DE102011011098A1

DE102011011098A1 - Dachanordnung für ein Dach eines Kraftwagens

Info

Publication number: DE102011011098A1
Application number: DE201110011098
Authority: DE
Inventors: Achim Demmer; Dipl.-Ing. Peer-Olaf (BA) Kober; Dipl.-Ing. Schrader Jürgen
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-02-12
Filing date: 2011-02-12
Publication date: 2012-08-16
Also published as: WO2012107164A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dachanordnung (10) für ein Dach (12) eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit einem mittels eines Dachantriebs zwischen einer eine Dachöffnung (22) verschließenden Schließstellung und zumindest einer die Dachöffnung (22) zumindest bereichsweise freigebenden Offenstellung bewegbaren Dachelement (18), wobei das Dachelement (18) in Abhängigkeit von einer mittels einer Erfassungseinrichtung erfassten Überschreitung eines Temperatur-Schwellwerts durch eine Temperatur im Fahrgastraum (26) mittels des Dachantriebs in die zumindest eine Offenstellung bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dachanordnung für ein Dach eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Aus dem Serienbau von Kraftwagen ist es bekannt, die Kraftwagen mit so genannten Schiebedächern auszustatten. Die Schiebedächer können dabei von Insassen der Kraftwagen mittels eines Dachantriebs zwischen einer eine Dachöffnung verschließenden Schließstellung und zumindest einer die Dachöffnung zumindest bereichsweise freigebenden Offenstellung bewegt werden.
Ferner offenbart die JP 60053423 A ein Dach eines Personenkraftwagens, welches außenseitig mit Solarzellen versehen ist. Mit den Solarzellen ist ein Ventilator elektrisch verbunden, welcher Luft aus dem Innenraum des Personenkraftwagens über eine permanente Durchtrittsöffnung im Dach an die Umgebung fördern kann.
Darüber hinaus ist der JP 61132408 A ein Dach eines Automobils als bekannt zu entnehmen, in welchem eine permanente Durchtrittsöffnung vorgesehen ist. In der Durchtrittsöffnung ist ein Ventilator angeordnet, welcher Luft über die Durchtrittsöffnung aus dem Innenraum des Automobils an die Umgebung fördern kann.
Die bekannten Dächer weisen große Nachteile hinsichtlich der Temperierung des Innenraums auf, was insbesondere bei Fahrtbeginn zu unangenehmen Raumbedingungen im Innenraum führt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dachanordnung für ein Dach eines Kraftwagens der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass der Innenraum des Kraftwagens besser zu temperieren ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Dachanordnung für ein Dach eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Eine solche Dachanordnung für ein Dach eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, umfasst ein zwischen einer eine Dachöffnung verschließenden Schließstellung und zumindest einer die Dachöffnung zumindest bereichsweise freigebenden Offenstellung bewegbares Dachelement, welches mittels eines Dachantriebs zwischen der Schließstellung und der Offenstellung bewegbar ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Dachelement in Abhängigkeit von einer mittels einer Erfassungseinrichtung erfassten Überschreitung eines Temperatur-Schwellwerts durch eine Temperatur im Fahrgastraum des Kraftwagens mittels des Dachantriebs in die zumindest eine Offenstellung bewegbar ist. Mit anderen Worten wird mittels der Erfassungseinrichtung, wobei es sich beispielsweise um einen zumindest bereichsweise im Fahrgastraum und damit im Innenraum des Kraftwagens angeordneten Temperatursensor handelt, erfasst, dass die Temperatur im Fahrgastraum den vorgegebenen oder vorgebbaren Temperatur-Schwellwert überschreitet, so wird mittels des Dachantriebs das Dachelement automatisch das Dachelement in die Offenstellung bewegt, in welcher die Dachöffnung fluidisch freigegeben ist.
So kann unerwünscht warme Luft aus dem Fahrgastraum über die Dachöffnung an die Umgebung des Kraftwagens entweichen, wodurch eine unerwünscht starke Erwärmung des Fahrgastraums vermieden werden kann. Durch die automatische Öffnung des Dachelements kann somit der Fahrgastraum automatisch und bedarfsgerecht entlüftet und somit auch insbesondere zeitlich vor Fahrtbeginn, entlüftet werden. Tritt der Nutzer des Kraftwagens eine Fahrt mit dem Kraftwagen an und steigt in den Fahrgastraum des Kraftwagens ein, so liegen bereits zeitlich vor oder zumindest bei Antritt der Fahrt angenehme Raumbedingungen in dem Fahrgastraum vor. Der Nutzer beziehungsweise weitere Insassen des Fahrgastraums haben dabei nicht unter einer unerwünscht hohen Fahrgastraum-Temperatur zu leiden. Somit gehen mit der verbesserten Temperierung des Fahrgastraums durch die erfindungsgemäße Dachanordnung ein verbesserter Fahrkomfort für die Insassen des Fahrgastraums einher. Dies ist auch der Fahrsicherheit zuträglich, da die Konzentration des Fahrers des Kraftwagens nicht unter zu hohen Fahrgastraum-Temperaturen beeinträchtigt sein kann.
Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Dachanordnung eine verbesserte Temperierung des Fahrgastraums, da die Dachöffnung nicht permanent geöffnet, sondern bedarfsgerecht automatisch mittels des Dachantriebs geöffnet und damit fluidisch freigegeben wird. Dies bedeutet, dass bei sehr kalten und insbesondere nassen Witterungsbedingungen die Dachöffnung vollständig verschlossen bleibt oder verschlossen verbleiben kann, so dass der Fahrgastraum nicht durch eine permanente Freigabe der Dachöffnung oder durch eine permanente Durchtrittsöffnung im Dach zu stark auskühlt und dass keine Feuchtigkeit in den Fahrgastraum eindringen kann. Vielmehr ist es mittels der erfindungsgemäßen Dachanordnung möglich, den Fahrgastraum weitgehend bedarfsgerecht zu temperieren und angenehme Raumbedingungen im Fahrgastraum einzustellen.
Dabei ist es dennoch möglich, das Dachelement auch bei relativ geringen Temperaturen zu öffnen beziehungsweise dann zu öffnen (öffnen zu lassen), wenn die Temperatur im Fahrgastraum einen Temperatur-Schwellwert überschreitet. Bevorzugt ist dieser Temperatur-Schwellwert vom Nutzer des Kraftwagens nach Belieben und/oder innerhalb bestimmter Temperatur-Grenzwerte einstellbar. Dies kann beispielsweise über geeignete Eingabegeräte im Cockpit im Fahrgastraum erfolgen. Dabei kann es ebenso möglich sein, dass der Nutzer des Kraftwagens weitere Rahmenbedingungen bestimmen kann, bei deren Erfüllung oder Nicht-Erfüllung das Dachelement automatisch mittels des Dachantriebs in die Offenstellung bewegt wird oder nicht. Bei diesen Rahmenbedingungen kann es sich beispielsweise um die Luftfeuchtigkeit im Fahrgastraum und/oder in der Umgebung sowie um weitere Witterungsbedingungen handeln.
Die erfindungsgemäße Dachanordnung bietet weiterhin den Vorteil, dass durch das automatische Bewegen des Dachelements in die Offenstellung ein besonders großer Querschnitt der Dachöffnung bedarfsgerecht freigegeben werden kann, so dass ein besonders großer Volumenstrom Luft aus dem Fahrgastraum in die Umgebung strömen kann. So ist die Lüftung und die Temperierung des Fahrgastraums in besonders kurzer Zeit möglich.
Darüber hinaus ist die Öffnung für eine derartige Lüftung und Temperierung des Fahrgastraums besonders vorteilhaft im Dach positioniert, nämlich in Fahrzeughochrichtung an einer besonders hohen Stelle des Kraftwagens beziehungsweise seines Fahrgastraums. So ist die Dachöffnung zumindest nahezu direkt in einem Aufheizungsbereich des Fahrgastraums positioniert, so dass ein Hitzestau im Fahrgastraum insbesondere bei hohen Umgebungstemperaturen und bei besonders starker Sonneneinstrahlung auf den Kraftwagen vermeidbar oder zumindest reduzierbar ist.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Dachelement in zumindest eine weitere, insbesondere die Dachöffnung gegenüber der ersten Offenstellung weiter, das heißt großflächiger, freigebende Offenstellung bewegbar. Bei dem Dachelement handelt es sich beispielsweise um ein Schiebehebedach, welches zum Bewegen von der Schließstellung in die erste Offenstellung, welche auch als Entlüftungsstellung bezeichnet werden kann, sowie in die zumindest eine weitere Offenstellung zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung sowie zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verstellbar ist. Diese Ausführungsform birgt den Vorteil, dass das Dachelement einerseits die bedarfsgerechte und automatische Temperierung des Fahrgastraums ermöglicht. Ferner ermöglicht es eine weitere besonders großflächige Freigabe der Dachöffnung, welche beispielsweise von dem Nutzer des Kraftwagens bedarfsgerecht und mittels des Dachantriebs eingestellt werden kann. So kann der Fahrgastraum insbesondere in der weiteren Offenstellung während der Fahrt besonders gut entlüftet werden, was zu angenehmen Raumbedingungen insbesondere bei hohen Umgebungstemperaturen führt.
Ferner ist es dadurch ermöglicht, dass die Dachöffnung in der ersten Offenstellung (Entlüftungsstellung) derart freigegeben wird, dass die unerwünscht warme Luft zwar aus dem Fahrgastraum in die Umgebung ausströmen, jedoch keine Gegenstände und/oder Wassertropfen über die Dachöffnung in den Fahrgastraum eindringen können. In der ersten Offenstellung ist es beispielsweise möglich, dass die Luft zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung aus dem Fahrgastraum ausströmen kann. Demgegenüber kann die Dachöffnung mittels des Dachelements in der weiteren Offenstellung beispielsweise durch den Nutzer des Kraftwagens großflächiger und derart freigegeben werden, dass die Luft aus dem Fahrgastraum zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung an die Umgebung ausströmen kann.
