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Antriebsvorrichtung und Verriegelungseinrichtung für Schiebedächer
an Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für Schiebedächer
von Kraftfahrzeugen, bei der axial bewegbare, sowohl auf Druck als auch auf Zug
belastbare Kabel zum übertragen der Antriebskraft, beispielsweise einer Handkurbel
oder eines Elektromotors, auf das Schiebedach vorgesehen sind. Der Antriebsvorrichtung
ist ein Getriebe zugeordnet, mit dem der Antrieb des Schiebedaches von den Kabeln
auf eine Verriegelungseinrichtung selbsttätig umschaltbar ist, die das Schiebedach
mit herabgesetzter Geschwindigkeit in die Schließstellung bringt, in dieser festzieht
und verriegelt. Dabei ist dem Getriebe eine Blockiervorrichtung zugeordnet, die
nur über den Antrieb, aber nicht von einer unmittelbar auf das Schiebedach oder
die Verriegelungseinrichtung wirkenden Kraft lösbar ist, so daß ein Öffnen des Daches
von außen her verhindert wird.
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Es ist bereits ein Seilantrieb für Schiebedächer bekannt, der jedoch
über Seile, die nur auf Zug belastbar sind, auf das Schiebedach einwirkt. Kurz vor
Erreichen der Schließstellung findet ein selbsttätiges Umschalten vom Seilantrieb
auf eine Verriegelungseinrichtung statt, von der das Schiebedach mit herabgesetzter
Geschwindigkeit in die Schließstellung gebracht und in dieser festgezogen und verklinkt
wird. Die Seile werden dabei über eine drehbare Seiltrommel bewegt, über deren Umfang
die Seile geführt sind. Ein kleiner Abschnitt des Trommelumfanges ist als Rückenfläche
eines Kupplungshebels ausgebildet, der infolge einer Federbelastung aus dem Trommelumfang
herauszutreten und den Seilantrieb zu unterbrechen oder auszuschalten sucht. Wenn
die Seile nahezu von der Trommel abgewickelt sind, schaltet der Kupplungshebel den
Seilantrieb aus. Das Schiebedach hat dann nahezu seine Schließstellung erreicht.
In diesem Augenblick befindet sich ein vorn am Schiebedach befestigter Haken in
unmittelbarer Nähe eines Fangbolzens, der von einem Exzenter in Schließrichtung
bewegt wird. Der Fangbolzen ergreift den Haken und zieht das Schiebedach in die
Schließstellung, in der es verklinkt wird.
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Bei dieser bekannten Ausführungsform eines Seilantriebes für Schiebedächer
wird die Kupplung in Abhängigkeit von der abgewickelten Seillänge betätigt. Wenn
sich die Seile im Laufe der Zeit dehnen, kann es vorkommen, daß die Seiltrommel
und damit der Seilantrieb des Daches bereits zu einem Zeitpunkt durch Lösen der
Kupplung freigegeben werden, in dem der am Schiebedach befestigte Haken noch nicht
vom Fangbolzen erfaßt werden kann. Infolge von Erschütterungen oder anderen Störungen
kommt es auch vor, daß sich die Seile unregelmäßig auf den Trommelumfang legen,
so daß der Kupplungshebel nicht im richtigen Augenblick, sondern zu früh oder zu
spät ausrastet.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, den
Kupplungsvorgang von den Seilen, Kabeln oder ähnlichen Organen, die die Antriebsbewegung
auf das Schiebedach bis kurz vor Erreichen der Schließstellung übertragen, unabhängig
zu machen.
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Dabei wird von einer Antriebsvorrichtung für Schiebedächer an Kraftfahrzeugen
ausgegangen, die zugleich auf eine mit untersetzter Geschwindigkeit arbeitende Verriegelungseinrichtung
einwirkt und deren Getriebe eine Schalteinrichtung zum Unterbrechen der Antriebsübertragung
auf das Schiebedach enthält, welche während des Arbeitens der Verriegelungseinrichtung
wirksam ist. Die Erfindung besteht darin, daß ein Betätigungsglied für die Schalteinrichtung
am Schiebedach gelagert ist, das den Schaltvorgang in unmittelbarer Abhängigkeit
von einer vorbestimmten Stellung des Schiebedaches steuert. Das Betätigungsglied
kann beispielsweise starr oder federnd mit dem Schiebedach verbunden sein.
