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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugdach, das eine Dachöffnung und ein Dachöffnungssystem für die Dachöffnung umfasst, sowie ein Kraftfahrzeug mit Fahrzeugdach.
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Ein Fahrzeugdach der einleitend genannten Art ist insbesondere Bestandteil eines Personenkraftwagens und kann als Dachmodul ausgebildet sein, welches als separates Bauteil auf Dachholme aufsetzbar ist, die Bestandteil einer einen Fahrzeugrohbau bildenden Fahrzeugkarosserie sind. Das Fahrzeugdach ist mit einer Dachöffnung versehen, die mittels eines Dachöffnungssystems geschlossen oder geöffnet werden kann. Das Dachöffnungssystem umfasst hierzu ein Deckelelement, welches mit einer geeigneten Antriebskinematik versehen ist und das zwischen einer die Dachöffnung verschließenden Schließstellung und einer die Dachöffnung freigebenden Öffnungsstellung verstellbar ist. Das Fahrzeugdach hat eine Dachhaut, die im montierten Zustand des Fahrzeugdaches karosseriefest ausgebildet ist und bis an die Dachöffnung heranreicht.
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Des Weiteren ist es bekannt, ein Fahrzeugdach mit einer Sensorik zu versehen, welche ein Sensormodul mit mehreren Umfeldsensoren zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung aufweist. Das Sensormodul, mittels dessen die Fahrzeugumgebung bzw. das Fahrzeugumfeld erfasst und analysiert werden kann, ermöglicht ein autonomes bzw. teilautonomes Fahren des betreffenden Kraftfahrzeugs. Hierzu ist bei bisher bekannten Fahrzeugdächern das Sensormodul auf das Fahrzeugdach bzw. die Dachhaut aufgesetzt, so dass es die höchste Erhebung des betreffenden Fahrzeugs bildet, von der aus die Fahrzeugumgebung gut einsehbar ist. Um zu gewährleisten, dass die Umfeldsensoren die Fahrzeugumgebung im Betrieb des betreffenden Fahrzeugs stets störungsfrei erfassen können, müssen Sensordurchsichtsbereiche, über die die Umfeldsensoren mit der Fahrzeugumgebung kommunizieren, sauber gehalten werden. Wenn während der Fahrt des betreffenden Fahrzeugs ein Reinigungsmittel appliziert wird, besteht bei geöffneter Dachöffnung aber das Problem, dass das Reinigungsmittel zusammen mit von dem betreffenden Sensordurchsichtsbereich gelösten Schmutzpartikeln über die Dachöffnung in den Innenraum des betreffenden Fahrzeugs gelangen kann. Dies ist natürlich nicht erwünscht.
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Aus der Druckschrift
US 2019/0202371 A1 ist ein Fahrzeugdach bekannt, das mit einem Aufsatz versehen ist, der eine Dachaußenhaut bildet und Umfeldsensoren zur Erfassung des Fahrzeugumfelds verblendet. Mittels der Umfeldsensoren kann das Fahrzeugumfeld zur Realisierung eines autonomen Fahrens des betreffenden Fahrzeugs erfasst werden.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2018 206 384 A1 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, das im Dachbereich einen Umfeldsensor zur Überwachung eines Fahrzeugumfelds umfasst. Der Umfeldsensor kann Bestandteil eines Systems zum autonomen Fahren des Fahrzeugs sein. Zudem ist ein Reinigungssystem zur Reinigung einer Sensoroberfläche des Umfeldsensors vorgesehen.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2012 020 393 B3 ist eine Windabweiservorrichtung mit zwei Windabweisern bekannt.
