-
Schiebedach für insbesondere Kraftfahrzeuge
-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schiebedach gemäß dem Oberbegriff
von Patentanspruch 1.
-
Derartige Schiebedächer sind allgemein bekannt und dienen dazu durch
Drehungen einer Kurbel den Schiebedeckel aus einer Nullstellung entweder in die
vollständig offene Stellung bzw. in eine Zwischenstellung, in welcher die Dachöffnung
vollständig oder teilweise geöffnet ist, oder in eine ausgestellte Stellung zu verbringen,
in welcher der Schiebedeckel geneigt angeordnet ist und nur eine kleine öffnung
im Dach begrenzt. Die Schwierigkeiten bei derartigen Schiebedächern bestehen vor
allem darin, daß infolge der bei Fahrten mit großen Geschwindigkeiten auftretenden
Windkräfte ein Aufschieben des Schiebedeckels erfolgen kann, wenn die Windkräfte
groß genug sind, um den Widerstand des Kurbelgetriebes zu überwinden, oder es infolge
dieser hohen Windkräfte und beim Fahren auftretender Stoßbeanspruchungen zu unerwünschten
Schwingungen des Schiebedeckels aufgrund eines unzureichend festen Halts des Schiebedeckels,
insbesondere in dessen Zwischenstellungen, kommt. Darüberhinaus sind die bekannten
Schiebedächer für eine Automatisierung
des Kurbelbetriebs weitgehend
ungeeignet, weil die eingestellten Zwischenstellungen nicht exakt bestimmt werden
können, was aber für einen Antrieb durch beispielsweise einen Elektromotor Voraussetzung
ist. Insbesondere ist ein Nachteil darin zu sehen., daß nach Einstellung einer Zwischenstellung
diese Stellung dann nicht exakt eingehalten werden kann, wenn die Kurbel in einer
solchen Zwischenstellung gegenüber der Mulde in der Dachhaut des Fahrzeugs ausgerichtet
werden soll, um die Kurbel nach Einstellung der Zwischenstellung wieder im Dach
zu versenken.
-
Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein. einfach und kompakt aufgebautes
Schiebedach zu schaffen, welches in der Nullstellung des Schiebedeckels eine sichere
und zuverlässige Sperrung gewährleistet und eine unverrückbare Arretierung des Schiebedeckels
in dessen Zwischenstellungen auch dann ermöglicht, wenn die Kurbel nach Erreichen
der Zwischenstellung gegenüber der Mulde der Dachhaut ausgerichtet werden soll,
um die Kurbel nach erfolgter Einstellung wieder im Dach zu versenken. Gleichzeitig
soll eine einfache Bedienbarkeit der Kurbel gewährleistet sein, d.h. sämtliche Funktionen
sollen über die Kurbel eingeleitet und bewirkt werden können.
-
Diese Aufgabe wird nach Maßgabe der Erfindung durch die im kennzeichnenden
Teil von Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst, wobei zweckmäßige Ausgestaltungen
in den Unteransprüchen angegeben sind.
-
Nach Maßgabe der Erfindung ist das Kurbelgetriebe und damit der Schiebedeckel
in seiner Nullstellung gesperrt, wenn sich die Kurbel in ihrer in der Dachhaut versenkten
Stellung oder zu Beginn der Kurbeldrehung in der ausgeklappten Kurbelstellung befindet.
