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Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit einer Halterung, einem an der Halterung um eine Drehachse drehbar gelagerten Koppelglied, einem im Abstand zu der Drehachse an der Halterung angelenkten Betätigungsgestänge, mittels welchem ein erstes Fahrzeugbauteil bewegbar ist, einem im Abstand zu der Drehachse an dem Koppelglied angelenkten Betätigungsglied, mittels welchem ein zweites Fahrzeugbauteil bewegbar ist, und einem im Abstand zu der Drehachse mit dem Koppelglied verbundenen Verstellantrieb, der zwischen das Koppelglied und das Betätigungsgestänge geschaltet und mit diesem verbunden ist, welches mittels des Verstellantriebs relativ zu der Halterung bewegbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Betätigungsvorrichtung.
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Aus der
DE 10 2005 033 609 A1 ist ein Verdeckkastendeckel eines Cabriolet-Fahrzeugs bekannt, der beidseits an seitlichen vorderen Rahmenteilen eines Rahmens gelagert ist. Der Rahmen ist beidseits an der Karosserie jeweils mittels eines Hautplenkers und eines Hilfslenkers, die ein Viergelenk mit Gelenken am Rahmen und Gelenken an einer karosseriefesten Lagerplatte bilden, schwenkbar gelagert. Der Hauptlenker weist eine Verlängerung auf, an der endseitig eine Kolben-Zylinder-Einheit angelenkt ist. Die Kolben-Zylinder-Einheit stützt sich andererseits an einem Übersetzungshebel in einem Anlenkpunkt ab, der zwischen der Schwenklagerung des Übersetzungshebels an der Lagerplatte und seinem gegenüberliegenden Ende angeordnet ist, an dem eine Verbindungsstange angekoppelt ist. Die Verbindungsstange erstreckt sich aufwärts zu einem Schlosshaken, der um eine karosserieseitige Schwenkachse schwenkbar gelagert ist und einen Bolzen hintergreift, der am Rahmen befestigt ist.
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Um das am Übersetzungshebel gelagerte Ende der Kolben-Zylinder-Einheit mit diesem ortsfest zu halten, auch wenn auf den sich öffnenden Verdeckkastendeckel bzw. Rahmen eine unerwünschte Belastung oder Gegenkraft wirkt, ist der geöffnete Schlosshaken gegen ein Verschwenken in Schließrichtung mittels eines Ringsegments blockiert, welches am Hauptlenker befestigt und zu dessen lagerplattenseitiger Lagerachse konzentrisch ist.
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Bei dieser Lösung ist der Schlosshaken in der Nähe der karosserieseitigen Lagerung des Hauptlenkers angeordnet. Falls die Verriegelung zwischen dem Rahmen und der Karosserie aber in einem größeren Abstand von der karosserieseitigen Lagerung des Hauptlenkers realisiert werden soll, muss das Ringsegment einen größeren Radius aufweisen, was zu einem unerwünscht großen Platzbedarf für das Ringsegment führt.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass der oben genannte Nachteil vermieden werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gegeben.
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Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, weist eine Halterung, ein an der Halterung um eine Drehachse drehbar gelagertes Koppelglied, ein im Abstand zu der Drehachse an der Halterung angelenktes Betätigungsgestänge, mittels welchem ein erstes Fahrzeugbauteil bewegbar ist, ein im Abstand zu der Drehachse an dem Koppelglied angelenktes Betätigungsglied, mittels welchem ein zweites Fahrzeugbauteil bewegbar ist, und einen im Abstand zu der Drehachse mit dem Koppelglied verbundenen Verstellantrieb auf, der zwischen das Koppelglied und das Betätigungsgestänge geschaltet und mit diesem verbunden ist, welches mittels des Verstellantriebs relativ zu der Halterung bewegbar ist, wobei die Halterung und das Koppelglied unter Zwischenschaltung eines Übertotpunktgestänges miteinander verbunden sind, welches durch eine Drehbewegung des Koppelglieds in eine Strecklage überführt wird oder werden kann, in der das Übertotpunktgestänge mittels einer Feder in eine durch einen Anschlag abgesicherte Übertotpunktlage vorgespannt ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung kann das Koppelglied in der Strecklage des Übertotpunktgestänges ortsfest oder im Wesentlichen ortsfest gehalten werden. Die Vorspannung der Feder bewirkt dabei, dass bei einem Lastwechsel, das Übertotpunktgestänge aus der Strecklage in die abgesicherte Übertotpunktlage überführt wird. Mit dieser Verriegelung des Koppelglieds kann der aus dem Stand der Technik bekannte Nachteil vermieden werden. Insbesondere ist kein Ringsegment erforderlich.
