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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Dichtungsanordnung für
ein bewegliches Dachelement in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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In der Druckschrift
DE 295 09 880 U1 wird ein
Dichtungsprofil für
ein Faltverdeck eines Cabriolets beschrieben. Das Faltverdeck ist
zwischen einer den Fahrgastinnenraum freigebenden Öffnungsstellung
und einer Schließposition
zu verstellen, wobei in Schließposition
auf einen wind-, druck- und insbesondere wasserdichten Abschluss
zwischen Faltverdeck und den angrenzenden karosseriefesten Bauteilen
geachtet werden muss. Das Dichtungsprofil zwischen Fahrzeugverdeck
und Fahrzeugkarosserie besteht aus einer formstabilen Trägerschiene
aus Blech, die von einem Dichtungsgummi umspritzt ist und in Schließposition
des Verdecks das abzudichtende Bauteil umgreift. Die Dichtungswirkung
wird durch Dichtlippen verstärkt,
welche an den freien Enden des Dichtungsprofils ausgebildet sind
und in Dichtstellung an gegenüberliegenden
Seiten des abzudichtenden Bauteils anliegen.
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Mit dieser Dichtung kann eine ausreichende Dichtfunktion
nur bei geringen auf das Faltverdeck wirkenden Kräften gewährleistet
werden. Insbesondere bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten ist aber damit
zu rechnen, dass die auf das Faltverdeck wirkenden Kräfte das
Dichtungsprofil aus seiner Dichtposition herausheben, so dass die
Gefahr eines Wassereintritts in den Fahrgastinnenraum besteht.
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Die Druckschrift
DE 44 41 667 C1 offenbart eine Dichtungsanordnung
in einem verstellbaren Fahrzeugdach, bestehend aus einer außen liegenden
Primärdichtung
und einer nach innen versetzt angeordneten Sekundärdichtung,
wobei die Sekundärdichtung
mit einem Hohlkammer-Dichtungsabschnitt in Schließstellung
des Dachelementes an dem die Primärdichtung tragenden Bauteil
anliegt und mit einer Dichtlippe einen Wasserablaufkanal für das Wasser
bildet, welches die Primärdichtung
passiert.
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Diese Dichtungsanordnung bietet zwar
einen doppelten Schutz gegen eindringendes Wasser. Bei einer Beschädigung eines
Dichtungselementes kann jedoch ein Eindringen von Feuchtigkeit,
insbesondere auf Grund von Kohäsionskräften, nicht
sicher ausgeschlossen werden.
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Die Druckschrift
DE 38 33 887 A1 betrifft
eine Dichtungsanordnung in der Karosserie eines Fahrzeuges mit insgesamt
drei einzelnen Dichtungselementen, die hintereinander liegend im
Dichtspalt angeordnet sind, jedoch untereinander keinen Kontakt haben.
Die Dichtungselemente wirken nicht unmittelbar zusammen, was einen
verhältnismäßig großen Bauraum
für die
Dichtungsanordnung erfordert.
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Der Erfindung liegt das Problem zu
Grunde, ein bewegliches Dachelement in einem Kraftfahrzeug in Schließstellung
auch bei hohen Belastungen wasserdicht auszubilden.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die neuartige Dichtungsanordnung
besteht aus insgesamt mindestens drei Einzeldichtungen, die im Bereich
des Spaltes zwischen dem beweglichen Dachelement und einem weiteren
Fahrzeug- Bauteil angeordnet
sind und die in dem betreffenden Spalt im Wesentlichen hintereinander
liegend zwischen Fahrgastinnenraum und Außenseite angeordnet sind: eine
Primärdichtung,
eine Sekundärdichtung
und eine Tertiärdichtung,
von denen die Primärdichtung auf
der Außenseite,
die Sekundärdichtung
in der Mitte und die Tertiärdichtung
auf der dem Fahrgastinnenraum zugewandten Seite angeordnet ist.
