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Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugdach mit mindestens einem verstellbaren Dachteil nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Bekannt sind Fahrzeugschiebe- und Hebedächer mit einem in das Fahrzeugdach integriertem Dachteil, das zwischen einer Schließposition, in welcher eine Dachöffnung überdeckt wird, und einer Öffnungsposition verstellbar ist. Das Dachteil kann durch Betätigung einer Dachteilkinematik zwischen einer angehobenen Entlüftungsstellung und einer die Dachöffnung freigebenden Öffnungsstellung verschoben werden, wobei in der Entlüftungsstellung das Dachteil lediglich angehoben und/oder schräg gestellt ist. Um dagegen die Öffnungsstellung zu erreichen, muss das Dachteil in eine angehobene Position versetzt und anschließend translatorisch nach hinten verschoben werden.
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Aus Gründen einer größtmöglichen Stabilität und Steifigkeit des Dachteiles ist man bestrebt, die Stützweite, also den Abstand zwischen vorderer und hinterer Anbindung der Dachteilkinematik an die Dachteilunterseite, so groß wie möglich zu machen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen ein Fahrzeugdach mit einem verstellbaren Dachteil steif auszubilden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeugdach weist mindestens ein verstellbares Dachteil auf, das zwischen einer Schließposition, in welcher eine Dachöffnung von dem Dachteil überdeckt ist, und einer Öffnungsposition verstellbar ist. Bei dem Fahrzeugdach kann es sich um ein Hebe-/Schiebedach handeln, bei dem lediglich ein einzelnes Dachteil verstellbar ist. Das Dachteil kann gegenüber dem karosseriefesten Dachrahmen verstellt werden oder, gemäß einer alternativen Ausführung, innerhalb eines verstellbaren Fahrzeugdaches, das Teil eines Cabriolet-Fahrzeuges ist und zwischen einer Schließ- und Ablageposition verstellt werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführung sind im Fahrzeugdach mehrere Dachteile vorgesehen, die verstellbar angeordnet sind, wobei zweckmäßigerweise sämtliche Dachteile die gleiche bzw. eine gleichartige Dachteilkinematik zum Verstellen zwischen Schließ- und Öffnungsposition aufweisen. Das Fahrzeugdach kann beispielsweise nach Art eines Lamellendaches aufgebaut sein, bei dem die Dachöffnung von mehreren lamellenartigen Dachteilen überdeckt ist, welche zum öffnen in eine schräg gestellte, angehobene Position verstellt und nach hinten verschoben werden.
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Dem verstellbaren Dachteil ist eine Dachteilkinematik zugeordnet, welche dazu dient, das Dachteil zwischen der Schließ- und der Öffnungsposition zu verstellen. Die Dachteilkinematik umfasst einen Trägerschlitten, der in einer Führungsschiene im Fahrzeugdach längsverschieblich geführt ist und der zugleich Träger des verstellbaren Dachteiles ist. Die Kopplung zwischen dem Dachteil und dem Trägerschlitten erfolgt über eine vordere und eine hintere Kulissenführung, die die Relativbewegung zwischen dem Dachteil und dem Trägerschlitten ermöglicht. Die Kulissenführung umfasst jeweils eine Kulisse und einen in der Kulisse geführten Kulissenstift, wobei je nach aktueller Position des Kulissenstiftes in der Kulisse das Dachteil sich in geschlossener, in geöffneter oder einer Zwischenposition befindet. Um die Stellbewegung des Kulissenstiftes in der Kulisse zu bewerkstelligen, ist des Weiteren ein Steuerschlitten vorgesehen, der ebenfalls Teil der Dachteilkinematik ist. Über den Steuerschlitten wird die Relativposition zwischen Trägerschlitten und Dachteil geändert, so dass sich der Kulissenstift vorne bzw. hinten in der jeweiligen Kulisse bewegt und der Kulissenform folgend eine Anhebe- bzw. Absenkbewegung des Dachteils in Vertikalrichtung erfolgt.