Die Sperrung erfolgt durch Zusammenwirken eines Zapfens mit einer Scheibe eines
Kurbelgetriebes. Dabei ist je nach Ausbildung von Zapfen und Scheibe eine Sperrung
aus der Nullstellung des Schiebedeckels heraus in beiden Richtungen möglich. Zweckmäßigerweise
ist der Schiebedeckeljedoc aus der
Nullstellung heraus nur gegen
eine Verschiebung hinter die Dachhaut gesperrt, da eine unbeabsichtigte Ausstellung
des Schiebedeckels aufgrund der auf das Fahrzeug wirkenden Windkräfte nicht zu befürchten
ist. Die Sperrung in dieser einen Richtung erfolgt zweckmäßigerweise dadurch, daß
eine Nase der Scheibe am Zapfen anliegt. Um nun aber den Schiebedeckel zu verschieben,
um die Dachöffnung freizugeben, braucht die Kurbel lediglich in eine vorbestimmte
Klappstellung verbracht zu werden, in welcher der Zapfen durch den Mitnehmer, der
an der Trommel ausgebildet ist, nach hinten gezogen und damit ausgerückt ist. Da
in dieser Klappstellung der an der Trommel ausgebildete Rastzahn sich noch im Eingriff
mit der Verzahnung des Eingangszahnrads des Kurbelgetriebes befindet, kann durch
Drehung der Kurbel die Nase der Scheibe den Zapfen überlaufen. Danach wird die Kurbel
wieder in ihre eigentliche Kurbelstellung, das ist die voll ausgeklappte Stellung,
verschwenkt und kann der Schiebedeckel in jede gewünschte Zwischenstellung bzw.
die Endstellung verschoben werden. Falls der Schiebedeckel in einer bestimmten Zwischenstellung
angehalten werden soll, ist diese Zwischenstellung aufgrund des durch das Kurbelgetriebe
aufgebauten Widerstands arretiert. Um die Kurbel wieder in der Mulde versenken zu
können, so daß die Kurbel nicht in den Fahrgastraum vorsteht, braucht diese lediglich
in eine vorbestimmte Klappstellung verbracht werden, so der Rastzahn der Trommel
außer Eingriff mit dem Eingangszahnrad gebracht ist, also der Rastzahn und damit
auch die Kurbel vom Kurbelgetriebe abgekoppelt sind.Dann läßt sich die Kurbel auf
die Mulde ausrichten und einklappen, ohne daß dabei die gewünschte Zwischenstellung
in irgend einer Weise beeinträchtigt wird. Diese Funktionsweise ist für den Automatikbetrieb
eines Schiebedachs von Vorteil, da hierdurch stets die Lage des Schiebedekkels exakt
bestimmt ist. Für diese Funktion kommt es nicht darauf an, ob dabei der Zapfen gleichzeitig
zurückgezogen ist, weil der Zapfen in den Zwischenstellungen nicht mit der Nase
der Scheibe in Anlage gelangt. Allerdings wird bei einer baulich einfachen Ausgestaltung
des Schiebedaches der Zapfen stets durch den Mitnehmer, welcher als ringförmiger
Vorsprung
der Trommel ausgebildet ist, mit der Rückwärtsbewegung
der Trommel nach hinten von der Scheibe weggezogen. Die Endstellungen der Scheibe
werden einerseits durch den Zapfen (Nullstellung) und andererseits für die Ausstellbewegung
durch eine Seite eines Begrenzungsanschlags und für die Verschiebebewegung des Schiebedeckels
hint.er die Dachhaut durch die andere Seite des Begrenzungsanschlags gebildet, wobei
der Begrenzungsanschlag ein gehäusefestes Teil ist, welches nicht mit der Kurbel
bzw. dem Kurbelgetriebe dreht.
-
ersichtlich zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß die verschiedenen
Funktionen in sehr einfacher Weise durch Betätigung von lediglich der Kurbel ausgeführt
werden können. Zugleich ist eine Arretierung des Schiebedeckels in jeder Zwischenstellung
gewährleistet. Dies gilt vor allem auch dann, wenn die Kurbel nach Erreichen einer
vorbestimmten Zwischenstellung wieder in die Mulde innerhalb der Dachhaut verbracht
werden soll, um ein Vorstehen in den Fahrgastraum zu vermeiden. Aus diesem Grund
eignet sich das erfindungsgemäße Schiebedach insbesondere für einen motorischen
Antrieb zusätzlich zu einer manuellen Kurbelung oder anstelle einer manuellen Kurbelung.
