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Die
Erfindung betrifft eine Lagerungsanordnung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Aus
dem Stand der Technik gemäß 3 ist eine übliche Lagerungsanordnung 100 für Gleiter 101 eines
Schlittens 102 eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches
(nicht gezeigt) bekannt, bei der die Gleiter 101 in Führungskanälen 103 einer
Führungsschiene 104 in
einer Fahrzeuglängsrichtung
(X-Richtung) verschieblich gelagert sind. Die Führungskanäle 103 sind durch
eine erste Begrenzungswandung 105 und eine zweite Begrenzungswandung 106 in Fahrzeughochrichtung
(Z-Richtung) 107 begrenzt. Der Gleiter 101 besitzt
aus Federungs- und Toleranzausgleichsgründen einen weichen Kern 110 und eine
abriebfeste, gegenüber
dem weichen Kern 110 harte Ummantelung 111 oder
Kappe, mit der der Gleiter an Innenseiten der Begrenzungswandungen 105 und 106 gleitend
zusammenwirkt. Der Gleiter 101 ist auf Auslegern des Schlittens 102 aufgesteckt
oder aufgeklipst oder dergleichen befestigt. Bei einer derartigen
Lagerungsanordnung gemäß dem Stand
der Technik ist zwar ein federnder Toleranzausgleich durch den weichen
Kern 110 des Gleiters gewährleistet. Jedoch ist der weiche
Kern nicht ausreichend abriebfest. Deswegen muss aus Verschleißgründen die harte
Ummantelung 111 aufgebracht werden, um eine ausreichende
Abriebfestigkeit zu gewährleisten. Aus
diesem konstruktiven Aufbau ergibt sich ein Höhenmaß Z2, welches üblicherweise
im Bereich zwischen 6 mm und 8 mm liegt, manchmal sogar bis zu 10
mm beträgt.
Je nach konstruktiver Umgebung, insbesondere bei einem Schiebedach
der klassischen Bauausführung,
bei dem ein Schiebedachdeckel unterhalb einer hinteren Dachhaut
eines Fahrzeugdaches abgesenkt und unter diese verschoben wird,
ist der Bauraumbedarf in Z-Richtung,
also die Größe des Maßes Z2 von
entscheidender Bedeutung. Es ist ein großes Bedürfnis, diese Bauhöhe Z2 zu
reduzieren, ohne Einbußen
hinsichtlich der Verschleißbeständigkeit
der Gleiter oder den Federungs- oder Dämpfungskomfort der Deckellagerung des
Schiebedachdeckels bzgl. der Führungsschiene 104 hinzunehmen.
Außerdem
soll der Montageaufwand und insbesondere die Teileanzahl der für den Aufbau
der Lagerungsanordnung notwendigen Teile reduziert werden.
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Eine
anhand der
3 beschriebene Lagerungsanordnung
gemäß dem Stand
der Technik ist insbesondere auch aus der
DE 10 2004 033 544 B3 bekannt.
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Aus
der
DE 102 33 257
A1 ist eine Führungsanordnung
für Kraftfahrzeugschiebedächer bekannt, bei
der Führungsschuhe
in Führungsschienen
mittels spezieller Gleitelemente, die ein gedachtes Dreieck bilden,
gelagert sind. Der Führungsschuh
ist dabei im Wesentlichen U-förmig
ausgebildet, und kann eine federnde Ausbildung aufweisen, so dass
der Führungsschuh
spielfrei in der Führungsschiene
geführt ist.
Problematisch bei einer federnden Ausgestaltung von Führungsschuhen
ist deren gleichzeitige spielfreie Anbindung an Ausleger von Antriebsschlitten. Hier
muss eine Doppelpassung erfüllt
werden, welche aufgrund ihrer mechanischen Überbestimmtheit nur schwer
zu realisieren ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Lagerungsanordnung für einen
Gleiter in einem Führungskanal
einer Führungsschie ne,
insbesondere für ein öffnungsfähiges Fahrzeugdach
anzugeben, bei der die Bauhöhe
in Z-Richtung (Fahrzeughochrichtung) minimiert ist und eine spiel-
und/oder klapperfreie Lagerung von Gleitern in der Führungsschiene gewährleistet
ist. Gleichzeitig soll die Teileanzahl und somit die Montagekosten
für eine
derartige Lagerungsanordnung reduziert werden. Außerdem sollen die
Herstellungskosten der Führungsschiene
durch Verzicht auf enge Maßtoleranzen,
wie sie bei einschaligen harten Gleitern erforderlich sind, verringert werden.
