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Die Erfindung betrifft eine Verschlusseinrichtung
für ein
Verdeck eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Eine Verschlusseinrichtung, welche
zur Verriegelung eines verstellbaren Cabriolet-Fahrzeugverdecks
in Schließstellung
herangezogen wird, ist beispielsweise in der
DE 93 02 292 U1 beschrieben
worden. Die Verschlusseinrichtung dieser Druckschrift besteht aus
einem am Fahrzeugverdeck angeordneten, manuell betätigbaren
Haken, der über
einen Handgriff auf der Verdeckinnenseite zu verstellen ist. In
der Schließstellung
des Fahrzeugverdecks ist der Haken in einem Gegenlager gehalten,
das im oberen Abschnitt eines Windschutzscheibenrahmens angeordnet
ist. Um eine sichere Verriegelung in Schließstellung des Fahrzeugdaches
zu gewährleisten,
ist der Verschlusshaken der Verschlusseinrichtung über eine
Feder in seine Verriegelungsposition beaufschlagt.
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Der Verschlusshaken wird auch dann über die
Feder in Richtung seiner Verriegelungsposition beaufschlagt, wenn
das Verdeck sich in Ablagestellung oder einer Zwischenstellung zwischen
Ablage- und Schließstellung
befindet und der Haken nicht im Eingriff mit seinem Gegenstück am Windschutzscheibenrahmen
ist. Bei Annäherung
an die Schließstellung
des Fahrzeugverdecks muss der Verschlusshaken manuell in seine Freigabeposition
verstellt werden, damit ein Eingriff in das fahrzeugfeste Gegenstück möglich ist.
Dies erfordert eine Koordination des Bewegungsablaufs des Fahrzeugdaches
bei der Überführung von
Ablage- in Schließstellung
und des Bewegungsablaufs der Verschlusseinrichtung.
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Bei einer ausschließlich manuellen
Betätigung
des Fahrzeugverdecks und der Verschlusseinrichtung gestaltet sich
der Öffnungs-
und Schließvorgang
des Fahrzeugverdecks unkomfortabel.
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Aus der Druckschrift
DE 198 01 852 A1 ist eine
Verschlusseinrichtung für
ein Fahrzeugverdeck bekannt, welche eine Verschlussklinke umfasst,
die mit Hilfe einer Viergelenkkinematik zwischen einer Verriegelungsposition
und einer Freigabeposition zu verstellen ist. Die Viergelenkkinematik
nimmt in der Verriegelungsposition eine Totpunktlage ein, in welcher
drei Schwenkachsen der Viergelenkkinematik in einer Linie liegen.
In der Totpunktlage ist die Viergelenkkinematik verspannt, so dass
die Verschlussklinke in Verriegelungsposition stabil gehalten ist.
Die Verstellung der Verschlussklinke erfolgt ausschließlich über eine
Betätigung
der Viergelenkkinematik.
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Bei der aus der
DE 197 21 229 A1 bekannten Verschlusseinrichtung
zum Festlegen eines Fahrzeugverdecks an einem Windschutzscheibenrahmen ist
ein Verschlusshaken über
eine Gelenkkinematik an einem Grundkörper der Verschlusseinrichtung verschwenkbar
gehalten und zugleich über
eine Zugfeder in Richtung einer Kulissenbahn kraftbeaufschlagt,
die an einem Lagerbock der Verschlusseinrichtung ausgebildet ist.
In die Kulissenbahn greift ein Führungszapfen
des Verschlusshakens gleitend ein, derart, dass bei der Überführungsbewegung
zwischen Verriegelungsposition und Freigabeposition der Zapfen in
ständiger
Anlage an die Kulissenbahn geführt
ist. Die Kulissenbahn prägt
dem Verschlusshaken ein definiertes Bewegungsverhalten auf.
