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Die
Erfindung bezieht sich auf ein verstellbares Deckelelement in einem
Fahrzeug, insbesondere in einem Cabriolet-Fahrzeug, sowie auf ein
verstellbares Fahrzeugdach nach dem Oberbegriff des Anspruches 1
bzw. 9.
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Aus
der Druckschrift
DE
102 37 363 A1 ist ein mehrteiliges Hardtop-Fahrzeugdach
bekannt, dessen Dachteile zwischen einer den Fahrzeuginnenraum überdeckenden
Schließposition,
in welcher die Dachteile eine gemeinsame, durchgehende Dachaußenhaut
bilden, und einer Ablageposition zu verstellen sind, in welcher
die Dachteile in einem heckseitigen Ablageraum abgelegt sind. In
Schließposition
des Fahrzeugdaches befindet sich unmittelbar unterhalb des hinteren
Dachteiles ein Hutablageteil, welches eine etwa horizontale Ablageposition einnimmt
und oberhalb des Ablageraumes liegt, in dem die Dachteile in Öffnungsposition
abgelegt werden. Das Hutablageteil ist verstellbar ausgebildet und besitzt
eine eigene Stellkinematik, über
die das Hutablageteil verschwenkbar an die Fahrzeugkarosserie gekoppelt
ist. Um die Überführungsbewegung
der Dachteile zwischen Schließ-
und Ablageposition durchführen
zu können
und eine Kollision mit dem Hutablageteil zu vermeiden, wird das
Hutablageteil in eine etwa aufrecht stehende Zwischenposition verstellt,
sobald das Fahr zeugdach aus einer Endposition in die gegenüberliegende
Endposition überführt werden
soll. In dieser Zwischenposition des Hutablageteils ist eine kollisionsfreie Überführung der
Dachteile entlang der vorgesehenen Bewegungsbahn zwischen Schließ- und Ablageposition
möglich.
Nach dem Erreichen der jeweiligen Endposition nimmt das Hutablageteil
wieder seine etwa horizontale Abdeckposition ein. Die Stellkinematiken
des Hutablageteils und des Fahrzeugdaches können sowohl unabhängig voneinander
zu betätigen
sein als auch kinematisch gekoppelt werden, sodass bei einer Betätigung der
Dachkinematik automatisch auch das Hutablageteil verstellt wird.
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Um
bei geöffnetem
Fahrzeugdach den verbleibenden Kofferraum in optimaler Weise nutzen
zu können,
kann eine so genannte Beladehilfsfunktion eingesetzt werden, bei
der die abgelegten und übereinander
gestapelten Dachteile als Dachteilpaket vor oder beim Öffnen des
Kofferraumes angehoben werden, sodass der unterhalb des Dachteilpaketes
vorhandene Raum besser zugänglich
ist und leichter beladen werden kann. Beim Anheben des Dachteilpaketes
ist jedoch darauf zu achten, dass eine Kollision mit dem darüber liegenden
Hutablageteil vermieden wird. Dies erfordert eine möglichst
horizontale Position der Hutablage im Gegensatz zur steilen Zwischenposition
während
der Dachablage.
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Aus
der
DE 199 46 500
C1 ist eine Dachluke bekannt, die mittels mehrerer, jeweils
aus einem Kniehebel und einem zusätzlichen Hebel gebildeter, zweiteiliger
Lenker gelenkig mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Die zweiteiligen
Lenker können zwischen
einer unteren Endstellung (Dachluke geschlossen) und einer oberen
Endstellung (Dachluke offen) verschwenkt werden. Während der
gesamten Verschwenkbewegung zwischen den beiden Endstellungen bewegen
sich die beiden Lenkerabschnitte der zweiteiligen Lenkers relativ
zueinander. In der oberen Endstellung der zweiteiligen Lenker wird
eine weitere Verschwenkung durch jeweils zwei Anschläge verhindert.
Die Anschläge
blockieren eine weitere Bewegung beider Lenkerabschnitte und somit
sämtlicher
zweiteiligen Lenker.
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Die
DE 101 63 727 A1 zeigt
ein Hardtop-Fahrzeugdach mit einer Dachkinematik mit zwei Lenkern,
die ein gemeinsames Gelenk aufweisen. Mittels des einen Lenkers
ist ein vorderes Dachteil gelenkig mit der Karosserie verbunden.
Die relative Winkellage der Lenker zueinander ändert sich laufend während des
gesamten Verschwenkvorgangs der Dachkinematik. Eine Drehbewegung
beider Lenker um das gemeinsame Gelenk ist in beide Richtungen möglich.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, mit einfachen konstruktiven
Maßnahmen
die Verstellmöglichkeiten
für ein
Deckelelement in einem Fahrzeug bzw. für ein Fahrzeugdach zu verbessern.
Es soll insbesondere eine Mehrgelenkkinematik für ein derartiges Deckelelement
bzw. Fahrzeugdach geschaffen werden, dessen Kinematik einfach aufgebaut
ist und sich durch zusätzliche
Bewegungs- bzw. Einstellmöglichkeiten
auszeichnet.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruches 1 bzw. 9 gelöst. Die Unteransprüche geben
zweckmäßige Weiterbildungen
an.
