DE19936242C2

DE19936242C2 - Verzögerungs- und Energiespeichereinrichtung für Faltverdeckcabrios

Info

Publication number: DE19936242C2
Application number: DE19936242A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Wuellrich; Rudolf Steinbrenner
Original assignee: Edscha Cabrio Verdecksysteme GmbH
Current assignee: Webasto Edscha Cabrio GmbH
Priority date: 1999-07-31
Filing date: 1999-07-31
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2019-08-01
Also published as: US6325446B1; DE19936242A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Faltverdeck für Fahrzeuge mit einem vorderen Verdeckteil, der bei geschlossenem Verdeck auf einem Karosserieteil aufliegt. Der vordere Verdeckteil ist an einem weiteren Verdeckteil schwenkbar gelagert und beim Öffnen um die Lagerachse hochschwenkbar. Das Faltverdeck weist einen selbsttätigen Schwenkantrieb des vorderen Verdeckteils mittels eines Federspeichers auf, der beim Herunterschwenken spannt (regeneriert) und beim Hochschwenken entspannt. Der vordere Verdeckteil (2) ist mit dem in Bezug auf diesen festgelegten Federspeicher (4) durch ein Seil (7) verbunden. Das Seil (7) ist zwischen vorderem Verdeckteil (2) und Federspeicher (4) über mindestens eine Umlenkung (3) geführt. Die zu dem vorderen Verdeckteil (2) nächstgelegene Umlenkung (3) ist in x-Richtung hinter dem vorderen Verdeckteil (2) und in z-Richtung über die Anbindung (6) des Seils (7) am vorderen Verdeckteil (2) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Faltverdeck für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Beim Betätigen eines Faltverdecks bereitet es besonders im Endabschnitt des Schließvorgangs Schwierigkeiten, den Bewegungsablauf harmonisch zu führen. Aufgrund ungünstiger Hebelverhältnisse des Dachgestänges und ungünstiger werdender Winkelverhältnisse der Schwenkmechanik kurz vor Erreichen der gestreckten Ruhestellung besteht die Tendenz zu einer deutlichen Beschleunigung oder gar eines "Lochs" der Verdeckkinematik. In dieser Situation, wird der Bewegungsablauf in diesem Abschnitt oft mit zu hoher kinetischer Energie geführt, so daß es zu einem fast unkontrollierten Aufschlagen der Dachkappe auf den Karosserierahmen kommt. Dieses Problem besteht sowohl bei manuellen als auch bei motorisch unterstütztem Betätigen des Verdecks. Dieser Tendenz wird durch die Steifigkeit des Verdeckbezuges und die Erfordernis seines Spannens und Straffens zwar entgegengewirkt, jedoch wird sie nicht beseitigt.

Umgekehrt gibt es auch beim Öffnen des Faltverdecks im ersten Abschnitt des Öffnungsvorgangs Schwierigkeiten im Bewegungsablauf. Das Verdeckgestänge befindet sich in seiner gestreckten Ruhelage in einer Art Totstellung. Da gerade zu Anfang des Öffnungsvorgangs eine Überlagerung von Hochschwenkbewegung und Rückwärtsbewegung des Verdecks erforderlich ist, ist es sehr schwierig, den Kraft- und Momenteneingriff so zu steuern, daß ein harmonischer Bewegungsablauf erreicht werden kann.

Bei manueller Betätigung bereitet dieser erste Bewegungsabschnitt ganz besondere Schwierigkeiten, bis die Widerstände überwunden sind und das Gestänge aus seiner Totstellung herausgebracht ist. Bei motorischer Führung oder Unterstützung des Öffnungsvorgangs ist zu beobachten, daß es zum Schleifen des vorderen Verdeckteils auf der Karosserie kommt, bevor das Ablösen des vorderen Verdeckteils durch Hochschwenken erfolgt.