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Bei der aus der
DE 197 21 229 A1 bekannten Verschlusseinrichtung
muss das Zusammenwirken von Mehrgelenkkinematik des Verschlusshakens
und Kulissenbahn aufeinander abgestimmt werden, was einen hohen
Aufwand erfordert.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine
gattungsgemäße Verschlusseinrichtung
konstruktiv einfach und komfortabel in der Handhabung auszubilden.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Gemäß der Neuerung weist die Verstellkinematik
des verdeckseitigen Verriegelungsteiles eine Übertotpunktlage auf, welche
in einer Zwischenlage zwischen Verriegelungsposition und Freigabeposition
liegt und daher beim Schließen
des Verdecks und Verriegeln der Verschlusseinrichtung durchlaufen
werden muss, so dass sich die Verschlusseinrichtung in Verriegelungsposition
in einer Raststellung befindet. Die Raststellung verhindert ein
unbeabsichtigtes Freigeben der Verschlusseinrichtung und Öffnen des
Fahrzeugverdecks. Zugleich kann auf zusätzliche Bauteile, insbesondere
auf Kraftelemente, welche auf das Verriegelungsteil wirken, verzichtet werden,
wodurch sich der Aufbau der Verschlusseinrichtung vereinfacht.
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Die Verstellkinematik des Verriegelungsteils umfasst
eine Grundplatte, in die eine Führungskulisse
eingebracht ist, welche für
die kinematische Führung
einer Verschlussklinke herangezogen wird. Die Verschlussklinke,
welche Bestandteil des Verriegelungsteils ist und in das Gegenstück am Windschutzscheibenrahmen
in Verriegelungsposition eingreift, führt eine der Führungskulisse
entsprechende Stellbewegung bei der Überführung von Freigabeposition in
Verriegelungsposition bzw. umgekehrt aus. Diese Stellbewegung der
Verschlussklinke kann über
den Verlauf der Führungskulisse
beeinflusst werden. Zugleich sind die kinematischen Bewegungsmöglichkeiten
der Verschlussklinke auf die gewünschte
Bewegung reduziert, welche über
einen Stellantrieb – manuell
oder automatisch – auszuführen ist.
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Zweckmäßig ist die Verschlussklinke schwenkbar
an der Grundplatte gehalten, wobei die Verschwenkbarkeit vorteilhaft über eine
Gelenkverbindung zur Grundplatte erzielt wird. Diese Ausführung hat
den Vorteil, dass eine funktionale Trennung von Gelenkverbindung
und Führungskulisse
gegeben ist, wodurch mehr Verstellmöglichkeiten für die Verschlussklinke
realisierbar sind, da dieser unabhängig von der Lagerung an der
Grundplatte eine der Führungskulisse
entsprechende Überführungsbewegung
aufgeprägt
werden kann. Diese Führungsbewegung
kann je nach Verlauf der Führungskulisse translatorische
und/oder rotatorische Komponenten aufweisen, wobei translatorische
Bewegungen durch eine geradlinige und rotatorische Bewegungen durch eine
von einer Geraden abweichende Kurvenbahn realisierbar sind.
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Die Verschlussklinke wird von einem
Schubhebel beaufschlagt, über
den die Bewegung eines Stellantriebs der Verschlusseinrichtung auf
die Klinke übertragbar
ist. Der Schubhebel ist in der Führungskulisse
in der Grundplatte geführt
und über
einen Bolzen schwenkbar mit der Verschlussklinke verbunden. Die
Verschlussklinke weist außerdem
ein Schwenkkulisse auf, in die der Bolzen zwischen Verschlussklinke
und Schubhebel eingreift. Durch das Einbringen der Schwenkkulisse
in die Verschlussklinke entsteht eine weitere Gestaltungs- und Eingriffsmöglichkeit
im Design der Bewegungsbahn der Verschlussklinke bei der Überführung in
Verriegelungsposition. Es können
insbesondere die Drehgeschwindigkeit der Verschlussklinke und die
Kräfte
auf das Verriegelungsteil über
die Form der Schwenkkulisse in Bezug auf die Führungskulisse beeinflusst werden.
