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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft einen Antrieb für eine schwenkbare Frontscheibe,
insbesondere für einen Personenkraftwagen. Die zu schwenkende
Frontscheibe ist um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert und weist
in einem von der Schwenkachse abgewandten Bereich einen Antrieb
zur Durchführung der Schwenkbewegung auf.
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Stand der Technik
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Neue
Fertigungstechnologien ermöglichen die Herstellung von
Kraftfahrzeugscheiben mit komplexer Formgebung und in großen
Ausmaßen. Dies wird dazu genutzt, sogenannte Panorama-Windschutzscheiben
einzusetzen, die sich bis in den Dachbereich eines Kraftfahrzeuges
hineinziehen. Dies eröffnet den Frontpassagieren des Kraftfahrzeuges
einen freien Blick nach oben und ersetzt dabei vordere Schiebedächer,
die lediglich einen entsprechend kleineren Blick nach oben gewährleisten.
Die Panorama-Windschutzscheiben eröffnen den Insassen somit
ein großzügigeres Blickfeld und neue Fahreindrücke.
Auch deswegen erfreuen sie sich großer Beliebtheit.
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Nachteilig
an den Panorama-Windschutzscheiben ist jedoch, dass durch die Erstreckung
bis in den Dachhimmel hinein keine Schiebedächer mehr im
vorderen Bereich angeordnet werden können. Dennoch ist
es aus Belüftungsgründen erwünscht, einen
Be- und Entlüftungsschlitz im vorderen Karosseriebereich
bereitzuhalten.
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Zur
Gewährleistung einer solchen Funktion ist in der
DE 10 2005 059 448
A1 eine Fahrzeugkarosserie mit schwenkbarer Frontscheibe
offenbart, bei der die Frontscheibe um eine zum unteren Rand der
Frontscheibe benachbarten Achse schwenkbar an der Karosserie gehalten
ist und bei der im oberen Bereich der Frontscheibe Mittel zum Anheben
der Frontscheibe aus einer Geschlossenstellung in eine Offenstellung
vorgesehen sind. Zur Durchführung der Schwenkbewegung sind
ein hydraulisch oder pneumatisch betriebener Zylinder oder eine
Gewindestange und ein Gleitstein, die über ein selbst hemmendes Gewinde
ineinandergreifen und durch einen Elektromotor gegeneinander verdrehbar
sind, vorgesehen.
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Die
Antriebseinheit benötigt jedoch einen großen Bauraum
im vorderen Dachbereich, was den für die Panorama-Windschutzscheibe
verbleibenden Platz einengt und weiteren Modulen im Wege steht.
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Weiterhin
sind Schiebedach-Antriebsanordnungen bekannt, die vor oder hinter
dem Schiebedach angeordnet sind und die Antriebskabel aufweisen,
die um das zu öffnende Dach herumlaufen.
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Eine
derartige Lösung ließe sich bei einer Panorama-Windschutzscheibe
lediglich hinter der Panoramawindschutzscheibe anordnen. Hier besteht jedoch
ebenfalls das Problem, dass der Antrieb Bauraum, der für
ein Beschattungselement erforderlich ist, wegnimmt.
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Darüber
hinaus besteht das Problem, dass zum Anheben der Scheibe ein starker
Antrieb benötigt wird. Die Panorama-Windschutzscheibe soll
auch bei höheren Geschwindigkeiten anhebbar sein, wozu zusätzlich
zu der Gewichtskraft noch der Winddruck zu überwinden ist.
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Aufgabe
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug mit einem Antrieb für
eine schwenkbare Frontscheibe sowie einen entsprechenden Antrieb
anzugeben, welche im vorderen Dachbereich wenig Platz verbrauchen
und eine leichte Montage einer schwenkbaren Frontscheibe gewährleisten.
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Die
Erfindung wird gelöst durch ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch
1 sowie einen Antrieb gemäß dem nebengeordneten
Anspruch 12.
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Ein
erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist einen Antrieb
für eine Frontscheibe auf, welche um eine zum unteren Rand
der Frontscheibe benachbarte Achse schwenkbar am Kraftfahrzeug gelagert
ist. Zur Lagerung kann im unteren Bereich der Frontscheibe ein Scheibenquerträger
mit daran angeordneten Schwenklagerhebeln vorgesehen sein, welche an
karosserieseitigen Drehpunkten Achsen montiert werden können.
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Das
Kraftfahrzeug weist insbesondere eine Panorama-Windschutzscheibe
auf, welche sich in dem Bereich des Daches hinein erstreckt.
