-
Die
Erfindung betrifft ein verstellbares Fahrzeugdach mit zumindest
zwei verstellbaren Dachsegmenten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
-
Die
DE 94 06 435 U1 offenbart
ein Fahrzeugdach mit zwei entnehmbaren Dachteilen. Das Fahrzeugdach
besitzt ein karosseriefestes Dach mit einer sich unmittelbar an
den Windschutzscheibenrahmen anschließenden Dachöffnung, in die die nebeneinander
liegenden Dachteile einsetzbar sind. Zur Realisierung einer Targa-Position
können
diese Dachteile aus der Dachöffnung
manuell herausgenommen werden. Die herausgenommenen Dachteile müssen entweder
an einem entsprechenden Ort im Fahrzeug verstaut werden oder gegebenenfalls
separat gelagert werden.
-
Die
Druckschrift
DE 101
13 427 A1 offenbart ein Fahrzeug mit Hardtop-Dach, das
zwei starre Dachteile aufweist, die bei geschlossenem Dach bezogen
auf die Fahrzeuglängsachse
nebeneinander liegen und bei geöffnetem
Dach in einem heckseitigen Stauraum abgelegt sind. Die Überführung erfolgt mit
Hilfe einer Verstellkinematik, wobei bei geöffnetem Dach lediglich die
A-Säulen und
die Windschutzscheibe über
die Karosserielinie aufragen. Darüber hinaus befinden sich mit
Ausnahme der Wind schutzscheibe und des Scheibenrahmens keine weiteren Dachteile
außerhalb
der Karosserielinie.
-
Ein
weiteres Fahrzeugdach wird in der
US 4 801 174 A beschrieben. Das Fahrzeugdach
besitzt eine transparente Dachplatte, welche zwischen seitlichen,
karosseriefesten Dachrahmen zwischen einer Schließposition
und einer Öffnungsposition
translatorisch verschiebbar ist. Zum Öffnen der Dachöffnung wird
die Dachplatte unter eine dahinter liegende, heckseitige Dachplatte
verschoben.
-
Die
DE 39 03 286 C2 zeigt
ein Fahrzeugdach mit zwei in die Dachhaut integrierten, verstellbaren Dachsegmenten,
die sich beidseitig einer fest in die Dachhaut integrierten Mittelstrebe
erstrecken. Zum Öffnen
der Dachsegmente werden diese mit Hilfe einer Verstellvorrichtung
angehoben und nach hinten verlagert. Die Verstellvorrichtung besteht
aus jeweils einer oberhalb der Dachhaut angeordneten und sich in
Fahrzeuglängsrichtung
erstreckenden Führungsschiene,
in die jeweils die Führungsmechanik
und Antriebseinrichtung für
das betreffende Dachsegment integriert ist.
-
Nachteilig
bei dieser Fahrzeugdachanordnung ist der schlechte optische Eindruck,
der durch die beiden die Dachhaut überragenden und verhältnismäßig breit
ausgebildeten Führungsschienen
entsteht. Darüber
hinaus beeinflussen die Führungsschienen
die Aerodynamik in negativer Weise.
-
Aus
der
DE 101 48 538
A1 ist ein Fahrzeug bekannt, in dessen Fahrzeugdach insgesamt
vier verstellbare Dachsegmente integriert sind, jeweils zwei parallel
angeordnete im vorderen und im hinteren Dachbereich. Die beiden
vorderen Dachsegmente können
mit ihren Außenkanten
angehoben werden, wodurch eine Belüftungsstellung erreicht wird. Ein
erleichtertes Ein- und Aus steigen ist nicht realisierbar, weil die
die Dachsegmente aufnehmende Dachöffnung von karosseriefesten
Dachseitenrahmen begrenzt wird.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verstellbares Fahrzeugdach
bereit zu stellen, das vielseitige Öffnungsmöglichkeiten ermöglicht.
Ferner soll das Fahrzeugdach ein möglichst gutes Crash-Verhalten
aufweisen.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche
geben zweckmäßige Weiterbildungen
an.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Fahrzeugdach sind
die Dachelemente im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsachse
relativ zur Fahrzeugkarosserie translatorisch verlagerbar und weisen
jeweils ein integriertes Rahmenelement auf, das gemeinsam mit den
Dachelementen verlagerbar ist und nur in der Schließposition
zumindest jeweils einen Teil eines linken bzw. rechten Dachseitenrahmens
des Fahrzeugs bildet. Im geschlossenen Zustand des Fahrzeugdaches
können
die Rahmenelemente die Stabilität
der Fahrzeugkarosserie zusätzlich
erhöhen.
