DE4443405B4

DE4443405B4 - Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug-Faltverdeck

Info

Publication number: DE4443405B4
Application number: DE4443405A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Busch
Original assignee: Edscha Cabrio Verdecksysteme GmbH
Current assignee: Webasto Edscha Cabrio GmbH
Priority date: 1994-12-07
Filing date: 1994-12-07
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2014-12-08
Also published as: IT1277055B1; ITMI952580A1; US5671966A; ITMI952580A0; DE4443405A1

Abstract

Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug-Faltverdeck, das zusammen mit einem Spannbügel (16) und einer Hauptsäule (3) in einen hinteren, von einem Verdeckkastendeckel verschließbaren Verdeckkasten einzubringen ist, wobei die Antriebseinrichtung eine am Fahrzeugaufbau befestigte Konsole (2) mit Schwenklagern für Hauptsäule (3) und Spannbügel (16) des Verdecks aufweist, und bei welcher ein am Fahrzeugaufbau angeordnetes und aus einem motorischen Hauptantrieb und Gelenkteilen bestehendes Antriebssystem zum Verschwenken der Hauptsäule (3) und des Spannbügels (16) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebssystem für Hauptsäule (3) und Spannbügel (16) wenigstens einen Elektromotor (5) je Verdeckseite aufweist, welcher zusammen mit einem nachgeschalteten Untersetzungsgetriebe in der die Schwenklager von Hauptsäule (3) und Spannbügel (16) tragenden Konsole (2) untergebracht ist und vermittels einer Folgesteuerungseinrichtung einerseits mit der Hauptsäule (3) und andererseits mit dem Spannbügel (16) in Antriebsverbindung steht, wobei die Folgesteuerungseinrichtung für den Antrieb der Hauptsäule (3) und des Spannbügels (16) einen durch den Elektromotor (5) angetriebenen Antriebshebel (11) mit...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug-Faltverdeck nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei eine Hauptsäule und einen Stoffspannbügel umfassenden und mittels eines elektromotorischen Antriebs angetriebenen Faltverdecken, deren Stoftspannbügel bei geschlossenem Verdeck den gegenläufig zum Hauptsäule schwenkbar an der Fahrzeugkarosserie angeschlagenen Verdeckkastendeckel eines das geöffnete Verdeck aufnehmenden Verdeckkastens blockiert, ist es erforderlich, daß der Spannbügel aus seiner Spannstellung angehoben wird, bevor das Verdeck völlig geöffnet wird bzw. bevor das Einschwenken des Verdeckes in seine in den Verdeckkasten abgelegte Stellung beginnt. Zu diesem Zweck ist es bei einer bekannten Bauart von Faltverdecken vorgesehen, daß der von der Verstellung der Hauptsäule unabhängigen und insbesondere zu diesem gegenläufigen Verstellung des Spannbügels ein weiterer unabhängig arbeitender Elektromotor zugeordnet ist. Eine solche Anordnung erfordert neben einem Steueraufwand für die Ansteuerung der zusätzlichen, dem Spannbügel zugeordneten Antriebssysteme auch einen beträchtlichen Aufwand für die zusätzlichen, dem Spannbügel zugeordneten Elektromotoren selbst. Hierbei sind die hintere Hauptsäule und der Spannbügel des Verdecks durch je einen separat und nebeneinander im Verdeckkasten des Verdecks untergebrachten und über jeweils mit der Hauptsäule und dem Spannbügel gekoppelte Übertragungsstangen antreibbar. Die zumindest zwei Elektromotoren sind nach unten in den Kofferraum des Fahrzeugs ragend im Verdeckkasten untergebracht und benötigen daher einen gewissen Platz des Kofferraums, während das im übrigen knickgefährdete Übertragungsgestänge Platz im Verdeckkasten des Verdecks beansprucht. Durch die am Montageband des Fahrzeuges erforderliche Einstellung und Ankoppelung von Verdeck zu dem Antrieb ergibt sich ein erheblicher zusätzlicher Arbeitsaufwand, der in einer entsprechend kostspieligen Verlängerung der Montagezeit am Band resultiert.