Aus der Patentschrift DE 41 21 226 C1 ist das eingangs beschriebene Faltverdeck bekannt, bei dem als Federspeicher eine Druckfeder im hinteren Dachrahmen unterhalb des Scharniergelenks zwischen vorderem und hinterem Dachrahmen angeordnet ist, wobei die Druckfeder in einem Kolben angeordnet und abgestützt ist und an ihrem freien Ende an einem Stößel anliegt, der nach vorne einen Einzug mit deutlicher Durchmesserverjüngung zu einem stabförmigen Abschnitt aufweist, wobei dieser Stab durch die Frontplatte des hinteren Dachrahmenteiles hindurchtritt und gegen die hintere Frontplatte des vorderen Dachrahmenteils anliegt. Diese begrenzt längenvariable Stützanordnung ist wegen der sehr beengten Bauraumverhältnisse unterhalb der Schwenklagerachse zwischen den beiden Dachrahmenteilen angeordnet. Daraus resultieren sehr kurze Hebelarme und sehr kurze Bewegungslängen für den Kraftvektor in x-Richtung und damit in Längsrichtung der Feder. Dies bedingt eine sehr steife Druckfeder mit extrem hoher Federkonstante und führt dazu, daß der Stößel in Ruhestellung des Verdecks mit sehr hohen Drücken gegen die der Federanordnung gegenüberliegende rückwärtige Frontplatte des vorderen Dachrahmenteils anliegt und dieses im Toleranzspiel der Schwenklagerung nach vorne drückt. Daraus resultiert ein entsprechendes Hochschwenken des vorderen Verdeckteils, was zu Undichtigkeiten und verschlechterter Anlage des Verdecks auf den Karosserierahmen führt.

Die Lösung des Problems steht unter der besonderen Schwierigkeit, daß die Bauraumverhältnisse im Faltverdeck äußerst eng und kompliziert sind. Die zur Verfügung stehenden Bauräume müssen außerhalb des Schwenkbereichs des Verdeckgestänges liegen und dürfen beim Zusammenfalten nicht störend im Weg liegen. Die ebenfalls noch verfügbaren Bauräume liegen so ungünstig zu den für die kritischen Bewegungsabläufe relevanten Gestängeteilen, daß die bauliche Unterbringung äußerst schwierig ist.

Aus der DE-PS 643 515 ist ein Klappverdeck für Kraftfahrzeuge mit einer umlegbaren Hauptstütze bekannt, an deren oberem Ende ein mit einem Ausleger versehener Verdecklängsträger und eine über ihren oberen Drehpunkt hinaus verlängerte einknickbare Sturmstange angelenkt sind, wobei zwischen dem Verlängerungsstück der Sturmstange und dem Ausleger eine Schubstange eingeschaltet ist. Zwischen der Schubstange und dem Ausleger ist eine Zugfeder eingeschaltet. Diese Zugfeder hat die Aufgabe, das Angreifen der Schubstange an der Sturmstange nicht ruckartig vor sich gehen zu lassen, sondern ein sanftes Anheben der hinteren Verdeckkonstruktion zu gewährleisten. Die als Kraftspeicher wirkende Zugfeder ist in dem Bereich angeordnet, in dem die Bauraumverhältnisse sehr beengt sind.

Aus der DE 198 20 711 A1 ist eine Vorrichtung zum Dämpfen der Endbewegung eines Verdeck-Frontspriegels bekannt, die beim Durchlaufen einer Totpunktstellung als ruckartige Schnappbewegung entsteht. Die Vorrichtung zum Dämpfen der ruckartigen Bewegung ist ein Seil- Federsystem. Wesentliche Elemente sind ein Stützglied mit einer Druckfeder, ein Spannseil und eine Seilspannvorrichtung. Das Stützglied wird am Frontspriegel befestigt und das vom Frontspriegel entfernte Ende des Spannseils an einem dahinterliegenden Spriegel, insbesondere im mittleren Bereich des Verdecks, befestigt.

Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, den Bewegungsablauf des Faltgestänges im Endabschnitt des Schließvorgangs zu verzögern und im Anfangsabschnitt des Öffnungsvorgangs den Antrieb zum Hochschwenken zu unterstützen und hierfür eine wenig aufwendige und die Nutzung verfügbarer Bauräume zulassende Lösung zu finden. Dieses Problem wird durch ein Faltverdeck mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.

Hierbei ist durch die Verwendung eines flexiblen Seils zur direkten oder indirekten Verbindung des vorderen Verdeckteils mit dem Federspeicher und der Führung des Seils über eine Umlenkung das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem in einer Weise gelöst worden, die die Nutzung der zur Verfügung stehenden Bauräume auch an entfernt gelegenen Stellen ermöglicht, ohne hierfür aufwendige oder einengende Konstruktionen vorsehen zu müssen. Eine Ausführungsform, bei der die dem vorderen Verdeckteil nächstgelegene Umlenkung in x-Richtung hinter und in z-Richtung über der Anbindung des Seils am vorderen Verdeckteil angeordnet ist, ermöglicht die wirksame Gestaltung der Hebelarmverhältnisse sowohl für das Verzögern des letzten Bewegungsabschnittes beim Schließen als auch zur Unterstützung des Antriebs und Beschleunigung des ersten Bewegungsabschnittes beim Öffnen des Verdecks, wie dies auch bei dem Ausführungsbeispiel der Fall ist, bei dem die Umlenkung am vorderen Verdeckteil befestigt ist, und die Stelle, mit der der Federspeicher durch ein Seil verbunden ist, die im Bezug auf den vorderen Verdeckteil fest ist, in x-Richtung hinter und in z- Richtung über der Umlenkung angeordnet ist.

Durch die Anordnung der Seilanbindungs- und -führungspunkte zueinander und die Bestimmung der Seillänge in Bezug auf die Abstände der Punkte zueinander kann der Eingriffspunkt der Federspeicher in einfacher Weise bestimmt werden. Dadurch, daß damit dieser Eingriffspunkt, an dem der verzögernde oder beschleunigende Einfluß des Federspeichers auf den Antrieb in die Verdeckkinematik einsetzt, in einfacher Weise und wenig aufwendig frei bestimmbar ist, kann die Auslegung der Feder in Bezug auf Federkonstante und Federweg in vorteilhafter Weise auf die erforderliche Unterstützung des Hauptantriebs der Eingriffszeit abgestimmt werden. Auf diese Weise ist es möglich, in einfacher Weise die Verdeckkinematik harmonisch und effizient zu gestalten.

Die Einstellbarkeit der Seillänge läßt sich in einfacher Weise durch die Seilanbindung in Form an sich bekannter Gewindebolzen-Seilspanner lösen. Damit ist es in einfachster Weise möglich, ohne großen Aufwand an Vorrichtung, Werkzeug oder Zeit die Seillänge so zu verändern, wie dies zum Ausgleich des sich ergebenden Spiels aufgrund von Verschleiß und Materialermüdung erforderlich ist.

Durch die Kunststoffummantelung des Seils wird in einfacher Weise gewährleistet, daß beim Betätigen des Verdecks die dadurch verursachte Längsbewegung des Seils nicht zur Beschädigung der Teile führt, an denen das Seil anliegt. Auch kann durch die Seilummantelung vorteilhaft eine weiche und exakte Führung des Seils an der Umlenkung gewährleistet werden.

In den Ausführungen, in denen als Federspeicher eine Zugfeder eingesetzt wird, wirkt die Federspannung in vorteilhafter Weise gegen das Spiel in den Gestängegelenken, so daß einer Undichtigkeit in vorteilhafter Weise kontinuierlich entgegengewirkt wird.

Die beschriebenen und weitere Vorteile der vorgeschlagenen Lösung werden in anschaulicher Weise verdeutlicht bei der Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind.

