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In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Offendachkonstruktion für ein Fahrzeug, welche eine Dachöffnung mit gegenüberliegenden Seitenrändern in einem stationären Dachteil des Fahrzeugs und eine Paneeleinrichtung, welche mittels eines Antriebsmechanismus zwischen einer geschlossenen Position, in welcher sie die Dachöffnung vollständig verschließt, und einer offenen Position, in welcher sie die Dachöffnung zumindest teilweise freigibt, bewegbar ist, aufweist, wobei die Paneeleinrichtung, in einer Längsrichtung des Fahrzeugs betrachtet, ein vorderes Paneel, welches einen Vorderrand und einen Hinterrand aufweist, und ein hinteres Paneel, welches einen Vorderrand und einen Hinterrand aufweist, aufweist, wobei an den gegenüberliegenden Seitenrändern der Dachöffnung sich im Wesentlichen längs erstreckende Führungen vorgesehen sind und wobei das vordere und das hintere Paneel jeweilig an ihrem Vorder- und Hinterrand an gegenüberliegenden Lateralseiten mit gegenüberliegenden Führungselementen versehen sind, welche mit zugehörigen von den Führungen zusammenwirken, um im Zusammenwirken mit dem Antriebsmechanismus die Trajektorie des vorderen und des hinteren Paneels zwischen der offenen und der geschlossenen Position, und umgekehrt, der Paneeleinrichtung zu definieren.
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Die Führungselemente können Führungsräder, Gleitschuhe, Führungsstifte oder andere äquivalente Teile aufweisen.
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In der Praxis kann es sich als schwierig erweisen, die Bewegungen des vorderen und hinteren Paneels zu synchronisieren, insbesondere bezüglich ihrer relativen Vertikalpositionen beim Zusammentreffen von Hinterrand des vorderen Paneels und Vorderrand des hinteren Paneels. Dies kann zu Toleranzen führen, welche beispielsweise eine Leckage an Dichtungen, mit denen das vordere und das hintere Paneel miteinander im Eingriff stehen, verursachen. Ein Bereitstellen einer Lösung für dieses Problem kann kostspielig sein und ist in einigen Fällen (wenn zum Beispiel die Offendachkonstruktion zur Verwendung in Fahrzeugen, welche nur einen sehr begrenzten Raum bieten, wie beispielsweise bestimmte Typen von Elektrofahrzeugen, gedacht ist) schwierig, in das Fahrzeugdesign zu integrieren.
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Folglich ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein alternatives Design solch einer Offendachkonstruktion zu schaffen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Offendachkonstruktion dadurch gekennzeichnet, dass an jeder von den gegenüberliegenden Lateralseiten des vorderen und hinteren Paneels die zugehörigen Führungselemente an dem Hinterrand des vorderen Paneels und dem Vorderrand des hinteren Paneels durch ein einzelnes gemeinsames Führungselement definiert sind und wobei das vordere Paneel an seinem Hinterrand mechanisch mit dem Vorderrand des hinteren Paneels verbunden ist.
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Als ein Ergebnis solch eines Designs sind die relativen Positionen des Hinterrands des vorderen Paneels und des Vorderrands des hinteren Paneels sehr gut definiert und stabil (so wie durch die Eigenschaften der Mittel zum Erreichen der mechanischen Verbindung zwischen diesen Teilen bestimmt).
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In einer Ausführungsform sind das vordere und hintere Paneel durch ein Gelenk, welches eine sich quer erstreckende Gelenkachse definiert, mechanisch miteinander verbunden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das Gelenk auf solch eine Weise ausgebildet, dass sich, während einer relativen Gelenkbewegung des vorderen und hinteren Paneels bezüglich zueinander, die Position der Gelenkachse in Bezug auf mindestens eines von dem vorderen und dem hinteren Paneel verändert. Wenn zum Beispiel das vordere Paneel und das hintere Paneel miteinander durch eine Dichtung im Eingriff stehen, kann die Veränderung der Position des Gelenks derart sein, dass die Relativposition (Abstand) zwischen den Paneelen sich an solch einer Dichtung nicht (oder nur um einen sehr begrenzten Betrag) verändert. Wenn ein Gelenk mit fixierter Position der Gelenkachse verwendet wird, wird sich solch eine Relativposition (Abstand) verändern, da die Gelenkachse im Allgemeinen nicht an solch einer Dichtung angeordnet sein wird.