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Die Druckschrift
DE 199 15 544 A1 beschreibt eine Windabweiseranordnung für eine Dachöffnung eines Kraftfahrzeuges. Die Windabweiseranordnung umfasst zwei Windabweiserlamellen, die jeweils schwenkbar an dem Fahrzeugdach gelagert sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eine Dachöffnung und ein Sensormodul umfassendes Fahrzeugdach zu schaffen, bei dem ein Sensordurchsichtsbereich während der Fahrt des betreffenden Fahrzeugs mittels eines Reinigungsmittels gereinigt werden kann, wobei das Risiko verringert ist, dass Reinigungsmittel und/oder Schmutzpartikel über die Dachöffnung in den Innenraum des betreffenden Fahrzeugs eindringt/ eindringen.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Fahrzeugdach mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Gemäß der Erfindung wird also ein Fahrzeugdach vorgeschlagen, das eine Dachöffnung, ein Dachöffnungssystem, mindestens ein Sensormodul mit mindestens einem Umfeldsensor, das bugseitig von der Dachöffnung angeordnet ist, einen Sensordurchsichtsbereich für den Umfeldsensor, eine Reinigungseinrichtung für den Sensordurchsichtsbereich sowie ein verstellbares Schildelement umfasst, das in der Öffnungsstellung des Deckelelements bei einer Betätigung der Reinigungseinrichtung so in eine Schildstellung verfahren wird, dass Reinigungsmittel, das auf den Sensordurchsichtsbereich appliziert wurde, davon abgehalten wird, durch die Dachöffnung in einen Innenraum des betreffenden Fahrzeugs einzudringen. Gleichzeitig können von dem Schildelement in dessen Schildstellung Schmutzpartikel, die mittels des Reinigungsmittels von dem Sensordurchsichtsbereich gelöst wurden, abgehalten werden. Das Schildelement wird nur im Falle der Betätigung der Reinigungseinrichtung ausgestellt, das heißt in seine Schildstellung verstellt.
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Bei einer speziellen Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung ist das Schildelement Bestandteil eines Windabweisersystems, das in einem bugseitigen Randbereich der Dachöffnung angeordnet ist. Damit wirkt das Schildelement direkt in dem Bereich, der vor dem Eindringen von Reinigungsmittel und/oder Schmutzpartikeln zu schützen ist.
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Eine aus synergetischen Gründen vorteilhafte Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung besteht darin, dass das Schildelement ein Abweiserelement des Windabweisersystems ist, wobei das Abweiserelement in der Öffnungsstellung des Deckelelements bei nicht betätigter Reinigungseinrichtung aus einer Staustellung in die Normalstellung ausgestellt ist, die eine erste Ausstellposition darstellt, und bei betätigter Reinigungseinrichtung aus der Normalstellung in die Schildstellung ausgestellt ist, die eine zweite Ausstellposition darstellt. Das Abweiserelement des Windabweisersystems ist also zweistufig ausstellbar. In der ersten Stufe wirkt das Abweiserelement als herkömmlicher Windabweiser, der zur Reduzierung von Geräuschen und Luftverwirbelungen im Innenraum des betreffenden Fahrzeugs dient. In der zweiten Stufe dient das Abweiserelement als Schildelement, das das Eindringen von Reinigungsmittel und/oder Schmutz infolge der Betätigung der Reinigungseinrichtung bei geöffneter Dachöffnung verhindert. Denkbar ist es natürlich auch, dass das Abweiserelement in zusätzliche weitere Ausstellpositionen verstellbar ist.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung ist das Abweiserelement aus einem faltbaren und/oder dehnbaren, flächigen Material gebildet und an seinem oberen Rand an einen Ausstellbügel angebunden, der zwei Ausstellarme umfasst, die an eine dachfeste Basis angelenkt sind. Das Abweiserelement kann in diesem Fall insbesondere von einem netzartigen Stoff oder auch von einem Gewebe oder dergleichen gebildet sein, das zumindest teilweise luftdurchlässig ausgebildet sein kann.
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Um das Abweiserelement in verschiedene Ausstellpositionen bringen zu können, kann an den Ausstellarmen des Ausstellbügels jeweils eine Kulissenbahn ausgebildet sein, die die Staustellung, die Normalstellung und die Schildstellung definiert. Die Kulissenbahn kann ein Schlitz sein, in dem ein Stellelement geführt ist und der unterschiedliche, zueinander angestellte Bereiche hat, oder auch durch eine insbesondere mehrfach abgeknickte Form des jeweiligen Ausstellarms realisiert sein.