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Bei der Steuerbewegung des Steuerschlittens handelt es sich zweckmäßgerweise um eine translatorische Bewegung entlang der Fahrzeuglängsachse. In einer Bewegungsrichtung wird das Anheben des Dachteiles bewirkt, in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung das Absenken. Die Steuerbewegung des Steuerschlittens stellt einen Freiheitsgrad dar, der über die Betätigung eines Aktuators, beispielsweise eines Elektromotors gebunden wird. Der Steuerschlitten ist insbesondere an dem Trägerschlitten verschieblich gelagert oder an der Führungsschiene und mit dem Trägerschlitten gekoppelt. Je nach Relativposition des Steuerschlittens gegenüber dem Trägerschlitten werden somit verschiedene Positionen der Kulissenstifte in den Kulissen und damit unterschiedliche Dachpositionen eingestellt.
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Ein weiterer Freiheitsgrad ist durch die axiale Verschiebebewegung des Trägerschlittens in der Führungsschiene entlang der Fahrzeuglängsachse gegeben. Der Trägerschlitten wird bevorzugt von einem Aktuator verstellt. Bei einer Stellbewegung des Trägerschlittens in der Führungsschiene wird das Dachteil nach vorne bzw. hinten im Fahrzeugdach bewegt. Die Dachteilposition relativ dem Trägerschlitten wird bei unveränderter Position des Steuerschlittens zum Trägerschlitten beibehalten, so dass es beispielsweise möglich ist, das Dachteil in seiner gegenüber dem Trägerschlitten aufgestellten Position mitsamt Trägerschlitten und Steuerschlitten nach vorne bzw. hinten zu verstellen. Die Relativposition zwischen Trägerschlitten und Steuerschlitten wird beispielsweise dadurch eingestellt, dass in einer ersten Bewegungsphase des Trägerschlittens der Steuerschlitten an der Führungsschiene verriegelt ist und in einer zweiten Bewegungsphase die Verriegelung aufgehoben wird, so dass der Trägerschlitten und der Steuerschlitten gemeinsam in der Führungsschiene verstellt werden. Die Ver- und Entriegelung des Steuerschlittens an der Führungsschiene kann mittels eines Steuerhakens am Steuerschlitten, der in eine Kulisse im Trägerschlitten einragt, gesteuert werden.
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Es kann zweckmäßig sein, zumindest im Bereich einer Kulissenführung den Kulissenstift an einem Lenker anzuordnen, über den ein verbessertes Hebelverhältnis zum Anheben des Dachteiles erreicht wird. Der Lenker ist vorteilhafterweise einenends gelenkig mit dem Dachteil verbunden und anderenends über den Kulissenstift in der Kulisse geführt. Über ein weiteres Drehgelenk ist der Lenker mit dem Steuerschlitten gekoppelt, wobei das Drehgelenk jeweils auf Abstand zu den Kopplungspunkten zum Dachteil bzw. der Kulisse liegt. Zweckmäßigerweise befindet sich das Drehgelenk für den Steuerschlitten näher an der kulissenseitigen Führung als an dem Kopplungspunkt zum Dachteil, so dass der Abschnitt zwischen dem Drehgelenk am Steuerschlitten und dem Drehgelenk am Dachteil größer ist als der Abstand zur Führungskulisse, was die Hebelwirkung ermöglicht.
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Der Lenker befindet sich insbesondere an dem hinteren Ende des Trägerschlittens, so dass dementsprechend die Hinterkante des Dachteils in Öffnungsposition weiter angehoben ist als die Vorderkante. Dies erlaubt es, das Dachteil in schräg nach hinten aufgestellter Position zum Freigeben der Dachöffnung nach hinten zu verfahren, wobei die Hinterkante über ein angrenzendes Dachteil bzw. einen Abschnitt des Fahrzeugdaches geführt werden kann.
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Zweckmäßigerweise ist der vorne liegende Abschnitt des Dachteiles unmittelbar in der Kulissenführung geführt, so dass an dieser Stelle kein zusätzlicher Lenker erforderlich ist. Die Vorderkante des Dachteiles wird weniger weit angehoben als die Hinterkante, so dass eine Kulissenführung ohne Lenker im vorderen Bereich des Dachteiles ausreichend ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass sowohl im vorderen als auch im hinteren Bereich des Trägerschlittens jeweils eine Kulissenführung ohne Lenker angeordnet ist. Des Weiteren ist es möglich, sowohl vorne als auch hinten jeweils eine Kulissenführung mit Lenker zum Erreichen eines Übersetzungsverhältnisses mit größerer Anhebung von Vorder- bzw. Hinterkante vorzusehen. Außerdem ist es auch möglich, im vorderen Bereich eine Kulissenführung mit Lenker und im hinteren Bereich eine Kulissenführung ohne Lenker vorzusehen.
