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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für ein Deckelelement
in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Aus
der Druckschrift
DE
195 16 876 C1 ist es bekannt, einen Heckdeckel für ein Cabriolet-Fahrzeug
wahlweise um eine vordere, dem Fahrzeuginnenraum benachbarte Drehachse
oder um eine hintere, im Fahrzeugheckbereich angeordnete Drehachse
aufzuschwenken, um entweder den Kofferraum des Fahrzeuges zugänglich zu
machen oder die Ablage des Fahrzeugverdeckes in einen Verdeckkasten im
Kofferraum zu ermöglichen.
Für die
Ablagefunktion wird der Heckdeckel zunächst entriegelt und anschließend mit
Hilfe eines hydraulischen Stellelementes um seine hintere Drehachse
aufgeschwenkt. Das Ver- und Entriegelungselement befindet sich benachbart
zur vorderen Drehachse und wird separat von dem hydraulischen Stellglied
angesteuert. Zum Beladen des Kofferraumes wird ein hinteres Verschlusselement
manuell geöffnet
und der Heckdeckel angehoben, wobei die Aufschwenkbewegung gegebenenfalls
durch ein passives Federelement unterstützt werden kann.
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Für die Verriegelung
und das Öffnen
und Schließen
des Heckdeckels zum Ablegen des Fahrzeugdaches sind zwei separat
anzusteuernde Stellelemente erforderlich, deren Stellfunktion koordiniert werden
muss. Das Öffnen
und Schließen
des Heckdeckels zum Beladen des Kofferraumes über die Heckkante des Fahrzeuges
ist dagegen mit diesen beiden Stellelementen nicht zu bewerkstelligen,
sondern muss manuell durchgeführt
werden.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Antriebseinrichtung für ein Deckelelement
in einem Kraftfahrzeug zu schaffen, das ein automatisiertes Öffnen und
Schließen
des Deckelelementes um zwei verschiedene Drehachsen ermöglicht.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche
geben zweckmäßige Weiterbildungen
an.
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Die
erfindungsgemäße Antriebseinrichtung umfasst
zwei separate Antriebseinheiten, von denen eine erste Antriebseinheit
die beiden unterschiedlichen, um verschiedene Drehachsen zu verschwenkenden
Drehgelenke am Deckelelement jeweils zwischen einer Funktionsposition
und einer Außerfunktionsposition
verstellt und die zweite Antriebseinheit das Deckelelement um dasjenige
Drehgelenk aufschwenkt, welches sich in Funktionsposition befindet.
Da jedes der Drehgelenke von beiden Antriebseinheiten beaufschlagt
wird, ist es möglich,
die Deckelelementbewegung wahlweise um eines der beiden Drehgelenke
aktiv zu steuern. Ein manueller Eingriff ist nicht mehr erforderlich.
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Ein
weiterer Vorteil liegt in der möglichen Verwendung
von Gleichteilen für
die Beaufschlagung der beiden separaten Drehgelenke. Es sind insgesamt
nur zwei Antriebseinheiten erforderlich, für die gleichartige Antriebsmotoren
eingesetzt werden können;
zudem kann der Weg vom Antriebsmotor bzw. Stellantrieb zu den jeweiligen
Drehgelenken bei beiden Antriebseinheiten mit gleichen konstruktiven
Mitteln überbrückt werden.
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Bei
diesen konstruktiven Mitteln handelt es sich zweckmäßig um Antriebskabel,
die jeweils an gegenüberliegenden
Enden die beiden Drehgelenke beaufschlagen. Bei der ersten, für die Funkctions- und
Außerfunktionsposition
der Drehgelenke verantwortlichen Antriebseinheit können an
gegenüberliegenden
Enden des Antriebskabels Stellglieder befestigt sein, welche durch
eine Bewegung des Antriebskabels das jeweilige Drehgelenk zwischen
Außerfunktionsposition
und Funktionsposition verstellt. Die Drehgelenke werden durch eine
bestimmte Bewegung des Antriebskabels der ersten Antriebseinheit in
gegensätzliche
Positionen verstellt: Wird das erste Drehgelenk in seine Funktionsposition überführt, so wird
zugleich das zweite Drehgelenk in seine Außerfunktionsposition überführt bzw.
umgekehrt. Als Stellglied können
beispielsweise Zapfen verwendet werden, die an gegenüberliegenden
Enden des Antriebskabels angeordnet sind und ein Zahnrad verstellen,
das Teil jedes Drehgelenkes ist und das in Funktionsposition mit
einer Zahnstange kämmt,
die an einem Antriebskabel der zweiten Antriebseinheit befestigt
ist.