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Ein Beispiel solch eines Gelenks kann ein sogenanntes Schrankscharnier sein, welches eine Mehrzahl von physischen Gelenkachsen aufweisen kann, welche mindestens eine imaginäre Gelenkachse, die ihre Position verändert, definieren.
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In einer Ausführungsform weisen die gemeinsamen Führungselemente eine stationäre Position in Bezug auf eines von dem vorderen und dem hinteren Paneel auf.
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Dieses eine Paneel kann zum Beispiel mit einer Stützhalterung, welche das gemeinsame Führungselement trägt, versehen sein.
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Beispielsweise ist es möglich, dass die gemeinsamen Führungselemente eine stationäre Position in Bezug auf das vordere Paneel haben.
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In noch einer weiteren Ausführungsform der Offendachkonstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung weist der Antriebsmechanismus zwei gegenüberliegende vordere Antriebsschlitten, welche gekrümmte Bahnen, die mindestens einen Teil der Führungen zum Zusammenwirken mit den gegenüberliegenden Führungselementen, welche an dem Vorderrand des vorderen Paneels vorgesehen sind, definieren, aufweisen, und zwei gegenüberliegende hintere Antriebsschlitten, welche gekrümmte Bahnen, die mindestens einen Teil der Führungen zum Zusammenwirken mit den gegenüberliegenden Führungselementen, welche an dem Hinterrand des hinteren Paneels vorgesehen sind, definieren, aufweisen, auf und wobei das vordere Paneel Verriegelungsteile, welche mit stationären Verriegelungselementen zusammenwirken, aufweist, wobei die Bewegungen der vorderen und hinteren Antriebsschlitten auf solch eine Weise synchronisiert sind und ihre gekrümmten Bahnen derart gestaltet sind, dass, wenn die Antriebsschlitten bewegt werden, zuerst, ausgehend von einer Position, in welcher die Paneeleinrichtung sich in der geschlossenen Position befindet und die Verriegelungsteile und Verriegelungselemente zur Verhinderung einer longitudinalen Bewegung der Paneeleinrichtung miteinander im Eingriff stehen, der Hinterrand des hinteren Paneels angehoben wird, als nächstes die Verriegelungsteile und Verriegelungselemente außer Eingriff gebracht werden und schließlich die Paneeleinrichtung nach hinten bewegt wird.
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Die Art und Weise, bei welcher die gekrümmte Führungsbahn eines Antriebsschlittens mit einem Führungselement zusammenwirkt, ist als solche im Gebiet der Offendachkonstruktionen bekannt und ist in der Lage, viele verschiedene Arten von Bewegungen von Paneelen zu bewirken. Die angehobene Position des Hinterrands des hinteren Paneels (sogenannte Gekippt-Stellung) bewirkt eine Entlüftungsstellung der Paneeleinrichtung. Ein Bewegen der Paneeleinrichtung nach hinten stellt sicher, dass sie an der offenen Position (in welcher die Dachöffnung über nur einen Teil ihrer gesamten Größe freigelegt sein kann) ankommt.
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In solch einer Ausführungsform können die Verriegelungsteile Verriegelungsstifte aufweisen und können die Verriegelungselemente stationäre Verriegelungsbahnen, welche sich teilweise im Wesentlichen vertikal erstrecken und ein offenes oberes Ende aufweisen und zum Aufnehmen der Verriegelungsstifte gedacht sind, aufweisen, und wobei die Bewegung der Verriegelungsstifte in die Verriegelungsbahnen und aus diesen durch das Zusammenwirken zwischen den gekrümmten Bahnen der vorderen Antriebsschlitten und den Führungselementen, welche an dem Vorderrand des vorderen Paneels vorgesehen sind, gesteuert wird. So lange die Verriegelungsstifte in den Verriegelungsbahnen aufgenommen sind, wird eine (im Wesentlichen) longitudinale Bewegung der Paneeleinrichtung verhindert.