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Bei einer technisch ohne zusätzliche Antriebselemente umsetzbaren Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung ist das Deckelelement ein Stellelement für das Schildelement. Das Deckelelement wirkt beispielsweise mit den von den Ausstellarmen des Ausstellbügels gebildeten Kulissenbahnen zusammen. Insbesondere ist es in diesem Falle vorteilhaft, die Ausstellarme mit einer hinreichenden Länge in Dachlängsrichtung auszustatten. Beispielsweise hat das Deckelelement eine Normalöffnungsstellung, in der es mit einem ersten Abschnitt der Kulissenbahn der Ausstellarme zusammenwirkt, so dass beispielsweise mittels mindestens einer Ausstellfeder die Normalstellung des Abweiserelements hergestellt ist, die zur Verhinderung von Luftverwirbelungen im Fahrzeuginnenraum ausreichend ist. Wenn die Reinigungseinrichtung für den Sensordurchsichtsbereich aktiviert wird, erfolgt ein weiteres Verstellen des Deckelelements in Heckrichtung, so dass das Deckelelement mit einem weiteren Kulissenabschnitt der Kulissenbahn zusammenwirkt, wodurch insbesondere mittels der Ausstellfeder das Abweiserelement in die Schildstellung ausgestellt wird. Am Ende des Reinigungsvorgangs wird das Deckelelement wieder geringfügig in Bugrichtung verfahren, wodurch das Deckelelement den Ausstellbügel so niederdrückt, dass wieder die Normalstellung hergestellt wird. Wenn das Deckelelement weiter in Bugrichtung verlagert wird, wird der Ausstellbügel weiter niedergedrückt, wodurch das Abweiserelement in seine Staustellung verstellt wird.
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Damit das faltbare, flächige Material des Abweiserelements sowohl in der Normalstellung als auch in der Schildstellung straff in Fahrzeughochrichtung gespannt ist, ist es vorteilhaft, dass das Abweiserelement mit einer Spanneinrichtung versehen ist und/oder dass das Abweiserelement aus einem elastisch dehnbaren Stoff gefertigt ist.
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Bei einer alternativen Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung verblendet das verstellbare Schildelement in der Öffnungsstellung des Deckelelements bei einer Betätigung der Reinigungseinrichtung ein Abweiserelement eines Windabweisersystems bugseitig, wobei das Abweiserelement überragt wird. Das Schildelement wird bei dieser Ausführungsform also bei einer Betätigung der Reinigungseinrichtung vor das Abweiserelement gebracht, welches wiederum aus einem faltbaren, flächigen Material gebildet sein kann, das an seinem oberen Rand an einen Ausstellbügel angebunden ist, welcher zwei Ausstellarme umfasst, die an eine dachfeste Basis angelenkt sind. Das Schildelement kann korrespondierend zu dem Abweiserelement ausgebildet sein, jedoch eine größere Ausstellhöhe haben, damit es die nötige Schutzfunktion hat, um ein Eindringen von Reinigungsmittel und/oder Schmutz durch die Dachöffnung in den Fahrzeuginnenraum zu verhindern. Das Schildelement, das dann ebenfalls aus einem faltbaren, flächigen Material gebildet ist, hat in diesem Falle also einen Schildausstellbügel, der zwei Schildausstellarme umfasst, die ebenfalls an die dachfeste Basis angelenkt sind. Um das Schildelement beim Aktivieren bzw. Betätigen der Reinigungseinrichtung in die Schildstellung verstellen zu können, ist vorzugsweise eine Antriebseinrichtung vorgesehen, die insbesondere eine Ausstellfeder umfassen kann.
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Bei einer alternativen Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung umfasst die Antriebseinrichtung für das Schildelement einen Antriebsmotor.
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Alternativ und/oder zusätzlich zu dem Antriebsmotor kann das Schildelement zum Antrieb mit einem Antriebsschlitten gekoppelt sein, der in Abhängigkeit von seiner Stellung in Dachlängsrichtung eine Stellung des Schildelements vorgibt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung ist als Dachmodul ausgebildet. Ein solches Dachmodul bildet in integrierter Weise ein Bauteil, in dem Komponenten aufgenommen sind, die zum autonomen bzw. teilautonomen Fahren des betreffenden Fahrzeugs erforderlich sind. Das Dachmodul kann als kompakte Baueinheit auf Seiten eines Fahrzeugherstellers mit einer Fahrzeugkarosserie bzw. einem Fahrzeugrohbau verbunden werden, der Dachholme, wie Dachseitenholme, umfasst. Das als Dachmodul ausgebildete Fahrzeugdach stellt ein Sensordachmodul bzw. Roof Sensor Module (RSM) dar, welches ein autonomes bzw. teilautonomes Fahren des betreffenden Fahrzeugs ermöglicht.
