten raumsparenden und flachen Bauweise
teilweise ungünstige Übertragungsverhältnisse
ergeben, die zu hohen Gelenkkräften
in den jeweiligen Anlenkpunkten führen, und dies bei einem insgesamt
verhältnismäßig aufwendigem
Aufbau.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Dachabdeckung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich bei
einfachem Aufbau durch günstige
Belastungsverhältnisse
insbesondere in den mit den Stellkräften beaufschlagten Gelenken
und Anlenkpunkten auszeichnet.
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Erreicht wird dies gemäß der Erfindung
mit den Merkmalen des Anspruches 1, wobei durch die Anlenkpunkte
der Lenker des Lenkergestänges
am Antriebsarm bzw. am Übertragungsarm
mit den jeweils zugehörigen
Anlenkpunkten von Antriebsarm bzw. Übertragungsarm am Tragelement
korrespondierende Eckpunkte kongruenter Antriebsdreiecke bestimmt
sind, deren Spitzen in den dem Tragelement zugeordneten Anlenkpunkten
von Antriebsarm bzw. Übertragungsarm
liegen.
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Die von der Tragfunktion für das Mittelteil
als Tragelement unabhängige
Ausbildung des Lenkergestänges
zwischen Antriebsarm und Übertragungsarm
ermöglicht
eine Ausbildung, bei der die Übersetzungsverhältnisse
unabhängig
von der jeweiligen Winkellage von Antriebsarm und Übertragungsarm, und
damit von der Lage der Dachelemente zueinander, optimiert werden
können.
Die dadurch mögliche Reduzierung
der Stellkräfte
erlaubt es, neben den jeweiligen Stell- und Übertragungsgliedern auch den Antrieb
zu optimieren und damit gegebenenfalls auch die mit Verstellbewegungen
der Dachelemente verbundenen Belastungen des Fahrzeugaufbaus zu
reduzieren.
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Die erfindungsgemäße Lösung erweist sich insbesondere
in Bezug auf dreiteilige Dachabdeckungen mit Frontteil, Mittelteil
und Heckteil als zweckmäßig, bei
denen das Mittelteil das Tragelement für das Frontteil als Folgeelement
bildet. Im Rahmen der Erfindung liegt es aber auch, bei Dachabdeckungen
mit einer größeren Anzahl
von Dachelementen, so beispielsweise bei einer Dachabdeckung, die
zwischen Frontteil und Heckteil mehrere Elemente umfasst, die einzelnen
Elemente untereinander in der erfindungsgemäßen Weise verschwenkbar und
antreibbar zu verbinden. Des Weiteren liegt es im Rahmen der Erfindung,
bezogen auf eine Dachabdeckung mit nur zwei Dachelementen, bei denen
das Mittelteil und das Heckteil zu einem Element zusammengefasst
sind und das Heckteil einen Bestandteil des Mittelteiles bildet,
die erfindungsgemäße Lösung einzusetzen,
wobei eine derartige Ausbildung insbesondere in Frage kommen kann,
wenn das Heckteil einen geringen Höhenaufbau aufweist.
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Bezogen auf die Ausgestaltung der
Anlenkdreiecke, die durch die Anlenkpunkte von Antriebsarm und Übertragungsarm
am Tragelement und die zugehörigen
Anlenkpunkte der Lenker des Lenkergestänges jeweils bestimmt sind,
erweist es sich als zweckmäßig, wenn
diese bezüglich
ihrer sich in den Anlenkpunkten von Antriebsarm bzw. Übertragungsarm
schneidenden Schenkel einen Winkel einschließen, der bevorzugt im Bereich
um 90° liegt,
fallweise aber auch kleiner oder größer sein kann, wobei in Anpassung
an die Gegebenheiten die Schenkellängen der untereinander kongruenten
Abstützdreiecke
unterschiedlich sein können,
zum Beispiel zur Anpassung an Raum- und Einsatzbedingungen. Bevorzugt ist
allerdings eine zumindest in Annäherung
gleichschenklige Ausbildung der untereinander kongruenten Abstützdreiecke
bei einem Spitzenwinkel der Dreiecke von etwa 90°.
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Als besonders zweckmäßig erweist
es sich im Rahmen der Erfindung, wenn im Bereich der Endlagen der
Dachelemente, so insbesondere von Folgeelement und Tragelement,
die Lenker des durch ein Parallelogramm-Lenkerpaar gebildeten Lenkergestänges bezüglich des
einen Lenkerarmes einen maximalen Hebelarm zum jeweiligen Anlenkpunkt des Übertragungsarmes
bzw. des Antriebsarmes aufweisen, während der andere Lenker eine
Erstreckung aufweist, in der er mit der Verbindungsgeraden zwischen
den Anlenkpunkten von Übertragungsarm bzw.
