Offenbares Fahrzeugdach mit Betätigungseinrichtung für ein

Dachelement

Die Erfindung betrifft ein offenbares Fahrzeugdach nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Fahrzeugdach ist aus der

DE 102 03 204 B4 bekannt und als Faltdach eines als Cabriolet ausgebildeten Personenkraftwagens ausgeführt. Das bekannte Fahrzeugdach umfasst ein faltbares Verdeck, das aus einem flexiblen Material gebildet ist und an seinem in Fahrzeugfront weisenden Ende einen als Dachspitze ausgebildeten Frontspriegel aufweist, der ein vorderes starres Dachelement darstellt und im geschlossenen Zustand des Verdecks dichtend an einem vorderen Windlauf oberhalb einer Frontscheibe des betreffenden Fahrzeugs anliegt. Der vordere Windlauf stellt einen feststehenden Karosserieabschnitt dar. Beidseits des als Daσhspitze ausgebildeten Frontspriegels sind in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtete Führungsschienen angeordnet, in denen jeweils eine Betätigungseinrichtung für den Frontspriegel in Fahrzeuglängs-

richtung verschiebbar geführt ist. Die Betätigungseinrichtungen, die jeweils mit einem Antriebskabel verbunden sind, umfassen jeweils ein Kniehebelsystem, das zum Erreichen einer Sperrstellung, die der Schließstellung des Frontspriegels zugeordnet ist, entlang einer Steuerkulisse geführt ist. Um eine Hubbewegung des Frontspriegels beim öffnen des Verdecks auszulösen, ist eine weitere Steuerkulisse vorgesehen, an der ein Steuerhebel einer Viergelenkmechanik geführt ist, welche einerseits an einem Lager- sσhlitten der betreffenden Betätigungseinrichtung und andererseits an dem Frontspriegel bzw. an einem Träger des Frontspriegels angelenkt ist. Die Betätigungseinrichtung dient also zum Verfahren der Dachspitze in Fahrzeuglängsrichtung, zum Einleiten einer Hub- bzw. Senkbewegung in . den Frontspriegel und zu dessen Positionierung in einer vorderen Endlage. Jedoch weist eine derartige Betätigungseinrichtung eine Vielzahl von Bauteilen auf, die zur übertragung der Kraft, die von dem Antriebskabel ausgeübt wird, auf den Frontspriegel erforderlich sind. Auch werden zum Durchführen einer vertikalen Bewegung des Frontspriegels und zur Sicherung der Schließstellung des Frontspriegels unterschiedliche Baueinheiten benötigt, die in nebeneinander liegenden Funktionsebenen angeordnet sind, für die jeweils hinreichender Bauraum zur Verfügung gestellt werden muss.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugdach der einleitend genannten Gattung mit einer optimierten Betätigungseinrichtung für ein Dachelement zu schaffen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das offenbare Fahrzeugdach mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird also ein Fahrzeugdach vorgeschlagen, bei dem eine Betätigungsmechanik für ein in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbares Dachelement einen angetriebenen Verriegelungshaken aufweist, dessen Verschwenken einen vertikalen Versatz des Dachelementes be~ wirkt und der in Schließstellung des Dachelementes an einem Verriegelungsbolzen verriegelt ist. Der angetriebene Verriegelungshaken übernimmt mithin sowohl eine Hub- bzw. Absenkfunktion als auch eine Sperr- bzw. Sicherungsfunktion für das Dachelement. Das Absenken bzw. Anheben des Dachelementes erfolgt allein durch Verschwenken des Verriegelungshakens, der auf das Dachelement wirkt. Durch die Integration der Sperrfunktion und der Hub- bzw. Absenkfunktion in dem Verriegelungshaken, d. h. in einem Bauelement, gewinnt man gegenüber dem oben beschriebenen Stand der Technik eine komplette Funktionsebene. Auch ist nur eine geringe Anzahl an Bauteilen erforderlich, um die unterschiedlichen Funktionen des Verriegelungshakens zu gewährleisten. Diese bestehen im Wesentlichen aus einem Antrieb für den Verriegelungshaken, einem Schwenklager für den Verriegelungshaken sowie dem Verriegelungsbolzen, der zumindest während des Verriegelungs- bzw. Entriegelungsvorgangs karosseriefest angeordnet ist. Da keine Kulissenführungen oder dergleichen erforderlich sind, reduzieren sich gegenüber dem oben beschriebenen Fahrzeugdach nach dem Stand der Technik auch die Herstellungskosten. Durch den Entfall von Kulissenbahnen vereinfacht sich auch die Montage der Betätigungseinrichtung.