Bei einer anderen bekannten Bauart ( DE 39 37 764 C1 oder DE 39 01 051 C2 ) einer hydraulischen Antriebseinrichtung für ein solches Faltverdeck ist vorgesehen, daß die voneinander unabhängigen und gegensinnig zueinander gerichteten Verstellbewegungen von Hauptsäule und Spannbügel mittels eines einzigen Druckzylinders bewerkstelligt werden, wozu der dem Antrieb der Hauptsäule zugeordnete Druckzylinder vermittels eines verstellbaren Stützgliedes an der Fahrzeugkarosserie bzw. einer an dieser befestigten Konsole abgestützt ist, wobei das verstellbare Stützglied durch einen kippbar gelagerten Dreieckslenker gebildet und vermittels einer Zugstange oder dergleichen mit dem Spannbügel verbunden ist, derart, daß eine Verstellung des Stützgliedes gleichzeitig auch eine Verstellung des Spannbügels bewirkt. Die Verstellung des Stützgliedes wird durch den Druckzylinder in der Weise erzwungen, daß, sobald das der Hauptsäule zugeordnete, vorn Druckzylinder angetriebene Kraftübertragungsglied gegen einen die aufrechte Stellung der Hauptsäule markierenden Anschlag läuft, ein weiteres Ausfahren des Druckzylinders bzw. dessen Kolbenstange ein Umschalten des Stützgliedes bewirkt. Nachteilig an dieser bekannten Bauart eines Antriebes für das Faltverdeck ist zunächst die ständige Koppelung des Spannbügels mit dem Stützglied, die bewirkt, daß der Spannbügel in jeder seiner beiden möglichen Verstellagen starr gehalten ist, und ferner insbesondere der Umstand, daß die vermittels Zahnsegmente gebildete Antriebsübertragung für die Hauptsäule eine liegende Anordnung des Druckzylinders und damit eine voluminös bauende Konsole innerhalb der Fahrzeugkarosserie erfordert.

DE 41 23 774 A1 beschreibt eine Antriebsvorrichtung für ein Cabriolet-Verdeck, bei der ein einziger linearer Antriebszylinder, ein Spannbügel und eine Hauptsäule des Verdecks jeweils an einer gemeinsamen Konsole gelenkig aufgenommen sind, wobei der lineare Antriebszylinder über einen Kipphebel an der Konsole gelagert und die Kolbenstange des Antriebszylinders über ein Lenkergetriebe mit der Hauptsäule verbunden ist. Ein Mitnehmer bildet zudem eine gelenkige Verbindung zwischen dem Kipphebel und einem Spannbügel, so daß über eine durch den Antriebszylinder kraftbeaufschlagte Drehung des Kipphebels der Spannbügel antreibbar verschwenkbar ist. Dabei ist die Anlenkung des Antriebszylinders an dem Kipphebel so ausgelegt, daß die Richtung des durch den Antriebszylinder auf den Kipphebel ausgeübten Drehmoments abhängig von der Stellung des Antriebszylinders und der Hauptsäule ist. Die Funktion der gesamten Mechanik ist auf diese Weise auf den Einsatz eines linearen Antriebszylinders als Kraftquelle ausgelegt.