Bei der erfindungsgemäßen Dachanordnung ist es selbstverständlich ohne Weiteres möglich, dass der Nutzer des Kraftwagens das Dachelement mittels des Dachantriebs bei Bedarf auch in die erste Offenstellung bewegen kann. Dies bedeutet, dass es sich bei der ersten Offenstellung um eine von mehreren Offenstellungen handeln kann, in welche das Dachelement vom Nutzer über den Dachantrieb bewegt werden kann und nicht etwa um eine Offenstellung, in die das Dachelement lediglich und ausschließlich zum Temperieren des Fahrgastraums bewegt werden kann. Jedoch ist es auch möglich, dass es sich bei der ersten Offenstellung um eine gesonderte Entlüftungsstellung handelt, in die der Nutzer des Kraftwagens das Dachelement nicht bewegen kann und die lediglich dazu vorgesehen ist, den Fahrgastraum zu temperieren.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens eine Lüftereinrichtung vorgesehen, mittels welcher, insbesondere in der ersten Offenstellung (Entlüftungsstellung), Luft aus dem Fahrgastraum über die Dachöffnung an die Umgebung des Kraftwagens förderbar ist. Wird, wie eingangs geschildert, beispielsweise bei stehendem, das heißt sich nicht fortbewegendem, Kraftwagen und wenn sich keine Person in dem Fahrgastraum aufhält, mittels der Erfassungseinrichtung erfasst, dass die Temperatur in dem Fahrgastraum den Temperatur-Schwellwert überschreitet oder überschritten hat, so werden das Dachelement in die erste Offenstellung bewegt und die Lüftereinrichtung, insbesondere im Bedarfsfall, aktiviert. Dadurch wird eine Zwangsströmung der Luft von dem Fahrgastraum an die Umgebung dargestellt und die Luft wird aktiv von dem Fahrgastraum in die Umgebung gefördert, so dass der Fahrgastraum in besonders kurzer Zeit entlüftet und temperiert werden kann zur Einstellung angenehmer Raumbedingungen für die Insassen des Fahrgastraums.
Die Lüftereinrichtung ermöglicht es dabei, den Fahrgastraum zumindest nahezu vollständig zu entlüften und so zu temperieren. So kann beispielsweise auch erwärmte beziehungsweise aufgeheizte Luft aus Bereichen des Fahrgastraums entlüftet und so der Fahrgastraum in diesen Bereichen temperiert werden, in welchen sich die erwärmte beziehungsweise aufgeheizte Luft ohne die Zwangsströmung durch die Lüftereinrichtung stauen und aus welchen die Luft nicht freiwillig abströmen würde.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Dachelement mit zumindest einer Photovoltaikeinrichtung versehen, mittels welcher Strahlungsenergie, insbesondere Sonnenlicht, in elektrische Energie für die elektrisch betreibbare Lüftereinrichtung umwandelbar ist. Mit anderen Worten wird die von der Photovoltaikeinrichtung, welche beispielsweise zumindest eine Solarzelle umfasst, gewonnene elektrische Energie dazu benutzt, die Lüftereinrichtung zur vorteilhaften und bedarfsgerechten Temperierung des Fahrgastraums zu betreiben. Die Lüftereinrichtung umfasst beispielsweise einen Elektromotor, mit welchem ein Ventilator antreibbar ist, welcher die Luft aus dem Fahrgastraum an die Umgebung fördern kann. Dabei wird diesem Elektromotor die elektrische Energie der Photovoltaikeinrichtung zugeführt. Dies birgt den Vorteil, dass dadurch eine Energiespeichereinrichtung des Kraftwagens geschont wird und nicht auf ihren Speicherinhalt zugegriffen werden muss, um die Lüftereinrichtung zu betreiben. Bei dieser Speichereinrichtung handelt es sich beispielsweise um eine Batterie des Kraftwagens, welche zum Betrieb des Kraftwagens und zur Darstellung von Komfortfunktionalitäten während des Betriebs des Kraftwagens vonnöten ist und deren Ladungszustand bei der automatischen Temperierung des Fahrgastraums nicht verkleinert wird.
Darüber hinaus ist es beispielsweise zur automatischen Temperierung des Fahrgastraums mittels der Lüftereinrichtung nicht vonnöten, eine Verbrennungskraftmaschine zu aktivieren, um die Lüftereinrichtung mit Energie, insbesondere elektrischer Energie, zu versorgen. Die Nutzung von Solarenergie zur Temperierung des Fahrgastraums ermöglicht eine CO₂-neutrale und damit umweltschonende Temperierung des Innenraums. Diese Ausführungsform ist auch insofern vorteilhaft, als die Entlüftung und Temperierung des Fahrgastraums insbesondere bei starker und direkter Sonneneinstrahlung auf den Kraftwagen und auf die erfindungsgemäße Dachanordnung vorteilhaft ist und durchgeführt wird. Somit steht für den Betrieb der Lüftereinrichtung dann Energie in Form von Sonnenlicht zur Verfügung, wenn die Temperierung des Fahrgastraums auch tatsächlich vonnöten ist und durchgeführt wird.
Ebenso ist es möglich, die Photovoltaikeinrichtung der erfindungsgemäßen Dachanordnung auch dazu zu nutzen, die durch sie gewonnene elektrische Energie der elektrischen Speichereinrichtung des Kraftwagens zuzuführen und insbesondere überschüssige Energie, welche für den Betrieb der Lüftereinrichtung nicht benötigt wird, zu speichern. So kann CO₂-neutral elektrische Energie, das heißt elektrischer Strom, gewonnen, gespeichert und einem Verbraucher des Kraftwagens bedarfsgerecht dann zugeführt werden, wenn dieser die elektrische Energie auch tatsächlich benötigt.