Bei einer speziellen Ausführungsform des offenbaren Fahrzeugsdachs nach der Erfindung bildet das Dachelement einen Frontspriegel bzw. eine Dachspitze eines Faltverdecks eines als Cabriolet ausgebildeten Fahrzeugs. Denkbar ist es aber auch, dass das mit der Betätigungseinrichtung verbundene Dachelement ein Deckelelement eines außen lau-

fenden Schiebedachs, eine Lamelle eines Lamellenschiebedachs oder dergleichen darstellt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des offenbaren Fahrzeugdachs nach der Erfindung wirkt der Verriegelungshaken auf eine Mehrgelenkmechanik, insbesondere auf eine Viergelenkmechanik, die einerseits mit dem Dachelement und andererseits mit einem in der jeweiligen Führungsschiene geführten Gleiter verbunden ist. Durch eine Viergelenkmechanik kann eine definierte bzw. parallelogrammartige Hubbewegung des Dachelementes erreicht werden. Der Verriegelungshaken wirkt dann auf einen Steuerhebel bzw. -lenker der Viergelenkmechanik. Der andere Lenker der Viergelenkmechanik stellt einen Führungslenker dar.

Der Antrieb des Verriegelungshakens kann insbesondere mittels eines Gleitelementes erfolgen, das mit einem drucksteifen Antriebskabel verbunden ist, welches wiederum mittels eines Elektromotors antreibbar ist. Ein Verfahren des Gleitelementes in der betreffenden Führungsschiene bewirkt mithin ein Verschwenken des betreffenden Verriegelungshakens und damit einen vertikalen Versatz des Dachelementes .

Um die Verriegelungsstellung des Verriegelungshakens sichern zu können, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung zwischen dem Gleitelement und dem Verriegelungshaken ein Zwischenlenker angeordnet, der in der Verriegelungsstellung eine übertot- punktlage einnimmt. Diese übertotpunktlage gewährleistet, dass der Verriegelungshaken nicht durch Kräfte, die auf das Dachelement wirken, ungewollt in eine Freigabestellung verschwenkt werden kann. Dies kann nur durch Verfahren des Gleitelementes in der betreffenden Führungsschiene erfolgen.

Um die Schwenkstellung des Verriegelungshakens in Freigabestellung eindeutig zu definieren, kann der Verriegelungshaken Führungselemente aufweisen, die beim Verschieben des Dachelernentes an der Führungsschiene geführt sind. Eine besonders wartungsfreundliche äusführungsform liegt vor, wenn die Führungselemente als Rollen ausgeführt sind. Diese Rollen können dann an einander gegenüberliegenden Seiten eines Stegs der betreffenden Führungsschiene geführt sein.

Um beim Verfahren des Dachelementes in Schließstellung, bei dem dieses in der Regel gegen ein Dichtelement gedrückt wird, den Anpressdruck stetig erhöhen zu können, weist der Verriegelungshaken vorzugsweise eine exzentrisch geformte Wirkfläche auf, die mit dem Verriegelungsbolzen zusammenwirkt .

Das Gleitelement, mit dem der Verriegelungshaken verbunden ist, und der Gleiter, an dem die Mehrgelenkmechanik angebunden ist, sind insbesondere so ausgelegt, dass das Gleitelement beim Verschwenken des Verriegelungshakens in Freigabestellung gegen den Gleiter, insbesondere gegen ein Pufferelement des Gleiters gefahren wird und der Gleiter und das Gleitelement beim Verfahren des Dachelementes in Fahrzeuglängsrichtung relativ zueinander im Wesentlichen fixiert sind.

Damit der Gleiter leichtgängig in der betreffenden Führungsschiene verschoben werden kann, sind bei einer bevorzugten Ausführungsform Führungsrollen vorgesehen, die jeweils an einer Stützfläche dieser Führungsschiene abrollen.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugsdachs nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs, das mit einem Fahrzeugdach nach der Erfindung versehen ist;

Fig. 2 eine perspektivische Draufsicht des Fahrzeugdachs;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Betätigungseinrichtung des Fahrzeugdachs in Sperrstellung;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Betätigungseinrichtung in deren Freigabestellung;

Fig . 5 eine Innenansicht der Betätigungseinrichtung in deren Freigabestellung;

Fig . 6 eine perspektivische Ansicht der Betätigungseinrichtung mit einer Führungsschiene in Sperrsteilung;

Fig . 7 eine Fig. 6 entsprechende Ansicht, jedoch ohne Darstellung der Führungsschiene;

Fig . 8 eine Fig. 7 entsprechende Ansicht, jedoch in Freigabestellung der Betätigungseinrichtung;

Fig . 9 einen Querschnitt durch eine Führungsschiene und ein angetriebenes Gleitelement; und Fig. 10 eine Vorderansicht der in der Führungsschiene geführten Betätigungseinrichtung.

In Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeug 10 dargestellt, das als Cabriolet ausgebildet ist und mit einem Faltverdeck 12, d. h. mit einem sogenannten Soft-Top versehen ist. Das

Faltverdeck 12 bildet ein Fahrzeugdach, das sich in der in Fig. 1 dargestellten Schließstellung zwischen einem vorderen Windlauf 14 und einem Heckabschnitt 16 des Kraftfahrzeugs 10 erstreckt und mittels eines elektromotorisch oder hydraulisch angetriebenen Verdeckgestänges 18 aus seiner Schließstellung in eine den Fahrzeuginnenraum freigebenden öffnungsstellung gebracht werden kann, in der es in einem heckseitig angeordneten, schematisch angedeuteten Verdeckkasten 20 abgelegt ist.

Das in Fig. 2 in Alleinstellung dargestellte Faltverdeck 12 umfasst eine aus einem flexiblen und faltbaren Material gebildete wasserdichte Dachhaut 22, die sich von einem eine Dachspitze bildenden und in Schließstellung dichtend an dem Windlauf 14 anliegenden Frontspriegel 24 zu einem hinteren Fixierbügel 26 erstreckt, der im Bereich des Verdeckkastens 20 angeordnet ist. In seinem heckseiti- gen Bereich umfasst die Dachhaut 22 einen transparenten Fensterabschnitt 28. Des Weiteren ist die Dachhaut 22 über mehrere Querspriegel 30, 32, 34 und 36 geführt, von denen der vorderste Querspriegel 30 mindestens einen Antriebsmotor 38 aufnimmt, der zwei Antriebskabel 4OA und 4OB antreibt, die jeweils mit einer in den Figuren 3 bis 10 näher dargestellten Betätigungseinrichtung 42 für den Frontspriegel 24 verbunden sind. In den Figuren 3 bis 10 ist jeweils die Betätigungseinrichtung dargestellt, die in Fahrtrichtung links mit dem Frontspriegel 24 verbunden ist. An der in Fahrtrichtung rechts angeordneten Seite ist eine spiegelsymmetrisch zu der Betätigungseinrichtung 42 ausgebildete Betätigungseinrichtung mit dem Frontspriegel 24 verbunden. Diese arbeitet bei einem Antrieb durch das Antriebskabel 4OB synchron mit der in der Zeichnung dargestellten linken Betätigungseinrichtung 42.

Das Faltverdeck 12 weist des Weiteren beidseits zwischen dem Frontspriegel 24 und dem Querspriegel 30 eine einen Dachseitenholm darstellende Führungsschiene 44 auf, . in der die betreffende Betätigungseinrichtung 42 in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar geführt ist. Die Führungsschiene 44 haben jeweils eine E-förmige Profilform, die insbesondere den Figuren 6, 9 und 10 zu entnehmen ist.

Die Betätigungseinrichtung 42 umfasst zur Führung in der zugeordneten Führungsschiene 44 eine Gleiterplatte 46, die zwei obere Führungsrollen 48 und eine untere Führungsrolle 50 aufweist, die jeweils an einem Mittelsteg 52 der Führungsschiene 44 abrollen. Des Weiteren ist an der Gleiterplatte 46 eine Viergelenkmechanik angelenkt, die einen Steuerhebel 54 und einen Führungshebel 56 aufweist, welche jeweils mit einem sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Träger 58 verbunden sind, der Hülsen 60 zur Fixierung des Frontspriegels 24 in dessen jeweils zugeordneten seitlichen Endbereich aufweist. Die Schwenkachse des Steuerhebels 54 im Bereich der Gleiterplatte 46 fluchtet mit der Achse der Führungsrόlle 50.

Des Weiteren umfasst die Betätigungseinrichtung 42 ein Gleitelement 62, das in einer unteren Führungsbahn 64 der Führungsschiene 44 verschiebbar geführt ist und mit dem in einem Kabelkanal 66 der Führungsschiene 44 geführten, drucksteifen Antriebskabel 4OA verbunden ist.

An dem Gleitelement 62 ist ein Zwischenlenker 68 angelenkt, der wiederum über ein einfaches Rotationsgelenk 70 mit einem Verriegelungshaken 72 verbunden ist, der über eine gegenüber seiner von einer Führungsrolle 86 gebildeten Schwenkachse 74 exzentrisch ausgebildete Wirkfläche 76 mit einem Verriegelungsbolzen 78 zusammenwirkt. Der Verriegelungshaken 72 umfasst einen Hebel 82, in dessen Be-

reich ein Anlenkpunkt 80 ausgebildet ist, über den der Verriegelungshaken 72 mit dem Steuerhebel 54 der Viergelenkmechanik verbunden ist, so dass ein Verschwenken des Verriegelungshakens 72 aus einer in Fig. 3 dargestellten Sperrstellung in die in Fig. 4 dargestellte Freigabestellung über den Hebel 82 eine Hubbewegung in die Viergelenkmechanik und damit in den Frontspriegel 24 eingeleitet wird.

