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Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit mindestens einem Deckel für ein Fahrzeugdach, der ausgehend von einer Schließstellung zum Öffnen mittels einer ersten Hebelmechanik anhebbar und in eine Öffnungsrichtung in eine Offenstellung verschiebbar ist.
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Anordnungen mit einem Deckel für ein Fahrzeugdach sind beispielsweise als Spoilerdächer bekannt und werden bei einem Öffnungsvorgang zum Beispiel mittels eines Antriebsschlittens in Richtung eines Fahrzeughecks verschoben. In seitlichen Bereichen des Deckels sind beispielsweise Führungsmechaniken vorgesehen, um den Deckel in eine Lüfterstellung anzuheben, bevor er weiter nach hinten in Öffnungsrichtung in eine Offenstellung zum Freigeben der Dachöffnung verschoben wird. Eine solche Anordnung, die ein Ausstellen und Verschieben eines Deckels ermöglicht, ist zum Beispiel in dem Dokumente
DE 10 2011018151 A1 beschrieben.
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Die dazu befähigten Führungsmechaniken weisen zum Beispiel Hebel, Lager und/oder Kulissenführungen auf. Beispielsweise ist ein Ausstellhebel in einem hinteren Bereich des Deckels ortsfest gelagert und realisiert im Zusammenwirken mit einem Antriebsschlitten einen Ausstell- und Öffnungsvorgang zum Freigeben der Dachöffnung. Die Führungsmechaniken benötigen zum Ermöglichen des Öffnungsvorgangs entsprechenden Bauraum, welcher mitunter den Platz einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs verringert. Gegebenenfalls wird die Dachöffnung auch bei einem vollständig geöffneten Deckel nicht komplett freigegeben, sodass zum Beispiel ein Teil der Dachöffnung von einem vorderen Teil des geöffneten Deckels verdeckt bleibt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung mit mindestens einem Deckel für ein Fahrzeugdach zu schaffen, die ein zuverlässiges Öffnen und Schließen des Deckels und vollständiges Freigeben einer zugehörigen Dachöffnung ermöglicht.
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Eine erfindungsgemäße Anordnung umfasst mindestens einen Deckel für ein Fahrzeugdach, welcher mittels einer ersten Hebelmechanik in einem Bereich einer ersten Deckelkante anhebbar und in eine Öffnungsrichtung über das Fahrzeugdach in einer Offenstellung verschiebbar ist. Die erste Hebelmechanik weist eine Führungsschiene und einen ersten Ausstellhebel auf, welcher in einem ersten Zustand schwenkbar mit dem Deckel gekoppelt ist. Die erste Hebelmechanik weist weiter einen ersten Betätigungshebel auf, welcher in dem ersten Zustand schwenkbar mit dem ersten Ausstellhebel gekoppelt ist und zum Ausstellen des ersten Ausstellhebels in Öffnungsrichtung verschiebbar ist. Außerdem weist die erste Hebelmechanik ein erstes Sperrelement auf, das in der Führungsschiene angeordnet ist und das bei einem Öffnen des Deckels nach Ausstellen des ersten Ausstellhebels einer Bewegung des ersten Betätigungshebels relativ zur Führungsschiene entgegenwirkt. Das erste Sperrelement ist derart ausgebildet, dass bei einem Übertragen einer Kraft mittels des ersten Betätigungshebels auf das Sperrelement, die größer ist als eine vorgegebene Kraft und die der vorgegebenen Kraft entgegenwirkt, die Bewegung des ersten Betätigungshebels relativ zur Führungsschiene freigegeben wird, sodass der erste Ausstellhebel von dem ersten Betätigungshebel entkoppelt wird und in einen zweiten Zustand wechselt, in dem eine Bewegung des ersten Ausstellhebels relativ zur Führungsschiene in Öffnungsrichtung freigegeben ist.
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Auf diese Weise ist eine platzsparende Anordnung für ein Fahrzeugdach mit mindestens einem vollständig verschiebbaren Deckel realisierbar, bei der mittels der beschriebenen ersten Hebelmechanik der Deckel eine zugehörige Dachöffnung vollumfänglich freigeben kann. Eine Durchsicht wird so nicht behindert und das platzsparende Anordnen der ersten Hebelmechanik mit dem ersten Ausstellhebel, dem ersten Betätigungshebel und dem ersten Sperrelement innerhalb der Führungsschiene zeichnen sich durch geringe Beanspruchungen von Bauraum aus.
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Das Verschieben des Deckels über das Fahrzeugdach bedeutet, dass der Deckel nach einem Anheben oder Ausstellen im Bereich der ersten Deckelkante über eine Außenseite des Fahrzeugdachs gehoben wird. Bevorzugt handelt es sich bei der Anordnung um eine Anordnung für ein Spoilerdach oder mehrere hintereinander angeordnete Spoilerdächer, sodass zum Beispiel ein Zweideckel-Spoilerfahrzeugdach mit voll verschiebbarem vorderem Deckel realisierbar ist.
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Verwendete Orts- oder Richtungsangaben, wie „hinten“ und „vorne“, sind auf eine Fahrzeuglängsachse und eine übliche Fahrtrichtung eines betriebsbereiten Kraftfahrzeugs bezogen. Die Fahrzeuglängsachse kann auch als Horizontale oder X-Achse mit zugehöriger X-Richtung bezeichnet werden. Das Ausstellen beziehungsweise Anheben des Deckels erfolgt im Wesentlichen in einer Vertikalrichtung beziehungsweise Z-Richtung, welche mit der Orts- oder Richtungsangabe „oben“ bezeichnet werden kann. Bei einem Öffnungsvorgang wird der erste Ausstellhebel beispielsweise im Wesentlichen in der XZ-Ebene ausgestellt. Unter dem hinteren Bereich des Deckels ist der Bereich zu verstehen, welcher ausgehend von einer Mitte des Deckels einem Fahrzeugheck zugewandt ist. Somit kann zum Beispiel die erste Deckelkante auch als hintere Deckelkante des Deckels bezeichnet werden.
