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Die
Erfindung betrifft eine abklappbare Dachabdeckung für Fahrzeuge,
insbesondere Personenkraftwagen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Aus
der
DE 101 08 493
A1 ist eine Dachabdeckung der vorgenannten Art mit mehreren
gegeneinander, und gegenüber
dem Fahrzeugaufbau als Basis, verlagerbaren Dachelementen bekannt.
Im Konkreten sind dies – bezogen
auf die Vorwärtsfahrtrichtung
des Fahrzeuges – ein
an den Windlauf der Windschutzscheibe anschließendes Frontteil, ein Mittelteil
und ein Heckteil, wobei das Mittelteil Tragelement für das bezogen
auf die Fahrzeuglängsrichtung
davor liegende Frontteil als Folgeelement ist. Die Abstützung des
Mittelteiles als Tragelement gegenüber dem Fahrzeugaufbau als
Tragbasis erfolgt über
eine Viergelenkkinematik mit zwei etwa parallel verlaufenden, seitens
des Fahrzeugaufbaus und des Mittelteiles zueinander beabstandet
schwenkbar angelenkten Armen, deren einer einen Antriebsarm bildet
und über
ein Lenkergestänge
in Form eines Lenkerparallelogramms mit dem Übertragungsarm der das Frontteil
als Folgeelement gegen das durch das Mittelteil gebildete Tragelement
abstützenden
Viergelenkkinematik verbunden ist. Der eine der Lenker des Lenkerparallelogramms
ist mit dem Mittelteil lagefest verbunden und trägt die zum Mittelteil lagefesten
Anlenk punkte der Viergelenkkinematiken, während der andere Lenker des
Lenkerparallelogramms zum Mittelteil als Tragelement in dessen der
Fahrzeuglängsrichtung
entsprechenden Längsrichtung über seine
Verbindung zu Antriebsarm und Übertragungsarm
verstellbar ist. Im Anlenkbereich dieses verstellbaren Lenkers zum Übertragungsarm
ist ein Übersetzungsgetriebe
vorgesehen, das als weiteres Viergelenkgetriebe einen die Lenker
des Lenkerparallelogramms verbindenden Lenker aufweist, der benachbart
zum Übertragungsarm
liegt und etwa parallel zu diesem verläuft.
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Die
die Tragbasis, also den Fahrzeugaufbau mit dem Mittelteil als Tragelement
verbindende Viergelenkkinematik bildet mit ihrem Antriebsarm zugleich
die Abstützung
für das
Heckteil der Dachabdeckung, das üblicherweise
die Rückscheibe
umfasst und das bei geöffneter
Dachabdeckung in Rückenlage
unter Mittelteil und Frontteil liegt, die unter Beibehalt ihrer
Ausrichtung gegenüber
dem Fahrzeugaufbau übereinander
gestapelt das Heckteil überdecken.
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Die
Ausbildung des die Viergelenkkinematiken verbindenden Lenkerparallelogramms
und deren Anlenkung gegenüber
dem Lenkerparallelogramm bringen es in Verbindung mit der jeweiligen
Bemessung und Anordnung der einzelnen, durch die Arme bzw. Lenker
gebildeten Übertragungsglieder
der Viergelenkkinematiken und des Lenkerparallelogramms mit sich,
dass sich in Verbindung mit der anstrebten raumsparenden und flachen
Bauweise teilweise ungünstige Übertragungsverhältnisse
ergeben, die zu hohen Gelenckräften
in den jeweiligen Anlenkpunkten führen, und dies bei einem insgesamt verhältnismäßig aufwendigem
Aufbau.
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Eine
bezüglich
der Viergelenkkinematiken wie auch des Lenkerparallelogramms gleich
aufgebaute Dachabdeckung ist aus der
DE 299 24 266 U1 bekannt.
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Während bei
diesen bekannten Lösungen der
Antriebsarm und der Übertragungsarm
die jeweils bezogen auf die Fahrtrichtung des Fahrzeuges rückwärtigen Arme
der Viergelenkkinematiken bilden, sind der Antriebsarm und der Übertragungsarm bei
einer weiteren, aus der
DE
198 05 477 C1 bekannten und im Grundaufbau weitgehend gleichen Dachabdeckung
durch die einander benachbarten Arme der Viergelenkkinematiken gebildet.
Ferner ist nicht der untere, sondern der obere Arm des Parallelogramm-Lenkerpaares zum
Tragelement lagefest, wobei bei den vorgenannten bekannten Lösungen die
Anlenkpunkte von Antriebsarm und Übertragungsarm zum Tragelement
jeweils mit einem Anlenkpunkt eines der Lenker des Lenkerparallelogramms
am Antriebsarm bzw. am Übertragungsarm zusammenfällt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dachabdeckung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die sich bei einfachem Aufbau durch günstige Belastungsverhältnisse
insbesondere in den mit den Stellkräften beaufschlagten Gelenken
und Anlenkpunkten auszeichnet.
