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Die Erfindung betrifft ein öffenbares Fahrzeugdach mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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Ein derartiges Fahrzeugdach ist aus der Praxis bekannt und stellt ein Dach eines Personenkraftwagens dar, welches mit einem Dachöffnungssystem versehen ist. Das Fahrzeugdach umfasst eine Dachöffnung sowie ein Deckelelement, das Bestandteil des Dachöffnungssystems ist und das zwischen einer Schließstellung, in der die Dachöffnung verschlossen ist, und einer Öffnungsstellung verstellbar ist, in der die Dachöffnung zumindest teilweise freigegeben ist. Das Dachöffnungssystem umfasst eine Verstellkinematik für das Deckelelement, die bezogen auf eine vertikale Dachlängsmittelebene beidseits jeweils eine Führungsschiene aufweist, in welcher Kinematikelemente zum Verfahren und Verschwenken des Deckelelements geführt sind. Das Deckelelement selbst kann eine elektrische Einrichtung in Form einer elektrisch schaltbaren Beschattungseinrichtung, die beispielsweise als PDLC-Anordnung ausgebildet ist, einer Beleuchtungsanordnung oder eines Solarpaneels umfassen. Um die elektrische Einrichtung des Deckelelements mit einem Bordnetz des betreffenden Fahrzeugs zu verbinden, ist es bekannt, eine Schleppkabelanordnung einzusetzen, die ein Flachbandkabel umfasst, welches einen C-förmigen Verlauf hat. Mit einem Ende ist das Flachbandkabel mit einer Anschlussstelle verbunden, die an einer der Führungsschienen angeordnet ist. Mit seinem anderen Ende ist das Flachbandkabel mit dem Deckelelement und so mit der elektrischen Einrichtung des Deckelelements verbunden. Beim Verlagern des Deckelelements in Dachlängsrichtung verlagert sich auch der Anbindungspunkt des Flachbandkabels an das Deckelelement gegenüber dem Fahrzeugaufbau in Dachlängsrichtung. Die Anschlussstelle im Bereich der Führungsschiene bleibt unverändert. Dadurch verlagert sich der Krümmungsbereich des Flachbandkabels. Die Länge eines oberen Schenkels und die Länge eines unteren Schenkels des Flachbandkabels verändern sich somit.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Fahrzeugdach besteht der Nachteil, dass die Schleppkabelanordnung insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten oder schlechten Straßenbedingungen und insbesondere in der Öffnungsstellung des Deckelelements aufgrund von Turbulenzen klappern kann. Zudem kann es aufgrund der geringen Biegesteifigkeit der Schleppkabelanordnung während des Verstellens des Deckelelements zu Fehlfunktionen der elektrischen Einrichtung des Deckelelements kommen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein öffenbares Fahrzeugdach der einleitend genannten Gattung zu schaffen, das gegenüber dem oben beschriebenen Stand der Technik hinsichtlich Geräuschverhalten und Funktionssicherheit optimiert ausgelegt ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das öffenbare Fahrzeugdach mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Gemäß der Erfindung wird also ein öffenbares Fahrzeugdach vorgeschlagen, umfassend eine Dachöffnung und ein Deckelelement, das zwischen einer Schließstellung, in der die Dachöffnung verschlossen ist, und einer Öffnungsstellung verstellbar ist, in der die Dachöffnung zumindest teilweise freigegeben ist, und das mit einer elektrischen Einrichtung versehen ist, sowie eine Verstellkinematik für das Deckelelement, die bezogen auf eine vertikale Dachlängsmittelebene beidseits jeweils eine Führungsschiene umfasst, in der das Deckelelement in Dachlängsrichtung verfahrbar ist, und eine Schleppkabelanordnung, die beweglich ist und die einerseits mit der elektrischen Einrichtung des Deckelelements und andererseits mit einer Anschlussstelle verbunden ist, die an einer der Führungsschienen angeordnet ist. Die Schleppkabelanordnung umfasst ein Flachbandkabel, das einen C-förmigen Verlauf hat. Ein Vorspannband spannt einen oberen Schenkel des Flachbandkabels in Richtung des Deckelelements und einen unteren Schenkel des Flachbandkabels in Richtung der betreffenden Führungsschiene vor.