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Diese
Aufgaben werden mit einer Lagerungsanordnung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhalfte Ausführungsformen
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Im
Kern zielt die Erfindung darauf ab, den Toleranzausgleich in Z-Richtung
nicht innerhalb des Bauteils des Gleiters durch einen Zwei-Komponenten-Aufbau
mit einem weichen Kern und einer harten Gleitschale zu lösen, sondern
den Toleranzausgleich in Z-Richtung für eine spielfreie Lagerung
des Gleiters in den Führungskanal
der Führungsschiene durch
eine federnde Ausgestaltung zumindest eines Teilbereichs einer Kanalbegrenzungswandung
zu bewerkstelligen. Hierdurch wird es ermöglicht, einen einkomponentigen
Gleiter zu verwenden, der einfach aus einem harten, abriebfesten
Kunststoff hergestellt werden kann. Der weiche, federnde Kern des
Gleiters kann vermieden werden. Hierdurch ist eine Teileanzahlreduzierung
erreicht.
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In
einer besonderen Ausführungsform
weist die Kanalbegrenzungswandung zusätzlich zu dem federnd beweglichen
Wandungsbereich einer Länge Y1,
einen zweiten biegestarr mit der Führungsschiene verbundenen Bereich
der Länge
Y2 auf, an dem sich der Gleiter in Z-Richtung starr abstützen kann. Dies
ist insbesondere für
eine ausreichende Festlegung des Schiebedachdeckels in Z-Richtung
im Unfallfalle oder beim sogenannten Aus bruchtest, bei dem versucht
wird, den Deckel in Z-Richtung nach oben herauszureißen, wichtig.
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Im Übergangsbereich
zwischen dem ersten federnden Wandungsbereich und dem zweiten starr angebundenen
Wandungsbereich der Führungskanalbegrenzungswandung
ist ein elastischer Bereich angeordnet, der beispielsweise durch
eine längslaufende
Rille oder eine anderweitige Wandstärkenverjüngung, wie z. B. eine längslaufende
Kerbe realisiert werden kann und gelenkig wirkt. Die Wandstärkenverjüngung, die
Kerbe oder die Rille kann beispielsweise zum Gleiter hin gewandt
sein, d. h. als in den Führungskanal
der Führungsschiene
weisend angeordnet sein. Hierdurch kann die Rille gleichzeitig auch
als Staub- oder Schmutzaufnahmerille dienen. Sofern diese aus konstruktiven
Gründen
nicht unbedingt notwendig ist, kann die Wandstärkenverjüngung, Kerbe oder Rille selbstverständlich auch
auf einer Außenseite
der Kanalbegrenzungswandung angeordnet sein.
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Als
vorteilhaft hat sich auch erwiesen, den federnden Begrenzungswandungsbereich
der Länge Y1
hinsichtlich der Wandstärke
dünner
auszubilden als den starr angebundenen Bereich.
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Zur
Sicherstellung der spielfreien Montierbarkeit der Gleiter im Führungskanal
ist der federnde Bereich um ein Maß ΔZ in Fahrzeughochrichtung oder
um einen Winkel α1
aus einer Nominallage verlagert angeordnet, um so eine federnde
Vorspannung zu erzeugen. Diese Auslenkung um ΔZ bzw. den Winkel α1 ist dabei
selbstverständlich
derart gewählt,
dass kein ungewolltes Klemmen der Gleiter im Führungskanal erfolgt.
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Als
besonders bevorzugtes Verhältnis
der Länge
Y2 des starr angebundenen Wandungsabschnittes zur Gesamtlänge der
Wandung (Y1 + Y2 + Y3) hat sich ein Bereich von 0,15 bis 0,5 als
optimal erwiesen. Sichergestellt werden muss mit diesem Verhältnis le diglich,
dass ein zuverlässiges
Abstützen
des Schiebedachdeckels in Z-Richtung beim Ausbruchstest oder Ausreißtest erfolgt.
Dementsprechend kann das Verhältnis
der Länge
Y1 des federnden Bereiches zur Gesamtlänge Y (Y = Y1 + Y2 + Y3) im
Bereich zwischen 0,3 und 0,75 liegen. Sofern sichergestellt ist,
dass der federnde Wandungsbereich ausreichend beweglich am starr
angebundenen Bereich festgelegt ist, können gegebenenfalls sogar noch
niedrigere Verhältnisse
von Y1 zu Y realisiert werden. Bei üblicherweise im Aluminiumstrangpressverfahren
hergestellten Führungsschienen
erscheint jedoch derzeit das Verhältnis von 0,3 eine gangbare Untergrenze.
Bei Kunststoffführungsschienen
kann dieses Verhältnis
gegebenenfalls noch unterschritten werden.
