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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer adaptiven Kanalabdeckung gemäß Anspruch 1.
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Aus der
DE 10 2016 008 699 A1 , der
DE 20 2017 105 206 U1 und der
DE 10 2018 208 388 A1 ist jeweils ein Kraftfahrzeug mit einem zwischen einer Säule des Kraftfahrzeuges und einer Fensterfläche desselben und/oder zwischen einem Rahmenelement des Kraftfahrzeuges und einer Fensterfläche desselben ausgebildeten Kanal bekannt, der Teil des im oberen Bereiches einer Kraftfahrzeugkarosserie verorteten Wassermanagements darstellt. Der Kanal kann durch eine Kanalabdeckung wahlweise in einer ersten Funktionsstellung abgedeckt und in einer zweiten Funktionsstellung mindestens teilweise freigegeben werden. Es ist hierbei jedoch nicht auszuschließen, dass es bei gewissen Fahrzuständen des Kraftfahrzeuges in nachteiliger Weise zu einer unerwünschten Geräuschbildung im Bereich des Kanals kommen kann.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den genannten Nachteil zu überwinden.
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Diese Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist mindestens einen Kanal auf, der zwischen einer Säule des Kraftfahrzeuges, insbesondere einer A-Säule, einer B-Säule oder einer C-Säule, und einer Fensterfläche, insbesondere einer Frontscheibe, einer Seitenscheibe, einer Heckscheibe oder einer im Dachbereich fest oder beweglich installierten Scheibe, platziert ist. Alternativ oder kumulativ weist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mindestens einen Kanal auf, der zwischen einem Rahmenelement, insbesondere einem Dachholm, einem Dachrahmen oder einem Dachrahmenflansch, und einer Fensterfläche, insbesondere einer Frontscheibe, einer Seitenscheibe, einer Heckscheibe oder einer im Dachbereich fest oder beweglich installierten Scheibe, platziert ist.
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Ferner weist das Kraftfahrzeug eine Kanalabdeckung auf, die den Kanal wahlweise in einer ersten Funktionsstellung abdeckt und in einer zweiten Funktionsstellung mindestens teilweise freigibt. Mithin ist der Kanal in der ersten Funktionsstellung nach oben hin bzw. in Richtung Wetterseite in der ersten Funktionsstellung geschlossen, während er in der zweiten Funktionsstellung derart geöffnet ist, dass von der Wetterseite aus niederschlagsbedingte Feuchtigkeit bzw. Wasser in den Kanal einzuströmen vermag. Dabei befindet sich die Kanalabdeckung sowohl in der ersten Funktionsstellung als auch der zweiten Funktionsstellung - in Fahrzeugquerrichtung betrachtet - innerhalb des Kanals und schließt in der ersten Funktionsstellung bündig mit der Säule und der Fensterfläche bzw. dem Rahmenelement und der Fensterfläche ab. Die wahlweise Einnahme der ersten Funktionsstellung bzw. zweiten Funktionsstellung erfolgt vermittels eines geeigneten Werkstoffes bzw. einer geeigneten Werkstoffkombination und/oder vermittels mindestens eines Aktors, der eingerichtet ist, eine geeignete Bewegung der Kanalabdeckung bzw. eines Teiles derselben auszulösen und/oder anzuhalten. Mithin ist hiermit eine Vorrichtung geschaffen, bei der ein flüssigkeitsaufnehmender Kanal in seinem oberen Abschnitt gegenüber ihn benachbarten Elementen bündig geschlossen werden kann, wenn sich ein diesen aufweisendes Kraftfahrzeug bei Niederschlagsfreiheit im Stillstand befindet, oder wenn sich das Kraftfahrzeug mit vergleichsweise höheren Geschwindigkeiten fortbewegt, bzw. bei welcher der Kanal in seinem genannten oberen Bereich geöffnet ist, wenn das Kraftfahrzeug im Stillstand oder bei vergleichsweise niedrigen Geschwindigkeiten Niederschlag ausgesetzt ist. Es sei in diesem Zusammenhang angemerkt, dass der Begriff „höhere Geschwindigkeit“ eine Geschwindigkeit von größer oder gleich 45 km/h, bevorzugt größer oder gleich 70 km/h, und besonders bevorzugt größer oder gleich 90 km/h umfasst. Der Begriff „niedrigere Geschwindigkeit“ umfasst eine Geschwindigkeit von kleiner 45 km/h, bevorzugt von kleiner oder gleich 30 km/h, und besonders bevorzugt von kleiner oder gleich 20 km/h.