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Die Kulissen sind zweckmäßigerweise in den Trägerschlitten eingebracht, der Kulissenstift befindet sich dementsprechend am Dachteil bzw. einem mit dem Dachteil verbundenen weiteren Bauteil oder einem Lenker, der gelenkig mit dem Dachteil verbunden ist. Grundsätzlich möglich ist aber auch eine umgekehrte Ausführung, bei der die Kulisse in das Dachteil bzw. einem mit dem Dachteil verbundenen Bauteil eingebracht ist und der Kulissenstift entweder fest an dem Trägerschlitten oder einem mit dem Trägerschlitten gelenkig gekoppelten Lenker angeordnet ist.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung sind die Kulissenführungen im vorderen und hinteren Bereich so ausgebildet, dass das Dachteil in eine Zwischenposition überführbar ist, welche einer angehobenen Lüfterstellung entspricht. In der Zwischenposition befindet sich das Dachteil zwischen der abgesenkten Schließposition und der maximal aufgestellten Öffnungsposition. Um sicherzustellen, dass das Dachteil in der Zwischenposition stabil gehalten ist, weisen die Kulissen zweckmäßigerweise im Bereich der Zwischenstellung einen horizontalen Abschnitt auf, in welchem der jeweilige Kulissenstift in der Lüfterstellung anliegt. Mit dem weiteren Verfahren der Kulissenstifte in Richtung Schließposition oder Öffnungsposition wird der horizontale Abschnitt wieder verlassen und der Kulissenstift in Richtung der jeweiligen Endposition in der Kulisse verstellt. Auch die Endpositionen befinden sich zweckmäßigerweise in horizontalen Abschnitten, um eine ausreichend stabile Position sowohl in Schließstellung als auch in Öffnungsstellung zu gewährleisten.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 in perspektivischer Ansicht ein Fahrzeugdach mit einem Dachteil, das zwischen einer Schließ- und einer Öffnungsposition verstellbar ist,
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2 in Seitenansicht das verstellbare Dachteil einschließlich der Dachteilkinematik, dargestellt in Schließposition,
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3 das Dachteil in einer angehobenen Zwischen- bzw. Lüfterstellung,
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4 das Dachteil in angehobener Öffnungsposition.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugdach 1 dargestellt, das ein öffnungsfähiges Dachteil 2 aufweist, welches in seitlichen, karosseriefesten Führungsschienen 3 des Daches längsverschieblich geführt ist. In einer Schließposition überdeckt das Dachteil 2 eine Dachöffnung 4, die in das Fahrzeugdach 1 eingebracht ist. Das Dachteil 2 kann durch Betätigung einer zugeordneten Dachteilkinematik zwischen der Schließposition und einer Öffnungsposition verstellt werden, in der die Dachöffnung 4 zumindest teilweise freigegeben ist.
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Bei dem Dachteil 2 handelt es sich insbesondere um ein Dachteil eines Schiebe-/Hebedaches, das aus der Schließposition in eine Zwischenstellung angehoben werden kann, die einer Lüfterstellung entspricht, in welcher die Vorderkante des Dachteiles 2 geringfügig und die Hinterkante stärker angehoben ist, so dass das Dachteil 2 winklig zur Ebene des Fahrzeugdaches liegt. Des Weiteren kann das Dachteil 2 in eine Öffnungsstellung überführt werden, in welcher sowohl die Vorderkante als auch die Hinterkante noch weiter angehoben sind, jedoch die Ebene des Dachteiles ebenfalls winklig zur Ebene des Fahrzeugdaches liegt. zum vollständigen Freigeben der Dachöffnung 4 kann das Dachteil 2 in Richtung der Fahrzeuglängsachse entlang der Führungsschienen 3 nach hinten verschoben werden, so wie dies in gestrichelter Linie 2' dargestellt ist.
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Gegebenenfalls kann das Fahrzeugdach mehrere verstellbare Dachteile umfassen.
