DE4209942A1 - Betätigungseinrichtung für einen Drehverschluß eines Fahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungseinrichtung für einen Drehverschluß eines Fahrzeugs, insbesondere für einen vorderen Verdeckverschluß eines Cabriolets, wie sie im Oberbe­ griff des Hauptanspruches angegeben ist.

Auf der Internationalen Automobilausstellung in Frankfurt/Main wurde 1991 von der Mercedes-Benz AG ein viersitziges Cabriolet auf der Basis der mittleren Baureihe vorgestellt, dessen Falt­ verdeck vorn über zwei Drehfallenverschlüsse mit dem oberhalb der Windschutzscheibe verlaufenden Rahmenteil der Karosserie verriegelbar war, wobei die am Rahmenteil angeordneten Dreh­ fallenverschlüsse jeweils mittels einer Betätigungseinrichtung der gattungsgemäßen Art betätigbar waren.

Bei der somit bekannten Betätigungseinrichtung handelt es sich um einen Griffhebel, der auf einer in Fahrzeuglängsrichtung etwa horizontal verlaufenden Welle am zugeordneten Drehfallen­ verschluß gelagert ist, und der sich somit in einer etwa ver­ tikalen Fahrzeugquerebene schwenken läßt. In seiner bei ver­ riegeltem Verschluß vorliegenden Endlage liegt der Griffhebel versenkt in einer Griffmulde, die an der Unterseite des Rah­ menteils angeordnet ist. Da sich der Griffhebel in dieser End­ lage nicht mit der Hand umgreifen läßt, wie dies zum kraft­ vollen Entriegeln des Drehfallenverschlusses zweckmäßig wäre, ist zwischen Griffhebel und Welle eine spielbehaftete Mitnehmerverbindung vorhanden, die ein Herunterklappen des Griffhebels um einen Winkel von etwa 20° zuläßt, ohne ein Mit­ drehen der Welle zu bewirken.

Damit der Griffhebel auch im Fahrbetrieb unter dem Einfluß der damit verbundenen vertikalen Beschleunigungskräfte klapperfrei in seiner versenkten Endlage festgelegt ist, wird seine Endlage mittels einer selbsttätigen Arretierung fixiert.

Zur Arretierung des Griffhebels ist an der die Griffmulde bil­ denden Griffschale ein federbelasteter Riegel angebracht, der mit einer von einem zugeordneten Ende des Griffhebels abste­ henden Rastnase zusammenwirkt und somit ein Herausklappen des Griffhebels aus der Griffmulde verhindert. Soll der Griffhebel zum Entriegeln des zugehörigen Verschlusses herausgeklappt werden, so muß die Rasteinrichtung in der ersten Klappbewe­ gungsphase überdrückt werden.

Als problematisch hat sich bei der bekannten Betätigungsein­ richtung der Versuch herausgestellt, den Griffhebel über die Rasteinrichtung bis zu tangential an ihm wirkenden Beschleuni­ gungskräften von 10 g zuverlässig in der Endlage festzulegen, gleichzeitig aber sicherzustellen, daß keine überhöhten Arre­ tierkräfte vorliegen, welche die Bedienung des Griffhebels beim Entriegeln des Verschlusses unnötig erschwerten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsein­ richtung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzuent­ wickeln, daß unter den Bedingungen des Serienfahrzeugbaus eine Festlegung des Griffhebels in seiner Endlage durch weitgehend exakte Arretierkräfte sichergestellt werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung der Rastmittel hängen die Rastkräfte nicht mehr von der Einbaulage des Griffhebels rela­ tiv zur Einbaulage der Griffschale ab.

Vielmehr wird die Einbaulage des Griffhebels ohnehin maßgebend durch die Anordnung der ihn tragenden Antriebswelle bestimmt und seine Lagerung auf der Welle setzt eine gewisse Paßgenau­ igkeit sowie eine axiale Abstützung des Griffhebels an einer Stützfläche der Welle voraus. Somit können die Rastmittel an zwei ohnehin vorhandenen Flächen der Betätigungseinrichtung angeordnet werden, deren Abstand weitgehend exakt festgelegt werden kann.