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Sind beispielsweise zwei Deckel in dem Fahrzeugdach hintereinander angeordnet, kann mittels der beschriebenen Anordnung der vordere Deckel über die hintere Deckelöffnung verschoben werden und die zugehörige vordere Dachöffnung vollständig freigegeben werden. Ermöglicht wird das vollständige Verschieben des vorderen Deckels durch das Entkoppeln des ersten Ausstellhebels von dem ersten Betätigungshebel, sodass der erste Ausstellhebel innerhalb der Führungsschiene verschiebbar ist und zum vollständigen Öffnen des Deckels nach hinten bewegt werden kann.
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Eingeleitet wird der Entkopplungsvorgang durch die fortgeführte Bewegung des ersten Betätigungshebels, welcher zum Beispiel angetrieben eine Kraft auf das Sperrelement überträgt, die größer ist als die durch das Sperrelement vorgegebene Kraft. Eine weitere Bewegung des ersten Betätigungshebels wird infolgedessen freigegeben, wodurch der erste Ausstellhebel von dem ersten Betätigungshebel entkoppelt wird. Der entkoppelte erste Ausstellhebel kann nun beispielsweise über eine Schließposition der ersten Deckelkante hinaus nach hinten verschoben werden und ermöglicht dadurch ein vollständiges Freigeben der zugehörigen Dachöffnung. Der ausgestellte erste Ausstellhebel wird vorzugsweise vor dem Entkoppeln in seiner Neigung und Position relativ zum aufgerichteten Deckel verriegelt und kann mit diesem weiter in Öffnungsrichtung über das Fahrzeugdach verschoben werden.
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Auf diese Weise kann mittels der beschriebenen Anordnung der vordere Deckel bei einem Öffnungsvorgang den hinteren Deckel zum Beispiel überfahren. Der Begriff „überfahren“ bedeutet im vorliegenden Kontext, dass der vordere Deckel während des Verschiebens zumindest in einem hinteren Bereich eine Vertikalbewegung vollführt, also eine Bewegung in Z-Richtung nach oben. Bezogen auf die Schließstellung der jeweiligen Deckel ist der vordere Deckel im Wesentlichen auf selber Höhe wie der hintere Deckel angeordnet. Bei einem Verschieben und vollständigen Öffnen des vorderen Deckels wird dieser kontrolliert über den hinteren Deckel geführt.
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Der erste Ausstellhebel ist beispielsweise oberhalb eines Bodens der Führungsschiene so in der Führungsschiene integriert, dass dieser nach einem Ausstellen und Entkoppeln von dem ersten Betätigungshebel innerhalb der Führungsschiene verschiebbar ist und Schienenkanäle der Führungsschiene als Gleitbahn nutzt. Zu diesem Zweck ist der erste Ausstellhebel zum Beispiel mit einem ersten Lager gekoppelt, welches nach einem Ausstellen und Entkoppeln des ersten Ausstellhebels als Lagerschlitten fungiert. Als Boden der Führungsschiene wird hierbei der Teil der Führungsschiene verstanden, welcher annähernd parallel zu dem Fahrzeugdach des Kraftfahrzeugs zum Beispiel unterhalb des ersten Lagers verläuft.
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Ausgehend von einer Schließstellung kann ein Öffnungsprozess des Deckels beispielsweise wie folgt durchgeführt werden: Zum Ausstellen des Deckels mittels der ersten Hebelmechanik wird der erste Ausstellhebel mittels des ersten Betätigungshebels nach hinten verschoben. Dabei wird der eingestellte erste Ausstellhebel bezüglich einer Schwenkachse zu dem Deckel verschwenkt. Infolgedessen wird der erste Ausstellhebel mittels des ersten Betätigungshebels aufgerichtet und der Deckel an der ersten Deckelkante angehoben. Auf diese Weise wird zum Beispiel eine Lüfterstellung des Deckels erreicht.
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Der erste Ausstellhebel muss dabei die Kräfte des Deckels insbesondere in Z-Richtung aufnehmen und soll nicht unkontrolliert kippen. Aus diesem Grund wird der ausgestellte erste Ausstellhebel nutzbringender Weise in seiner Neigung zu dem aufgerichteten Deckel verriegelt. Im weiteren Verlauf der Öffnungsbewegung wird der Deckel in Öffnungsrichtung nach hinten über das Fahrzeugdach in die Offenstellung verschoben. Um dies zu ermöglichen, ist der erste Ausstellhebel beispielsweise mittels eines Gleiters mit einem Schlitten gekoppelt, sodass der Deckel über den ausgestellten und verriegelten ersten Ausstellhebel hinweg über das Fahrzeugdach in die Offenstellung verschoben werden kann.
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Um weiter eine vollständige Offenstellung des Deckels und ein vollumfängliches Freigeben der zugehörigen Dachöffnung zu realisieren, wird der erste Ausstellhebel von dem ersten Betätigungshebel entkoppelt und ermöglicht somit ein weiteres Verschieben des Deckels bis hin zu einer vollständigen Offenstellung. Die Führungsschiene ist entsprechend derart ausgebildet, dass der entkoppelte erste Ausstellhebel weit genug nach hinten gleiten kann, um den Deckel vollständig zu verschieben und gegebenenfalls über einen hinteren Deckel und/oder mit einem hinteren Deckel zu führen.
