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Die
Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung nach dem Oberbegriff
von Patentanspruch 1.
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Bekannte, öffenbare
Dachelemente von Fahrzeugdächern,
welche in ihrer geöffneten
Position in Fahrzeughochrichtung über ein Fahrzeugdach verbracht
sind und auch als außenlaufende
Schiebedächer
(so genanntes ASD-Dach) bezeichnet werden, weisen den Nachteil auf,
dass sie von Fahrtwind unterströmt
werden können.
Somit kommt es bei diesen Ausstelldächern zu einem unangenehmen
Windgeräusch
für Insassen
von Fahrzeugen mit derartig öffenbaren
Dachelementen.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtungsanordnung
zu entwickeln, dass ein Windgeräusch
bei derartigen Fahrzeugdächern reduziert
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Dichtungsanordnung mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Eine
solche Dichtungsanordnung für
ein öffenbares
Dachelement eines Fahrzeugdachs eines Kraftwagens, welches zwischen
einer eine Dachöffnung
des Fahrzeugdachs verschließenden
Schließstellung
und einer die Dachöffnung
zumindest teilweise freigebenden Offenstellung bewegbar ist, trägt erfindungsgemäß wenigstens
ein in Querrichtung des Dachelements verlaufendes Dichtungselement,
welches in der Offenstellung des Dachelements an dessen Unterseite
anliegt. Die Querrichtung des Dachelements ist die Richtung, die
senkrecht zu einer Fahrtrichtung des Kraftwagens liegt. Dadurch
ist eine Unterströmung
des Dachelements durch einen Fahrtwind vermieden, wodurch ein Windgeräusch eliminiert
oder zumindest reduziert ist.
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Durch
die Unterströmung
des Dachelements kommt es zu Luftwirbeln und damit zu unangenehmen
Geräuschen
für Insassen
des Kraftwagens, was durch die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung vermieden
ist. Dies resultiert in einem hohen Komfortzugewinn für die Insassen
insbesondere während einer
Reise bei einer hohen Fahrgeschwindigkeit des Kraftwagens. Die Erfindung
ermöglicht
es, auch bei hohen Fahrgeschwindigkeiten das Dachelement des Fahrzeugdachs
zu öffnen,
ohne Komforteinbußen
in Form einer Lärmbelästigung
ertragen zu müssen.
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Das
Dichtungselement kann dabei beispielsweise als ein flexibles Element,
beispielsweise im Wesentlichen aus einem gummiartigen Werkstoff
gebildet sein, welches in der Schließstellung des Dachelements
zusammengedrückt
wird und sich in der Offenstellung des Dachelements im Wesentlichen
in Fahrzeughochrichtung ausdehnt und somit an der Unterseite des
Dachelements anliegt zur Vermeidung der Unterströmung des Dachelements.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist das Dichtungselement zwischen einer Verstaustellung
und einer Dichtungsstellung bewegbar. Auf diese Weise ist es ermöglicht,
das Dichtungselement beispielsweise mittels Um- und/oder Anlenkvorrichtungen
zwischen der Verstaustellung und der Dichtungsstellung zu bewegen,
so dass das Dichtungselement erst dann an der Unterseite des Dachelements
anliegt, wenn sich das Dachelement selbst in seiner Offenstellung
befindet. Dadurch ist ein dauerhaftes Anliegen auch in der Schließstellung und
bei einer Verbringung des Dachelements von der Verschließstellung
in seine Offenstellung vermieden, was eine Betätigungskraft des Dachelements
zum Öffnen
bzw. Schließen
erhöhen
würde,
wie es beispielsweise bei der Ausbildung des Dichtungselements als
ein flexibles, gummiartiges Element der Fall ist.
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Handelt
es sich bei dem Dachelement um ein per Hand betätigtes Dachelement, so ist
durch den vorteilhaften Aspekt der Möglichkeit, das Dachelement
zwischen einer Verstaustellung und einer Dichtungsstellung zu bewegen,
eine unerwünschte
Erhöhung
der Betätigungskraft
per Hand vermeidbar, wodurch ein Komfort für einen Nutzer des Dachelements,
welcher in der Regel der Fahrer des Kraftwagens ist, derart gesteigert
ist, dass dieser nur eine geringe Kraft aufwenden muss, um das Dachelement zu
bewegen.