Um zu erreichen, daß zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen, welche die korrespondierenden Rastmittel tragen, kein konstruktiv festgelegter Abstand exakt eingehalten werden muß, ist der Griffhebel verschiebbar auf der Welle gelagert und federbeaufschlagt.

Vorzugsweise sind die zusammenwirkenden Rastmittel der Rast­ einrichtung axial unbeweglich mit ihrer zugeordneten Ring­ stirnfläche verbunden, wodurch die Federbelastung des Griffhe­ bels gleichzeitig die Federbelastung der zusammenwirkenden Rastmittel darstellt.

Eine besonders einfache Rasteinrichtung besteht aus der Paarung einer Rastvertiefung mit einer in die Rastvertiefung eingrei­ fenden Rasterhebung.

Um die Rastkräfte auf mehrere Rastpunkte zu verteilen, kann die Rasteinrichtung auch mehrere Rastmittelpaare umfassen.

Die durch die Rasteinrichtung aufzubringenden Rastkräfte hängen vom Steigungswinkel der Rasterhebungen sowie von der am Griff­ hebel wirksamen Federkraft ab. Durch entsprechende Abstimmung dieser Elemente läßt sich somit konstruktiv eine exakt repro­ duzierbare Rastkraft erzielen.

Da die Rasterhebungen nach dem Herausdrücken aus ihrer Rast­ vertiefung unter Kraftbeaufschlagung gleiten müssen, bestehen sie vorzugsweise aus einem unter trockener Gleitreibung ver­ schleißfesten Werkstoff wie z. B. gehärtetem Stahl. Besteht der Griffhebel aus weicherem Material, wie z. B. Alumi­ nium, so können die Rasterhebungen jeweils von einem abgerun­ deten Ende eines gehärteten Stahlstiftes gebildet werden, der in eine zugehörige Paßbohrung eingepreßt ist. Hierdurch liegt eine fertigungstechnisch einfache Detaillösung vor, die ent­ sprechend kosten- und zudem gewichtsgünstig ist.

Befestigen läßt sich der Griffhebel auf der Welle in einfacher Weise mittels einer in den Endbereich der Welle hineingedrehten Befestigungsschraube, die mit ihrem Schraubenkopf radial ge­ genüber der Welle übersteht.

Vorzugsweise läßt sich der Endbereich der Welle samt einer Druckfederanordnung in den Hohlquerschnitt des Griffes inte­ grieren, um Verletzungsgefahren durch dessen Schiebebeweglich­ keit auszuschließen.

Eine besonders kompakte Druckfederanordnung im Griffhebel ist dabei durch Verwendung von einer oder von mehreren zu einem Federpaket zusammengefaßten Tellerfedern gegeben.

Die Lagerbohrung des Griffhebels kann zweckmäßig am freien Ende durch einen Ringwulst geringfügig verjüngt sein. Hierdurch läßt sich die Lagerbohrung ohne weitergehende Befestigungsmittel durch einen elastischen Blindstopfen z. B. aus Kunststoff ver­ schließen, der den Ringwulst beim Einpressen hintergreift und auch den Kopf der Befestigungsschraube abdecken kann.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.

Darin zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Rückansicht eines oberhalb einer Windschutzscheibe verlau­ fenden Rahmenteils einer Cabriolet-Karosserie mit zwei zueinander spiegelsymmetrisch angeordneten Betätigungseinrichtungen,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine der Betätigungs­ einrichtungen gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt der Linie III-III in Fig. 2 entsprechend, und

Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2 bei in die Bedienstellung ausgeschwenktem Griff­ hebel.