DE 89 05 574 U1 beschreibt eine Antriebsvorrichtung für ein Cabriolet-Verdeck, bei der ein Spannbügel und eine Hauptsäule des Verdecks mittels eines Elektromotors antreibbar sind, wobei der Spannbügel durch einen ersten Drehhebel und die Hauptsäule durch einen zweiten Drehhebel jeweils über Schubstangen antreibbar ist. Die Drehhebel sind dabei untereinander wegabhängig antriebsgekoppelt. Die große Länge der Schubstangen und somit der große Abstand von Elektromotor und den Drehhebeln einerseits und dem Spannbügel und der Hauptsäule andererseits stehen einer kompakten Bauweise einer Antriebsvorrichtung entgegen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfachere Antriebseinrichtung unter Verwendung eines gegenüber hydraulischen Systemen preisgünstigeren elektromotorischen Antriebssystems für ein Faltverdeck der eingangs genannten Bauart zur Verfügung zu stellen, die eine wesentliche Verringerung des Bedarfes an Einbauraum und eine erhebliche Verkürzung der Montagezeit bzw. Verringerung des Arbeitsaufwandes für den Einbau der Antriebseinrichtung in das Fahrzeug am Band der Fahrzeugfertigung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird für eine eingangs genannte Antriebsvorrichtung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch den direkt (mitsamt dazugehörigen Getriebestufen) in der Konsole sitzenden einen Elektromotor können toleranzbehaftete Teile des Übertragungsgestänges bzw. knickgefährdete Übertragungsstangen entfallen; auf diese Weise können auch gegebenenfalls durch die Übertragungsstangen im Fahrzeug auftretenden mechanischen Verspannungen bzw. Belastungen auf Karosserieteile im wesentlichen vermindert werden, da das vom Antriebsmotor erzeugte Drehmoment in der Konsole abgestützt wird. Durch die Verlagerung von sämtlichen Komponenten des elektromotorischen Antriebs vom Verdeckkasten in die Konsole wird zusätzlicher Platz im Kofferraum zur Verfügung gestellt, wobei der geringfügig höhere Platzbedarf im Bereich der Konsole für den Elektromotor hingenommen werden kann. Außerdem ergibt der Wegfall des Übertragungsgestänges mehr Platz im Verdeckkasten, der sich beispielsweise im Hinblick auf den erhöhten Platzbedarf beim Einbau einer festen Heckscheibe im Verdeck nutzen läßt. Durch die Ausgestaltung der den Elektromotor, diesem nachgeschalteten Untersetzungsgetriebe und sämtliche für den Antrieb von Hauptsäule und Spannbügel erforderlichen Getriebe- bzw. Antriebsstufen auf engstem Raum aufnehmenden Konsole als kompakte und zusammen mit dem Verdeck verbundene einheitliche bzw. abgeschlossene Baueinheit ergeben sich am Montageband des Kraftfahrzeuges dadurch erhebliche Verkürzungen der Montagezeit und Vereinfachungen des Montageaufwandes, daß am Montageband keinerlei Einstellungs- und Ankopplungsarbeiten des Verdecks zu seinem Antrieb nötig sind. Für die elektrische Verbindung der Antriebseinrichtung mit dem Bordnetz des Kraftfahrzeuges ist lediglich ein einziger Anschluß erforderlich. Diese Vorteile kommen insbesondere auch den zunehmend stärker werdenden Bedürfnissen der Automobilindustrie nach kompakten Modulbauweisen entgegen.

Dem Prinzip der Erfindung folgend ist vorgesehen, daß die Folgesteuerungseinrichtung für den Antrieb der Hauptsäule und des Spannbügels einen im wesentlichen V-förmig ausgebildeten Antriebshebel aufweist, dessen einer Hebelarm auf die Hauptsäule und dessen anderer Hebelarm auf den Spannbügel wirkt. Hierbei gelangt der andere, auf den Spannbügel wirkende Hebelarm des im wesentlichen V-förmig ausgebildeten Antriebshebels nur bei im wesentlichen aufrecht stehender Hauptsäule gegebener Zwischenstellung zwischen seiner Offen- und Schließstellung befindlichem Verdeck in eine Antriebsverbindung. Auf diese Weise ist vorgesehen, daß der dem Spannbügel zugeordnete Hebelarm nur über einen vorgezeichneten Verstellwegbereich hin in Antriebsverbindung gelangt, so daß eine Antriebskoppelung des Spannbügels mit dem angetriebenen Hebel nur in dem genannten Zwischenbereich gegeben ist, während der Spannbügel im übrigen vom Motorantrieb entkoppelt verstellbar ist.

