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Fahrzeugdach
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugdach mit einem eine Dachöffnung
verschließenden Deckel, der aus seiner Schließstellung durch Drehen eines Antriebsmechanismus
in der einen Richtung ausgestellt und durch Drehen in der anderen Richtung zurückgeschoben
werden kann, wobei der Antriebsmechanismus eine Antriebswelle aufweist, die ihre
Zahnräder mit einer ein Antriebsritzel für den Bewegungsmechanismus des Deckels
tragenden Abtriebswelle in Verbindung steht Bei derartigen Fahrzeugdächern entsteht
das Problem, daß bei Verwendung ein und derselben Übersetzungsstufe zwischen der
Antriebswelle und der Abtriebswelle sowohl für das Ausstellen des D eckels als auch
für das Verschieben des -selben zum Ausstellen des Daches nur eine geringe Drehbewegung
der Antriebswelle, beispielsweise zwei Umdrehungen, zur Verfügung steht. Dadurch
läßt sich keine feinfühlige Einstellung der Ausstellage des O Deckels ermöglichen.
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Darüberhinaus besteht bei Anordnung eines handbetriebenen Kurbeltriebes
die Forderung, daß die Kurbel aus dem Kopfbereich des Fahrers und Beifahrers weggeschwenkt
werden kann, wozu im allgemeinen eine Nische im Dachhimmel vorgesehen ist, in die
der Kurbelarm mit dem Kurbelknopf eingeklappt werden kann. Diese Nische kann aus
Raumgründen nur in einer radialen Richtung angeordnet werden1 so daß die Kurbel
auch nur in einer Stellung während einer Umdrehung eingeklappt werden kann. Wenn
jedoch für die Ausstellbewegung des Deckels insgesamt nur zwei Umdrehungen zur Verfügung
stehen, so bedeutet dies, daß die Kurbel nur in wenigen Stellungen des Schiebedeckels
eingeklappt
werden kann, was die Einstellbarkeit des Deckels erheblich
beeinträchtigt.
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Zur Behebung dieser Nachteile ist bereits vorgeschlagen worden, für
die Ausstellbewegung des Deckels eine zusätzliche Übersetzungsstufe zwischen der
Antriebswelle und der Abtriebswelle vorzusehen, die eine Übersetzung ins Langsame
bewirkt. Dadurch können fünf oder noch mehr Umdrehungen der Antriebswelle für die
vollständige Ausstellung des Deckels zur Vb rfü -gung gestellt werden, und es ist
daher möglich, den Deckel feinfühlig auszustellen und zufriedenstellende Ausstellagen
zu finden, in denen die etwa vorhandene Kurbel in ihre Nische eingeklappt werden
kann. Es hat sich jedoch gezeigt, daß durch die Übersetzung ins Langsame Kräfte
auftreten können, denen das Material der Zahnräder, die aus Preis- und Geräuschgründen
meistens aus Kunstoff bestehen, nicht gewachsen ist. Außerdem hat sich gezeigt,
daß der Wechsel des Übersetzungsverhältnisses, der durch Verschieben eines Doppelzahnrades
erfolgte, dessen eines Zahnrad dabei außer Eingriff mit einem Gegenzahnrad kam,
nicht immer ohne erhebliche Kraftanstrengung und Geräusche durchgeführt werden konnte,
da keine Gewähr dafür bestand, daß ein Zahn des Schiebezahnrades gerade einer Lücke
des Gegenzahnrades gegenüberstand.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugdach der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei dem die Ausstellbewegung des Deckels mit einem großen
Übersetzungsverhältnis ausgeführt werden kann, das Einschalten dieses Übersetzungsverhältnisses
keinerlei Schwierigkeiten bereitet und vermieden wird, daß auf die Verzahnung große
Kräfte ausgeübt werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens
eines von zwei miteinander in Eingriff stehenden Zahnrädern zwischen der Antriebswelle
und der Abtriebswelle zwei axiale Abschnitte mit unterschiedlicher Zähnezahl, jedoch
axial miteinander fluchtenden Zähnen aufweist, die durch relative Axialbewegung
zwischen diesen Z itrirädern alternativ mit den Zähnen oder Zahngruppen des anderen
Zahnrades in Eingriff bringbar sind und daß Mittel zum Einschalten der großen Übersetzungsstufe
für die Ausstellbewegung des Deckels und zum Einschalten der kleinen Übersetzungsstufe
für die Verschiebebewegung des Deckels vorgesehen sind.