Im geöffneten
Zustand des Fahrzeugdaches ermöglichen
diese einen ungestörten
Blick ins Freie und ein erleichtertes Ein- bzw. Aussteigen in das
bzw. aus dem Fahrzeug. Im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsachse
versteht sich in diesem Fall als eine beliebige geradlinige oder
gekrümmte
Bewegungsrichtungslinie, die grob entlang der Fahrzeuglängsachse
ausgerichtet ist. Eine Abweichung und/oder Krümmung um mehrere Grad von der
Parallelität
ist dadurch ebenso erfasst, wie insbesondere eine Neigung bzw. Krümmung der
Bewegungsrichtungslinie zur Fahrzeuglängsachse, die der Fahrzeugdachneigung
bzw. Fahrzeugdachlinie entspricht.
-
Die
zumindest zwei Dachsegmente sind jeweils an einer im Wesentlichen
parallel zur Fahrzeuglängsachse
verlaufenden Schwenkachse relativ zur Fahrzeugkarosserie verschwenkbar.
Zum Öffnen des
Fahrzeugdaches können
die Dachsegmente wahlweise translatorisch verschoben werden oder
lediglich verschwenkt werden. Dabei kann das Fahrzeugdach beliebige
Zwischenpositionen zwischen der Schließposition und der Öffnungsposition
einnehmen.
-
Die
Dachseitenrahmen des Fahrzeugs sind in der Öffnungsposition der Dachsegmente
unterbrochen. Mögliche
Einschränkungen
der Bewegungsfreiheit, insbesondere beim Ein- beziehungsweise Aussteigen,
und der Sicht nach schräg
links beziehungsweise rechts oben durch Fahrzeug- beziehungsweise
Dachteile können
so vermieden werden.
-
Das
Fahrzeugdach weist eine Mittelstrebe auf. Die Mittelstrebe kann
im Falle eines Crashs Kräfte,
die von einem vorderen Dachbereich auf einen hinteren Dachbereich übertragen
werden müssen, aufnehmen.
Unerwünschte
Verformungen der Fahrgastzelle, die im Crash-Fall den Überlebensraum
der Fahrzeuginsassen verringern, insbesondere im Falle eines Überschlags,
können
durch die Mittelstrebe reduziert werden.
-
Die
Mittelstrebe weist ein oder mehrere Führungselemente und Antriebselemente
für die
zwei Dachsegmente auf. Diese Bauteile können also die zur Lagerung
der Dachsegmente notwendigen Kräfte in
der Öffnungs-
bzw. Schließposition,
sowie in Zwischenpositionen aufnehmen. Außerdem können durch diese bzw. von dem
Arbeitselement die zum Antrieb der Dachsegmente notwendigen Kräfte übertragen
werden.
-
Die
Dachsegmente sind über
ein hinteres Dachsegment verschiebbar. Dies ermöglicht es, die Dachsegmente
so auszulegen, dass diese in der Öffnungsposition wie ein Spoiler
wirken. Die auf das Fahrzeug wirkenden Auftriebskräfte und
auch die Aerodynamik können
so vorteilhaft beeinflusst werden.
-
Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
vorgesehen, dass die Dachsegmente gleichzeitig verlagerbar sind.
Hierdurch können
beide Dachsegmente in die Öffnungsposition
verlagert werden, und eine möglichst
große
Dachöffnung
realisiert werden.
-
Bei
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, dass die Dachsegmente einzeln verlagerbar sind.
Dadurch können
verschiedene Öffnungsstellungen
des Fahrzeugdachs realisiert werden. Das Fahrzeugdach kann beispielsweise
nur auf der Beifahrerseite oder nur auf der Fahrerseite geöffnet werden.
-
Bei
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, dass zum Anheben der integrierten Rahmenelemente
die Dachsegmente um bis zu 90°,
bevorzugt 60°,
besonders bevorzugt 30°, vorzugsweise
7°, nach
oben verschwenkbar sind. Die Dachsegmente können beispielsweise unmittelbar
nach dem Öffnen
der Fahrer- und/oder
Beifahrertür
an der jeweiligen Tür
verschwenkt werden. Hierdurch ergibt sich ein größerer Türausschnitt aufgrund der so
angehobenen Rahmenelemente. Mithin wird ein vereinfachtes Ein- bzw.