An dem Verriegelungshaken 72 ist neben der Führungsrolle 86 eine weitere Führungsrolle 84 gelagert. Die Führungsrollen 84 und 86 rollen beim Zurückfahren des Frontspriegels 24, d. h. in der in Fig. 4 dargestellten Stellung, jeweils an dem Mittelsteg 52 der Führungsschiene 44 ab.

Die in den Figuren 3 bis 10 dargestellte Betätigungseinrichtung 42 arbeitet in nachfolgend beschriebener Weise.

Aus der von der in Fig. 3 dargestellten Schließ- bzw. Sperrstellung wird mittels des Antriebskabels 4OA auf das Gleitelement 62 eine Zugkraft ausgeübt, die mittels des Zwischenlenkers 68 auf den Verriegelungshaken 72 übertragen wird, so dass dieser mit seiner exzentrisch ausgebildeten Wirkfläche 76 an dem Verriegelungsbolzen 78, der karosseriefest ausgebildet ist, entlanggleitet. Dadurch wird über den Hebel 82 des schwenkbaren Verriegelungshakens eine Hubbewegung auf die Viergelenkmechanik und somit auf den Frontspriegel 24 ausgeübt. Bei einem Weiterziehen des Gleitelementes 62 in Richtung Fahrzeugheck schlägt das Gleitelement 62 an einem Pufferelement 88 an, das an der vorderen Stirnseite der Gleiterplatte 46 ausgebildet ist, so dass die Gleiterplatte 46 und damit auch die Viergelenkmechanik und der Frontspriegel 24 in Richtung Fahr-

zeugheck verfahren werden. Die Bewegungsbahn des vorderen Randes des Frontspriegels 24 beim öffnen des Faltverdecks 12 ist in den Figuren 3 bis 5 anhand einer gestrichelten Linie X dargestellt.

Beim Schließen des Faltverdecks 12 wird das Gleitelement 62 mittels des Antriebskabels 4OA in Richtung Fahrzeugfront verfahren. Hierbei wird die Gleiterplatte 46 über die Anbindung der Viergelenkmechanik an den Vexrrie- gelungshaken 72 mitgezogen. Sobald die an dem Verriegelungshaken gelagerte Führungsrolle 84 über das vordere Ende des Mittelstegs 52 der Führungsschiene 44 geschoben ist und mithin seine Abstützfläche verlassen hat, wird der Verriegelungshaken 72 nach oben, d. h. in seine Sperrstellung verschwenkt, so dass in die Viergelenkmechanik und damit in den Frontspriegel 24 eine Absenkbewegung eingetragen wird. Gleichzeitig greift der Verriegelungshaken 72 über seine Wirkfläche 76 an dem Verriegelungsbolzen 78 an, wodurch der Frontspriegel dichtend gegen eine an dem vorderen Windlauf 14 angeordnete Dichtung gezogen wird. Der Zwischenhebel wird in die in Fig. 3 dargestellte Obertotpunktlage zur Sicherung der Sperrstellung des Verriegelungshakens 72 verschwenkt. Der Verriegelungshaken 72 ist damit selbsthemmend angeordnet

Bezugs zeichen

10 Kraftfahrzeug 12 Faltverdeck 14 vorderer Windlauf 16 Heckabschnitt 18 Verdeckgestänge 20 Verdeckkasten 22 Dachhaut 24 Frontspriegel 26 Fixierbügel 28 Fensterabschnitt 30 Querspriegel 32 Querspriegel 34 Querspriegel 36 Querspriegel 38 Antriebsmotor 4OA, 4OB Antriebskabel 42 Betätigungseinrichtung 44 Führungsschiene 46 Gleiterplatte 48 Führungsrolle 50 Führungsrolle 52 Mittelsteg 54 Steuerhebel 56 Führungshebel 58 Träger 60 Hülse 62 Gleitelement 64 ^' Führungsbahn 66 Kabelkanal ^■ 68 Zwischenlenker 70 Rotationsgelenk 72 Verriegelungshaken 74 Schwenkachse 76 Wirkfläche 78 Verriegelungsbolzen 80 Anlenkpunkt 82 Hebel 84 Führungsrolle 86 Führungsrolle 88 Pufferelement