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Die Übertotpunktlage wird vorteilhaft
dadurch erreicht, dass zwischen Schubhebel und Stellantrieb der
Verschlusseinrichtung ein Umlenkhebel vorgesehen ist, welcher schwenkbar
an der Grundplatte gelagert ist, wobei über eine entsprechende Positionierung
und geometrische Gestaltung das Verriegelungsteil in der Weise ausgeführt werden kann,
dass die Verstellkinematik, bestehend aus Verschlussklinke, Schubhebel
und Umlenkhebel an der Grundplatte, eine Totpunktlage in einer Zwischenposition
zwischen Verriegelungsposition und Freigabeposition einnimmt. Die Übertotpunktlage
zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Verbindungslinie
zwischen dem Gelenk zwischen Schubhebel und Verschlussklinke und
dem Gelenk zwischen Umlenkhebel und Grundplatte bei der Überführung in Verriegelungsposition
von dem Gelenk zwischen Schubhebel und Umlenkhebel überschritten
wird. Nach der Überschreitung
befindet sich das Verriegelungsteil in Verriegelungsposition in
einer Rastlage, die nur dadurch verlassen werden kann, dass eine Öffnungsbewegung
um das Gelenk des Umlenkhebels an der Grundplatte durch den Stellantrieb
der Verriegelungseinrichtung erzeugt wird. Die Überführung in Freigabestellung setzt
somit ein Aktivwerden der Verriegelungseinrichtung voraus. Die im
regulären
Fahrbetrieb auftretenden Stöße auf das
Fahrzeug können
dagegen die Verschlusseinrichtung nicht öffnen.
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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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1a eine
Verschlusseinrichtung zum Fixieren eines Cabriolet-Verdecks an einem
Windschutzscheibenrahmen, dargestellt in Verriegelungsstellung,
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1b eine 1a entsprechende Darstellung,
jedoch in Freigabestellung der Verschlusseinrichtung,
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2a eine
perspektivische Ansicht der Verschlusseinrichtung integriert in
einen Dachrahmen des Verdeckgestänges
des verstellbaren Fahrzeugverdecks,
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2b eine
Ausschnittvergrößerung aus 2a mit einer detaillierteren
Darstellung des Verriegelungsteiles,
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3a und 3b eine vergrößerte Darstellung des
Verriegelungsteils in Verriegelungsposition und in Freigabeposition.
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In den folgenden Figuren sind gleiche
Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die in den 1a, 1b dargestellte
Verschlusseinrichtung 1 dient zum Verriegeln eines Cabriolet-Verdecks
in Schließstellung
an einem fahrzeugfesten Bauteil, insbesondere am Windschutzscheibenrahmen
des Fahrzeuges. Die Verschlusseinrichtung 1 umfasst zwei
verdeckseitige Verriegelungsteile 2, welche in Verriegelungsposition
in fahrzeugseitige Verschlussgegenstücke eingreifen, Die beiden Verriegelungsteile 2 der
Verschlusseinrichtung 1 werden von einem gemeinsamen Antrieb 3 betätigt, beide
Verriegelungsteile 2 sind symmetrisch aufgebaut und erstrecken
sich im Wesentlichen in entgegengesetzte Richtungen quer zur Fahrzeuglängsrichtung. Der
Antrieb 3 ist zweckmäßig elektrisch
betätigbar.
In einer alternativen Ausführung
kann es aber auch zweckmäßig sein,
einen manuell betätigbaren
Antrieb vorzusehen.
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Jedes verdeckseitige Verriegelungsteil 2 umfasst
eine Verschlussklinke 4, die in Verriegelungsstellung in
das Verschlussgegenstück
am Fahrzeug einragt, und eine Grundplatte 5, die Träger der
Verschlussklinke 4 sowie einer Verstellkinematik
6 ist, über die
die Verschlussklinke 4 zu betätigen ist und welche einen
Schubhebel 7 und einen Umlenkhebel 8 umfasst,
der über
eine Anlenkgabel 9 und eine Schubstange 10 vom
Antrieb 3 betätigt
wird, siehe hierzu auch die vergrößerte Darstellung der 3a und 3b. Die Verschlussklinke 4 wird
von dem Schubhebel 7 beaufschlagt, welcher über den
Umlenkhebel 8 betätigt
wird, der schwenkbar an der Grundplatte 5 gehalten ist.
