DE19712964A1 - Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden translatorischen Verschieben und rotatorischen Verschwenken zweier Bauteile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden translato­ rischen Verschieben und rotatorischen Verschwenken zweier über einen sog. Absenk-Schwenk-Mechanismus miteinander verbundener Bauteile ge­ geneinander. Bei diesen Bauteilen kann es sich beispielsweise um Bestand­ teile einer Verdeckklappe eines Cabriolets handeln, daneben kann es je­ doch auch andere Anwendungsfälle geben, wobei die vorliegende Erfindung insbesondere in Fahrzeugen Anwendung finden kann, wenn Bauteile oder Karosseriebestandteile oder Deckelteile eines Fahrzeuges relativ gegenein­ ander in der beschriebenen Weise bewegt werden sollen. Zum technischen Umfeld wird lediglich beispielshalber auf die EP 0 622 260 A1 verwiesen.

Wie bereits erwähnt, sollen zwei aneinander angrenzende, insbesondere dünnwandige Bauteile derart drehbar miteinander verbunden sein, daß das eine Bauteil beweglich ausgeführt und unter das andere, ruhende Bauteil gedreht werden kann. Da im sogenannten Ausgangszustand beide Bauteile flächenbündig sind, muß das bewegliche Bauteil zunächst abgesenkt wer­ den, und zwar im Sinne einer translatorischen Verschiebung, bevor seine Rotation, d. h. das rotatorische Verschwenken bzw. das Verdrehen unter das andere Bauteil, eingeleitet werden kann. Zu diesem Zweck ist ein geeigneter Mechanismus erforderlich. Dieser sogenannte Absenk-Schwenk-Mechanis­ mus sollte möglichst einfach beschaffen sein. Dabei sollen die beiden Be­ wegungsabläufe, nämlich die Translation und die anschließende Rotation lediglich aus einer einzigen Drehbewegung heraus realisiert werden können, damit der entsprechende Antrieb einfach gestaltet werden kann. Trotzdem sollen die Translation und die anschließende Rotation getrennt voneinander und zeitlich aufeinander versetzt erfolgen. Wie bereits erwähnt, kann ein spezieller Anwendungsfall ein Verdeckklappenmechanismus für ein Cabrio­ let sein. Hierbei soll eine mehrteilige Verdeckklappe bei geschlossenem Verdeck auf der sogenannten Hutablage positioniert werden. Hierzu ist es erforderlich, ein erstes Bauteil dieser Verdeckklappe unter ein zweites Bau­ teil dieser Verdeckklappe zu drehen, um die gesamte Verdeckklappe aus dem Schwenkbereich des Verdecks herausfahren zu können.

Einen diesen Anforderungen genügenden Absenk-Schwenk-Mechanismus aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß der Absenk- Schwenk-Mechanismus ein insbesondere mit dem ruhenden Bauteil verbun­ denes außen kreiszylindrisches Innenteil aufweist, welches unter Zwischen­ lage eines Zwischenstückes in dem insbesondere mit dem zu bewegenden Bauteil verbundenen, die selbe Zylinderachse aufweisenden, innen kreiszy­ lindrischen Außenteil geführt ist, wobei das Innenteil und das Außenteil durch ein in Zylinderachsrichtung wirkendes Zugfederelement zusammen­ gehalten sind, und wobei sich das um die Zylinderachse verdrehbare Zwi­ schenstück über zumindest eine Führungsbahn derart am Innenteil abstützt, daß dieses Zwischenstück ausgehend von einer Ausgangsposition zunächst das Außenteil in Richtung der Zylinderachse translatorisch gegenüber dem Innenteil verschiebt, und daß bei weiterem Verdrehen des Zwischenstückes das Außenteil vom Zwischenstück bei dessen Rotationsbewegung relativ zum Innenteil mitgenommen wird. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.