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Erreicht
wird dies gemäß der Erfindung
mit den Merkmalen des Anspruches 1, wobei durch die Anlenkpunkte
der Lenker des Lenkerparallelogramms am Antriebsarm bzw. am Übertragungsarm mit
den jeweils zugehörigen
Anlenkpunkten von Antriebsarm bzw. Übertragungsarm am Tragelement korrespondierende
Eckpunkte kongruenter Antriebsdreiecke bestimmt sind, deren Spitzen
in den dem Tragelement zugeordneten Anlenkpunkten von Antriebsarm
bzw. Übertragungsarm
liegen.
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Die
von der Tragfunktion für
das Mittelteil als Tragelement unabhängige Ausbildung des Lenkerparallelogramms
zwischen Antriebsarm und Übertragungsarm
ermöglicht
eine Ausbildung, bei der die Übersetzungsverhältnisse
unabhängig
von der jeweiligen Winkellage von Antriebsarm und Übertragungsarm,
und damit von der Lage der Dachelemente zueinander, optimiert werden
können.
Die dadurch mögliche
Reduzierung der Stellkräfte
erlaubt es, neben den jeweiligen Stell- und Übertragungsgliedern auch den
Antrieb zu optimieren und damit gegebenenfalls auch die mit Verstellbewegungen
der Dachelemente verbundenen Belastungen des Fahrzeugaufbaus zu
reduzieren.
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Die
erfindungsgemäße Lösung erweist
sich insbesondere in Bezug auf dreiteilige Dachabdeckungen mit Frontteil,
Mittelteil und Heckteil als zweckmäßig, bei denen das Mittelteil
das Tragelement für
das Frontteil als Folgeelement bildet. Im Rahmen der Erfindung liegt
es aber auch, bei Dachabdeckungen mit einer größeren Anzahl von Dachelementen,
so beispielsweise bei einer Dachabdeckung, die zwischen Frontteil
und Heckteil mehrere Elemente umfasst, die einzelnen Elemente untereinander
in der erfindungsgemäßen Weise
verschwenkbar und antreibbar zu verbinden. Des Weiteren liegt es
im Rahmen der Erfindung, bezogen auf eine Dachabdeckung mit nur
zwei Dachelementen, bei denen das Mittelteil und das Heckteil zu
einem Element zusammengefasst sind und das Heckteil einen Bestandteil
des Mittelteiles bildet, die erfindungsgemäße Lösung einzusetzen, wobei eine
derartige Ausbildung insbesondere in Frage kommen kann, wenn das
Heckteil einen geringen Höhenaufbau
aufweist.
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Bezogen
auf die Ausgestaltung der Anlenkdreiecke, die durch die Anlenkpunkte
von Antriebsarm und Übertragungsarm
am Tragelement und die zugehörigen
Anlenkpunkte der Lenker des Lenkerparallelogramms jeweils bestimmt
sind, erweist es sich als zweckmäßig, wenn
diese bezüglich
ihrer sich in den Anlenkpunkten von Antriebsarm bzw. Übertragungsarm
schneidenden Schenkel einen Winkel einschließen, der bevorzugt im Bereich
um 90° liegt,
fallweise aber auch kleiner oder größer sein kann, wobei in Anpassung
an die Gegebenheiten die Schenkellängen der untereinander kongruenten
Abstützdreiecke
unterschiedlich sein können,
zum Beispiel zur Anpassung an Raum- und Einsatzbedingungen. Bevorzugt
ist allerdings eine zumindest in Annäherung gleichschenklige Ausbildung
der untereinander kongruenten Abstützdreiecke bei einem Spitzenwinkel der
Dreiecke von etwa 90°.
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Als
besonders zweckmäßig erweist
es sich im Rahmen der Erfindung, wenn im Bereich der Endlagen der
Dachelemente, so insbesondere von Folgeelement und Tragelement,
die Lenker des Lenkerparallelogramms bezüglich des einen Lenkers einen maximalen
Hebelarm zum jeweiligen Anlenkpunkt des Übertragungsarmes bzw. des Antriebsarmes aufweisen,
während
der andere Lenker eine Erstreckung aufweist, in der er mit der Verbindungsgeraden zwischen
den Anlenkpunkten von Übertragungsarm bzw.
Antriebsarm zusammenfällt
oder benachbart zu dieser verläuft.
