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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Personenkraftwagen mit einem
Fahrgastraum, wobei der Personenkraftwagen eine linke Dachreling
und eine rechte Dachreling als oberen Abschluss einer jeweiligen
Karosserieseitenstruktur umfasst, und zwischen der linken und rechten
Dachreling ein ausfahrbares Dachelement ausgebildet ist.
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Allgemein
bekannt sind Kraftfahrzeuge, welche ausfahrbare Dachelemente aufweisen,
um den Zweck eines vergrößerbaren
Fahrgastraumes zu erfüllen.
Dabei ist ein vergrößerter Fahrgastraum
gefordert, wenn das Fahrzeug parkt, so dass sich Personen, die sich
im Fahrgastraum aufhalten, freier bewegen können oder sogar im Fahrzeug
aufrecht stehen können.
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Diese
Kraftfahrzeuge werden als sogenannte Kleinbusse bezeichnet, die
nicht von den hier interessierenden Personenkraftwagen abgeleitet
sind und generell mit Campingausrüstungen versehen sind.
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Aus
der Offenlegungsschrift
DE
103 02 749 A1 ist ein Hubdach für einen gattungsgemäßen Personenkraftwagen
bekannt, welches eine Dachöffnung
aufweist, die von einem festen Dachteil überdeckt ist, stelllage anhebbar
ist. Dabei erstreckt sich das Dachelement in Fahrzeuglängsrichtung
etwa von einem vorderen Windlauf über der vorderen Windschutzscheibe
zumindest bis zu den etwa vertikal gestellten, nach oben verlängerten
Anlagenflächen
der Rückenlehnen
von Rücksitzen.
Das Dach ist zum Ausstellen von einer Verschlussposition in eine Öffnungsposition
um ein im Bereich des Windlaufs im vorderen Bereich oberhalb der
Windschutzscheibe angeordneten Gelenk schwenkbar, so dass zwar für Passagiere
im Fond des Fahrzeugs eine größere Kopffreiheit
geschaffen werden kann, es ist jedoch lediglich ein unwesentlicher
Raumgewinn im hinteren Bereich des Fahrzeugs erzielbar. Allein durch
die Schwenkung des Dachelementes um die vordere Achse im Bereich
der Windschutzscheibe entsteht keine nennenswerte Vergrößerung des
Fahrgastraumes. Damit konnte lediglich die hierin zu Grunde liegende
Aufgabe gelöst
werden, mehr Platz im Fahrzeug im Bereich der Rücksitze zu schaffen. Eine Gesamtvergrößerung des
Fahrgastraumes, welche sich auch bis über die Vordersitze erstreckt,
ist mittels bislang bekannter Hubdächer für Personenkraftwagen nicht
möglich.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Personenkraftwagen
mit einem Hubdach zu schaffen, mittels dessen eine verbesserte Vergrößerung des
Fahrgastraumes während
der Fahrt möglich
ist.
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Diese
Aufgabe wird ausgehend von einem Personenkraftwagen mit einem Hubdach
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen
gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die
Erfindung schließt
die technische Lehre ein, dass sich das Dachelement im Bereich zwischen der
linken und der rechten Dachreling über die Breite des Personenkraftwagens
erstreckt und mit einer Hubbewegung derart vertikal nach oben ausfahrbar ist,
dass dieses von einer horizontalen Verschlussposition in eine horizontale Öffnungsposition
gelangt, um den Gepäckstaubereich
des Fahrgastraums zu vergrößern.