Näher erläutert wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungs­ beispieles, wobei Fig. 1 die beiden Bauteile mit dem dazwischenliegenden Absenk-Schwenk-Mechanismus in einer Explosionsdarstellung zeigt wäh­ rend in Fig. 2 dieser Absenk-Schwenk-Mechanismus in einer (ebenfalls perspektivischen) Explosionszeichnung dargestellt ist. Die Fig. 3 bis 5 zeigen diesen Absenk-Schwenk-Mechanismus in verschiedenen Stadien während des hiermit erzielbaren Bewegungsablaufes, wobei hierin die ein­ zelnen Bauteile durch unterschiedliche Strichstärken voneinander unter­ schieden sind und das Außenteil teilweise durchsichtig dargestellt ist.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 1 ein erstes ruhendes Bauteil und mit der Ziffer 2 ein zweites, zu bewegendes Bauteil bezeichnet, die jeweils dünn­ wandige Deckelteile darstellen, welche in einer sogenannten Ausgangsposi­ tion mit ihren Kanten 1a, 2a bündig aneinanderstoßend nebeneinander lie­ gen. Miteinander verbunden sind die beiden Bauteil 1, 2, bei denen es sich im übrigen um Teile eines Verdeckkastendeckels eines Cabriolets handeln kann, über einen in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneten Absenk- Schwenk-Mechanismus, welcher es ermöglicht, das Bauteil 2 zunächst im wesentlichen senkrecht zur Zeichenebene gemäß Fig. 1 gegenüber dem Bauteil 1 translatorisch zu verschieben und anschließend daran dieses Bauteil 2 rotatorisch gemäß Pfeilrichtung 3 unter das Bauteil 1 zu ver­ schwenken. Diese Verschwenkbewegung erfolgt dabei um die mit der Be­ zugsziffer 4 bezeichnete Zylinderachse des im folgenden näher erläuterten Absenk-Schwenk-Mechanismus 10, wobei die erstgenannte translatorische Verschiebung längs dieser Zylinderachse 4 erfolgt.

Initiiert wird der gesamte Bewegungsablauf, d. h. das anfängliche translato­ rische Verschieben sowie das anschließende rotatorische Verschwenken durch eine am Absenk-Schwenk-Mechanismus 10 angreifende Betätigungs­ vorrichtung 5 in Form eines auf noch zu erläuternde Weise über eine Stell­ stange 6 einwirkenden Hydraulikzylinders 7.

Anhand der Explosionsdarstellung nach Fig. 2 wird im folgenden der Ab­ senk-Schwenk-Mechanismus 10 näher erläutert.

Dieser Mechanismus besteht im wesentlichen aus drei Teilen, nämlich ei­ nem Außenteil 11, einem Zwischenstück 12, sowie einem Innenteil 13, die durch ein in seiner Gesamtheit mit 14 bezeichnetes Zugfederelement zu­ sammengehalten werden. Das Außenteil 11 ist hohlzylindrisch ausgebildet, d. h. es weist einen kreiszylinderförmigen Innenraum 11a auf, weshalb die­ ses Außenteil 11 auch als innen kreiszylindrisch gestaltet bezeichnet wird. Die Achse dieses kreiszylindrischen Innenraumes 11a sowie des gesamten Außenteiles 11 ist dabei die bereits erwähnte Zylinderachse 4.

Beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist nämlich auch die Außenkontur des Außenteiles 11 als Kreiszylinder ausgebildet, dessen Achse ebenfalls die Zylinderachse 4 ist.

In dem Innenraum 11a ist das Zwischenstück 12, das eine kreiszylindrische Grundplatte 12a aufweist, eingelegt. Dabei liegt dieses Zwischenstück 12 mit seiner hier untenliegenden Grundfläche 12b auf dem Boden 11b des Außenteiles 11 auf. Da von der Grundfläche 12b des Zwischenstückes 12 zwei Mitnehmer 12c in Richtung der Zylinderachse 4 abstehen, sind im Bo­ den 11b des Außenteiles 11 zwei Langlöcher 11c vorgesehen, durch welche diese Mitnehmer 12c hindurchtreten können.