Ein Faltverdeck eines Cabriolets läßt sich beim Schließen des Verdecks vorn in üblicher Weise auf ein in Fig. 1 gezeigtes Rahmenprofil 1, das den oberen Rahmenteil eines die Wind­ schutzscheibe einfassenden Rahmens der Karosserie bildet, ab­ senken und manuell mit diesem verriegeln. Hierzu sind im Rah­ menprofil 1 versenkt zwei Drehfallenverschlüsse 2 befestigt, die bezogen auf die Längsmittelebene des Cabriolets spiegelsymmetrisch und jeweils seitlich versetzt angeordnet sind.

Beim Herunterziehen der vorderen Dachkappe des nicht gezeigten Faltverdecks rasten in die beiden Drehfallenverschlüsse 2 zu­ geordnete Verschlußzapfen ein, die von der Unterseite der Dachkappe abstehen. Wird die Gabeldrehfalle der Drehfallenver­ schlüsse 2 anschließend bis in ihre Hauptraststellung weitergedreht, so wird der zugeordnete Verschlußzapfen weiter in den Verschluß 2 hineingezogen bis die Dachkappe unter dichtem Anschluß am Rahmenprofil 1 anliegt.

Die Drehfallenverschlüsse 2 sind als solche aus der DE-OS 37 08 095 bekannt und daher bezüglich ihrer Detailfunktionen nicht näher erläutert.

Um die Drehfallenverschlüsse 2 manuell verriegeln bzw. entriegeln zu können, ist diesen jeweils eine Betätigungsein­ richtung 3 zugeordnet, die zum Drehantrieb dient und drehsicher mit einem Antriebsbolzen des zugeordneten Verschlusses 2 ver­ bunden ist. Hierzu umfaßt jede der beiden zueinander spiegelsymmetrischen Betätigungseinrichtungen 3 eine Antriebs­ welle 4 sowie einen mit der Antriebswelle 4 zusammenwirkenden Griffhebel 5. Die Drehachse der Antriebswelle 4 verläuft ko­ axial zur Drehfallenachse des Verschlusses 2, da sie auf den Antriebsbolzen des Verschlusses 2 aufgesteckt und dreh- sowie schiebegesichert mit diesem verbunden ist.

Ein hinterer Endbereich der sich etwa horizontal und dabei parallel zur Längsmittelebene des Cabriolets erstreckenden An­ triebswellen 4 ragt in eine von der Unterseite des Rahmenpro­ fils 1 ausgehende Vertiefung hinein, die mit einer eine Griff­ mulde 6 bildenden Griffschale ausgekleidet ist. Auf den in die Griffmulde 6 hineinragenden Endbereich der Antriebswelle 4 ist jeweils ein Lagerende 5a des zugeordneten Griffhebels 5 aufge­ schoben und unter axialer Sicherung gelagert, wobei die Lage­ rung eine spielbehaftete Mitnehmerverbindung umfaßt. Der somit in einer etwa vertikalen Fahrzeugquerebene schwenkbare Griff­ hebel 5 ist in seiner dargestellten Endlage vollständig in der Griffmulde 6 versenkt und läßt sich zum Entriegeln des zuge­ ordneten Verschlusses 2 um einen Winkel von insgesamt etwa 90° aus dieser herausschwenken. Zum Verriegeln läßt er sich im um­ gekehrten Richtungssinn wieder in die Griffmulde 6 hinein­ schwenken.

Die Spielbehaftung der Mitnehmerverbindung zwischen Lagerende 5a des Griffhebels 5 und Antriebswelle 4 ist dabei so ausge­ legt, daß der Griffhebel 5 aus seiner in der Griffmulde 6 ver­ senkten Endlage zunächst um einen Freilaufdrehwinkel α von hier 20° aus der Griffmulde 6 herausschwenkbar ist, bevor die An­ triebswelle 4 vom Griffhebel 5 mitgedreht wird. Hierdurch kann der Griffhebel 5 bequem von der Hand der Bedienperson umgriffen werden, bevor die nicht unerhebliche Entriegelungskraft aufge­ bracht werden muß.