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Handelt
es sich bei dem Dachelement um ein elektrisches Dachelement, so
geht mit der Reduzierung der Betätigungskraft
der Vorteil einher, dass zum Bewegen des Dachelements geringer dimensionierte
elektrische Maschinen nötig
sind. Dies resultiert darin, dass Package-Probleme vermieden werden
können,
da geringer dimensionierte elektrische Maschinen einen geringeren
Bauraum beanspruchen.
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Des
Weiteren weisen geringer dimensionierte elektrische Maschinen ein
geringeres Gewicht auf, wodurch ein Gesamtgewicht der Dichtungsanordnung
und damit ein Gesamtgewicht des Kraftwagens gering gehalten werden
kann, was in einem geringeren Kraftstoffverbrauch des Kraftwagens
und damit in geringeren CO2-Emissionen resultiert.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist das Dichtungselement mittels der Federkraft einer
Feder zwischen der Verstaustellung und der Dichtungsstellung bewegbar.
Diese Ausführungsform
ist insofern vorteilbehaftet, als dass dadurch aufwändige und
damit kostenintensive Um- oder Anlenkvorrichtungen zur Bewegung
des Dichtungselements vermeidbar sind, bei gleichzeitiger Erreichung
aller Vorteile im Zusammenhang mit der Bewegung des Dichtungselements
zwischen einer Verstaustellung und einer Dichtungsstellung. Dabei
kann vorgesehen sein, dass in der Schließstellung des Dachelements
das Dichtungselement von dem Dachelement und/oder von einem geeigneten
Niederhalter in seiner Verstaustellung haltbar ist. Befindet sich
das Dachelement in seiner Offenstellung, so wird eine Niederhaltekraft
vom Dichtungselement weggenommen und es wird durch die Federkraft
der Feder von seiner Verstaustellung in seine Dichtungsstellung
bei Offenstellung des Dachelements bewegt, wodurch es an der Unterseite
des Dachelements anliegt und das Unterströmen des Dachelements durch den
Fahrtwind vermeidet. In diesem Zusammenhang ist denkbar, dass auch
mehr als nur eine Feder zum Bewegen des Dichtungselements einsetzbar
ist.
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Bei
einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist das Dichtungselement
mittels einer Hebelkinematik zwischen der Verstaustellung und der Dichtungsstellung
bewegbar. Dies birgt den Vorteil, dass beim Bewegen des Dachelements
von seiner Schließstellung
in seine Offenstellung das Dichtungselement lange in seiner Verstaustellung
gehalten werden kann und es erst in der Offenstellung oder kurz
davor am Dachelement anliegt, wodurch die Bestätigungskraft des Dachelements
von seiner Schließstellung
bis zu seiner Offenstellung konstant gering gehalten werden kann,
was mit der oben beschriebenen Komfortsteigerung für den Nutzer
des Dachelements einhergeht.
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Eine
derartige Hebelkinematik erlaubt eine derartige Realisierung mittels
eines nur geringen Bauraums, was gegenüber beispielsweise einfach ausgebildeten
Niederhaltern, die einen großen
Bauraum beanspruchen, vorteilig ist. Dies gilt insbesondere dann,
wenn das Dachelement einen besonders großen Weg von seiner Schließstellung
in seine Offenstellung zurücklegt
und eine besonders große Dachöffnung im
Fahrzeugdach freigibt.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Hebelkinematik zumindest einen Hebelarm, welcher schwenkbar am
Dachelement und/oder an einem Bauteil einer Karosserie des Fahrzeugs
gelagert ist. Dies stellt eine einfache und damit kostenunaufwändige Hebelkinematik
dar, wobei mittels dieser Hebelkinematik das Dichtungselement in
der beschriebenen Art und Weise definiert und erst in oder kurz
vor der Offenstellung des Dachelements bewegbar ist.