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Das bevorzugt als Koppelscheibe ausgebildete Koppelglied kann mittels des Verstellantriebs in einer ersten Richtung um die Drehachse gedreht werden und dabei das Betätigungsglied betätigen, bis das Übertotpunktgestänge die Strecklage erreicht hat und dadurch ein Weiterdrehen des Koppelglieds blockiert. Dann kann mittels des Verteilantriebs das Betätigungsgestänge relativ zu der Halterung bewegt werden. Kommt es nun zu einem Lastwechsel an dem Verstellantrieb, so könnte das Koppelglied entgegen der ersten Richtung zurückdrehen. Da dies nicht erwünscht ist, bewirkt die Feder, dass im Falle eines solchen Lastwechsels ein Verschwenken des Übertotpunktgestänges in die abgesicherte Übertotpunktlage herbeigeführt wird. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Bewegung des Betätigungsglieds bei einem Lastwechsel nicht zurückgenommen wird. Das Zurückdrehen des Koppelglieds entgegen der ersten Richtung ist somit durch den Anschlag bzw. durch die abgesicherte Übertotpunktlage auf einen sehr kurzen Drehweg begrenzt und somit praktisch verhindert.
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Der Verstellantrieb ist bevorzugt ein linearer Verstellantrieb, insbesondere eine Kolben-Zylinder-Einheit, wie z.B. ein Hydraulikzylinder. Der Verstellantrieb ist bevorzugt an das Koppelglied und an das Betätigungsgestänge angelenkt.
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Bevorzugt weist das Übertotpunktgestänge wenigstens zwei Gestängeteile auf, von denen ein erstes, insbesondere mittels eines ersten Gelenks, an der Halterung und ein zweites, insbesondere mittels eines zweiten Gelenks, an dem Koppelglied im Abstand zur Drehachse angelenkt ist, und wobei die beiden Gestängeteile, insbesondere mittels eines dritten Gelenks, schwenkbar miteinander verbunden sind.
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Gemäß einer Weiterbildung ist die Feder einerseits, insbesondere an einem ersten Befestigungsort, an der Halterung und andererseits, insbesondere an einem zweiten Befestigtungsort, an einem der Gestängeteile des Übertotpunktgestänges, bevorzugt an dem zweiten Gestängeteil, befestigt. Die Feder ist z.B. eine Zugfeder. Bevorzugt liegen der zweite Befestigungsort, der Ort des zweiten Gelenks und der Ort des dritten Gelenks auf den Eckpunkten eines Dreiecks. In einer Knicklage des Übertotpunktgestänges verläuft die Feder bzw. deren Kraftwirkungslinie insbesondere auf einer anderen Seite des zweiten Gelenks als in der Strecklage und in der abgesicherten Übertotpunktlage, sodass die Feder in der Knicklage ein entgegengesetzt gerichtetes Moment auf das zweite Gestängeteil ausübt als in der Strecklage und in der abgesicherten Übertotpunktlage.