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I;ie Erfindung verwendet für das Getriebe zwischen der Antriebswelle
und der ' swelle Zahnräder, Zahnräder, die zum Teil bei Zählwerken, beispielsweise
Tachometern, verwendeten Zahnrädern ähneln. Während zum Zurückschieben ns ' ecsl-els
die voll verzahnten Zahnrad abschnitte miteinander in Eingriff stellen, I;ommen
zum zustellen des Deckels nur einzelne Zahngruppen des Zahnrades mit den Zähnen
oder gegebencnfalls auch nur Zahngruppen des anderen Zahnrades in Eingriff. Dies
hat zur Folge, daß während eines bestimmten s rehwinkels der Antriebswelle die Abtriebswelle
überhaupt nicht gedreht wird.
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Durch entsprechende Wahl der Anzahl der Zahngruppen und der Anordnung
von Zahngruppen an beiden Zahnrädern läßt sich ein sehr großes Übersetzungsverhältnis
von beispielsweise 1:6 erreichen. Wesentlich ist dabei, daß durch ein solches Getriebe
tatsächlich nur das Übersetzungsverhältnis vergrößert wird, nicht jedoch die übertragbare
Kraft, so daß die Gefahr einer Gefährdung der Verzahnung nicht gegeben ist. Der
Wechsel des Übersetzungsverhältnisses erfolgt vollkommen problemlos, da die Zähne
der beiden Abschnitte miteinander axial fluchten, also zwangsläufig immer in der
richtigen Stellung zu den Zähnen des Gegenrades stehen.
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Die Verschiebung des betreffenden Zahnrades erfolgt vorzugsweise automatisch
dann, wenn die Antriebswelle aus der Schließstellung des Deckels im Sinne eines
Ausstellens desselben bzw. aus einer ausgestellten Lage des Deckels im Sinne eines
Schließens des Deckels gedreht wird Besonders einfach gestaltat sich diese automatische
Umschaltung dann, wenn die Antriebswelle über ein Getriebe mit einem Sperrad in
Verbindung steht, das für einen vollen Bewegungszyklus des Deckels, also von der
voll zurückgeschobenen Stellung über die Schließstellung in die voll ausgestellte
Lage des Deckels, weniger als eine Umdrehung ausführt. Ein solches Sperrad wird
im allgemeinen benötigt, um einen Anschlag für die Schließstellung des Deckels zu
erhalten. Bei einer solchen Anordnung kann zur Verschiebung des betreffenden Zahnrades
ein Hebel vorgesehen werden, der im Gehäuse drehbar gelagert ist und einerseits
mit dem verschiebbaren Zahnrad und andererseits mit einem am Sperrad angebrachten
Nocken zusammenwirkt. Wenn das Sperrad aus seiner der Schließstellung des Deckels
entsprechenden Lage im Sinne eines Ausstellens des Deckels gedreht wird, verschwenkt
der Nocken den Hebel derart, daß das Zahnrad verschoben wird, um die größere Übersetzungsstufe
einzuschalten. Wenn umgekehrt
das Sperrad aus seiner einer ausgestellten
Lage des Deckels entsprechenden Stellung in die der Schließstellung des Deckels
entsprechende Lage zurückgeführt wird, so kommt der Hebel von dem Nocken frei, und
das Zahnrad kann beispielsweise unter Wirkung einer Feder in seine andere Stellung
zurück -kehren, die dem kleineren Übersetzungsverhältnis entspricht.