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Wird
das Dach ausgehend von einer horizontalen Verschlussposition in
eine horizontale Öffnungsposition
verfahren, so führt
das Dachelement in vertikaler Richtung eine parallele Hubbewegung aus,
ohne in einem Gelenkpunkt zu schwenken. Durch die parallele Hubbewegung
vergrößert sich der
Fahrgastraum über
der gesamten Grundfläche des
Dachelementes, wobei die jeweilige horizontale Verschluss- bzw. Öffnungsposition
so zu verstehen ist, dass das Dach keine Neigungs-, Schwenk- oder Drehbewegung
ausführt,
sondern hebebühnenartig eine
Hubbewegung ausführt,
ohne sich in seiner horizontalen Lage zu ändern. Erst durch diese planparallele
Hubbewegung wird die Möglichkeit
geschaffen, eine effektive Vergrößerung des
Fahrgastraumes zu ermöglichen,
wobei sich die Vergrößerung des
Fahrgastraums nicht lediglich in einem größeren Kopfbereich übender Rückbank des
Fahrzeugs äußert, sondern
dass auch im vorderen Bereich des Hubdaches die gleiche Höhendifferenz
als hinzugewonnener Fahrgastraum nutzbar gemacht werden kann. Das Dach
erstreckt sich dabei von der linken Karosserieseitenstruktur bis
hin zur rechten Karosserieseitenstruktur, wobei die Dachreling den
oberen Abschluss der Karosserieseitenstrukturen bildet. Die Dachreling wird
durch die Dachstreben gebildet, welche auch aus Verstärkungsblechen
oder sonstigen kraftaufnehmenden Elementen, wie Verstärkungsblechen oder
dergleichen bestehen können.
Dabei erstreckt sich die Dachreling auch zwischen den Karosserieseitenstrukturen
im Bereich der D-Säule
von der linken zur rechten Fahrzeugseite, so dass in diesem Bereich
beispielsweise eine Heckklappe angebracht sein kann. Jedenfalls
beschreibt die Dachreling einen oberen Versteifungsrahmen des Personenkraftwagens,
welcher nach Entfernen der Karosserieaußenhaut übrig bliebe. Aufgrund der Ausbildung
des Dachelementes etwa über
die gesamte Fahrzeugbreite kann ein Maximum an Zugewinn für den Fahrgastraum
bei einer Ausfahrbewegung des Dachelementes erreicht werden.
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Eine
vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, das die Karosseriestruktur wenigstens eine
A-Säule, eine
B-Säule,
eine C-Säule und/oder
eine D-Säule
aufweist, und sich das Dachelement in Längsrichtung des Personenkraftwagens zumindest
von der B-Säule
bis zur D-Säule erstreckt. Durch
die Erstreckung des Dachelementes in Fahrzeuglängsrichtung, welches über der
gesamten Länge
eine gleichförmigen
Hub ausführen
kann, kann der Zugewinn an Raum im Fahrgastraum maximiert werden.
Da erfindungsgemäß das hubfähige Dachelement über der
B-Säule
beginnt, ist bereits über
den Vordersitzen eine Vergrößerung des
Fahrgastraums oberhalb der Kopflinie erzielbar.