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In vorteilhafter Weise ist hierdurch einerseits eine verringerte Geräuschentwicklung des Kraftfahrzeuges im Bereich des Kanals, insbesondere bei den genannten höheren Geschwindigkeiten, andererseits ein zuverlässiger Abfluss von niederschlagsbedingter Feuchtigkeit in diesem Bereich erzielt. Zusätzlich wird der an sich aus technischen Gründen erforderliche Kanal, der in seiner aus dem Stand bekannten Form als optisch störende, manchmal sogar als unästhetische Fuge wahrgenommen wird, nunmehr auf ästhetisch ansprechende Art bei Trockenheit abgedeckt, was in vorteilhafter Weise die Designwahrnehmung eines entsprechend ausgestatteten Kraftfahrzeuges weiter verbessert. Schließlich wird aufgrund der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vorteilhafter Weise verhindert, dass Niederschlag vom Dachbereich des Kraftfahrzeuges in dessen Innenraum tropft.
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Es sei angemerkt, dass unter dem zuvor erwähnten Begriff der Fensterfläche nicht nur ein transparenter, teil-transparenter oder nicht transparenter Bereich einer an sich bekannten, insbesondere aus einem Einscheibensicherheitsglas, Verbundsicherheitsglas oder Polycarbonat ausgebildeten Fensterfläche, sondern auch ein deren Rand ganz oder teilweise umgebendes Material, insbesondere eine Umspritzung, Umrahmung oder dergleichen umfasst ist. Mithin ist erfindungsgemäß also insbesondere auch offenbart, dass die Kanalabdeckung in ihrer ersten Funktionsstellung bündig mit einer an der Fensterfläche befindlichen Umspritzung abschließen kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kanalabdeckung mindestens teilweise aus einem formveränderlichen Material ausgebildet. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise ein besonders einfacher Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung geschaffen.
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Dies gilt in besonders vorteilhafter Weise dann, wenn das formveränderliche Material ein bistabiles Material ist.
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Das formveränderliche Material kann aus einem Material ausgebildet sein, das wahlweise in der ersten Funktionsstellung aufquillt und in der zweiten Funktionsstellung nicht aufquillt. Hierdurch ist der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter vereinfacht.
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Eine in besonders vorteilhafter Weise wenig komplex ausgebildete erfindungsgemäße Vorrichtung ist geschaffen, wenn eine Anzahl von mindestens über einen Anteil der Länge der Kanalabdeckung verteilten Öffnungen vorgesehen ist, die sich von der Wetterseite in Richtung Kanal erstrecken und mit diesem fluidisch verbunden sind, wobei die Öffnungen in der ersten Funktionsstellung geschlossen und in der zweiten Funktionsstellung geöffnet sind.
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Es sei angemerkt, dass das Material für die Kanalabdeckung aus jedem geeigneten Werkstoff, und die in der Kanalabdeckung befindlichen Öffnungen jede geeignete Geometrie aufweisen können. So ist es in vorteilhafter Weise möglich, ein Material vorzusehen, das eingerichtet ist, aufgrund seiner biegeschlaffen Charakteristik in Folge des Gewichtes des Niederschlages eine Öffnung und/oder einen Kanal auszubilden. Alternativ oder kumulativ ist es möglich, eine Geometrie vorzusehen, die eingerichtet ist, erst nach Überschreitung eines bestimmten auf die geschlossene Kanalabdeckung einwirkenden, durch den Niederschlag bedingten Druckes eine Öffnung und/oder einen Kanal auszubilden.
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In besonders vorteilhafter Weise ist jede Öffnung nach Art einer Kieme ausgebildet, die eingerichtet ist, sich zur Aufnahme bzw. Leitung von Niederschlag in einen Kanal zu öffnen bzw. nicht zu öffnen, wenn kein Niederschlag abzuführen ist. So kann eine Öffnung kammförmig, blattförmig, büschelförmig oder baumförmig ausgebildet sein.
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Es sei angemerkt, dass die zuvor offenbarte Öffnung bei Niederschlag permanent oder nicht permanent, d.h. in Abhängigkeit von der Zeit, vorgesehen bzw. eingerichtet sein kann. So ist es insbesondere möglich, eine Öffnungs- bzw. Schließfrequenz der Öffnungen vorzusehen, die optional in Abhängigkeit der abzuführenden Niederschlagsmenge und/oder Niederschlagsart eingestellt ist. Hierzu ist in vorteilhafter Weise mindestens ein entsprechend eingerichteter Aktor vorgesehen.
