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Die
Erfindung betrifft ein öffenbares
Fahrzeugdach mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs
1.
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Ein
derartiges Fahrzeugdach ist aus der Praxis bekannt und beispielsweise
als sogenanntes Targa-Dach ausgeführt, bei dem ein starres mittleres Dachelement
zur Freigabe einer Dachöffnung
von dem Fahrzeugaufbau gelöst
werden kann. Das starre Dachelement erstreckt sich beispielsweise über die gesamte
Breite des betreffenden Daches und grenzt mit seinem vorderen Rand
an einen vorderen Dachquerholm bzw. einen vorderen Windlauf des
betreffenden Fahrzeugs. Mit seinem hinteren Rand grenzt das Dachelement
an einen hinteren Dachquerholm oder auch an einen Überrollbügel. Zur
Fixierung an den beiden Querholmen umfasst das Dachelement einerseits
Positionierzapfen und andererseits Schlosselemente, die in Form
von Spannlaschen oder dergleichen ausgebildet sein können.
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Das
Dachelement kann bei einem derartigen Fahrzeugdach aus Kunststoff,
insbesondere einem kohlefaserhaltigen Kunststoff gefertigt sein.
Im Falle einer Kollision besteht dann das Risiko eines Brechens
des Kunststoffwerkstoffs durch die Stauchkräfte der sich zusammenschiebenden Karosserie.
Sobald letztere entlastet wird, wirken in dieser Rückstellkräfte, denen
aber das gebrochene Dachelement nicht folgen kann. Vielmehr kann
sich das Dachelement von seinen Befestigungspunkten an dem vorderen
und dem hinteren Querholm lösen
und in den Fahrzeuginnenraum fallen, was wiederum ein Verletzungsrisiko
für Fahrzeuginsassen
darstellen kann.
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Ferner
ist aus der Druckschrift
DE
297 07 036 U1 ein faltbares Cabriolet-Verdeck bekannt,
das ein Heckfenster aufweist, dessen Seitenbereichen Faltungsbegrenzer
zugeordnet sind. Die Faltungsbegrenzer sind als parallel zu einer
vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene
verlaufende Gurte ausgebildet und geben eine Vorzugsfaltungsrichtung
beim Öffnen des
Verdecks vor. In Schließstellung
des Verdecks liegen die Gurte an dem Verdeckstoff an.
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Aus
der Druckschrift
DE
32 01 895 A1 ist ein Faltverdeck für ein Kraftfahrzeug bekannt,
das zwischen seitlich angeordneten Türen, einem Windschutzscheibenrahmen
und einem heckseitig angeordneten Rollbügel des betreffenden Kraftfahrzeuges angeordnet
ist. Dieses Faltverdeck umfasst seitliche Längsholme, mehrere parallel
zu den Längsholmen verlaufende
und mit Abstand zueinander angeordnete Spriegel und einen Verdeckbezug.
An Endabschnitten der Spriegel sind Rasthaken befestigt, die in
Schließstellung
des Verdecks in eine korrespondierende Aufnahme an dem oberen Querholm des
Windschutzscheibenrahmens eingreifen.
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Aus
der Druckschrift
DE
39 07 228 C1 ist eine Zugseilanordnung zum Stabilisieren
einer Abschlusskante eines Verdeckbezuges bekannt. Diese Zugseilanordnung
besteht aus einem zwischen zwei Gestellteilen eines Verdeckgestells
gehaltenen Zugseil, das entlang der zu stabilisierenden Abschlusskante
am Verdeckbezug geführt
ist.
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Aus
der Druckschrift
DE
39 07 229 C1 ist eine partielle Aussteifung eines Verdeckbezugs
eines Faltverdecks mittels eines breitformatigen Spanngurtelements
bekannt. Dieses Spanngurtelement ist zwischen zwei tragenden Gestellgliedern des
Faltverdecks aufgespannt und liegt unterhalb des aufgespannten Verdeckbezugs
an diesem an. Die dem Verdeckbezug zugewandte Breitseite des Spanngurtelements
weist an zwei voneinander beabstandeten Stützstellen eine Breitenkontur
auf, die der vorgesehen Querwölbung
des Verdeckbezugs angepasst ist. Die Stützkräfte werden mittels einer Federvorspannung übertragen.
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Des
Weiteren ist aus der Druckschrift
DE 199 64 068 C1 ein Fahrzeugdach mit einem
zwischen einer Schließstellung
und einer Ablagestellung verstellbaren Faltverdeck mit einem Verdeckstoff
bekannt. An dem Verdeckstoff greift ein Federelement an, das dem
Verdeckstoff beim Überführen von
der Schließstellung
in die Ablagestellung eine definierte Öffnungsbewegung aufprägt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein öffenbares Fahrzeugdach der
einleitend genannten Gattung zu schaffen, das einen gegenüber dem beschriebenen
Stand der Technik verbesserten Insassenschutz bietet.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das öffenbare
Fahrzeugdach mit den Merkmalen das Patentanspruchs 1 gelöst.