-
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung
beschrieben. Darin zeigen Fig. 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform des Schiebedachs
mit in Ruhestellung eingeklappter Handkurbel, Fig. 2 eine schematische Draufsicht
auf eine Anschlagscheibe des Getriebes gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform,
Fig. 3 eine Schnittansicht der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform in einer
anderen Funktionsstellung sowie
Fig. 4 eine Schnittansicht der
in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform in einer weiteren Funktionsstellung.
-
Bei dem in den Figuren dargestellten Schiebedach sind der Ubersichtlichkeit
halber der verschiebbare und ausstellbare Schiebedeckel einschließlich der zur Betätigung
des Schiebedeckels erforderlichen Kabel, Führungsstücke und Führungen des Schiebedaches
nicht dargestellt. Ein solcher Schiebedeckel dient zum Verschließen der Dachöffnung
eines Kraftfahrzeuges und kann aus seiner Nullstellung, in welcher er die Dachöffnung
verschließt, nach hinten in eine offenstellung verschoben werden. Darüberhinaus
ist eine klappenförmige Ausstellung der hinteren Kante des Schiebedeckels in der
üblichen Weise möglich, wobei die Ausstellbewegung durch Verschieben von Führungsstücken
längs einer im wesentlichen Z-förmigen Nut erfolgt, die an der linear verlaufenden
Nut für die normale Offnungs- bzw. Verschlußbewegung des Schiebedeckels anschließt.
-
baut Darstellung in der Zeichnung umfaßt das Schiebedach eine Handkurbel
1, welche gelenkig mit einem Gehäusedeckel 2 verbunden ist, so daß die Kurbel 1
aus der in Fig. 1 mit festausyezogenen Linien dargestellten Ruhestellung, in welcher
die Kurbel in einer nur schematisch angedeuteten Mulde 3 in der Dachhaut versenkt
ist, in die mit strichpunktierter Linie dargestellte Kurbelstellung einschließlich
weiterer nachfolgend noch näher beschriebenen Zwischenstellungen ausklappbar ist.
Bei dieser Klappbewegng tritt eine Nase 4 der Kurbel 1 in einen entsprechenden Schlitz
5 am Gehäusedeckel 2 ein.
-
Weiter umfaßt das Schiebedach ein allgemein mit dem Bezugszeichen
6 gekennzeichnetes Getriebe, dessen Ausgangszahnrad 7 die nicht-dargestellten Kabel,
insbesondere Bowdenzüge, für den Schiebedeckel betätigt.
-
In einer Buchse 8 des Gehäusedeckels 2 ist ein trommelförmiges Drehteil
9 drehfest, jedoch in Pfeilrichtung A längsverschiebbar angeordnet. Mit dem Drehteil
bzw. der Trommel 9 ist eine Welle 10 bei 11 verschraubt. Diese Welle 10 ist mit
ihrem
gegenüberliegenden Ende drehbar in einer Bohrung 12 einer
weiteren Welle 13 gelagert. Die Trommel 9 weist vorzugsweise einen Zahn bzw. Vorsprung
14 auf, welcher in der in Fig. 1 dargestellten Stellung der Trommel 9 in die Verzahnung
eines Zahnrads 15 eingreift.
-
Das Zahnrad 15 ist drehfest mit der Welle 13 verbunden. Wie aus Fig.
1 hervorgeht, erfolgt dies über Formschluß der Innenbohrung des Zahnrads 15 mit
dem unteren in Form einer Buchse 16 ausgebildeten Ende der Welle 13. Zweckmäßigerweise
weist hierzu die Buchse 16 in Verbindung mit der Innenbohrung des Zahnrads 15 am
Außenumfang einen flächigen Abschnitt auf. Zudem kann das Zahnrad 15 bei 17 mit
der Buchse 16 verschweißt sein.