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Zusammenfassend
und bezogen auf eine mehrteilige, abklappbare Dachabdeckung mit
drei Abdeckteilen in Form eines Hardtops, das ein Frontteil, ein
Mittelteil und ein Heckteil aufweist, betrifft die Erfindung somit
eine Lösung,
bei der – bei
geöffneter Abdeckung
und vom Fahrzeuginnenraum abgewandter Dachhaut – das Frontteil das Mittelteil überlagert
und Frontteil und Mittelteil als Paket das in eine Rücklage – mit dem
Fahrzeuginneren zugewandter Dachhaut – geschwenkte Heckteil übergreifen,
bei der das Mittelteil gegen den Fahrzeugaufbau und das Frontteil
gegen das Mittelteil jeweils über
eine Viergelenkkinematik schwenkbar abgestützt sind und der das Mittelteil
abstützenden
Viergelenkkinematik das Heckteil zugeordnet ist, bei der ferner
die das Frontteil abstützende
Viergelenkkinematik von der das Mittelteil abstützenden Viergelenkkinematik über ein Lenkerparallelogramm
angetrieben ist, das einen Übertragungsarm
der das Frontteil und einen Antriebsarm der das Mittelteil abstützenden
Viergelenkkinematik verbindet, und bei der die Anlenkpunkte der
Lenker des Lenkerparallelogramms am Antriebsarm und am Übertragungsarm
korrespondierenden Eckpunkten kongruenter und gleich ausgerichteter Anlenkdreiecke
zugeordnet sind, deren Spitzen in den dem Mittelteil zugeordneten
Anlenkpunkten der Antriebsarme liegen.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Ferner
wird die Erfindung nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Dieses
zeigt in:
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1 einen
schematisierte Längsschnittdarstellung
einer mehrteiligen, abklappbaren Dachabdeckung in Zuordnung zu einem
nur angedeuteten Fahrzeug, wobei bezüglich der Dachabdeckung auch das üblicherweise
das Heckfenster umfassende Heckteil nur angedeutet ist und die Dachabdeckung insgesamt
in einer Schließlage
dargestellt ist,
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2 eine
der Grunddarstellung gemäß 1 entsprechende,
weiter vereinfachte Darstellung, wobei die Dachabdeckung in einer Öffnungslage
gezeigt ist, und
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3 die
Dachabdeckung in einer gegenüber
der Öffnungslage
gemäß
2 erweiterten,
der nicht gezeigten Schließlage
der Dachabdeckung vorgelagerten Öffnungsstellung,
aus der sich eine Schließstellung,
wie sie prinzipiell in
4 der
DE 101 08 493 A1 gezeigt
ist, durch weiteres Verschwenken in Schließrichtung ergibt.
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In
den Figuren ist das in 1 lediglich in seinen Umrissen
angedeutete Fahrzeug mit 1 bezeichnet und als Personenkraftwagen
gestaltet, dessen Innenraum von einer abklappbaren Dachabdeckung 2 überdeckt
ist, die im Ausführungsbeispiel
als dreiteiliges Hardtop mit einem Frontteil 3, einem Mittelteil 4 und einem
Heckteil 5 ausgebildet ist. Das Frontteil 3 schließt an den
die Windschutzscheibe 6 nach oben abgrenzenden Windlauf 7 an
und ist in der Schließlage
der Dachabdeckung 2 gegenüber diesem in bekannter Weise
verriegelt.
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In
der gezeigten Darstellung der Dachabdeckung 2 als Hardtop
bilden Frontteil 3, Mittelteil 4 und Heckteil 5 schalenförmige, in
sich steife Elemente, die mit ihrer vom Fahrzeuginnenraum abgewandten Außenfläche, wie
für Frontteil 3 und
Mittelteil 4 angedeutet, die Dachhaut 8 bilden.
Im Rahmen der Erfindung liegen aber auch Ausgestaltungen, bei denen Frontteil 3 und
Mittelteil 4 lediglich Tragkörper, Traggerippe oder dergleichen
für eine
flexible Überdeckung
bilden, wie man sie beispielsweise für Softtops verwendet.
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Das
lediglich angedeutete Heckteil 5 weist üblicherweise eine integrierte
Heckscheibe 9 auf. Es kann diese aber auch Bestandteil
eines Heckteils 5 sein, das aus einem rahmenförmigen Träger für die Heckscheibe 9 besteht,
gegenüber
dem die Heckscheibe 9 ihrerseits lageveränderlich
befestigt und/oder abgestützt
ist, um beispielsweise zu einem flacheren Aufbau des Heckteiles 5 in
der Ablageposition bei geöffneter
Dachabdeckung 2 zu kommen.