Darin zeigt

Fig. 1 in vereinfachter perspektivischer Darstellung ein Verdeckgestänge in geschlossener Verdeckstellung;

Fig. 2 in vereinfachter perspektivischer Darstellung des Verdeckgestänge in teilweise geöffneter Verdeckstellung und

Fig. 3 in Draufsicht das Verdeckgestänge gemäß Fig. 1 und

Fig. 4 eine Draufsicht, ähnlich Fig. 3, einer anderen Ausführungsform.

In Fig. 1 ist ein Verdeckgestänge vereinfacht in geschlossener Verdeckstellung in perspektivischer Darstellung gezeigt, wobei der vordere Verdeckteil 2 in diesem Ausführungsbeispiel der Frontspriegel ist, der durch ein Seil 7 über eine Umlenkung 3 mit dem gegenüber dem Frontspriegel festgelegten Federspeicher 4 verbunden ist. Umlenkung 3 und Federspeicher 4 sind an einem hinter dem vorderen Verdeckteil angeordneten Spriegel 5 befestigt. Die Anlenkung 3 liegt in x-Richtung hinter der Anbindung 6 des Seils 7 am vorderen Verdeckteil und in z- Richtung darüber. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Federspeicher 4 als Zugfeder ausgebildet, die im Bauraum des hinter dem Frontspriegel angeordneten Spriegels 5 angeordnet ist. Der Federspeicher könnte aber auch an jeder anderen Stelle, an der sich ein geeigneter Bauraum befindet, angeordnet sein. In Fig. 2 ist das Verdeckgestänge 1 gemäß Fig. 1 in teilweise geöffneter Verdeckstellung dargestellt.

In Fig. 3 ist das Verdeckgestänge gemäß Fig. 1 in Draufsicht in vereinfachter Darstellung gezeigt. In der Darstellung befindet sich das Verdeckgestänge 1 in geschlossener Verdeckposition. Die Verbindung des Seils 7 von der Anbindung 6 des Seils am vorderen Verdeckteil 2 verläuft gradlinig zur Umlenkung 3 und von dort zur Zugfeder, die wegen der geschlossenen Verdeckstellung gespannt ist.

In Fig. 4 ist in einer ähnlichen Darstellung wie in Fig. 3 in Draufsicht ein anderes Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem durch das Seil 7 an einer in Bezug auf den vorderen Verdeckteil 2 festgelegten Stelle 6 das Seil 7 angebunden ist und von dort über eine am vorderen Verdeckteil 2 befestigte Umlenkung 3 zu dem als Zugfeder ausgebildeten Federspeicher 4 geführt ist. Der Federspeicher 4 ist im Bauraum am vorderen Verdeckteil 2 angeordnet und in der dargestellten Lage gespannt, da das Verdeckgestänge in geschlossener Position dargestellt ist. Wenn sich die Seilanbindung 6 an dem Spriegel 5 in x-Richtung hinter der Umlenkung 3 und in z-Richtung über der Umlenkung 3 befindet, wird durch die Spannung des Federspeichers eine Öffnungsbewegung des vorderen Verdeckteils unterstützt. Aus den Darstellungen in Fig. 3 und Fig. 4 wird anschaulich verdeutlicht, daß durch die Lage der Seilanbindungen und der Umlenkung zueinander und durch die Bestimmung der Seillänge in Bezug auf diese Lage der Eingriffspunkt frei bestimmbar ist. Der Eingriffspunkt steht für den Punkt im Bewegungsablauf des Gestänges, an dem der Federspeicher beim Schließen des Verdecks seine verzögernde Beeinflussung des Bewegungsablaufs beginnt bzw. bis zu der beim Öffnen des Verdecks die unterstützende Wirkung des Federspeichers wirksam ist. Durch die Freiheit in der Anpassung der Lage des Federspeichers an vorhandene freie Bauräume ist es möglich, wegen der Ausnutzung unterschiedlicher Längenveränderungen des Federspeichers 4 Federn mit praktisch jeder Federcharakteristik zu wählen, um sie auf das erforderliche Maß der Beeinflussung des Bewegungsablaufes genau abzustimmen. Anhand der Darstellung ist auch leicht einsehbar, daß anstelle der hier dargestellten Zugfedern gleichwirkend auch Druckfedern oder Torsionsfedern eingesetzt werden können.