In einer praktischen Verwirklichung der Erfindung ist im einzelnen weiter vorgesehen, daß die Folgesteuerungseinrichtung einen weiteren, doppelarmigen Antriebshebel aufweist, der bezüglich der Schwenkrichtung des im wesentlichen V-förmig ausgebildeten Antriebshebels gegensinnig schwenkbar in der Konsole gelagert ist und deren einer Hebelarm die Drehantriebsbewegung des Elektromotors nach Ineingriffnahme mit dem anderen Hebelarm des im wesentlichen V-förmig ausgebildeten Antriebshebels über eine mit dem anderen Hebelarm des doppelarmigen Antriebshebels gekoppelte Spannbügelanlenkung auf den Spannbügel überträgt.

In einer praktischen Verwirklichung der Erfindung ist im einzelnen weiter vorgesehen, daß der dem Antrieb des Spannbügels zugeordnete andere Hebelarm des im wesentlichen V-förmig ausgebildeten Antriebshebels vermittels eines rollenbestückten Zapfens in einen gabelförmig ausgebildeten Endbereich des einen Hebelarms des doppelarmigen Antriebshebel für den Spannbügel eingreifend ausgebildet ist. Weiterhin ist vorgesehen, daß an dem einen Hebelarm des vom Elektromotor drehangetriebenen, im wesentlichen V-förmig ausgebildeten Antriebshebels für die Hauptsäule ein bogenförmig gekrümmter Verbindungslenker einends angeschlossen ist, dessen anderes Ende an der Hauptsäule in einem geringen Abstand zur Schwenkachse der Hauptsäule angelenkt ist. Hierbei umfaßt die Spannbügelanlenkung einen Zwischenlenker, dessen ein Ende am Spannbügel angreifend ausgebildet und dessen anderes Ende an dem anderen Hebelarm des doppelarmigen Antriebshebels für den Spannbügel angelenkt ist. Ferner ist vorgesehen, daß die Schwenkbewegung der Hauptsäule vermittels eines einends an der Konsole und andernends an dem Verbindungslenker angelenkten Steuerlenker gesteuert wird.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt die
1 eine schaubildliche Darstellung einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung für ein Faltverdeck;
2 eine Seitenansicht von außen der Antriebseinrichtung bei voll geschlossenem Verdeck;
3 eine Draufsicht der Antriebseinrichtung bei voll geschlossenem Verdeck;
4 eine schematische Ansicht der Antriebseinrichtung bei voll geschlossenem Verdeck;
5 eine Seitenansicht von innen der Antriebseinrichtung bei voll geschlossenem Verdeck;
6 eine schematische Außenansicht der Antriebseinrichtung bei voll geschlossenem Verdeck;
7A eine schematische Seitenansicht der Antriebseinrichtung bei voll geöffnetem Verdeck;
7B eine schematische Seitenansicht der Antriebseinrichtung bei teilweise geöffnetem Verdeck;
7C eine Seitenansicht der Antriebseinrichtung bei teilweise geöffnetem Verdeck und noch abgelegtem Spannbügel;
7D eine Seitenansicht der Antriebseinrichtung bei vollständig angehobenem Spannbügel.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Antriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Kraftfahrzeug-Faltverdecks 1 an einer hinteren Fahrzeugseite oder an beiden hinteren Fahrzeugseiten je eine nachfolgend beschriebene Antriebsvorrichtung vorgesehen. Um die Einzelteile in den Figuren erkennen zu können, sind diese vorwiegend durch ausgezogene Linien dargestellt, unabhängig davon, ob diese Teile in der betreffenden Ansicht sichtbar oder unsichtbar sind. Das Kraftfahrzeug-Faltverdeck 1 ist zur Längsachse symmetrisch ausgebildet, so daß auf die zu seitlichen Bauteilen gegenüberliegenden Teile des Faltverdecks 1 nicht einzugehen ist.