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Bei dem Fahrzeugdach nach der Erfindung ist also die Schleppkabelanordnung mit einem zusätzlichen Element versehen, welches nach Art eines Federbands an das Flachbandkabel angebunden ist und die beiden Schenkel des Flachbandkabels gegen die angrenzenden Bauteile, d. h. das Deckelelement einerseits und die Führungsschiene andererseits, drückt bzw. zieht und dabei die Biegesteifigkeit der Schleppkabelanordnung in Querrichtung vergrößert. Insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten und in der Öffnungsstellung des Deckelelements wirkt damit das Vorspannband einem Klappern der Schleppkabelanordnung aufgrund von Luftverwirbelungen oder dergleichen entgegen. Zudem ist die Lage des Flachbandkabels gegenüber dem Deckelelement und der Führungsschiene beim Verstellen des Deckelelements definiert, was wiederum das Risiko von Fehlfunktionen der elektrischen Einrichtung des Deckelelements reduziert. Das Vorspannband kann eine geringe Dicke haben, so dass dessen Bauraumbedarf in Dachhochrichtung gering ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des öffenbaren Fahrzeugdachs nach der Erfindung ist das Vorspannband, mit dem die Schleppkabelanordnung versehen ist, ein Metallband. Beispielsweise ist es ein Stahlband, ein magnetisches Stahlband oder auch eine Flachbandfeder. Insbesondere kann das Metallband aus Federstahl gefertigt sein. Zudem kann es in Querrichtung eben oder auch gewölbt ausgebildet sein.
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Um das Vorspannband in den Aufbau der Schleppkabelanordnung zu integrieren, kann es von einer gemeinsamen Kunststoffummantelung aufgenommen sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Vorspannband mit dem Flachbandkabel verklebt sein.
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Zur weiteren Verbesserung des Anlageverhaltens des Flachbandkabels an die angrenzenden Bauteile, d. h. an das Deckelelement und/oder an die Führungsschiene, ist das Vorspannband bei einer speziellen Ausführungsform des öffenbaren Fahrzeugdachs nach der Erfindung aus einem magnetisierbaren Werkstoff gefertigt, wobei es mit einer Magneteinrichtung zusammenwirkt, die an der betreffenden Führungsschiene und/oder an dem Deckelelement angeordnet ist. Die Magneteinrichtung kann von einem Magnetstreifen gebildet sein, der an der Führungsschiene bzw. dem Deckelelement angebracht ist.
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Dem streifenartigen Vorspannband können weitere Funktionen zugemessen werden. Insbesondere kann das Vorspannband als elektrischer Leiter genutzt werden, der mit seinen beiden Enden elektrisch kontaktiert ist. In diesem Falle bildet das Vorspannband beispielsweise einen Masseleiter, der das Deckelelement bzw. die elektrische Einrichtung des Deckelelements elektrisch mit dem die elektrische Masse darstellenden Fahrzeugrohbau verbindet. Denkbar ist es aber auch, dass das Vorspannband eine Steuerleitung bildet. Das Flachbandkabel selbst kommt dann mit weniger Adern aus und kann in Dachquerrichtung schmaler ausgeführt sein.