Auf seiner der Grundfläche 12b gegenüberliegenden Fläche der kreiszylin­ drischen Grundplatte 12a weist das Zwischenstück 12 zwei sogenannte, später noch näher erläuterte Führungsbahnen 12d auf.

Das Innenteil 13 ist außenseitig ebenfalls kreiszylindrisch geformt und wird dementsprechend als außen kreiszylindrisches Innenteil 13 bezeichnet, wo­ bei die Abmessungen derart gewählt sind, daß das Innenteil 13 in den In­ nenraum 11a des Außenteiles 11 einführbar ist, und zwar mit seiner Grund­ fläche 13a auf dem Zwischenstück 12 aufliegend. Im zusammengebauten Zustand, der in den Fig. 3 bis 5 dargestellt ist, sind somit das Außenteil 11 sowie das Innenteil 13 relativ zueinander geführt, und zwar derart, daß diese beiden Teile 11, 13 sowohl um die Zylinderachse 4 gegeneinander verdrehbar als auch längs dieser Zylinderachse 4 gegeneinander verschieb­ bar sind.

Wie bereits erwähnt, werden diese drei Teile, nämlich das Innenteil 13, das Zwischenstück 12 sowie das Außenteil 11 durch das in seiner Gesamtheit mit 14 bezeichnete Zugfederelement zusammengehalten. Um dies zu er­ möglichen, ist auch das Innenteil 13 hohlzylindrisch ausgeführt, d. h. es besitzt einen bevorzugt ebenfalls kreiszylinderförmigen Innenraum 13b, in welchen das Zugfederelement 14 einsetzbar ist. Eine Endplatte 14a des Zugfederelementes 14 stützt sich dabei im Innenraum 13b an einem nicht gezeigten Vorsprung des Innenteiles 13 ab. An dieser Endplatte 14a ist die eigentliche Zugfeder 14b befestigt. Deren der Endplatte 14a gegenüberlie­ gendes Ende trägt ein Zapfenteil 14c, das einen Gewindezapfen 14d auf­ weist, der durch einen Durchbruch 11d im Boden 11b des Außenteiles 11 hindurchsteckbar ist. Auf diesen Gewindezapfen 14d kann dann eine Mutter 14e aufgeschraubt werden, die sich auf der der Zugfeder 14b abgewandten Seite des Bodens 11b abstützt, so daß durch dieses Zugfederelement 14, wie bereits beschrieben, das Innenteil 13, das Zwischenstück 12 und das Außenteil 11 letztendlich zusammengehalten werden. Der Übersichtlichkeit halber ist in den Fig. 3 bis 5 diese Mutter 14e sowie der Gewindezapfen 14d nicht dargestellt.

Das Außenteil 11 weist (nach Fig. 2) an seiner Oberseite eine geeignet gestaltete Anlagefläche 11e für das bewegliche Bauteil 2 (vgl. Fig. 1) auf, über welche dieses Außenteil 11 beispielsweise über eine Schweißverbin­ dung mit dem Bauteil 2 verbunden ist.

Auch das Innenteil 13 weist eine ähnlich gestaltete Anlagefläche 13e für das Bauteil 1 auf, wobei abermals eine Verbindung zwischen dem Innenteil 13 sowie dem Bauteil 1 über diese Anlagefläche 13e in Form einer Schweiß­ verbindung ausgebildet sein kann (vgl. Fig. 1).

Demzufolge ist für den eingangs beschriebenen Bewegungsablauf des be­ weglichen Bauteiles 2 gegenüber dem ruhenden Bauteil 1 das Außenteil 11 beweglich, während das Innenteil 13 ruhend ist, jedoch sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß bei geeigneter Gestaltung auch eine gegenteilige Zuordnung möglich ist.

Wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht, weist das Innenteil 13 an seiner kreiszylindrischen Außenfläche zumindest eine im wesentlichen abgewin­ kelte Führungsnut 13c auf, in die ein an der kreiszylindrischen Innenfläche des Außenteiles 11 vorgesehener Nutenstein 11f eingreifen kann. Wie er­ sichtlich, ist das Außenteil 11 mit zwei derartigen Nutensteinen 11f verse­ hen, so daß demzufolge am Innenteil 13 auch zwei hiermit korrespondie­ rende Führungsnuten 13c vorgesehen sind. Die in Fig. 2 nicht sichtbare zweite Führungsnut 13c befindet sich dabei an der Rückseite des Innentei­ les 13.

Jede abgewinkelte Führungsnut 13c besteht aus einem ersten in Richtung der Zylinderachse 4 verlaufenden Führungsnutabschnitt 13c', sowie einem sich daran anschließenden zweiten, in Umfangsrichtung der Zylinderaußen­ fläche des Innenteiles 13 verlaufenden Führungsnutabschnitt 13c''. Um das Innenteil 13 überhaupt in das Außenteil 11 einsetzen zu können - hierbei greift jeder Nutenstein 11f in die zugeordnete Führungsnut 13c ein -, ist fer­ ner noch ein dritter, sich gleichgerichtet an den ersten Führungsnutabschnitt 13c' anschließender dritter Führungsnutabschnitt 13c''' vorgesehen.

Schließlich sei noch auf die an der Grundfläche 13a des Innenteiles 13 vor­ gesehene, mit der Führungsbahn 12d des Zwischenstückes 13 korrespon­ dierende Führungsbahn 13d hingewiesen.

Die Funktionsweise des hiermit beschriebenen Absenk-Schwenk-Mecha­ nismus 10 geht am besten aus der im folgenden erläuterten Figurenfolge 3 bis 5 hervor, in der ein kompletter Bewegungsablauf mit zunächst translato­ rischer Verschiebung und anschließendem rotatorischen Verschwenken dargestellt ist. Initiiert wird dieser Bewegungsablauf dabei aus der im Zu­ sammenhang mit Fig. 1 bereits erwähnten Betätigungsvorrichtung 5, wo­ bei - wie Fig. 1 zeigt - die Stellstange 6 dieser Betätigungsvorrichtung 5 an einem Mitnehmer 12c des Zwischenstückes 12 angelenkt ist.

In Fig. 3 ist die sogenannte Ausgangsposition dargestellt, in welcher die beiden Bauteile 1, 2 flächenbündig mit ihren Kanten 1a, 2a aneinander an­ stoßend nebeneinander liegen. In dieser Ausgangsposition findet sich jeder Nutenstein 11f im jeweiligen ersten Führungsnutabschnitt 13c'. Wird nun ausgehend von dieser Ausgangsposition durch geeignete Ansteuerung der Betätigungsvorrichtung 5 bzw. des Hydraulikzylinders 7 das Zwischenstück 12 gemäß Pfeilrichtung 8 (vgl. Fig. 3) verdreht, so ist im Zusammenwirken der Mitnehmer 12c mit den Langlöchern 11c diese Verdrehbewegung mög­ lich, ohne daß hierdurch das Außenteil 11 verdreht wird. Im übrigen wird ein Verdrehen des Außenteiles 11 gegenüber dem feststehenden unbewegli­ chen Innenteil 13 in diesem Zustand auch dadurch verhindert, daß sich der Nutenstein 11f im parallel zur (nicht dargestellten) Zylinderachse 4 ausge­ richteten ersten Führungsabschnitt 13c' befindet.

