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Die Erfindung betrifft eine verstellbare
Klappe in der Verkleidung eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
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Derartige Klappen werden beispielsweise bei
Cabriolet-Fahrzeugen
eingesetzt, um die Verstellkinematik des verstellbaren Fahrzeugdaches
in Schließ-
und Ablagestellung zu verdecken und bei der Überführungsbewegung zwischen Schließ- und Ablagestellung
freizugeben, um die Verstellbewegung ungehindert ausführen zu
können.
Die Fahrzeugklappen sind in die Verkleidung des Fahrzeuges integriert
und liegen in Schließ-
und Freigabestellung des Fahrzeugdaches etwa in einer Ebene mit
der Fahrzeugverkleidung. Die Klappen sind in der Regel schwenkbar
an der Verkleidung gehalten und schwenken bei der Verstellbewegung
des Fahrzeugdaches nach außen
auf, wodurch die Verstellkinematik nach außen offen liegt. Die Klappen
werden üblicherweise
ausschließlich
mechanisch betätigt,
indem nach einer Auslösung
der Verstellbewegung des Fahrzeugdaches die Verstellkinematik bzw.
ein weiteres, dem Fahrzeugdach zuzuordnendes Bauteil, welches unterhalb
der Klappe verdeckt von dieser angeordnet ist, die Klappe nach außen aufstößt. Nach
Abschluss der Verstellbewegung wird die Klappe, nachdem das Verdeck
seine entgültige
Position eingenommen hat, über
eine Feder in seine Schließstellung
zurückgesetzt.
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Aus Komfortgründen werden heutzutage üblicherweise
motorisch angetriebene Fahrzeugverdecke eingesetzt, welche mittels
eines Elektromotors zwischen Schließ- und Ablagestellung zu verstel len sind.
Zwar können
die Klappen auch bei motorisch angetriebenen Fahrzeugverdecken in
der vorbeschriebenen Weise rein mechanisch betätigt werden, man ist jedoch
aus Gründen
einer größeren Vielseitigkeit
und breiteren Verwendbarkeit bestrebt, auch die Klappen mit einem
selbständigen
motorischen Antrieb zu versehen, da dadurch eine kinematische Kopplung
zwischen der Verdeckkinematik bzw. einem damit zusammenhängenden
Bauteil und der Klappe entfallen kann. Bei motorischen Antrieben
für die
Klappen muss jedoch wegen des beschränkten Platzangebots auf eine
kleine Bauweise geachtet werden, ohne jedoch die Zuverlässigkeit
und die Funktionsfähigkeit
der Klappenbewegung einzuschränken.
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Aus der Druckschrift
DE 195 18 071 A1 ist eine
Betätigungseinrichtung
für ein
Verdeck und einen Verdeckkastendeckel eines Kraftfahrzeugs bekannt,
wobei der Verdeckkastendeckel von einer Verstelleinrichtung zu beaufschlagen
ist, die auf jeder Längsseite
des Verdeckkastendeckels einen Führungsarm
aufweist, so dass der Verdeckkastendeckel an zwei Seiten motorisch
beaufschlagt wird. Bei beidseitig beaufschlagten Deckeln ist zwar
die Gefahr des Verkantens geringer als bei lediglich einseitig angetriebenen
Deckeln, da die Antriebskräfte
sich über
die Länge
bzw. die Breite der beaufschlagten Klappe bzw. des Deckels gleichmäßig verteilen.
Andererseits erfordert ein beidseitiger motorischer Antrieb einen
beträchtlich
höheren
konstruktiven Aufwand und beansprucht verhältnismäßig viel Bauraum.
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Aus der Druckschrift
DE 196 50 402 A1 ist ein
Verdeckkastendeckel für
ein Kraftfahrzeug bekannt, der mithilfe einer jeweils im linken
und rechten Seitenbereich angeordneten Klappenkinematik zwischen
einer geschlossenen und geöffneten
Position verstellbar ist. Die Klappenkinematik wird über einen zentralen
Stellmotor angetrieben, welcher über
jeweils ein Antriebskabel beide Verstellkinematiken in den Seitenbereichen
antreibt. Jede Klappenkinematik ist als Viergelenkkinematik ausgeführt und
umfasst jeweils einen karosserieseitig angelenkten und von dem Antriebsmotor
beaufschlagten Antriebslenker sowie einen passiv geführten Führungslenker, der
karosserieseitig in einer fahrzeugfesten Kulissenbahn geführt ist.