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In einer Ausführungsform sind die offenen Enden der Verriegelungsbahnen verbunden mit sich längs erstreckenden Führungen zum Aufnehmen der Verriegelungsstifte. Dies kann sicherstellen, dass das vordere Paneel in einer gewünschten (Vertikal-)Position bleibt, nachdem die Verriegelungsstifte aus den Verriegelungsbahnen heraus bewegt sind.
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Es ist denkbar, dass die Führungselemente, die an dem Vorderrand des vorderen Paneels vorgesehen sind, auch die Verriegelungsteile definieren. Beispielsweise können diese Führungselemente eine Länge haben, die dazu ausreichend ist, sowohl mit der zugehörigen gekrümmten Bahn des vorderen Antriebsschlittens als auch der Verriegelungsbahn in Eingriff zu stehen.
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Es ist jedoch auch denkbar, dass die Ausgestaltung anders ist. Beispielsweise können die Führungselemente und die Verriegelungsteile unterschiedliche Bauteile, welche von entgegengesetzten Seiten einer gemeinsamen Halterung mit einer gemeinsamen Achse oder mit unterschiedlichen Achsen vorstehen, sein.
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In noch einer weiteren Ausführungsform weist die Offendachkonstruktion zwei gegenüberliegende Zwischenantriebsschlitten auf, welche gekrümmte Bahnen, die mindestens einen Teil der Führungen zum Zusammenwirken mit den gemeinsamen Führungselementen definieren, aufweisen, wobei die Bewegung der Zwischenantriebsschlitten mit der Bewegung der vorderen und hinteren Antriebsschlitten auf solch eine Weise synchronisiert ist und die gekrümmten Bahnen der Zwischenantriebsschlitten derart ausgestaltet sind, dass, nachdem der Hinterrand des hinteren Paneels angehoben wurde, jedoch bevor die Paneeleinrichtung nach hinten bewegt wird, die gemeinsamen Führungselemente und folglich der Hinterrand des vorderen Paneels zusammen mit dem Vorderrand des hinteren Paneels angehoben werden.
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Mit solch einer Ausführungsform ist es möglich, das vordere und hintere Paneel anzuheben, bevor die Paneeleinrichtung damit beginnt, sich in Längsrichtung nach hinten zu bewegen, wodurch eine Reibung und Abnutzung an Dichtungen, welche an den Seiten der Paneelen vorgesehen sind, vermieden wird und die erforderliche Antriebsleistung begrenzt wird.
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Es ist denkbar, dass die Antriebsschlitten, welche auf der gleichen Seite des vorderen und hinteren Paneels angeordnet sind, durch ein einzelnes Antriebselement, wie zum Beispiel ein Antriebsseil, bewegt werden. Solch ein Antriebsseil (beispielsweise ein sogenanntes Druck-Zug-Seil, welches in Offendachkonstruktionen üblich ist und manuell oder durch einen Elektromotor angetrieben wird) synchronisiert automatisch die Bewegung der Antriebsschlitten.
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Es ist anzumerken, dass die Erfindung ebenso auf eine Paneeleinrichtung mit drei oder mehr Paneelen anwendbar ist, wobei benachbarte Paneele dem vorderen und hinteren Paneel, wie vorstehend definiert, entsprechen.
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In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, welches mit einer Offendachkonstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist.
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Nachstehend wird die Erfindung erläutert, während auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, wobei:
- 1 schematisch ein Fahrzeug, das mit einer Offendachkonstruktion versehen ist, darstellt, und
- 2 - 5 in schematischen Seitenaufrissansichten eine Offendachkonstruktion in aufeinanderfolgenden Stellungen während eines Öffnungsvorgangs zeigen.