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Weist
der Hebelarm einen mit einem Mitnehmer zusammenwirkenden Hebelbereich
auf, mittels welchem der Hebelarm um eine Lagerachse umklappbar
ist, so ergibt sich daraus der Vorteil, dass die Hebelkinematik
zwei einfache Komponenten in Form des Mitnehmers und des Hebelarms
aufweist, wodurch einerseits Kosten für die Hebelkinematik gering
gehalten werden können,
was den Gesamtkosten des Kraftwagens zugute kommt, andererseits sind
die schon beschriebenen Vorteile erreichbar, nämlich dass das Dichtungselement
mittels der Hebelkinematik derart bewegbar ist, dass eine Betätigungskraft
gering gehalten werden kann.
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Weist
der Hebelarm im Wesentlichen eine L-Form auf, so ist bei einer vorteilhaften
Ausführungsform
der Erfindung vorgesehen, dass der Mitnehmer am Dachelement befestigt
ist und beim Bewegen des Dachelements von seiner Schließstellung in
seine Offenstellung mit einem in der Regel kleineren Schenkel der
L-Form des Mitnehmers zusammenwirkt, wodurch der Hebelarm um seine
Lagerachse umgeklappt wird, wodurch das Dichtungselement, welches
beispielsweise vom Hebelarm getragen ist, von seiner Verstaustellung
in seine Dichtungsstellung bewegt wird. Vorteilhafter Weise geschieht
dieses Umklappen des Hebelarms gegen die Federkraft einer Feder,
um ein Klappern der Hebelkinematik aufgrund von toleranzbedingtem
Spiel zu vermeiden. Die Vermeidung dieses Klapperns geht einher
mit einer Reduzierung eines Geräuschs
infolge des Klapperns und damit mit einer Komfortsteigerung für die Insassen
des Kraftwagens.
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Weiterhin
kann ein weiteres Dichtungselement vorgesehen sein, welches zu einer
in Fahrzeuglängsrichtung
hinteren Kante der Dachöffnung des
Fahrzeugdachs abdichtet.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung sind das Dichtungselement und die Hebelkinematik bzw.
der zumindest eine Hebelarm als einteiliges und/oder als einstückiges Bauteil
ausgebildet. Dies birgt den Vorteil, dass eine Teileanzahl der Dichtungsanordnung
gering gehalten werden kann, wodurch auch Beschaffungs- und Herstellkosten
der Dichtungsanordnung reduziert werden. Dies beeinflusst die Gesamtkosten
für einen
Kraftwagen mit einer derartigen Dichtungsanordnung positiv. Auch wirkt
sich diese Ausgestaltungsform positiv auf eine Montage der Dichtungsanordnung
aus, da ein Handling in der Montage unaufwendiger von statten gehen kann
und weniger Montageschritte zum Herstellen der Dichtungsanordnung
nötig sind.
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Ist
das Dichtungselement an die Hebelkinematik bzw. den zumindest einen
Hebelarm gesteckt und/oder extrudiert und/oder geklebt, so ergibt
sich daraus der Vorteil, dass das Dichtungselement aus einem besonders
gut abdichtenden Material wie z. B. aus einem sehr weichen und flexiblen
Gummi gebildet werden kann, während
der Hebelarm bzw. die Hebelkinematik aus einem stabilen Werkstoff
wie beispielsweise einem metallischen Werkstoff und/oder einem harten
Kunststoff gebildet werden kann. Somit ist einerseits eine sehr
gute Dichtwirkung des Dichtungselements verwirklicht, was in einer
sehr guten Vermeidung der Unterströmung des Dachelements resultiert,
andererseits weist der zumindest eine Hebelarm bzw. die Hebelkinematik
eine hohe Belastbarkeit auf gegenüber mechanischen Beanspruchungen,
wie sie bei einem häufigen
Gebrauch des Dachelements, also bei einem häufigen Bewegen desselbigen
von seiner Schließstellung
in seine Offenstellung auftreten. Somit sind die Vorteile der Abdichtung der
Unterströmung
des Dachelements verknüpft
mit den Vorteilen einer hohen Lebensdauer, was beides in einer hohen
Steigerung des Komforts des Nutzers der Dichtungsanordnung einhergeht,
da eine Ausfallwahrscheinlichkeit reduziert und damit Reperaturintervalle
vergrößert sind.