Antriebsarm zusammenfällt
oder benachbart zu dieser verläuft.
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Zusammenfassend und bezogen auf eine mehrteilige,
abklappbare Dachabdeckung mit drei Abdeckteilen in Form eines Hardtops,
das ein Frontteil, ein Mittelteil und ein Heckteil aufweist, betrifft
die Erfindung somit eine Lösung,
bei der – bei
geöffneter Abdeckung
und vom Fahrzeuginnenraum abgewandter Dachhaut – das Frontteil das Mittelteil überlagert
und Frontteil und Mittelteil als Paket das in eine Rücklage – mit dem
Fahrzeuginneren zugewandter Dachhaut – geschwenkte Heckteil übergreifen,
bei der das Mittelteil gegen den Fahrzeugaufbau und das Frontteil
gegen das Mittelteil jeweils über
eine Viergelenkkinematik schwenkbar abgestützt sind und der das Mittelteil
abstützenden
Viergelenkkinematik das Heckteil zugeordnet ist, bei der ferner
die das Frontteil abstützende
Viergelenkkinematik von der das Mittelteil abstützenden Viergelenkkinematik über ein Lenkergestänge angetrieben
ist, das einen Übertragungsarm
der das Frontteil und einen Antriebsarm der das Mittelteil abstützenden
Viergelenkkinematik verbindet, und bei der das Lenkergestänge durch
ein Parallelogramm-Lenkerpaar gebildet ist, dessen Anlenkpunkte
am Antriebsarm und am Übertragungsarm
korrespondierenden Eckpunkten kongruenter und gleich ausgerichteter
Anlenkdreiecke zugeordnet sind, deren Spitzen in den dem Mittelteil
zugeordneten Anlenkpunkten der Antriebsarme liegen.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale
der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Ferner wird die Erfindung
nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles
erläutert.
Dieses zeigt in:
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1 einen
schematisierte Längsschnittdarstellung
einer mehrteiligen, abklappbaren Dachabdeckung in Zuordnung zu einem
nur angedeuteten Fahrzeug, wobei bezüglich der Dachabdeckung auch das üblicherweise
das Heckfenster umfassende Heckteil nur angedeutet ist und die Dachabdeckung insgesamt
in einer Schließlage
dargestellt ist,
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2 eine
der Grunddarstellung gemäß 1 entsprechende, weiter
vereinfachte Darstellung, wobei die Dachabdeckung in einer Öffnungslage
gezeigt ist, und
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3 die
Dachabdeckung in einer gegenüber
der Öffnungslage
gemäß
2 erweiterten, der nicht
gezeigten Schließlage
der Dachabdeckung vorgelagerten Öffnungsstellung,
aus der sich eine Schließstellung,
wie sie prinzipiell in
4 der
DE 101 08 493 A1 gezeigt
ist, durch weiteres Verschwenken in Schließrichtung ergibt.
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In den Figuren ist das in 1 lediglich in seinen Umrissen
angedeutete Fahrzeug mit 1 bezeichnet und als Personenkraftwagen
gestaltet, dessen Innenraum von einer abklappbaren Dachabdeckung 2 überdeckt
ist, die im Ausführungsbeispiel
als 3-teiliges Hardtop
mit einem Frontteil 3, einem Mittelteil 4 und einem Heckteil 5 ausgebildet
ist. Das Frontteil 3 schließt an den die Windschutzscheibe 6 nach
oben abgrenzenden Windlauf 7 an und ist in der Schließlage der
Dachabdeckung 2 gegenüber
diesem in bekannter Weise verriegelt.
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In der gezeigten Darstellung der
Dachabdeckung 2 als Hardtop bilden Frontteil 3,
Mittelteil 4 und Heckteil 5 schalenförmige, in
sich steife Elemente, die mit ihrer vom Fahrzeuginnenraum abgewandten Außenfläche, wie
für Frontteil 3 und
Mittelteil 4 angedeutet, die Dachhaut 8 bilden.
Im Rahmen der Erfindung liegen aber auch Ausgestaltungen, bei denen Frontteil 3 und
Mittelteil 4 lediglich Tragkörper, Traggerippe oder dergleichen
für eine
flexible Überdeckung
bilden, wie man sie beispielsweise für Softtops verwendet.
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Das lediglich angedeutete Heckteil 5 weist üblicherweise
eine integrierte Heckscheibe 9 auf. Es kann diese aber
auch Bestandteil eines Heckteils 5 sein, das aus einem
rahmenförmigen
Träger
für die Heckscheibe 9 besteht,
gegenüber
dem die Heckscheibe 9 ihrerseits lageveränderlich
befestigt und/oder abgestützt
ist, um beispielsweise zu einem flacheren Aufbau des Heckteiles 5 in
der Ablageposition bei geöffneter
Dachabdeckung 2 zu kommen.