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Das
erfindungsgemäße Deckelelement
ist mit einer Mehrgelenkkinematik an einem Fahrzeugbauteil gehalten,
beispielsweise an der Fahrzeugkarosserie, wobei die Mehrgelenkkinematik
zwei Lenker umfasst, die jeweils einenends gelenkig mit dem betreffenden
Fahrzeugbauteil und anderenends gelenkig mit dem Deckelelement gekoppelt
sind. Einer dieser Lenker ist zweigeteilt, wobei die beiden Lenkerabschnitte über ein
Gelenk drehbar gekoppelt sind. Aufgrund des Gelenks zwischen beiden
Lenkerabschnitten kann sich die Winkellage zwischen diesen Lenkerabschnitten ändern, wodurch
auch das von den Lenkern getragene Deckelelement seine Lage ändert. Wird
beispielsweise bei einer Stellbewegung, bei der die Mehrgelenkkinematik
bewegt wird, das Deckelelement zwischen einer Ausgangsposition und
einer Endposition verstellt, so kann im Bereich der Bewegungsbahn
des zweigeteilten Lenkers ein Anschlag vorgesehen sein, gegenüber dem
der zweigeteilte Lenker eine Relativbewegung ausführt. Fährt ein
Lenkerabschnitt gegen diesen Anschlag – oder, im Fall einer still
stehenden Mehrgelenkkinematik, der Anschlag gegen einen Lenkerabschnitt –, so ändert sich
die relative Winkellage zwischen den beiden Lenkerabschnitten, wodurch
sich auch die Position des Deckelelementes ändert. Auf diese Weise ist
es möglich,
mit einfachen Maßnahmen
die Lage des Deckelelementes zu verändern, beispielsweise die Hinterkante
des Deckelelementes anzuheben, wodurch Anpassungen an die gegebenen
Stellsituationen möglich
sind. Diese Änderung
der Position des Deckelelementes erfolgt ohne zusätzlichen
Antrieb allein mit passiven Maßnahmen
wie der Anordnung des Anschlags in der Bewegungsbahn des zweigeteilten
Lenkers. Ein zusätzlicher
Energieverbrauch entsteht hierdurch nicht.
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Zweckmäßig ist
die Drehbewegung des Gelenks, welches zwischen den beiden Lenkerabschnitten
angeordnet ist, in einer Drehrichtung von einem Gelenkanschlag begrenzt,
welcher unmittelbar an einem oder an beiden Lenkerabschnitten angeordnet ist.
Auf diese Weise wird die Relativbewegungsmöglichkeit zwischen den beiden
Lenkerabschnitten auf nur eine von zwei potenziell möglichen
Drehrichtungen eingeschränkt,
was für
diejenigen Bewegungssituationen Vorteile bietet, in denen die Lenkerabschnitte
noch nicht am externen Anschlag anliegen. Während dieser Bewegungsphase
bzw. in diesem Zustand können
die Lenkerabschnitte in die durch den Gelenkanschlag blockierte
Drehrichtung kraftbelastet sein, beispielsweise durch ihr Eigengewicht oder
durch ein Federelement. Zweckmäßigerweise übergreift
dieses Federelement das zwischen den Lenkerabschnitten angeordnete
Gelenk und ist mit jedem der beiden Lenkerabschnitte verbunden,
wodurch sich eine autonome Ausführung
ergibt, bei der keine zusätzlichen
Kraftangriffspunkte außerhalb
der Mehrgelenkkinematik erforderlich sind.
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Eine
in dieser Weise ausgeführte
Mehrgelenkkinematik besitzt zwar aufgrund des Gelenks zwischen den
beiden Lenkerabschnitten einen zusätzlichen Freiheitsgrad, jedoch
wird während
der normalen Bewegung der Mehrgelenkkinematik dieser Freiheitsgrad
durch das Federelement bzw. durch das Eigengewicht gebunden, sodass
sich der zweigeteilte Lenker während
dieser Bewegungsphase wie ein einteiliger Lenker verhält und die
beiden Lenkerabschnitte ihre relative Winkellage zueinander beibehalten.
Erst wenn der Anschlag auf einen der Lenkerabschnitte entgegen der
Kraft des Federelementes (bzw. des Eigengewichts) auf einen der
Lenkerabschnitte einwirkt, kann dieser Lenkerabschnitt gegenüber dem
benachbarten Lenkerabschnitt seine Winkellage ändern. Sobald der Anschlag
nicht mehr auf den Lenkerabschnitt einwirkt, nehmen aufgrund der
Federkraft – oder
des Eigenge wichts – die
beiden Lenkerabschnitte ihre Ausgangsposition wieder ein.