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Mittels der beschriebenen Anordnung wird auf einfache Weise ein Spoilerkonzept mit Ausstellhebel verwirklicht, das insbesondere für ein Doppelspoilerdach geeignet ist. Aufgrund der ersten Hebelmechanik mit dem ersten Ausstellhebel sind große Schließkräfte des Deckels realisierbar und es wird eine hohe Eigenfrequenz beim Öffnen des Deckels ermöglicht. Darüber hinaus ist ein gutes Abstützverhältnis in einer gekippten, geöffneten und vollständig geöffneten Position des Deckels realisierbar. Außerdem ist mittels der beschriebenen ersten Hebelmechanik ein robustes und platzsparendes Design der beschriebenen Anordnung realisierbar.
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Gemäß einer Weiterbildung der Anordnung weist der erste Betätigungshebel zur Kopplung mit dem ersten Ausstellhebel eine erste Kulisse auf, welche mit einem ersten Kopplungselement des ersten Ausstellhebels in Eingriff ist, sodass die erste Kulisse ausgehend von der Schließstellung des Deckels bei einem Öffnen des Deckels mittels der ersten Hebelmechanik das Ausstellen des ersten Ausstellhebels steuert.
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Durch Vorsehen der ersten Kulisse wird ein besonders reibungsarmes und mit möglichst geringen Kräften verbundenes Ausstellen des ersten Ausstellhebels und Anheben des Deckels ermöglicht. Des Weiteren kann der erste Betätigungshebel einstückig mit der ersten Kulisse hergestellt werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Anordnung umfasst die erste Hebelmechanik weiter eine bezüglich der Führungsschiene ortsfeste zweite Kulisse, wobei der erste Betätigungshebel ein zweites Kopplungselement aufweist, welches in Eingriff mit der zweiten Kulisse ist, sodass die zweite Kulisse ausgehend von der Schließstellung des Deckels bei einem Öffnen des Deckels mittels der ersten Hebelmechanik das Entkoppeln des ersten Ausstellhebels steuert.
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Mittels der zweiten Kulisse ist der erste Betätigungshebel über das zweite Kopplungselement relativ verschiebbar bezüglich der Fahrzeuglängsachse und der Führungsschiene geführt. Insbesondere steuert die zweite Kulisse so ein zuverlässiges vertikales Anheben des Deckels und Entkoppeln des ausgestellten ersten Ausstellhebels. Beispielsweise ist die zweite Kulisse bezogen auf die Öffnungsrichtung des Deckels an einem Ende mit dem Sperrelement gekoppelt, sodass das mittels der zweiten Kulisse geführte zweite Kopplungselement eine Kraft übertragen muss, die größer ist als die durch das Sperrelement vorgegebene Kraft und die dieser entgegenwirkt, um eine weitere Bewegung des ersten Betätigungshebels zu ermöglichen und den ersten Ausstellhebel zu entkoppeln.
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Gemäß einer Weiterbildung der Anordnung umfasst die zweite Kulisse das Sperrelement.
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Auf diese Weise ist eine platzsparende Anordnung realisierbar, die ein kontrolliertes Entkoppeln des ersten Ausstellhebels und vollständiges Öffnen des Deckels ermöglicht. Die zweite Kulisse weist zum Beispiel an dem in Öffnungsrichtung befindlichen Ende eine Ausnehmung nach unten auf, in die sich das Sperrelement erstreckt und so einem Eingreifen des zweiten Kopplungselements entgegenwirkt.
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Wird der erste Betätigungshebel weiter angetrieben, übt dieser mittels des zweiten Kopplungselements eine Kraft auf das Sperrelement aus und drückt das Sperrelement bei einem Überschreiten der vorgegebenen Kraft aus dem Bereich der Ausnehmung. Das zweite Kopplungselement taucht somit nach unten in die Ausnehmung ein und der zugehörige erste Betätigungshebel folgt der Bewegung vertikal nach unten. Infolgedessen wird der ausgestellte erste Ausstellhebel von dem ersten Betätigungshebel entkoppelt und eine Bewegung des ersten Ausstellhebels in Öffnungsrichtung freigegeben.
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Gemäß einer Weiterbildung ist das Sperrelement ein Federelement.
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Beispielsweise umfasst das Sperrelement eine Blatt- oder Schraubenfeder und ermöglicht somit auf einfache Weise ein Einstellen der vorgegebenen Kraft, die durch der ersten Betätigungshebel überwunden werden muss, um den ausgestellten ersten Ausstellhebel zu entkoppeln. Darüber hinaus sind auch weitere elastische Elemente möglich, die das Sperrelement realisieren.
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Gemäß einer Weiterbildung der Anordnung wird bei einem Öffnen des Deckels der erste Ausstellhebel nach dem Ausstellen mittels der ersten Hebelmechanik verriegelt und weist eine vorgegebene Neigung zur Normalen des Bodens der Führungsschiene auf.
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Mittels des ausgestellten und verriegelten ersten Ausstellhebels ist mit einer vorgegeben Neigung zur Normalen des Bodens der Führungsschiene ein gutes Abstützverhältnis des Deckels realisiert. Dies ermöglicht unter anderem ein zuverlässiges Tragen der Lasten des Deckels bezogen auf die verschiedenen Öffnungsstellungen des Deckels. Die erste Hebelmechanik weist zu diesem Zweck einen nicht näher beschriebenen Verriegelungsmechanismus auf, welcher beispielsweise Federelemente und/oder Bolzen umfasst, die ein Verriegeln des ausgestellten ersten Ausstellhebels ermöglichen und die gewünschte Neigung aufrechterhalten.
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Abhängig von der Position des ausgestellten und verriegelten ersten Ausstellhebels relativ zum aufgestellten Deckel und dem Schwerpunkt des Deckels kann die Neigung des ausgestellten ersten Ausstellhebels vorgegeben werden. Dabei weist der erste Ausstellhebel vorteilhafterweise einen Winkel zwischen ±25° zur Normalen des Bodens der Führungsschiene und bezogen auf die eingangs beschriebene XZ-Ebene auf. Auf diese Weise wird ein sicheres und zuverlässiges Verschieben des aufgestellten Deckels bis hin in seine vollständige Öffnungsstellung ermöglicht.