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Das Betätigungsglied kann zweckmäßig mit einem Verriegelungselement
sowie mit einer Steuerfläche versehen sein, die nahe der Schließstellung des Schiebedaches
mit einem Kupplungselement des Getriebes zusammenwirkt, derart, daß das Kupplungselement
die Antriebsverbindung zwischen dem Schiebedach und dem Antrieb löst, während die
Antriebsverbindung mit der Verriegelungseinrichtung aufrechterhalten bleibt. Dabei
besteht das Kupplungselement vorteilhaft aus einem axial bewegbaren Zapfen, der
in einer Stellung in die Antriebsübertragung eingeschaltet ist und nach Axialverschiebung
außer Eingriff kommt.
Vorzugsweise wirkt mit der Verriegelungseinrichtung
eine Blockiervorrichtung zum Festsetzen des Schiebedaches in der Schließstellung
oder in einer beliebig geöffneten Lage zusammen, die gemäß der Erfindung in der
Weise ausgebildet ist, daß dem Getriebe eine selbsttätig wirkende Blockiervorrichtung
zugeordnet ist, die über eine antriebsseitig betätigbare Nockensteuerung lösbar
ist. Zu diesem Zweck kann das Getriebe erfindungsgemäß -einen gegen Drehung blockierten
Bolzen enthalten, der unter der Einwirkung der Nockensteuerung entgegen der Kraft
einer Feder axial in eine Lage verschiebbar ist, bei der die Blockiervorrichtung
unwirksam ist. Die Kraft der Feder ist dabei derart gewählt, daß ein Mindestdrehmoment
erforderlich ist, um die Blokkierung zu lösen und so die Drehung der abgetriebenen
Teile zu ermöglichen.
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So ist nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen,
daß ein Nocken an einem angetriebenen Drehteil mit einer Steuerfläche des Bolzens
zusammenwirkt, um über diesen nach einer die Blockierung lösenden Axialbewegung
durch Formschluß zwischen dem Nocken und der Steuerfläche die Antriebsbewegung auf
einen Teil der Verriegelungseinrichtung zu übertragen. Die Blockierungsvorrichtung
ist daher nur von der Seite des normalen Antriebes aus lösbar, nicht aber von selten
der Verriegelungseinrichtung her. Diese bleibt vielmehr blockiert, wenn beispielsweise
Unbefugte versuchen sollten, das Schiebedach von außen zu öffnen, und auch in beliebig
geöffneten Zwischenstellungen ist die Blockierung wirksam, da das Mindestdrehmoment
zum Lösen der Blockierung durch geeignete Bemessung der Federkraft so eingestellt
werden kann, daß normalerweise durch unmittelbar auf das Schiebedach einwirkende
äußere Kräfte nur ein geringerer Drehmoment erzeugt werden kann.
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Vorteilhaft kann nach einem weiteren Erfindungsgedanken als angetriebenes
Drehteil der Nockensteuerung ein Rad des Untersetzungsgetriebes der Verriegelungseinrichtung
Verwendung finden, das von Seiten des Antriebes mit einem größeren Drehmoment betätigbar
ist als von selten des Schiebedachs. Weiter wird für eine reibungsarme Bewegung
des Bolzens der Blockiervorrichtung dieser zweckmäßig für seine axiale Bewegung
und/oder für seine Drehbewegung durch Kugeln abgestützt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigt F i g. 1 schematisch in Draufsicht eine Antriebsvorrichtung
nach der Erfindung mit einem Teil des Schiebedaches in geöffneter Stellung, F i
g. 2 einen Längsschnitt durch das Getriebe der Antriebsvorrichtung nach F i g. 1
in der Ruhestellung, in der die Blockiervorrichtung wirksam ist, F i g. 3 die Blockiervorrichtung
nach F i g. 2 in unwirksamer Stellung während der Betätigung des Antriebs, F i g.
3a den Schnitt nach Linie A -A der F i g. 3, F i g. 4 einen Schnitt ähnlich
der F i g. 2, jedoch während der Betätigung der Verriegelungseinrichtung, nachdem
kurz vor der Schließstellung des Schiebedaches, die Antriebsverbindung zum Schiebedach
gelöst wurde, F i g. 5 einen Längsschnitt durch den vorderen Querspriegel des Schiebedaches
nach F ig. 1 mit Teilen red Antriebsübertragung und der Verriegelungseinrichtung,
F i g. 6a bis 6d Einzelteile der Blockiervorrichtung nach F i g. 2 bis 4.