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Aus
Symmetriegründen
sind zweckmäßig jeder
Drehbewegung des Deckelelementes jeweils zwei Drehgelenke mit gemeinsamer
Drehachse zugeordnet. Dementsprechend besitzt auch jede Antriebseinheit
jeweils zwei Antriebskabel, die jeweils zu beiden Drehgelenken im
vorderen und im hinteren Bereich des Deckelelementes führen.
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Die
erfindungsgemäße Antriebseinrichtung eignet
sich insbesondere für
das Auf- und Zuschwenken eines Kofferraumdeckels in einem Cabriolet-Fahrzeug.
Zum Öffnen
des Kofferraumes wird das vordere, dem Fahrzeuginnenraum benachbarte Drehgelenk
in Funktionsposition verstellt und danach der Deckel um dieses Drehge lenk
aufgeschwenkt; zugleich befindet sich das im Heckbereich angeordnete
Drehgelenk in seiner Außerfunktionsposition. Zum
Ablegen des Fahrzeugdaches in den Verdeckkasten bzw. Herausheben
aus dem Verdeckkasten wird dagegen das vordere Drehgelenk außer Funktion
gesetzt und zugleich das hintere, heckseitige Drehgelenk in Funktionsposition überführt und
anschließend
der Heckdeckel durch die Betätigung
der zweiten Antriebseinheit um die Drehachse des hinteren Drehgelenkes
angehoben.
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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 Ansicht
auf einen Heckdeckel eines Cabriolet-Fahrzeuges mit einer ersten,
deckelseitigen Antriebseinheit zur Überführung von jeweils zwei vorderen
und zwei hinteren Drehgelenken zwischen Funktionsposition und Außerfunktionsposition
und mit einer zweiten, karosserieseitigen Antriebseinheit zum Auf- und Zuschwenken
des Heckdeckels um die jeweiligen, in Funktionsposition befindlichen
Drehgelenke, dargestellt mit den heckseitigen Drehgelenken in Funktionsposition zum
Ablegen des Fahrzeugdaches,
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2 eine 1 entsprechende Ansicht, jedoch mit blockierten
Drehgelenken, wodurch der Heckdeckel in seinem geschlossenen Zustand
arretiert ist,
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3 eine perspektivische Ansicht
auf den heckseitigen Bereich eines Cabriolet-Kraftfahrzeuges mit
um die heckseitigen Drehgelenke aufgeschwenktem Heckdeckel zur Ablage
des Fahrzeugverdecks bzw. Herausheben aus dem heckseitigen Ablageraum,
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4 der heckseitige Kraftfahrzeugbereich mit
dem Heckdeckel mit aufgeschwenkter Heckkante zum Be- und Entladen
des Kofferraumes.
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein als Heckdeckel 1 ausgeführtes Deckelelement,
welches mit Hilfe einer Antriebseinrichtung, die zwei separate Antriebseinheiten 2 und 3 umfasst,
wahlweise um zwei parallele Drehachsen 4 und 5 zu
verschwenken ist. Die zueinander beabstandeten Drehachsen 4 und 5 sind
durch Drehgelenke 6a und 6b bzw . 7a und 7b gebildet,
welche jeweils einer der Drehachsen 4 bzw. 5 zugeordnet sind
und über
die der Heckdeckel 1 gegenüber der tragenden Fahrzeugkarosserie
aufzuschwenken ist. Die Drehachse 4 befindet sich im dem
Fahrzeugheck zugewandten Bereich, die Drehachse 5 ist hierzu
in Richtung Fahrzeuginnenraum versetzt. Aus Symmetriegründen sind
der heckseitigen Drehachse 4 zwei seitliche Drehgelenke 6a und 6b und
der weiter vorne, dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Drehachse 5 ebenfalls
zwei seitliche Drehgelenke 7a und 7b zugeordnet.
Die erste Antriebseinrichtung 2, die sich benachbart zur
ersten Drehachse 4 im Heckbereich befindet, ist fest mit
dem Heckdeckel 1 verbunden, wohingegen die zweite Antriebseinheit 3 an
der Fahrzeugkarosserie gehalten ist.