In Schließstellung
des Dachelementes wirken die Sekundärdichtung und die Tertiärdichtung
zusammen; zwischen diesen beiden Dichtungen ist insbesondere ein
Kraftschluss hergestellt, welcher eine zusätzliche Dichtwirkung zur Folge
hat. Durch den Einsatz von insgesamt mindestens drei Einzeldichtungen
kann eine hierarchische, abgestufte Dichtstrategie verwirklicht
werden, bei der die verschiedenen Dichtungen unterschiedliche Funktionen
einnehmen. Die Primärdichtung
füllt vorzugsweise
den Spalt bzw. die Fuge zwischen Dachelement und angrenzendem Fahrzeug-Bauteil
im Wesentlichen vollständig
aus und sorgt in Schließstellung
des Dachelements für
einen dichten außenliegenden
Abschluss. Die unterhalb der Primärdichtung angeordnete Sekundärdichtung ist
in Schließstellung
des Dachelementes bei funktionierender Primärdichtung nicht unmittelbar
der Atmosphäre
ausgesetzt; vielmehr kommt der Sekundärdichtung eine ergänzende Dichtfunktion
zu, um insbesondere während
des Schließvorganges
bzw. während
des Öffnungsvorganges
eintretendes Wasser vom Fahrgastinnenraum abzuhalten. Darüber hinaus
kann die Sekundärdichtung
eine Dichtfunktion für
den Fall übernehmen,
dass die Primärdichtung schadhaft
ist und in Schließstellung
des Dachelementes kein wasserdichter Abschluss mehr gewährleistet
ist.
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Bei der Tertiärdichtung handelt es sich um eine
Zusatzdichtung zur Sekundärdichtung,
die in Schließstellung
des Dachelementes mit der Sekundärdichtung
zusammenwirkt. In der Ausführung
als separate Dichtungen wird zum einen der Vorteil erzielt, dass
im Vergleich zu einer einteiligen Ausführung erheblich mehr Ge staltungsmöglichkeiten
im Hinblick auf Anordnung, Querschnitt und Funktion der Sekundär- und Tertiärdichtung
gegeben ist, zum anderen wird die Kundendienstfreundlichkeit erhöht, weil
im Schadensfall nur eine schadhafte Dichtung ausgetauscht werden
muss, die intakte Dichtung dagegen an Ort und Stelle verbleiben
kann.
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Insbesondere im Hinblick auf die
Funktionalität
wird ein erheblich größerer Gestaltungsspielraum
durch das Zusammenwirken von Sekundär- und Tertiärdichtung
erzielt. Wegen ihrer Position auf der dem Fahrgastinnenraum zugewandten
Seite kann die Tertiärdichtung
eine weitere Sicherungsfunktion gegenüber eindringendem Wasser ausüben, wobei
durch das Zusammenwirken von Sekundär- und Tertiärdichtung
eine Wasserablaufrinne zwischen diesen Dichtungen gebildet ist,
in der eindringendes Wasser gesammelt und abgeleitet werden kann.
Der an die Tertiärdichtung
angrenzende Dichtabschnitt der Sekundärdichtung kann hierbei eine seitliche
Begrenzung bilden. Die Wasserablaufrinne wird zweckmäßig durch
eine Sicke gebildet oder zumindest unterstützt, welche in die Mantelfläche der Tertiärdichtung
eingebracht ist.
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Ein weiterer Vorteil der Aufteilung
in drei Einzeldichtungen liegt darin, dass auf Grund der Verschieblichkeit
der Dichtungen relativ zueinander ein hohes Toleranzmaß gegeben
ist, so dass auch bei sich ändernden
Relativlagen oder nachlassender Elastizität der Dichtungen eine gute
Dichtwirkung gewährleistet
ist.
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In bevorzugter Weiterbildung ist
zwischen allen drei Dichtungen in Schließstellung des Dachelements
ein mittelbarer oder unmittelbarer, ringförmiger Kraftschluss gebildet,
der dadurch erreicht wird, dass sowohl die Sekundärdichtung
als auch die Tertiärdichtung
mit einem ihrer Dichtabschnitte mit der Primärdichtung oder einem die Primärdichtung
tragenden Bauteil zusam menwirken. Dieser Kraftschluss zwischen Primär-, Sekundär- und Tertiärdichtung verbessert
die Dichtwirkung. Der Kraftschluss wird bevorzugt in der Weise realisiert,
dass die Primärdichtung
an einem karosseriefesten Bauteil gehalten ist und die Sekundär- und die
Tertiärdichtung
an diesem Bauteil in Schließstellung
des Dachelements mit einer Spannkraft anliegen.