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Gemäß einer Weiterbildung der Anordnung umfasst die erste Hebelmechanik weiter einen ersten Schlitten, welcher zum Öffnen des Deckels mittels eines Antriebs in Öffnungsrichtung in der Führungsschiene verschiebbar ausgebildet ist. Der erste Schlitten ist derart mit dem ersten Betätigungshebel gekoppelt, dass er nach einem Ausstellen des ersten Ausstellhebels eine Kraft auf den ersten Betätigungshebel ausübt, die größer ist als die vorgegebene Kraft des Sperrelements und die dieser entgegenwirkt, sodass der erste Schlitten das Ausstellen und Entkoppeln des ersten Ausstellhebels steuert.
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Der erste Schlitten ermöglicht auf einfache Weise ein Antreiben des ersten Betätigungshebels und somit ein Ausstellen und Entkoppeln des ersten Ausstellhebels. Mittels Verschieben des ersten Schlittens werden der erste Ausstellhebel und der damit gekoppelte Deckel aufgerichtet. Bei einem weiteren Antreiben mittels des Schlittens ermöglicht dieser ein Verschieben des Deckels über den ausgestellten und verriegelten ersten Ausstellhebel hinweg, um so eine gewünschte Offenstellung des Deckels zu realisieren. Wird der erste Schlitten weiter angetrieben, so wirkt er aufgrund der Kopplung mit dem ersten Betätigungshebel eine Kraft auf diesen aus und drückt diesen zum Beispiel vertikal nach unten. Auf diese Weise ermöglicht der erste Schlitten das Entkoppeln des ausgestellten ersten Ausstellhebels und somit eine weitere Bewegung des Deckels bis hin in seine vollständige Offenstellung.
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Gemäß einer Weiterbildung der Anordnung koppelt der erste Schlitten mit dem entkoppelten ersten Ausstellhebel und verschiebt diesen in Öffnungsrichtung über eine Schließposition der ersten Deckelkante hinaus.
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Diese Weiterbildung stellt eine mögliche Ausbildung der ersten Hebelmechanik dar, mittels derer eine zuverlässige und platzsparende Anordnung realisierbar ist, die ein vollständiges Öffnen des Deckels gegebenenfalls über einen hinteren Deckel hinaus ermöglicht. Der erste Schlitten wird beispielsweise mittels eines Antriebskabels angetrieben und verschiebt den entkoppelten ersten Ausstellhebel in Öffnungsrichtung nach hinten. Beispielsweise wird bei einem vollständigen Öffnen des Deckels der erste Schlitten direkt mit dem ersten Ausstellhebel oder einem zugehörigen ersten Lager gekoppelt und schiebt diese innerhalb der Führungsschiene in Öffnungsrichtung vor sich her. Alternativ koppelt der erste Schlitten mittels weiterer Elemente mit dem entkoppelten ersten Ausstellhebel und treibt diesen zu einer Bewegung in Öffnungsrichtung an.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Anordnung sind in den Unteransprüchen sowie in dem rückbezogenen nebengeordneten Anspruch auf das Fahrzeugdach offenbart. Beispielhafte Ausgestaltungen der Anordnung werden anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Fahrzeugdachs,
- 2 eine schematische perspektivische Ansicht einer Anordnung mit einem Deckel für das Fahrzeugdach,
- 3 eine vergrößerte, teilgeschnittene perspektivische Ansicht der Anordnung für das Fahrzeugdach,
- 4a ein Querschnitt der Anordnung für ein Fahrzeugdach mit ausgestelltem ersten Ausstellhebel,
- 4b ein Querschnitt der Führungsschiene gemäß der Anordnung aus 4a,
- 5a ein Querschnitt der Anordnung für ein Fahrzeugdach mit entkoppeltem ersten Ausstellhebel,
- 5b ein Querschnitt der Führungsschiene gemäß der Anordnung aus 5a.
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Elemente oder Merkmale gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bereits mit Hilfe von Bezugszeichen beschriebene Elemente oder Merkmale sind nicht zwingend in allen Figuren mit Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Fahrzeugdach 5. Das Fahrzeugdach 5 weist eine vordere Dachöffnung 51 und eine hintere Dachöffnung 52 auf, die mittels verschiebbarer Deckel 3 und 33 wahlweise verschließbar oder freigebbar sind. Der vordere Deckel 3 ist der vorderen Dachöffnung 51 und der hintere Deckel 33 ist der hinteren Dachöffnung 52 zugeordnet. Das Fahrzeugdach 5 hat vorzugsweise beidseitig angeordnete Führungsschienen, wobei erste Führungsschienen 11 dem vorderen Deckel 3 und zweite Führungsschienen 21 dem hinteren Deckel 33 zugeordnet sind.
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Der vordere Deckel 3 weist eine erste Deckelkante 4 und der hintere Deckel 33 eine zweite Deckelkante 34 auf. In einer Schließstellung des jeweiligen Deckels 3, 33 bestimmen die jeweiligen Deckelkanten 4, 34 eine jeweilige Schließposition 6, 36. Die Deckel 3 und 33 sind vorzugsweise als Glasdeckel ausgebildet.
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Die verwendeten Orts- oder Richtungsangaben wie „hinten“ oder „vorne“ sind auf eine Fahrzeuglängsachse und eine übliche Fahrtrichtung eines betriebsbereiten Kraftfahrzeugs bezogen. Die Fahrzeuglängsachse kann auch als Horizontale oder X-Achse mit zugehöriger X-Richtung bezeichnet werden. Das Ausstellen bzw. Anheben der Deckel 3, 33 erfolgt im Wesentlichen in einer Vertikalrichtung beziehungsweise Z-Richtung und kann mit der Orts- oder Richtungsangabe „oben“ bezeichnet werden. Ein entsprechendes X-Z-Koordinatensystem ist in 1 eingezeichnet. Somit ist unter dem hinteren Bereich des jeweiligen Deckels 3, 33 beispielsweise der Bereich zu verstehen, welcher ausgehend von einer Mitte des jeweiligen Deckels 3, 33 einem Fahrzeugheck zugewandt ist. Somit kann zum Beispiel die erste Deckelkante 4 auch als hintere Deckelkante des Deckels 3 bezeichnet werden.