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Der
Antrieb zum Anheben der Frontscheibe ist in einem oberen Bereich
der Frontscheibe ausgebildet. Durch das Anheben der Frontscheibe
im oberen Bereich wird diese um die im unteren Bereich der Frontscheibe
angeordnete Achse verschwenkt und so zwischen einer Offenstellung
und einer Geschlossenstellung bewegt.
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Der
Antrieb weist einen im hinteren Bereich des Daches des Kraftfahrzeuges
angeordneten Motor auf, der mittels eines Antriebskabels auf ein
Betätigungselement wirkt. Der hintere Bereich des Daches
ist von einem oberen Rand der Frontscheibe in Fahrzeuglängsrichtung
beabstandet und weist den hinteren Dachabschluss des Daches auf.
Durch eine Anordnung des Antriebs im hinteren Bereich des Daches
wird im Bereich des oberen Randes der Frontscheibe wenig Platz verbraucht,
was die Gestaltungsfreiheit erhöht und die Unterbringung
eines Beschattungselementes ermöglicht, welches für
Panoramascheiben sinnvoll ist.
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Mittels
des Antriebskabels ist ein Betätigungselement betätigbar,
welches mit einer an der Frontscheibe angeordneten Scheibenkulisse
zusammenwirkt. Derartige Kulissensteuerungen erfordert einen geringen
Bauraum als die aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen
und erlaubt die Übertragung von hohen Kräften.
Darüber hinaus erlauben Kulissenführungen einen
spielfreien und damit klapperarmen Antrieb.
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Nach
einer ersten vorteilhaften Weiterbildung ist das Antriebskabel als
Steigungskabel ausgebildet. Ein Steigungskabel ist ein Kabel, welches eine
außenliegende Spiralwicklung aufweist, welche mit einer
Verzahnung eines Getrieberades kämmen kann und somit durch
eine am Motor angeordnete Getrieberadverzahnung relativ zum Motor
verschieblich ist und auf diese Weise Motorkräfte übertragen kann.
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Bevorzugt
ist das Antriebskabel in einer Schiene eines Beschattungselements
für die Frontscheibe geführt. Damit lässt
sich die erforderliche Anzahl von Bauteilen reduzieren.
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Bevorzugt
ist die Scheibenkulisse an der Frontscheibe befestigt. Hierzu bietet
sich insbesondere Kleben an. Das Befestigen der Scheibenkulisse an
der Frontscheibe macht einen ästhetisch unbefriedigenden
und technisch aufwendigen umlaufenden Scheibenrahmen überflüssig.
Darüber hinaus kann die Scheibenkulisse bereits vor dem
Zusammenbau des Kraftfahrzeuges an der Frontscheibe befestigt werden,
was die Montage vereinfacht.
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Bevorzugt
verläuft das Antriebskabel im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung.
Auf diese Weise kann der zur Verfügung stehende Bauraum
besonders effizient genutzt werden.
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Eine
weitere Ausgestaltung sieht zwei Betätigungselemente vor,
die mit zwei jeweils im Seitenbereichen der Frontscheiben angeordneten
Scheibenkulissen zusammenwirken, wobei die Betätigungselemente
von zwei Motoren mittels zweier Antriebskabel betätigbar
sind. Auf diese Weise lässt sich das Dach symmetrisch auf
beiden Seiten anheben und absenken, was einerseits eine höhere
Stabilität der Frontscheibe in einer Offenstellung bewirkt und
andererseits ein gleichmäßigeres Anliegen der Frontscheibe
in Geschlossenstellung durch beiderseitige Abstützung bzw.
beiderseitiges Anziehen.
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Bevorzugt
sind der oder die Motoren in Seitenbereichen des hinteren Bereiches
des Daches angeordnet. In diesen Bereichen steht besonders viel Bauraum
zur Verfügung, da dort in der Regel keine besonders hohe
Kopffreiheit erforderlich ist.
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Alternativ
zu zwei Motoren kann ein Motor vorgesehen sein, welcher zwei Betätigungselemente über
zwei Antriebskabel betätigt, welche über eine Umlenkung
mit dem Motor verbunden sind. Auf diese Weise lässt sich
die Steuerung des Antriebes vereinfachen, da keine Synchronisierung
zweier Antriebe erforderlich ist. Darüber hinaus ist ein
Motor günstiger als zwei Motoren.