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Die Sekundärdichtung ist zweckmäßig als Hohlkammerdichtung
ausgeführt,
wobei die Hohlkammer vorteilhaft auf der der Primärdichtung
zugewandten Seite angeordnet ist. Der mit der Tertiärdichtung
zusammenwirkende Dichtabschnitt der Sekundärdichtung kann sowohl als Dichtlippe
als auch als weitere Hohlkammer ausgebildet sein.
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In bevorzugter Ausführung kommt
der Tertiärdichtung
auch eine Blockierfunktion zu für
den Fall, dass hohe Kräfte
auf das bewegliche Dachelement wirken, welche das Dachelement in
unerwünschter Weise
anheben können.
Um dies zu verhindern, untergreift die Tertiärdichtung in Schließstellung
des Dachelementes ein karosseriefestes Bauteil zumindest teilweise,
so dass für
den Fall, das die Tertiärdichtung
am Dachelement befestigt ist, bei einer derartigen unerwünschten Öffnungsbewegung
die Tertiärdichtung
gegen die Unterseite des karosseriefesten Bauteiles gedrückt wird
und dadurch eine weitere unerwünschte Öffnung des
Dachelementes unterbunden wird.
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Weitere Vorteile sind der Figurenbeschreibung
und den Zeichnungen zu entnehmen, in denen verschiedene Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher
ausgeführt
werden. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht auf ein verstellbares Fahrzeugdach, in welchem
zwischen zwei beweglichen Fahrzeugdachteilen eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung
platziert ist,
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2 eine
Dichtungsanordnung mit Primär-, Sekundär- und Tertiärdichtung
zwischen zwei Dachteilen des Kraftfahrzeugdaches, gemäß Schnittlinie II-II
aus 1,
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3 eine 2 entsprechende Darstellung,
jedoch in einer modifizierten Ausführung.
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In den folgenden Figuren sind gleiche
Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Das in 1 dargestellte
Fahrzeugdach 2 eines Kraftfahrzeugs 1 ist zwischen
der gezeigten Schließstellung
und einer den Fahrgastinnenraum freigebenden Offenstellung zu verstellen.
Das Fahrzeugdach 2 ist im Ausführungsbeispiel als Hardtop ausgebildet
und umfasst ein an den Windschutzscheibenrahmen angrenzendes vorderes
Dachteil 3 sowie ein hinteres Dachteil 4, wobei
letzteres seitliche, hintere C-Säulen 6 sowie
eine Heckscheibe 5 umfasst. Um in Schließstellung
des Fahrzeugdaches 2 einen wasserdichten Abschluss zu gewährleisten, sind
zwischen aneinandergrenzenden beweglichen Dachteilen bzw. zwischen
beweglichen Dachteilen und karosseriefesten Fahrzeugteilen Dichtungsanordnungen 7 vorgesehen,
die erfindungsgemäß eine Mehrzahl
von Einzeldichtungen umfassen, welche in hierarchisch abgestufter Weise
zusammenwirken.
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Gemäß 2 besteht die Dichtungsanordnung 7,
welche in Schließstellung
des Fahrzeugdaches beispielsweise zwischen vorderem Dachteil 3 und
hinterem Dachteil 4 angeordnet ist, aus einer Primärdichtung 8,
einer Sekundärdichtung 9 und
einer Tertiärdichtung 10.
Die Primärdichtung 8 liegt
unmittelbar im Spalt zwischen den aneinadergrenzenden Dachteilen 3 und 4 auf
der außenliegenden
Seite des Fahrzeugdaches. Die Sekundärdichtung 9 ist gegenüber der
Primärdichtung 8 in
Richtung des Fahrgastinnenraumes versetzt angeordnet. Die Tertiärdichtung 10 liegt
gegenüber
der Sekundärdichtung 9 noch
weiter auf der dem Fahrgastinnenraum zugewandten Seite des Fahrzeugdaches.
Die Primärdichtung 8 ist
zweckmäßig karosseriefest
angeordnet, sie ist insbesondere in ein Verstärkungsrohr 12 eingeknüpft, welches
auf einem karosseriefesten Träger 11 befestigt
ist. Die Sekundärdichtung 9 ist
ebenso wie die Tertiärdichtung 10 dachseitig
angeordnet, insbesondere mit dem vorderen Dachteil 3 verbunden.