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In den 2 bis 4 ist das Dachteil 2 jeweils in Einzelposition in Seitenansicht dargestellt, wobei 2 der Schließstellung, 3 der Lüfterstellung und 4 der Öffnungsstellung entspricht. Das Dachteil 2 wird mittels einer Dachteilkinematik verstellt, die einen Trägerschlitten 5, einen Steuerschlitten 6, einen Lenker 7 und ein Befestigungsteil 8 umfasst. Der Trägerschlitten 5 ist längsverschieblich in der Führungsschiene 3 gelagert und kann in Fahrzeuglängsrichtung F nach vorne bzw. entgegen der Fahrzeuglängsrichtung F nach hinten verstellt werden. Auf der Unterseite des Dachteiles 2 ist das Befestigungsteil 8 fixiert, welches fest mit dem Dachteil 2 verbunden ist. Das Befestigungsteil 8 weist einen vorderen Kulissenstift 9 auf, der in einer vorderen Kulisse 10 geführt ist; Kulissenstift 9 und Kulisse 10 bilden eine vordere Kulissenführung.
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Des Weiteren ist in den Trägerschlitten 5 eine hintere Kulisse 12 eingebracht, in der ein hinterer Kulissenstift 11 geführt ist, welcher an der Stirnseite des Lenkers 7 angeordnet ist. Der Lenker 7 ist um ein erstes Drehgelenk 13 schwenkbar am Steuerschlitten 6 gelagert und mit einem zweiten Drehgelenk 14 schwenkbar mit dem Befestigungsteil 8 auf der Unterseite des Dachteiles 2 gekoppelt. Das Drehgelenk 13 zur schwenkbaren Lagerung am Steuerschlitten 6 befindet sich mit Abstand zu beiden Stirnseiten des Lenkers 7, wobei das Drehgelenk 14, über das die Kopplung zum Befestigungsteil 8 erfolgt, im Bereich der den hinteren Kulissenstift 11 gegenüberliegenden Stirnseite des Lenkers 7 angeordnet ist. Der Abstand des Drehgelenks 13 zum Kulissenstift 11 ist geringer als zum weiteren, stirnseitigen Drehgelenk 14.
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Der Steuerschlitten 6 ist über einen Steuerhaken 15 verschieblich am Trägerschlitten 5 gelagert. Am Steuerhaken 15 befindet sich ein Kulissenstift 16, der in eine Kulisse 17 einragt, welche ebenfalls in den Trägerschlitten 5 eingebracht ist, und zwar in einen mittleren Abschnitt des Trägerschlittens 5 mit Abstand zur vorderen Kulisse 10 sowie zur hinteren Kulisse 12. Der Steuerhaken 15 ist über ein Drehgelenk 18 schwenkbar am Steuerschlitten 6 gelagert.
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In der Schließstellung gemäß 2 liegt der vordere Kulissenstift 9 am unteren Ende in der Kulisse 10 in einem horizontalen Abschnitt an. Der hintere Kulissenstift 11 am Lenker 7 greift in ein oberes, stirnseitiges Ende, welches ebenfalls in einem horizontalen Abschnitt liegt, in die hintere Kulisse 12 ein. Der Kulissenstift 16 am Steuerhaken 15 befindet sich in einem horizontalen Abschnitt der Kulisse 17. Die vordere Spitze des Steuerhakens 15 weist nach unten und greift verriegelnd in die Führungsschiene 3 ein.
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3 zeigt die Lüfterstellung des Dachteils 2. Zum Öffnen des Dachteiles 2 wird der Trägerschlitten 5 über einen Aktuator, beispielsweise einen Elektromotor, in der Führungsschiene 3 nach hinten, also entgegen der Fahrzeugvorwärtsrichtung F verschoben. Der Kulissenstift 16 am schienenseitig verriegelten Steuerhaken 15 gleitet in dem horizontalen Abschnitt der Kulisse 17 entlang, hierdurch wird die Relativposition zwischen dem Lenker 7 und dem sich nach hinten bewegenden Trägerschlitten 5 verstellt, so dass sowohl der vordere Kulissenstift 9 am Befestigungsteil 8 als auch der hintere Kulissenstift 11 am Lenker 7 entlang der jeweiligen Kulisse 10 bzw. 12 nach vorne verstellt werden. Die vordere Kulisse 10 nimmt in Vorwärtsrichtung F einen ansteigenden Verlauf, die hintere Kulisse 12 einen abfallenden Verlauf ein. Dadurch wird mit dem Übergang von der Schließ- in die Lüfterstellung der vordere Kulissenstift 9 am Befestigungsteil 8 nach oben bewegt und der hintere Kulissenstift 11 am Lenker 7 nach unten bewegt. Die Vorderkante des Dachteiles 2 wird dadurch angehoben. Auch die Hinterkante des Dachteiles 2 wird angehoben, da mit der Verstellung des Steuerschlittens 6 nach vorne die vordere Stirnseite des Lenkers 7 aufgrund der Führung des Kulissenstiftes 11 in der Kulisse 12 nach unten wandert, wodurch aufgrund des Hebelverhältnisses die hintere Stirnseite des Lenkers 7 mit dem Drehgelenk 14 zur Kopplung mit dem Befestigungsteil nach oben wandert. Aufgrund des größeren Hebelverhältnisses zwischen den Drehgelenken 13 und 14 im Vergleich zum Abstand zwischen Drehgelenk 13 zum Kulissenstift 11 wird das Dachteil 2 im Bereich des Drehgelenks 14 stärker angehoben als der Absenkbewegung des Kulissenstiftes 11 in der Kulisse 12 entspricht. Insgesamt wird aufgrund des Hebelverhältnisses die Hinterkante des Dachteiles 2 stärker als die Vorderkante angehoben.