Das Dachelement kann wenigstens bereichsweise zumindest im Wesentlichen transparent, insbesondere aus Glas, ausgebildet sein. Dadurch können die Insassen des Kraftwagens auch bei geschlossenem Dachelement, das heißt bei sich in der Schließstellung befindendem Dachelement, über die Dachöffnung und das Dachelement in die Umgebung schauen. Dadurch ist ein besonders angenehmes und hochwertiges Raumgefühl im Fahrgastraum ermöglicht. Dabei kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Photovoltaikeinrichtung, insbesondere wenigstens eine Solarzelle dieser, zumindest teilweise in das Dachelement integriert ist. Dadurch kann mittels der Fotovoltaikeinrichtung beziehungsweise der Solarzelle elektrische Energie zum Antrieb der Lüftereinrichtung gewonnen werden. Darüber hinaus ist es nicht vorgesehen und nicht vonnöten, die Photovoltaikeinrichtung beziehungsweise die Solarzelle, auf einer außenseitigen Oberfläche des Dachelements oder des Dachs anzuordnen, was den optischen Eindruck sowie die Aerodynamik des Kraftwagens negativ beeinflussen würde. Durch die Integration in das Dachelement ist eine glatte sowie zu an das Dachelement angrenzenden Bereichen des Daches bündige Gestaltung der Oberfläche des Dachelements sowie des gesamten Daches des Kraftwagens ermöglicht, was mit einem vorteilhaften optischen Eindruck der erfindungsgemäßen Dachanordnung sowie mit einer vorteilhaften Aerodynamik des Kraftwagens einher geht. Die vorteilhafte Aerodynamik des Kraftwagens führt dazu, dass der Energiebedarf zum Antreiben des Kraftwagens gering gehalten werden kann, woraus ein geringer Kraftstoffverbrauch sowie geringe CO₂-Emissionen resultieren.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist mittels der Lüftereinrichtung Luft, insbesondere in einer Offenstellung des Dachelements, in den Fahrgastraum und/oder in Richtung des Fahrgastraums förderbar, wobei der Lüftereinrichtung wenigstens eine Heizeinrichtung zugeordnet ist, mittels welcher die in den Fahrgastraum bzw. in dessen Richtung zu fördernde Luft erwärmbar ist. Bevorzugt handelt es sich bei dieser Lüftereinrichtung um die Lüftereinrichtung, mittels welcher auch die Luft zur Temperierung des Fahrgastraums aus diesem über die Dachöffnung an die Umgebung förderbar ist. Dazu ist beispielsweise eine Strömungsrichtung der Luft umkehrbar, indem beispielsweise eine Förderrichtung und eine Drehrichtung der Lüftereinrichtung, insbesondere des Elektromotors und des Ventilators, umkehrbar ist. Ebenso ist es möglich, dass sich bei dieser Lüftereinrichtung, mittels welcher Luft in den Fahrgastraum förderbar ist, um eine zusätzliche, separate Lüftereinrichtung handelt. In jeglicher Hinsicht ist durch die Möglichkeit, insbesondere erwärmte Luft in den Fahrgastraum zu fördern, eine besonders vorteilhafte und bedarfsgerechte Temperierung des Fahrgastraums möglich.
Befindet sich das Dachelement in seiner Schließstellung, so kann die Lüftereinrichtung und die Heizeinrichtung dazu verwendet werden, den Fahrgastraum besonders günstig und für die Insassen angenehm bezogen auf die Fahrzeughochrichtung von oben her zu beheizen.
Befindet sich das Dachelement in einer Offenstellung, so ist es durch das Fördern von insbesondere erwärmter Luft in den Fahrgastraum möglich, dass die Insassen zwar das geöffnete Dachelement beziehungsweise die freigegebene Dachöffnung sowie eine sie umströmende Luftströmung genießen und somit ein besonders vorteilhaftes Naturgefühl erleben können, ohne dass der Fahrgastraum sowie die Insassen jedoch unerwünscht stark auskühlen. Die Insassen verspüren vielmehr durch die Heizeinrichtung und die in den Fahrgastraum warme geförderte Luft eine warme, komfortable und angenehme Brise. So ist es möglich, auch bei relativ kalten Umgebungstemperaturen die Dachöffnung freizugeben und einen hohen Komfort für die Insassen darzustellen.
Bei der Luft, welche mittels der Lüftereinrichtung in den Fahrgastraum gefördert wird beziehungsweise deren Strömungsrichtung wenigsten teilweise und zumindest im Wesentlichen in Richtung des Fahrgastraums gerichtet ist, handelt es sich beispielsweise zumindest teilweise um Luft aus der Umgebung. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die Lüftereinrichtung bei freigegebener Dachöffnung Luft aus der Umgebung, das heißt von außerhalb des Fahrgastraums, ansaugt und in den Fahrgastraum fördert. Ebenso möglich ist es, dass mittels der Lüftereinrichtung Luft aus dem Fahrgastraum umgewälzt wird. Dies bedeutet, dass es sich bei der Luft, welche mittels der Lüftereinrichtung in Richtung des Fahrgastraums gefördert wird, zumindest teilweise um Luft aus dem Fahrgastraum handelt. Dazu kann die Lüftereinrichtung Luft aus dem Fahrgastraum ansaugen und wieder in den Fahrgastraum fördern, nachdem sie vorteilhafterweise von der Heizeinrichtung erwärmt wurde.
