DE102006001057A1

DE102006001057A1 - Fahrzeug mit einfahrbarem Heckfenster

Info

Publication number: DE102006001057A1
Application number: DE200610001057
Authority: DE
Inventors: Marten Wittorf
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-01-07
Filing date: 2006-01-07
Publication date: 2007-07-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Heckfenster (3), dessen Heckfensterscheibe (4) um eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtete und im oberen Heckfensterbereich angeordnete Achse (5) schwenkbar gelagert ist. Die Heckfensterscheibe ist im geöffneten Zustand in das Fahrzeuginnere (11) einfahrbar. Weiterhin besitzt das Fahrzeug eine der Heckfensterscheibe zugeordnete Führung (7, 10) am Dachhimmel (8).

Description

Die Erfindung betrifft Kraftfahrzeuge und hierbei Personenkraftfahrzeuge mit einer Heckklappe, beispielsweise Kombis.
In den meisten Fällen ist die Heckfensterscheibe, nachfolgend Heckscheibe genannt, eines Pkws fest in die Heckfensteröffnung eingebaut. Vereinzelt gibt es so genannte „lift-glass"-Lösungen, bei denen die in einer Heckklappe eingelassene Heckscheibe um eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtete Achse schwenkbar gelagert ist. Bekannt sind ferner so genannte „drop-glass"-Lösungen, bei denen sich die Heckscheibe elektrisch in der Heckklappe nach unten versenken lässt.

Es ist eine Aufgabe einer Ausführungsform der Erfindung, ein Kraftfahrzeug mit einem Heckfenster bereitzustellen, bei dem mit einfachen Mitteln das Heckfenster geöffnet und bei geöffnetem Heckfenster komfortabel gefahren werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen werden durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche wiedergegeben.

Eine erste Ausführungsform bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug, beispielsweise einen Pkw mit einer Heckklappe, mit einem Heckfenster, bei dem die Heckscheibe um eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtete und im oberen Heckfensterbereich angeordnete Achse schwenkbar gelagert ist. Die Heckscheibe ist im geöffneten Zustand in das Fahrzeuginnere einfahrbar bzw. einschiebbar, z.B. auch vollständig, und kann mit einer ihr zugeordneten Führung am Dachhimmel geparkt werden.

Bei dieser Ausführungsform schließt sich an den Schwenkvorgang, bei dem die Heckscheibe nach hinten und oben verbracht wird, eine weitgehend nach vorne in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Bewegung an. Bei dieser bewegt sich die Heckscheibe in das Fahrzeuginnere hinein und erreicht dort eine Parkposition. Dieses Hineinbewegen erfolgt durch die Führung am Dachhimmel kontrolliert und ohne seitliches Verkanten der Heckscheibe. Die Parkposition wird in den meisten Fällen so gewählt werden, dass sich dann die Heckscheibe vollständig im Fahrzeuginneren befindet.

Bei der genannten Ausführungsform verschwindet im Fahrbetrieb die Heckscheibe aus dem Luftstrom im Heckklappenbereich, was wegen des unveränderten Luftwiderstands einen ungeschmälerten Fahrkomfort zur Folge hat und leises Fahren ermöglicht. Es ist ein Fahren bei offenem Heckfenster möglich, ohne dass eine Heckscheibenaufhängung durch den Luftstrom mechanisch stark beansprucht wäre. Das Parken der Heckscheibe im Fahrzeuginneren ist konstruktiv einfach und preiswert im Vergleich zu den vorgenannten drop-glas-Lösungen und ermöglicht eine hohe Designfreiheit bei der Glasflächengestaltung.

Eine Ausführungsform des Kraftfahrzeugs sieht ferner zwei um die besagte Achse drehbaren Gleitführungen für die linke und rechte Kante der Heckscheibe vor. Die Gleitführungen ermöglichen das kontrollierte Einfahren der Heckscheibe in das Fahrzeuginnere und ermöglichen gleichzeitig durch ihre Drehbarkeit das Hochschwenken der Heckscheibe. Die Gleitführung kann hierbei ein Bauteil mit einer Nut sein, durch die die Kante der Heckscheibe hindurchgleitet.