Dies bedeutet auch eine Reduzierung von Reparatur- und/oder Austauschkosten.
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Ein
weiterer vorteilhafter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass der
Hebelarm und/oder der Mitnehmer eine reibungsmindernde Oberfläche und/oder
eine reibungsmindernde Beschichtung, insbesondere eine Gleitschicht,
aufweist bzw. aufweisen. Dadurch ist eine Betätigungskraft des Dachelements
beim Bewegen desselbigen von seiner Schließstellung in seine Offenstellung
weiter reduzierbar, was mit einer weiteren Komfortsteigerung für den Nutzer
der Dichtungsanordnung bzw. des Dachelements einhergeht. Dabei ist
es vorstellbar, dass beispielsweise der Hebelarm und/oder der Mitnehmer
eine Oberfläche
aufweisen, die derart bearbeitet ist, dass sie nur eine geringe
Reibung mit dem Mitnehmer ausbildet. Dies kann beispielsweise durch Polieren
oder Schleifen geschehen.
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Zusätzlich oder
alternativ kann vorgesehen sein, dass der Hebelarm und/oder der
Mitnehmer eine Beschichtung in Form einer Gleitschicht aufweist
bzw. aufweisen, wodurch die Betätigungskraft der
Hebelkinematik und damit des Dachelements ebenso reduzierbar ist.
Die Aufbringung einer Gleitschicht kann gegenüber einer Oberflächenbearbeitung
den unaufwändigeren
Prozessschritt darstellen. Bei der Überlegung, eine Gleitschicht
oder eine reibungsmindernde Oberfläche oder gar beide Aspekte zu
verwirklichen, muss eine Abwägung
zwischen Kosten und Nutzen geschehen. Beide Aspekte, also sowohl
eine reibungsmindernde Oberfläche
als auch eine reibungsmindernde Beschichtung beispielsweise in Form
einer Gleitschicht reduzieren eine Reibkraft zwischen dem Mitnehmer
und dem Hebelarm, womit eine geringe Betätigungskraft und damit eine Komfortsteigerung
für den
Nutzer der Dichtungsanordnung einhergehen.
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Verläuft das
Dichtungselement über
die zumindest annähernd
gesamte Breite der Dachöffnung, so
ist das insofern vorteilbehaftet, als dass dadurch eine optimale
Vermeidung der Unterströmung
des Dachelements erreicht ist, was eine Maximierung des Komforts
der Insassen des Kraftwagens bedeutet, da somit das Geräusch infolge
des Fahrtwinds auf ein Minimum reduzierbar ist.
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Ist
das Dichtungselement als Dichtlippe ausgebildet, so ist dadurch
der Vorteil ermöglicht,
dass das Dichtungselement als ein in seinen Dimensionen kleines
Bauteil ausgebildet ist, wodurch ein Materialaufwand und damit Beschaffungskosten
gering gehalten werden können.
In Verbindung mit einem Hebelarm kann dann vorgesehen sein, dass
lediglich ein kleiner Bereich, beispielsweise die Spitze des einen
Schenkels der L-Form des Hebelarms, als Dichtungselement in Form
einer Dichtlippe ausgebildet ist, wodurch erreicht ist, dass ein
Großteil
der örtlichen
Bewegung des Dichtungselements von seiner Verstaustellung in seine
Dichtungsstellung durch den Hebelarm realisierbar ist, welcher aus
einem kostengünstigen
Material gebildet ist. Die Aufgabe der Abdichtung gegen die Unterströmung des
Dachelements kann dann uneingeschränkt mit allen beschriebenen
Vorteilen von dem Dichtungselement in Form der Dichtlippe erfolgen,
wobei das Dichtungselement in Form der Dichtlippe wie beschrieben äußerst klein
und damit kostengünstig
ausgebildet ist.