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In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Kanalabdeckung an einem in dem Kanal befindlichen Dichtungsmittel vorgesehen ist. Das Dichtungsmittel selbst kann in dem Kanal und, mindestens teilweise, unter der Fensterfläche positioniert sein, um die Abdichtungswirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter zu erhöhen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Kanalabdeckung vom Frontbereich bis zum Heckbereich, wodurch eine optisch besonders ansprechende Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung geschaffen ist.
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Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf die beigefügten, nicht maßstäblichen Figuren eine detaillierte, nicht präjudizierende, insbesondere einschränkende, Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
- 1 zeigt einen Teil eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges in Draufsicht.
- 2A und 2B zeigen ausschnittsweise eine erste Ausführungsform der Erfindung mit einer in einer ersten Funktionsstellung bzw. zweiten Funktionsstellung befindlichen Kanalabdeckung.
- 3A und 3B zeigen ausschnittsweise eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit einer in einer ersten Funktionsstellung bzw. zweiten Funktionsstellung befindlichen Kanalabdeckung.
- 4A und 4B zeigen ausschnittsweise eine dritte Ausführungsform der Erfindung mit einer in einer ersten Funktionsstellung bzw. zweiten Funktionsstellung befindlichen Kanalabdeckung.
- 5A und 5B zeigen ausschnittsweise eine vierte Ausführungsform der Erfindung mit einer in einer ersten Funktionsstellung bzw. zweiten Funktionsstellung befindlichen Kanalabdeckung.
- 6A zeigt ausschnittsweise eine fünfte Ausführungsform der Erfindung in einer Längsansicht, mit einer in einer ersten Funktionsstellung befindlichen Kanalabdeckung.
- 6B zeigt die in 6A dargestellte Kanalabdeckung entsprechend der Darstellungsform in den 2A, 3A, 4A und 5A in einer vorderen Schnittansicht.
- 6C zeigt die in 6A dargestellte Kanalabdeckung in einer zweiten Funktionsstellung.
- 6D zeigt die in 6B dargestellte Kanalabdeckung in einer zweiten Funktionsstellung.
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In 1 ist ein Teil eines symbolisch in Draufsicht dargestellten Kraftfahrzeuges 1 gezeigt, in dessen Frontbereich F sich eine als Frontscheibe ausgebildete Fensterfläche 5, in dessen Dachbereich D sich eine als Festglaselement ausgebildete Fensterfläche 10 und in dessen Heckbereich H sich eine als Heckscheibe ausgebildete Fensterfläche 15 befinden.
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Dabei sind, wie an sich bekannt, die Fensterfläche 5 zwischen einer fahrzeuglinks- bzw. fahrzeugrechtsseitig angeordneten A-Säule 20, die Fensterfläche 10 zwischen einem fahrzeuglinks- bzw. fahrzeugrechtsseitig angeordneten Rahmenelement 25, und die Fensterfläche 15 zwischen einer fahrzeuglinks- bzw. fahrzeugrechtsseitig angeordneten B-Säule 30 unter Ausbildung eines jeweiligen Kanales 35 befestigt. Ein jeder Kanal 35 erstreckt sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen über die gesamte Länge des Kraftfahrzeugs 1 und ist durch eine Kanalabdeckung 40 abgedeckt, deren Aufbau und Funktionsweise in den nachfolgenden Figuren anhand eines Ausschnittes A dargestellt wird.
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So ist in 2A eine erste Ausführungsform einer Kanalabdeckung 40 in einer vergrößerten Querschnittsansicht gezeigt, die den zwischen der Fensterfläche 10, dem abgewinkelten Rahmenelement 25 und einer Klebemasse 45, vermittels derer die Fensterfläche 10 an dem Rahmenelement 25 befestigt ist, befindlichen Kanal 35 in einer ersten Funktionsstellung abdeckt. Wie zu erkennen ist, befindet sich die Kanalabdeckung 40 in dem Kanal 35 und schließt diesen im Wesentlichen bündig in Richtung Wetterseite ab.
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Die Kanalabdeckung 40 ist aus einem bistabilen Material, gemäß diesem Ausführungsbeispiel aus einem Kunststoff, ausgebildet und weist in der ersten Funktionsstellung eine in Richtung Wetterseite betrachtet im Wesentlichen konvexe Oberfläche 50 auf. In der in 2A dargestellten ersten Funktionsstellung befindet sich das bistabile Material in einem ersten stabilen Zustand.