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Möglich sind
sowohl Ausführungen,
in denen die Ausgangslage der beiden Lenkerabschnitte geradlinig
ist als auch bereits ohne Einwirkung des externen Anschlags einen
Winkel zwischen beiden Lenkerabschnitten einschließt. Bei
geradliniger Ausgangslage wird der Relativwinkel zwischen den beiden
Lenkerabschnitten erst erreicht, wenn einer der Lenkerabschnitte
gegen den Anschlag fährt.
Hierdurch verkürzt
sich der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Endpunkten der
jeweiligen Lenkerabschnitte.
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Umgekehrt
kann bei einer winkligen Ausgangslage zwischen beiden Lenkerabschnitten
beim Anfahren gegen den Anschlag eine gerade Position oder zumindest
eine Position mit kleinerem Relativwinkel erreicht werden, wodurch
sich der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Endpunkten beider
Lenkerabschnitte vergrößert.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Fahrzeugdach, welches
in einem Cabriolet-Fahrzeug eingesetzt wird und zwischen einer Schließposition,
in welcher der Fahrzeuginnenraum überdeckt ist und einer Ablageposition
zu verstellen ist, in der das Fahrzeugdach in einem heckseitigen
Ablageraum abgelegt ist, besteht bei einer Ausführung eine Kopplung zwischen
der Stellbewegung des Fahrzeugdaches und einem Lenkerabschnitt des
zweigeteilten Lenkers der Mehrgelenkkinematik des Deckelelements.
Bei der Überführung des
Fahrzeugdaches zwischen seinen beiden Endpositionen gelangt einer
der Lenkerabschnitte des Deckelelements in Kontakt mit dem Anschlag, woraufhin
dieser Lenkerabschnitt seine Relativwinkellage zum zweiten Lenkerabschnitt ändert. Auf
diese Weise ändert
sich auch die Position des von der Mehrgelenkkinematik getragenen
Deckelelementes, was ausgenutzt werden kann, um Platz für die Überführungsbewegung
des Fahrzeugdaches zu schaffen. Diese zusätzliche Stellbewegung des Deckelelementes
er folgt ausschließlich
passiv, es sind keine aktiven Stellglieder hierfür erforderlich. Der zusätzliche
Freiheitsgrad wird allein über
die Stellbewegung des Fahrzeugdaches betätigt.
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Bei
einer anderen Ausführung
besteht die Kopplung zwischen der Dachkinematik und dem starren
Lenker des Deckelelements. Hier erfolgt der Kontakt mit dem Anschlag
erst bei der Bewegung des Deckelelements in Richtung Beladehilfsposition
bei abgelegtem Dach. Dabei muss der Anschlag steuerbar sein, um
für die
Dachablagebewegung die Bahn für
die Hutablagenlenker freizugeben und damit eine steilere Zwischenposition
der Hutablage für
die kollisionsfreie Dachbewegung zu gewährleisten.
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Bei
der Stellbewegung des Fahrzeugdaches handelt es sich zweckmäßig wie
vorbeschrieben um die Überführungsbewegung
zwischen Schließ-
und Ablageposition. Alternativ kommt aber auch eine Anhebebewegung
des im Ablageraum verstauten Fahrzeugdaches im Sinne einer Beladehilfsfunktion
in Betracht, bei der das zu einem Paket gestapelte Fahrzeugdach
beim Öffnen
des Kofferraumes angehoben wird, um den Zugang zum Kofferraum und
den verbliebenen Stauraum unterhalb des Dachteilpakets zu erleichtern.
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Das
Deckelelement ist beispielsweise ein Hutablageteil, welches bei
geschlossenem Fahrzeugdach sich an die hintere Sitzreihe des Fahrzeuges
anschließt
und hierbei unmittelbar unterhalb des hinteren Dachteiles liegt.
Bei abgelegtem Fahrzeugdach befindet sich das Hutablageteil in einer
Position oberhalb des abgelegten Dachteilpaketes.
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Gegebenenfalls
handelt es sich bei dem Deckelelement auch um den Verdeckkastendeckel.
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Die
Kinematiken des Fahrzeugdaches und des Deckelelementes können kinematisch
gekoppelt sein, sodass während
der Stellbewe gung des Fahrzeugdaches auch das Deckelelement automatisch eine
Stellbewegung ausführt.
Während
dieser Stellbewegung wird gemäß einer
zweckmäßigen Ausführung einer
der Lenkerabschnitte des zweigeteilten Lenkers, welcher Bestandteil
der Mehrgelenkkinematik des Deckelelementes ist, an den Anschlag bzw.
der Anschlag gegen diesen Lenkerabschnitt gefahren, wodurch sich
die relative Winkellage zwischen den beiden Lenkerabschnitten ändert.
