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Die
Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem zu öffnenden
Dach in Form eines Klapp- oder Faltdaches,
welches als Dachpaket im Heckbereich des Kraftfahrzeugs, sich auf
der Kraftfahrzeugkarosserie abstützend,
ablegbar und vermittels einer Heckklappe abdeckbar ist.
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Kraftfahrzeuge
mit einem Klapp- oder Faltdach sind seit geraumer Zeit in den unterschiedlichsten
Ausführungsformen
bekannt. Im Wesentlichen handelt es sich hierbei um Cabriolets,
jedoch ist es nicht ausgeschlossen, an sich bekannte Sport- oder Freizeitfahrzeuge
oder auch herkömmliche
viersitzige Kraftfahrzeuge mit einem Klapp- oder Faltdach zu versehen.
Klappdächer
weisen dabei eine Mehrzahl von Schalenelementen, überwiegend
zwei oder drei Schalenelemente, und Faltdächer eine flexible Dachhaut
auf, wobei dieselben in einem zusammengeklappten bzw. gefalteten
Zustand im Heckbereich des Fahrzeugs unter einer Heckklappe in einem
Kofferraum, auch als Verdeckkasten bezeichnet, ablegbar sind (
DE 197 56 981 A1 ,
DE 199 26 474 A1 ,
DE 199 62 070 B4 ).
Um die Gesamtsteifigkeit des Klapp- oder Faltdaches in einer Schließposition
desselben zu erhöhen,
wird mit der
DE 101
31 186 A1 vorgeschlagen, den einzelnen Dachteilen Verbindungselemente
in Form von Stützblöcken, die
ihrerseits einen Formschluss zwischen den Dachteilen gestatten,
zuzuordnen. Ferner wird mit der
DE 102 48 349 A1 ein Cabriolet vorgeschlagen,
dessen vorderem Dachteil Zapfen zugeordnet sind, die ihrerseits
im geschlossenen Zustand des Daches in komplementäre Ausnehmungen
des Windschutzscheibenrahmens eingreifen, wodurch zum einen eine
Zentrierung des sich schließenden
Daches erleichtert ist und zum anderen die Voraussetzungen für einen
Formschluss zwischen Dach und Windschutzscheibenrahmen bzw. Fahrzeugkarosserie
geschaffen sind. Aufgrund der zahlreichen Kinematikelemente, mittels
derer das Klapp- oder Faltdach gehalten und betrieben ist, sowie
einer bestimmten Lose derselben, sind im abgelegten Zustand des
Klapp- oder Faltdaches und während
des Betriebes des Kraftfahrzeugs insbesondere infolge nicht zu vermeidender
Toleranzen, die ihrerseits aus dem Herstellungs- und Montageprozess
resultieren, Schwingungen und Klappergeräusche nicht auszuschließen, welche
sich nicht nur nachteilig auf den Fahrkomfort auswirken, sondern
auch zu Beschädigungen
am Klapp- oder Faltdach bzw. an deren Kinematikelementen und/oder
an benachbarten Bauteilen führen
können.
Zwar ist es aus der
DE 102
48 349 A1 bekannt, seitliche Hauptlager und damit das an
diesen gehaltene Dach horizontal von einer vorderen Extremalstellung
in eine hintere Extremalstellung bewegbar zu gestalten, wobei in
der vorderen Extremalstellung ein vorderer Ausleger des Hauptlagers
in einem Anschlag liegt, jedoch sind den vorgenannten Druckschriften
keine detaillierten Angaben bzw. Lösungsvorschläge zu entnehmen,
die auf eine wirkungsvolle Vermeidung von Schwingungen und Klappergeräusche durch
ein geöffnetes
und als Dachpaket abgelegtes Klapp- oder Faltdach abstellen. Hier
setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug mit einem zu öffnenden
Dach in Form eines Klapp- oder Faltdaches derart weiterzubilden,
dass Schwingungen und Klappergeräusche
durch das geöffnete
und als Dachpaket abgelegte Klapp- oder Faltdach mit den daraus
resultierenden nachteiligen Folgen weitestgehend vermieden sind.