-
Die Welle 13 erstreckt sich durch eine Bodenplatte 18, über welche
das Getriebe am Fahrzeugdach befesti.gt ist und auf welcher der über dem Umfang
durch Befestigungsklauen 19 gehaltene Gehäusedeckel 2 drehbar gelagert ist. Auf
der gegenüberliegenden Seite dieser Bodenplatte 18 ist ein weiterer Gehäusedeckel
20 zweckmäßigerweise durch Schrauben befestigt. Schließlich ist zwischen der Welle
10 und der Welle 13 innerhalb der Buchse 16 eine Feder 21 angeordnet, die sich einerseits
an einer Schulter der Buchse 16 und andererseits an einer in der Buchse 16 aufgenommenen
Scheibe 22 abstützt, welche an einer Schulter 23 der Welle 10 anliegt. Die Buchse
16 ist an ihrem unteren Ende durch einen Deckel 24 abgeschlossen.
-
Die Welle 13 erstreckt sich durch den Gehäusedeckel 20 und ist am
Boden des Deckels 20 bei 25 drehbar gelagert. Benachbart des Bodens des Gehäusedeckels
20 ist ein Zahnrad 26 drehfest mit der Welle 13 verbunden und steht mit einem Zahnrad
27 in Eingriff, welches drehfest auf einem Bolzen 28 angeordnet ist, der gleichfalls
drehbar im Boden des Gehäusedeckels 20 gelagert ist. Neben dem Zahnrad 27 ist auf
dem Drehbolzen 28 ein weiteres Zahnrad 29 mit kleinerem Durchmesser als das Zahnrad
27 drehfest angeordnet. Dieses Zahnrad 29 kämmt mit einem
drehbar
auf der Welle 13 gelagerten Zahnrad 30, welches zweckmäßigerweise einen größeren
Durchmesser als das Zahnrad 29 aufweist. Dieses Zahnrad 30 ist fest mit einer Scheibe
31 verbunden, was zweckmäßigerweise über eine Schweißnaht erfolgt.
-
Die Scheibe 31 weist, wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht, eine über
dem Umfang vorstehende und im wesentlichen vertikal zur Ebene der Scheibe abgewinkelte
Nase 32 auf. Diese Nase 32 wirkt mit einem nachfolgend noch näher beschriebenen
Zapfen 33 zusammen.
-
Ein weiteres auf der Welle 13 drehbar gelagertes Zahnrad 34 ist drehfest
mit dem Zahnrad 30 bzw. der Scheibe 31 gekoppelt und kämmt mit dem Ausgangszahnrad
7, welches die Kabel für den Schiebedeckel betätigt. Das Ausgangszahnrad 7 ist einerseits
an der Bodenplatte 18 und andererseits an einem Flansch des Gehäusedeckels 20 drehbar
gelagert. Das Ubersetzungsverhältnis dieses Getriebes ist derart, daß sich die Scheibe
aus der in Fig. 2 mit B gekennzeichneten Stelle, wo die Nase 32 in ihrer Sperrstellung
am Zapfen 33 anliegt, im Gegenuhrzeigersinn in die in Fig. 2 mit C bezeichnete Stellung
bewegt, wo die Nase 32 an einem gehäusefesten Begrenzungsanschlag 35 anliegt, wenn
der Schiebedeckel aus seiner Nullstellung (Stellung A) in die Offenstellung (Stellung
C) bewegt wird, in welcher die gesamte Dachöffnung durch den Schiebedeckel freigegeben
ist. Für die Ausstellung des Schiebedeckels wird die Handkurbel so gedreht, daß
sich die Nase 32 aus der Stellung B (Fig. 2) indie Stellung D in Fig. 2 bewegt,
in welcher die Nase an der anderen Seite des Begrenzungsanschlags 35 anliegt. Wie
aus Fig. 1 hervorgeht, meist der Zapfen 33, welcher aufgrund der Anlage der Nase
32 die Scheibe 31 an einer Drehung aus der Nullstellung (Stellung B in Fig. 2) in
Gegenuhrzeigerrichtung zur öffnung des Schiebedeckels hindert, eine Schulter 36
auf, welche mit einem Mitnehmer 37 der Trommel 9 zusammenwirkt. Der Mitnehmer 37
der Trommel 9 ist zweckmäßigerweise durch einen ringförmigen Vorsprung am oberen
Ende der Trommel 9 gebildet.