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Jede
der Antriebseinheiten 2 und 3 umfasst einen Antriebsmotor
bzw. ein Stellglied, insbesondere ein hydraulisches Stellglied,
welches in der Fahrzeugmitte bzw. Heckdeckelmitte angeordnet ist
und jeweils zwei als Steigekabel ausgeführte Antriebskabel 10a, 10b und 11a, 11b antreibt.
An den Enden jedes Antriebskabels sind Funktionselemente angeordnet,
die jeweils zu den Drehgelenken 6a, 6b und 7a, 7b führen. Die
erste, auf dem Heckdeckel 1 angeordnete Antriebseinheit 2 hat
die Funktion, die Drehgelenke zwischen einer Funktionsposition und
einer Außerfunktionsposition
zu verstellen, wobei in Funktionsposition der Heckdeckel um das
betreffende Drehgelenkpaar aufschwenkbar ist und in Außerfunktionsposition
ein Aufschwenken um das betreffende Drehgelenkpaar nicht möglich ist.
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Der
zweiten, mit der Fahrzeugkarosserie verbundenen Antriebseinheit 3 kommt
die Funktion zu, das jeweilige, in Funktionsposition stehende Drehgelenkpaar
anzutreiben und hierdurch ein Aufschwenken und auch Wiederverschließen des
Heckdeckels 1 um die betreffende Drehachse 4 oder 5 zu ermöglichen.
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An
den Enden der Antriebskabel 10a und 10b, welche
von der ersten Antriebseinheit 2 angetrieben werden, befinden
sich Zapfen 13, welche die Drehgelenke 6a und 6b bzw. 7a und 7b beaufschlagen
und diese zwischen Außerfunktionsposition
und Funktionsposition verstellen. Die Antriebskabel 10a und 10b der
ersten Antriebseinheit 2 sind hierbei über Kreuz geführt, derart,
dass ein erster stirnseitiger Zapfen 13 mit einem der ersten
Drehachse 4 zugeordneten Drehgelenk zu verbinden ist und
der gegenüberliegende
stirnseitige Zapfen mit einem der zweiten Drehachse 5 zugeordneten
Drehgelenk zu verbinden ist. Bei einer Betätigung der Antriebseinheit 2 wird
dadurch ein der ersten Drehachse 4 zugeordnetes Drehgelenk
beispielsweise in Funktionsposition verstellt und gleichzeitig das
dem gegenüberliegenden
Ende des Antriebskabels zugeordnete Drehgelenk der zweiten Drehachse 5 in
Außerfunktionsposition
verstellt.
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Im
Ausführungsbeispiel
nach 1 befinden sich
die beiden Drehgelenke 6a und 6b der ersten Drehachse 4 in
Funktionsposition, die beiden Drehgelenke 7a und 7b der
zweiten Drehachse 5 dagegen in Außerfunktionsposition. Die Funktionsposition
wird erreicht, indem die den Drehgelenken 6a und 6b der ersten
Drehachse 4 zugeordneten Zapfen 13 an den Antriebskabeln 10a und 10b der
ersten Antriebseinheit 2 in Ausnehmungen in Zahnräder 8a und 8b eingreifen,
welche Bestandteil der Drehgelenke 6a und 6b sind.
Mit dem Einfahren der Zapfen 13 in die Ausnehmungen der
Zahnräder 8a und 8b gelangen
die Zapfen 13 am gegenüberliegenden
stirnseitigen Ende der Antriebskabel 10a und 10b in
Außereingriff mit
Zahnrädern 9a und 9b der
zweiten Drehgelenke 7a und 7b der Drehachse 5,
wodurch diese Drehgelenke in Außerfunktionsposition
verstellt werden. In 1 ist
somit nur die Drehachse 4 aktiv, die Drehachse 5 dagegen
deaktiviert.