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Das zweite Gestängeteil weist z.B. zwei sich in unterschiedliche Richtungen erstreckende Schenkel auf, von denen ein erster Schenkel, insbesondere mittels des dritten Gelenks, an dem ersten Gestängeteil angelenkt ist und ein zweiter Schenkel, insbesondere an dem zweiten Befestigungsort, mittels der Feder mit der Halterung verbunden ist. Dabei ist das zweite Gestängeteil bevorzugt im Übergangsbereich zwischen den beiden Schenkeln an dem Koppelglied angelenkt, sodass insbesondere das zweite Gelenk in diesem Übergangsbereich angeordnet ist.
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Gemäß einer Weiterbildung weist das erste Gestängeteil den Anschlag und das zweite Gestängeteil einen Anschlagsabschnitt auf, der in der Übertotpunktlage an dem Anschlag anschlägt oder anschlagen kann. Es ist aber auch eine umgekehrte Anordnung möglich. Der Anschlagsabschnitt erstreckt sich bevorzugt über das dritte Gelenk hinaus, insbesondere in einer von dem zweiten Gelenk wegweisenden Richtung. In der Knicklage kann der Anschlagsabschnitt an einem halterungsseitigen Anschlag anliegen.
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An der Halterung ist bevorzugt ein mit dem Übertotpunktgestänge verbundenes oder auf dieses einwirkendes Freigabeglied bewegbar geführt, mittels welchem das Übertotpunktgestänge aus der Übertotpunktlage herausbewegt bzw. herausgedrückt wird oder werden kann. Das Freigabeglied ist insbesondere mittels des Betätigungsgestänges betätigbar, sodass es möglich ist, das Übertotpunktgestänge mittels des Betätigungsgestänges aus der Übertotpunktlage bzw. aus der Strecklage zu befreien. Das Freigabeglied ist bevorzugt verschiebbar an der Halterung geführt und insbesondere als Stößel ausgebildet, der z.B. mit dem dritten Gelenk verbunden ist oder auf dieses einwirkt.
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Das zweite Fahrzeugbauteil ist bevorzugt eine Verriegelungsvorrichtung oder ein Teil derselben, mittels welcher das Betätigungsgestänge und/oder das erste Fahrzeugbauteil an der Halterung oder relativ zu dieser verriegelt und/oder von dieser entriegelt wird oder werden kann.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einer Karosserie und wenigstens einer Betätigungsvorrichtung, deren Halterung an der Karosserie, insbesondere starr, befestigt oder Teil derselben ist. Die Betätigungsvorrichtung ist eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung und kann gemäß allen genannten Ausgestaltungen weitergebildet sein.
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Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug, welches z.B. ein Cabriolet ist, sind die beiden Fahrzeugbauteile gegenüber der Karosserie bewegbar. Vorzugsweise ist das erste Fahrzeugbauteil durch einen Deckel, insbesondere durch einen Verdeckkastendeckel gebildet. Das Fahrzeug weist z.B. ein gegenüber der Karosserie bewegbares Verdeck auf, das in einem von dem Verdeckkastendeckel abgedeckten oder abdeckbaren Verdeckkasten abgelegt ist oder werden kann. Bevorzugt sind zwei erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtungen für den Deckel vorgesehen und mit diesem verbunden. Bildet das zweite Fahrzeugbauteil die Verriegelungsvorrichtung oder einen Teil derselben, kann das Betätigungsgestänge an der Karosserie verriegelt und/oder von dieser entriegelt werden.