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Ein Fahrzeug, das mit dem Fahrzeugdach nach der Erfindung ausgestattet ist und als autonom fahrendes Fahrzeug ausgebildet ist, fährt in dem autonomen Fahrmodus selbständig zumindest ohne wesentliche Eingriffe eines Fahrers. In einem teilautonomen Fahrmodus bildet das Fahrzeugdach nach der Erfindung beispielsweise einen Teil eines Fahrerassistenzsystems.
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Der Umfeldsensor des Sensormoduls kann in vielfältiger Weise ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung und/oder Akustikwellen nutzen und beispielsweise einen LiDAR-Sensor, einen Radarsensor, einen optischen Sensor, wie eine Kamera, eine Antenneneinrichtung und/oder dergleichen umfassen.
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Wenn der Umfeldsensor ein LiDAR-Sensor ist, arbeitet dieser vorzugsweise in einem Wellenlängenbereich von etwa 905 nm oder auch von etwa 1550 nm. Eine als Umfeldsensor genutzte Kamera kann im Wellenlängenbereich sichtbaren Lichts und/oder im Infrarotbereich arbeiten.
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Das Dach nach der Erfindung kann eine Dachhaut aufweisen, die einstückig oder mehrstückig ausgebildet ist und die das Sensormodul bzw. den Umfeldsensor des Sensormoduls zumindest teilweise übergreift. Denkbar ist es auch, dass ein Dachhautelement, welches den Umfeldsensor bzw. das Sensormodul nach Art einer Blende überdeckt, ein separates Dachhautelement ist, welches bündig in ein angrenzendes Dachhautelement übergeht, so dass sich eine optisch harmonische Dachaußenseite ausbildet.
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Der Sensordurchsichtsbereich für den Umfeldsensor kann ein Einsatz der Dachhaut oder einstückiger Bestandteil der Dachhaut sein oder auch Teil des Sensormoduls, beispielsweise Teil eines Sensormodulgehäuses sein. Zweckmäßigerweise ist der Sensordurchsichtsbereich für die von dem mindestens einen Umfeldsensor genutzten Wellenlängen transparent. Insbesondere ist der Sensordurchsichtsbereich so ausgelegt, dass Signale des Umfeldsensors durchtreten können, die in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 2000 nm liegen. Zudem ist es auch vorteilhaft, wenn der Sensordurchsichtsbereich für Radarstrahlen durchlässig ist.
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Insbesondere ist das Fahrzeugdach nach der Erfindung ein Dach eines Personenkraftwagens. Es kann aber auch ein Dach eines Nutzfahrzeuges sein, das beispielsweise als Lieferwagen, als Bus, als autonom fahrender Kleinbus, wie ein so genannter People Mover, oder auch als LKW-Zugmaschine ausgebildet ist.
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Die Erfindung hat auch ein Kraftfahrzeug zum Gegenstand, das ein Fahrzeugdach der oben beschriebenen Art umfasst und bei dem also insbesondere ein Fahrzeugrohbau mit einem Dachmodul versehen sein kann, das als Sensordachmodul bzw. Roof Sensor Module (RMS) ausgebildet ist.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Ausführungsbeispiele eines Kraftfahrzeuges mit einem Fahrzeugdach nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 einen Dachabschnitt eines Kraftfahrzeuges mit einem Dachmodul nach der Erfindung;
- 2 einen schematischen Längsschnitt durch das Fahrzeugdach nach 1 entlang der Linie II-II in 1;
- 3 eine 2 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Fahrzeugdaches mit einem Windabweisersystem;
- 4 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Fahrzeugdaches mit einem Windabweisersystem;
- 5 eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsform eines Fahrzeugdaches mit einem Windabweisersystem; und
- 6 eine schematische Ansicht einer fünften Ausführungsform eines Fahrzeugdaches mit einem Windabweisersystem.
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In 1 ist ein Fahrzeugdach 10 eines als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftfahrzeuges dargestellt, welches ein Dachmodul 12 aufweist, das auf einen Fahrzeugrohbau 14 aufgesetzt ist, welches unter anderem bezogen auf eine vertikale Fahrzeuglängsmittelebene beidseits jeweils einen Dachseitenholm 16 umfasst.