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In 1 ist ein Fahrzeug 1 dargestellt, welches in seinem stationären Dachteil 2 eine Dachöffnung 3 mit gegenüberliegenden Seitenrändern 4 aufweist. Eine Paneeleinrichtung ist bereitgestellt, welche mittels eines Antriebsmechanismus (von welchem ein Teil in 2-5 dargestellt ist) zwischen einer geschlossenen Position, in welcher sie die Dachöffnung 3 vollständig verschließt, und einer offenen Position (in gestrichelten Linien), in welcher sie mindestens teilweise die Dachöffnung freigibt, bewegbar ist. Die Paneeleinrichtung weist, in einer Längsrichtung 5 des Fahrzeugs betrachtet, ein vorderes Paneel 6, welches (siehe 2) einen Vorderrand 7 und einen Hinterrand 8 aufweist, und ein hinteres Paneel 9, welches (siehe 2) einen Vorderrand 10 und einen Hinterrand 11 aufweist, auf. Dichtungen 12 können dort, wo erforderlich, vorgesehen sein.
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An den gegenüberliegenden Seitenrändern 4 der Dachöffnung 3 sind sich im Wesentlichen längs erstreckende Führungen bereitgestellt (welche in 1 nicht dargestellt sind, welche jedoch unter Bezugnahme auf 2-5 unten erläutert werden). Das vordere Paneel 6 und das hintere Paneel 9 sind an ihren Vorderrändern 7, 10 sowie Hinterrändern 8, 11 an gegenüberliegenden Lateralseiten jeweilig mit gegenüberliegenden Führungselementen 13-15 versehen, welche mit zugehörigen von den Führungen zusammenwirken, um im Zusammenwirken mit dem Antriebsmechanismus die Trajektorie des vorderen und des hinteren Paneels zwischen der offenen und der geschlossenen Position der Paneeleinrichtung und umgekehrt zu definieren. Dies wird nachstehend unter Bezugnahme auf 2-5 erläutert.
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An jeder von den gegenüberliegenden Lateralseiten des vorderen Paneels 6 und hinteren Paneels 9 sind die jeweiligen Führungselemente an dem Hinterrand 8 des vorderen Paneels 6 und dem Vorderrand 10 des hinteren Paneels 9 definiert durch (kombiniert in) ein einzelnes gemeinsames Führungselement 14. Dieses gemeinsame Führungselement 14 wird durch eine Halterung 16, die an dem vorderen Paneel 6 angebracht ist und folglich eine stationäre Position bezüglich des vorderen Paneels hat, getragen, und auf ähnliche Weise sind die Führungselemente 13 und 15 an Halterungen 17, 18, welche an dem vorderen Paneel 6 und dem hinteren Paneel 9 jeweilige angebracht sind, angebracht.
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Es ist außerdem möglich, dass die Halterung 16 an dem hinteren Paneel 9 und nicht an dem vorderen Paneel 6 angebracht ist.
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Das vordere Paneel 6 ist an seinem Hinterrand 8 mechanisch mit dem Vorderrand 10 des hinteren Paneels 9 mittels eines Gelenks 19, welches eine sich quer erstreckende Gelenkachse definiert, verbunden. In der dargestellten Ausführungsform ist das Gelenk 19 an einer Seite an der Halterung 16 angebracht und an der anderen Seite an einer Halterung 20, die mit dem hinteren Paneel 9 verbunden ist, angebracht. In einer speziellen Ausführungsform ist das Gelenk 19 auf solch eine Weise ausgebildet, dass sich, während einer relativen Gelenkbewegung des vorderen Paneels 6 und des hinteren Paneels 9 bezüglich zueinander die Position, die Position der Gelenkachse bezüglich mindestens eines von dem vorderen und hinteren Paneel verändert. Dies kann beispielsweise unter Verwendung eines Verbundgelenks (wie zum Beispiel eines sogenannten Schrankscharniers) erreicht werden.