Die Klappenkinematiken im linken und rechten Seitenbereich sind
spiegelbildlich zueinander ausgeführt.
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Der Erfindung liegt das Problem zu
Grunde, eine verstellbare Klappe in der Verkleidung eines Fahrzeugs
zu schaffen, die bei kleiner Bauweise eine hohe Standzeit aufweist.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Die neuartige Klappe in der Verkleidung
des Fahrzeugs weist einen motorischen Antrieb auf, welcher jedoch
nur im Bereich einer seitlichen Führung im Seitenbereich der
Klappe diese beaufschlagt. Um ein Verklemmen der Klappe auf Grund
der außermittigen
Kraftbeaufschlagung zu vermeiden und sicher zu stellen, dass die
Klappe eine die Verstellbewegung über einen langen Betriebszeitraum
ohne Probleme ausführen
kann, ist auf der dem motorischen Antrieb gegenüberliegenden Seite der Klappe
eine fahrzeugfeste Kulissenbahn vorgesehen, in die ein mit der Klappe
verbundener Führungshebel
greift, der in der Kulissenbahn passiv geführt wird. Damit wird die Klappe
in einem ihrer Seitenbereiche aktiv und im gegenüberliegenden Seitenbereich
passiv geführt.
Die doppelte Führung
in den Seitenbereichen der Klappe verhindert ein Verkanten, so dass die
Funktionstüchtigkeit über einen
langen Betriebszeitraum sicher gestellt ist. Ein weiterer Vorteil
dieser Ausführung
liegt darin, dass zu sätzliche
Möglichkeiten
im Hinblick auf die Einbaulage der Klappe im Fahrzeug gegeben sind,
weil der motorische Antrieb prinzipiell ohne das Beeinträchtigen
des Bewegungsverhaltens an jeder der beiden Klappenseiten angreifen
kann. Dadurch ist es in einer bevorzugten Ausführung möglich, zwei Klappen im Bereich
gegenüberliegender
Fahrzeugseiten, welche bezüglich
einer Fahrzeuglängsmittelebene
symmetrisch aufgebaut sind, über
einen gemeinsamen motorischen Antrieb zu verstellen.
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Weiterhin ist ein die beiden Führungshebel an
gegenüberliegenden
Seitenbereichen der Klappe in Schließstellung verbindender Sperrhebel
vorgesehen, welcher sich am aktiv geführten Führungshebel abstützt und
die Bewegung des passiv geführten Führungshebels
blockiert. Dadurch wird erreicht, dass in Schließstellung die Klappe gleichmäßig gegen
eine unbeabsichtigte, durch äußere Krafteinwirkung
hervorgerufene Verstellbewegung in Richtung ihrer Freigabestellung
gesichert wird. Im Bereich des aktiv geführten Führungshebels erfolgt eine Arretierung
durch das motorisch angetriebene Stellglied, wohingegen im gegenüberliegenden
Seitenbereich der passiv geführte
Führungshebel
in Schließstellung eine
Abstützung über den
Sperrhebel erfährt,
der in Schließstellung
beide Führungshebel
miteinander verbindet.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung
weist der Sperrhebel im Bereich seiner beiden Stirnseiten jeweils
ein Sperrelement auf, wobei das Sperrelement auf der aktiv angetriebenen
Seite der Klappe oberhalb des motorisch angetriebenen Stellglieds
aufliegt und auf der passiv geführten
Seite den dort vorhandenen Führungshebel
von unten abstützt.
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Es ist vorzugsweise eine zweite fahrzeugfeste
Kulissenbahn vorgesehen, welche mit Abstand zur erste Kulissenbahn – in Verstellrichtung
der Klappe gesehen – angeordnet
ist. Ein an der Klappe befestigter Kulissenbolzen ist in der zweiten
Kulissenbahn geführt
und stützt
dadurch den dem Angriffspunkt der beiden Führungshebel gegenüberliegenden
Seitenabschnitt der Klappe ab, so dass die Klappe in Verstellrichtung
sowohl eine obere als auch eine untere Abstützung bzw. Führung erfährt. Die
zweite Kulissenbahn weist vorteilhaft geschwungenen Verlauf auf,
der an die jeweiligen baulichen Gegebenheiten angepasst werden kann.