Aussteigen, also beispielsweise ohne drohende Kollision des Kopfes
eines Passagiers mit Rahmenteilen des Fahrzeugs, ermöglicht.
-
Bei
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist es vorgesehen, dass die Dachsegmente als Ganzes anhebbar sind.
Ein Anheben der Dachsegmente bewirkt ebenfalls eine Vergrößerung des
Türausschnitts
und somit ein erleichtertes Ein- bzw. Aussteigen.
-
Bei
einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist eine elektrische
und/oder pneumatische und/oder hydraulische und/oder mechanische Verstelleinheit
vorgesehen. Das Fahrzeugdach kann also auf einfache Art und Weise
verstellt werden, ohne dass hierbei direkt manuelle Kräfte auf
die einzelnen Dachsegmente ausgeübt
werden müssten.
-
Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen,
der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
-
1 eine
Draufsicht auf ein Fahrzeugdach mit verschiebbaren Dachsegmenten
im geschlossenen Zustand;
-
2 das
in 1 gezeigte Fahrzeugdach in einer perspektivischen
Draufsicht von schräg
hinten, jedoch mit einem geöffneten
Dachsegment;
-
3 das
in den 1 und 2 gezeigte Fahrzeugdach in einer
Seitenansicht mit zwei geöffneten
Dachsegmenten;
-
4 das
in 3 gezeigte Fahrzeugdach in einer Draufsicht;
-
5 eine
perspektivische Draufsicht von schräg hinten auf das Fahrzeugdach
der 3 und 4; und
-
6 eine
perspektivische Draufsicht von schräg hinten auf ein weiteres Fahrzeugdach
mit nach oben verschwenkten Dachsegmenten.
-
In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt
eine schematische Draufsicht eines Fahrzeugdachs 1 mit
einem linken Dachsegment 3 und einem rechten Dachsegment 5.
Schematisch angedeutet sind außerdem
Seitenscheiben 7, eine Windschutzscheibe 9 sowie
eine Heckscheibe 11. Bevorzugt sind die Seitenscheiben 7,
wie beispielsweise von Coupé-Fahrzeugen
bekannt, ohne umgebenden Rahmen ausgeführt. Das Fahrzeugdach 1 ist mit
einer Fahrzeugkarosserie 13 verbunden – in 1 ebenfalls
nur angedeutet –,
die A-Säulen 15 sowie
C-Säulen 17 aufweist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
weist die Fahrzeugkarosserie 13 keine zwischen A-Säule und
C-Säule
liegenden B-Säulen auf.
Gegebenenfalls können
jedoch zusätzlich
B-Säulen
vorgesehen werden. Außerdem weist
die Fahrzeugkarosserie 13 einen Windschutzscheibenquerträger 19 auf,
der gemeinsam mit den zwei A-Säulen 15 die
Windschutzscheibe 9 umrahmt.
-
Das
Fahrzeugdach 1 weist ein hinteres karosseriefestes Dachsegment 21 auf,
das der Heckscheibe 11, einem linken Dachseitenrahmen 23 und einem
rechten Dachseitenrahmen 25 zugeordnet ist. Die Dachseitenrahmen 23 und 25 werden
bei geschlossenem Fahrzeugdach 1 zumindest teilweise von
einem linken Rahmenelement 27 und einem rechten Rahmenelement 29 gebildet.
Das linke Rahmenelement 27 ist in das linke Dachsegment 3 integriert
und das rechte Rahmenelement 29 ist in das rechte Dachsegment 5 integriert.
Hierzu kann eine Verstärkung,
beispielsweise eine Materialverdickung oder ein Rahmen, in Dachsegmente 3 und 5 integriert sein.
Gegebenenfalls kann jedoch auch auf eine zusätzliche Verstärkung verzichtet
werden, um die integrierten Rahmenelemente 27 und 29 auszubilden.
In diesem Fall stellen der linke beziehungsweise der rechte Rand
der Dachsegmente 3 und 5 die integrierten Rahmenelemente 27 und 29 dar.