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Wenn nunmehr, wie in 2B gezeigt, ein symbolisch dargestellter Niederschlag 55 auf das Kraftfahrzeug 1 trifft, so ist die Kanalabdeckung 40 eingerichtet, ihre zweite stabile bzw. metastabile Form einzunehmen, die mit der zweiten Funktionsstellung korrespondiert. In dieser ist die der Wetterseite zugewandte, nunmehr konkav ausgebildete Oberfläche 50 zum einen an dem Rahmenelement 25 angelenkt, zum anderen einseitig von der Fensterfläche 10 derart gelöst, dass eine den Kanal 35 mit der Wetterseite verbindende Öffnung 60 geschaffen ist, um den Niederschlag 55 in dem Kanal 35 aufzunehmen und, wie an sich bekannt, an geeigneter Stelle des Kraftfahrzeuges 1 abzuführen. Dabei unterstützt die konkave Oberfläche 50 die Strömungsbewegung des Niederschlages 55 von der Wetterseite in Richtung Kanal 35.
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Zum Zwecke einer Formänderung bzw. Positionsänderung der Kanalabdeckung 40 ist ein hier nicht gezeigter Aktor vorgesehen, der die Einnahme der ersten Funktionsstellung bzw. der zweiten Funktionsstellung auslöst. Dabei ist der Aktor eingerichtet, eine orthogonal auf die Oberfläche 50 bzw. auf die der Oberfläche 50 gegenüberliegende Außenseite der Kanalabdeckung 40 einwirkende Kraft auszuüben. Alternativ oder kumulativ kann vorgesehen sein, dass der Aktor zu dem genannten Zweck ein Moment um eine aus Gründen der Übersichtlichkeit hier nicht gezeigte, parallel zu der x-Achse verlaufende virtuelle Achse ausübt.
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In 3A und 3B ist eine zu den in den 2A bzw. 2B dargestellten Ausführungsformen alternative Ausführungsform einer Kanalabdeckung 40 gezeigt. Diese besteht aus einem quellbaren Material, welches bei Niederschlagsfreiheit den an sich in dem Kanal 35 befindlichen Raum derart füllt, dass die Oberfläche 50 im Wesentlichen bündig mit der Fensterfläche 10 und dem Rahmenelement 25 abschließt. Mithin ist der Kanal 35 in dem in 3A gezeigten, die erste Funktionsstellung repräsentierenden Zustand vollständig gegenüber der Wetterseite geschlossen. Bei Auftreten von Niederschlag 55 hingegen schrumpft das die Kanalabdeckung 40 ausbildende Material derart, dass der Kanal 35 freigegen wird; auch in diesem Fall nimmt die Kanalabdeckung 40 ihre zweite Funktionsstellung ein. Eindringender Niederschlag 55 fließt somit über die Oberfläche 50 in Richtung Klebemasse 45 und kann, wie bereits in Bezug auf 2B erläutert, abgeführt werden.
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In 4A und 4B ist eine zu den in den 2A bzw. 2B und 3A bzw. 3B dargestellten Ausführungsformen weitere alternative Ausführungsform einer Kanalabdeckung 40 gezeigt. Diese weist ein formstabiles, gegenüber der Wetterseite konvex ausgebildetes Abdeckelement 65 auf. Auf der der Oberfläche 50 abgewandten Seite umfasst das Abdeckelement 65 einen im Wesentlichen orthogonal abragenden ersten Steg 70, an dessen distalem Ende ein zweiter, sich über die Breite der Öffnung 60 (d.h. in y-Richtung des Kanals 35) erstreckender zweiter Steg 75 vorgesehen ist. Dieser ist aus einem bistabilen Material ausgebildet und an der Fensterfläche 10 bzw. dem Rahmenelement 25 befestigt. In der in der 4A dargestellten ersten Funktionsstellung, in der sich der zweite Steg in einer ersten stabilen Position befindet, dichtet das Abdeckelement 65 den Kanal 35 nach oben, d.h. zur Wetterseite hin, ab.
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Nach Einnahme der in 4B gezeigten metastabilen Position des zweiten Stegs 75 hat sich das Abdeckelement in Richtung Wetterseite derart bewegt, dass nunmehr eine Öffnung 60 freigegeben ist, durch die Niederschlag 55 in den Kanal 35 einfließen kann.
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Es sei angemerkt, dass die Oberfläche 50 des Abdeckelementes 65 auch in diesem Fall in der ersten Funktionsstellung im Wesentlichen bündig mit der Fensterfläche 10 und dem Rahmenelement 25 abschließt, während es in der zweiten Funktionsstellung nicht über die der Wetterseite benachbarten Seiten der Fensterfläche 10 bzw. des Rahmenelementes in z-Richtung hinausragt.