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Vorteilhafterweise
ist der obere Heckbereich des Kraftfahrzeugs durch eine Heckklappe
begrenzt, wobei das Dachelement in der Verschlussposition an den
oberen Bereich der Heckklappe angrenzt und gemeinsam mit dieser
den Abschluss der Fahrzeugaußenhaut
bildet. Die Formgebung des Dachelementes ist dabei so beschaffen,
das dieses in der Verschlussposition mit der Oberkante der Heckklappe
abschließt
und einen fließenden Übergang
der Karosserieaußenhaut
bildet. Zugleich schließt
das Dachelement mit den hinteren Türen des Personenkraftwagens
unter Berücksichtigung
eines entsprechenden Spaltmaßes
ab, wohingegen im Bereich einer hinteren Seitenscheibe, die zwischen
der C-Säule
und der D-Säule
eingebracht ist, das Dachelement einen schräg nach unten gerichteten Seitenbereich aufweist,
welcher tiefer nach unten gezogen ist, als über den hinteren Türen des
Personenkraftwagens. Ins gesamt ist also das Dachelement an die Kontur des
Kraftfahrzeugs im Bereich der Dachreling, d.h. im Bereich der oberen
Karosserieseitenstruktur sowie im Heckbereich angepasst. Das Dachelement
kann dabei ein Stahlblech umfassen, oder aus einem Verbundwerkstoff,
wie beispielsweise ein Glasfaser- oder Kohlenfasermaterial, gebildet
sein. Ferner ist die Möglichkeit
gegeben, dass das Dach eine mehrkomponentigen Aufbau aufweist, so
dass das Dachelement beispielsweise unterseitig ein Himmelelement
aufweist, und in diesem Himmelelement fahrgastraumseitig ebenfalls
Beleuchtungseinrichtungen und dergleichen angeordnet sein können.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass sich zwischen der linken
und der rechten Dachreling in Fahrtrichtung vor dem Dachelement
ein vorderer Querteil erstreckt, und zwischen dem vorderen Querteil
und dem Dachelement ein Spoilerelement angeordnet ist. Dieses Spoilerelement
ist mit dem vorderen Querteil und/oder dem Dachelement gelenkig
verbunden, wobei das Spoilerelement durch die Hubbewegung des Dachelementes
von der Verschlussposition in die Öffnungsposition durch eine
Schwenkbewegung mit verfährt.
Das Spoilerelement übernimmt
die Funktion eines Windabweisers bzw. eines aerodynamischen Mittels,
da das Dachelement während
der Fahrt des Personenkraftwagens in die jeweilige Position überführbar ist
oder das Fahrzeug zumindest in der Öffnungsposition des Dachelementes
in Betrieb nehmbar ist. Im ausgefahrenen Zustand des Dachelementes
entsteht zwischen der Dachreling und dem Dachelement ein sich in
der Vertikalen erstreckender Öffnungsbereich,
welcher im Betrieb des Fahrzeugs dem Fahrtwind ausgesetzt ist. Daher
ist es erforderlich, im vorderen Bereich des Dachelementes in Richtung
der Windschutzscheibe ein Spoilerelement vorzusehen, welches im
geschlossenen Zustand des Dachelementes in die Dachebene des Personenkraftwa gens
integriert ist und im geöffneten
Zustand des Dachelementes schräg
nach oben schwenkt. Daher ist eine gelenkige Verbindung zwischen
dem Spoilerelement und dem vorderen Querteil sowie dem Spoilerelement
und dem Dachelement erforderlich. Zur Ausübung einer entsprechenden Kinematik kann
die gelenkige Verbindung zwischen dem Spoilerelement und dem vorderen
Querteil bzw. dem restlichen Dach des Personenkraftwagens im vorderen Bereich
des Dachelementes eine Linearführung
umfassen, so dass die gelenkige Verbindung beim Hub des Dachelementes
nachgeführt
werden kann. Ist nunmehr das Dachelement in eine Öffnungsposition gebracht,
so kann unter dem hochgeschwenktem Spoilerelement ein zusätzlicher
Raum von beispielsweise 14 Litern geschaffen werden, wohingegen
der unter dem Dachelement selbst geschaffene Raum ca. 200 Liter
umfassen kann. Damit mittels eines ausgefahrenen Dachelementes der
gewonnene zusätzliche
Raum im Fahrgastraum auch für
den Transport von großen
Personen oder Gegenständen
nutzbar gemacht werden kann, ist der Personenkraftwagen auch mit
einem Dachelement in der Öffnungsposition fahrbereit.