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Das Dachmodul 12 bildet ein Sensordachmodul bzw. ein Roof Sensor Module (RSM), welches mit Vorrichtungen ausgestattet ist, die ein autonomes Fahren des Kraftfahrzeuges ermöglichen.
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Das Dachmodul 12 umfasst eine Dachöffnung 18, welche mittels eines in Fahrzeuglängsrichtung verlagerbaren Deckelelements 20 wahlweise geöffnet oder geschlossen werden kann. Das Deckelelement 20 ist hierzu beidseits jeweils in einer Führungsschiene 22 gelagert, die Bestandteil eines Dachrahmens ist, welcher eine Trägerstruktur des Dachmoduls 12 bildet. Heckseitig von der Dachöffnung 18 hat das Dachmodul 12 einen ein Festdachelement bildenden Dachhautabschnitt 24.
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Bugseitig von der Dachöffnung 18 umfasst das Dachmodul 12 einen Dachhautabschnitt 26, welcher eine Dachblende darstellt und einem vorderen Windlauf des Kraftfahrzeuges zugeordnet ist, welcher sich in Dachquerrichtung erstreckt und ein oberer Querschenkel eines Rahmens einer Windschutzscheibe 28 ist.
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Unter dem Dachhautabschnitt 26 sind mehrere Sensormodule 30A, 30B, 32A und 32B angeordnet, die jeweils einen Umfeldsensor 34A, 34B, 36A bzw. 36B umfassen. Im vorliegenden Fall sind die Umfeldsensoren 34A und 34B so genannte LiDAR-Sensoren, die mit einer Wellenlänge von 905 nm und/oder 1550 nm arbeiten. Die Umfeldsensoren 36A und 36B sind jeweils aus einer Kamera gebildet, die als Mono-/Multi-/Multi-Fokal- und/oder Stereo-Kamera ausgebildet sein kann. Die Kameras der Umfeldsensoren 36A und 36B arbeiten im sichtbaren Lichtbereich und im nahen Infrarotbereich.
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Im Bereich der Sensormodule 30A, 30B, 32A und 32B bildet der Dachhautabschnitt 26 jeweils einen Sensordurchsichtsbereich 38A, 38B, 40A bzw. 40B aus, der für den von den Umfeldsensoren 34A, 34B, 36A und 36B genutzten Wellenlängenbereich und insbesondere für elektromagnetische Strahlen mit Wellenlängen zwischen 300 nm und 2000 nm und auch für Radarstrahlung durchlässig bzw. transparent ist.
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Die von dem Dachhautabschnitt 26 gebildete Blende hat eine Stufe 42, die bezogen auf die Fahrzeuglängsmittelebene symmetrisch ist. Die Sensordurchsichtsbereiche 38A und 38B sind an einer Stirnseite der Stufe 42 in einem jeweiligen vorderen Eckbereich des Dachmoduls 12 angeordnet. Die Sensordurchsichtsbereiche 40A und 40B sind fahrzeugmittig nahe an der Fahrzeuglängsmittelebene symmetrisch zueinander an der Oberseite des Dachhautabschnitts 26 ausgebildet. Anstelle einer Stufe kann auch ein optisch glatter bzw. stufenfreier Übergang zwischen den verschiedenen Abschnitten des Dachhautabschnitts 26 realisiert sein.
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Um die Sensordurchsichtsbereiche 38A und 38B sauber halten zu können, weist das Dachmodul 12 bugseitig von der Stufe 42 jeweils eine Fluiddüse 44A bzw. 44B auf, die Bestandteil einer Reinigungseinrichtung ist und mittels der der jeweilige Sensordurchsichtsbereich 38A bzw. 38B mit einem unter Druck stehenden Reinigungsmittel, insbesondere einer Reinigungsflüssigkeit, beaufschlagt werden kann.
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Für die beiden mittleren Sensordurchsichtsbereiche 40A und 40B weist das Dachmodul 12 zur Reinigung jeweils eine Reinigungseinrichtung auf, die eine Fluiddüse 46A bzw. 46B umfasst, die am Ende einer jeweiligen Düsenstange 48A bzw. 48B angeordnet ist. Die Düsenstangen 48A und 48B sind in die in 1 dargestellte Betriebsstellung ausfahrbar, und zwar beispielsweise mittels eines von einem Reinigungsmittel auf die Düsenstangen 48A und 48B ausgeübten Drucks, der gegen eine insbesondere von einer Rückstellfeder ausgeübten Rückstellkraft auf die Düsenstangen 48A und 48B wirkt.