Insbesondere im Bereich der Endabschnitte der zweiten Kulissenbahn
sind Raststellungen für
den eingreifenden Kulissenbolzen ausgebildet, um sicher zu stellen,
dass die Klappe sowohl in ihrer Schließstellung als auch in ihrer
Freigabestellung verrastbar ist und die jeweilige Endposition auch
ohne Verklemmung oder Abstützung durch
andere Bauteile beibehält.
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Um eine Rückstellung der Klappe von Freigabestellung
zurück
in Schließstellung
zu unterstützen,
ist vorteilhaft ein schwenkbar am Fahrzeug befestigter Ausrückhebel
vorgesehen, der in Freigabestellung der Klappe den Kulissenbolzen
unterstützend
aufnimmt. Der Ausrückhebel
ist in Richtung der Schließstellung
der Klappen federbelastet, so dass bereits bei einer geringfügigen Bewegung,
ausgelöst durch
das motorisch angetriebene Stellglied, in Richtung der Schließstellung
der Kulissenbolzen in der Kulissenbahn in Richtung Schließstellung
beaufschlagt wird; der Kulissenbolzen erfährt hierbei einen Anfangsimpuls.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen,
der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Klappe
in Explosionsdarstellung,
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2 eine
zu der in 1 dargestellten Klappe
spiegelsymmetrisch aufgebaute Klappe in Zusammenbauposition.
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Bei den in 1 und 2 dargestellten
Klappen sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Bei der dargestellten Klappe 1 handelt
es sich um eine Verstellklappe, welche in der Verkleidung eines
Fahrzeuges angeordnet ist, insbesondere um eine Abdeckklappe zum
Abdecken der Verdeckkinematik eines verstellbaren Fahrzeugverdecks,
das zwischen Verdeck- und Ablagestellung verstellt werden kann,
wobei bevorzugt zwei Abdeckklappen im gegenüberliegenden Seitenbereich
des Fahrzeuges vorgesehen sind, beispielsweise im Bereich eines Überrollbügels des
Fahrzeugs. Die Klappe 1 kann zwischen der in 1 und 2 dargestellten Schließstellung,
in welcher die Klappe in die umgebende Fahrzeugverkleidung integriert
ist und im wesentlichen in der Ebene der umliegenden Verkleidung
liegt, und einer Freigabestellung verstellt werden, in welcher die
Klappe eine Öffnung
der Fahrzeugverkleidung freigibt, insbesondere, um eine darunter
liegende Verstellkinematik eines Fahrzeugverdecks freizugeben. In
Freigabestellung wird die Klappe vorteilhaft unter die umgebende
Fahrzeugverkleidung versenkt und liegt etwa parallel zur Fahrzeugverkleidung.
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Die Klappenkinematik 2, über die
die Überführungsbewegung
zwischen Schließstellung
und Freigabestellung durchzuführen
ist, umfasst als wesentliche Bauelemente eine im Ausführungsbeispiel näherungsweise
vertikal laufende Kulissenbahn 3, in die ein erster, passiver
Führungshebel 4 eingreift,
einen zweiten, aktiven Führungshebel 5 sowie
ein motorisch angetriebenes Stellglied 6. Die Kulissenbahn 3 und
der passive erste Führungshebel
4 sind
im Bereich einer Seite 8 der Fahrzeugklappe angeordnet, der
aktive zweite Führungshebel 5 sowie
das motorisch angetriebene Stellglied 6 sind im Bereich
der gegenüberliegenden
Seite 9 der Klappe 1 angeordnet. Die beiden Führungshebel 4 und 5 weisen
klappenseitig eine gemeinsame Drehachse 7 auf, welche vertikal
zur Kulissenbahn 3 verläuft.
Klappenseitig sind beide Führungshebel 4, 5 an
den Seiten 8 bzw. 9 der Klappe 1 in Lagern 10, 11 aufgenommen.
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Der passive Führungshebel 4 weist
auf der dem klappenseitigen Lager 10 gegenüberliegenden Seite
einen seitlichen Vorsprung 12 auf, welcher in die Kulissenbahn 3 einragt
und für
eine sichere Führung
in der Kulissenbahn sorgt. Der gegenüber liegende, aktive Führungshebel 5 kann
ebenfalls in einer Kulissenbahn geführt sein; der Führungshebel 5 wird
jedoch über
das motorische Stellglied 6 aktiv angetrieben. Die beiden
Führungshebel 4 und 5 führen eine
zeitgleiche, gleichartige Bewegung in der gleichen Richtung durch.