-
Zugleich ist der Zapfen 33 auch in einer Buchse 38 angeordnet, die
durch einen Deckel 39 an einem Ende geschlossen und
mit ihrem anderen
Ende in die Bodenplatte 18 eingeschraubt ist.
-
Die Buchse 38 weist, wie aus Fig. 1 hervorgeht, einen Längsschlitz
auf, durch welchen die Schulter 36 zweckmäßigerweise mit einem vorstehenden Ende
greift und mit dem Mitnehmer 37 zusammenwirkt. Zwischen Deckel 39 und Schulter 36
ist eine Feder 40 angeordnet.
-
Die Betriebsweise des Schiebedachs ist wie folgt. Wenn die Kurbel
1 in die in Fig. 1 mit strichpunktierter Linie dargestellte Kurbelstellung geklappt
ist, wird die Trommel 9 durch die Nase 4 der Kurbel 1 in Richtung auf die Bodenplatte
18 gedrückt, so daß der Zahn 14 der Trommel 9 sich in Eingriff mit der Verzahnung
des Zahnrads 15 befindet. Dadurch ist ein Drehschluß zwischen der Trommel 9, dem
Zahnrad 15, der Welle 13, den Zahnrädern 26, 27, 29 und 30 und von dort über die
Feder 31, das Zahnrad 34 zum Ausgangszahnrad 7 gegeben, so daß bei Drehung der Kurbel
1 das Ausgangs zahnrad 7 zur Betätigung der Kabel für den Schiebedeckel gedreht
werden kann. Wenn sich allerdings zu Beginn der Kurbeldrehung der Schiebedeckel
in seiner Nullstellung (Stellung B in Fig. 2) befindet, in welcher die Dachöffnung
vollständig durch den Schiebedeckel verschlossen ist, ist der Schiebedeckel aufgrund
des Anschlags der Nase 32 am Zapfen 33 gesperrt. Dadurch ist ein gewaltsames öffnen
des Schiebedachs von außen her ausgeschlossen. Um -aber nun den Schiebedeckel in
seine öffnungsstellung zu verschieben, braucht die Kurbel lediglich in die in Fig.
3 dargestellte Stellung heruntergeklappt zu werden. Mit Verschwenkung der Nase 4
infolge des llerunterklappens der Kurbel 1 läuft die Stirnwand der Trommel 9 längs
der Nase ab, wobei die Trommel 9 durch die gemäß Fig. 1 vorgespannte Feder 21 nach
unten in Richtung auf den Boden des Gehäusedeckels 2 gedrückt wird.
-
Gleichzeitig mit dieser Rückbewegung der Trommel 9 wird auch der Zapfen
33 über den Mitnehmer 37 und die Schu.lter 36 in Richtung auf den Boden des Gehäusedeckels
gezogen, so daß der Zapfen 33 die Nase 32 freigibt. In der Stellung gemäß Fig. 3
befindet sich der Zahn 14 der Trommel 9 noch in Eingriff mit der Verzahnung des
Zahnrads 15, so daß gleichzeitig mit der
Drehung der Kurbel auch
das Getriebe bewegt und die Scheibe 31 über den Zapfen hinweg bewegt wird. Nach
Überlaufen des Zapfens 33 durch die Nase 32 wird die Kurbel wieder in die in Fig.
1 strichpunktiert dargestellte Kurbelstellung geklappt, so daß der Zapfen 33 wieder
in seine ursprüngliche Stellung gelangt. Da die Nase 32 jedoch bereits über den
Zapfen hinweggelaufen ist, kann nunmehr der Schiebedeckel unbehindert vom Zapfen
33 in die öffnungsstellung, also bis zum Anschlag der Nase an den Begrenzungsanschlag
35 des Gehäuses bewegt werden.
-
Soll der Schiebedeckel in einer Zwischenstellung arretiert werden,
so wird die Kurbel solange gedreht, bis sich der Schiebedeckel in der gewünschten
Öffnungsstellung befindet.