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Wird die Betätigung des Betätigungsglieds als erste Bewegungsphase und die Betätigung des Betätigungsgestänges als zweite Bewegungsphase bezeichnet, ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, den Hub oder die Bewegung des Betätigungsglieds aus der ersten Bewegungsphase während der zweiten Bewegungsphase nicht zurückzunehmen. Dies wird durch das Übertotpunktgestänge erreicht. Da dieses, ausgehend von der Strecklage, in zwei Richtungen schwingen kann, wird mittels der Feder sichergestellt, dass während der zweiten Bewegungsphase der Verstellantrieb koppelgliedseitig in der Strecklage bzw. in der Übertotpunktlage verrastet bzw. verriegelt wird. Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung kann für beliebige Zwecke eingesetzt werden. Insbesondere wird die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung aber für das Aufschwenken eines Verdeckkastendeckels eines Cabriolet-Fahrzeugs verwendet.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschreiben. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine seitliche Teilansicht eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- 2 eine Seitenansicht einer Betätigungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform im verriegelten Zustand des Verdeckkastendeckels,
- 3 eine Seitenansicht der Betätigungsvorrichtung im entriegelten Zustand des Verdeckkastendeckels,
- 4 eine Seitenansicht der Betätigungsvorrichtung im teilweise geöffneten Zustand des Verdeckkastendeckels,
- 5 eine Seitenansicht der Betätigungsvorrichtung im vollständig geöffneten Zustand des Verdeckkastendeckels,
- 6 eine Seitenansicht der Betätigungsvorrichtung in einem Zustand, in dem der Verdeckkastendeckel zu einer anderen Seite hin aufgeschenkt ist,
- 7 eine teilweise Seitenansicht der Betätigungsvorrichtung und
- 8 eine Rückansicht der Darstellung nach 7.
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Aus 1 ist eine teilweise Seitenansicht eines als Cabriolet ausgebildeten Fahrzeugs 1 ersichtlich, dessen geschlossen dargestelltes Verdeck 2 geöffnet und in einem in der Karosserie 3 vorgesehenen Verdeckkasten 4 abgelegt werden kann, der von einem Verdeckkastendeckel 5 abgedeckt ist. Zum Ablegen des Verdecks 2 in den Verdeckkasten 4 kann der Verdeckkastendeckel 5 in Richtung des Pfeils 6 aufgeschwenkt werden. Der Verdeckkastendeckel 5 dient auch als Heckdeckel, welcher einen Kofferraum 7 abdeckt, der insbesondere in den Verdeckkasten 4 übergeht. Zum Freigeben des Kofferraums 7 kann der Verdeckkastendeckel 5 in Richtung des Pfeils 8 aufgeschwenkt werden.
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Aus 2 ist eine Seitenansicht einer Betätigungsvorrichtung 9 zum Öffnen des Verdeckkastendeckels 5 ersichtlich, die eine an der Karosserie 3 befestigte Halterung 10 aufweist, an der eine Koppelscheibe 11 um eine Drehachse 12 drehbar gelagert ist. An der Halterung 10 ist ferner ein als Viergelenk ausgebildetes Betätigungsgestänge 13 angelenkt, welches unter Zwischenschaltung eines als Siebengelenk ausgebildeten Gestänges 14 mit dem Verdeckkastendeckel 5 gekoppelt ist. Ferner ist im Abstand zu der Drehachse 12 ein als Stange ausgebildetes Betätigungsglied 15 an die Koppelscheibe 11 angelenkt, mittels welchem eine Drehfalle 16 einer Verriegelungsvorrichtung 47 (siehe 4) betätigt werden kann, mittels welcher das Betätigungsgestänge 13 an der Halterung 10 verriegelt und/oder von dieser entriegelt wird oder werden kann. Ferner ist im Abstand zu der Drehachse 12 an der Koppelscheibe 11 ein als Hydraulikzylinder ausgebildeter Verstellantrieb 17 angelenkt, der mit seinem einen Ende 18 mit der Koppelscheibe 11 und mit seinem anderen Ende 19 (siehe 5) mit dem Betätigungsgestänge 13 gelenkig verbunden ist.
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Eine vergrößerte Teilansicht der Betätigungsvorrichtung 9 gemäß 2 ist aus 7 ersichtlich. Eine Rückansicht der Darstellung nach 7 zeigt 8. Einige Bauelemente, wie z.B. der Verstellantrieb 17 und das Betätigungsglied 15, sind allerdings nicht in den 7 und 8 dargestellt.