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Besonders
bevorzugt ist an dem Antriebskabel ein Kulissenstein befestigt,
der in einer Dachkulisse einerseits und in der Scheibenkulisse andererseits geführt
ist. Die Dachkulisse ist dabei im Dach oder Dachrahmen des Fahrzeuges
angeordnet, die Scheibenkulisse an der Scheibe. Der Kulissenstein
ist damit sowohl dachseitig als auch scheibenseitig geführt,
wodurch sich eine Zwangsführung der Fahrzeugscheibe ergibt.
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Die
Befestigung des Kulissensteins am Antriebskabel kann am Ende des
Antriebskabels vorgesehen sein. Die Führungen sind bevorzugt
Gleitführungen, welche sich besonders platzsparend verwirklichen
lassen. Das Antriebskabel ist mittels des Motors axial verschiebbar,
wodurch sich ein guter Wirkungsgrad ergibt.
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Ein
weiterer Vorteil ergibt sich, wenn eine Kulissensteinführung
der Scheibenkulisse zumindest abschnittsweise schräg zu
einer Kulissensteinführung der Dachkulisse verläuft.
Auf diese Weise lässt sich die Anhebekraft in Abhängigkeit
zur momentanen Stellung der Frontscheibe einstellen. Als Kulissensteinführungen
haben sich Schlitze, Stege oder Nuten als geeignet erwiesen, in
bzw. auf denen der Kulissenstein geführt ist. Eine derartige
Anordnung ermöglicht darüber hinaus eine besonders
leichte Montage der Frontscheibe, da diese zur Montage lediglich
an der Schwenkachse befestigt und anschließend die Scheibenkulisse
bzw. die Scheibenkulissen eingehängt werden muss.
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Eine
alternative Ausgestaltung der Übertragung der Motorkraft
auf die Frontscheibe sieht vor, dass das Antriebskabel auf ein Zahnrad
oder ein Kegelrad wirkt, welches einerseits mit einem Hebel verbunden
ist, der andererseits in der Scheibenkulisse geführt ist.
Das Zahnrad oder Kegelrad ist dabei dachseitig festgelegt und wird
durch ein Zusammenwirken des Antriebskabels mit Zähnen
des Zahnrades oder Kegelrades angetrieben. Durch Drehen des Zahnrades
oder Kegelrades wird der Hebel verschwenkt, was durch die Zwangsführung
innerhalb der Scheibenkulisse zu einem Anheben der Scheibe führt.
Dadurch wird erreicht, dass die Scheibenkulisse in Richtung der
Fahrzeughochachse besonders kompakt gestaltet werden kann, was den
erforderlichen Bauraum reduziert und eine ästhetische Gestaltung
ermöglicht. Darüber hinaus birgt ein derartiger Zahnradantrieb
ein geringeres Blockierrisiko als andere mögliche Antriebsarten.
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Ein
unabhängiger Gedanke der Erfindung betrifft einen Antrieb
eines Kraftfahrzeuges, wie er zuvor beschrieben wurde. Der Antrieb
weist somit einen in einem hinteren Bereich eines Daches eines Kraftfahrzeuges
anordenbaren Motor auf, mittels welchem ein Antriebskabel betätigbar
ist, das auf ein Betätigungselement wirkt, wobei das Betätigungselement
zum Anheben oder Absenken einer Frontscheibe mittels einer an der
Frontscheibe angeordneten Scheibenkulisse dient.
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Weitere
Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Dabei bilden
sämtliche beschriebenen und/oder bildlich darge stellten
Merkmale in ihrer sinnvollen Kombination den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung, auch unabhängig von den Patentansprüchen
und deren Rückbezügen.
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Es
zeigen schematisch:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Kraftfahrzeugs mit einer schwenkbaren Panorama-Windschutzscheibe;
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2 eine
Seitenansicht eines Daches des Fahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen
Antrieb in einer ersten Ausführungsform mit geschlossener Scheibe;
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3 eine
Seitenansicht eines Daches des Fahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen
Antrieb in einer ersten Ausführungsform mit geöffneter
Scheibe;
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4 einen
Schnitt entlang der Schnittlinie A-A gemäß 3;
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5 eine
Seitenansicht eines Daches eines Fahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen
Antrieb in einer zweiten Ausführungsform in geschlossener
Stellung;
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6 eine
Seitenansicht eines Daches eines Fahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen
Antrieb in einer zweiten Ausführungsform in geöffneter Stellung
sowie
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7 die
Schnittansicht gemäß der Schnittlinie B-B aus 6.