Denkbar ist auch, lediglich durch Formgebung der Dachsegmente 3 und 5 die
integrierten Rahmenelemente 27 und 29 darzustellen,
beispielsweise durch eine Umbiegung der seitlichen, von einem mittleren
Bereich 31 des Fahrzeugdachs 1 mit einer Mittelstrebe 33 abge wandten
Ränder
nach unten. Die Dachsegmente 3 und 5 sind relativ
zur Fahrzeugkarosserie 13 gemeinsam mit ihren integrierten
Rahmenelementen 27 und 29 verlagerbar.
-
Die
Dachsegmente 3 und 5 sind hier flächengleich
und symmetrisch zu dem mittleren Bereich 31 des Fahrzeugdachs 1 mit
der Mittelstrebe 33 angeordnet. Die Mittelstrebe 33 ist
als längliches
Verbindungselement fahrzeugmittig zwischen dem Windschutzscheibenquerträger und
dem hinteren karosseriefesten Dachsegment 21 ausgebildet.
Die Mittelstrebe 33 des Fahrzeugdachs 1 kann Kräfte, die über die
A-Säulen 15 sowie
die C-Säulen 17,
den Windschutzscheibenquerträger 19 sowie
das hintere Dachsegment 21 in die Karosserie 13 eingeleitet
werden, aufnehmen bzw. übertragen.
Hierdurch kann die Verwindungssteifigkeit und/oder die Crash-Sicherheit des
Fahrzeugs erhöht
werden. Die Windschutzscheibe 9 kann auch ohne oberen Abschlussrahmen,
also ohne Windschutzscheibenquerträger 19 ausgeführt sein.
Die Mittelstrebe 33 kann direkt der Windschutzscheibe 9 zugeordnet
sein.
-
2 zeigt
das in 1 gezeigte Fahrzeugdach 1 in einer perspektivischen
Darstellung mit geöffnetem
linken Dachsegment 3, das hierzu translatorisch im Wesentlichen
parallel zur Fahrzeuglängsachse
nach hinten verschiebbar ist. 2 zeigt
das linke Dachsegment 3 in vollständig geöffneter Position, wobei dieses über das
hintere Dachsegment 21 geschoben ist. Zu erkennen ist,
dass das integrierte Rahmenelement 27 gemeinsam mit dem
linken Dachsegment 3 nach hinten verschoben ist. Hierdurch
entsteht ein geöffneter
Bereich 35, wodurch sich beispielsweise der subjektive
Fahreindruck verbessert. Ferner können so mögliche schmerzhafte Kollisionen
beim Ein- oder Aussteigen mit dem Dachseitenrahmen 25 vermieden
werden. Die Dachseitenrahmen 23 und 25 des Fahrzeugs
sind in dieser Öffnungsposition
der Dachsegmente 3 und 5 unterbrochen.
-
Die 3 bis 5 zeigen
verschiedene Ansichten des in den vorhergehenden Figuren gezeigten
Fahrzeugdachs 1, jedoch in vollständig geöffnetem Zustand. In diesem
Zustand sind beide Dachsegmente 3 und 5 in Öffnungsposition,
also um die maximale Distanz im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsachse
translatorisch entgegen der Fahrtrichtung nach hinten verschoben.
In dieser Position können
die Dachsegmente 3 und 5 wie ein Spoiler wirken,
also die bei Fahrt auf das Fahrzeug wirkenden Auftriebskräfte positiv
beeinflussen. Außerdem können die
zurückgefahrenen
Dachsegmente 3 und 5 die Aerodynamik des Fahrzeugs
positiv beeinflussen. Zu erkennen ist, dass sich sowohl auf der
Fahrer- wie auf der Beifahrerseite ein den subjektiven Fahreindruck
verändernden
geöffneter
Bereich 35 ergibt. Die beiden Dachsegmente 3 und 5 sind
in Fahrzeuglängsrichtung
gesehen ungefähr
gleich lang wie das karosseriefeste Dachsegment 21 und
können mithin
komplett über
dieses geschoben werden. In anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen
kann sich ein anderes Längenverhältnis als
vorteilhaft erweisen.
-
Die
Mittelstrebe 33 weist eine geeignete Verstelleinheit 36 auf.
Die Verstelleinheit 36 dient zum beliebigen separaten Öffnen und
Schließen
bzw. Verlagern der Dachsegmente 3 und 5 des Fahrzeugdachs 1 in
beliebige den Freiheitsgraden der Dachsegmente 3 und 5 entsprechende
Positionen. Die Verstelleinheit 36 kann geeignete elektrische,
pneumatische, hydraulische und/oder mechanisch-manuelle Mittel zum
Bewegen bzw. Verschieben der Dachsegmente 3 und 5 aufweisen.