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Besonders
bewährt
hat sich, das Maß V1 größer zu wählen als
das Maß Y2,
um die Verlagerung α1
und ΔZ klein
zu halten und somit Spannungsspitzen, z. B. Biegespannungsspitzen
im Material zu vermeiden. Hierbei hat sich insbesondere bewährt, die
elastische Anbindung des federnden Bereichs an den starr angebundenen
Bereich über
ein Maß der Länge Y3 zu
bewerkstelligen, wobei das Verhältnis von
Y3 zu Y bevorzugt kleiner als 0,2 sein sollte.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert. Es
zeigen:
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1:
eine erfindungsgemäße Lagerungsanordnung
in einem Querschnitt durch eine Führungsschiene;
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2.
eine vergrößerte Darstellung
eines Details X aus 1.
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Eine
erfindungsgemäße Lagerungsanordnung 1 (1, 2)
besitzt eine Führungsschiene 2 mit
Führungskanälen 3 zur
Aufnah me von Gleitern 4 eines Schlittens 5 eines
Schiebedachantriebs (nicht gezeigt). Die Führungskanäle 3 sind aus einer ersten
horizontalen Begrenzungswandung 6, einer vertikalen Begrenzungswandung 7 und
einer zweiten horizontalen Begrenzungswandung 8 gebildet.
Die Führungskanäle 3 sind
im Wesentlichen im Querschnitt u-förmig ausgebildet und zum Schlitten 5 hin offen.
Sie weisen in Vertikalrichtung ein Maß Z2 auf, welches ein wesentliches
Maß für die Gesamtbauhöhe der Lagerungsanordnung
in einer Fahrzeughochrichtung ist, im Folgenden Z-Richtung genannt.
Die Gleiter 4 sind beispielsweise als einkomponentige Aufsteckgleiter
ausgebildet, welche auf freien Enden des Schlittens 5,
welche in die Führungskanäle 3 hineinragen,
aufgesteckt oder aufgeklipst oder anderweitig befestigt sind.
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Ziel
der Erfindung ist es, die Gleiter 4 spielfrei im Führungskanal 3,
insbesondere in Z-Richtung spielfrei zu führen. Hierzu ist eine der horizontalen Begrenzungswandungen 6, 8,
im Ausführungsbeispiel
gemäß den in 1 und 2 die
zweite horizontale Begrenzungswandung 8 in einem Teilbereich federnd
ausgebildet.
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Die
horizontale Begrenzungswandung 8 weist hierzu einen ersten
federnden Abschnitt 10 mit einer in den Figuren dargestellten
horizontalen Längserstreckung
Y1, einen zweiten starr an die Führungsschiene 3 angebundenen
Bereich 11 mit einer horizontalen Erstreckung der Länge Y2 und
einen Übergangsbereich 12 mit
einer horizontalen Erstreckung der Länge Y3 auf. Der zweite Abschnitt
ist im Bereich des Grundes 13 des Führungskanals 3 starr an
die Führungsschiene 3,
insbesondere an die vertikale Begrenzungswandung 7 angebunden.
Der zweite starr angebundene Bereich 11 erstreckt sich ein
Stück (Maß Y2) horizontal
von der vertikalen Begrenzungswandung 7 weg und bildet
einen Teil des Führungskanals 3.
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Hieran
schließt
sich ein Übergangsbereich 12 an,
welche eine horizontale Erstreckung der Länge Y3 besitzt. An dem Übergangsbereich 12 schließt sich
der federnde Abschnitt 10 der Begrenzungswandung 8 an.
Der federnde Abschnitt 10 besitzt eine horizontale Erstreckung
der Länge
Y1. Im Bereich des Übergangsbereiches 12 besitzt
die Begrenzungswandung 8 eine Rille oder Kerbe 14,
welche sich über
die gesamte Verfahrlänge
der Gleiter 4 im Führungskanal 3 (in
den 1 und 2 vertikal zur Zeichenebene)
erstreckt. Die Rille 14 ist dem Führungskanal 3 zugewandt.
Der führende
Abschnitt 10 schließt
sich an dem Übergangsbereich 12 an
und ist hinsichtlich seiner Wandstärke (S2) dünner ausgebildet als der starr
angebundene Abschnitt 10 (Wandstärke S1).
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Der
federnde Abschnitt 10 ist an seinem freien Ende 15 um
ein Maß ΔZ aus seiner
Nominallage (gestrichelt gezeichnet) in den Innenraum des Führungskanals 3 versetzt
angeordnet. Hieraus ergibt sich eine zeichnerische Winkelverlagerung
des federnden Abschnitts 10 aus seiner Nominallage um den
Winkel α1.
Hierdurch ergibt sich eine Verjüngung des
Führungskanals 3,
welche dafür
sorgt, dass der Gleiter 4 an der jeweiligen Stelle im Führungskanal 3 spielfrei
in Z-Richtung gehalten ist. Die federnde Beweglichkeit des federnden
Abschnitts 10 ist über
die Ausgestaltung der Raumform der Rille oder der Kerbe 14 derart
gewählt,
dass ein spielfreies Gleiten der Gleiter 3 im Führungskanal
in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene der 1 und 2 ermöglicht ist.
