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Personenkraftwagen mit Klappverdeck
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Die Erfindung betrifft einen Personenkraftwagen mit einem Klappverdeck
(Roadster) gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Personenkraftwagen mit Klappverdecken sind als sportliche Zweisitzer
hauptsächlich aus England und Italien und als große Luxuslimousinen aus den USA
bekannt. Ein solches Fahrzeug sieht sportlich aus und ist bei schönem Wetter und
geöffnetem Verdeck wegen des direkten Naturkontakts, der Sonneneinstrahlung und
der frischen Luft angenehm zu fahren. Diesen Vorteilen stehen aber bei den bisherigen
Konstruktionen eine Reihe gravierender Nachteile gegenüber.
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Die bekannteste und am häufigsten verwendete Ausführung für ein Klappverdeck
besteht darin, daß eine Stoffplane über ein klappbares Scherengestänge gespannt
ist und das Gestänge den Dachraum am Fahrzeug überspannt. Bei geschlossenem Verdeck
wird das Gestänge am oberen Rahmenteil der Frontscheibe durch Schnapp- und Rasteinrichtungen
arretiert.
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Zum Öffnen des Verdecks wird die Arretierung gelöst und das
Gestänge
nach hinten geklappt, wodurch es sich genauso wie die Stoffplane zusammenschiebt
und -faltet. Das Verdeck kann somit in einen Bereich hinter den Frontsitzen im gefalteten
Zustand-eingeklappt werden, wobei es über Lager mit der Karosserie verbunden bleibt.
Das eingeklappte Verdeck, das im gefalteten Zustand wenig ästhetisch wirkt, kann
in der Regel durch eine mit Hilfe von Druckknöpfen befestigbare Abdeckplane abgedeckt
werden.
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Die Rückseite eines solchen Stoffverdecks enthält meist einen Ausschnitt,
in den ein Heckfenster aus durchsichtiger, flexibler Plastikfolie eingenäht ist.
Diese Plastikfolie wird beim Aufklappen des Verdecks ebenfalls gefaltet oder gebogen
und liegt an angrenzenden Teilen an.
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Die meisten dieser Faltverdecke werden von Hand geöffnet und geschlossen,
es sind jedoch auch für größere, offene Limousinen Elektroantriebe bekannt, mit
denen die Bewegung des Verdecks über einen Betätigungsknopf am Armaturenbrett steuerbar
ist.
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Ein wesentlicher Nachteil dieser Faltverdecke besteht darin, daß diese
nicht ganz dicht schließen. Meist wird zwar eine Dichtheit gegenüber Regen, nicht
jedoch gegenüber Zugluft erreicht. Dies kommt daher, daß die Klappgestänge zwangsläufig
ein gewisses Spiel aufweisen und die Seitenscheiben ohne Führung in Fensterrahmen
nur seitlich an mit dem Klappverdeck verbundenen Dichtleisten anliegen.
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Gerade dort, wo Dichtleisten wegen der notwendigen Faltung unterbrochen
sind, wird nur selten ein dichter Abschluß erreicht Bei höheren Geschwindigkeiten,
wie sie mit den meist sportlich motorisierten, offenen Fahrzeugen ohne weiteres
erreichbar sind, flattert bei geschlossenem Verdeck die Stoffbespannung, was zu
unangenehmen und störenden Geräuschen führt. Da ein Faltverdeck aufgrund seiner
Konstruktion, insbesondere in Seitenfensterbereich, im Ver-
gleich
zu einem festen Dach stärkere Brechungen und Kanten aufweist, treten auch hier störende
Windgeräusche bei höheren Geschwindigkeiten auf.
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Die Stoffbespannung des Faltverdecks ist ein Verschleißteil, das schon
nach kurzer Gebrauchszeit durch die Witterungseinflüsse ausbleicht und unansehnlich
wird, einreißt, die Imprägnierung verliert und dadurch undicht wird. Besonders kritisch
ist der Fall, wenn das Stoffverdeck auch im Winter verwendet wird und nur eine "Laternengarage"
vorhanden ist. Um hier eine Verbesserung zu schaffen, sind bereits plastikbeschichtete
Stoffe bekannt, die jedoch kälteempfindlich sind und dann an den Faltstellen leicht
brechen und dadurch undicht werden.
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Ein besonderes Problem stellt ein flexibles, eingenähtes Rückfenster
dar. Hier staut sich an der unteren Naht das vom Rückfenster-abfließende Wasser.
Dadurch ist diese Naht stark belastet und sie wird besonders bei Reif- und Eisbildung
förmlich aufgesprengt. Ein eingenähtes Rückfenster ist daher schon nach kurzer Betriebszeit
an der unteren Nahtkante oft undicht. Ein weiterer Nachteil entsteht dadurch, daß
die flexible Scheibe bei geöffnetem Klappverdeck gefaltet und aneinander oder an
Gestänge-oder Planenstoffteilen anliegt. Durch die ständige Relativbewegung der
Fensterflächen zu ihren Anlagen und durch dazwischenliegende Staubpartikel wird
die Fensterfläche aufgerauht.
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Dies führt bei Plastikfolien bekanntlich dazu, daß diese nicht mehr
klar durchsichtig sind und milchig eintrüben.