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In F i g. 1 ist ein Schiebedach 22 eines Kraftfahrzeuges gezeigt,
das aus der dargestellten geöffneten i Stellung längs seitlich der Dachöffnung am
Fahrzeug vorgesehener Führungsschienen, die strichpunktiert angedeutet sind, in
eine Schließstellung gezogen werden kann. Hierzu dienen auf Zug und Druck belastbare
Kabel 7. Jedes dieser Kabel besteht aus einem Kabelkern, um den ein Draht schraubenförmig
herumläuft, wie aus F i g. 5 hervorgeht. Der Draht bildet mit dem zylindrischen
Kern eine Einheit; seine Windungen haben einen gleichförmigen Abstand voneinander,
der so gewählt ist, daß die Zähne eines Zahnrades 4 (F i g. 2) in den Abstand eingreifen
und während der Drehbewegung des Rades 4 das Kabel 7 weiterbefördern. Wie
F i g. 1 zeigt, werden beispielsweise zwei Kabel 7 verwendet, deren jedes mit einem
Ende am Schiebedach 22 angreift, während die anderen Enden zu beiden Seiten des
Zahnrades 4 vorbeigeführt sind und mit diesem im Eingriff stehen.
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Das Zahnrad 4 ist mit einem ringförmigen An-Satz 4' versehen,
der innerhalb einer kreisförmigen Vertiefung eines Getriebegehäuses 23 am festen
Fahrzeugdach untergebracht und von einem Federgehäuse 3 abgestützt ist. Das Federgehäuse
3 endet unten in einem Aufsteckzapfen 1, auf den zum Drehen des Zahnrades 4 und
somit zum Bewegen der Kabel 7 eine Handkurbel aufgesetzt oder an den ein anderer
Antrieb, beispielsweise ein Elektromotor (nicht gezeigt), angeschlossen werden kann.
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Durch das Zahnrad 4 und ein darüberliegendes Zahnrad 5 läuft
eine gemeinsame Welle in Form eines Zapfens 6 hindurch, der mit Hilfe einer Verzahnung
eine Antriebsverbindung zwischen dem Federgehäuse 3 und den Zahnrädern 4 und 5 her-Stelle
17 unterbrochen, so daß bei einer axialen Verstellt. Die Verzahnung ist an einer
ringförmigen Schiebung des Zapfens 6 um einen gewissen Betrag nach unten die Antriebsverbindung
des Zahnrades 4 mit dem Zapfen 6 gelöst wird. Der Zapfen 6 hat an seinem unteren
Ende einen Flansch 24, der sich im Inneren des Federgehäuses 3 befindet und
von einer Druckfeder 2 zur Herstellung der Antriebsverbindung mit dem Zahnrad 4
nach oben gedrückt wird (F i g. 2). Der Zapfen 6 ragt in seiner Ruhelage mit seinem
oberen Ende in einen Kanal 25 des Getriebegehäuses 23 hinein.
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Wie ein Vergleich von F i g. 2 mit F i g. 4 zeigt, wird in den Kanal
25, wenn sich das Schiebedach 22 seiner Schließstellung nähert, eine Zahnstange
8 eingeführt, die am vorderen Querspriegel 22' des Schiebedaches angebracht ist.
An der Zahnstange 8 ist eine Führungsfläche 20 (F i g. 5) ausgebildet, die, wie
aus F i g. 4 zu entnehmen ist, kurz vor Erreichen der Schließstellung mit dem oberen
Ende des Zapfens 6 in Eingriff kommt und diesen so weit abwärts drückt, daß das
Zahnrad 4 vom Antrieb des Aufsteckzapfens 1 freikommt.
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Das Zahnrad 5 greift in ein weiteres Zahnrad 10 von größerem Durchmesser
ein, das ebenfalls in einer Vertiefung des Getriebegehäuses 23 drehbar gelagert
ist. Über eine Blockiervorrichtung und einen durch die Mittelöffnung des Zahnrades
10 axial verschiebbaren Zapfen 18 ist das Zahnrad 10 mit einem weiteren Zahnrad
9 antriebsmäßig verbunden, so daß dieses während jeder Bewegung des Aufsteckzapfens
1 umläuft. Das Zahnrad 9 ist so gelagert,
daß es kurz vor Erreichen
der Schließstellung des Schiebedaches 22 in die Zähne der am Schiebedach
befestigten Zahnstange 8 eingreift.