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Die im Bereich der Führungsschienen 11, 21 angeordneten Anordnungen 1 dienen dem Zweck, die Deckel 3 und 33 aus einer Schließstellung in eine Offenstellung zu verschieben und wieder zu verschließen. Hierzu weisen die Anordnungen 1 Hebelmechaniken 10 und 20 auf, mittels derer die Deckel 3 und 33 über einen hinteren Teil des Fahrzeugdachs 5 geschoben werden können. In diesem Zusammenhang ist es erforderlich, dass die Deckel 3 und 33 angehoben werden, da sie in Schließstellung bündig mit der Oberseite des Fahrzeugdachs 5 schließen. Bei einem typischen Bewegungsablauf wird zunächst die jeweilige hintere Deckelkante 4, 34 des jeweiligen Deckels 3, 33 ausgestellt. Eine solche Zwischenposition wird auch als Lüfterstellung bezeichnet. Im weiteren Verlauf des Öffnungsprozesses wird der jeweilige Deckel 3, 33 danach in eine Öffnungsrichtung nach hinten über das Fahrzeugdach 5 in die Offenstellung verschoben.
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Das Verschieben der Deckel 3, 33 über das Fahrzeugdach 5 bedeutet, dass der Deckel nach einem Anheben oder Ausstellen im Bereich der jeweiligen hinteren Deckelkante 4, 34 über eine Außenseite des Fahrzeugdachs 5 geschoben wird. Bevorzugt handelt es sich bei den Anordnungen 1 um eine Anordnung für ein Spoilerdach oder mehrere Spoilerdächer, die zum Beispiel hintereinander angeordnet sind, sodass zum Beispiel ein Zweideckelspoiler-Fahrzeugdach mit vollverschiebbarem vorderen Deckel 3 und/oder hinteren Deckel 33 realisierbar ist.
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In der weiteren Figurenbeschreibung wird primär auf eine Bewegung des vorderen Deckels 3 in Bezug auf eine Seite des Kraftfahrzeugs eingegangen. Vorzugsweise sind die Komponenten jedoch spiegelbildlich zueinander in Längsebene des Kraftfahrzeugs auf beiden Seiten der Dachöffnungen 51 und 52 angeordnet. Der hintere Deckel 33 kann analog zu dem vorderen Deckel 3 mittels der zweiten Hebelmechanik vollverschiebbar ausgebildet sein, sodass auch die hintere Dachöffnung 52 wunschgemäß komplett freigegeben werden kann. In anderen Ausgestaltungen der Anordnung 1 ist der hintere Deckel 33 nicht vollständig verschiebbar ausgebildet und bietet die Möglichkeit einer Lüfterstellung und einer Offenstellung, bei der der zweite Ausstellhebel und das zweite Lager stets vor der zweiten Schließposition 36 der zweiten Deckelkante 34 angeordnet sind.
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2 zeigt eine schematische, perspektivische Schnittansicht einer Seite des vorderen Deckels 3, welcher über einen Deckelträger 7 in der Führungsschiene 11 verschiebbar gelagert ist. Es gilt zu beachten, dass lediglich der Deckelträger 7 dargestellt ist, welcher mit dem vorderen Deckel 3 mechanisch fest gekoppelt ist. Somit ist ein Verschieben des vorderen Deckels 3 demnach gleichbedeutend mit einem Verschieben des Deckelträgers 7.
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Die erste Hebelmechanik 10 der Anordnung 1 umfasst einen ersten Schlitten 14, der mittels eines Antriebs in der Führungsschiene 11 verschiebbar ist. Weiter umfasst die erste Hebelmechanik 10 ein erstes Lager 15 sowie einen ersten Ausstellhebel 13, welcher schwenkbar mit dem vorderen Deckel 3 sowie schwenkbar mit dem ersten Lager 15 gekoppelt ist. Der erste Ausstellhebel 13 und das erste Lager 15 sind oberhalb eines Bodens 19 der ersten Führungsschiene 11 in der ersten Führungsschiene 11 angeordnet und relativ zur ersten Führungsschiene 11 verschiebbar ausgebildet. Ausgehend von der Schließstellung des vorderen Deckels 3 wird bei einem Öffnen des Deckels 3 mittels der ersten Hebelmechanik 10 der erste Ausstellhebel 13 ausgestellt und der erste Ausstellhebel 13 und das erste Lager 15 können über die Schließposition 6 der ersten Deckelkante 4 hinaus in Öffnungsrichtung verschoben werden.
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Auf diese Weise ist eine platzsparende Anordnung 1 für das Fahrzeugdach 5 mit zwei Deckeln 3 und 33 realisierbar, bei der mittels der beschriebenen ersten Hebelmechanik 10 der vordere Deckel 3 die vordere Dachöffnung 51 vollumfänglich freigeben kann. Eine Durchsicht wird so nicht behindert und das platzsparende Anordnen der ersten Hebelmechanik 10 mit dem ersten Ausstellhebel 13 und dem ersten Lager 15 innerhalb der ersten Führungsschiene 11 zeichnet sich durch geringe Beanspruchung von Bauraum aus. Bevorzugt handelt es sich bei der Anordnung 1 um eine Anordnung für Spoilerdächer, wobei in anderen Ausgestaltungen auch mehr als zwei Deckel im Fahrzeugdach 5 angeordnet sein können.