Anhand der Darstellungen in Fig. 1 ist auch die nichtdargestellte dritte Ausführungsalternative gut nachzuvollziehen, bei der die Umlenkung 3 beispielsweise durch eine Seilanbindung an dieser gegenüber dem vorderen Verdeckteil 2 festgelegten Stelle tritt. Dabei ist dann in das Seil 7 zwischen der Anbindung 6 und der Anbindung am hinteren Spriegel 5 der Federspeicher integriert, so daß die Umlenkung 3 und die Festlegung des Federspeichers im Bauraum des Spriegels 5 wegfallen können. In den Fällen, in denen die Bauraumverhältnisse eine derartige Anordnung zulassen, stellt diese Alternative eine wirkungsgleiche Ausführungsform dar, die sehr viel weniger aufwendig ist.

Bezugszeichenliste

1

Verdeckgestänge

2

vorderer Verdeckteil/Frontspriegel

3

Umlenkung

4

Federspeicher

5

Spriegel hinter dem Frontspriegel

6

Anbindung des Seils am vorderen Verdeckteil

7

Seil

Claims

1. Faltverdeck für Fahrzeuge mit einem vorderen Verdeckteil, der bei geschlossenem Verdeck auf einem Karosserieteil aufliegt, an einem weiteren Verdeckteil schwenkbar gelagert und beim Öffnen um die Lagerachse hochschwenkbar ist, und einem selbsttätigen Schwenkantrieb des vorderen Verdeckteils mittels eines Federspeichers, der beim Herunterschwenken spannt (regeneriert) und beim Hochschwenken entspannt, dadurch gekennzeichnet, daß der Federspeicher an einem vom Scharniergelenk, welches das vordere Verdeckteil mit dem hinteren Verdeckteil verbindet, entfernten Bauraum angeordnet, das vordere Verdeckteil über ein Seil mit dem Federspeicher verbunden, der Federspeicher an einer in Bezug auf das vorderer Verdeckteil festen Stelle angeordnet, das Seil zwischen dem vorderen Verdeckteil und dem Federspeicher über mindestens eine Umlenkung geführt und die zu dem vorderen Verdeckteil nächstgelegene Umlenkung in x-Richtung hinter dem vorderen Verdeckteil und in z- Richtung über der Anbindung des Seils am vorderen Verdeckteil angeordnet ist.

2. Faltverdeck gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriffspunkt des Federspeichers (4) durch das Maß bestimmt ist, um das das Seil (7) kürzer ist als der Abstand der Seilanbindung (6) an dem vorderen Verdeckteil (2) in geschlossener Stellung über die Umlenkung (3) bis zur Anbindung (6) des Seils (7) am nicht gespannten Federspeicher (4).

3. Faltverdeck gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Seils (7) einstellbar ist.

4. Faltverdeck gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (7) kunststoffummantelt ist.

5. Faltverdeck gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Federspeicher (4) eine längenvariable Feder ist, die parallel zu den Spriegeln (2, 5) an einem der Spriegel festgelegt ist.

6. Faltverdeck gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Federspeicher (4) eine Torsionsfeder ist.

7. Faltverdeck gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Federspeicher (4) im Bauraum an einem Spriegel (5) hinter dem Frontspriegel (2) angeordnet und an diesem Spriegel (5) festgelegt ist.

8. Faltverdeck gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Federspeicher (4) im Bauraum des Frontspriegels (2) angeordnet und an diesem festgelegt ist.