Damit die Griffhebel 5 trotz ihres begrenzten Freilaufs klap­ perfrei in ihrer versenkten Endlage festgelegt sind, trotzdem aber mit zwei Fingern in die teilausgeschwenkte Bedienstellung ausklappbar sind, werden sie von einer zugeordneten Rastein­ richtung 7 arretiert, die mit einer konstruktiv exakt festge­ legten Grenzkraft überdrückt werden kann.

Wie im Zusammenhang mit den Schnittdarstellungen nach Fig. 2, 3 und 4 zu erkennen ist, ist die Rasteinrichtung 7 vollständig in das Lagerende 5a des Griffhebels 5 integriert und somit von außen nicht sichtbar. Auch sind die Rastmittel der Rastein­ richtung 7 an ohnehin vorhandenen Bauelementen der Betäti­ gungseinrichtung 3 angeordnet.

Eines dieser Bauelemente ist eine ringförmige Mitnehmerscheibe 8, die auf einem stufig abgesetzten Wellenstumpf der als Hohl­ welle ausgeführten Antriebswelle 4 aufgeschoben und durch Löten oder eine andere übliche Verbindungsart drehsicher mit der An­ triebswelle 4 verbunden ist.

Im Anschluß an die Mitnehmerscheibe 8 ist auf den Wellenstumpf der Antriebswelle 4 eine Lagerbuchse 9 aufgeschoben, auf welcher das hülsenförmige Lagerende 5a des Griffhebels 5 axial verschiebbar und drehbar gleitend gelagert ist. Zur Lagerung auf der Lagerbuchse 9 ist die Lagerbohrung 10 des Griffhebels 5 nur im Mittelbereich ihrer axialen Länge auf den Außendurch­ messer der Lagerbuchse 9 abgestimmt.

Auf der der Mitnehmerscheibe 8 zugewandten Seite ist die La­ gerbohrung 10 soweit vergrößert, daß sie die Mitnehmerscheibe 8 in ihrem Hohlquerschnitt aufnimmt und diese somit an ihrem Au­ ßenumfang mit Spiel umschließt.

Etwa der Mittellängsachse des Griffhebels 5 gegenüberliegend ist aus dem Außenumfang der Mitnehmerscheibe 8 eine U-förmige Gabelöffnung 11 ausgespart, in die ein vom gegenüberliegenden Innenumfang des Griffhebels 5 abstehender Mitnehmer 12 ein­ greift. Durch den radialen Eingriff des Mitnehmers 12 in die Gabelöffnung 11 wird die spielbehaftete Mitnehmerverbindung zwischen Griffhebel 5 und Antriebswelle 4 hergestellt. Daher sind Eingriffsbreite des Mitnehmers 12 und lichte Breite der Gabelöffnung 11 so aufeinander abgestimmt, daß der Mitnehmer 12 zwischen seinen entgegengesetzten Anschlagstellungen an den Flanken der Gabelöffnung 11 freiläuft, also um den Winkel α ohne Mitnahme der Antriebswelle 4 verschwenkbar ist.

Die Mitnehmerscheibe 8 dient gleichzeitig als axiales Stütz­ mittel für das Lagerende 5a des Griffhebels 5, das durch eine Federkraft in Richtung der Mitnehmerscheibe 8 schiebebeauf­ schlagt wird. Da die Lagerbuchse 9 mit einem Ringbund versehen ist, der flächig auf der planen Ringstirnfläche der Mitnehmer­ scheibe 8 anliegt, läuft die ebenfalls plane Ringstirnfläche des Lagerendes 5a am Ringbund der Lagerbuchse 9 auf, wodurch die Ringstirnflächen von Mitnehmerscheibe 8 und Lagerende 5a einander exakt in einem der Dicke des Ringbundes entsprechenden Abstand parallel gegenüberliegen.