Der aktive Führungshebel 5 weist
eine Aufnahme 13 in einem Vorsprung 27 auf, in
die das motorische Stellglied 6 zur Übertragung der Bewegung des
Stellglieds 6 einragt. Das motorische Stellglied 6 ist
im Ausführungsbeispiel
als flexible Welle ausgebildet, welche von dem in 2 dargestellten zentralen Antriebsmotor 14 angetrieben wird, über den
zwei gegenüber
liegende Klappen 1 am Fahrzeug zeitgleich betätigt werden
können.
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Zusätzlich zu der an der unteren
Stirnseite der Klappe 1 angreifenden Führung über die Führungshebel 9 und 5 erfährt die
Klappe 1 eine weitere Führung
im Bereich der Seite 9, an der auch das motorische Stellglied 6 angreift.
Die zusätzliche
Führung wird
durch einen Kulissenbolzen 15 gebildet, der in eine zweite,
fahrzeugfeste Kulissenbahn 16 eingreift. Der Kulissenbolzen 15 ist
klappenseitig an einer Lasche 17 im Bereich der Seite 9
der Klappe 1 gehalten. Die fahrzeugfeste zweite Kulissenbahn 16,
die der ersten Kulissenbahn 3 gegenüberliegt, weist einen geschwungenen
Verlauf mit einem näherungsweise
horizontalen oberen Abschnitt, einem steil nach unten verlaufenden
mittleren Abschnitt und einem flacher verlaufenden unteren Endabschnitt
auf, wobei der Übergang
zwischen dem oberen und dem unteren Endabschnitt einen Wendepunkt
durchläuft. Liegt
der Kulissenbolzen 15 an der Stirnseite des oberen Endabschnittes,
befindet sich die Klappe 1 in Schließstellung. Liegt dagegen der
Führungsbolzen 15 an
der Stirnseite des unteren Endabschnittes an, befindet sich die
Klappe 1 in Freigabestellung.
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Etwa parallel zur Kulissenbahn 16 ist
an dem die Kulissenbahn 16 aufnehmenden Bauteil, einem Winkelblech 18,
ein Ausrückhebel 19 schwenkbar gehalten,
der um eine Schwenkachse verstellt werden kann, die parallel zur
Drehachse 7 der beiden Führungshebel 4 und 5 an
der Klappe 1 verläuft,
wobei der Lagerpunkt des Ausrückhebels 19 mit
Abstand zur Stirnseite des unteren Endabschnittes der Kulissenbahn 16 angeordnet
ist. Der Ausrückhebel 19 weist
auf der der Kulissenbahn 16 zugewandten Seite eine teilkreisförmige Aufnahmeöffnung 20 auf, in
die der Bolzen in seiner unteren Endstellung in der Kulissenbahn 16 einrückt. Weiterhin
ist eine Druckfeder 21 im Abschnitt zwischen dem Lager 22, über das der
Ausrückhebel 19 am
Winkelblech 18 gehalten ist, und der Aufnahmeöffnung 20 vorgesehen,
wobei der Ausrückhebel 19 über die
Druckfeder 21 mit dem Winkelblech 18 kraftverbunden
ist. Die Druckfeder 21 drückt den Ausrückhebel 19 vom
Winkelblech 18 weg.
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Im Bereich der beiden Führungshebel 4 und 5 ist
auf der der Klappe 1 abgewandten Seite ein fahrzeugfester,
jedoch drehbar gelagerter Sperrhebel 23 angeordnet, der
eine die Distanz zwischen beiden Führungshebeln 4, 5 überbrückende Übertragungs stange 24 sowie
zwei laschenförmige
Sperrelemente 25, 26 im Bereich der Stangen-Stirnseiten
an der Übertragungstange 24 umfasst.
Die Übertragungsstange 24 verläuft parallel
zur Drehachse 7 der Führungshebel 4, 5 an
der Klappe 1. Die beiden laschenförmigen Sperrelemente 25 und 26 erstrecken
sich radial zur Übertragungsstange 24 und
stehen zumindest in Schließstellung
der Klappe 1 mit den beiden Führungshebeln 4, 5 in
Kontakt, wobei das dem aktiven Führungshebel 5 zugewandte
Sperrelement 26 auf dem die Aufnahme 13 für das Stellglied 6 enthaltenden
Vorsprung 27 aufliegt, das gegenüber liegende Sperrelement 25 dagegen
unterhalb des Vorsprungs 12 des passiven Führungselementes 4 angeordnet
ist. Die beiden Sperrelemente 25, 26 erstrecken
sich in Bezug auf die Längsachse
der Übertragungsstange 24 in
einem unterschiedlichen Winkel, beide Sperrelemente sind drehfest
mit der Übertragungsstange
verbunden.