Die Antriebsbewegung des Antriebs 3 wird über die
Schubstange 10 und die Anlenkgabel 9 auf den Umlenkhebel 8 übertragen.
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Im vorderen Abschnitt des Verriegelungsteiles 2 ist
schließlich
eine Zentriernase 11 vorgesehen, über die die Positionierung
des Verriegelungsteils 2 im Verschlussgegenstück am Fahrzeug
bei Annäherung
des Verdecks an die Schließstellung
unterstützt wird.
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Wie den 2a und 2b zu
entnehmen, ist der verdeckseitige Teil der Verschlusseinrichtung
in einen quer zur Fahrzeuglängsrichtung
sich erstreckenden Dachrahmen 12 integriert, welcher Bestandteil
des Verdeckgestänges
des Fahrzeugverdecks ist und zwischen Schließstellung, in der der Fahrzeuginnenraum
vom Verdeck überdeckt
ist, und Ablagestellung, in der das Verdeck in einer Ablage verstaut
ist, verstellbar ist. Das Verriegelungsteil 2 einschließlich der
Verschlussklinke 4 erstreckt sich beidseitig an gegenüberliegenden
Enden des Dachrahmens 12.
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Die Funktionsweise des Verriegelungsteils 2 wird
anhand der vergrößerten Darstellung
der 3a und 3b beschrieben. Die Verschlussklinke 4 ist über ein
Drehgelenk 22 drehbar an der Grundplatte 5 gehalten.
In die Grundplatte 5 ist eine Führungskulisse 14 eingebracht,
in der die Verschlussklinke 4 verstellbar geführt ist.
Die Führungskulisse 14 ist
im Ausführungsbeispiel
geradlinig und im Wesentlichen horizontal verlaufend ausgebildet.
Die Verschlussklinke 4 ist über einen Bolzen 16 mit dem
Schubhebel 7 verbunden, wobei der Schubhebel 7 mit
seinem Bolzen 16 in der Führungskulisse 14 in
der Grundplatte 5 verfahren kann.
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In die Verschlussklinke 4 ist
eine Schwenkkulisse 15 eingebracht, welche einen abgeknickten bzw.
gekrümmten
Verlauf aufweist. Der Bolzen 16 zwischen Verschlussklinke 4 und
Schubhebel 7 ragt zusätzlich
zur Führungskulisse 14 auch
in die Schwenkkulisse 15 ein.
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Das der Verschlussklinke 4 abgewandte Ende
des Schubhebels 7 ist über
ein weiteres Drehgelenk 17 drehbar am Umlenkhebel 8 befestigt.
Der Umlenkhebel 8 ist über
ein. Drehgelenk 18 schwenkbar an der Grundplatte 5 gehalten.
Der Umlenkhebel 8 ist über
ein weiteres Drehgelenk 19 drehbar mit der Anlenkgabel 9 der
Schubstange 10 verbunden. Auf Grund des Abstandes der Achsen
der Gelenke 17 und 19 von der Achse des Gelenks 18 wird
bei einer Stellbewegung der Schubstange 10 eine Drehbewegung
des Umlenkhebels 8 um sein an der Grundplatte 5 schwenkbar
gehaltenes Drehgelenk 18 ausgelöst. Die Drehbewegung des Umlenkhebels 8 wird über das
Gelenk 17 auf den Schubhebel 7 übertragen,
der aufgrund seiner Lagerung in der geradlinig ausgebildeten Führungskulisse 14 mit
seinem Bolzen 16 eine translatorische Verschiebebewegung ausführt. Die
translatorische Verschiebebewegung des Schubhebels 7 wird über die
Kopplung über
den Bolzen 16 auf die Verschlussklinke 4 übertragen,
welche entsprechend der Stellrichtung der Schubstange 10 entweder
in die Verriegelungsposition gemäß 3a oder die Freigabeposition
gemäß 3b verschwenkt wird. Der
Führungskulisse 14 in
der Grundplatte 5 kommt hierbei in erster Linie die Funktion
zu, eine Überführung der
Verschlussklinke 4 zwischen ihren beiden Extrempositionen,
der Verriegelungsposition und der Freigabeposition, zu ermöglichen. Über die
Schwenkkulisse 15 in der Verschlussklinke 4 kann
die Bewegungsbahn der Verschlussklinke 4 während der Überfüh rungsbewegung
in Richtung Verriegelungsposition bzw. in Richtung Freigabeposition
beeinflusst werden; über
die Gestalt der Schwenkkulisse 15 kann insbesondere die
Drehgeschwindigkeit der Verschlussklinke 4 um ihr Drehgelenk 22 bei
der Überführung zwischen
Verriegelungs- und Freigabestellung beeinflusst werden. Die doppelte
Führung
des Bolzens 16 des Schubhebels 7 sowohl in der
Führungskulisse 14 als
auch in der Schwenkkulisse 15 ermöglicht es der Verschlussklinke 4,
bei der Überführung zwischen
Verriegelungs- und Freigabestellung eine rotatorische Drehbewegung
um ihr Drehgelenk 22 an der Grundplatte 5 auszuführen.