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Bezogen auf das gezeigte Ausführungsbeispiel
ist die Dachabdeckung insgesamt über
eine Viergelenkkinematik 10 mit dem Fahrzeugaufbau verbunden,
wobei die Abstützung
der Viergelenkkinematik 10 gegen den Fahrzeugaufbau als
Basis üblicherweise,
was hier nicht gezeigt ist, über
eine Konsole 33 erfolgt, der auch der Antrieb zugeordnet
ist, so dass die zum Verschwenken der Dachabdeckung 2 erforderlichen
Stellkräfte über die
Konsole 33 abgefangen werden können.
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Die basisseitigen Abstützungen
mit ihren Anlenkpunkten 11 und 12 für die Arme 13 und 14 der Viergelenkkinematik 10 sind
nur symbolisch angedeutet und beispielsweise in die angesprochene Konsole 33 integriert.
Gegen die Dachabdeckung 2 sind die Arme 13 und 14 der
Viergelenkkinematik 10 in Anlenkpunkten 15, 16 abgestützt, die
gegebenenfalls elastisch eingebundene Drehgelenke symbolisieren
und die dem Mittelteil 4 als Tragelement zugeordnet sind,
an dem über
eine weitere Viergelenkkinematik 17 das Frontteil 3 als
Folgeelement angebacht ist.
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Die Viergelenkkinematik 17 umfasst
wiederum Arme 18 und 19, von denen, analog zum
Antriebsarm 13 der Viergelenkkinematik 10, der
Arm 18 in Bezug auf die Antriebsverbindung einen Übertragungsarm
bildet, während
dem Arm 19, analog zum Arm 14, primär Führungsfunktion
zukommt. Die Anlenkpunkte des Übertragungsarmes 18 und
des Führungsarmes 19 am
Mittelteil 4 als Tragelement sind mit 20 und 21 bezeichnet,
die Anlenkpunkte zum Frontteil 3 als Folgeelement mit 22 und 23.
Bezogen auf die Lage zum Mittelteil 4 bilden die Anlenkpunkte 15 und 20 von
Antriebsarm 13 und Übertragungsarm 18 die
zueinander benachbart liegenden, während die Anlenkpunkte 16 und 21 jeweils
in Fahrzeuglängsrichtung
zur Heck- bzw. zur Frontseite hin versetzt sind. Insgesamt gesehen
liegen die Anlenkpunkte 15, 16 und 20, 21 im
Wesentlichen, bezogen auf die geschlossene Lage der Abdeckung 2,
auf gleicher Höhe.
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In Fahrzeuglängsrichtung liegen die der
Viergelenkkinematik 17 zugeordneten Anlenkpunkte 20, 21 zum
Mittelteil 4 in einem nach vorne verlängerten und vom Frontteil 3 überdeckten
Bereich, während von
den dem Mittelteil 4 zugeordneten Anlenkpunkten 15, 16 der
Viergelenkkinematik 10 lediglich der rückwärtige Anlenkpunkt 16 einem
Fortsatz des Mittelteiles 4 zugeordnet und vom Heckteil 5 überdeckt ist.
Die Viergelenkkinematiken 10 und 17 sind insgesamt
jeweils parallelogrammartig ausgestaltet, und zwar bei nahezu paralleler
Erstreckung der jeweiligen Arme 13, 14 bzw. 18, 19.
Bezogen auf die Schließlage
gemäß 1 liegt der Antriebsarm 13 der
Viergelenkkinematik 10 gegenüber dem zugehörigen Führungsarm 14 in
Richtung auf den Fahrzeuginnenraum versetzt, während für die Viergelenkkinematik 17 der
Führungsarm 19 gegenüber dem Übertragungsarm 18 nach
der vom Fahrzeuginnenraum abgewandten Seite versetzt liegt, bei
in der gezeigten Schließlage
gegebener Erstreckung beider Arme 18, 19 in Fahrzeuglängsrichtung
und mit Versatz des Führungsarmes 19 in
Fahrzeuglängsrichtung
nach vorne. Mit anderen Worten ist somit bei der Erfindung, bezogen
auf die Viergelenkkinematiken 10 und 17, eine
Verwendung einmal des inneren und zum anderen des äußeren Armes
als Antriebs- bzw. Übertragungsarm
gegeben.