Handelt es sich bei der Lüftereinrichtung, mittels welcher Luft in den beziehungsweise in Richtung des Fahrgastraums förderbar ist, um eine zur ersten Lüftereinrichtung separate Lüftereinrichtung, so kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass auch die weitere Lüftereinrichtung mit mittels der Photovoltaikeinrichtung gewonnener elektrischer Energie versorgbar ist. Ebenso vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass auch die Heizeinrichtung mittels durch die Photovoltaikeinrichtung gewonnener elektrischer Energie versorgbar ist, um mittels dieser elektrischen Energie die in den beziehungsweise in Richtung des Fahrgastraums zu fördernde Luft aufzuheizen und bedarfsgerecht zu temperieren.
Bevorzugt wird die elektrische Energie der beziehungsweise den Lüftereinrichtungen und/oder der Heizeinrichtung direkt, das heißt ohne Zwischenspeicherung in einer Speichereinrichtung für elektrische Energie, zugeführt. Ebenso möglich ist es, die mittels der Photovoltaikeinrichtung gewonnene elektrische Energie zwischenzuspeichern und der beziehungsweise den Lüftereinrichtungen und/oder der Heizeinrichtung bedarfsgerecht dann zuzuführen, wenn der beziehungsweise die Lüftereinrichtungen und/oder die Heizeinrichtung auch tatsächlich betrieben werden.
Die Heizeinrichtung umfasst zum Erwärmen der Luft beispielsweise Heizdrähte, welche von elektrischem Strom zu durchfließen sind, wodurch sich die Heizdrähte aufwärmen. Diese Heizdrähte werden dann von der in den Innenraum beziehungsweise in Richtung des Innenraums zu fördernden Luft umströmt, wodurch die Luft erwärmt wird. Die Heizdrähte sind beispielsweise in Strömungsrichtung mit der Luft vor und/oder bevorzugt hinter der Lüftereinrichtung angeordnet. Zusätzlich oder alternativ kann die Heizeinrichtung zum Erwärmen der Luft zumindest ein PTC-Element und/oder ein Peltier-Element und/oder anderweitige Heizelemente umfassen.
Wie bereits angedeutet, ist zum Bewegen des Dachelements in die erste Offenstellung eine Bewegung dieses zumindest teilweise lediglich, das heißt ausschließlich, zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung vorgesehen. Dabei wird das Dachelement beispielsweise um eine zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Schwenkachse verschwenkt, wodurch eine bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung heckseitige Kante angehoben und die Dachöffnung freigegeben wird. So kann Luft aus dem Fahrgastraum zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeugquerrichtung ausströmen, wobei gleichzeitig ein unerwünschtes Eindringen von Gegenständen und/oder Wasser in den Fahrgastraum vermieden ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist dem Dachelement ein als Gussbauteil ausgebildetes Rahmenelement zugeordnet, über welches das Dachelement an dem Dach zu halten ist und zu welchem das Dachelement relativ zwischen der Offenstellung und der Schließstellung bewegbar ist. Dies hält das Gewicht der erfindungsgemäßen Dachanordnung gering, was zu einem geringen Gesamtgewicht des Kraftwagens führt. Daraus resultiert ein geringer Kraftstoffverbrauch sowie geringe CO₂-Emissionen. Darüber hinaus kann so der Schwerpunkt des Kraftwagens bezogen auf die Fahrzeughochrichtung besonders niedrig gehalten werden, was dem Fahrverhalten und der Fahrdynamik des Kraftwagens positiv zugute kommt.
Vorteilhafterweise ist das Rahmenelement mittels wenigstens eines, insbesondere aus Keramik ausgebildeten, Verstärkungselements verstärkt. So weist das Rahmenelement eine besonders hohe Steifigkeit aufweist, was einer hohen Steifigkeit der Karosserie des Kraftwagens zugute kommt. Dadurch weist der Kraftwagen besonders vorteilhafte Fahreigenschaften und eine besonders gute Fahrdynamik auf. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn es sich bei dem Dachelement um ein so genanntes Panoramadach handelt, welches sich über eine besonders große Erstreckung in Fahrzeuglängsrichtung des Dachs erstreckt. Dementsprechend ist auch die Dachöffnung besonders groß ausgebildet. Um nun die Steifigkeit der Karosserie infolge dieser großen Dachöffnung insbesondere hinsichtlich einer Verwindungssteifigkeit gegenüber Torsionsbelastung nicht negativ oder nicht unerwünscht negativ zu beeinträchtigen, ist das Rahmenelement und damit die erfindungsgemäße Dachanordnung entsprechend verstärkt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder oder in den Figuren alleine gezeigten 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 Zeichnung zeigt in:
1 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer Dachanordnung eines Dachs eines Personenkraftwagens mit einem Dachelement, welches mittels eines Dachantriebs zwischen einer eine Dachöffnung verschließenden Schließstellung und einer Mehrzahl von die Dachöffnung zumindest bereichsweise freigebenden Offenstellungen bewegbar ist, wobei sich das Dachelement in der Schließstellung befindet;
2 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht der Dachanordnung gemäß 1, wobei sich das Dachelement in einer der Offenstellungen befindet;
3 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht eines Rahmenelements der Dachanordnung gemäß der 1 und 2, über welches das Dachelement am Dach zu halten ist und an welchem eine Lüftereinrichtung der Dachanordnung angeordnet ist; und
4 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht des Rahmenelements mit der Lüftereinrichtung gemäß 3.