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Die
Kopplung zwischen der Dachkinematik und der Mehrgelenkkinematik
des Deckelelementes kann über
einen Stellzylinder erfolgen, welcher während einer definierten Bewegungsphase
des Fahrzeugdaches unbetätigt
bleibt und damit eine starre Bewegungsübertragung zwischen Dachkinematik und
Mehrgelenkkinematik des Deckelelementes gewährleistet und erst während einer
weiteren Bewegungsphase betätigt
wird, während
der unabhängig vom
Bewegungszustand des Fahrzeugdaches das Deckelelement verstellt
wird. Dies erfolgt insbesondere, nachdem das Fahrzeugdach seine
Ablageposition im Bereich des Fahrzeugheckes erreicht hat. Das Deckelelement
kann daraufhin durch Betätigung des
Stellzylinders seine endgültige
Lage einnehmen, das Dach verbleibt währenddessen in seiner Ablageposition.
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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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1 eine
schematische Darstellung eines Deckelelementes, welches von einer
Mehrgelenkkinematik gehalten ist, wobei ein Lenker der Mehrgelenkkinematik
zweigeteilt ist und zwei über
ein Gelenk verbundene Lenkerabschnitte umfasst, dargestellt in nicht
ausgelenkter Stellung bzw. in einer angehobenen Zwischenposition (gestrichelt)
und in ausgelenkter Stellung (durchgezogener Strich),
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2 eine
schematische Darstellung der beiden Lenkerabschnitte des zweigeteilten
Lenkers,
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3 eine
perspektivische Darstellung eines als Hutablageteil ausgeführten Deckelelementes,
welches von der Mehrgelenkkinematik mit einem zweigeteilten Lenker
abgestützt
ist, dargestellt in der Cabrioletposition des Fahrzeuges,
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4 das
Hutablageteil aus 3 in einer angehobenen Position,
wobei ein Lenkerabschnitt des zweigeteilten Lenkers gegen einen
Anschlag fährt,
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5 das
Hutablageteil in einer weiter angehobenen Position mit veränderter
Winkellage zwischen den beiden Lenkerabschnitten des zweigeteilten
Lenkers,
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6 bis 10 eine
Darstellung eines mehrteiligen, versenkbaren Fahrzeugdaches sowie eines über die
Mehrgelenkkinematik gehaltenen, als Hutablageteil ausgeführten Deckelelementes
in verschiedenen Zuständen
bzw. Bewegungsphasen zwischen geschlossener Dachposition ( 6),
abgelegter Dachposition (9) und einer Beladehilfsposition
(10),
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11 bis 14,
eine Ausschnittvergrößerung aus
dem Bereich der Dachkinematik und der Mehrgelenkkinematik des Fahrzeugdaches
bzw. des Hutablageteils des Fahrzeugdaches aus den 6 bis 10,
jedoch in einer modifizierten Ausführung.
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Bei
dem in 1 in zwei verschiedenen Positionen dargestellten
Deckelelement 1 in einem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise
um ein Hutablageteil in einem Cabriolet-Fahrzeug, welches bei geschlossenem
Fahrzeugdach unterhalb des hinteren Dachteiles horizontal im Fahrzeuginnenraum
abgelegt ist und zumindest teilweise einen Ablageraum zur Aufnahme
des abgelegten Fahrzeugdaches überdeckt.
Prinzipiell kommen aber auch andere Anwendungsfälle in Fahrzeugen in Betracht,
beispielsweise ein Verdeckkastendeckel, ein Heckdeckel oder dergleichen.
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Das
Deckelelement 1 ist von einer Mehrgelenkkinematik 2 gehalten,
welche zwei Lenker 3 und 4 umfasst, die einenends über Gelenke 5 und 7 mit einem
weiteren Fahrzeugbauteil und anderenends über Gelenke 6 und 8 drehbar
mit dem Deckelelement 1 verbunden sind. Die als Fußpunkte
fungierenden Gelenke 5 und 7 auf der dem Deckelelement 1 abgewandten
Seite der Lenker 3 und 4 können entweder mit der Fahrzeugkarosserie
oder mit einem sonstigen Fahrzeugbauteil, beispielsweise mit einem beweglichen
Bauteil wie einer Vorgelegekinematik oder dergleichen gekoppelt
sein.
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Der
Lenker 3 ist in sich starr ausgebildet, wohingegen der
Lenker 4 zweigeteilt ist und zwei über ein weiteres Gelenk 4c schwenkbar
verbundene Lenkerabschnitte 4a und 4b aufweist,
von denen der untere Gelenkabschnitte 4a stirnseitig das
Gelenk 7 zu dem weiteren Fahrzeugbauteil und der obere
Lenkerabschnitt 4b stirnseitig das Gelenk 8 aufweist, über das
die schwenkbare Anbindung an das Deckelelement 1 realisiert
ist. Aufgrund des zusätzlichen
Gelenkes 4c zwischen den beiden Lenkerabschnitten 4a und 4b besitzt
die Mehrgelenkkinematik 2 einen zusätzlichen Freiheitsgrad, welcher
es der Kinematik beim Anfahren eines der beiden Lenkerabschnitte, beispielsweise
des oberen Lenkerabschnittes 4b gegen einen Anschlag 9 ermöglicht,
dass die beiden Lenkerabschnitte 4a und 4b eine
Winkeländerung
relativ zueinander erfahren.