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Das Dachmodul 12 umfasst ein Windabweisersystem 50, welches im vorderen Randbereich der Dachöffnung 18 angeordnet ist und in der Öffnungsstellung des Deckelelements 20 dazu dient, Luftverwirbelungen und durch diese entstehende Geräusche im Fahrzeuginnenraum zu verhindern.
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Wie 2 zu entnehmen ist, umfasst das Windabweisersystem 50 ein Abweiserelement 52, das aus einem netzartigen, faltbaren Material gebildet ist und mit seinem unteren Rand an einer fahrzeugfesten Basis und mit seinem oberen Rand an einem Ausstellbügel 54 befestigt ist. Der Ausstellbügel 54, der mittels einer Ausstellfeder 56 in Ausstellrichtung vorgespannt ist, hat einen sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Querholm 58, der an seinen Enden beidseits jeweils in einen Ausstellarm 60 übergeht, der sich in Dachlängsrichtung erstreckt und mit seinem dem Querholm 58 abgewandten Ende in einem Drehpunkt 62 schwenkbar an der fahrzeugfesten Basis gelagert ist.
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Die Ausstellarme 60 sind jeweils mehrfach abgewinkelt, so dass sie eine Kulisse ausbilden, die mit dem Deckelelement 20 zusammenwirkt, welches ein Stellglied für den Ausstellbügel 54 und damit für das Abweiserelement 52 bildet. Die Ausstellarme 60 haben zur Ausbildung der jeweiligen Kulisse jeweils einen ersten vorderen Abschnitt 64, der sich an den Querholm 58 anschließt und über einen Knick 66 in einen zweiten Abschnitt 68 übergeht, welcher wiederum über einen Knick 70 in einen dritten Abschnitt 72 übergeht, an den sich über einen weiteren Knick 73 ein Endabschnitt 71 anschließt, der mit dem Drehpunkt 62 endet. In seiner Schließstellung liegt das Deckelelement 20 mit einem an seiner Unterseite ausgebildeten Nocken an dem ersten Abschnitt 64 an, so dass der Ausstellbügel 54 niedergedrückt ist und das Abweiserelement 52 seine gefaltete Staustellung einnimmt. Zum Öffnen der Dachöffnung 18 wird das Deckelelement 20 heckwärts verfahren, wodurch das Nockenelement des Deckelelements 20 an dem Ausstellarm 60 über den Knick 66 in den zweiten Abschnitt 68 gleitet. Hierdurch stellt sich der Ausstellbügel 54 durch die Federkraft der Ausstellfeder 56 in seine erste Ausstellposition aus, die eine Normalstellung darstellt, in der bei geöffneter Dachöffnung 18 durch die Wirkung des aus einem elastisch dehnbaren Stoff gebildeten Abweiserelements 52 Luftverwirbelungen unterbunden werden.
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Wenn nun im geöffneten Zustand der Dachöffnung 18 zumindest eine der Fluiddüsen 44A, 44B, 46A und 46B betätigt wird, steuert eine Steuereinrichtung das Deckelelement 20 so an, dass es ein Stück weiter heckwärts verlagert wird, wodurch der an der Unterseite des Deckelelements 20 angeordnete Nocken in den Abschnitt 72 des Ausstellarms 60 verlagert wird. Hierdurch kann die Ausstellfeder 56 den Ausstellbügel 54 noch ein Stück weiter ausstellen, das heißt bezogen auf die in 2 dargestellte Ausrichtung in Uhrzeigersinn verdrehen. Das Abweiserelement 52 bildet dadurch eine größere Angriffsfläche und damit ein Schildelement für das Reinigungsmittel, das mittels der Fluiddüsen auf die entsprechenden Sensordurchsichtsbereiche appliziert wird, so dass kein Reinigungsmittel und/oder keine von diesen gelöstem Schmutzpartikel über die Dachöffnung 18 in den Innenraum des Fahrzeugs eindringen. Der Ausstellbügel 54 ist also zweistufig ausstellbar, wobei in der ersten Ausstellstufe eine Normalstellung bzw. Nutzstellung des Abweiserelements 52 realisiert ist und in der zweiten Ausstellstufe eine Schildstellung des Abweiser- bzw. Schildelements 52 realisiert ist.