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Der
Kern der Erfindung besteht mithin darin, das Dachelement so auszubilden,
dass es Rückstellkräften folgen
kann, die in der Fahrzeugkarosserie im Kollisionsfall bei einer
Karosserieentlastung wirken. Dadurch kann der Gefahr eines Lösens des
Dachelementes vom Fahrzeugaufbau entgegengewirkt werden, wodurch
die Fahrzeuginsassen ansonsten verletzt werden könnten. Das starre Dachelement
des Fahrzeugdachs nach der Erfindung hat mithin federnde Eigenschaften.
Es wird also unter Vorspannung gehalten und kann im Falle eines
Brechens des Kunststoffwerkstoffs in Richtung seiner ursprünglichen
Form, d. h. in Richtung seiner Einbauform zurückfedern. Das Federelement
behält
seine Federwirkung bei einem Brechen des Kunststoffwerkstoffs bei.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
des Fahrzeugdachs nach der Erfindung wirkt das Federelement des
starren Dachelementes in Fahrzeuglängsrichtung. Diese Richtung entspricht
derjenigen, in die in einem Kollisionsfall die für ein Brechen und Lösen des
Dachelementes kritischen Kräfte
wirken. Denkbar ist natürlich
bei Bedarf auch ein Federelement, das in Fahrzeugquerrichtung wirkt.
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Bei
einer insbesondere einen geringen Bauraum benötigenden Ausführungsform
ist das Federelement des starren Dachelementes von einem Federstahlband
gebildet. Ein solches bleibt bei einem Brechen des Kunststoffwerkstoffs
in der Regel im Wesentlichen unbeschädigt. Die Breite und die Dicke des
Federstahlbandes sind in zweckmäßiger Weise an
den jeweiligen Anwendungsfall angepasst.
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Insbesondere
weist das Dachelement des Fahrzeugdachs nach der Erfindung zwei
Federstahlbänder
auf, die jeweils in einem bezogen auf die Fahrzeugslängsmittelebene
seitlich angeordneten Randbereich des Dachelementes angeordnet sind. Denkbar
ist es natürlich
auch, dass entsprechende Federstahlbänder in Fahrzeugquerrichtung
verlaufen.
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In
der Regel ist das Dachelement gewölbt ausgebildet. Dadurch können die
Knickkräfte
des Daches und des bzw. der Federstahlstreifen bei einer Kollision
vergleichsweise klein bleiben.
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Um
das Dachelement möglichst
verliersicher mit dem Dachaufbau zu verbinden, ist das Federstahlband
vorzugsweise mit mindestens einem Verschlusselement verbunden, mittels
dessen das Dachelement an dem vorderen und/oder hinteren Dachquerholm
fixierbar ist.
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Wenn
das Dachelement Positionierzapfen aufweist, die beispielsweise die
Lage des Dachelementes relativ zum Fahrzeugaufbau definieren, ist das
Federstahlband vorzugsweise an den Positionierzapfen des Dachelementes
angebun den. Bei einem mit abnehmbaren Dachelement ausgebildeten Fahrzeugdach
umfasst das starre Dachelement beispielsweise an seinem hinteren
Rand Positionierzapfen und an seinem vorderen Rand ein Verschlusselement,
wie Spannbügel
oder dergleichen. Im Kollisionsfall und bei einer Stauchung der
Karosserie bzw. einer anschließenden
Entspannung könnte
sich bei einem Dachelement ohne Federelement, insbesondere ohne
an den Positionierzapfen angebundenes Federstahlband, aus einer
korrespondierenden Aufnahme an dem hinteren Dachquerholm lösen, da
in diesem Bereich in der Regel keine weitere Sicherung vorgesehen
ist. Das Federelement hält
aber die Positionierzapfen in ihren Aufnahmen des hinteren Dachquerholms,
was wiederum die sichere Anbindung des Dachelements an den Fahrzeugaufbau
gewährleistet.
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Das
Federelement ist vorzugsweise als Einlegeteil ausgebildet und wird
mithin direkt bei dem Herstellungsprozess für das Dachelement, d. h. bei einem
Spritzgießoder
Schäumprozess,
in dieses integriert. Alternativ kann das Federelement auch auf das
Dachelement aufgeklebt oder mit diesem in sonstiger Weise verbunden
sein.
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Um
dem Dachelement eine hohe Eigensteifigkeit zu verleihen, ist es
insbesondere aus einem kohlefaserhaltigen Werkstoff gefertigt.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung
sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Ein
Ausführungsbeispiel
eines Fahrzeugsdachs nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigt
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1 eine
perspektivische Draufsicht eines Fahrzeugsdachs nach der Erfindung;
und
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2 eine 1 entsprechende
Ansicht im Kollisionsfall.