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Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
ist mit strichlierter Linie die Ausgangssituation oder die bereits
angehobene Zwischenposition zum Zeitpunkt der Berührung des
Anschlags der Mehrgelenkkinematik dargestellt, in welcher die beiden
Lenkerabschnitte 4a und 4b koaxial zueinander
angeordnet sind; in dieser Situation hat noch keine Auslenkung um
das Drehgelenk 4c stattgefunden. Mit durchgezogenem Strich
ist die Situation nach dem Anfahren des oberen Lenkerabschnitts 4b gegen
den Anschlag 9 dargestellt. Der Anschlag 9 behindert
die Verschwenkbewegung des Lenkers 4 um das Gelenk 7 im
Gegenuhrzeigersinn. Dies führt
dazu, dass bei einer Bewegung des Lenkers 4 um das Drehgelenk 7 im
Gegenuhrzeigersinn nur der untere Lenkerabschnitt 4a diese
Bewegung ausüben
kann, wohingegen der obere Lenkerabschnitt 4b am Anschlag 9 verharrt
bzw. am Anschlag entlang gleitet, wodurch die beiden Lenkerabschnitte 4a und 4b bei
fortgeführter
Bewegung des unteren Lenkerabschnitts 4b einen größer werdenden
Winkel relativ zueinander einschließen. Diese Relativbewegung
setzt sich auf das Deckelelement 1 und den weiteren Lenker 3 fort, welcher
im Uhrzeigersinn ausgelenkt wird, nachdem der Lenkerabschnitt gegen
den Anschlag 9 gefahren ist. Im Ergebnis führt dies
dazu, dass das Deckelelement eine andere Winkellage einnimmt, als
dies bei nicht ausgelenkten Lenkerabschnitten um das Drehgelenk 4c der
Fall ist. Im Ausführungsbeispiel
ist die im Bild gezeigte rechte Kante des Deckelelementes 1 gegenüber der
nicht ausgelenkten Position angehoben.
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Um
den zusätzlichen
Freiheitsgrad zu binden, welcher dadurch entsteht, dass der Lenker 4 zweigeteilt
ist und ein zusätzliches
Gelenk 4c zwischen den beiden Lenkerabschnitten 4a und 4b aufweist,
kann der Lenker 4 gemäß der in 2 dargestellten
Konfiguration ausgeführt
sein. Vorgesehen ist ein Gelenkanschlag 10, welcher eine
Relativverdrehung zwischen den beiden Lenkerabschnitten 4a und 4b in
eine Schwenkrichtung blockiert und nur in Gegenrichtung ermöglicht.
Die Drehbewegung in Gegenrichtung wird über ein Federelement 11 gefesselt, welcher
das Gelenk 4c überbrückt und
die beiden Lenkerabschnitte 4a und 4b miteinander
verbindet und gegen den Gelenkanschlag 10 kraftbeaufschlagt.
Im Ausführungsbeispiel
nach 2 ist eine Relativschwenkbewegung des oberen Lenkerabschnittes 4b um
das Drehgelenk 4c im Gegenuhrzeigersinn durch den Gelenkanschlag 10 verhindert. Eine
Relativschwenkbewegung im Uhrzeigersinn ist möglich, jedoch muss hierfür die Kraft
des als Zugfeder ausgebildeten Federelementes 11 überwunden werden.
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Die 3 bis 5 zeigen
ein Ausführungsbeispiel
für ein
als Hutablageteil ausgeführtes
Deckelelement 1, welches mit der Mehrgelenkkinematik 2 mit
einteiligem Lenker 3 und zweigeteiltem Lenker 4 ausgestattet
ist. Die Fußpunkte
der Lenker 3 und 4 – die Gelenke 5 und 7 – sind an
einem Traglenker 12 gehalten, welcher seinerseits schwenkbar
an einer Konsole 13 gelagert ist. Die beiden Lenkerabschnitte 4a und 4b weisen
eine stark unterschiedliche Länge auf,
der Lenker 4b ist mehrfach gekrümmt. Das zwischen den beiden
Lenkerabschnitten 4a und 4b angeordnete Federelement 11 ist
als Gasdruckfeder ausgeführt,
welches die beiden Lenkerabschnitte 4a und 4b in
der Weise kraftbeaufschlagt, dass der Lenkerabschnitt 4b bestrebt
ist, um das verbindende Gelenk 4c im Gegenuhrzeigersinn
zu verschwenken. Diese Relativschwenkbewegung wird jedoch durch einen
Anschlag 10 zwischen den beiden Lenkerabschnitten 4a und 4b begrenzt.
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In 3 ist
das Deckelelement 1 in einer ersten Endposition dargestellt.