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Der Antriebsarm 13 der Viergelenkkinematik 10 ist
mit dem angetriebenen Übertragungsarm 18 der
Viergelenkkinematik 17 über ein
Lenkergestänge 24 verbunden,
dessen Anlenkpunkte zum Antriebsarm 13 mit 25 und 26 und
zum Übertragungsarm 18 mit 27 und 28 bezeichnet
sind. Korrespondierende Anlenkpunkte 25, 27 und 26, 28 liegen
auf zueinander parallelen Geraden und sind, hier symbolisch dargestellt,
durch in Längsrichtung
des Daches zueinander parallel verlaufende Lenker 29 und 30 verbunden,
die in Hochrichtung zueinander versetzt liegen und ein Lenker-Parallelogramm bilden.
Die jeweiligen Anlenkpunkte 25, 26 und 27, 28 zum
Antriebsarm 13 bzw. zum Übertragungsarm 18 liegen auf
den basisseitigen Eckpunkten jeweils eines Dreieckes, dessen Schenkel
sich im Anlenkpunkt 15 bzw. 20 des Antriebsarmes 13 bzw.
des Übertragungsarmes 18 am
Mittelteil 4 schneiden. Die korrespondierenden Dreiecke
sind zueinander kongruent und lagegleich ausgerichtet, so dass sich
für Antriebsarm 13 und Übertragungsarm 18 synchrone
Schwenkbewegungen ergeben, und auch jeweils gleiche Übersetzungsverhältnisse über dem
Schwenkweg gegeben sind.
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Bevorzugt liegt der von den Schenkeln
der Antriebsdreiecke eingeschlossene Spitzenwinkel, in den Figuren
bei 31 und 32 angedeutet, im Bereich um 90°, insbesondere
bei etwa 90°,
und bevorzugt ist die Anordnung insgesamt so getroffen, dass der Schließlage der
Dachabdeckung 2, wie in 1 gezeigt,
eine Lage der Abstützdreiecke
entspricht, bei der Lenker 30 eine Strecklage einnimmt,
bei maximalem, d. h. idealem Hebelarm für den Lenker 29. Dies ist
vorteilhaft im Hinblick auf die beim Öffnen der Dachabdeckung 2 bezüglich des
Frontteiles aufzubringenden Kräfte,
die als Zugkräfte
im Lenker 29 auftreten, so dass dieser günstig belastet
ist. Bezüglich
der Schließlage,
bzw. einer dieser benachbarten, vorgelagerten Öffnungslage der Dachabdeckung 2, wie
sie beispielsweise in 3 gezeigt
ist, liegen die Verhältnisse
gerade umgekehrt, und es für
den oberen Lenker 29 eine Strecklage, bei nahezu paralleler Erstreckung
des Lenkers 29 zur Verbindungsgeraden zwischen den Anlenkpunk ten 15 und 20 von
Antriebsarm 13 und Übertragungsarm
18 zum Mittelteil 4 gegeben, während der parallel verlaufende
untere Lenker 30 zum jeweiligen Anlenkpunkt 15 einen
maximalen Hebelarm aufweist.
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Die Übergangslage gemäß 2 veranschaulicht, dass
die erfindungsgemäße Lösung außerhalb
der Extremlagen eine günstige
Kraftaufteilung auf die Lenker 29, 30 des Lenkergestänges mit entsprechend
geringer Belastung der in den Anlenkpunkten vorgesehenen Gelenke
nach sich zieht, wobei auch in den Extremlagen (1 und 3)
die Belastungen der Gelenke klein bleiben, da aufgrund der nahezu
idealen Hebelarme mit verhältnismäßig kleinen
Stellkräften
gearbeitet werden kann.
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Ungeachtet der idealisierten Darstellung
der Lenker 29, 30 und Arme 13, 14 bzw. 18, 19 können diese
im Rahmen der Erfindung selbstverständlich auch, zum Beispiel in
Anpassung an die gegebenen Raumverhältnisse, als räumlich verformte
Stäbe oder Formkörper ausgestaltet
sein, so beispielsweise durch Stanzteile gebildet sein.
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Im Rahmen der Erfindung liegt es
auch, was nicht gezeigt, die basisseitigen Anlenkpunkte
11 und
12,
die bevorzugt einer Konsole zugeordnet sind, zueinander verlagerbar
anzulenken, wie dies beispielsweise aus der
DE 101 08 493 A1 bekannt
ist, um bezüglich
der Verstelllagen, insbesondere auch im Hinblick auf Öffnungs-
und Schließlage
der Dachabdeckung, weitere Variationsmöglichkeiten zu erhalten.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung
lediglich bezüglich
der einen Seitenanlenkung der Dachabdeckung veranschaulicht. Insgesamt
ist aber eine zur Fahrzeuglängsmitte
symmetrische Ausbildung gegeben, mit einer rechts- und linksseitigen
Anordnung einer gezeigten Anlenkung für die Dachabdeckung.