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In 3 ist eine alternative Ausführungsform eines Fahrzeugdaches dargestellt, das weitgehend demjenigen nach den 1 und 2 entspricht, sich von diesem aber dadurch unterscheidet, dass es ein Windabweisersystem 50' umfasst, das einerseits einen herkömmlichen Windabweiser 74 umfasst, der ein faltbares Abweiserelement 52 aufweist, das mittels eines Ausstellbügels 76, der mittels einer Ausstellfeder in Ausstellrichtung vorgespannt ist, aufspannbar ist. Der Ausstellbügel 76 ist bezogen auf die Fahrzeuglängsmittelebene beidseits jeweils schwenkbar an einer fahrzeugfesten Basis gelagert. Das Windabweisersystem 50' umfasst zudem als Fänger für Reinigungsmittel und/oder Schmutz ein Schildelement 78, welches aus einem faltbaren, flächigen Material gebildet ist und mit seinem unteren, sich in Dachquerrichtung erstreckenden Rand an einer fahrzeugfesten Basis und mit seinem oberen Rand an einem Schildbügel 80 befestigt ist, der nach Art eines Ausstellbügels des Windabweisers 74 ausgebildet ist, jedoch im Vergleich zu diesem längere Ausstellarme 82 aufweist, die bezogen auf die Fahrzeuglängsmittelebene beidseits angeordnet sind. Das Schildelement 78 hat im Vergleich zu dem Abweiserelement 52 aufgrund seiner Breite eine größere Ausstellhöhe, so dass es im ausgestellten Zustand das Abweiserelement 52 bugseitig verblendet und dieses auch überragt.
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Als Stellelement für den Windabweiser 74 und den Schildbügel 80 des Schildelements 78 dient das Deckelelement 20 des Dachöffnungssystems, wobei dieser bei nicht aktivierten Fluiddüsen lediglich den Ausstellbügel 76 des Windabweisers 74 freigibt, so dass sich dieser in seine Anströmstellung ausstellen kann, wohingegen der Schildbügel 80 gegen die Kraft einer Ausstellfeder von dem Deckelelement 20 niedergehalten wird. Wenn in der Öffnungsstellung des Deckelelements 20 aber zumindest eine der Fluiddüsen 44A , 44B, 46A und 46B betätigt wird, fährt das Deckelelement 20 weiter in Heckrichtung, so dass auch der Schildbügel 80 freigegeben wird und das Schildelement 78 aufgespannt wird und seine die Dachöffnung 18 schützende Schildstellung einnehmen kann.
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In 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Fahrzeugdaches nach der Erfindung dargestellt, die sich von der Ausführungsform nach 2 dadurch unterscheidet, dass es als Stellelement für den Ausstellbügel 54 einen separaten Motor 84 umfasst, der gegebenenfalls über ein entsprechendes Getriebe auf den Ausstellbügel 54 wirkt. Der als Elektromotor ausgebildete Motor 84 ist mit einer Steuerung 86 verbunden, welche in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Fluiddüsen 44, 44B, 46A und 46B und in Abhängigkeit von der Stellung des Deckelelements 20 den Motor 84 ansteuert, so dass der Ausstellbügel 54 verschwenkt wird und das aus einem elastisch dehnbaren Stoff gebildeten Abweiserelement 52 zwischen seiner Staustellung, seiner Normalstellung (erste Ausstellposition) und seiner Schildstellung (zweite Ausstellposition) verstellt wird. Hierbei ist eine stufenlose Verstellung des Ausstellbügels 54 möglich.
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Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 4 derjenigen nach 2.
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In 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Fahrzeugdaches der in 1 gezeigten Art dargestellt, welche weitgehend derjenigen nach 3 entspricht, sich von dieser aber dadurch unterscheidet, dass der Ausstellbügel 76 des Windabweisers 74 und der Schildbügel 80 des Schildelements 78 jeweils mit einem separaten Antriebsmotor 88 versehen ist. Die beiden Antriebsmotoren 88 und 90 sind mit einer Steuerung 86 verbunden, welche wiederum die beiden Antriebsmotoren 88 und 90 in Abhängigkeit von der Stellung des Deckelelements 20 und vom Betriebszustand der Fluiddüsen 44A, 44B, 46A und 46B ansteuert, so dass der Windabweiser 74 und/oder das Schildelement 78 aktiviert werden/wird.