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Ausgehend
von einem Kraftfahrzeug mit einem zu öffnenden Dach in Form eines
Klapp- oder Faltdaches, welches als Dachpaket im Heckbereich des
Kraftfahrzeugs, sich auf der Kraftfahrzeugkarosserie abstützend, ablegbar
ist, wird die Aufgabe nunmehr dadurch gelöst, dass zur Abstützung des
im Heckbereich abgelegten Daches zumindest zwei in einer Horizontalebene
gegenüberliegend
angeordnete und das Dach zwischen sich aufnehmende sowie in einer
definierten Position fixierende Aufnahmeelemente vorgesehen sind.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Aufnahmeelemente
derart keilförmig
ausgebildet, dass die Berührungsflächen derselben
gemeinsam einen sich nach oben erweiternden Aufnahmebereich zur
Aufnahme eines unten liegenden Dachsegmentes bilden. Die zu den
Berührungsflächen der
Aufnahmeelemente korrespondierenden Berührungsflächen des Dachsegmentes sind
vorzugsweise komplementär
ausgebildet. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung
können
die Aufnahmeelemente selbstzentrierend ausgebildet sein und zwar
derart, dass dieselben infolge des Ablegens des Daches in Grenzen
ein Ausweichen nach außen
gestatten. Weiter ist vorgesehen, dass die Aufnahmeelemente als
Verschiebeteile auf einem starr mit der Kraftfahrzeugkarosserie
verbundenen oder durch dieselbe ausgebildeten Tragelement rastbar
sind. Die Kraft zur Überwindung
der gebildeten Rastpunkte und der davon abhängige Verschiebeweg ist in
vorteilhafter Weise über
die Geometrie und das verwendete Material der Aufnahmeelemente einstellbar.
Die Aufnahmeelemente sind des Weiteren in der sich einstellenden
Position am Tragelement der Fahrzeugkarosserie festlegbar. Zur Verbesserung des
Schwingungs- und Geräuschverhaltens
des als Dachpaket abgelegten Daches können die Aufnahmeelemente eine
oder mehrere Dämpfungseinlagen aufweisen,
wobei dieselben vorzugsweise aus einem elastomeren Material bestehen
können.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass zur Vermeidung einer Relativbewegung
zwischen dem abgelegten Dach und den Aufnahmeelementen in Fahrzeughochrichtung das
Dach bei geschlossener Heckklappe in besagter Fahrzeughochrichtung
mit einer bestimmten Vorspannung gehalten ist. Eine derartige Vorspannung kann
vermittels eines oder mehrerer eine etwaige Beabstandung zwischen
der geschlossenen Heckklappe und dem abgelegten Dach ausgleichender
Ausgleichselemente bewerkstelligt sein, die ihrerseits an einem
oder beiden Aufnahmeelementen und/oder an der Heckklappe angeordnet
sein können.
Als zweckmäßig hat
es sich erwiesen, wenn das oder die Ausgleichselemente aus einem
Elastomer und/oder einem weitestgehend abriebfesten Kunststoff,
wie einem Polyamid o. a., bestehen. Gemäß einer besonders zweckmäßigen Maßnahme kann
ein Ausgleichselement auch durch besagte Dämpfungseinlage gebildet sein.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch
dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
erfindungsgemäß ausgebildetes Cabriolet
mit geöffnetem
Dach,
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2 die
Kofferraumwanne zur Aufnahme des Daches in einer perspektivischen
Ansicht ohne Dach,
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3 den
Schnitt A-A nach 1, mit der Darstellung des Idealzustandes
eines im Heckbereich des Kraftfahrzeugs mittels der Aufnahmeelemente
aufgenommenen Daches,
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4 und 5 den
Schnitt A-A nach 1, mit der Darstellung eines
realistischeren Zustandes eines im Heckbereich des Kraftfahrzeugs mittels
der Aufnahmeelemente aufgenommenen Daches, und
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6 die
Einzelheit „Z" nach 4.
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Gemäß 1 ist
vorliegend äußerst schematisch
ein Kraftfahrzeug 1 in Form eines Cabriolets mit geöffnetem
Dach, welches ein Klapp- oder Faltdach sein kann, gezeigt, wobei
besagtes Dach für den
Betrachter nicht sichtbar als Dachpaket im Heckbereich des Kraftfahrzeugs 1,
beispielsweise im Bereich der Kofferraumwanne 2 der Kraftfahrzeugkarosserie 3 desselben,
abgelegt und von einer nicht näher
dargestellten, an sich bekannten Heckklappe abgedeckt ist.