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Ein
Aufschwenken des Heckdeckels 1 um die Drehachse 4 wird
mit Hilfe der zweiten Antriebseinheit 3 und den dieser
Antriebseinheit zugeordneten und angetriebenen Antriebskabeln 11a und 11b durchgeführt. An
jedem stirnseitigen Ende der Antriebskabel 11a und 11b befindet
sich eine Zahnstange 12, die mit den Zahnrädern 8a, 8b der
ersten Drehgelenke 6a und 6b bzw. den Zahnrädern 9a und 9b der
zweiten Drehgelenke 7a und 7b kämmen. Bei einer
Betätigung
der zweiten Antriebseinheit 3 werden die Zahnstangen 12 bewegt,
wodurch die Zahnräder 8a, 8b sowie 9a und 9b in
Rotation versetzt werden. Diese Rotation der Zahnräder wird
aber nur im Bereich der aktuell in Funktionsposition stehenden Drehgelenke
in eine Schwenkbewegung des Heckdeckeles 1 umgesetzt. Bei
den in Außerfunktionsposition
stehenden Drehgelenken wird dagegen die Schubbewegung der Zahnstangen 12 sowie
die Drehbewegung der zugeordneten Zahnräder nicht in eine Schwenkbewegung
des Heckdeckels umgesetzt. Da im Ausführungsbeispiei der 1 die ersten Drehgelenke 6a und 6b der
ersten Drehachse 4 in Funktionsposition stehen, die zweiten
Drehgelenke 7a und 7b der zweiten Drehachse 5 dagegen
in Außerfunktionsposition,
bewirkt ein Aktivieren der Antriebseinheit 3 ein Aufschwenken
bzw. Zuschwenken des Heckdeckels 1 um die erste, heckseitige Drehachse 4.
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Würde dagegen
die erste Antriebseinheit 2 in Gegenrichtung betätigt werden,
so dass die Zapfen 13 in Eingriff mit den Zahnrädern 9a und 9b der
zweiten Drehgelenke 7a und 7b gelangen und zugleich die
gegenüberliegenden
Zapfen in Außereingriff
mit den Zahnrädern 8a und 8b der
ersten Drehgelenke 6a und 6b geraten, so würden die
der zweiten Drehachse 5 zugeordneten Drehgelenke 7a und 7b in Funktionsposition
und die der ersten Drehachse 4 zugeordneten Drehgelenke 6a und 6b in
Außerfunktionsposition
stehen, so dass bei einer Betätigung
der zweiten Antriebseinheit 3 der Heckdeckel 1 um
die zweite Drehachse 5 auf- bzw. zugeschwenkt werden würde.
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In 2 ist die erste Antriebseinheit 2 in
eine Zwischenposition verstellt, in welcher sämtliche Zapfen 4 an
den stirnseitigen Enden der Antriebskabel 10a und 10b in
die Zahnräder 8a, 8b sowie 9a und 9b aller
Drehgelenke eingreifen, so dass diese grundsätzlich in Funktionsposition
stehen. Auf diese Weise wird ein Blockieren des Heckdeckels 1 erreicht,
da bei einem Antrieb der zweiten Antriebseinheit 3 über die
Verstellung der Antriebskabel 11a und 11b, die
jeweils über
Kreuz zu einem Drehgelenk der ersten Drehachse 4 sowie
zu einem Drehgelenk der zweiten Drehachse 5 geführt sind,
sämtliche
Drehgelenke sowohl an der Drehachse 4 sowie an der Drehachse 5 wirksam
betätigt
werden würde.
Ein gleichzeitiges Aufschwenken des Heckdeckels sowohl um die erste Drehachse 4 als
auch um die zweite Drehachse 5 ist nicht möglich, der
Heckdeckel ist somit blockiert.
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In 3 ist der Heckdeckel 1 in
seiner Einbauposition im Heckbereich eines Kraftfahrzeuges in seiner
um die heckseitige Drehachse 4 aufgeschwenkten Position
dargestellt, in welcher ein Aufnahmeraum bzw. Verdeckkasten für ein abzulegendes
Fahrzeugdach freigegeben ist, so dass das Fahrzeugdach abgelegt
bzw. aus dem Verdeckkasten herausgehoben werden kann. Die vor deren
Drehgelenke 7a und 7b befinden sich in Außerfunktionsposition.
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Zu
erkennen ist, dass die zweite Antriebseinheit 3, welche
für das
Aufschwenken und Schließen des
Heckdeckels verantwortlich ist, fest mit der Fahrzeugkarosserie 14 verbunden
ist, wohingegen die erste Antriebseinheit 2, welche die
Drehgelenke 6a und 6b bzw. 7a und 7b zwischen
ihrer jeweiligen Funktions- und Außerfunktionsposition verstellt,
im Heckbereich des Heckdeckels mit diesem verbunden ist.
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In 4 ist der Heckdeckel 1 in
seiner um die zweite Drehachse 5 aufgestellten Position
gezeigt, welche in Richtung Fahrzeuginnenraum versetzt ist. In dieser
aufgeschwenkten Position ist der Kofferraum von der Heckseite des
Fahrzeuges aus zu be- und
entladen. Die heckseitigen Drehgelenke 6a und 6b befinden
sich in Außerfunktionsposition.