Die 1 zeigt eine Dachanordnung 10 eines Dachs 12 eines Personenkraftwagens. Die Dachanordnung 10 umfasst ein so genanntes Panoramadach 14, welches sich in Fahrzeuglängsrichtung gemäß einem Richtungspfeil 16 über eine besonders große Länge erstreckt. Das Panoramadach 14 umfasst einen bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung gemäß dem Richtungspfeil 16 vorderen, frontseitigen Schiebedachdeckel 18 sowie einen daran angrenzenden, hinteren Dachdeckel 20. Der hintere Dachdeckel 20 ist dabei einem Fond und damit einer Rücksitzbank des Personenkraftwagens zugeordnet, während der Schiebedachdeckel 18 im Wesentlichen einem Fahrersitz sowie einem Beifahrersitz zugeordnet ist, die in Fahrzeuglängsrichtung vor der Rücksitzband angeordnet sind.
Der Schiebedachdeckel 18 ist dabei als Schiebehebedach ausgebildet und zwischen einer, eine ihm zugeordnete Dachöffnung 22 verschließenden und in der 1 gezeigten Schließstellung und einer Mehrzahl von die Dachöffnung 22 freigebenden Offenstellungen mittels eines Dachantriebs bewegbar. Der Dachantrieb umfasst beispielsweise wenigstens einen Elektromotor, mittels welchem der Schiebedachdeckel 18 bewegbar ist.
Auch dem Dachdeckel 20 ist eine Dachöffnung 24 zugeordnet. Der Dachdeckel 20 kann dabei ebenso zwischen einer in der 1 gezeigten die Dachöffnung 24 verschließenden Schließstellung und zumindest einer die Dachöffnung 24 zumindest bereichsweise freigebenden Offenstellung bewegt werden.
Der Schiebedachdeckel 18 und der Dachdeckel 20 sind zumindest im Wesentlichen transparent, insbesondere aus Glas, ausgebildet, so dass Insassen eines Fahrgastraums 26 des Personenkraftwagens auch dann über die Dachöffnungen 22 und 24 die Umgebung betrachten können, wenn der Schiebedachdeckel 18 und der Dachdeckel 20 in ihre jeweilige Schließstellung bewegt sind. In der 1 ist auch ein so genannter Rohbauspriegel 27 erkennbar sowie ein dem Dachdeckel 20 zugeordnetes Rahmenelement 28, welches einerseits mit dem Dachdeckel 20 verbunden und andererseits an den Rohbauspriegel 27 über eine Kleberaupe 30 gehalten ist. Dadurch ist der Dachdeckel 20 an dem Dach 12 gehalten.
An einer in Fahrzeuglängsrichtung hinteren Kante 32 des Schiebedachdeckels 18 ist an diesem eine Dichtung 34 angeordnet, mittels welcher der Schiebedachdeckel 18 und der Dachdeckel 20 in der in der 1 gezeigten Schließstellung des Schiebedachdeckels 18 gegenseitig abgedichtet sind, so dass keine Gegenstände und insbesondere keine Feuchtigkeit in den Fahrgastraum 26 gelangen können.
Darüber hinaus sind in der 1 weitere Dichtungen 36 und 38 zu erkennen, welche in der Schließstellung des Schiebedachdeckels 18 auf einer dem Fahrgastraum 26 zugewandten Seite 40 dieses anliegen und so ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Fahrgastraum 26 in der Schließstellung des Schiebedachdeckels 18 verhindern.
Zur Halterung der Dichtung 38 ist ein Zwischenblech 39 vorgesehen, welches über eine Kleberaupe 41 mit einem weiteren Blech 43 verklebt ist. Durch das Zwischenblech 39 ist ein Steckflansch 45 gebildet, auf welchen die Dichtung 38 mit einer Steckaufnahme 47 dieser aufgesteckt ist.
Die Dachanordnung 10 umfasst eine in den 1 und 2 nicht dargestellte Erfassungseinrichtung, mittels welcher zumindest eine Temperatur im Fahrgastraum 26 erfassbar ist. Dazu umfasst die Erfassungseinrichtung beispielsweise zumindest einen Temperatursensor. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Erfassungseinrichtung eine Mehrzahl von Temperatursensoren umfasst, die an unterschiedlichen Stellen im Fahrgastraum 26 angeordnet sind und welche jeweils eine Temperatur an ihrer jeweiligen Stelle erfassen können.