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Wie
bereits einleitend dargetan, sind aufgrund der zahlreichen, vorliegend
nicht näher
gezeigten, jedoch in den unterschiedlichsten Ausführungsformen
an sich bekannten Kinematikelemente, mittels derer das Klapp- oder
Faltdach gehalten und betrieben ist, sowie einer bestimmten Lose
derselben, im abgelegten Zustand des Klapp- oder Faltdaches und während des
Betriebes des Kraftfahrzeugs 1 insbesondere infolge nicht
zu vermeidender Toleranzen, die ihrerseits aus dem Herstellungs-
und Montageprozess resultieren, Schwingungen und Klappergeräusche nicht
auszuschließen.
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Um
diesem Umstand zu begegnen, sind gemäß den 2 und 3 zur
Abstützung
des Daches 4 bzw. des infolge des Klapp- bzw. Faltvorganges
sich ausbildenden Dachpaketes zumindest zwei in einer Horizontalebene
gegenüberliegend
angeordnete und das Dach 4 zwischen sich aufnehmende sowie
in einer definierten Position fixierende Aufnahmeelemente 5a, 5b vorgesehen,
die ihrerseits vorliegend in Fahrzeugquerrichtung gesehen jeweils
links und rechts außen
an der Kraftfahrzeugkarosserie 3 festgelegt sind. Sicherlich
sind auch andere Anordnungen derselben denkbar, beispielsweise in
Fahrzeuglängsrichtung
gesehen hintereinander, und somit durch die Erfindung mit erfasst.
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Gemäß vorliegendem
Ausführungsbeispiel besteht
das Dach 4 bzw. das Dachpaket aus drei Dachsegmenten 4a, 4b, 4c,
wobei sich das Dach 4 vermittels des untenliegenden Dachsegmentes 4a auf
besagten Aufnahmeelementen 5a, 5b abstützt.
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Wie
der 3 weiter zu entnehmen ist, sind die Aufnahmeelemente 5a, 5b jeweils
derart keilförmig
ausgebildet, dass die Berührungsflächen 6 derselben
gemeinsam sozusagen einen sich nach oben erweiternden bzw. nach
unten verjüngendem
Aufnahmebereich zur Aufnahme des Dachsegmentes 4a bilden.
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Zweckmäßigerweise
sind die zu den Berührungsflächen 6 der
Aufnahmeelemente 5a, 5b korrespondierenden Berührungsflächen 7 des
Dachsegmentes 4a komplementär ausgebildet, d. h., die Schräge der Berührungsflächen 6 der
Aufnahmeelemente 5a, 5b entspricht weitestgehend
der Schräge der
Berührungsflächen 7 des
Dachsegmentes 4a.
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Die
keilförmigen
Aufnahmeelemente 5a, 5b dienen somit der Fixierung
des abgelegten Daches 4/Dachpaketes. Wären diese nicht vorhanden,
könnte
das abgelegte Dach 4 aufgrund der besagten zahlreichen
Kinematikelemente mit ihrer Lose, wie bereits oben ausgeführt, während der
Fahrt schwingen und damit sich selbst oder benachbarte Bauteile
beschädigen.
Klappergeräusche
wären eine
weitere nachteilige Folge.
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Die
besagten keilförmigen
Aufnahmeelemente 5a, 5b, die das Dach 4 aufnehmen,
unterbinden demgemäß nachteilige
Bewegungen des abgelegten Daches 4 bzw. Dachpaketes. Vermittels
zusätzlicher,
hier nicht näher
dargestellter, jedoch an sich bekannter Dämpfungseinlagen aus beispielsweise
einem elastomeren Material lässt
sich im Sinne der Erfindung das Schwingungs- und Geräuschverhalten des Daches 4 noch
weiter verbessern.
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3 zeigt
ein Dach 4 bzw. Dachpaket, welches zentrisch im Bereich
der Kofferraumwanne 2 abgelegt ist und damit den Idealzustand
widerspiegelt.
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Beide
keilförmig
ausgebildeten Aufnahmeelemente 5a, 5b sind in
einer weitestgehend gleichen Beabstandung zur Fahrzeugmittelachse 8 angeordnet.