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Des Weiteren kann das Vorspannband bei einer speziellen Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung die Funktion eines sogenannten Fangseils haben, das in einer Unfallsituation das Deckelelement an dem Fahrzeugaufbau sichert. Hierzu ist das Vorspannband über Ankereinrichtungen, die insbesondere Schrauben und/oder Niete umfassen können, an der Führungsschiene und an dem Deckelelement gesichert. Vorzugsweise ist in diesem Falle an beiden Führungsschienen, die an den Längsrändern der Dachöffnung angeordnet sind, jeweils ein Vorspannband angeordnet, das einerseits mit der Führungsschiene und andererseits mit dem Deckelelement verbunden ist. Auf ein Flachbandkabel kann gegebenenfalls an einer der Führungsschienen verzichtet werden, da häufig alle erforderlichen Steuer- und Leitungsfunktionen von einem Flachbandkabel übernommen werden können.
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Um das Geräuschverhalten der Schleppkabelanordnung in der Schließstellung des Deckelelements zu optimieren, ist es vorteilhaft, wenn ein Stützelement vorgesehen ist, auf dem das Flachbandkabel in der Schließstellung des Deckelelements mit seinem oberen Schenkel aufliegt. Das Stützelement wirkt nach Art eines Kissens und verhindert Relativbewegungen des oberen Schenkels des Flachbandkabels gegenüber dem Deckelelement. Beispielsweise ist das Stützelement ein elastisch verformbares Formteil, das insbesondere aus einem Schaumstoffelement oder einem Gummielement gebildet ist und klotz- bzw. balkenartig ausgeführt sein kann.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Ein Ausführungsbeispiel eines öffenbaren Fahrzeugdachs nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine perspektivische Draufsicht auf ein Fahrzeugdach in dessen Schließstellung;
- 2 eine 1 entsprechende Ansicht des Fahrzeugdachs, jedoch in dessen Öffnungsstellung;
- 3 einen Längsschnitt durch das Fahrzeugdach entlang der Linie III-III in 1 in Schließstellung und Öffnungsstellung;
- 4 einen Schnitt durch das Fahrzeugdach entlang der Linie IV-IV in 1;
- 5 eine Seitenansicht einer Schleppkabelanordnung des Fahrzeugdachs;
- 6 eine perspektivische Ansicht der Schleppkabelanordnung; und
- 7 eine perspektivische Ansicht eines Vorspannbands und eines Flachbandkabels der Schleppbandanordnung im getrennten Zustand.
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In der Zeichnung ist ein Fahrzeugdach 10 dargestellt, das ein Dach eines Personenkraftwagens ist und das mit einem Dachöffnungssystem 12 versehen ist, mittels dessen eine Dachöffnung 14 wahlweise geschlossen (1) oder zumindest teilweise freigegeben werden kann (2). Das Dachöffnungssystem 12 umfasst ein Deckelelement 16, das mittels einer Verstellkinematik 18 zwischen einer Schließstellung und einer Freigabestellung verstellbar ist. In 3 sind beide Stellungen des Deckelelements 16 gezeigt, wobei zur Unterscheidung der Stellungen die Bezugszeichen für die Öffnungsstellung jeweils mit einem Strich versehen sind (beispielsweise 16 für Schließstellung und 16' für Öffnungsstellung).
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Die Verstellkinematik 18 umfasst bezogen auf eine vertikale Dachlängsmittelebene beidseits jeweils eine Führungsschiene 20, in der eine mit dem Deckelelement 16 verbundene und hier nicht näher dargestellte Kinematikeinheit verschiebbar angeordnet ist, die mittels eines drucksteifen Antriebskabels antreibbar ist, welches wiederum von einem gemeinsamen Antriebsmotor angetrieben ist.