Überschreitet die Temperatur oder eine der Temperaturen oder mehrere der erfassten Temperaturen beziehungsweise entsprechend erfasste Temperaturwerte einen vorgegebenen oder vorgebbaren Temperatur-Schwellwert, so wird der Schiebedachdeckel 18 mittels des in den 1 und 2 nicht dargestellten Dachantriebs automatisch in eine seiner Offenstellungen bewegt, welche in der 2 dargestellt ist. Dazu wird die hintere Kante 32 des Schiebedachdeckels 18 zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung gemäß einem Richtungspfeil 42 nach oben gemäß einem Richtungspfeil 44 bewegt. Dies geschieht beispielsweise derart, dass der Schiebedachdeckel 18 um eine zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung gemäß einem Richtungspfeil 46 verlaufende und in einem der Kante 32 in Fahrzeuglängsrichtung gegenüberliegenden Randbereich angeordnete Schwenkachse verschwenkt wird.
Dadurch wird die dem Schiebedachdeckel 18 zugeordnete Dachöffnung 22 bereichsweise freigegeben, so dass die unerwünscht warme und beispielsweise durch Sonneneinstrahlung auf das Dach 12 aufgeheizte Luft aus dem Fahrgastraum 26 über die Dachöffnung 22 an die Umgebung 48 des Personenkraftwagens entweichen kann.
In der 2 ist eine Entlüftungsströmung der Luft aus dem Fahrgastraum 26 durch Richtungspfeile 50 dargestellt. Wie den Richtungspfeilen 50 zu entnehmen ist, entweicht die Luft aus dem Fahrgastraum 26 über die Dachöffnung 22 dabei zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung beziehungsweise schräg dazu, jedoch nicht zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung. Dadurch kann die unerwünscht warme und aufgeheizte Luft aus dem Fahrgastraum 26 an die Umgebung 48 ausströmen, jedoch können keine Gegenstände und/oder Wassertropfen aus der Umgebung 48 über die Dachöffnung 22 in den Fahrgastraum 26 gelangen.
Der als Schiebehebedach ausgebildete Schiebedachdeckel 18 ist in eine Mehrzahl von weiteren die Dachöffnung 22 gegenüber der in der 2 gezeigte Offenstellung weiter, d. h. großflächiger, freigebenden Offenstellungen bewegbar. Dazu ist der Schiebdachdeckel 18 in Fahrzeughochrichtung gemäß dem Richtungspfeil 42 und/oder insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung gemäß dem Richtungspfeil 16 mittels des Dachantriebs bewegbar.
Die Dachanordnung 10 umfasst eine Lüftereinrichtung 52 mit einem Lüfter 54, welcher beispielsweise als Walzenlüfter ausgebildet ist. Mittels der Lüftereinrichtung 52 ist die unerwünscht warme und aufgeheizte Luft aus dem Fahrgastraum 26 über die Dachöffnung 22 an die Umgebung 48 gemäß den Richtungspfeilen 50 förderbar. Dadurch wird der aus dem Fahrgastraum 26 abzuführenden Luft eine Zwangsströmung aufgeprägt, so dass der Fahrgastraum 26 besonders effizient und insbesondere in kurzer Zeit entlüftet und dadurch temperiert werden kann. Dadurch kann ein Hitzestau und eine unerwünschte Aufheizung des Fahrgastraums 26 vermieden werden, insbesondere dann, wenn der Personenkraftwagen eine längere Zeit steht, ohne dass sich Insassen in dem Fahrgastraum 26 aufhalten. Durch diese automatische Entlüftung und Temperierung des Fahrgastraums 26 herrschen zu Fahrtbeginn angenehme Raumbedingungen in dem Fahrgastraum, womit ein besonders hoher Fahrkomfort sowie eine hohe Fahrsicherheit einhergehen.
Beabsichtigt beispielsweise eine Person, mit dem Personenkraftwagen mit der Dachanordnung 10 eine Fahrt zu beginnen und steigt diese Person in den Fahrgastraum 26 ein, so herrscht in dem Fahrgastraum 26 bereits zeitlich vor der Fahrt eine angenehme Temperatur, welche die Konzentration der Person nicht negativ beeinflusst.
Zum Antreiben des Lüfters 54 ist beispielsweise ein Elektromotor vorgesehen, welcher zum Entlüften und Temperieren des Fahrgastraums 26 mit elektrischer Energie zu versorgen. Dazu ist beispielsweise eine Photovoltaikeinrichtung der Dachanordnung 10 vorgesehen, welche eine Mehrzahl von Solarzellen umfasst. Die Solarzellen sind beispielsweise in die als Glasdächer ausgebildeten Schiebedachdeckel 18 und Dachdeckel 20 integriert und können Sonnenstrahlung in elektrische Energie umwandeln. Diese elektrische Energie kann beispielsweise der Lüftereinrichtung 52 bzw. dem Elektromotor direkt, ohne Zwischenspeicherung in einer Batterie, zugeführt werden, um den Lüfter 54 im Bedarfsfall anzutreiben. Mit anderen Worten ist die Photovoltaikeinrichtung, insbesondere die wenigstens eine Solarzelle dieser, zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in dem Dachelement aufgenommen, so dass im Bereich der Photovoltaikeinrichtung bzw. der Solarzelle gegenüber sich daran anschließenden Bereichen des Dachelements auf einer dem Fahrgastraum abgewandten Seite desselbigen keine Erhöhung gegeben ist.