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Mittels der beschriebenen Anordnung 1 kann der vordere Deckel 3 über den hinteren Deckel 33 verschoben werden und die zugehörige vordere Dachöffnung 51 vollständig freigegeben. Ermöglicht wird das vollständige Verschieben des vorderen Deckels 3 mittels der ersten Hebelmechanik 10 und durch das Entkoppeln des ersten Ausstellhebels 13 sowie das in der ersten Führungsschiene 11 verschiebbar ausgebildete erste Lager 15.
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Bei einem Öffnungsvorgang des vorderen Deckels 3 kann dieser aufgrund der beschriebenen Anordnung 1 den hinteren Deckel 33 gegebenenfalls überfahren. Der Begriff „Überfahren“ bedeutet im vorliegenden Kontext, dass der vordere Deckel 3 während des Verschiebens zumindest in einem hinteren Bereich eine Vertikalbewegung vollführt, also eine Bewegung nach oben in Z-Richtung. Bei einem weiteren Verschieben oder vollständigen Öffnen des vorderen Deckels 3 wird dieser über den hinteren Deckel 33 geführt.
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Das erste Lager 15 ist so in der ersten Führungsschiene 11 integriert, dass dieses die Schienenkanäle der ersten Führungsschiene 11 als Gleitbahn nutzt. Dabei kann es den Boden 19 der ersten Führungsschiene 11 kontaktieren und so eine zuverlässige Führung des Deckels 3 realisieren. Als Boden 19 der ersten Führungsschiene 11 wird hierbei der Teil der ersten Führungsschiene 11 bezeichnet, welcher annähernd parallel zu dem Fahrzeugdach 5 des Kraftfahrzeugs unterhalb des ersten Lagers 15 verläuft.
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Das erste Lager 15 ist über den ersten Ausstellhebel 13 und einen Gleiter 18 mit dem Deckelträger 7 gekoppelt und realisiert so auf einfache Weise ein Aufrichten und Verschieben des Deckels 3. Ausgehend von einer Schließstellung kann ein Öffnungsprozess des Deckels 3 beispielsweise wie folgt durchgeführt werden:
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Zum Ausstellen des Deckels 3 wird der erste Ausstellhebel 13 mittels des ersten Schlittens 14 der ersten Hebelmechanik 10 nach hinten verschoben. Dabei wird der eingestellte erste Ausstellhebel 13 bezüglich der Schwenkachse des ersten Lagers 15 verschwenkt. Das erste Lager 15 ist in diesem Abschnitt des Öffnungsvorgangs mit der ersten Führungsschiene 11 gekoppelt und ermöglicht ein Aufrichten des ersten Ausstellhebels 13, sodass der Deckel 3 an der ersten Deckelkante 4 angehoben wird. Auf diese Weise wird zum Beispiel die Lüfterstellung des Deckels 3 erreicht. Da der erste Ausstellhebel 13 dabei die Last des Deckels 3 aufnehmen muss, wird dieser mittels eines nicht näher beschriebenen Verriegelungsmechanismus zum ersten Lager 15 verriegelt. Ein solcher Verriegelungsmechanismus umfasst beispielsweise Feder- und Bolzenelemente, die eine Neigung und Position des ausgestellten ersten Ausstellhebels 13 relativ zum Deckel 3 fixieren.
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Beispielsweise ist der ausgestellte erste Ausstellhebel 13 in diesem Abschnitt des Öffnungsvorgangs ortsfest bezüglich der ersten Führungsschiene 11 arretiert und weist eine vorgegebene Neigung zur Normalen des Bodens 19 der ersten Führungsschiene 11 auf. Auf diese Weise ist mittels des verriegelten und vorgegeben geneigten ersten Ausstellhebels 13 ein gutes Abstützverhältnis des Deckels 3 realisiert, um somit ein zuverlässiges Tragen der Lasten des Deckels 3 zu ermöglichen.
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Im weiteren Verlauf der Öffnungsbewegung wird der Deckel 3 mittels des ersten Schlittens 14 weiter in Öffnungsrichtung nach hinten über das Fahrzeugdach 5 in die Offenstellung verschoben. Der Schlitten 14 nimmt den Deckelträger 7 und somit den Deckel 3 mit und schiebt diesen über das Fahrzeugdach 5 in die Offenstellung. Zu diesem Zweck ist der Deckelträger 7 über den Gleiter 18 verschiebbar mit dem ersten Ausstellhebel 13 gekoppelt, so dass der Deckel 3 relativ bezüglich der ersten Führungsschiene 11 über den ersten Ausstellhebel 13 hinweg verschoben werden kann.
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Bei einem weiteren Verschieben des ersten Schlittens 14 in Öffnungsrichtung werden der erste Ausstellhebel 13 und das erste Lager 15 von der ersten Führungsschiene 11 entkoppelt, sodass diese angetrieben von dem ersten Schlitten 14 mit dem gekoppelten Deckel 3 innerhalb der ersten Führungsschiene 11 nach hinten gleiten können. Auf diese Weise wird ein vollständiges Verschieben des vorderen Deckels 3 über den hinteren Deckel 33 ermöglicht. Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Entkopplungsmechanismus des ersten Ausstellhebels 13 und des ersten Lagers 15 wird nachfolgend anhand der 4a bis 5b näher erläutert.
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Beispielsweise wird bei diesem vollständigen Verschieben des Deckels 3 der erste Schlitten 14 direkt mit dem ersten Lager 15 gekoppelt und schiebt dieses innerhalb der ersten Führungsschiene 11 in Öffnungsrichtung vor sich her. Alternativ koppelt der erste Schlitten 14 mittels weiterer Elemente mit dem ersten Lager 15 und treibt so den entkoppelten ersten Ausstellhebel 13 und das entkoppelte erste Lager 15 zu einer Bewegung in Richtung des Fahrzeughecks an.