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Der Antriebsmechanismus weist ferner zwei gegenüberliegende vordere Antriebsschlitten 21 (in der Seitenaufrissansicht von 2-5 ist nur einer sichtbar, was auch auf die nachstehend zu diskutierenden hinteren Antriebsschlitten und Zwischenantriebsschlitten zutrifft) auf, von denen ein jeder eine gekrümmte Bahn 22 aufweist, welche mindestens einen Teil der Führungen zum Zusammenwirken mit den gegenüberliegenden Führungselementen 13, welche an dem Vorderrand 7 des vorderen Paneels 6 vorgesehen sind, definiert. Ferner sind zwei gegenüberliegende hintere Antriebsschlitten 23 vorgesehen, von denen ein jeder eine gekrümmte Bahn 24 aufweist, welche mindestens einen Teil der Führungen zum Zusammenwirken mit den gegenüberliegenden Führungselementen 15, welche an dem Hinterrand 11 des hinteren Paneels 9 vorgesehen sind, definiert.
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In der dargestellten Ausführungsform weist der Antriebsmechanismus außerdem zwei gegenüberliegende Zwischenantriebsschlitten 25 auf, von denen ein jeder eine gekrümmte Bahn 26 aufweist, die mindestens einen Teil der Führungen zum Zusammenwirken mit den gemeinsamen Führungselementen 14 definiert.
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Die Führungselemente 13, welche an dem Vorderrand 7 des vorderen Paneels 6 vorgesehen sind, wirken nicht nur mit den gekrümmten Bahnen 22 des vorderen Antriebsschlittens 21 zusammen, sondern fungieren auch als Verriegelungsteile, welche mit stationären Verriegelungselementen zusammenwirken. In dieser Ausführungsform definieren die Führungselemente 13 insbesondere zudem Verriegelungsstifte (welche eine Verlängerung der Führungselement 13 sein können), welche mit stationären Verriegelungsbahnen 27, die sich teilweise im Wesentlichen vertikal erstrecken und ein offenes oberes Ende 28 aufweisen und zur Aufnahme der Verriegelungsstifte gedacht sind, zusammenwirken können. Die offenen oberen Enden 28 (welche die Enden eines im Wesentlichen horizontalen Teils der Verriegelungsbahnen 27 definieren) können mit sich längs erstreckenden Führungen 29 zum Aufnehmen der Verriegelungsstifte, sobald diese die Verriegelungsbahnen 28 verlassen haben, verbunden sein.
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Die Bewegungen der vorderen, Zwischen- und hinteren Antriebsschlitten 21, 25, 23 sind mittels eines Antriebsseils 30 synchronisiert (wobei andere Antriebsmittel ebenso möglich sind).
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Der Antriebsmechanismus arbeitet auf Basis der spezifischen Formen der gekrümmten Bahnen 22, 24, 26 auf die folgende Weise: Wenn die Antriebsschlitten 21, 23, 25 bewegt werden (in den 2-5 nach rechts), dann wird, ausgehend von einer wie in 2 dargestellten Position, in welcher die Paneeleinrichtung mit Paneelen 6 und 9 in der geschlossenen Position ist und die Verriegelungsstifte (Führungselemente 13) und die Verriegelungselemente (insbesondere die vertikalen Teile der Verriegelungsbahnen 27) miteinander zur Verhinderung einer longitudinalen Bewegung (nach rechts) der Paneeleinrichtung im Eingriff sind, zuerst der Hinterrand 11 des hinteren Paneels 9 angehoben (in die in 3 dargestellten Gekippt-Stellung) aufgrund der schrägen Gestalt der gekrümmten Bahn 24 des hinteren Antriebsschlittens 23, welche das Führungselement 15 nach oben zwingt. Das Führungselement 13 und das gemeinsame Führungselement 14 laufen noch in horizontalen Teilen der zugehörigen gekrümmten Bahnen 22 und 26 und die Vertikalposition dieser Führungselemente (und der zugehörigen Teile der Paneele 6 und 9) verändert sich noch nicht.