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In der Lüfterstellung gemäß 3 befindet sich sowohl der vordere Kulissenstift 9 als auch der hintere Kulissenstift 11 jeweils in einem horizontalen Abschnitt in der jeweiligen Kulisse 10 bzw. 12 und nimmt damit eine stabile Position ein. Die vordere Spitze des Steuerhakens 15 ist noch in der Führungsschiene 3 verriegelt.
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In 4 ist das Dachteil 2 in der Öffnungsstellung gezeigt, in der das Dachteil maximal angehoben ist.
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Mit dem weiteren Verfahren des Trägerschlittens 5 nach hinten entgegen der Fahrzeugvorwärtsrichtung F wandert der Kulissenstift 9 bis zum oberen, horizontal verlaufenden Ende in der Kulisse 10. Zugleich wird der hintere Kulissenstift 11 in das unten liegende, ebenfalls horizontal verlaufende Ende der hinteren Kulisse 12 verfahren. Somit wird die Vorderkante des Dachteiles 2 maximal angehoben, ebenso die Hinterkante, da der Lenker 7 durch das Absenken des Kulissenstiftes 11 maximal aufgeschwenkt wird und das Drehgelenk 14, über das die schwenkbare Kopplung zum Befestigungsteil 8 auf der Unterseite des Dachteiles 2 erfolgt, entsprechend weit nach oben wandert.
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Im weiteren Verlauf wandert der Kulissenstift 16 am Steuerhaken 15 in Richtung des vorderen Endes der Kulisse 17, welches schräg nach oben weist. Hierdurch wird die vordere Spitze des Steuerhakens 15 angehoben und die Verriegelung des Steuerschlittens 6 mit der Führungsschiene 3 aufgehoben, so dass der Steuerschlitten 6 gemeinsam mit dem Trägerschlitten 5 nach hinten in Richtung Öffnungsstellung verschoben wird. Die Vorderkante und die Hinterkante des Dachteils 2 verbleiben jeweils in der angehobenen Stellung.
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In der maximal angehobenen Position, der Öffnungsstellung, wird das Dachteil 2 durch Verschieben des Trägerschlittens 5 mittels des Aktuators in der Führungsschiene 3 entgegen der Fahrzeugvorwärtsrichtung F nach hinten verschoben. Dadurch wird die Dachöffnung, in welcher sich das Dachteil 2 bei geschlossenem Dach befindet, freigegeben. Aufgrund der angehobenen Position des Dachteils 2 kann der Verbund aus Dachkinematik und Dachteil so weit nach hinten verstellt werden, bis das Dachteil 2 oberhalb eines hinten liegenden, die Dachöffnung begrenzenden Dachabschnittes liegt. Während der Verfahrbewegung des Trägerschlittens 2 ändert sich die Relativposition des Steuerschlittens 6 zum Trägerschlitten nicht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugdach
- 2
- Dachteil
- 3
- Führungsschiene
- 4
- Dachöffnung
- 5
- Trägerschlitten
- 6
- Steuerschlitten
- 7
- Lenker
- 8
- Befestigungsteil
- 9
- vorderer Kulissenstift
- 10
- vordere Kulisse
- 11
- hinterer Kulissenstift
- 12
- hintere Kulisse
- 13
- Drehgelenk
- 14
- Drehgelenk
- 15
- Steuerhaken
- 16
- Kulissenstift
- 17
- Kulisse
- 18
- Drehgelenk