Eine Ausgestaltung des Kraftfahrzeugs besteht darin, die Gleitführungen abstandsvariabel anzuordnen, um eine Heckscheibe nicht konstanter Breite gleitend führen zu können. Der variable Abstand der beiden Gleitführungen kann zum Beispiel durch eine Federung realisiert werden, mit der die Führung, z.B. mit der oben genannten Nut, gegen die seitlichen Heckscheibenkanten gedrückt wird.

In einer Ausführungsform ist die Führung am Dachhimmel eine parallel zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Linearführung. Die Linearführung bedingt eine exakte Ausrichtung der Heckscheibe beim Einfahren in das Fahrzeuginnere. Durch die Befestigung am Dachhimmel ist es möglich, durch ein zusätzliches optionales Hochschwenken der Heckscheibe nach deren kompletten Einfahren in das Fahrzeuginnere die Kopffreiheit zu maximieren.

In einer Ausführungsform ist die Linearführung bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung mittig angeordnet. Dadurch wird in den meisten Fällen die Kopffreiheit für die Fahrzeuginsassen nicht spürbar eingeschränkt, weil in den meisten Fällen in der Mitte keine Mitfahrer oder Kinder sitzen. Die Linearführung kann eine Rinne oder eine Schiene sein.

In einer weiteren Ausführungsform des Fahrzeugs ist die Heckscheibe randseitig links und rechts mit einem Wellenprofil versehen und sind den Wellenprofilen, z.B. aus Kunststoff gefertigt, zwei gekoppelte Zahnräder zuge ordnet. Die Wellenprofile können auf den Heckscheiben ober- und/oder -unterseite vorhanden sein. Durch die gekoppelten Zahnräder, z.B. starr gekoppelten Zahnräder, wird beidseitig ein Heckscheibenvorschub um dieselbe Strecke, mit der gleichen Geschwindigkeit und den gleichen Zahnradwinkeltoleranzen ermöglicht. Diese Wahl verhindert ein Verkanten der Heckscheibe beim Hineinschieben in das Fahrzeuginnere.

In einer weiteren Ausführungsform des Fahrzeugs sind die Zahnräder abstandsvariabel zueinander angeordnet. Wie bei den Gleitführungen ermöglicht diese Ausbildung das Einfahren einer Heckscheibe mit nicht konstanter Breite bzw. nicht konstanter Erstreckung senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung.

Die Kopplung zwischen den beiden Zahnrädern kann unterschiedlich gewählt werden. So kann eine starre Kopplung gewählt werden, zum Beispiel in der Form einer Koppelstange. Diese wird in der Regel zylindersymmetrisch und torsionssteif gewählt sein. Eine andere Möglichkeit besteht besteht in der Wahl einer biegsamen Welle bzw. einer Flexwelle. Die Flexwelle ist torsionssteif und bedingt eine geringe Winkelabweichung der beiden zahnräder, sodass ein Verkanten der Heckscheibe effizient verhindert wird.

In einer weiteren Ausführungsform ist für die Zahnräder ein Elektroantrieb vorgesehen um ein automatisches Öffnen und Schließen des Heckfensters per Knopfdruck zu ermöglichen.

Eine Ausführungsform des Kraftfahrzeugs sieht ferner vor, dass die Gleitführung heckklappenseitig und die Zahnräder karosserieseitig gelagert sind, wobei die Heckscheibe so weit in das Fahrzeuginnere einfahrbar bzw. hineinschiebbar ist, dass es die Gleitführung verlässt. Dann ist die Heckscheibe nur noch karosserieseitig gelagert und lässt sich bei geöffnetem Heckfenster die Heckklappe separat öffnen.