Bei einer Aufstellbewegung, ausgehend von der Position nach 3,
bei der die Mehrgelenkkinematik 2 im Gegenuhrzeigersinn
aufgestellt wird, gelangt ein Absatz im oberen Lenkerabschnitt 4b an
einen Anschlag 9, was in 4 dargestellt
ist. Der Anschlag 9 blockiert eine weitere Bewegung des
oberen Lenkerabschnittes 4b, wodurch die relative Winkellage
zwischen den beiden Lenkerabschnitten 4a und 4b bei
einer weiteren Schwenkbewegung des unteren Lenkerabschnittes 4a um
dessen Gelenk 7 verkleinert wird. Diese Winkeländerung
ist aus einem Vergleich der 4 und 5 zu
erkennen, in denen jeweils die Längsachsen
durch die Lenkerabschnitte 4a sowie 4b durch das
verbindende Gelenk 4c dargestellt sind. Diese Winkeländerung
zwischen den beiden Lenkerabschnitten 4a und 4b führt zu einer Änderung
der Position des Deckelelementes 1, deren hintere Kante dadurch
angehoben wird, die andernfalls, d.h. ohne Änderung der relativen Winkellage
zwischen den Lenkerabschnitt 4a und 4b, wie in 5 mit
strichlierter Linie dargestellt, in einer tieferen Position stehen würde. Die
angehobene Hinterkante des Deckelelements 1 hat den Vorteil,
dass für
den Fall, dass das Deckelelement 1 beispielsweise ein abgelegtes Dachteilpaket überdeckt
und das Dachteilpaket zum Erreichen einer Beladehilfsfunktion angehoben
werden soll, Kollisionen zwischen Deckelelement und anzuhebendem
Dachteilpaket verhindert werden.
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In
den 6 bis 10 ist ein verstellbares Fahrzeugdach 20 eines
Cabriolet-Fahrzeuges sowie ein als Hutablageteil ausgeführtes Deckelelement 1 dargestellt.
In 6 ist das Fahrzeugdach 20 in seiner Schließposition
gezeigt, in welcher die Dachteile den Fahrzeuginnenraum überdecken.
Das Fahrzeugdach 20 ist als Hardtop mit insgesamt drei
starren Dachteilen ausgeführt,
von denen in 6 das mittlere Dachteil 22 und
das hintere Dachteil 23 dargestellt sind. Das vordere Dachteil 21 ist
in den
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7 bis 10 in
Ablageposition bzw. Beladehilfsposition gezeigt.
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Wie 6 weiterhin
zu entnehmen, ist das Fahrzeugdach 20 über eine Dachkinematik 24,
von der ein Hauptlenker 25 dargestellt ist, schwenkbar
an die Fahrzeugkarosserie gekoppelt. Der Hauptlenker 25 ist über ein
Drehgelenk an die Fahrzeugkarosserie schwenkbar angebunden, wobei
sich vom Drehgelenk verzweigend ein Abschnitt 25a am Hauptlenker
erstreckt, über
den eine kinematische Kopplung mit der Mehrgelenkkinematik 2 des
Deckelelementes 1 erfolgt. Diese kinematische Kopplung
wird mithilfe eines Stellzylinders 26 realisiert, welcher
einenends gelenkig an dem Abschnitt 25a des Hauptlenkers
und anderenends gelenkig an einem Abschnitt 3a des Lenkers 3 der
Mehrgelenkkinematik 2 für
das Deckelelement 1 angebunden ist. Der Abschnitt 3a verzweigt
von dem karosseriefesten Drehgelenk 5, über das der einteilig ausgeführte Lenker 3 auf
der dem Deckelelement 1 abgewandten Seite angebunden ist.
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Der
zweigeteilte Lenker 4 der Mehrgelenkkinematik 2 ist
auf der dem Deckelelement 1 abgewandten Seite im Bereich
des unteren Lenkerabschnittes 4a über das Drehgelenk 7 mit
einem weiteren Abschnitt 25b des Hauptlenkers 25 der
Dachkinematik 24 gekoppelt. Der einteilige Lenker 3 der Mehrgelenkkinematik 2 ist
karosseriefest gehalten, der zweigeteilte Lenker 4 dagegen
unmittelbar an die Dachkinematik angebunden.
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Dargestellt
ist auch der Anschlag 9, der in diesem Ausführungsbeispiel
karosseriefest angeordnet ist und gegen den der zweigeteilte Lenker 4 bei einer
Bewegung der Mehrgelenkkinematik 2 geführt wird.
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An
dem unteren Lenkerabschnitt 4a des zweigeteilten Lenkers 4 der
Mehrgelenkkinematik 2 ist ein Schieber 14 verschieblich gehalten,
welcher ein Fangmaul aufweist, das zur Aufnahme eines Kugelkopfes
an einem Abschnitt 4d ausgeführt ist, wobei der Abschnitt 4d einteilig
mit dem oberen Lenkerabschnitt 4b ausgeführt ist,
sich jedoch jenseits des verbindenden Gelenks 4c auf der
dem Deckelelement 1 abgewandten Seite erstreckt. Der Schieber 14 ist
durch einen geeigneten Antrieb – üblicherweise mithilfe
eines Bowdenzuges von der Kinematik des Heckdeckels zu betätigen – aus der
in 1 dargestellten, zurückgefahrenen Position in eine
in Richtung verbindendes Gelenk 4c verschobene Verriegelungsposition
zu verstellen, in welcher bei geeignetem Relativwinkel zwischen
den Lenkerabschnitten 4a und 4b der Kugelkopf
am Abschnitt 4d in die Aufnahme am Schieber einragt. In
der einragenden Stellung (10) sind
die beiden Lenkerabschnitte 4a und 4b gegenseitig
verriegelt.