Diese in Fig. 3 dargestellte Verdrehbewegung des Zwischenstückes 12 gemäß Pfeilrichtung 8 bewirkt hingegen, daß das Außenteil 11 gegenüber dem Innenteil 13 gemäß Pfeilrichtung 9 translatorisch in Richtung der Zylin­ derachse 4 verschoben wird. Dargestellt ist dies durch die Verschiebung des Nutensteines 11f des Außenteiles 11 innerhalb des Führungsnutenabschnit­ tes 13c', was besonders deutlich aus einem Vergleich der Fig. 3 und 4 hervorgeht. Initiiert wird diese translatorische Verschiebebewegung gemäß Pfeilrichtung 9 dabei durch das Zusammenwirken der Führungsbahn 12d des Zwischenstückes 12 mit der entsprechend angepaßten Führungsbahn 13d des feststehenden Innenteils 13, was ebenfalls durch Vergleich der Fig. 3 und 4 besonders klar ersichtlich wird. Im übrigen wird im Laufe die­ ser translatorischen Verschiebung die zuvor bereits vorgespannte Zugfeder 14b noch weiter verspannt, was - wie später noch ersichtlich wird - für die Rückbewegung in den Ausgangszustand erforderlich ist.

Mit Ende dieses ersten Bewegungsabschnittes, mit dem das Außenteil 11 gegenüber dem Innenteil 13 bzw. das Bauteil 1 gegenüber dem Bauteil 2 in Form einer translatorischen Verschiebung in Pfeilrichtung 9 abgesenkt wird, ist, wie in Fig. 4 dargestellt, jeder Nutenstein 11f in Höhe des zweiten Füh­ rungsnutabschnitt 13c'' positioniert. Die translatorische Höhenverschiebung erkennt man besonders gut auch durch Vergleich der Lagen der beiden An­ lageflächen 11e, 13e.

Im folgenden wird das Zwischenstück 12 durch die am Mitnehmer 12c an­ greifende Betätigungsvorrichtung 5 noch weiter gemäß Pfeilrichtung 8 ver­ dreht. Dieser Bewegungsablauf wird durch einen Vergleich der Fig. 4 und 5 ersichtlich. Wie dargestellt, wird hierbei das Außenteil 11 vom Zwi­ schenstück 12 in seiner Drehbewegung um die (nicht dargestellte) Zylinder­ achse 4 mitgenommen, und zwar durch die Mitnehmer 12c des Zwischen­ stückes 12, die nunmehr an den Enden der Langlöcher 11c im Boden 11b des Außenteiles 11 anliegen. Ermöglicht wird diese Drehbewegung des Au­ ßenteiles 11 gegenüber dem feststehenden Innenteil 13 bzw. das damit ver­ bundene rotatorische Verschwenken des Bauteiles 2 gegenüber dem Bauteil 1 dabei durch die nunmehr im zweiten Führungsnutabschnitt 13c'' vertikal zur Zylinderachse 4 gemäß Pfeilrichtung 9' bewegten Nutensteine 11f.

Die entsprechende Endposition der jeweiligen Bauteile, in welcher gegen­ über der Ausgangsposition gemäß Fig. 3 das Außenteil 11 zunächst ge­ genüber dem Innenteil 13 translatorisch verschoben und anschließend ge­ genüber dem Innenteil 13 verdreht bzw. rotatorisch verschwenkt wurde, ist in Fig. 5 dargestellt.