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Die Länge der Zahnstange 8 entspricht etwa dem Abstand zwischen
den beiden Zapfen 18 und 6, so daß in dem Augenblick, in dem das Zahnrad 9 das freie
Ende der Zahnstange 8 ergreift, der Zapfen 6 von der Führungsfläche 20 gegen
die Spannung der Feder 2 nach unten gedrückt und damit das Zahnrad 4 von seiner
Antriebsverbindung mit dem Zapfen 6 gelöst, d. h. nicht mehr angetrieben wird. Von
diesem Augenblick an wird das Schiebedach 22 über den Aufsteckzapfen 1, die
Zahnräder 5, 10 und 9
und die Zahnstange 8 bis in die endgültige Schließstellung
gebracht, was infolge des Untersetzungsverhältnisses zwischen den Zahnrädern 5 und
10 langsamer als bei dem normalen Antrieb über das Zahnrad 4 und die Kabel
7 vonstatten geht.
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Mit dem Zahnrad 10 ist eine Blockiervorrichtung verbunden,
die eine unbeabsichtigte Bewegung des Schiebedaches 22 sowohl in geschlossenem Zustand
als auch bei ganz oder teilweise geöffnetem Dach, beispielsweise infolge von Erschütterungen
oder durch den Fahrtwind, verhindert. Das Zahnrad 10
ist an seiner Unterseite
mittels einer Nabe in einer zylindrischen Bohrung des Getriebegehäuses 23 drehbar
gelagert, wobei die Nabe einen nach unten vorspringenden, exzentrischen Nocken 26
trägt. In der zylindrischen Bohrung ist außerdem ein Bolzen 12 untergebracht,
der einstückig mit dem Zapfen 18
ausgebildet ist. Am Umfang des Bolzens
12 sind zwei Kugeln 11 innerhalb je einer Aussparung 15 gehaltert, die den
Bolzen 12 in Nuten 16 (F i g. 3a) längsverschiebbar führen, aber an
einer Drehung hindern. Der Bolzen 12 wird von einer Feder 13 ständig mit seiner
Steuerfläche 29 gegen den Nocken 26 des Zahnrades 10 gedrückt.
Diese Steuerfläche 29
ist schräg nach oben geneigt, so daß der Bolzen 12 in
Abhängigkeit von der Winkellage des Zahnrades 10
gegen die Spannung der Feder
13 um ein gewisses Stück nach unten gedrückt wird. Wenn das Zahnrad 10 die
in F i g. 3 angegebene Winkellage erreicht, hat der Nocken 26 die Steuerfläche 29
so weit nach unten gedrückt, daß die Kugeln 11 unten aus den Nuten 16 austreten,
wodurch die Blockierung des Bolzens 12 gelöst ist, so daß dieser drehbar ist.
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Der Bolzen stützt sich dabei auf den drehbar auf einer Kugel 21' gelagerten
Sockel 21 ab. Sobald die Kugeln 11 die Nuten 16 verlassen, wird der Bolzen 12 von
dem Nocken 26 in Drehrichtung angetrieben. Mit dem Bolzen 12 wird der Zapfen
18 gedreht, der frei durch eine Mittelöffnung 27 des Zahnrades
10
hindurchläuft und über eine formschlüssige Verbindung 28 das Zahnrad 9
erfaßt, so daß auch dieses mit dem Bolzen 12 gedreht wird. Da der Bolzen 12 axial
verschiebbar ist, ist die Verbindung 28 zwischen dem Zapfen 18 und dem Zahnrad
9 als Verzahnung einerseits auf der Außenfläche des Zapfens 18 und andererseits
in der Mittelbohrung des Zahnrades 9 ausgebildet, die eine axiale Verschiebung des
Zapfens 18 gegenüber dem Zahnrad 9 bei drehfester Verbindung zuläßt.