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Auch
ist der Abstand zwischen dem Hebelarm und der in Strömungsrichtung
vorderen Kante des hinteren Dachabschnitts in vorteilhafter Weiterbildung
gegen Durchströmung
abgedichtet ist. Dies kann durch eine entsprechende Ausgestaltung
des Dachhimmels oder durch separate Dichtelemente erfolgen.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele sowie anhand
der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale
und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination,
sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar,
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die Zeichnungen zeigen
in:
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1 eine
schematische Längsschnittansicht
einer Dichtungsanordnung mit einem Hebelarm, einer Feder und einer
Dichtlippe, und
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2 eine
schematische Längsschnittansicht
einer alternativen Ausführungsform
einer Dichtungsanordnung mit einem Hebelarm, einer Feder, einer
Dichtlippe und einem Mitnehmer.
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Die 1 und 2 zeigen
Ausführungsformen
einer Dichtungsanordnung zur Vermeidung einer Unterströmung eines öffenbaren
Dachelements eines Fahrzeugdachs durch einen Fahrtwind.
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Die 1 zeigt
ein Fahrzeugdach 14, welches eine Dachöffnung 15 aufweist.
Die Dachöffnung 15 ist
mittels eines öffen-
und schließbaren
Dachelements 12 öffen-
und schließbar.
Dabei wird das Dachelement 12 in eine Offenstellung oder
eine Schließstellung
bewegt. Die 1 zeigt das Dachelement 12 in
seiner Offenstellung.
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In
der Offenstellung des Dachelements 12 ist ein Windabweiser 16 in
Fahrzeughochrichtung nach oben geklappt, so dass ein Fahrtwind infolge
einer Fahrt eines Fahrzeugs mit dem Fahrzeugdach 14 in eine
Fahrtrichtung 18 nach oben abgelenkt wird.
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Des
Weiteren zeigt die 1 eine Dichtungsanordnung 10.
Die Dichtungsanordnung 10 umfasst einen Hebelarm 24,
eine Feder 22 und eine Dichtlippe 20. Wie zu sehen
ist, trägt
der Hebelarm 24 die Dichtlippe 20. In der Offenstellung
des Dachelements 12 wird der Hebelarm 24 mittels
der Federkraft der Feder 22 nach oben bewegt. Die Dichtlippe 20 liegt
somit an einer Unterseite 26 des Dachelements 12 an,
sie befindet sich also in ihrer Dichtungsstellung. In dieser Dichtungsstellung
wird mittels der Dichtlippe 20 eine Unterströmung des
Dachelements 12 durch den Fahrtwind vermieden, wodurch
auch eine daraus resultierende Geräuschentwicklung vermieden wird,
welche unangenehm für
Insassen des Fahrzeugs ist.
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Wird
das Dachelement 12 von seiner in 1 gezeigten
Offenstellung in seine Schließstellung
bewegt, so wird auf den Hebelarm 24 entgegen der Federkraft
der Feder 22 eine Niederhaltekraft ausgeübt, wodurch
der Hebelarm 24 um seine Lagerachse 28 nach unten
geklappt wird. Somit wird auch die Dichtlippe 20 nach unten
bewegt und sie befindet sich in ihrer Verstaustellung.
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Die 2 zeigt
eine alternative Ausführungsform
einer Dichtungsanordnung 10'.
Die Dichtungsanordnung 10' erfüllt dabei
ebenso wie die Dichtungsanordnung 10 gemäß 1 den
Zweck, eine Unterströmung
eines öffen-
und schließbaren Dachelements 12' in dessen Offenstellung
durch einen Fahrtwind infolge einer Fahrt eines Fahrzeugs mit einem
derartigen Dachelement 12' in
eine Fahrtrichtung 18' zu
vermeiden.