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Die Primärdichtung 8 weist
zwei Hohlkammern 8a und 8b auf, die den abzudichtenden
Fahrzeug-Bauteilen zugewandt sind, insbesondere dem Dachteil 3 und
dem Dachteil 4. Darüber
hinaus weist die Primärdichtung 8 eine
Dichtlippe 8c auf, die in der gezeigten Schließstellung
auf der Unterseite des hinteren Dachteiles 4 anliegt.
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Die Sekundärdichtung 9 weist
ebenfalls ein Hohlkammer 9a auf, welche in Schließstellung
im Wesentlichen unmittelbar unterhalb der ersten Hohlkammer 8a der
Primärdichtung 8 angeordnet
ist und welche in Schließ-
bzw. Dichtstellung gegen eine Seitenwand des karosserieseitigen
Trägers 11 anstößt. Darüber hinaus
weist die Sekundärdichtung 9 eine sich
in Richtung Fahrgastinnenraum erstreckende Dichtlippe 9b auf, über die
in Schließstellung
ei nen Kraftschluss mit der Tertiärdichtung 10 hergestellt wird.
Zwischen der Unterseite der Sekundärdichtung 9, der Dichtlippe 9b der
Sekundärdichtung
und der Oberseite der Tertiärdichtung 10 ist
ein Zwischenraum eingeschlossen, der eine Wasserablaufrinne für eindringendes
Wasser bildet.
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Die Tertiärdichtung 10 ist in
eine mit dem Dachteil 3 verbundene Schiene 13 eingeknüpft. Die Tertiärdichtung 10 besteht
aus zwei sich in unterschiedliche Richtungen erstreckenden Dichtlippen 10a und 10b,
wobei die erste Dichtlippe 10a sich im Wesentlichen horizontal
erstreckt und insbesondere Kontakt hält zu der nach unten gerichteten
Dichtlippe 9b der Sekundärdichtung 9. Die zweite
Dichtlippe 10b der Tertiärdichtung 10 ist nach
oben gerichtet und stößt an die
Unterseite des karosseriefesten Trägers 11 an und bildet
dadurch eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Öffnen des Dachelements 3 für den Fall,
dass hohe äußere Kräfte, beispielsweise
Windkräfte,
am Dachelement 3 nach außen ziehen. Zwischen den beiden
Dichtlippen 10a und 10b ist eine Vertiefung in
der Tertiärdichtung 10 geformt,
welche eine Sicke 14 bildet, über die in den Zwischenraum zwischen
Sekundärdichtung 9 und
Tertiärdichtung 10 eingedrungenes
Wasser abgeführt
werden kann.
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Die Dichtungsanordnung 7 bietet
einen dreifachen Schutz gegen eindringendes Wasser:
Zunächst wird
Wasser über
die außenliegende
Primärdichtung 8 abgehalten,
wobei die Hohlkammern 8a und 8b der Primärdichtung
eine hohe Elastizität gewährleisten.
Einen zusätzlichen
Schutz bietet die Dichtlippe 8c an der Primärdichtung,
welche sich in Richtung der Innenseite des zweiten Dachelementes 4 erstreckt
und diese berührt.
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Eine zweite Dichtfunktion wird von
der Sekundärdichtung 9 übernommen.
Die die Hohlkammer 9a umspannende Dichtwandung grenzt an
den Träger 11 der
Primärdichtung 8,
so dass von oben eindringendes Wasser, welches die Primärdichtung 8 passiert
hat, von der Außenseite
der Dichtwandung der Sekundärdichtung 9 aufgefangen
und von einem weiteren Eindringen in Richtung Fahrgastinnenraum abgehalten
wird.
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Falls eindringendes Wasser dennoch
auch die Sekundärdichtung 9 passiert
haben sollte, wird das Wasser über
die Wasserablaufrinne zwischen Sekundärdichtung 9 und Tertiärdichtung 10,
insbesondere über
die Sicke 14 in der Tertiärdichtung 10, abgeführt.