Die Integration der Solarzellen in den Schiebedachdeckel 18 und den Dachdeckel 20 birgt den Vorteil, dass dadurch jeweilige Oberflächen 56 und 58 des Schiebedachdeckels 18 bzw. des Dachdeckels 20 glatt und eben gestaltet werden können. Darüber hinaus grenzen der Schiebedachdeckel 18 und der Dachdeckel 20 bezogen auf ihre Oberflächen 56 und 58 bündig aneinander an, so dass die Aerodynamik des Personenkraftwagens negativ beeinträchtigende Strömungswirbel nicht entstehen können. Dies hält den Kraftstoffverbrauch und die CO₂-Emissionen des Personenkraftwagens gering.
Wie den 1 und 2 zu entnehmen ist, weist die Lüftereinrichtung 54 Führungselemente 60 und 62 auf, durch welche einerseits eine Eintrittsöffnung 64 und andererseits eine Austrittsöffnung 66 der Lüftereinrichtung 52 begrenzt sind. Die Lüftereinrichtung 52 ist an einem Dachrahmenelement 67 gehalten und deckt die Lüftereinrichtung 52 in Richtung des Fahrgastraums 56 ab, so dass ein optischer Eindruck des Fahrgastraums 26 durch Lüftereinrichtung 52 nicht negativ beeinträchtigt wird. Das Dachrahmenelement 67 weist Durchtrittsöffnungen 68 und 70 auf, über welche der Lüfter 54 Luft aus dem Fahrgastraum 26 ansaugen kann. Die eingesaugte Luft durchströmt die Durchtrittsöffnungen 68 und 70 und wird von dem Lüfter 54 über die Austrittsöffnung 66 in Richtung der Umgebung 48 gemäß den Richtungspfeilen 50 gefördert.
Die 3 und 4 zeigen ein Rahmenelement 72, mittels welchem der Schiebedachdeckel 18 und der Dachdeckel 20 an dem Dach 12 zu halten sind. Das Rahmenelement 72 ist als Blechrahmen ausgebildet. An dem Rahmenelement 72 sind eine Mehrzahl von Lüftern 54 der Lüftereinrichtung 52 gehalten. Mittels der solarbetriebenen Lüfter 54 kann die unerwünscht warme Luft besonders effizient und in besonders kurzer Zeit aus dem Fahrgastraum 26 an die Umgebung 48 gefördert werden unter Ausnutzung der aus der Sonnenstrahlung gewonnenen elektrischen Energie.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 60053423 A [0003]
JP 61132408 A [0004]

Claims

Dachanordnung (10) für ein Dach (12) eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit einem mittels eines Dachantriebs zwischen einer eine Dachöffnung (22) verschließenden Schließstellung und zumindest einer die Dachöffnung (22) zumindest bereichsweise freigebenden Offenstellung bewegbaren Dachelement (18), dadurch gekennzeichnet, dass das Dachelement (18) in Abhängigkeit von einer mittels einer Erfassungseinrichtung erfassten Überschreitung eines Temperatur-Schwellwerts durch eine Temperatur im Fahrgastraum (26) mittels des Dachantriebs in die zumindest eine Offenstellung bewegbar ist.
Dachanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachelement (18) in zumindest eine weitere, die Dachöffnung (22) gegenüber der ersten Offenstellung weiter freigebenden Offenstellung bewegbar ist.
Dachanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Lüftereinrichtung (52) vorgesehen ist, mittels welcher Luft aus dem Fahrgastraum (26) über die Dachöffnung (22) an die Umgebung (48) des Kraftwagens förderbar ist.
Dachanordnung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachelement (18) mit zumindest einer Photovoltaikeinrichtung versehen ist, mittels welcher Strahlungsenergie, insbesondere Sonnenlicht, in elektrische Energie für die elektrisch betreibbare Lüftereinrichtung (52) umwandelbar ist.
Dachanordnung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachelement (18) zumindest im Wesentlichen transparent, insbesondere aus Glas, ausgebildet ist, wobei die Photovoltaikeinrichtung, insbesondere wenigstens eine Solarzelle der Photovoltaikeinrichtung, zumindest teilweise in das Dachelement (18) integriert ist.
Dachanordnung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Lüftereinrichtung (52) Luft, insbesondere in einer Offenstellung des Dachelements (18), in den Fahrgastraum (26) und/oder in Richtung des Fahrgastraums (26) förderbar ist, wobei der Lüftereinrichtung (52) wenigstens eine Heizeinrichtung zugeordnet ist, mittels welcher die in den Fahrgastraum (26) und/oder in Richtung des Fahrgastraums (26) zu fördernde Luft erwärmbar ist.
Dachanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Dachelement (18) als Schiebehebedach (18) ausgebildet und zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung (42) und in Fahrzeuglängsrichtung (16) bewegbar ist.
Dacheinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bewegen des Dachelements (18) in die Offenstellung eine Bewegung dieses lediglich zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung (42, 44) vorgesehen ist.
Dachanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Dachelement (18) ein als Gussbauteil ausgebildetes Rahmenelement (72) zugeordnet ist, über welches das Dachelement (18) an dem Dach (12) zu halten und zu welchem das Dachelement (18) relativ zwischen der Offenstellung und der Schließstellung bewegbar ist.
Dachanordnung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (72) mittels wenigstens eines, insbesondere aus Keramik ausgebildeten, Verstärkungselements verstärkt ist.