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Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 5 derjenigen nach 3.
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In 6 ist eine weitere Ausführungsform eines Fahrzeugdaches dargestellt, welche ein Windabweisersystem 50" umfasst, das ein Abweiserelement 52 umfasst, welches zwischen einer gefalteten Staustellung, einer ersten, eine Normalstellung darstellenden Ausstellposition und einer zweiten, eine Schildstellung darstellenden Ausstellposition verstellbar ist. Das Windabweisersystem 50" umfasst hierzu einen Ausstellbügel 54, der mit seinen beidseits angeordneten Ausstellarmen 60 jeweils in einem Drehpunkt 92 schwenkbar gelagert ist. Die Drehpunkte 92 sind an einer Hubeinrichtung 94 ausgebildet, die mittels einer Viergelenkmechanik 96 bezüglich einer fahrzeugfesten Basis höhenverstellbar ist. Die Höhenverstellung erfolgt mittels einer Stellkulisse 98, in der ein Stellglied 100 geführt ist, welches an einem Schlitten 102 ausgebildet ist, der mit einem Antriebskabel 104 verbunden ist. Das Antriebskabel 104 kann ein Antriebskabel einer nicht näher dargestellten Verstellkinematik des Deckelelements 20 des Dachöffnungssystems sein.
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In Abhängigkeit vom Betriebszustand der Fluiddüsen 44A, 44B, 46A und 46B und in Abhängigkeit von der Stellung des Deckelelements 20 wird der Schlitten 102 angesteuert, so dass das Stellglied 100 in der Stellkulisse 98 verfahren und die Hubeinrichtung 94 in Hochrichtung verstellt wird. Damit verlagert sich auch der Drehpunkt 92 in Hochrichtung, wodurch sich wiederum die Ausstellhöhe des Ausstellbügels 54 verändert. Dadurch kann wiederum das Abweiserelement 52 zur Ausbildung eines Schildelements eine größere Anströmfläche bilden, wodurch verhindert wird, dass Reinigungsmittel, die mittels der Fluiddüsen 44A, 44B, 46a und 46B appliziert werden, und Schmutzpartikel über die Dachöffnung 18 in den Fahrzeuginnenraum eindringen.
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Im Übrigen entspricht das Fahrzeugdach nach 6 demjenigen nach 1.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeugdach
- 12
- Dachmodul
- 14
- Fahrzeugrohbau
- 16
- Dachseitenholm
- 18
- Dachöffnung
- 20
- Deckelelement
- 22
- Führungsschiene
- 24
- Dachhautabschnitt
- 26
- Dachhautabschnitt
- 28
- Windschutzscheibe
- 30A, B
- Sensormodul
- 32A, B
- Sensormodul
- 34A, B
- Umfeldsensor
- 36A, B
- Umfeldsensor
- 38A, B
- Sensordurchsichtsbereich
- 40A, B
- Sensordurchsichtsbereich
- 42
- Stufe
- 44A, B
- Fluiddüse
- 46A, B
- Fluiddüse
- 48A, B
- Düsenstange
- 50, 50', 50"
- Windabweisersystem
- 52
- Abweiserelement
- 54
- Ausstellbügel
- 56
- Ausstellfeder
- 58
- Querholm
- 60
- Ausstellarm
- 62
- Drehpunkt
- 64
- Abschnitt
- 66
- Knick
- 68
- Abschnitt
- 70
- Knick
- 71
- Endabschnitt
- 72
- Abschnitt
- 73
- Knick
- 74
- Windabweiser
- 76
- Ausstellbügel
- 78
- Schildelement
- 80
- Schildbügel
- 82
- Ausstellarm
- 84
- Motor
- 86
- Steuerung
- 88
- Antriebsmotor
- 90
- Antriebsmotor
- 92
- Drehpunkt
- 94
- Hubeinrichtungt
- 96
- Viergelenkmechanik
- 98
- Stellkulisse
- 100
- Stellglied
- 102
- Schlitten
- 104
- Antriebskabel