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Aus
der in 6 gezeigten Schließposition wird das Fahrzeugdach 20 mittels
Betätigung
seiner Dachkinematik 24 in die in 7 dargestellte
Ablageposition verstellt, in der die Dachteile 21, 22 und 23 des
Fahrzeugdaches 20 ein übereinander
gestapeltes Dachteilpaket bilden und in einem heckseitigen Ablageraum 27 verstaut
sind, der beispielsweise einen Teil des Kofferraumes des Fahrzeuges
bildet bzw. auch ein separater Verdeckkasten sein kann. Aufgrund
der kinematischen Kopplung zwischen der Dachkinematik 24 und
der Mehrgelenkkinematik 2 des Deckelelementes 1 mithilfe
des als Übertragungsglied
fungierenden Stellzylinders 26 wird auch das Deckelelement 1 während der Überführungsbewegung
des Fahrzeugdaches von Schließ-
in Ablageposition aus der in 6 gezeigten
Ablagestellung in eine aufgestellte, erste Zwischenstellung gemäß 7 überführt, in
der das Deckelelement 1 außerhalb der Bewegungsbahn des
Fahrzeugdaches 20 liegt und daher auch kein Hindernis bei
der Überführungsbewegung
des Fahrzeugdaches darstellt.
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Während der
Ablagebewegung des Fahrzeugdaches 20 und der zugleich durchgeführten Bewegungsübertragung
auf das Deckelelement 1 bzw. die Mehrgelenkkinematik 2 bleibt
der Stellzylinder 26, welcher in der Kinematikkette zwischen
der Dachkinematik 24 und der Mehrgelenkkinematik 2 liegt,
in einer unveränderten,
gleich bleibenden Position und übernimmt
dadurch die Funktion eines starren Übertragungslenkers. Erst nachdem
das Fahrzeugdach seine Ablageposition erreicht hat, beginnt der
Stellzylinder 26, wie in 8 dargestellt,
auszufahren, wodurch die Mehrgelenkkinematik 2 und damit
auch das Deckelelement 1 aus ihrer angehobenen, ersten
Zwischenposition in Richtung Ablageposition verstellt werden. Das
Fahrzeugdach 20 verharrt dagegen bewegungslos im Ablageraum
des Fahrzeuges. Bei der Ausfahrbewegung des Stellzylinders 26 wird
der Abschnitt 3a am einteiligen Lenker 3 der Mehrgelenkkinematik 2 im
Uhrzeigersinn um das karosseriefeste Drehgelenk 5 verschwenkt,
wodurch das Deckelelement 1 aus seiner angehobenen, ersten
Zwischenposition in Richtung seiner abgesenkten Ablageposition verschwenkt
wird. Bei dieser Absenkbewegung gelangt der untere Lenkerabschnitt 4a des
zweiteiligen Lenkers 4 der Mehrgelenkkinematik in Kontakt
mit dem karosseriefesten Anschlag 9. Bei einer weiteren Ausfahrbewegung
des Stellzylinders 26 bis zu seiner maximal elongierten
Position (9) wird der untere Lenkerabschnitt 4a gegen
den Anschlag 9 gedrückt, wodurch
sich die relative Winkellage zwischen den beiden Lenkerabschnitten 4a und 4b zugunsten
eines größeren Relativwinkels ändert. Diese
Winkeländerung
wird gegen die Zugkraft des Federelementes 11 durchgeführt. Aufgrund
der Änderung
der relativen Winkellage zwischen den beiden Lenkerabschnitten 4a und 4b ändert sich
die Position des Deckelelementes 1; hierbei wird die Hinterkante 1a des Deckelelementes
angehoben, wodurch das Deckelelement 1 in eine annähernd waagerechte
Position gelangt und etwa parallel zum vorderen Dachteil 21 des Fahrzeugdaches 20 liegt.
Hierdurch ist ein kompakteres Ablagemaß von dem Dachteilpaket einschließlich dem
Deckelelement 1 erreichbar.
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Mit
Erreichen der Ablageposition des Deckelelementes 1 gelangt
der vordere, einteilige Lenker 3 der Mehrgelenkkinematik 2 des
Deckelelementes 1 in Anlage mit einem Anschlag an einem
Dachteil des Fahrzeugdaches 20. Zum Erreichen einer Beladehilfsposition
wird das Fahrzeugdach 20, wie in 10 dargestellt
und mit Pfeilrichtung 28 angedeutet, aus der Ablageposition
geringfügig
angehoben, wodurch der Raum unterhalb des Dachteilpaketes für das Verstauen
von Gegenständen
frei zugänglich wird.