-
Um in dieser Stellung ein Einklappen der Kurbel in die Mulde 3 zu
ermöglichen, so daß die Kurbel 1 in dieser Zwischenstellung nicht störend in den
Fahrgastraum hineinragt, braucht lediglich die Kurbel in die in Fig. 4 dargestellte
Stellung heruntergeklappt zu werden. In dieser Stellung läuft wiederum die Stirnseite
der Trommel 9 an der Nase 4 unter dem Druck der gespannten Feder 21 ab. Allerdings
gelangt nun der Zahn 14 der Trommel 9 völlig außer Eingriff aus der Verzahnung des
Zahnrads 15. Gleichzeitig wird wiederum der Zapfen 33 mitgenommen.
-
In dieser Stellung läßt sich nun die Trommel 9 durch die Kurbel drehen,
ohne daß dabei die Stellung des Schiebedeckels relativ zur Dachöffnung verändert
wird. Das heißt, die Kurbel 1 läßt sich nunmehr bequem auf die Mulde 3 ausrichten
und dann in die Mulde 3 einklappen, wonach dann aufgrund des der Nase 4 gegenüberliegenden
Nasenabschnitts 41 die Trommel 9 wieder auf das Zahnrad 15 gedrückt wird und der
Zahn 14 in Eingriff mit dem Zahnrad 15 gelangt.
-
Dadurch ist stets gewährleistet, daß beim Ausrichten der Kurbel in
die Mulde die zuvor durch die Kurbeldrehung gewünscht eingestellte Schiebedeckelstellung
nicht verändert wird. Dies ist insbesondere dann wesentlich, wenn das Verschieben
des Schiebedeckels aufgrund eines elektrischen Antriebs erfolgt, seil erst hierdurch
sichergestellt wird, daß die Stellung des
Schiebedeckels stets
exakt bestimmt ist, was für die Funktionsweise eines automatisch betriebenen Schiebedachs
wesentlich ist.
-
Eine Verschiebung des Schiebedeckels aus einer Zwischenstellung infolge
von Windkräften u.dgl. wird durch die entgegenwirkende Kraft des Getriebes unterbunden.
-
Aus Fig. 2 geht ohne weiteres hervor, daß für die Ausstellung des
Schiebedeckels die Kurbel 1 lediglich. aus ihrer Ruhestellung in die in Fig. 1 strichpunktierte
Stellung geklappt werden muß, wonach dann die Nase 32 in Uhrzeigerrichtung bis zum
Anschlag 35 gedreht werden kann, was der vollständig ausgeklappten Stellung des
Schiebedeckels entspricht. Für die Ausklappung des Schiebedeckels ist eine Sperre
nicht erforderlich, weil auch bei Fahrten mit großer Geschwindigkeit aufgrund des
Windwiderstands ein ungewolltes Ausstellen des Schiebedeckels verhindert ist. Selbstverständlich
erfolgt die Ausrichtung der Kurbel 1 in jeder beliebigen Zwischenstellung beim Ausstellen
des Schiebedeckels in analoger Weise, wie in Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben
worden ist.
-
Bezugszeichenliste zu G 4132 1 Kurbel 2 Gehäusedeckel 3 Mulde 4 Nase
5 Schlitz 6 Getriebe 7 Ausgangszahnrad 8 Buchse 9 Drehteil 10 Welle 11 Verschraubung
12 Bohrung 13 Welle 14 Vorsprung 15 Zahnrad 16 Buchse 17 Schweißnaht 18 Bodenplatte
1 9 Befestigungsklaue 20 Gehäusedeckel 21 Feder 22 Scheibe 23 Schulter 24 Deckel
25 Lagerstelle 26 Zahnrad 27 Zahnrad 28 Bolzen 29 Zahnrad 30 Zahnrad 31 Scheibe
32 Nase 33 Zapfen 34 Zahnrad 35 Begrenzungsanschlag
36 Schulter
37 Mitnehmer 38 Buchse 39 Deckel 40 Feder 41 Nasenabschnitt
Leerseite