Außerdem
kann die Mittelstrebe 33 des Fahrzeugdachs 1 geeignete
Führungselemente
aufweisen, an denen beispielsweise die Dachsegmente 3 und 5 während des
Verstellvorgangs und/oder in der Öffnungs- und der Schließposition
geführt
bzw. gelagert werden. Es ist außerdem möglich, dass
auch der Windschutzscheibenquerträger 19 und/oder das
Dachsegment 21 zumindest ein geeignetes Führungselement
aufweisen.
-
6 zeigt
ein Fahrzeugdach 37 in einer perspektivischen Draufsicht
von schräg
hinten, bei dem die Dachsegmente 3 und 5 verschwenkbar
an der Mittelstrebe 33 gelagert sind. Es ist zu erkennen, dass
auch durch eine Verschwenkbewegung der Dachsegmente 3 und 5 entlang
einer parallel zur Fahrzeuglängsachse
liegenden Schwenkachse 39 die integrierten Rahmenelemente 27 und 29 angehoben
werden können,
so dass sich ebenfalls jeweils der vorteilhafte geöffnete Bereich 35 ergibt.
Die Dachelemente 3 und 5 sind schwenkbar durch
geeignete Mittel an der Mittelstrebe 33 gelagert.
-
Mithin
kann es in das Belieben des Fahrzeugbedieners gestellt werden, welche Öffnungsposition
er wählen
möchte.
Es ist denkbar, die in 6 beschriebene Öffnungsposition
des Fahrzeugdachs 37 dazu zu nutzen, um ein Ein- und Aussteigen
aus dem Fahrzeug besonders komfortabel zu ermöglichen. Hierzu kann beispielsweise
beim Öffnen
einer Türe
das darüber
liegende Dachsegment automatisch angehoben werden. Nach dem Schließen der Türe kann
das entsprechende Dachsegment durch eine entsprechende Rotation
entlang der sich in der Nähe
der Mittelstrebe 33 befindlichen Schwenkachse 39 wieder
geschlossen werden. Eine Anhebung der integrierten Rahmenelemente 27 und 29 um
ungefähr
5 cm lässt
sich bei beispielsweise 40 cm breiten Dachsegmenten 3 und 5 bereits
durch ein Verschwenken um 7° erzielen.
Andere Schwenkwinkel ergeben entsprechend kleinere bzw. größere geöffnete Bereiche 35.
Zusätzlich
kann das Dach wie zuvor beschrieben durch translatorische Verschiebung geöffnet werden.
Hierzu kann das Fahrzeugdach 1 bzw. 37 ein entsprechendes
Schwenkschiebelager für
die zwei Dachsegmente 3 und 5 aufweisen.
-
Zusammenfassend
ergibt sich aufgrund der Möglichkeit
die integrierten Rahmenelemente 27 und 29 anheben
bzw. verlagern zu können,
der Vorteil, den Ein- bzw. Aussteigekomfort zu verbessern, aufgrund
der separaten Verstellbarkeit der Dachsegmente 3 und 5 eine
hohe Variabilität
mit vielen Öffnungsvariationen
des Fahrzeugdachs und aufgrund der Mittelstrebe 33 eine
besonders versteifte Fahrzeugkarosserie 13, was sich positiv
auf das Fahrsowie Crash-Verhalten des Fahrzeugs auswirkt.
-
- 1
- Fahrzeugdach
- 3
- linkes
Dachsegment
- 5
- rechtes
Dachsegment
- 7
- Seitenscheiben
- 9
- Frontscheibe
- 11
- Heckscheibe
- 13
- Fahrzeugkarosserie
- 15
- A-Säule
- 17
- C-Säule
- 19
- Windschutzscheibenquerträger
- 21
- Dachsegment
- 23
- Dachseitenrahmen
links
- 25
- Dachseitenrahmen
rechts
- 27
- integriertes
Rahmenelement links
- 29
- integriertes
Rahmenelement rechts
- 31
- Bereich
- 33
- Mittelstrebe
- 35
- Bereich
- 36
- Verstelleinheit
- 37
- Fahrzeugdach
- 39
- Schwenkachse