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In die Grundplatte 5 ist
eine teilkreisförmige Ausnehmung
eingebracht, welche der Bewegungsbahn des Drehgelenks 17 zwischen
Schubhebel 7 und Umlenkhebel 8 entspricht. Der
Endabschnitt der teilkreisförmigen
Ausnehmung bildet einen Anschlag 21 für den Umlenkhebel 8 in
Verriegelungsstellung des Verriegelungsteils 2.
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In der Verriegelungsposition gemäß 3a befindet sich die Verschlussklinke 4 in
einer Raststellung, die durch eine Lage der Verstellkinematik 6 außerhalb
einer Totpunktlage gekennzeichnet ist. In dieser Rastlage liegt
das Drehgelenk 17 zwischen dem Schubhebel 7 und
dem Umlenkhebel 8 unterhalb einer Verbindungslinie 20 durch
die Drehachsen von Bolzen 16 zwischen Schubhebel 7 und
Verschlussklinke 4 und Drehgelenk 18 des Umlenkhebels 8 an
der Grundplatte 5. Aufgrund der Position des Drehgelenks 17 außerhalb
dieser Verbindungslinie 20 ist ein selbsttätiges, versehentliches
Verstellen der Kinematik 6 aus der Verriegelungsposition
in die Freigabeposition verhindert, da ein Lösen der Verriegelungsposition
nur möglich
ist, wenn über
die Schubstange 10 eine Zugbewegung um die Achse des Drehgelenks 18 des
Umlenkhebels 8 aufgebracht wird, so dass das Drehgelenk 17 die
die Totpunktlage kennzeichnende Verbin dungslinie 20 wieder überschreitet.
Eine derartige Lösebewegung kann
nur über
die Schubstange 10 und letztlich über den Antrieb der Verschlusseinrichtung
erzeugt werden, wohingegen Stöße als Folge
von Fahrbahnunebenheiten wegen der Übertotpunktlage der Verstellkinematik
in Richtung der Verriegelungsposition wirken und daher nicht zu
einem unbeabsichtigten Entriegeln der Verschlusseinrichtung führen können.
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Bei der Überführung von Verriegelungsposition
in Freigabeposition muss die Totpunktlage der. Verstellkinematik überwunden
werden, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass das Drehgelenk 17 auf
der Verbindungslinie 20 zwischen Bolzen 16 und 18 liegt.
Bei der Stellbewegung zwischen diesen beiden Positionen der Verschlussklinke 4 überschreitet das
Drehgelenk 17 zwischen Umlenkhebel 8 und Schubhebel 7 die
Verbindungslinie 20.
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An der Grundplatte 5 ist
ein Mikroschalter 13 befestigt, welcher bei Überführung in
die Verriegelungsposition von einem Bauteil des fahrzeugfesten Verschlussgegenstückes betätigt wird
und daraufhin ein Signal zum Stoppen des Antriebsmotors übermittelt.