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Der
starr angebundene Abschnitt 11 hat die Aufgabe, dafür zu sorgen,
dass bei hohen auftretenden Kräften
in Z-Richtung, wie sie beispielsweise bei einem Ausreißversuch
eines Schiebedachdeckels oder im Betrieb eines Fahrzeuges bei hoher
Geschwindigkeit durch auftretenden Unterdruck an der Dachaußenhaut entstehen
können,
ein zuverlässiges
Halten der/des Schlittens 5 in Z-Richtung, also ein Abstützen der
Gleiter in Z-Richtung ermöglicht. Lediglich
der federnde Abschnitt 10 verwirklicht die Spielfreiheit
der Gleiter in Z-Richtung durch sein federndes Aufliegen auf den
Gleitern 4.
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Um
eine möglichst
geringe Beanspruchung im Bereich der Kerbe/Rille 14 zu
gewährleisten,
ist es zweckmäßig, das
Maß Y1
des federnden Abschnitts 10 so groß wie möglich zu gestalten. Gleichzeitig muss
aber das Maß Y2
des starr angebundenen Bereiches 11 zumindest so groß sein,
dass eine zuverlässige
Abstützung
in Z-Richtung möglich
ist. Der Wert hat sich hierbei ein Verhältnis von Y2 zur gesamten horizontalen
Erstreckung der horizontalen Begrenzungswandung (Y) in einem Bereich
zwischen 0,15 bis 0,5. Die Länge
Y1 des federnden Abschnitts 10 ist relativ zur Gesamtlänge der
Begrenzungswandung 8 und liegt im Bereich zwischen 0,3 und
0,75. Das Maß Y3
des Übergangsbereichs 12 ist bevorzugt
kleiner oder gleich 20% der Gesamtlänge Y. In jedem Fall ist es
vorteilhaft, das Maß Y1
größer als
das Maß Y2
zu wählen.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die obere horizontale Begrenzungswandung 8 mit einem federnden
Abschnitt 10 versehen. Gleichwohl ist es selbstverständlich möglich, eine
untere Begrenzungswandung 6 vorzusehen, welche zusätzlich einen
federnden Abschnitt aufweist.
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Bei
der Erfindung ist von besonderem Vorteil, dass eine zuverlässige Spielfreilagerung
der Gleiter 4 in Z-Richtung ermöglicht ist. Es können dabei
einfach ausgebildete Gleiter, beispielsweise aus einem Hartkunststoff
verwendet werden, so dass ein Maß Z2 etwa 50% kleiner dimensioniert
werden kann, im Vergleich zu einer Konstruktion gemäß 3.
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Die
Maße Y,
Y1, Y2, Y3 sowie die Verhältnisse
Y1 zu Y, Y2 zu Y und Y3 zu Y können
in weiten Grenzen variieren und sind im Wesentlichen von dem zu
erreichenden Federungskomfort bzw. dem zu erreichenden Toleranzausgleich
abhängig.
Die Rille 14 dient außerdem
zum Zurverfügungstellen
des federnden Anbinden des federnden Abschnitts an den starr angebundenen
Abschnitt 11 auch dazu, gegebenenfalls vorhandenen Schmutz
aufzunehmen und somit ein unerwünschtes
Verklemmen der Gleiter zu verhindern.
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Besonders
vorteilhaft bei der Erfindung ist, neben dem oben bereits Erwähnten, dass
die Anzahl der erforderlichen Bauteile verringert wurde und somit
die Montagekosten und Logistikkosten deutlich gesenkt werden. Des
Weiteren ist von Vorteil, dass die Erfindung im Bereich der Führungsschiene
ohne Weiteres bei deren Herstellung ohne Mehraufwand erfolgen kann,
da derartige Führungsschienen üblicherweise
im Strangpress- bzw. Stranggussverfahren hergestellt werden und
eine sich über
der gesamten Länge
der Führungsschiene
erstreckende zusätzliche
Rille 14 ohne Weiteres in das Mundstück, als auch in das Herstellwerkzeug
eingearbeitet werden kann. Aufwändige
Nachbearbeitungen wie Fräsen
oder Stanzen oder dergleichen sind nicht notwendig.
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- 1
- Lagerungsanordnung
- 2
- Führungsschiene
- 3
- Führungskanäle
- 4
- Gleiter
- 5
- Schlitten
- 6
- erste
horizontale Begrenzungswandung
- 7
- vertikale
Begrenzungswandung
- 8
- zweite
horizontale Begrenzungswandung
- 9
- Fahrzeugrichtung,
Z-Richtung
- 10
- federnder
Abschnitt
- 11
- starrer
Abschnitt
- 12
- Übergangsbereich
- 13
- Grund
- 14
- Rille/Kerbe
- 15
- freies
Ende