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Bezogen
auf das gezeigte Ausführungsbeispiel
ist die Dachabdeckung insgesamt über
eine Viergelenkkinematik 10 mit dem Fahrzeugaufbau verbunden,
wobei die Abstützung
der Viergelenkkinematik 10 gegen den Fahrzeugaufbau als
Basis üblicherweise,
was hier nicht gezeigt ist, über
eine Konsole 33 erfolgt, der auch der Antrieb zugeordnet
ist, so dass die zum Verschwenken der Dachabdeckung 2 erforderlichen
Stellkräfte über die
Konsole 33 abgefangen werden können.
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Die
basisseitigen Abstützungen
mit ihren Anlenkpunkten 11 und 12 für die Arme 13 und 14 der Viergelenkkinematik 10 sind
nur symbolisch angedeutet und beispielsweise in die angesprochene Konsole 33 integriert.
Gegen die Dachabdeckung 2 sind die Arme 13 und 14 der
Viergelenkkinematik 10 in Anlenkpunkten 15, 16 abgestützt, die
gegebenenfalls elastisch eingebundene Drehgelenke symbolisieren
und die dem Mittelteil 4 als Tragelement zugeordnet sind,
an dem über
eine weitere Viergelenkkinematik 17 das Frontteil 3 als
Folgeelement angebacht ist.
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Die
Viergelenkkinematik 17 umfasst wiederum Arme 18 und 19,
von denen, analog zum Antriebsarm 13 der Viergelenkkinematik 10,
der Arm 18 in Bezug auf die Antriebsverbindung einen Übertragungsarm
bildet, während
dem Arm 19, analog zum Arm 14, primär Führungsfunktion
zukommt. Die Anlenkpunkte des Übertragungsarmes 18 und
des Führungsarmes 19 am
Mittelteil 4 als Tragelement sind mit 20 und 21 bezeichnet,
die Anlenkpunkte zum Frontteil 3 als Folgeelement mit 22 und 23.
Bezogen auf die Lage zum Mittelteil 4 bilden die Anlenkpunkte 15 und 20 von
Antriebsarm 13 und Übertragungsarm 18 die
zueinander benachbart liegenden, während die Anlenkpunkte 16 und 21 jeweils
in Fahrzeuglängsrichtung
zur Heck- bzw. zur Frontseite hin versetzt sind. Insgesamt gesehen
liegen die Anlenkpunkte 15, 16 und 20, 21 im
Wesentlichen, bezogen auf die geschlossene Lage der Abdeckung 2,
auf gleicher Höhe.
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In
Fahrzeuglängsrichtung
liegen die der Viergelenkkinematik 17 zugeordneten Anlenkpunkte 20, 21 zum
Mittelteil 4 als Tragelement in einem nach vorne verlängerten
und vom Frontteil 3 überdeckten Bereich,
während
von den dem Mittelteil 4 zugeordneten Anlenkpunkten 15, 16 der
Viergelenkkinematik 10 lediglich der rückwärtige Anlenkpunkt 16 einem Fortsatz
des Mittelteiles 4 zugeordnet und vom Heckteil 5 überdeckt
ist. Die Viergelenkkinematiken 10 und 17 sind
insgesamt jeweils parallelogrammartig ausgestaltet, und zwar bei
nahezu paralleler Erstreckung der jeweiligen Arme 13, 14 bzw. 18, 19.
Bezogen auf die Schließlage
gemäß 1 liegt
der Antriebsarm 13 der Viergelenkkinematik 10 gegenüber dem
zugehörigen
Führungsarm 14 in
Richtung auf den Fahrzeuginnenraum versetzt, während für die Viergelenkkinematik 17 der
Führungsarm 19 gegenüber dem Übertragungsarm 18 nach
der vom Fahrzeuginnenraum abgewandten Seite versetzt liegt, bei in
der gezeigten Schließlage
gegebener Erstreckung beider Arme 18, 19 in Fahrzeuglängsrichtung
und mit Versatz des Führungsarmes 19 in
Fahrzeuglängsrichtung
nach vorne. Mit anderen Worten ist somit bei der Erfindung, bezogen
auf die Viergelenkkinematiken 10 und 17, eine
Verwendung einmal des inneren und zum anderen des äußeren Armes
als Antriebs- bzw. Übertragungsarm
gegeben.