Dazu kann sogar das Dachelement während der Fahrt des Personenkraftwagens
die jeweilige Position wechseln, d.h. von der Öffnungsposition in die Verschlussposition
gebracht werden, bzw. in entgegengesetzter Richtung verfahren werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen
ist, dass wenigstens zwischen dem Dachelement und der linken und
rechten Dachreling und oder im Bereich der Heckklappe eins Schutzvorrichtung,
umfassend eine planen- und/oder textilartige Struktur, vorgesehen
ist. Diese Schutzvorrichtung kann ähnlich einer LKW-Plane ausgebildet
sein, und wasserabdichtend zwischen dem Dachelement und der Dachreling
befestigt sein. Befindet sich nun das Dachelement in der Öffnungsposition,
so wird die Schutzvorrichtung zwi schen dem Dachelement und der Dachreling
aufgespannt und bildet eine seitliche bzw. umlaufende Wandung. Befindet
sich hingegen das Dachelement in der Verschlussposition, so faltet
sich die Schutzvorrichtung in einen dafür vorgesehenen Raum zusammen,
wobei die Schutzvorrichtung somit weder von der Seite des Fahrgastraumes
noch von der Außenseite
des Personenkraftwagens sichtbar ist. Die Schutzvorrichtung bietet
sowohl vor Feuchtigkeit bzw. Nässe
als auch vor dem Fahrtwind entsprechenden Schutz, so dass weder
die Feuchtigkeit noch der Fahrtwind in den Fahrgastraum gelangen kann.
Zusätzlich
kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Dachelement und der Dachreling
weitere Dichtmittel vorgesehen sind, welche das Dachelement in der
Verschlussposition abdichten.
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Gemäß eines
weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiels
der Erfindung ist vorgesehen, dass der Hub des Dachelementes von
der Verschlussposition bis in die Öffnungsposition einem vertikalen
Weg von 50 mm bis 400 mm, vorzugsweise von 100 mm bis 300 mm und
besonders bevorzugt von 200 mm entspricht. Zur Ausführung der
Hubbewegung ist das Dachelement mittels einer Hubvorrichtung vertikal verfahrbar,
wobei die Hubvorrichtung zwischen dem Dachelement und der Dachreling
angeordnet und elektrisch betreibbar ist und das Dachelement über dem
gesamten Hub in der Horizontalen verfährt. Die Hubvorrichtung umfasst
einen elektrischen Antrieb sowie eine Mechanik, die mit dem elektrischen
Antrieb in Verbindung steht. Die Mechanik kann beispielsweise ein
Spindel-Mutter-System umfassen oder auf sonstige Weise eine Linearbewegung
in vertikaler Richtung erzeugen. Gemäß des Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung ist eine kniehebelartige Mechanik an den jeweiligen Eckpunkten des
viereckigen Daches vorgesehen, welche eine jeweils gleiche vertikale
Hubbewegung ermöglichen. Wird
der jeweilige elektrische Antrieb in Betrieb genommen, so verfahren
die Kniehebel unter Bildung einer entsprechenden Winkelposition,
um den Hub von beispielsweise 200 mm zu durchfahren. Beim Einfahren
des Dachelementes von der Öffnungsposition
in die Verschlussposition genügt
eine Umkehr der Drehrichtung des elektrischen Antriebes, wobei das
Spindel-Mutter-System
selbsthemmend ausgeführt
sein kann, so dass nur optional eine Verriegelung mittels entsprechenden
Verriegelungselementen notwendig ist.
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Weitere
die Erfindung verbessernde Maßnahmen
sind in den Unteransprüchen
angegeben oder werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der
Erfindung anhand der Figuren näher
dargestellt. Es zeigt:
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1a eine
erste perspektivische Ansicht eines Personenkraftwagens mit einem
erfindungsgemäßen Dachelement
in einer Öffnungsposition;
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1b eine
zweite perspektivische Ansicht des Dachelementes eines Personenkraftwagens
gemäß 1a;
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Personenkraftwagens mit einem Spoilerelement
sowie einer Hubvorrichtung zur Betätigung des erfindungsgemäßen Dachelementes;
und
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Personenkraftwagens mit einem geschlossenen Dachelement
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Der
in den 1a und 1b gezeigte
Personenkraftwagen 1 ist in der 1a in einer vorderseitigen
perspektivischen Ansicht und in 1b in
einer rückseitigen
perspektivischen Ansicht gezeigt. Der Personenkraftwagen 1 ist
seitlich durch sogenannte Karosserieseitenstrukturen begrenzt, welche
im oberen abschließenden
Bereich in der Höhe
der Kopflinie des Personenkraftwagens aus einer linken und rechten
Dachreling 11a und 11b bestehen bzw. diese bilden.