An einer an der Fahrzeugkarosserie befestigten Konsole 2 ist eine Hauptsäule 3 um eine Anlenkachse 4 schwenkbar angelenkt. Dem Antrieb der Hauptsäule 3 ist ein Elektromotor 5 zugeordnet, dessen Drehantrieb über ein Untersetzungsgetriebe mit um die entsprechenden Drehachsen 6a, 7a, 8a, 9a gelagerten Stirnrädern 6, 7, 8, 9 auf einen um die Abtriebsachse 9a drehangetriebenen, als Winkelhebel ausgebildeten Antriebshebel 11 übertragen wird, an dessen einen Winkelarm 11a ein bogenförmig gekrümmter Verbindungslenker 12 einends angeschlossen ist, dessen anderes Ende 13 an der Hauptsäule 3 in einem geringen Abstand zur Anlenkachse 4 angelenkt ist, derart, daß bei einem Drehantrieb des Zahnrades 9 um die Abtriebsachse 9a insbesondere gemäß 7 entgegen dem Uhrzeiger die Hauptsäule 3 im aufstellenden Sinne und bei einem entgegengerichteten Drehantrieb die Hauptsäule 3 im abklappenden Sinne angetrieben wird, wobei die Anschlußstelle 14 des Verbindungslenkers 12 jeweils eine teilweise Kreisbahn um die Anlenkachse 4 der Hauptsäule 3 beschreibt.
Ein Spannbügel 16 ist vermittels einer Spannbügelanlenkung 17, 21 um eine zur Anlenkachse 4 der Hauptsäule 3 parallele Schwenkachse 19 schwenkbar an der Konsole 2 angeschlossen. Die Spannbügelanlenkung umfaßt einen Zwischenlenker 17, dessen ein Ende am Spannbügel 16 angreifend ausgebildet und dessen anderes Ende 20 an dem einen Hebelarm 21a eines zweiarmigen Hebels 21 für den Spannbügel 16 angelenkt ist. Der Zwischenlenker 17 ist am Spannbügel 16 mit einem geringen Abstand zur Schwenkachse 19 an einer Anschlußstelle 17a angelenkt. Dem Verstellantrieb des Spannbügels 16 ist ein den anderen Hebelarm des Antriebshebels 11 bildender Hebelarm 11b zugeordnet, der an seinem freien Ende einen seitlich auskragenden und mit einer Rolle 23 bestückten Zapfen 24 besitzt, der dem anderen, gabelförmig ausgebildeten Hebelarm 21b des zweiarmigen Hebels 21 für den Antrieb des Spannbügels 16 zugeordnet ist, und zwar dergestalt, daß der Zapfen 24 nur bei der wenigstens annähernd völlig aufgestellten Hauptsäule 3 gemäß 7C mit dem Hebelarm 21b in Eingriff und damit Antriebsverbindung kommt. Auf diese Weise gelangt der dem Spannbügel 16 zugeordnete Hebelarm 11b mit diesem nur bei in einer Zwischenstellung zwischen seiner Offen- und Schließstellung befindlichem Faltverdeck 1 und nur über einen vorgezeichneten Verstellwegbereich hin in Antriebsverbindung, so daß eine Antriebskoppelung des Spannbügels 16 mit dem angetriebenen Hebel 21 nur in dem erforderlichen Bereich gegeben ist, während der Spannbügel 16 im übrigen vom Antriebshebel 11 unabhängig verstellbar ist. Der Sicherung der Hauptsäule 3 in ihrer aufgestellten Stellung ist ein an diesem ausgebildeter und mit einer Gegenfläche an dem Konsole 2 zusammenwirkender Anschlag zugeordnet. Ferner ist vorgesehen, daß die Schwenkbewegung der Hauptsäule 3 vermittels eines einends an der Konsole 2 und andernends an dem Verbindungslenker 12 angelenkten Steuerlenker 22 gesteuert wird.