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Das Deckelelement 16 umfasst ein Glaspaneel 22, welches umlaufend mit einer Randanschäumung 24 aus Polyurethan versehen ist, über die das Glaspaneel 22 an die Kinematikeinheiten angebunden ist und die gleichzeitig als Träger einer umlaufenden Dichtung 26 dient, welche in der Schließstellung des Deckelelements 16 mit dem umlaufenden Rand der Dachöffnung 14 zusammenwirkt. Das Glaspaneel 22 ist an seiner Unterseite mit einer elektrisch schaltbaren Beschattungsanordnung 28 versehen, die flächig ausgebildet ist und eine PDLC-(Polymer Dispersed Liquid Crystal)-Anordnung ist. Um die Beschattungsanordnung 28 schalten zu können, ist sie über eine Schleppkabelanordnung 30 mit einer nicht näher dargestellten Steuereinrichtung des betreffenden Fahrzeugs verbunden. Zusätzlich oder alternativ kann an der Beschattungsanordnung 28 als elektrische Einrichtung eine flächige Beleuchtungseinrichtung angeordnet sein, die eine sogenannte Ambient-Light-Funktionalität hat und die ebenfalls mit der Schleppkabelanordnung 30 verbunden sein kann.
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Die Schleppkabelanordnung 30 ist mit einem oben angeordneten Ende zur elektrischen Kontaktierung der Beschattungsanordnung 28 über ein Anschlusselement 32 mit dem Deckelelement 16 verbunden. Mit ihrem anderen, unten angeordneten Ende ist die Schleppkabelanordnung 30 über ein Anschlusselement 34, welches an der betreffenden Führungsschiene 20 angeordnet ist, mit einer Steuerleitung 36 verbunden, die dem Bordnetz zugeordnet ist und zu der Steuereinrichtung führt.
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Wie insbesondere den 3 und 5 bis 7 zu entnehmen ist, hat die Schleppkabelanordnung 30 einen C-förmigen Verlauf, wobei ein oberer Schenkel 38 das Anschlusselement 32 umfasst und ein unterer Schenkel 40 das Anschlusselement 34 umfasst. Ein gekrümmter Abschnitt 41, der den oberen Schenkel 38 mit dem unteren Schenkel 40 verbindet, ist bei der vorliegend beschriebenen Ausführungsform bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung des betreffenden Fahrzeugs hinten angeordnet. Wie 3 zeigt, verändern sich beim Verstellen des Deckelelements 16 aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung die Längen der Schenkel 38 und 40 in Dachlängsrichtung. Während sich der obere Schenkel 38 bei diesem Verstellvorgang verkürzt und der gekrümmte Abschnitt in Richtung des Anschlusselements 32 wandert, verlängert sich der untere Schenkel 40.
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Die Schleppkabelanordnung 30 umfasst ein Flachbandkabel 42, welches im vorliegenden Fall vier stromführende, nebeneinander angeordnete Adern aufweist und mit den beiden Anschlusselementen 32 und 34 verbunden ist. An der Krümmungsaußenseite ist das Flachbandkabel 42 mit einem Vorspannband 44 versehen, welches ein federndes Metallband ist und durchgängig flach an dem Flachbandkabel 42 anliegt und von einer gemeinsamen Ummantelung 43 aufgenommen ist. Das Vorspannband 44 ist über eine Schraube 46, welche ein Loch 48 des Vorspannbands 44 durchgreift, an dem Deckelelement 16 fixiert. In dem von dem Loch 48 abgewandten Endbereich hat das Vorspannband 44 ein Loch 50, welches von einer Schraube 52 durchgriffen ist, die das Vorspannband 44 an der betreffenden Führungsschiene 20 fixiert.
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Um dem Vorspannband 44 auch eine elektrische Funktionalität zu geben, ist es über eine Lasche 54 mit einem Massekontakt 56 der Beschattungsanordnung 28 und über einen im Bereich der Führungsschiene 20 angebundenen Leiter 58 mit der Fahrzeugmasse verbunden.
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Aufgrund seiner federnden Wirkung spannt das Vorspannband 44 das Flachbandkabel 42 bzw. die Schleppkabelanordnung 30 mit dem oberen Schenkel 38 in Richtung des Deckelelements 16 und mit dem unteren Schenkel 40 in Richtung der Führungsschiene 20, so dass insbesondere in der Öffnungsstellung des Deckelelements 16 eine entklappernde Wirkung bezüglich der Schleppkabelanordnung 30 erreicht wird.