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Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag gelingt es, die auf die Verzahnung
wirkenden Kräfte beim Ausstellen des Deckels gering zu halten, so daß die Gefahr
beseitigt ist, daß die Verzahnung beschädigt wird, wenn versucht wird, die Antriebswelle
trotz Erreichens der Endstellung des Deckels weiterzudrehen.
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Eine Belastung der Verzahnung kann aber auch dann eintreten, wenn
der Deckel in seine Schließstellung zurückgebracht ist, da in dieser Stellung, wie
vorher erwähnt, im allgemeinen ein Anschlag in dem Mechanismus vorgesehen ist, um
dem Eenutzer anzuzeigen, daß die Schließstellung erreicht ist. Um auch hier bei
unachtsamer Betätigung jede Gefahr einer Beschädigung zu beseitigen, ist nach einem
weiteren Vorschlag der Erfindung vorgesehen, daß das Sperrad in der Schließstellung
des Deckels mit mindestens einem nachgiebigen Anschlag zusammenwirkt. Ubersteigt
die auf die Antriebswelle ausgeübte Kraft einen bestimmten Werts so wird der nachgiebige
Anschlag überwunden, und es geschieht nichts weiter, als daß der L ckel nun etwas
geöffnet, also je nach Drehrichtung etwas ausgestellt oder etwas zurückgeschoben
wird, was dem Benutzer jedoch sofort auffällt. Eine Beschädigung ist jedoch ausgeschlossen.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden B schreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung im Prinzip dargestellt ist. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung
eines Fahrzeugdaches mit einem ausstellbaten Schiebedeckel in der geschlossenen
Stellung, Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1, wobei der Schiebedeckel ganz
zurückgeschoben ist, Fig. 3 eine itlrstellung entsprechend Fig. 1, wobei der Schiebedeckel
ganz ausgestellt ist, Fig. 4 eine Ansicht des Antriebsmechanismus des Schiebedeckels
von unten, wobei das untere Abdeckblech des Gehäuses weggelassen ist, Fig. 5 einen
Schnitt entlang Linie V-V in Fig. 4, wobei das Getriebe zwischen
Antriebswelle
und Abtriebswelle in der Stellung der großenÜbersetzungsstufe ist, Fig. 6 einen
Schnitt entsprechend Fig. 5, wobei jedoch die kleine Übersetzungsstufe zwischen
Antriebswelle und Abtriebswelle eingeschaltet ist, Fig. 7 einen Schnitt entlang
Linie VII-VII in Fig. 6, Fig. d einen Schnitt entlang Linie VIII-VIII in Fig. 4,
Fig. 9 eine Seitenansicht des verschiebbaren Zahnrades, Fig. 13 eine - raufsicht
auf das Zahnrad von Fig. 9, Fig. 11 einen Schnitt entlang Linie XI-XI in Fig. 12
des zum Verschieben des Zahnrades gemäß Fig. 9 und 10 dienenden Hebels, Fig. 12
eine Draufsicht auf den Hebel von Fig. 11, und Fig. 13 eine perspektivische Darstellung
des Sperrades mit dem Nocken zum Verschwenken des in Fig. 11 und 1;t gezeigten Jmlebels.
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In Fig. 1, u und 3 ist mit 1 der ausstellbare Schiebedeckel bezeichnet,
der durch ein drucksteifes Kabel 2 über einen Kurbelmechanismus 3 aus der in Fig.
1 dargestellten geschlossenen Stellung sowohl nach rückwärts unter das feste lSaçhteil
la geschoben, als auch in die in Fig. 3 gezeigte ausgestellte Lage gebracht werden
kann. Das drucksteife Kabel 2 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel an einer
Transportbrücke 4 befestigt, die einen Hebelmechanismus 5 trägt, der einerseits
mit dem Schiebedeckel 1 verbunden ist und andererseite bei 6 in einer nicht gezeigten
Kulissenführung geführt ist. Ausstellbare Schiebedächer dieser Art sind bekannt
und beispielsweise in der DT-CS 1 933 991 beschrieben.