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Bei diesem Gleiten des ersten Ausstellhebels 13 und des ersten Lagers 15 überschreitet diese die Schließposition 6 der ersten Deckelkante 4 und ermöglichen somit ein vollständiges Freigeben der Dachöffnung 51. Die erste Führungsschiene 11 ist entsprechend derart ausgebildet, dass das erste Lager 15 weit genug nach hinten gleiten kann, um den Deckel 3 vollständig zu verschieben und gegebenenfalls über den hinteren Deckel 33 zu führen.
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Mittels der beschriebenen Anordnung 1 wird somit auf einfache Weise ein Spoilerkonzept mit erstem Ausstellhebel 13 verwirklicht, das zum Beispiel für ein Doppelspoilerdach geeignet ist. Aufgrund des ersten Ausstellhebels 13 sind große Schließkräfte des Deckels 3 realisierbar und es wird eine hohe Eigenfrequenz bei geöffnetem Deckel 3 ermöglicht. Darüber hinaus wird ein gutes Abstützverhältnis in einer gekippten, geöffneten und vollständig geöffneten Position des Deckels 3 realisiert. Außerdem ist mittels der beschriebenen ersten Hebelmechanik 10 ein robustes und platzsparendes Design der dargestellten Anordnung 1 realisierbar.
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3 zeigt eine vergrößerte schematische perspektivische Ansicht des ersten Lagers 15. In diesem Ausführungsbeispiel weist die erste Hebelmechanik 10 eine Kulisse 41 und der erste Ausstellhebel 13 ein Kopplungselement 43 auf, das mit der Kulisse 41 in Eingriff ist. Durch Vorsehen der Kulisse 41 wird ein besonders reibungsarmes und mit möglichst geringen Kräften verbundenes Ausstellen des ersten Ausstellhebels 13 und Anheben des Deckels 3 ermöglicht. Das Koppelelement 43 ist beispielsweise als Gleitelement ausgebildet.
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4a zeigt die Anordnung 1 in einer seitlichen Schnittdarstellung bezogen auf die eingezeichnete XZ-Ebene und illustriert einen möglichen Entkopplungsmechanismus des ersten Ausstellhebels 13 und dadurch ein vollständiges Verschieben des Deckels 3. Zu diesem Zweck weist die erste Hebelmechanik 10 weiter einen ersten Betätigungshebel 12 auf, welcher schwenkbar mit dem ersten Ausstellhebel 13 gekoppelt ist und zum Ausstellen des ersten Ausstellhebels 13 in Öffnungsrichtung verschiebbar ist. Weiter weist die erste Hebelmechanik 10 ein erstes Sperrelement 16 auf, welches in der ersten Führungsschiene 11 angeordnet ist und welches bei einem Öffnen des Deckels 3 nach Ausstellen des ersten Ausstellhebels 13 einer Bewegung des ersten Betätigungshebels 12 relativ zur Führungsschiene 11 entgegenwirkt. Das erste Sperrelement 16 ist derart ausgebildet, dass bei einem Übertragen einer Kraft mittels des ersten Betätigungshebels 12 auf das Sperrelement 16, die größer ist als eine vorgegebene Kraft und die dieser entgegenwirkt, eine weitere Bewegung des ersten Betätigungshebels 12 relativ zur Führungsschiene 11 freigegeben wird, sodass der erste Ausstellhebel 13 von dem ersten Betätigungshebel 12 entkoppelt wird und eine Bewegung des ersten Ausstellhebels 13 und des damit gekoppelten ersten Lagers 15 relativ zur ersten Führungsschiene 11 in Öffnungsrichtung freigegeben wird.
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Die Anordnung 1 weist zusätzlich zu der ersten Kulisse 41 eine ortsfeste zweite Kulisse 42 auf, die über ein zweites Kopplungselement 44 des ersten Betätigungshebels 12 mit dem Betätigungshebel 12 gekoppelt ist. Die zweite Kulisse 42 weist an dem in Öffnungsrichtung befindlichen Ende eine Ausnehmung 46 nach unten auf, in die sich das Sperrelement 16 erstreckt und so einem Eingreifen des zweiten Kopplungselements 44 und einer Bewegung des ersten Betätigungshebels 12 entgegenwirkt.
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Das Sperrelement 16 ist in den 4a bis 5b als Blattfeder realisiert und ermöglicht somit auf einfache Weise ein Einstellen der vorgegebenen Kraft, die durch den ersten Betätigungshebel 12 überwunden werden muss, um den ausgestellten ersten Ausstellhebel 13 zu entkoppeln. In anderen Ausgestaltungen der Anordnung 1 kann das Sperrelement 16 auch als Schraubenfeder oder weiteres elastisches Element realisiert sein, die mittels Vorspannung die vorgegebene Kraft gegen ein Eingreifen des ersten Betätigungshebels 12 mittels des zweiten Kopplungselements 44 aufbringt.
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Wird der erste Betätigungshebel 12 mittels des ersten Schlittens 14 weiter in Öffnungsrichtung angetrieben, wird dieser nach unten gedrückt und übt mittels des zweiten Kopplungselements 44 eine Kraft auf die Blattfeder 16 aus. Bei einem Überschreiten der vorgegebenen Kraft drückt das zweite Kopplungselement 44 die Blattfeder 16 aus dem Bereich der Ausnehmung 46. Das zweite Kopplungselement 44 greift somit nach unten in die Ausnehmung 46 ein und der zugehörige erste Betätigungshebel 12 folgt der Bewegung vertikal nach unten. Infolgedessen wird auch die mit dem ersten Betätigungshebel 12 gekoppelte erste Kulisse 41 vertikal nach unten geführt und der ausgestellte erste Ausstellhebel 13 von der ersten Kulisse 41 entkoppelt.