In Abhängigkeit
vom Modell des Personenkraftwagens 1 und der Anzahl der
Türen ist
die Erstreckung der Dachreling 11a und 11b in
Fahrtrichtung vorderseitig von einer A-Säule 12 begrenzt und
verläuft über eine
B-Säule 13 und
eine C-Säule 14 bis
zu einer die Dachreling 11a und 11b heckseitig
begrenzenden D-Säule 15.
Zwischen der linken und rechten Dachreling 11a und 11b ist
ein erfindungsgemäßes Dachelement 16 oberseitig
auf den Personenkraftwagen 1 aufgebracht, welches in vertikaler
Richtung verfahren kann. Die Größe des Dachelementes 16 ist so
beschaffen, dass dieses etwa in Höhe der B-Säule 13 beginnt und
sich bis zu einer Heckklappe 17 erstreckt, und im geschlossenen
Zustand mit dieser bündig
abschließt,
um eine durchgehende Karosserieaußenhaut zu bilden. Vorderseitig,
d.h. in Fahrtrichtung geht das Dachelement 16 zunächst in
ein Spoilerelement 19 über,
wobei das Spoilerelement 19 gelenkig zwischen dem Dachelement 16 und
einem vorderen Querteil 18 des Fahrzeugdaches angeordnet
ist. In der Verschlussposition des Dachelementes 16 liegt
das Spoilerelement 19 ebenfalls in der Dachebene flach
auf. Fährt
nun das Dachelement 16 vertikal in eine horizontale Öffnungsposition nach
oben aus, so schwenkt das Spoilerelement 19 in eine geneigte
Position. In dieser geneigten Position kann das Spoilerelement 19 als
Windabweiser funktionieren, da das Dachelement 16 auch
im Betrieb des Personenkraftwagens 1 von der Verschlussposition
in die Öffnungsposition
ausgefahren werden kann, wobei dieses dem Fahrtwind ausgesetzt ist.
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Zwischen
dem Dachelement 16 sowie der Dachreling 11a bzw. 11b ist
eine Schutzvorrichtung 20 vorgesehen, welche eine planen-
und/oder textilartige Struktur aufweist. Die Schutzvorrichtung spannt
sich gemäß der Darstellung
in den 1a und 1b zwischen
dem Dachelement 16 und der Dachreling 11a und 11b sowie
der Heckklappe (17) auf, so dass sich das textil- oder
planenartige Material zu einer Planfläche spannt. Wird das Dachelement 16 jedoch
in die Verschlussposition eingefahren, so faltet sich die Schutzvorrichtung 20 derart
zusammen, das es in nicht sichtbarer Weise zwischen dem Dachelement 16 und
der Dachreling 11a, 11b verstaut wird. Das Material
der Schutzvorrichtung 20 kann dem eines Cabrioletverdecks
entsprechen, welches sich ebenfalls faltenartig in einen dafür vorgesehenen
Verdeckkasten verstauen lässt.