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Ausführungsbeispiele
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1 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Kraftfahrzeuges 2 mit einer Panorama-Windschutzscheibe 4 in
geöffneter Stellung. Die Panorama-Windschutzscheibe 3 erstreckt
sich bis in ein Dach 6 des Fahrzeuges 2.
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Die
Panorama-Windschutzscheibe 4 ist in einem unteren Bereich 4.1 karosserieseitig
dreh- bzw. schwenkbar befestigt. Dazu ist die Panorama-Windschutzscheibe 4 im
unteren Bereich 4.1 mit einem Scheibenquerträger
verbunden, der zwei Vorsprünge aufweist, die mit zwei karosserieseitigen
Lagerungen ein Scheibenscharnier bilden.
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Nach
dem Verschwenken der Panorama-Windschutzscheibe 4 in die
in 1 gezeigte Offenstellung ist in einem oberen Bereich 4.2 ein
Lüftungsschlitz 14 gebildet.
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Zum
Abschatten des sich in das Dach erstreckenden Bereichs der Panorama-Windschutzscheibe 4 ist
ein in einer Schiene 8 verschiebliches Beschattungselement 10 vorgesehen.
In dem oberen Bereich 4.2 der Panorama-Windschutzscheibe 4 sind darüber
hinaus zwei Scheibenkulissen 12 an der Panorama-Windschutzscheibe
durch Kleben befestigt.
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2 zeigt
eine Seitenansicht eines Daches 6 des Fahrzeugs 2 mit
einem erfindungsgemäßen Antrieb in einer ersten
Ausführungsform mit geschlossener Panorama-Windschutzscheibe 4.
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An
der Panorama-Windschutzscheibe 4 sind im oberen Bereich 4.2 links
und rechts der Panorama-Windschutzscheibe 4 zwei Scheibenkulissen 12 angeordnet,
von denen in 2 nur die linke zu sehen ist.
Die Scheibenkulisse 12 weist eine Kulissenführung 16 auf,
die schräg von oben nach unten entgegen der Fahrzeuglängsrichtung
X des Fahrzeuges 2 verläuft. In einem hinteren
Bereich 6.1 des Daches 6 ist ein Motor 18 vorgesehen,
der in dem hinteren Bereich 6.1 seitlich angeordnet ist.
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Der
Motor 18 wirkt mittels eines Getriebes 20 auf
ein Antriebskabel 22, welches sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung
X vom hinteren Bereich 6.1 des Daches 6 nach vorne
erstreckt. Das Antriebskabel 22 ist an seinem vorderen
Ende mit einem Kulissenstein 24 verbunden, welcher gleitend
in einer Dachkulisse 26 geführt ist.
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Zur
Führung des Antriebskabels 22 von hinterem Bereich 6.1 des
Daches 6 nach vorne wird die Führungsschiene 8 für
das in 2 nicht sichtbare Beschattungselement 10 verwendet,
an deren Außenseite hierzu Befestigungsmittel für
das Antriebskabel 22 vorgesehen sind.
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Die
Führung 16 der Scheibenkulisse 12 für den
Kulissenstein 24 ist schräg zur Führung
der Dachkulisse 26 angeordnet, wodurch eine Zwangsführung
für die Panorama-Windschutzscheibe 4 ausgebildet
ist, die bei Betätigung des Kulissensteins 4 ein
Anheben der Scheibe bewirkt. Bei Aktivierung des Motors 18 wird
vermittels des Getriebes 20 das Antriebskabel 22,
welches als Steigungskabel ausgebildet ist, entlang seiner Erstreckungsrichtung
verschoben, wodurch der Kulissenstein 24 mitgenommen wird.
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3 zeigt
die gleiche Ansicht wie 2, nur bei geöffneter
Panorama-Windschutzscheibe 4. Der hintere Bereich 4.2 ist
durch Verschiebung des Kulissensteins 24 entgegen der Fahrzeuglängsrichtung
X nach hinten und durch die Zwangsführung vermittels der
Scheibenkulisse 12 um die Schwenklagerung der Panorama-Windschutzscheibe 4 verschwenkt
und unter Ausbildung des Lüftungsschlitzes 14 angehoben.
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Zur
Abdichtung der Scheibe ist eine Dichtung 28 vorgesehen,
die den kompletten Rand der Panorama-Windschutzscheibe 4 umläuft.
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4 zeigt
eine Schnittansicht entlang des Schnitts A-A gemäß 3.