Weitere Merkmale und Vorteile der beanspruchten Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erkennbar, die nachfolgend als nicht beschränkende Beispiele angegeben sind. Hierbei soll die Benutzung von Bezugszeichen in den Figuren nicht dahingehend verstanden werden, dass die Bezugszeichen den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung einschränken sollen. Es zeigt
1a...1e ein Fahrzeug mit verschiedenen Stellungen seiner Heckklappe,
2a, 2b das geführte Einschieben der Heckscheibe in das Fahrzeuginnere,
3a...3c eine Führung der Heckscheibe am Dachhimmel,
4 eine Heckscheibe mit beidseitigem Wellenprofil,
5 eine Detailansicht des Wellenprofils mit darauf bewegter Koppelstange,
6 eine Flexwelle,
7 eine Gleitführung für die Heckscheibe,
8 in einer Seitenansicht das Einschieben der Heckscheibe.
Die 1a bis 1e zeigen in einer perspektivischen Seitenansicht ein Fahrzeug in verschiedenen Betriebsstellungen. Das Fahrzeug 1, beispielsweise ein Kombi, besitzt eine Heckklappe 2 mit einem Heckfenster 3. Zum Heckfenster 3 gehört eine Heckscheibe 4. In 1a ist die Heckklappe 2 um eine Drehachse 5 nach oben geschwenkt, zum Beispiel mit einem Scharnier (nicht gezeigt), so dass das Fahrzeuginnere 11 zugänglich ist. Das Heckfenster 3 ist geschlossen.
1b zeigt dasselbe Fahrzeug 1 mit geschlossener Heckklappe 2 und nach oben geöffneter Heckscheibe 4.
1c zeigt das Fahrzeug der 1b mit dem Unterschied, dass nun die Heckscheibe 4 vollständig in das Fahrzeug 1 eingefahren ist. Die Heckklappe 2 ist wei- terhin geschlossen.
1d zeigt das Fahrzeug 1 mit geöffneter Heckklappe 2, offenem Heckfenster 3 und in das Fahrzeuginnere eingefahrener Heckscheibe 4.
Die 2a und 2b zeigen, wie die Führung am Dachhimmel das Hereinschieben der Heckscheibe in den Fahrzeuginnere unterstützt. 2a zeigt hierbei eine Heckscheibe 4, die sich beim Hochschwenken um die Drehachse 5 mit ihrem knopfartigem Element 6 in das Innere einer Führungsschiene 7 einfädelt. Die Führungsschiene 7 ist am Dachhimmel befestigt. Die Konturwahl bei der Führungsschiene 7 und bei dem Element 6 ist frei wählbar Nach dem Einfädeln wird die Heckscheibe 4 in das Fahr zeuginnere verschoben, was in 2b mit dem Pfeil angedeutet ist.
3a zeigt die am Dachhimmel 8 befestigte Führungsschiene 7 im Detail. Die Führungsschiene 7 besitzt einen inneren, T-förmigen Raumbereich 9, in dem das in 3b gezeigte knopfartige Element 6 einfädeln und in Längsrichtung mit der Heckscheibe 4 verschoben werden kann. Bei einem runder gestalteten Element 6 kann auch die in 3c gezeigte Führungsrinne 10 benutzt werden.
4 zeigt eine Heckscheibe 4, die links und rechts zwei Wellenprofile 12 besitzt, die beispielsweise aus Kunststoff gefertigt sein können. Die Wellenprofile 12 sind auf der Oberseite der Scheibe 4, können aber zusätzlich auch auf der Unterseite vorliegen.
Die 5 zeigt die Benutzung der Heckscheibe 4 mit den beiden Wellenprofilen 12. Eine an der Fahrzeugkarosserie, z.B. an der C-Säule, befestigte Koppelstange 14 mit zwei endseitigen Zahnrädern 13 greift mit seinen Zahnrädern 13 beim Einschieben der Scheibe 4 in das Fahrzeuginnere in die Vertiefungen des Wellenprofils 12 ein, vgl. hierzu auch die Detailansicht links unten in 5. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Scheibe 5 links und rechts um dieselbe Strecke und mit gleicher Geschwindigkeit hineingeschoben wird. Auch der Drehwinkel der Koppelstange 14 relativ zu den Wellenprofilen 12 ist gleich. Insgesamt ergibt sich damit eine Scheibeneinführung ohne ein Verkanten derselben.
Die 6 zeigt als Alternative zur Koppelstange 14 der 5 eine biegsame Welle bzw. Flexwelle 15. Diese ist torsionssteif und zeigt bei einem Einfahren der Scheibe 4 in das Fahrzeuginnere eine nur geringe Abweichung der beiden im letzten Absatz genannten Drehwin kel. Auch hierdurch kann ein Verkanten der Scheibe effizient verhindert werden. Dies ermöglicht es auch, die gekoppelten Zahnräder 13 mit einem Elektromotor, der zum Beispiel vom Bedienfeld des Fahrers aus betätigt werden kann, anzutreiben.
Die 7 zeigt ein um die Drehachse 5 drehbares Führungselement 17. Dieses ist an der Heckklappe 2 befestigt und ermöglicht die kontrollierte Führung der Scheibe 4 während deren Schwenkbewegung. Die Scheibe 4 gleitet hierbei im Bereich ihrer Kante 18 in der Nut 19 des Führungselements 17.
Die 8 zeigt das Zusammenspiel der in den 4 bis 7 gezeigten Komponenten in einer Seitenansicht. Die Heckscheibe 4 befindet sich zunächst in der gezeichneten Stellung mit ihrer linken und rechten Kante in der Nut 19 der beiden Gleitführungselemente 17. Wird die Scheibe 4 in Richtung des Pfeils P1 geschwenkt, so kommt sie in die gezeichnete waagrechte Stellung 4' und greift an ihrem oberen Ende mit ihren Wellenprofilen 12 in die Verzahnung der Zahnräder 13 ein. Dieses Hochschwenken kann zum Beispiel mit einer Gasdruckfeder erfolgen. Anschließend wird die Scheibe in eine Position 4'' verbracht, beispielsweise mit einem Elektroantrieb 16.