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In 5A und 5B ist eine zu den in den 2A bis 3B dargestellten Ausführungsformen alternative Ausführungsform einer Kanalabdeckung 40 gezeigt. Diese besteht, wie bereits unter Bezug auf die 3A und 3B dargestellt, aus einem quellbaren Material, befindet sich jedoch nunmehr auf einem in dem Kanal 35 befindlichen, an sich bekannten, und Dichtungsmittel 77. Auch gemäß diesem Ausführungsbeispiel füllt die Kanalabdeckung 40 bei Niederschlagsfreiheit den Raum derart, dass die Oberfläche 50 im Wesentlichen bündig mit der Fensterfläche 10 und dem Rahmenelement 25 abschließt. Mithin ist der Kanal 35 in dem in 5A gezeigten, die erste Funktionsstellung repräsentierenden Zustand vollständig gegenüber der Wetterseite geschlossen. Bei Auftreten von Niederschlag 55 hingegen schrumpft das die Kanalabdeckung 40 ausbildende Material derart, dass ein auf der wetterseitigen Oberfläche der Kanalabdeckung 40 ausgebildeter Kanal freigegen wird; auch in diesem Fall nimmt die Kanalabdeckung 40 ihre zweite Funktionsstellung ein. Eindringender Niederschlag 55 fließt somit über die Oberfläche 50 in Richtung Klebemasse 45 und kann, wie bereits in Bezug auf 3B erläutert, abgeführt werden.
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Es sei angemerkt, dass auch die mit Bezug auf die zuvor dargestellten anderen Figuren beschriebenen Kanalabdeckungen 40 in adäquater Weise auf einem Dichtungsmittel 77 positioniert werden können (in den Figuren nicht gezeigt). Weiter ist es möglich, das Dichtungsmittel 77 sowie die Kanalabdeckung(en) 40 einstückig auszubilden.
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In den 6A bis 6D schließlich ist eine zusätzliche zu den in den 2A bis 5B dargestellten Ausführungsformen weitere alternative Ausführungsform einer Kanalabdeckung 40 gezeigt.
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Dabei entspricht die 6A einer seitlichen Schnittansicht des Ausschnittes A der 1. Aus dieser ist zu erkennen, dass in der Kanalabdeckung 40 eine Reihe von die erste Funktionsstellung repräsentierenden geschlossenen Öffnungen 80 über die Länge der Kanalabdeckung 40 verteilt sind, welche sich von der Wetterseite bis zu dem Kanal 35 erstrecken. Diese Zusammenhänge sind ebenfalls aus der 6B zu entnehmen, die der Ansicht der 2A, 3A, 4A bzw. 5A entspricht. Die Kanalabdeckung 40 ist aus einem formveränderlichen, gemäß diesem Ausführungsbeispiel quellbaren, Material ausgebildet.
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6C zeigt die in 6A abgebildete Kanalabdeckung 40 nunmehr in ihrer zweiten Funktionsstellung. Wie zu erkennen ist, fließt der von der Wetterseite einströmende Niederschlag in den Kanal 35 und von dort gesammelt in eine hier nicht gezeigte Öffnung.
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6D zeigt die in 6B abgedeckte Kanalabdeckung 40 ebenfalls in ihrer zweiten Funktionsstellung.
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Es sei angemerkt, dass auch die in den 6A bis 6D dargestellte Kanalabdeckung 40 auf einem unter Bezug auf die 5A und 5B beschriebenen Dichtungsmittel 77 positioniert werden kann (in den Figuren nicht gezeigt).
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Es sei ferner angemerkt, dass sich bei jedem der zuvor dargestellten Ausführungsbeispiele die Kanalabdeckung 40 nicht einstückig über die gesamte Länge des Kanals 35 erstrecken muss. Vielmehr kann vorgesehen sein, einzelne Kanalabdeckungen 40 oder Abschnitte einzelner Kanalabdeckungen 40 an diskreten Stellen oder über die gesamte Länge des Kanals 35 anzubringen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 5
- Fensterfläche
- 10
- Fensterfläche
- 15
- Fensterfläche
- 20
- A-Säulen
- 25
- Rahmenelement
- 30
- B-Säulen
- 35
- Kanal
- 40
- Kanalabdeckung
- 45
- Klebemasse
- 50
- Oberfläche
- 55
- Niederschlag
- 60
- Öffnung
- 65
- Abdeckelement
- 70
- erster Steg
- 75
- zweiter Steg
- 77
- Dichtungsmittel
- 80
- Öffnungen
- A
- Ausschnitt
- D
- Dachbereich
- F
- Frontbereich
- H
- Heckbereich
- x, y, z
- Koordinaten entsprechend einem fahrzeugeigenen Koordinatensystem nach ISO 4130-1978
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016008699 A1 [0002]
- DE 202017105206 U1 [0002]
- DE 102018208388 A1 [0002]