In einem radialen Abstand zum Ringbund der Lagerbuchse 9 sind aus der Ringstirnfläche der Mitnehmerscheibe 8 mehrere Rast­ vertiefungen 13 ausgespart, die gleichmäßig über eine Kreisbahn verteilt angeordnet sind. Diese Rastvertiefungen 13 weisen ei­ nen übereinstimmenden lichten Querschnitt auf, wobei der Querschnitt eine an die Eingriffsform des korrespondierenden Rastmittels angepaßte Mittelzone umfaßt, die allseitig trichterförmig in eine Keilschräge übergeht. Diese Keilschräge weist bezogen auf die Ringstirnfläche einen Keilwinkel β auf und läßt sich durch einen Senkkopfbohrer mit entsprechendem Keilschneidenwinkel erzeugen.

Bei arretiertem Griffhebel 5 greifen in die Rastvertiefungen 13 zugeordnete Raststifte 14 mit ihrem balligen Ende ein, die aus gehärteten Stahlbolzen bestehen. Die zylindrischen Raststifte 14 sind jeweils in eine zugehörige Sacklochbohrung 15 einge­ preßt, wobei die rechtwinklig aus der Ringstirnfläche des La­ gerendes 5a herausstehen. Es versteht sich, daß die Preßpassung dabei so gewählt ist, daß die Raststifte 14 bei ihrer vorgese­ henen Einpreßtiefe unter den auftretenden Rastkräften axial zuverlässig fixiert sind.

Die Verschiebebeweglichkeit des Lagerendes 5a und damit des Griffhebels 5 auf der Antriebswelle 4 wird in Gegenrichtung der Mitnehmerscheibe 8 vom Schraubenkopf 16a einer Befestigungs­ schraube 16 begrenzt, die koaxial in den hohlen Endbereich der Welle 4 hineingeschraubt ist. Der stirnseitig mit einer Auf­ nahmeöffnung für einen Steckschlüssel versehene Schraubenkopf 16a ist axial mit dem Stirnende der Antriebswelle 4 verspannt und steht radial gegenüber der Antriebswelle 4 über. Dabei ist zwischen dem Stirnende der Antriebswelle 4 und dem Schrauben­ kopf 16a eine Unterlegscheibe 17 eingeklemmt, die eine radiale Vergrößerung der axialen Ringstirnfläche des Schraubenkopfes 16a darstellt. Dabei ist die Lagerbohrung 10 im Lagerende 5a in ihrem an den Schraubenkopf 16a angrenzenden Längenbereich im Durchmesser soweit vergrößert, daß die Unterlegscheibe 17 mit etwas Umfangsspiel umschlossen wird. Zwischen der radial ge­ genüber der Lagerbuchse 9 überstehenden Ringstirnfläche der Unterlegscheibe 17 und einer gegenüber dieser zurückspringenden parallelen Ringstirnfläche des Lagerendes 5a ist in einem Ringraum ein Paket aus mehreren koaxialen Tellerfedern 18 axial abgestützt, das das Lagerende 5a axial gegen die Mitnehmer­ scheibe 8 drückt. Da die Raststifte 14 axial unbeweglich im Lagerende 5a gehalten sind, ergibt sich somit mittelbar eine axiale Federbelastung der Raststifte 14, die bei kongruenter Stellung der Raststifte 14 zu ihrer Rastvertiefung 13 einen maximalen Eingriff der Raststiftenden in die Rastvertiefungen 13 erzwingt.

Diese Arretierung läßt sich, wie in Fig. 3 angedeutet ist, durch Verschwenken des Griffhebels 5 relativ zu Mitnehmer­ scheibe 8 bzw. Antriebswelle 4 überdrücken, wobei die Rast­ stifte 14 auf der Keilschräge ihrer Rastvertiefung 13 hoch­ gleiten und dabei eine Axialverschiebung des Lagerendes 5a ge­ gen die Federkraft des Federpaketes bewirken. Durch Abstimmung von Keilwinkel β und Federkraft lassen sich somit exakt defi­ nierte Arretierkräfte der Rasteinrichtung 7 sicherstellen.