Claims

Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug-Faltverdeck, das zusammen mit einem Spannbügel (16) und einer Hauptsäule (3) in einen hinteren, von einem Verdeckkastendeckel verschließbaren Verdeckkasten einzubringen ist, wobei die Antriebseinrichtung eine am Fahrzeugaufbau befestigte Konsole (2) mit Schwenklagern für Hauptsäule (3) und Spannbügel (16) des Verdecks aufweist, und bei welcher ein am Fahrzeugaufbau angeordnetes und aus einem motorischen Hauptantrieb und Gelenkteilen bestehendes Antriebssystem zum Verschwenken der Hauptsäule (3) und des Spannbügels (16) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebssystem für Hauptsäule (3) und Spannbügel (16) wenigstens einen Elektromotor (5) je Verdeckseite aufweist, welcher zusammen mit einem nachgeschalteten Untersetzungsgetriebe in der die Schwenklager von Hauptsäule (3) und Spannbügel (16) tragenden Konsole (2) untergebracht ist und vermittels einer Folgesteuerungseinrichtung einerseits mit der Hauptsäule (3) und andererseits mit dem Spannbügel (16) in Antriebsverbindung steht, wobei die Folgesteuerungseinrichtung für den Antrieb der Hauptsäule (3) und des Spannbügels (16) einen durch den Elektromotor (5) angetriebenen Antriebshebel (11) mit zwei Hebelarmen (11a, 11b) aufweist, dessen einer Hebelarm (11a) auf die Hauptsäule (3) und dessen anderer Hebelarm (11b) auf den Spannbügel (16) wirkt.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebshebel (11) im wesentlichen V-förmig ausgebildet ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der andere, auf den Spannbügel (16) wirkende Hebelarm (11b) des im wesentlichen V-förmig ausgebildeten Antriebshebels (11) nur bei im wesentlichen aufrecht stehender Hauptsäule (3) gegebener Zwischenstellung zwischen seiner Offen- und Schließstellung befindlichem Verdeck in Antriebsverbindung gelangt.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgesteuerungseinrichtung einen weiteren, doppelarmigen Antriebshebel (21) aufweist, der bezüglich der Schwenkrichtung des im wesentlichen V-förmig ausgebildeten Antriebshebels (11) gegensinnig schwenkbar in der Konsole (2) gelagert ist und deren einer Hebelarm (21a) die Drehantriebsbewegung des Elektromotors (5) nach Ineingriffnahme mit dem anderen Hebelarm (11b) des im wesentlichen V-förmig ausgebildeten Antriebshebels (11) über eine mit dem anderen Hebelarm (21b) des doppelarmigen Antriebshebels (21) gekoppelte Spannbügelanlenkung auf den Spannbügel (16) überträgt.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Antrieb des Spannbügels (16) zugeordnete andere Hebelarm (11b) des im wesentlichen V-förmig ausgebildeten Antriebshebels (11) vermittels eines rollenbestückten Zapfens (23, 24) in einen gabelförmig ausgebildeten Endbereich des einen Hebelarms (21a) des doppelarmigen Antriebshebel (21) für den Spannbügel (16) eingreifend ausgebildet ist.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Hebelarm (11a) des vom Elektromotor (5) drehangetriebenen, im wesentlichen V-förmig ausgebildeten Antriebshebels (11) für die Hauptsäule (3) ein bogenförmig gekrümmter Verbindungslenker (12) einends angeschlossen ist, dessen anderes Ende an der Hauptsäule (3) in einem geringen Abstand zur Schwenkachse der Hauptsäule (3) angelenkt ist.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbügelanlenkung einen Zwischenlenker (17) umfaßt, dessen eines Ende am Spannbügel (16) angreifend ausgebildet und dessen anderes Ende an dem anderen Hebelarm (21a) des doppelarmigen Antriebshebels (21) für den Spannbügel (16) angelenkt ist, und die Schwenkbewegung der Hauptsäule vermittels eines einends an der Konsole (2) und andernends an dem Verbindungslenker (12) angelenkten Steuerlenkers (22) gesteuert wird.