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Wenn das Zahnrad 10 von dem Antrieb, der am Aufsteckzapfen
1 angreift, in Drehung gesetzt wird, läuft der Nocken 26 auf der Steuerfläche 29
so weit nach oben, bis der Bolzen 12 eine Lage erreicht, in der die Kugeln
11 nach unten aus den Nuten 16 austreten, wodurch die Blockierung
des Bolzens gegen Drehung aufgehoben wird. Beim Weiterdrehen des Zahnrades
10 mit dem Nocken 26 nimmt dieser jetzt durch formschlüssige Verbindung
mit der Steuerfläche 29 des Bolzens 12 diesen mit, da ein weiteres
Ausweichen des Bolzens nach unten durch sein Auftreffen auf den Sockel
21 verhindert wird. Mit dem Bolzen 12 wird über die Verzahnung 28 auch das
Zahnrad 9 in Drehung versetzt, wobei dieses entweder bei geöffnetem Schiebedach
leer läuft oder, kurz vor Erreichen der Schließstellung, das Schiebedach 22 über
die Zahnstange 8 heranzieht. Sobald der Antrieb unterbrochen wird, ist die Feder
13 allein wirksam, welche den Bolzen 12 nach oben schiebt, wobei der Nocken 26 mit
dem Zahnrad 10 ausweichen kann, da kein Antriebsmoment mehr auf das Zahnrad
10 einwirkt.
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Die Kugeln 11 rasten beim Nachobengehen des Bolzens
12 wieder in die Nuten 16 ein, so daß jede weitere Drehung des Zahnrades
9 durch die Blockierung des Bolzens unterbunden und das Schiebedach in seiner endgültigen
Schließstellung, aber auch in beliebig geöffneten Stellungen, blockiert ist.
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Wenn nämlich das Schiebedach 22 mehr oder weniger geöffnet
worden ist, wird, auch beim Aufhören der Antriebsbewegung über das Zahnrad
4
und die Kabel 7, das Zahnrad 10 von der Blockiervorrichtung 12, 26
festgehalten und blockiert seinerseits über das Zwischenrad 5 den Zapfen
6 und damit das Zahnrad 4. Bei festgehaltenem Zahnrad 4
können
die Kabel 7 nicht bewegt werden, so daß das Schiebedach 22 feststeht. Eine
unmittelbar am Schiebedach 22 angreifende Kraft ergibt in der Regel kein ausreichendes
Drehmoment auf das Zahnrad 10, um über den Nocken 26 die Steuerfläche
29 und damit den Bolzen 12 abwärts zu drücken. Durch entsprechendes
Bemessen der Feder 13 wird auf diese Weise ein Drehen des Zahnrades
10 und ein Verschieben des Schiebedaches 22 verhindert, wenn vom Fahrtwind
oder von Hand eine Kraft auf das Schiebedach 22 selbst einwirkt.
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In F i g. 2 bis 4 sind verschiedene Winkellagen des Zahnrades
10 und damit verschiedene Höhenlagen des Bolzens 12 zu sehen. F i
g. 2 zeigt die Stellung der Blockiervorrichtung gemäß der Erfindung, in der ein
Drehen des Zahnrades 10 nicht möglich ist, wenn nicht ein von der Seite des
Antriebs aufgebrachtes Mindestdrehmoment auf das Zahnrad 10 einwirkt. In
F i g. 3 wird das Zahnrad 10 von der Antriebsvorrichtung gedreht, wobei die
Kugeln 11 ihre Nuten 16 verlassen und der Bolzen 12 in Drehung
versetzt wird.
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F i g. 6 a bis 6 d zeigt den mit dem Zahnrad 10 verbundenen
Nocken 26 und die am Bolzen 12 befindliche Steuerfläche 29, die unter
dem Druck der Feder 13 aufeinandergepreßt werden. Mit dem Bolzen 12 besteht der
Zapfen 18 aus einem Stück.
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Die Blockiervorrichtung arbeitet in der Weise, daß sie jederzeit von
der Antriebsvorrichtung entsperrt wird, wenn diese ein starkes Drehmoment ausübt.
Bei Nachlassen der Antriebskraft sperrt die Blockiervorrichtung jede Bewegung, wenn
von außen eine Kraft auf das Schiebedach einwirkt, die entweder über die Zahnstange
8 oder über die Kabel 7 und das Getriebe auf den Bolzen 12 übertragen wird.
Eine umgekehrt vom Schiebedach über die Kabel auf die Blockiervorrichtung ausgeübtes
Drehmoment reicht normalerweise nicht aus, um eine Entsperrung herbeizuführen, wie
sie von der kräftigen Antriebsvorrichtung
ohne weiteres herbeigeführt
wird. Die Unterschiede zwischen den Drehmomenten können dadurch vergrößert werden,
daß die Kabel 7 mit einem kürzeren Hebelarm als der Antrieb 1 auf das Getriebe,
beispielsweise über den Zapfen 6, einwirken.