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Eine Weiterbewegung der Antriebsschlitten 21, 23, 25 in die in 4 gezeigte Position hat eine Bewegung des gemeinsamen Führungselements 14 nach oben entlang des schrägen Teils der gekrümmten Bahn 26 in eine Gekippt-Stellung verursacht und gleichermaßen wurden der Hinterrand 8 des vorderen Paneels 6 und (durch die Verbindung über das Gelenk 19) der Vorderrand 19 des hinteren Paneels 9 angehoben. Als ein Ergebnis werden Dichtungen an den Seiten der Paneele (nicht dargestellt) außer Eingriff gebracht, wodurch eine Reibung und Abnutzung verringert wird. Das Führungselement 13 an dem Vorderrand 7 des vorderen Paneels 6 ist noch in dem horizontalen Teil der gekrümmten Bahn 22.
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Schließlich wird sich das Führungselement 13 entlang des schrägen Teils der gekrümmten Bahn 22 nach oben bewegen, was bewirkt, dass es (oder der dadurch definierte Verriegelungsstift) sich in dem vertikalen Teil der Verriegelungsbahn 27 nach oben bewegt, um in dessen horizontalem Teil anzukommen (siehe 5). Als ein Ergebnis ist die Paneeleinrichtung nicht länger gegen eine horizontale, longitudinale Bewegung gesperrt, und eine fortgeführte Bewegung der Antriebsschlitten 21, 23, 25 wird bewirken, dass die Paneele 6 und 9 sich nach hinten bewegen (während der/das Verriegelungsstift/Führungselement 13 entlang Führung 29 geführt wird).
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, welche innerhalb des Umfangs der wie durch die beigefügten Ansprüche definierten Erfindung weitgehend verändert werden können.
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Zum Beispiel ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine Offendachkonstruktion für ein Fahrzeug (1) bereitgestellt, welche eine Dachöffnung (2) mit gegenüberliegenden Seitenrändern (4) in einem stationären Dachteil (3) des Fahrzeugs und eine Paneeleinrichtung, welche mittels eines Antriebsmechanismus zwischen einer geschlossenen Position, in welcher sie die Dachöffnung vollständig verschließt, und einer offenen Position, in welcher sie die Dachöffnung zumindest teilweise freigibt, bewegbar ist, aufweist, wobei die Paneeleinrichtung, in einer Längsrichtung des Fahrzeugs betrachtet, ein vorderes Paneel (6), welches einen Vorderrand (7) und einen Hinterrand (8) aufweist, und ein hinteres Paneel (9), welches einen Vorderrand (10) und einen Hinterrand (11) aufweist, aufweist, wobei an den gegenüberliegenden Seitenrändern der Dachöffnung sich im Wesentlichen längs erstreckende Führungen (22, 24, 26, 29) vorgesehen sind und wobei das vordere und das hintere Paneel jeweilig an ihrem Vorder- und Hinterrand an gegenüberliegenden Lateralseiten mit gegenüberliegenden Führungselementen (13, 14, 15) versehen sind, welche mit zugehörigen von den Führungen zusammenwirken, um im Zusammenwirken mit dem Antriebsmechanismus die Trajektorie des vorderen und des hinteren Paneels zwischen der offenen und der geschlossenen Position, und umgekehrt, der Paneeleinrichtung zu definieren, und wobei an jeder von den gegenüberliegenden Lateralseiten des vorderen und hinteren Paneels die jeweiligen Führungselemente an dem Hinterrand (8) des vorderen Paneels (6) und dem Vorderrand (10) des hinteren Paneels (9) durch ein einzelnes gemeinsames Führungselement (14) definiert sind und wobei das vordere Paneel an seinem Hinterrand mechanisch mit dem Vorderrand des hinteren Paneels verbunden ist.