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Zur
Verdeutlichung der Wirkweise der Dichtungsanordnung 10' ist in 2 ein
Fahrzeugdach 14' dargestellt,
welches eine Dachöffnung 15' aufweist. Die
Dachöffnung 15' ist dabei mittels
des Dachelements 12' öffen- und
schließbar,
wobei das Dachelement 12' entsprechend
in eine Schließstellung
oder in eine Offenstellung bewegt wird. Die 2 zeigt
das Dachelement 12' kurz
vor seiner endgültigen
Offenstellung.
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Zur
Ablenkung des Fahrtwinds nach oben ist ein Windabweiser 16' vorgesehen,
der in der Offenstellung des Dachelements 12' in Fahrzeughochrichtung nach oben
geklappt ist.
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Die
Dichtungsanordnung 10' umfasst
einen Hebelarm 24',
der eine L-Form aufweist und um eine Lagerachse 28' umklappbar
ist. Der Hebelarm 24' trägt eine
Dichtlippe 20',
welche die Abdichtung des Dachelements 12' gegen die Unterströmung gewährleistet.
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Bei
der Bewegung des Dachelements 12' von seiner Schließ- in seine
Offenstellung bewegt sich ein am Dachelement 12' angeordneter
Mitnehmer 30 zunächst
am größeren Schenkel
des Hebelarms 24' entlang
und drückt
kurz vor der endgültigen Erreichung
der Offenstellung des Dachelements 12' den Hebelarm 24' mittels dessen
kleineren Schenkels in Fahrzeughochrichtung nach oben, wodurch der
Hebelarm 24' umgeklappt
wird. Befindet sich das Dachelement 12' in seiner endgültigen Offenstellung, so ist
auch der Hebelarm 24' vollständig um
seine Lagerachse 28' umgeklappt,
und die Dichtlippe 20',
welche vom Hebelarm 24' getragen
wird, liegt an einer Unterseite 26' des Dachelements 12' dichtend an. Dadurch
wird die Unterströmung
des Dachelements 12' durch
den Fahrtwind vermieden.
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Es
ist erkennbar, dass der Kontakt zwischen der Dichtlippe 20' und der Unterseite 26' des Dachelements 12' erst in der
Offenstellung bzw. kurz vor der Offenstellung des Dachelements 12' zustande kommt,
also ein dauerhaftes Anliegen der Dichtlippe 20' an der Unterseite 26' vermieden ist.
Dies beeinflusst eine Betätigungskraft
des Dachelements 12' positiv,
da eine dauerhafte Reibung zwischen der Dichtlippe 20' und dem Dachelement 12' vermieden ist.
Eine Reibkraft zwischen dem Mitnehmer 30 und dem Hebelarm 24' und damit eine
Erhöhung
der Betätigungskraft
ist dadurch vermieden, dass in einem Kontaktbereich zwischen dem
Hebelarm 24' und dem
Mitnehmer 30 eine Gleitschicht 32 auf den Hebelarm 24' aufgebracht
ist. Dies reduziert die Reibung zwischen den Komponenten und damit
auch die Betätigungskraft
für das
Dachelement 12'.
Der Mitnehmer 30 kann auch in einer nicht dargestellten Gleitkulisse
an dem Hebelarm 24 geführt
sein.
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Des
Weiteren ist eine Feder 22' vorgesehen, gegen
deren Federkraft der Hebelarm 24' umgeklappt und in dieser umgeklappten
Position gehalten wird. Wie schon in Zusammenhang mit 1 beschrieben,
ist durch diese Bewegung des Hebelarms 24' eine Bewegung der Dichtlippe 20' zwischen einer Verstau-
und einer Dichtungsstellung ermöglicht.
Ist der Hebelarm 24' und
damit die Dichtlippe 20' nach oben
geklappt, befindet sich die Dichtlippe 20' also in ihrer Dichtungsstellung,
so ist durch die Feder 22' ein Klappern
des Hebelarms 24' und
damit eine negative Geräuschbeeinträchtigung
der Insassen des Kraftwagens vermieden.