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Da
ein Idealzustand, bei dem alle Toleranzen des Kraftfahrzeuges 1,
des Daches 4 und aus der Montage gleich Null sind, selten
zu erzielen ist und in der Regel Differenzen, die mehrere Millimeter
betragen können,
zu verzeichnen sind, ist eine sorgfältige Montage respektive Ausrichtung
insbesondere der Aufnahmeelemente 5a, 5b zum Dach 4 unabdingbar.
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Wäre nämlich eine
ungünstige
Toleranzlage zu verzeichnen, die ihrerseits beispielsweise mit einem
um 3 mm zu schmalen Dach 4 und/oder einer außermittigen
Anordnung desselben einhergeht, könnten die Aufnahmeelemente 5a, 5b das
Dach 4 nur unzureichend aufnehmen, d. h., das Dach 4 wäre nicht
oder nicht ausreichend fixiert.
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Es
käme zum
Klappern und zu ungewollten Bewegungen des Daches 4 im
Bereich der Kofferraumwanne 2. Des Weiteren bestände auch
die Gefahr, dass das Dach 4 bzw. Dachpaket beim Ablegen seitlich
verschoben wird, welches zu einer nachteiligen Verspannung desselben
führen
kann. Beschädigungen
und Fehlfunktionen sowie erhöhte
Geräuschentwicklungen
wären die
Folge.
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Um
all die vorstehend beschriebenen Nachteile wirkungsvoll zu vermeiden
und den Aufwand für eine
ordnungsgemäße Erstmontage
respektive Ausrichtung der Aufnahmeelemente 5a, 5b zum
Dach 4 zu minimieren, sind die Aufnahmeelemente 5a, 5b in vorteilhafter
Weise selbstzentrierend ausgebildet.
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Die 4 und 5 zeigen
insofern einen realistischeren Zustand, bei dem aufgrund verschiedenster
Toleranzen das Dach 4 bzw. Dachpaket nicht mittig zur besagten
Fahrzeugmittelachse 8 auf den Aufnahmeelementen 5a, 5b zum
liegen kommt.
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Das
Dach 4 bzw. Dachpaket wird beim ersten Ablegen, beispielsweise
während
der Endmontage, die Aufnahmeelemente 5a, 5b unterschiedlich stark
belasten und ist infolge der Keilwirkung ferner bestrebt, gem. 4 das
Aufnahmeelement 5b deutlich stärker nach außen zu drücken als
das Aufnahmeelement 5a.
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Insofern
sind die Aufnahmeelemente 5a, 5b, wie in 6 näher gezeigt,
jeweils derart ausgebildet, dass dieselben infolge des Ablegens
des Daches 4 in Grenzen ein Ausweichen nach außen gestatten.
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Hierbei
rastet das jeweilige Aufnahmeelement 5a, 5b als
Verschiebeteil auf einem starr mit der Kraftfahrzeugkarosserie 3 verbundenen
oder durch dieselbe ausgebildeten Tragelement 9.
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Die
Kraft zur Überwindung
der Rastpunkte und damit der davon abhängige Verschiebeweg kann über die
Geometrie und das Material der Aufnahmeelemente 5a, 5b eingestellt
werden. Dieses sei hier durch ein Federsymbol 10 einer
real nicht existenten Feder angedeutet. Eine stärkere „Feder" (härteres Material,
größere Biegesteifigkeit)
bedingt eine größere Kraft,
um das jeweilige Aufnahmeelement 5a, 5b gem. 6 nach
rechts über
die Rasten 11 zu verschieben.
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Um
auf 4 zurückzukommen,
wird beim Ablegen des Daches 4 zunächst das Aufnahmeelement 5b mit
einer größeren Kraft
beaufschlagt als das Aufnahmeelement 5a und derart weit
nach außen
verschoben, bis ein Gleichgewichtszustand zwischen den „Rastkräften" der beiden Aufnahmeelemente 5a, 5b und
dem Dach 4 bzw. dem Dachpaket erreicht ist.
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Dieser
Zustand ist in 5 gezeigt, in welchem das Dach 4 auf
den Aufnahmeelementen 5a, 5b aufliegt und das
Aufnahmeelement 5b im Verhältnis weiter nach außen verschoben
ist als das Aufnahmeelement 5a.