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Zwischen die Koppelscheibe 11 und die Halterung 10 ist ein Übertotpunktgestänge 20 geschaltet, welches ein mittels eines Gelenks 48 an der Halterung 10 angelenktes erstes Gestängeteil 21 sowie ein mittels eines Gelenks 26 im Abstand zur Drehachse 12 an der Koppelscheibe 11 angelenktes zweites Gestängeteil 22 aufweist, welches mittels eines Gelenks 23 schwenkbar mit dem ersten Gestängeteil 21 verbunden ist. Das zweite Gestängeteil 22 weist einen ersten Schenkel 24 und einen dazu abgewinkelten Schenkel 25 auf, wobei das zweite Gestängeteil 22 im Übergangsbereich zwischen den beiden Schenkeln 24 und 25 mittels des Gelenks 26 schwenkbar an der Koppelscheibe 11 gelagert ist. Das Gelenk 23 ist dabei im Abstand zur Drehachse 27 des Gelenks 26 an dem ersten Schenkel 24 angeordnet.
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Ferner ist eine Feder 28 mit ihrem einen Ende im Abstand zu der Drehachse 27 an einem Befestigungsort 45 an dem zweiten Schenkel 25 und mit ihrem anderen Ende an einem Befestigungsort 29 an der Halterung 10 befestigt. Die Feder 28 wirkt als Zugfeder, sodass sie in der aus den 2, 7 und 8 gezeigten Knicklage des Übertotpunktgestänges 20 das zweite Gestängeteil 22 gegen einen halterungsseitigen Anschlag 30 drückt. Ferner ist mit dem Gelenk 23 ein Stößel 31 verbunden, der in seiner Längsrichtung 32 verschiebbar an der Halterung 10 geführt ist.
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In der Knicklage des Übertotpunktgestänges 20 ist das Betätigungsgestänge 13 mittels der Drehfalle 16 an der Halterung 10 verriegelt. Zum Entriegeln des Betätigungsgestänges 13 von der Halterung 10 wird der Hydraulikzylinder 17 derart betätigt, dass seine Kolbenstange 33 (siehe 4) ausgefahren wird. Da das Betätigungsgestänge 13 mit der Halterung 10 verriegelt ist, wird zunächst die Koppelscheibe 11 um die Drehachse 12 in Richtung des Pfeils 34 gedreht, wodurch das Betätigungsglied 15 in Richtung des Pfeils 35 nach unten gezogen wird. Das Betätigungsglied 15 dreht eine an der Halterung 10 drehbar gelagerte Scheibe 36, die eine Stange 37 betätigt, die eine drehbar an der Halterung 10 gelagerte Scheibe 38 dreht, die unter Zwischenschaltung eines Hebels 39 die Drehfalle 16 der Verriegelungsvorrichtung 47 (siehe 4) betätigt. Hierdurch wird das Betätigungsgestänge 13 von der Halterung 10 entriegelt.
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Aus 3 ist die Betätigungsvorrichtung 9 in einem Zustand ersichtlich, in dem das Betätigungsgestänge 13 von der Halterung 10 entriegelt ist. Das Totpunktgestänge 20 befindet sich nun in einer Strecklage, sodass die Koppelscheibe 11 nicht weiter um die Drehachse 12 in Richtung des Pfeils 34 drehen kann. Da die Kolbenstange 33 des Hydraulikzylinders 17 aber weiter ausgefahren wird, wird nun das freigegebene Betätigungsgestänge 13 zusammen mit dem Verdeckkastendeckel 5 in Richtung des Pfeils 6 relativ zur Halterung 10 geschwenkt.