Auch die umgekehrte Bewegungsrichtung, d. h. die Überführung vom in Fig. 5 dargestellten Endzustand in die Ausgangsposition nach Fig. 3 erfolgt zunächst wieder durch die Betätigungsvorrichtung 5 bzw. durch geeignetes Verdrehen des Zwischenstückes 12, wobei dieses im ersten Bewegungs­ schritt sozusagen leer läuft (d. h. ohne wesentliche Auswirkung), bis seine Mitnehmer 12c an den anderen Enden (als in Fig. 5 dargestellt) der Lang­ löcher 11c anliegen. Ein weiteres Verdrehen des Zwischenstückes 12 gegen Pfeilrichtung 8 - ausgelöst durch die Betätigungsvorrichtung 5 - verdreht dann das Außenteil 11 zunächst gegen den Innenteil 13 wie gewünscht, so daß jeder Nutenstein 11f zunächst in den ersten Führungsnutabschnitt 13c' gelangt, wie in Fig. 4 gezeigt. Anschließend ist kein weiteres Verdrehen des Zwischenstückes 12 erforderlich, so daß die Betätigungsvorrichtung 5 in diesem Zustand stillgesetzt werden kann. Die daraufhin gewünschte transla­ torische Verschiebung des Außenteiles 11 gegenüber dem Innenteil 13 der­ art, daß jeder Nutenstein 11f bezüglich des ersten Führungsnutabschnittes 13c' wieder die in Fig. 3 dargestellte Position einnimmt, erfolgt unter Ein­ fluß des beim Übergang vom Zustand gemäß Fig. 3 in denjenigen nach Fig. 4 - wie bereits erwähnt - noch weiter vorgespannten Zugfederelementes 14, welches aufgrund der Zugfeder 14b danach trachtet, das Außenteil 11 quasi zum Innenteil 13 translatorisch hin (dann gegen Pfeilrichtung 9) zu verschieben.

Somit ist es mit dem beschriebenen Absenk-Schwenk-Mechanismus mög­ lich, zwei Bauteile, nämlich die beiden Bauteile 1, 2, zunächst gegeneinan­ der translatorisch zu verschieben und anschließend rotatorisch zu ver­ schwenken, wobei noch darauf hingewiesen sei, daß konstruktive Details auch durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein können, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden translatorischen Verschieben und rotatorischen Verschwenken zweier über einen sog. Absenk- Schwenk-Mechanismus (10) miteinander verbundener Bauteile (1, 2) gegeneinander,
wobei der Absenk-Schwenk-Mechanismus (10) ein insbesondere mit dem ruhenden Bauteil (1) verbundenes außen kreiszylindrisches In­ nenteil (13) aufweist, welches unter Zwischenlage eines Zwischen­ stückes (12) in dem insbesondere mit dem zu bewegenden Bauteil (2) verbundenen, die selbe Zylinderachse (4) aufweisenden, innen kreis­ zylindrischen Außenteil (11) geführt ist,
wobei das Innenteil (13) und das Außenteil (11) durch ein in Zylinder­ achsrichtung (4) wirkendes Zugfederelement (14) zusammengehalten sind,
und wobei sich das um die Zylinderachse (14) verdrehbare Zwi­ schenstück (12) über zumindest eine Führungsbahn (12d) derart am Innenteil (13) abstützt,
daß dieses Zwischenstück (12) ausgehend von einer Ausgangspositi­ on zunächst das Außenteil (11) in Richtung der Zylinderachse (4) translatorisch gegenüber dem Innenteil (13) verschiebt,
und daß bei weiterem Verdrehen des Zwischenstückes (12) das Au­ ßenteil (11) vom Zwischenstück (12) bei dessen Rotationsbewegung mitgenommen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (12) mit seiner der Führungsbahn (12d) abgewandten, im wesentlichen senkrecht zur Zylinderachse (4) liegenden Grundfläche (12b) auf dem Boden (11b) des Außenteiles (11) aufliegt und zumindest einen den Boden (11b) in einem Langloch (11c) durchdringenden Mitnehmer (12c) aufweist, an welchem eine Betätigungsvorrichtung (5) für den Absenk-Schwenk-Me­ chanismus (10) angreift.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenteil (13) in seiner kreiszylin­ drischen Außenfläche zumindest eine im wesentlichen abgewinkelte Führungsnut (13c) aufweist, in welche ein an der kreiszylindrischen Innenfläche des Außenteiles (11) vorgesehener Nutenstein (11f) ein­ greift, wobei die Führungsnut (13c) aus einem ersten in Richtung der Zylinderachse (4) verlaufenden Führungsnutabschnitt (13c') und aus einem zweiten, sich daran anschließenden und in Umfangsrichtung der Zylinder-Außenfläche verlaufenden Führungsnutabschnitt (13c'') zusammengesetzt ist.