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Die
Scheibenkulisse 12 weist einen flächigen Anlagebereich
zur Panorama-Windschutzscheibe 4 auf. Die schlitzförmige
Führung 16 der Scheibenkulisse erstreckt sich
im Wesentlichen senkrecht zur Betätigungsrichtung des Kulissensteins 24 nach
unten.
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Der
Kulissenstein 24 ist linksseitig in der Führung 16 der
Scheibenkulisse 12 geführt und rechtsseitig in
einer Führung 30 der Dachkulisse 26. Die
Dachkulisse 26 ist ebenfalls an der Führungsschiene 8 des
Beschattungselements angebracht bzw. kann einstückig mit
dieser ausgebildet sein.
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Sämtliche
dieser Bauteile sind im Bereich einer Dachrahmenstruktur 32 angeordnet
und können dort platzsparend untergebracht sein.
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Gemäß 5 ist
eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Zur besseren Übersichtlichkeit sind gleiche oder funktionsgleiche
Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen, wie das erste Ausführungsbeispiel
gemäß den 1 bis 4.
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1 gilt
gleichsam auch für das zweite Ausführungsbeispiel,
wobei statt der dort dargestellten Scheibenkulisse 12 eine
abgewandelte Scheibenkulisse 112 zum Einsatz kommt.
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Gemäß 5 ist
die Panorama-Windschutzscheibe 4 in geschlossener Stellung
dargestellt. Statt einer Betätigung über zwei
Kulissen mittels eines Kulissensteins ist gemäß der
zweiten Ausführungsform vorgesehen, nur eine Kulisse 112 an
der Panorama-Windschutzscheibe 4 zu befestigen, in welcher ein
Hebel 114 einenends mit einem Bolzen 116 geführt
ist. Der Hebel 114 ist anderenends drehfest mit einer Welle 118 verbunden,
auf der ein in 7 dargestelltes Zahnrad 120 sitzt.
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Das
Zahnrad 120 kämmt mit dem als Steigungskabel ausgebildeten
Antriebskabel 22, welches durch den Motor 18 vermittels
des Getriebes 20 entlang der Fahrzeuglängsrichtung
X vor und zurück gestellt wird. Durch die Steigungswendel
des Antriebskabels, die mit den Zähnen des Zahnrads 120 kämmen,
wird das Zahnrad 120 betätigt, wobei der Hebel 114 um
eine Drehachse der Welle 118 verschwenkt wird. Der Bolzen 116 gleitet
dann in der Scheibenkulisse 112 nach hinten und hebt die
Panorama-Windschutzscheibe 4 unter Ausbildung des Lüftungsschlitzes 14 an,
wie in 6 dargestellt.
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Gemäß 7 ist
ein Schnitt entlang der Schnittlinie B-B aus 6 gezeigt.
Das Zahnrad 120 ist auf der Welle 118 aufgebracht,
welche karosserieseitig in der Dachrahmenstruktur 32 drehbar
gelagert ist. Auf der Welle 118 ist der Hebel 114 drehfest
einenends befestigt. Anderenends ist an dem Hebel 114 der
Bolzen 116 angebracht, welcher in einer schlitzartigen
Führung 122 gemäß 6 geführt
ist.
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Zur
positionsgenauen Befestigung der Scheibenkulisse 112 an
der Panoramawindschutzscheibe 4 weist die Scheibenkulisse 112 Distanzhalter 122 auf,
die die Ausbildung einer exakt definierten Klebeschichtdicke ermöglichen.
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Derartige
Distanzhalter können auch bei der Scheibenkulisse 12 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein.
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- 2
- Fahrzeug
- 4
- Panoramawindschutzscheibe
- 4.1
- unterer
Bereich der Panoramawindschutzscheibe
- 4.2
- oberer
Bereich der Panoramawindschutzscheibe
- 6
- Dach
- 6.1
- hinterer
Bereich des Daches
- 8
- Führungsschiene
- 10
- Beschattungselement
- 12
- Scheibenkulisse
- 14
- Lüftungsschlitz
- 16
- Führung
der Scheibenkulisse
- 18
- Motor
- 20
- Getriebe
- 22
- Antriebskabel
- 24
- Kulissenstein
- 26
- Dachkulisse
- 28
- Dichtung
- 30
- Führung
der Dachkulisse
- 32
- Dachrahmenstruktur
- 112
- Scheibenkulisse
- 114
- Hebel
- 116
- Bolzen
- 118
- Welle
- 120
- Zahnrad
- 122
- Distanzhalter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005059448
A1 [0004]