01: Fahrzeug
02: Heckklappe
03: Heckfenster
04: Heckscheibe
04': Heckscheibe
04'': Heckscheibe
05: Drehachse
06: Element
07: Führungsschiene
08: Dachhimmel
09: Raumbereich
10: Führungsrinne
11: Fahrzeuginneres
12: Wellenprofil
13: Zahnrad
14: Koppelstange
15: Flexwelle.
16: Elektroantrieb
17: Gleitführung
18: Kante
19: Nut
P1: Pfeil
P2: Pfeil

Claims

Kraftfahrzeug mit einem Heckfenster (3), dessen Heckfensterscheibe (4) a) um eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtete und im oberen Heckfensterbereich angeordnete Achse (5) schwenkbar gelagert und b) im geöffneten Zustand in das Fahrzeuginnere (11) einfahrbar ist, und mit einer der Heckfensterscheibe zugeordneten Führung (7, 10) am Dachhimmel (8).
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, mit zwei um die Achse drehbaren Gleitführungen (17) für die linke und rechte Kante (18) der Heckfensterscheibe.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Gleitführungen abstandsvariabel zueinander angeordnet sind.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Führung am Dachhimmel eine parallel zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Linearführung ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Linearführung bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung mittig angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Linearführung eine Rinne (10) oder Schiene (7) ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Heckfensterscheibe randseitig links und rechts mit einem Wellenprofil (12) versehen ist, und bei dem den Wellenprofilen zwei gekoppelte Zahnräder (13) zugeordnet sind.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Zahnräder abstandsvariabel zueinander angeordnet sind.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die beiden Zahnräder die Enden einer Koppelstange (14) bilden.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die beiden Zahnräder die Enden einer Flexwelle (15) bilden.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem für die Zahnräder ein Elektroantrieb (16) vorgesehen ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Gleitführung heckklappenseitig und die Zahnräder karosserieseitig gelagert sind, und die Heckfensterscheibe so weit in das Fahrzeuginnere einfahrbar ist dass es die Gleitführung verlässt.