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Der Kurbel- und Antriebsmechanismus 3 für den Schiebedeckel 1 ist
im einzelnen in den Fig. 4 bis 13 dargestellt. Er weist ein Antriebsritzel 7 auf,
dessen Außenverzahnung mit dem drucksteifen Kabel 2 in Eingriff steht und das auf
einer Antriebswelle 8 angebracht ist, die in dem Getriebegehäuse 9 drehbar gelagert
ist. Eas Getriebegehäuse 9 ist am Kraftfahrzeugdach in üblicher Weise befestigt.
Zum Antrieb des Ritzels 7 dient eine Handkurbel 10 (Fig. 7), die bei 11 schwenkbar
an einer drehbaren Nabe 12 angebracht ist, die ihrerseits undrehbar mit einer Antriebswelle
13 verbunden ist. Die Antriebswelle 13 ist im Getriebegehäuse 9 und über die Nabe
12 in einer Platte 14 gelagert, die ihrerseits am Getriebegehäuse 9 befestigt ist.
Auf der Welle 13 ist ein Zahnrad 15
axial verschiebbar, jedoch drehfest
angebracht. Das Zahnrad 15 weist zwei axiale Abschnitte 15a und 15b (Fig. 9) mit
unterschiedlicher Zähnezahl auf, und zwar ist im Ausführungsbeispiel der Abschnitt
15a mit einer vollen, sich über den ganzen Umfang erstreckenden Verzahnung versehen,
während der Abschnitt 15b nur zwei einander diametral gegenüberliegende Gruppen
von jeweils drei Zähnen aufweist. Diese Zähne fluchten jedoch axial mit den entsprechenden
Zähnen des Abschnittes 15a. Das Zahnrad 15 stellt mit einem auf der Abtriebswelle
8 angebrachten Zahnrad 16 in Eingriff. Je nach der axialen .,wellung des Zahnrades
15 kommt entweder der Abschnitt 15a mit dem Zahnrad 16 in Eingriff (Fig. 5) oder
der Abschnitt 15b (Fig. 6). Cadurch ergibt sich ein entsprechend verändertes Übersetzungsverhältnis
zwischen der Antriebswelle 13 und der Abtriebswelle 8.
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Um einen Anschlag für die Handkurbel 10 in der geschlossenen Stellung
des S^hiebedeckels 1 zu erreichen, ist im Getriebegehäuse 9 ein Sperrad 17 angeordnet,
das mit der Antriebswelle 13 über ein Schrittschaltgetriebe verbunden ist, welches
im Ausführungsbeispiel so ausgelegt ist, daß sich das Sperrrad 17 bei etwa sechzehn
Umdrehungen der Antriebswelle 13 um nicht ganz 180° gedreht hat. Das Sperrad 17
weist auf seiner Cberseite zwei diametral gegenüberliegende Ausnehmungen 18 auf,
in die je ein Sperrglied in Form einer durch eine Feder 19 belasteten Kugel 20 einrasten
kann, wenn sich der Schiebedeckel in seiner Schließstellung befindet, wobei es gleichgültig
ist, ob die Schließstellung durch Bewegung des Deckels aus einer ausgestellten Lage
oder aus einer zurückgeschobenen Stellung heraus erreicht wird.
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Das Schrittschaltgetriebe weist zwei Schalträder 21 und 22 auf, die
drehfest miteinander verbunden und drehbar auf einer Acheat2 gelagert sind, die
im Getriebegehäuse 9 festgelegt ist. Das Schaltrad 21/Gruppen von jeweils zwei Zähnen
Yla, die sich über die ganze BreIte des Zahnrades erstrecken und zwischen denen
kürzere Zähne 21b angeordnet sind, die mit einem Spalt 2lc versehen sind, der den
Rand 15c des Zahnrades 15 in dessen in Fig. 5 gezeigten Stellung aufnehmen kann,
wenn das Zahnrad 21 weitergedreht wird. Es ist ersichtlich, daß nur die Zähne 21a
mit den Zähnen des Abschnittes 15b des Zahnrades 15 in Eingriff kommen. Das Schaltrad
22 steht mit einem dritten Schaltrad 24 in Eingriff,
@@@ mit dem
Sperrad 17 drehfest verbunden und drehbar auf dessen Achse 25 gelagert ist. £ic
Schalträder 22 und 24 sind ähnlich wie das Zahnrad 41 ausget, um das b( nötigte
grot.e Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle 13 und dem Sperrad 17 zu
crreichen.