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Ein teilweise aufgeschwenkter Zustand des Betätigungsgestänges 13 und des Verdeckkastendeckels 5 ist aus 4 ersichtlich. Das Betätigungsgestänge 13 weist einen ersten Lenker 40 und einen zweiten Lenker 41 auf, die jeweils schwenkbar an der Halterung 10 gelagert sind, wobei der Hydraulikzylinder 17 an dem zweiten Lenker 41 mit seinem Ende 19 angelenkt ist (siehe 5). Mit zunehmender Auslängung des Hydraulikzylinders 17 werden der Verdeckkastendeckel 5 und das Betätigungsgestänge 13 weiter in Richtung des Pfeils 6 aufgeschwenkt, bis an einem Scheitelpunkt der Verdeckkastendeckel 5 zusammen mit dem Betätigungsgestänge 13 aufgrund der Schwerkraft selbsttätig in Richtung des Pfeils 49 (siehe 5) nach unten schwenkt oder nach unten zu schwenken versucht. Ab dem Scheitelpunkt wirkt auf den Hydraulikzylinder 17 somit eine Zugkraft, welche die Koppelscheibe 11 ohne das Totpunktgestänge 20 entgegen der Richtung des Pfeils 34 um die Drehachse 12 zurückdrehen würde. Dies hätte den Nachteil, dass sich die Drehfalle 16 zurückdrehen würde und vor einem Schließen des Verdeckkastendeckels 5 erneut geöffnet werden müsste. Um dies zu verhindern, ist das Übertotpunktgestänge 20 mittels der Feder 28 in eine Übertotpunktlage nach oben vorgespannt, die mittels eines an dem ersten Gestängeteil 21 befestigten Anschlags 42 abgesichert ist, gegen den in der Übertotpunktlage das zweite Gestängeteil 22 mit einem Abschnitt 46 anschlägt. Der aus 7 ersichtliche Anschlagsabschnitt 46 weist ferner eine Rolle 50 auf.
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Aus 4 ist ersichtlich, dass aufgrund der Strecklage des Übertotpunktgestänges 20 die an dem Schenkel 25 befestigte Feder 28 nun links von der Drehachse 27 verläuft und die beiden Gestängeteile 21 und 22 bzw. das Gelenk 23 nach oben in Richtung der Totpunktlage vorspannt. Tritt der Lastwechsel am Scheitelpunkt ein, so wird das Übertotpunktgestänge 20 mittels der Feder 28 in die Übertotpunktlage verschwenkt, was aus 5 ersichtlich ist.
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In 5 ist der Verdeckkastendeckel 5 über den Scheitelpunkt hinausgeschwenkt, sodass sich die Koppelscheibe 11 wegen der Übertotpunktlage des Übertotpunktgestänges 20 nicht mehr entgegen dem Pfeil 34 um die Drehachse 12 zurückdrehen kann. Das erste Ende 18 des Verstellantriebs 17 ist somit lagefixiert. Durch Einfahren der Kolbenstange 33 bzw. durch Verkürzen des Verstellantriebs 17 kann der Verdeckkastendeckel 5 zusammen mit dem Betätigungsgestänge 13 in Gegenrichtung des Pfeils 6 zurückgeschwenkt werden, sodass der Verdeckkasten 4 abgedeckt werden kann. Um den Verdeckkastendeckel 5 bzw. das Betätigungsgestänge 13 an der Halterung 10 zu verriegeln, weist der Lenker 40 einen Anschlag 43 auf, der beim Schließen des Verdeckkastendeckels 5 gegen das obere freie Ende des Stößels 31 drückt und dadurch das Übertotpunktgestänge 20 aus seiner Übertotpunktlage bzw. aus seiner Strecklage heraus in die Knicklage drückt.
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Aus 6 ist der Verdeckkastendeckel 5 in einer in Richtung des Pfeils 8 aufgeschwenkten Stellung ersichtlich, in welcher der Kofferraum 7 zum Beladen und/oder Entladen zugänglich ist. Hierfür kann der Verdeckkastendeckel 5 mittels des Gestänges 14 relativ zu dem Betätigungsgestänge 13 in Richtung des Pfeils 8 aufgeschwenkt werden. Diese Aufschwenkbewegung wird zusätzlich durch eine Gasdruckfeder 44 unterstützt.