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Bei der Überführungsbewegung von Schließstellung
in Freigabestellung wird das motorische Stellglied 6 über den
gemeinsamen Antriebsmotor 14 axial aus seiner oberen Position
nach unten bewegt; hierbei wird auch der aktive Führungshebel 5,
der fest mit dem Stellglied 6 verbunden ist, axial nach
unten verstellt. Die beiden Führungshebel 4, 5 weisen
zweckmäßig im Bereich
ihrer der Fahrzeugklappe 1 abgewandten Stirnseite eine
weitere Drehachse auf, die parallel zur klappenseitigen Drehachse 7 verläuft. Bei
der Verstellbewegung zwischen Schließstellung und Freigabestellung
verschwenken dabei die Führungshebel 4 und 5 um
beide Drehachsen. Die vom Stellglied 6 ausgelöste aktive
Stellbewegung wird über
den Führungshebel 5 und
die Klappe 1 auf den passiven Führungshebel 4 übertragen, der
eine entsprechende Bewegung wie der aktive Führungshebel 5 ausführt und
in der Kulissenbahn 3 nach unten geführt wird.
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Zu Beginn der Überführungsbewegung von oberer Schließstellung in
die untere Freigabestellung verschwenken die beide Sperrelemente 25, 26 am Sperrhebel 23 als
Folge der drehbaren Lagerung der Übertragungsstange 24 nach
unten und weichen unter der Bewegung der Führungshebel 4 und 5 aus; die
Sperrelemente 25 und 26 stellen insoweit kein Hindernis
für die
Bewegung der Führungshebel 4 und 5 dar.
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Der Kulissenbolzen 15, welcher
in Verstellrichtung gesehen mit Abstand zur Lagerung der Führungshebel 4 und 5 an
der Klappe 1 angeordnet ist, wird bei der Verstellbewegung
von Schließstellung
in Freigabestellung aus seiner stirnseitigen Position im oberen
Endabschnitt der zweiten Kulissenbahn 16 über den
mittleren Abschnitt bis in den unteren Endabschnitt überführt. Bei
Annäherung
an den unteren Endabschnitt der Kulissenbahn 16 greift
der Kulissenbolzen 15 in die Aufnahmeöffnung 20 am Ausrückhebel 19 ein,
wobei im weiteren Verlauf der Bewegung bis zum Erreichen der Stirnseite
des unteren Endabschnittes die Druckfeder 21 zusammengedrückt wird
und hierdurch potentielle Energie aufnimmt. In der unteren Freigabestellung
wird die Klappe 1 einschließlich der Klappenkinematik 2 durch
die Arretierung über
das motorisch betriebene Stellglied festgehalten.
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Bei der entgegengesetzten Bewegung
von Freigabestellung in Schließstellung
wird das Stellglied 6 nach oben bewegt, zugleich wird der
Ausrückhebel 19 durch
die Kraft der Druckfeder 21 nach außen verschwenkt, wodurch der
in der Aufnahmeöffnung 20 aufgenommene
Kulissenbolzen 15 einen Anfangsimpuls erfährt, der
den Beginn der Bewegung aus der unteren Endposition, die eine Rastposition
ist, unterstützt.
Im weiteren Verlauf rückt
der Kulissenbolzen 15 aus der Aufnahmeöffnung 20 wieder aus.
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Sobald der aktive Führungshebel 5 in
den Bereich seiner oberen Endstellung gelangt, liegt das dem Führungshebel 5 zugeordnete
Sperrelement 26 des Sperrhebels 23 auf dem Vorsprung 27 des
Führungshebels 5 auf,
zugleich wird über
die Übertragungsstange 24 das
gegenüber
liegende Sperrelement von unten an den Vorsprung 12 des
passiven Führungshebels 4 gedrückt, so
dass dieser in seiner oberen Endstellung sicher gehalten ist.
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Durch die beschriebene Verstellkinematik kann
die Klappe 1 in ihrer Öffnungs-
bzw. Freigabestellung unter die umliegende Verkleidung abgesenkt werden,
wobei in dieser Position die Klappe 1 im Wesentlichen parallel
zur Verkleidung angeordnet ist.