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Der
Antriebsarm 13 der Viergelenkkinematik 10 ist
mit dem angetriebenen Übertragungsarm 18 der
Viergelenkkinematik 17 über
ein Lenkerparallelogramm 24 verbunden, dessen Anlenkpunkte
zum Antriebsarm 13 mit 25 und 26 und
zum Übertragungsarm 18 mit 27 und 28 bezeichnet
sind. Korrespondierende Anlenkpunkte 25, 27 und 26, 28 liegen
auf zueinander parallelen Geraden und sind, hier symbolisch dargestellt,
durch in Längsrichtung
des Daches zueinander parallel verlaufende Lenker 29 und 30 verbunden,
die in Hochrichtung zueinander versetzt liegen. Die jeweiligen Anlenkpunkte 25, 26 und 27, 28 zum
Antriebsarm 13 bzw. zum Übertragungsarm 18 liegen
auf den basisseitigen Eckpunkten jeweils eines Dreieckes, dessen
Schenkel sich im Anlenkpunkt 15 bzw. 20 des Antriebsarmes 13 bzw.
des Übertragungsarmes 18 am
Mittelteil 4 schneiden. Die korrespondierenden Dreiecke
sind zueinander kongruent und lagegleich ausgerichtet, so dass sich
für Antriebsarm 13 und Übertragungsarm 18 synchrone Schwenkbewegungen
ergeben, und auch jeweils gleiche Übersetzungsverhältnisse über dem Schwenkweg
gegeben sind.
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Bevorzugt
liegt der von den Schenkeln der Anlenkdreiecke eingeschlossene Spitzenwinkel,
in den Figuren bei 31 und 32 angedeutet, im Bereich um
90°, insbesondere
bei etwa 90°,
und bevorzugt ist die Anordnung insgesamt so getroffen, dass der Schließlage der
Dachabdeckung 2, wie in 1 gezeigt,
eine Lage der Anlenkdreiecke entspricht, bei der Lenker 30 eine
Strecklage einnimmt, bei maximalem, d. h. idealem Hebelarm für den Lenker 29.
Dies ist vorteilhaft im Hinblick auf die beim Öffnen der Dachabdeckung 2 bezüglich des
Frontteiles aufzubringenden Kräfte,
die als Zugkräfte
im Lenker 29 auftreten, so dass dieser günstig belastet
ist. Bezüglich
der Schließlage,
bzw. einer dieser benachbarten, vorgelagerten Öffnungslage der Dachabdeckung 2, wie
sie beispielsweise in 3 gezeigt ist, liegen die Verhältnisse
gerade umgekehrt, und es für
den oberen Lenker 29 eine Strecklage, bei nahezu paralleler Erstreckung
des Lenkers 29 zur Verbindungsgeraden zwischen den Anlenkpunkten 15 und 20 von
Antriebsarm 13 und Übertragungsarm 18 zum
Mittelteil 4 gegeben, während
der parallel verlaufende untere Lenker 30 zum jeweiligen
Anlenkpunkt 15 einen maximalen Hebelarm aufweist.
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Die Übergangslage
gemäß 2 veranschaulicht,
dass die erfindungsgemäße Lösung außerhalb
der Extremlagen eine günstige
Kraftaufteilung auf die Lenker 29, 30 des Lenkergestänges mit entsprechend
geringer Belastung der in den Anlenkpunkten vorgesehenen Gelenke
nach sich zieht, wobei auch in den Extremlagen (1 und 3)
die Belastungen der Gelenke klein bleiben, da aufgrund der nahezu
idealen Hebelarme mit verhältnismäßig kleinen
Stellkräften
gearbeitet werden kann.
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Ungeachtet
der idealisierten Darstellung der Lenker 29, 30 und
Arme 13, 14 bzw. 18, 19 können diese
im Rahmen der Erfindung selbstverständlich auch, zum Beispiel in
Anpassung an die gegebenen Raumverhältnisse, als räumlich verformte
Stäbe oder Form körper ausgestaltet
sein, so beispielsweise durch Stanzteile gebildet sein.
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Im
Rahmen der Erfindung liegt es auch, was nicht gezeigt, die basisseitigen
Anlenkpunkte
11 und
12, die bevorzugt einer Konsole
zugeordnet sind, zueinander verlagerbar anzulenken, wie dies beispielsweise
aus der
DE 101 08
493 A1 bekannt ist, um bezüglich der Verstelllagen, insbesondere
auch im Hinblick auf Öffnungs-
und Schließlage
der Dachabdeckung, weitere Variationsmöglichkeiten zu erhalten.
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In
den Zeichnungen ist die Erfindung lediglich bezüglich der einen Seitenanlenkung
der Dachabdeckung veranschaulicht. Insgesamt ist aber eine zur Fahrzeuglängsmitte
symmetrische Ausbildung gegeben, mit einer rechts- und linksseitigen
Anordnung einer gezeigten Anlenkung für die Dachabdeckung.