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T71 lzig. 6 ist das Zahnrad 15 in der Stellung gezeigt, die es einnimmt,
wenn die flntriebswelle 1?. zum Zwecke einer translatorischen Bewegung des Schiebedeckels
1 gedreht wird. Dabei ist das Übersetzungsverhältnis zwischen den Zahnrädern 15
und 1G etwa 1:1. Wenn nun der Schiebedeckel 1 ausgestellt werden soll, so ist das
Übersetzungsverhältnis von 1:1 unerwünscht, da dann nur eine geringe Anzahl von
Umdrehungen der Antriebswelle 13 zur Verfügung steht, um den Schiebedeckel voll
auszustellen. Dabei ergeben sich jedoch nur sehr wenige Stellungen, in denen die
Kurbel 10 mit ihrem Kurbelknopf lOa in die in Fig. 7 dargestellte Nische 5O im Dachrahmen
eingeklappt werden kann. Es ist daher erwünscht, zum Ausstellen des Schiebedeckels
eine relativ große Übersetzung ins Langsame zwischen den Wellen 13 und 8 vorzusehen.
Um dies zu erreichen, wird das Z Zahnrad 15 entgegen der Wirkung der Feder 30 nach
unten in die in Fig. 5 gezeigte Stellung geschoben, so daf. nur der Abschnitt 15b
mit seinen beiden einander diametral gegenüberliegenden Zahngruppen mit dem Zahnrad
16 in Eingriff kommt. Diese Verschiebung des Zahnrades 15 erfolgt mit Hilfe eines
in Fig. 11 und 12 im einzelnen dargestellten Hebels 31 der durch Lrehzapfen 32 schwenkbar
im ^-.ctriebegehäuse 9 gelagert ist und sich mit seinem einen gabelförmigen Ende
33 auf der Cberseite des Zahnrades 15 abstützt, während sein diesem Ende diametral
gegenüberliegende s Ende 34 eine Rolle 35 trägt, die auf der Oberseite des mit dem
Sperrad 17 verbundenen Schaltrades 24 abrollt. Diese Oberfläche des Schaltrades
24 weist einen Nocken 36 (siehe insbesondere Fig. 13) auf, der den Hebel 31 anhebt,
wenn das Schaltrad 17 aus der/Schließstellung des Deckels 1 entsprechenden Stellung
im Sinne eines Ausstellens des Deckels 1 verdreht wird. Durch dieses Verschwenken
des Hebels 31 wird das Zahnrad 15 entgegen der Wirkung der Feder 30 nach unten verschoben
wird, so daß sein Abschnitt 15b mit den zwei einander diametral gegenüberliegenden
Zahngruppen mit dem Zahnrad 16 in Eingriff kommt, wie in Fig. 5 dargestellt ist.
Dadurch wird die gewünschte große Übersetzung ins Langsame zwischen der Antriebswelle
13 und der Abtriebswelle 8 erreicht. Beim Zurückdrehen aus einer ausgestellten
in
die geschlossene Lage des Schiebedeckels 1 kommt die Rolle ,5 von d:m Nocken .6
frei, so daß das Zahnrad 15 unter der Wirkulig der Feder 3() in seine in Fig. 6
dargestellte Lage zurückkehren kann. Die Verschiebung des Zahnrades 15 erfolgt vollkommen
problem- und geräuschlos, da die Zähne des Abschnittes 15b gleichzeitig Zähne de:,
Abschnittes 15a5 sind.
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L e e r s e i t e