Bei der Anhebebewegung wird aufgrund des Kontaktes von dem dachseitigen
Anschlag mit der Mehrgelenkkinematik 2 das Deckelelement 1 gemeinsam
mit dem Fahrzeugdach angehoben; während der Anhebebewegung wird
der Stellzylinder 26 drucklos geschaltet oder kinematisch
entkoppelt, sodass die Anhebebewegung ausschließlich über die Dachkinematik 24 ausgeführt wird.
Wird das Dach zum Erreichen seiner Ablageposition wieder abgesenkt,
so kann das Deckelelement 1 durch Betätigen des Stellzylinders 26 oder
durch sein Eigengewicht ebenfalls wieder in seine Ablageposition
zurückversetzt
werden.
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Die 11 bis 14 stellen
eine Ausschnittvergrößerung aus
dem Bereich der Mehrgelenkkinematik 2 sowie der Dachkinematik 24 dar.
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Wie 11 zu
entnehmen, ist der Anschlag als Fangmaul 15 ausgeführt, welches
am stirnseitigen Ende eines Abschnittes 3b fest angeordnet
ist, der einteilig mit dem Lenker 3 ausgeführt ist,
sich jedoch vom karosserieseitigen Drehgelenk 5 des Lenkers 3 winklig
erstreckt. Das Fangmaul 15 wirkt mit einem Führungszapfen 29 am
Ende eines Lenkers 30 zusammen, der Bestandteil der Dachkinematik 24 des
Fahrzeugdaches ist. In der in 11 gezeigten Position
des Fahrzeugdaches und des Deckel elementes 1 kurz vor Erreichen
der Ablage befinden sich das Fangmaul 15 und der Führungszapfen 29 in
Außereingriffsstellung.
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Beim Überführen in
die Beladehilfsposition des Fahrzeugdaches wird das abgelegte Dachteilpaket
durch Betätigung
der Dachkinematik 24 angehoben, wobei in einer ersten Bewegungsphase
der Anhebebewegung der Führungszapfen 29 in
die Aufnahme des Fangmauls 15 eingreift, was in 12 dargestellt
ist. Bei der weiteren Anhebebewegung des Fahrzeugdaches 20 gemäß den 13 und 14 wird
aufgrund der nun bestehenden kinematischen Verbindung zwischen Fangmaul 15 und
Führungszapfen 29 die
Anhebebewegung über
den Abschnitt 3b auf die Mehrgelenkkinematik übertragen, wodurch
das Deckelelement 1 in die angehobene Position verstellt
wird, die der Beladehilfsposition entspricht. In gleicher Weise
wird das Deckelelement 1 beim Absenken des Fahrzeugdaches
in Richtung Ablageposition auch ohne Betätigung des Stellzylinders 26,
der zweckmäßig drucklos
geschaltet ist, kinematisch zwangsgeführt wieder in die abgesenkte
Ablageposition überführt.
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In
den 11 bis 14 ist
außerdem
die Verriegelung zwischen den beiden Lenkerabschnitten 4a und 4b des
zweigeteilten Lenkers der Mehrgelenkkinematik 2 zu entnehmen.
Am unteren Lenkerabschnitt 4a ist der Schieber 14 verschieblich
gehalten, der mithilfe eines Bowdenzuges verstellt werden kann,
welcher von der Kinematik des Deckelelementes zu betätigen ist.
Der Schieber 14 weist ein Fangmaul auf, welches zur Aufnahme
der Stirnseite des Abschnittes 4d ausgebildet ist, wobei
der Abschnitt 4d einteilig mit dem Lenkerabschnitt 4b ausgebildet ist,
sich jedoch auf der dem Deckelelement 1 abgewandten Seite
des Drehgelenkes 4c befindet. In der Ablageposition von
Fahrzeugdach 20 und Deckelelement 1 befindet sich
der Schieber 14 in seiner zurückgezogenen Position, das Fangmaul
im Schieber 14 und die Stirnseite des Abschnittes 4d befinden sich
in Außereingriffsstellung,
sodass die beiden Lenkerabschnitte 4a und 4b diesseits
und jenseits des verbindenden Drehgelenkes 4c noch nicht
verriegelt sind.
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Beim
Schließen
des Heckdeckels im Zyklus der Dachablage wird der Schieber 14 aus
seiner zurückgefahrenen
Position in Richtung einer dem verbindenden Drehgelenk 4c angenäherten Position verfahren.
Hierdurch gelangt das Fangmaul im Schieber 14 in Eingriffsstellung
mit der Stirnseite des Abschnittes 4d des Lenkerabschnittes 4b,
wodurch die Verriegelung zwischen den Lenkerabschnitten 4a und 4b hergestellt
wird. Wie im Weiteren den 13 und 14 zu
entnehmen, wird die Verriegelungsstellung während der gesamten Anhebebewegung zum
Erreichen der Beladehilfsposition beibehalten. Erst wenn der Heckdeckel
beim Zyklus „Dach
schließen" geöffnet wird,
gelangen Schieber 14 und Abschnitt 4d wieder in
Außereingriff.