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Um einer etwaigen Geräuschentwicklung aufgrund von Klappern oder dergleichen weiter entgegenzuwirken, weist die Führungsschiene 20 einen sich in Längsrichtung erstreckenden Magnetstreifen 60 auf, welcher den unteren Schenkel 40 des Vorspannbands 44 und damit der Schleppkabelanordnung 30 gegen die Führungsschiene 20 zieht.
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Um auch in der Schließstellung des Deckelelements 16 einem etwaigen Klappern der Schleppkabelanordnung 30 entgegenzuwirken, ist ein Stützelement 62 vorgesehen, das nach Art eines Auflagekissens bzw. Auflageklotzes wirkt und an der Führungsschiene 20 fixiert ist. In der Schließstellung des Deckelelements 16 liegt der obere Schenkel 38 der Schleppkabelanordnung 30 satt auf dem Stützelement 62 auf. Das Stützelement 62 ist ein Schaumstoffteil aus EPDM oder dergleichen.
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Durch die Fixierung des Vorspannbands 44 über die Schraube 46 an dem Deckelelement 16 und über die Schraube 52 an der Führungsschiene 20 ist eine Fangfunktion realisiert, die insbesondere in einer Unfallsituation wirkt, wenn das Deckelelement 16 gegenüber dem Fahrzeugaufbau beschleunigt wird. Das Vorspannband 44 verhindert, dass sich das Deckelelement 16 von dem Fahrzeugaufbau löst.
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Im vorliegenden Fall umfasst das Fahrzeugdach 10 bezogen auf die vertikale Dachlängsmittelebene beidseits eine Schleppkabelanordnung der vorstehend beschriebenen Art, die einerseits mit der betreffenden Führungsschiene 20 und andererseits mit dem Deckelelement 16 verbunden ist. Denkbar ist auch, dass auf einer Seite die gesamte Schleppkabelanordnung 30 und auf der anderen Seite lediglich das Vorspannband 44 an geordnet ist, so dass nur die Fangfunktion symmetrisch realisiert ist.
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Wenn eine Fangfunktion entfallen kann oder soll, kann auf eine zusätzliche Fixierung des Vorspannbands 44 mittels der Schrauben 46 und 52 an dem Deckelelement 16 einerseits und an der Führungsschiene 20 andererseits verzichtet werden.
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Des Weiteren kann in dem Fall, in dem alle elektrischen Leitungsfunktionen von den Adern des betreffenden Flachbandkabels 42 übernommen werden, auf eine elektrische Kontaktierung des Vorspannbands 44 verzichtet werden. Beispielsweise kann in diesem Fall die Lasche 54 entfallen.
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Entsprechend ist es bei einer weiteren Ausführungsform denkbar, dass auch auf den Magnetstreifen 60 verzichtet wird, wenn die Vorspannfunktion des Vorspannbands 44 ausreichend ist. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn das Vorspannband 44 aus Federstahl gefertigt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeugdach
- 12
- Dachöffnungssystem
- 14
- Dachöffnung
- 16
- Deckelelement
- 18
- Verstellkinematik
- 20
- Führungsschiene
- 22
- Glaspaneel
- 24
- Randanschäumung
- 26
- Dichtung
- 28
- Beschattungsanordnung
- 30
- Schleppkabelanordnung
- 32
- Anschlusselement
- 34
- Anschlusselement
- 36
- Steuerleitung
- 38
- Schenkel
- 40
- Schenkel
- 41
- gekrümmter Abschnitt
- 42
- Flachbandkabel
- 43
- Ummantelung
- 44
- Vorspannband
- 46
- Schraube
- 48
- Loch
- 50
- Loch
- 52
- Schraube
- 54
- Lasche
- 56
- Massekontakt
- 58
- Leiter
- 60
- Magnetstreifen
- 62
- Stützelement