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2 zeigt
einen Personenkraftwagen 1 mit einer erfindungsgemäßen Anordnung
eines Dachelementes, wobei das Dachelement selbst zur Darstellung
der übrigen
Komponenten entfernt ist. In der 2 wird deutlich,
das der Personenkraftwagen 1 eine dachseitige Öffnung aufweist,
die den Fahrgastraum 10 freigibt. Somit bildet das Dachelement – hier nicht
dargestellt – den
dachseitigen Abschluss des Fahrgastraums 10. Die Öffnung im
Dach des Personenkraftwagens 1 reicht vorderseitig von
einem vorderen Querteil 18 bzw. einem Spoilerelement 19 bis zur
Heckklappe 17. Seitlich ist die Öffnung begrenzt durch die linke
und rechte Dachreling 11a und 11b. Anders gesagt
erstreckt sich in Fahrzeuglängsrichtung
die Öffnung
von etwa der B-Säule 13 über die C-Säule 14 bis
hin zur D-Säule 15,
wobei vorderseitig die Aussparung so beschaffen ist, das auch ein
Spoilerelement 19 in die Dachebene selbst versenkt werden
kann, und nur in einer ausgefahrenen Position des Dachelementes
unter einem Anstellwinkel geneigt ist, wie dies gemäß des Spoilerelementes 19 in der 2 gezeigt
ist. Zur Ausführung
der Hubbewegung des Dachelementes ist eine Hubvorrichtung 21 vorgesehen,
welche gemäß des Ausführungsbeispiels
in 2 kniehebelartige Elemente umfasst, welche beispielsweise
durch ein Spindel-Mutter-System angetrieben werden können. Somit
ist es möglich,
jeweils innerhalb der linken Dachreling 11a und der rechten
Dachreling 11b einen elektrischen Antrieb vorzusehen, welcher
beispielsweise eine Spindel antreibt. Das Spoilerelement 19 ist
innerhalb des vorderen Querteils 18 des Daches des Personenkraftwagens 1 in
einer gelenkigen Aufnahme angeordnet, wobei die gelenkige Aufnahme
in Fahrtrichtung des Personenkraftwagens 1 verfahren kann,
um eine entsprechende Kinematik zur Nachführung bei einer Ausfahrbewegung
des Dachelementes auszuführen.
Damit kann das Spoilerelement 19 innerhalb der Ebene des
normalen Daches in der horizontalen Verschlussposition des Dachelementes
ebenfalls versenkt werden, und durch eine entsprechende Bewegung
einen Neigungswinkel annehmen, in dem die gelenkige Verbindung des
Spoilerelementes 19 zum Dachelement in vertikaler Richtung
verfährt
und die gelenkige Verbindung des Spoilerelementes 19 mit
dem vorderen Querteil 18 eine horizontale Bewegung ausübt.
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3 zeigt
den Personenkraftwagen 1 mit einem erfindungsgemäßen Dachelement 16 in
einer verschlossenen Position. Zur Verdeutlichung der Größen- und
Längenverhältnisse
ist auch in dieser Darstellung die A-Säule 12,
die B-Säule 13,
die C-Säule 14 sowie
die D-Säule 15 bezeichnet,
wobei die D-Säule 15 mit
der Heckklappe 17 abschließt. Insbesondere zeigt die
Darstellung der 3 die Position des Spoilerelementes 19 in
der Verschlussposition des Dachelementes 16. Das Spoilerelement 19 liegt
ebenfalls plan in der Ebene des Daches zwischen dem vorderen Querteil 18 sowie
dem Dachelement 16 auf. Damit wird das Ziel erreicht, dass
der Personenkraftwagen 1 bei eingefahrenem Dachelement 16 keine
aero dynamischen Nachteile aufweist, und optisch im Wesentlichen
nicht von einem herkömmlichen
Personenkraftwagen 1 mit einem steifen bzw. festen und
damit nicht vertikal verfahrbaren Dach unterscheidbar ist.
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Die
Erfindung beschränkt
sich in ihrer Ausführung
nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel.
Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch
bei grundsätzlich
anders gearteten Ausführungen
Gebrauch macht.
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- 1
- Personenkraftwagen
- 10
- Fahrgastraum
- 11
- Dachreling
- 12
- A-Säule
- 13
- B-Säule
- 14
- C-Säule
- 15
- D-Säule
- 16
- Dachelement
- 17
- Heckklappe
- 18
- vorderer
Querteil
- 19
- Spoilerelement
- 20
- Schutzvorrichtung
- 21
- Hubvorrichtung