An ihrem schraubenkopfseitigen Ende ist die Lagerbohrung 10 durch einen Ringwulst 19 geringfügig verkleinert. Dieser Ring­ wulst 19 mit Nasenquerschnitt kann in vorteilhafter Weise zur axialen Festlegung eines nicht dargestellten Blindstopfens ge­ nutzt werden, der zum Beispiel aus einer radial elastischen Kunststoffkappe bestehen kann. Die Lagerbohrung 10 läßt sich durch einen solchen Blindstopfen fugenlos verschließen.

Claims (10)

1. Betätigungseinrichtung für einen Drehverschluß eines Fahr­ zeugs, insbesondere für einen vorderen Verdeckverschluß eines Cabriolets, mit einem über eine Antriebswelle mit dem Verschluß verbundenen Griffhebel, der zum Ver- und Entriegeln des Ver­ schlusses unter Mitnahme der Welle in entgegengesetzten Rich­ tungen schwenkbar ist, mit einer Spielbehaftung der Mitnehmer­ verbindung zwischen Welle und Griffhebel, durch die der Griff­ hebel ohne Mitnahme der Welle aus seiner bei verriegeltem Ver­ schluß vorliegenden Endlage in eine griffgünstige Bedienstel­ lung rückschwenkbar ist, und mit einer Arretierung des Griff­ hebels in seiner Endlage über eine federbelastete Rasteinrich­ tung, deren zusammenwirkende Rastmittel zwischen dem Griffhebel und einem relativunbeweglich gehaltenen Gegenbauteil angeordnet sind, wobei eine Ringstirnfläche des Griffhebels einer Ring­ stirnfläche eines drehfest mit der Welle verbundenen Stützmit­ tels im wesentlichen parallel gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmittel Raststift (14), Rastvertiefung (13) der Rast­ einrichtung (7) zwischen der Ringstirnfläche des Griffhebels (5) und der Ringstirnfläche des Stützmittels Mitnehmerscheibe (8) angeordnet sind.

2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Griffhebel (5) axial verschiebebeweglich auf der Welle (4) gelagert ist, wobei er durch eine Federkraft auf das Stützmittel Mitnehmerscheibe (8) zu schiebebeaufschlagt ist.

3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Rastmittel Raststift (14), Rastver­ tiefung (13) der Rasteinrichtung (7) unbeweglich an ihrer zuge­ ordneten Ringstirnfläche angeordnet sind.

4. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasteinrichtung (7) mindestens eine von einer der Ringstirnflächen abstehende Rasterhebung Raststift (14) umfaßt, die mit einer Rastvertiefung (13) in der gegenüberliegenden Stirnfläche zusammenwirkt.

5. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß über die Ringstirnflächen verteilt mehrere Rastpunkte vor­ gesehen sind.

6. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Rasterhebung ein abgerundetes Ende eines Raststiftes (14) vorgesehen ist, der in eine von der zugeordneten Stirn­ fläche ausgehende Sacklochbohrung (15) eingepreßt ist.

7. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebebeweglichkeit des Griffhebels (5) auf der Welle (4) in Gegenrichtung des Stützmittels Mitnehmerscheibe (8) vom Schraubenkopf (16a) einer Befestigungsschraube (16) be­ grenzt ist, die koaxial in den Endbereich der Welle (4) hin­ eingeschraubt ist, wobei der Schraubenkopf (16a) axial mit dem Stirnende der Welle (16) verspannt ist und radial übersteht.

8. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbohrung (10) des Griffhebels (5) in einem an den Schraubenkopf (16a) angrenzenden Endbereich im Durchmesser vergrößert ist, wobei in den vergrößerten Endbereich eine Druckfederanordnung integriert ist, die axial zwischen der überstehenden Ringstirnfläche und Schraubenkopfes (16a) und der beabstandet gegenüberliegenden Ringstirnfläche des Griffhebels (5) abgestützt ist.

9. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfederanordnung mindestens eine konzentrisch zur Welle (4) angeordnete Tellerfeder (18) umfaßt.

10. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbohrung (10) an ihrem Ende durch einen Ringwulst (19) verjüngt ist, der zur Festlegung eines elastischen Blind­ stopfens dient.