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In 1 ist
ein Fahrzeugdach 10 dargestellt, das mit einem Dachelement 12 ausgebildet
ist, welches zum Freigeben einer Dachöffnung vollständig vom
Fahrzeugaufbau abgenommen werden kann. Das Dachelement 12 erstreckt
sich über
die gesamte Breite des Fahrzeugdaches 10 und grenzt mit
seinem vorderen Rand 14 an einen einen vorderen Dachquerholm
darstellenden vorderen Windlauf 16 des betreffenden Kraftfahrzeugs.
Der vordere Dachquerholm bzw. Windlauf 16 verbindet A-Säulen 17 des Fahrzeugaufbaus.
Mit seinem hinteren Rand 18 grenzt das Dachelement 12 an
einen hinteren Dachquerholm, welcher sogenannte B-Säulen 22 des Fahrzeugaufbaus
miteinander verbindet.
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Am
hinteren Rand 18 des Dachelements 12 ist in dessen
seitlichen Randbereichen jeweils ein Positionierzapfen 24A bzw. 24B ausgebildet,
der in der in 1 dargestellten Einbaulage des
Dachelementes 12 in eine korrespondierende Ausnehmung an
den hinteren Dachquerholm 20 eingreift. An seinem vorderen
Rand 14 weist das Dachelement 12 gegenüberliegend
von den Positionierzapfen 24A und 24B jeweils
ein Schloss 26A bzw. 26B auf, mittels dessen das
Dachelement 12 an dem vorderen Dachquerholm 16 gesichert
werden kann.
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Das
Dachelement 12, das aus einem Kohlefaserkunststoffwerkstoff
gefertigt ist, weist des Weiteren bezogen auf die Fahrzeuglängsmittelebene
in seinen seitlichen Randbereichen jeweils ein planparallel zu der
Ebene des Dachelements 12 angeordnetes Federstahlband 28A bzw. 28B auf,
welches als Einlegeteil des Dachelementes 12 ausge bildet
ist und einerseits an dem Positionierzapfen 24A bzw. 24B und
andererseits an dem Schloss 26A bzw. 26B angebunden
ist.
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Im
Falle einer Kollision, welche anhand 2 dargestellt
ist, arbeiten die Federstahlbänder 28A und 28B in
der nachfolgend beschriebenen Weise.
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Fährt das
mit dem Fahrzeugdach 10 ausgestattete Fahrzeug auf ein
Hindernis auf, kann es zu einem Stauchen der Karosserie in Fahrzeuglängsrichtung
kommen. Das Stauchen der Karosserie ist anhand von Pfeil A in 2 dargestellt.
Durch das Zusammenschieben von vorderem Dachquerholm 16 und
hinterem Dachquerholm 20 kann das Dachelement 12 einen
Riss X erfahren. Nach dem Lösen der
Stauchkräfte
kann sich die Karosserie wieder entspannen und zurückfedern,
was in 2 anhand von Pfeil B dargestellt ist. Der Kohlefaserkunststoffwerkstoff
des Dachelementes 12 hat keine inhärenten Rückstellkräfte, die das Dachelement 12 der
Entspannung der Karosserie folgen ließen. Vielmehr werden diese
Rückstellkräfte durch
die Federstahlbänder 28A und 28B ausgeübt. Dabei
werden die am hinteren Rand 18 des Dachelements 12 angeordneten
Positionierzapfen 24A und 24B in ihren jeweiligen Aufnahmen
an dem hinteren Dachquerholm gehalten, so dass das Dachelement 12 oder
ein Teil hiervon nicht in den Fahrzeuginnenraum fallen kann.
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Die
Federstahlbänder 28A und 28B haben eine
derartige Elastizität,
dass deren Brechen auch bei großen
Deformationen des Dachelementes 12 im Wesentlichen ausgeschlossen
ist. Dadurch behalten die Federstahlbänder 28A und 28B ihre
Federwirkung bei, wodurch das Dachelement unter Vorspannung gehalten
wird und sich nicht vom Fahrzeug lösen kann. Die Federstahlbänder 28A und 28B bilden somit
Rückstellelemente
für das
abnehmbare Dachelement 12.
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- 10
- Fahrzeugdach
- 12
- Dachelement
- 14
- Vorderer
Rand
- 16
- Vorderer
Dachquerholm
- 17
- A-Säule
- 18
- Hinterer
Rand
- 20
- Hinterer
Dachquerholm
- 22
- B-Säule
- 24A,
24B
- Positionierzapfen
- 26A,
26B
- Schloss
- 28A,
28B
- Federstahlband