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Der die Primärdichtung aufnehmende, karosseriefeste
Träger 11 ist
in der Weise gebogen, dass ein Wasserablaufkanal 15 gebildet
ist, über
den Wasser abgeführt
werden kann, welches die Primärdichtung 8 auf
der der Sekundärdichtung 9 gegenüberliegenden
Seite passiert hat.
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Auf der der Primärdichtung 8 gegenüberliegenden
Stirnseite des Trägers 11 ist
ein zusätzliches Dichtelement 16 karosseriefest
angeordnet, über
das eine zusätzliche
Abdichtung zum Fahrgastinnenraum realisiert wird.
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Ruf der dem Fahrzeug zugewandten
Unterseite ist die Dichtanordnung 7 von einem auf einem Blechträger 17 befestigten
Fingerschutz 18 untergriffen, der nach oben aufgebogene
Enden aufweist, wodurch ein zusätzlicher
Kanal gebildet ist, über
den eventuell eindringendes Wasser abgeführt werden kann.
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Die Primärdichtung 8, die Sekundärdichtung 9 sowie
die Tertiärdichtung 10 können sowohl
alle karosseriefest als auch alle dachseitig oder aber – wie in 2 gezeigt – teilweise
karosseriefest und teilweise dachseitig angeordnet sein. Es ist
insbesondere möglich,
dass abweichend von dem in 2 darge stellten
Ausführungsbeispiel
die Primärdichtung 8 am
gleichen dachseitigen Bauteil befestigt ist wie die Sekundärdichtung 9 und
die Tertiärdichtung 10.
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Der Grundaufbau der Dichtungsanordnung 7 aus 3 entspricht prinzipiell
demjenigen aus 2, jedoch
weicht die Querschnittsgestalt der Dichtungen 8, 9 und 10 von
den entsprechenden Dichtungen aus 2 ab.
Die Primärdichtung 8 kontaktiert über die
Dichtlippe 8c die Unterseite des zweiten Dachteiles 4.
Auf der gegenüberliegenden Seite
ist eine zusätzliche
Dichtlippe 8d angeordnet, welche sich in Richtung der Sekundärdichtung 9 erstreckt
und die Mantelfläche
der Sekundärdichtung berührt.
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Die Sekundärdichtung 9, welche
in eine Schiene 19 des ersten Dachteils 3 eingeknüpft ist, umfasst
zwei Hohlkammern 9a und 9c, wobei die Dichtwandung
der ersten Hohlkammer 9a den die Primärdichtung 8 aufnehmenden
Träger 11 berührt und
die Dichtwandung der zweiten, sich nach unten erstreckenden Hohlkammer 9c mit
der Dichtlippe 10a der Tertiärdichtung 10 in Kontakt
tritt. Die erste Hohlkammer 9a der Sekundärdichtung 9 ist
als Hakenkammer ausgebildet; die Dichtwandung weist dementsprechend
einen nach außen
spitz zulaufenden, hakenförmigen
Dichtungsabschnitt auf, welcher die Außenseite des Trägers 11 berührt.
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Die Tertiärdichtung 10 weist
auf der der Dichtlippe 10a abgewandten Seite eine Hohlkammer 10c auf,
deren Dichtwandung sich etwa nach oben erstreckt und die Unterseite
des Trägers 11 berührt.
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Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht eine
unmittelbare kraftschließende
Verbindung zwischen Primärdichtung 8,
Sekundärdichtung 9 und
Tertiärdichtung 10.
Ebenso wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel
ist ein ringförmiger Kraftschluss
zwischen Träger 11 und
damit indirekt der Primärdich tung 8,
der Sekundärdichtung 9 und der
Tertiärdichtung 10 gegeben.
Ein weiterer, unmittelbarer Kraftschluss ist zwischen Träger 11,
Primärdichtung 8 und
Sekundärdichtung 9 realisiert.
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Die Dichtungsanordnung mit den drei
Einzeldichtungen kann an unterschiedlichen Stellen im Fahrzeug angeordnet
werden, sowohl im Bereich des Fahrzeugdaches als auch im Bereich
der Fahrzeugkarosserie. Es ist insbesondere möglich, die Dichtungsanordnung
an einer Stelle vorzusehen, welche keine unmittelbare Verbindung
zum Fahrgastimmenraum aufweist.