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Zu diesem Zweck ist die erste Kulisse 41 bezogen auf die Vertikalrichtung an einem oberen Ende 45 geöffnet und ermöglich somit ein Auskoppeln des ersten Kopplungselements 43 aus der ersten Kulisse 41 und dadurch ein Entkoppeln des ersten Ausstellhebels 13 von dem ersten Betätigungshebel 12. Ein entkoppelter Zustand des ausgestellten ersten Ausstellhebels 13 ist in 5a dargestellt. Dadurch, dass das erste Kopplungselement 43 die erste Kulisse 41 durch das obere Ende 45 verlässt, ist eine Bewegung des ausgestellten ersten Ausstellhebels 13 und des damit gekoppelten ersten Lagers 15 innerhalb der Führungsschiene 11 freigegeben. Der erste Betätigungshebel 12 führt somit eine kontrollierte Bewegung in Z-Richtung aus, um sich vom ersten Ausstellhebel 13 zu entkoppeln.
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Mittels des ersten Schlittens 14 können nun der ausgestellte und verriegelte erste Ausstellhebel 13 sowie das erste Lager 15 in Öffnungsrichtung verschoben werden und innerhalb der Schienenkanäle der ersten Führungsschiene 11 nach hinten gleiten, um den Deckel 3 vollständig zu öffnen und die zugehörige Dachöffnung 51 vollumfänglich freizugeben. Die Blattfeder 16 und der erste Betätigungshebel 12 können sich nach dem Vorbeifahren des Schlittens 14 wieder in ihre Ausganglage bewegen.
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Ein Kopplungsvorgang des entkoppelten ersten Ausstellhebels 13 mit dem ersten Betätigungshebel 12 erfolgt wie der Schließvorgang im Wesentlichen in einer inversen Bewegungsabfolge. Der in Schließrichtung fahrende erste Schlitten 14 drückt den ersten Betätigungshebels 12 gegen die Blattfeder 16 wieder nach unten, sodass das erste Kopplungselement 43 durch das obere Ende 45 in die erste Kulisse 43 eingreifen kann und so die Kopplung des ausgestellten ersten Ausstellhebels 13 mit dem ersten Betätigungshebel 12 wieder herstellt.
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Die in den 4b und 5b gezeigten Querschnitte der ersten Führungsschiene 11 beziehen sich auf Ebenen senkrecht zur Öffnungs- und Schließrichtung der Deckel 3 und 33. Sie stellen den jeweiligen Zustand des ersten Ausstellhebels 13 aus 4a und 5a dar. Vorteilhafterweise bilden die erste und die zweite Führungsschiene 11 und 21 der jeweiligen Deckel 3 und 33 eine gemeinsame Führungsschiene. Bezogen auf die Öffnungs- und Schließrichtung der Deckel 3, 33 sind die Führungsschienen 11, 21 zum Beispiel hintereinander angeordnet und miteinander gekoppelt. Bezogen auf eine Ebene senkrecht zu der Öffnungs- und Schließrichtung weisen die erste und die zweite Führungsschiene 11, 21 dann bevorzugt einen im Wesentlichen baugleichen Querschnitt auf, wie er in den 4b und 5b dargestellt ist. Unter anderem weist die erste Führungsschiene 11 auch einen Kabelkanal 53 für ein Antriebskabel auf, mittels dessen der Schlitten 14 gesteuert werden kann. Somit können sich Antriebskabel der jeweiligen Hebelmechaniken 10 und 20 auch einen gemeinsamen Kabelkanal für ein jeweiliges Antriebskabel teilen.
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Mittels querschnittsgleicher Führungsschienen 11, 21 des vorderen und hinteren Deckels 3, 33 ist eine kostengünstige Anordnung 1 realisierbar, die zudem eine vereinfachte Montage eines Zweideckel-Spoilerdachs ermöglicht. In vorteilhafter Weise sind die ersten und zweiten Führungsschienen bezüglich einer Seite der Anordnung 1 als eine gemeinsame Führungsschiene ausgebildet. Beispielsweise sind die erste und zweite Führungsschiene 11, 21 form-, kraft- und/oder stoffschlüssig miteinander gekoppelt. Alternativ sind die Führungsschienen 11, 21 als eine gemeinsame Führungsschiene einstückig ausgebildet und ermöglichen somit auf einfache Weise ein vollständiges Öffnen des vorderen Deckels 3 und ein Verschieben des ersten Lagers 15 über die Schließposition 6 der vorderen Deckelkante 4 hinaus bis in den Bereich des hinteren Deckels 33.
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Sämtliche dargestellten Teile und Elemente können in ihrer expliziten Formgebung abgeändert und/oder variiert sein, wobei das grundlegende, hier erläuterte mechanische und kinematische Wirkprinzip der Anordnung 1 erhalten bleiben soll.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anordnung
- 3
- Deckel
- 4
- erste Deckelkante
- 5
- Fahrzeugdach
- 6
- Schließposition erste Deckelkante
- 7
- Deckelträger
- 10
- erste Hebelmechanik
- 11
- erste Führungsschiene
- 12
- erster Betätigungshebel
- 13
- erster Ausstellhebel
- 14
- erster Schlitten
- 15
- erstes Lager
- 16
- erstes Sperrelement
- 18
- Gleiter
- 19
- Boden erste Führungsschiene
- 20
- zweite Hebelmechanik
- 21
- zweite Führungsschiene
- 33
- weiterer Deckel
- 34
- zweite Deckelkante
- 36
- zweite Schließposition
- 41
- erste Kulisse
- 42
- zweite Kulisse
- 43
- erstes Kopplungselement
- 44
- zweites Kopplungselement
- 45
- oberes Ende erste Kulisse
- 46
- Ausnehmung zweite Kulisse
- 51
- vordere Dachöffnung
- 52
- hintere Dachöffnung
- 53
- Kabelkanal Antriebskabel