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Nach
Erreichen dieses jeweils selbsttätig beim
Ablegen des Daches 4 eingestellten Rastpunktes respektive
der selbstzentrierten Position, werden die Aufnahmeelemente 5a, 5b festgelegt,
beispielsweise vermittels einer nicht näher gezeigten Verschraubung
fest mit der Kraftfahrzeugkarosserie 3 verschraubt. Zentriert
bedeutet hier jedoch nicht, dass das Dach 4 bzw. Dachpaket
zum Kraftfahrzeug 1 zentriert ist, sondern das Dach 4/Dachpaket
zentrisch zwischen den Aufnahmeelementen 5a, 5b abgestützt und
damit eine gleichmäßige Kraftabstützung aufweist
und nicht verspannt ist.
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Als
vorteilhaft ist weiter herauszustellen, dass herkömmlich verwendete
Lehren o. ä.
zur exakten Ausrichtung der Aufnahmeelemente 5a, 5b entbehrlich
sind, da allein das Dach 4 die exakte und gewollte Position
der Aufnahmeelemente 5a, 5b beim ersten Ablegen
vorgibt. Lediglich ein Verschrauben ist erforderlich. Das Einstellen,
Nachstellen und Prüfen,
welches sonst z. B. durch Ablesen an Vorrichtungen praktiziert wird,
entfällt
demgemäß. Eine
Verschraubung der Aufnahmeelemente 5a, 5b bei
abgelegtem Dach 4 durch etwaige Zugangsmöglichkeiten hindurch
gewährleistet
zusätzlich,
dass auch ein irrtümliches
Verstellen vermieden ist.
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Um
während
des Betriebes des Kraftfahrzeugs auch eine etwaige Relativbewegung
zwischen dem abgelegten Dach 4 und den Aufnahmeelementen 5a, 5b in
Fahrzeughochrichtung und demgemäß Schwingungen
und Klappergeräusche
zu vermeiden, ist das Dach 4 bzw. Dachpaket bei geschlossener Heckklappe
in besagter Fahrzeughochrichtung mit einer bestimmten Vorspannung
gehalten (nicht näher gezeigt).
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Die
besagte Vorspannung wird zweckmäßigerweise
vermittels eines oder mehrerer eine etwaige Beabstandung zwischen
der geschlossenen Heckklappe und dem abgelegten Dach 4 ausgleichender
Ausgleichselemente 12 bewerkstelligt.
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Ein
solches Ausgleichselement 12 ist in 6 schematisch
dargestellt und beispielsweise plattenförmig ausgebildet sowie mit
der jeweiligen Berührungsfläche 6 der
Aufnahmeelemente 5a, 5b verklebt.
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Die
Erfindung beschränkt
sich jedoch nicht auf diese Ausführungsform,
sondern gestattet es auch, dass ein oder mehrere Ausgleichselemente 12 an
der Innenkontur der Heckklappe und/oder auch am Dach 4 festgelegt
sind. In umfangreichen Versuchen hat sich dabei ein Ausgleichselement 12 aus
einem Elastomer oder aus einem abriebfesten Kunststoff, wie einem
Polyamid o. a., oder aus einer Kombination aus beiden vorgenannten
Werkstoffen bewährt.
Sicherlich ist es auch denkbar, als Ausgleichselemente 12 an
sich bekannte Federelemente, wie beispielsweise Blatt- oder Schraubenfedern,
zu verwenden, welche demgemäß durch
die Erfindung ebenfalls mit erfasst sind (nicht näher gezeigt).
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Ebenso
kann es sich auch als zweckmäßig erweisen,
wenn ein Ausgleichselement 12 gleichzeitig die oben beschriebene
Dämpfungseinlage
bildet.
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Kofferraumwanne
- 3
- Kraftfahrzeugkarosserie
- 4
- Dach
- 4a–c
- Dachsegmente
- 5a,
b
- Aufnahmeelemente
- 6
- Berührungsflächen (Aufnahmeelemente 5a,
b)
- 7
- Berührungsflächen (Dachsegment 4a)
- 8
- Fahrzeugmittelachse
- 9
- Tragelement
- 10
- Federsymbol
- 11
- Rasten
- 12
- Ausgleichselement