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Besonders bei schräg auffallender Sonne auf eine solche milchig trübe
Heckscheibe ist die Sicht nach hinten praktisch ausgeschlossen, wodurch die Fahrsicherheit
erheblich vermindert wird.
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Bei sportlichen Fahrzeugen ist regelmäßig als Stoffbespannung nur
eine Lage Planenstoff vorgesehen, der nur wenig Warmeisoliert. Bei tiefen Temperaturen
reicht daher
die Fahrzeugheizung regelmäßig nicht aus, den Wärmeverlust
durch das Verdeck auszugleichen, so daß im Fahrzeuginneren unangenehm tiefe Temperaturen
auftreten können.
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Um zumindest einen Teil der vorbeschriebenen Nachteile eines Klapp-
und Faltverdecks, wie Undichtheit, Zugluft, Kälte etc., für die kältere Jahreszeit
auszuschließen, ist es bekannt, anstelle des Faltverdecks oder zusätzlich eine separate,
feste Dachkonstruktion (Hardtop) anzubringen. Ein Hardtop entspricht in seiner Konstruktion
einem üblichen festen Dach mit eingesetztem Heckglasfenster. Es wird bei seiner
Montage mit der Fahrzeugkarosserie über Arretierungseinrichtungen fest verbunden,
so daß sich kaum Unterschiede beim Betrieb im Vergleich zu einem geschlossenen Fahrzeug
ergeben. Allerdings fehlt gerade in den Ubergangszeiten die Möglichkeit, mit dem
Fahrzeug offen zu fahren. Ein Hardtop ist ein großes und unförmiges Gebilde, das
ziemlich teuer ist und für die Aufbewahrung einen oft nicht vorhandenen, großen
Stauraum benötigt. Der Auf- und Abbau eines Hardtops ist u. a. wegen des relativ
hohen Gewichts beschwerlich und zeitraubend.
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Von dem vorbeschriebenen Stand der Technik geht der Anmeldungsgegenstand
aus.
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Es ist eine weitere Konstruktion bekannt (Porsche Targa), die sog.
Targa-Konstruktion, mit der zumindest eine teilweise-Offnung eines Dachbereichs
an einem Personenkraftwagen erzielt wird. Bei dieser Konstruktion verläuft ein fest
mit der Fahrzeugkarosserie verbundener Uberrollbügel etwa über den Lehnen bzw. Kopfstützen
der Frontsitze von einer Fahrzeugseite zur anderen. An den Überrollbügel schließt
sich nach hinten ein fest eingebautes Heckfenster an. Der Bereich zwischen dem Uberrollbügel
und der Oberkante des Frontscheibenrahmens ist durch einen schalenfOrmlgen, herausnehmbaren
Dacheinsatz abgedeckt.
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Damit wird erreicht, daß ein relativ großer Dachbereich, weit mehr
als bei einem Schiebedach, geöffnet werden kann und dem Fahrer dadurch das Gefühl
vermittelt wird, in einem offenen Roadster zu sitzen. Durch die spezielle Konstruktion
fallen die oben aufgezeigten Probleme mit dem Heckfenster weg, die Dichtheit und
Geräuschempfindlichkeit ist wesentlich verbessert und die feste Dachschale kann
wärmegedämmt sein.
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Durch diese Verbesserungen wird jedoch in Kauf genommen, daß durch
den über Kopfhöhe umlaufenden Überrollbügel mit angesetztem Fenster vom Aussehen
und der Fahrweise her kein echter "Roadster" mehr vorliegt. Die feste Dachschale
ist ziemlich schwer und kann beispielsweise von einer wenig sportlichen Person nur
mit großer Anstrengung abgenommen oder eingesetzt werden. Das Dach muß in dem für
einen Sportwagen ohnehin kleinen Kofferraum untergebracht werden, was dazu führt,
daß bei Fahrten mit vollem Kofferraum, wie bei Urlaubsfahrten, das Dach wegen des
fehlenden Stauraums nicht geöffnet werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen Pkw mit einem stabilen,
schnell und einfach handhabbaren Klappverdeck zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Gegenstand mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Nach Anspruch 1 soll bei einem Personenkraftwagen mit einem aufklappbaren
Verdeck und Einrichtungen zu dessen Arretierung das Verdeck aus einem insgesamt
festen und stabilen Material gefertigt sein. Das Verdeck ist an seinen seitlichen,
nach hinten an die Seitenfenster anschliessenden Wangenteilen etwa in Höhe oder
wenig unter der Fensterbrüstung an den Seitenteilen der Karosserie drehbar gelagert.
Dadurch kann das feste Verdeck nach Lösen der Arretierung um die durch die gegenüberliegenden
Lagerstel-
len gebildete Achse nach hinten geschwenkt werden und
ins Fahrzeug in den Bereich hinter die Frontsitze geklappt werden.
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Dadurch wird ein echter Roadster geschaffen, der hinter der Frontscheibe
in Höhe der Fensterbrüstung insgesamt offen ist. Bevorzugt wird die vorgeschlagene
Konstruktion bei zweisitzigen Fahrzeugen verwendet, wobei das feste Dach hinter
die Frontsitze, ggfs. auf Notsitze, klappbar ist. Bei einer geeigneten Dachkonstruktion
wäre es auch denkbar, diese im aufgeklappten Zustand als Notsitzbank zu verwenden.
Die erfindungsgemäße Konstruktion kann jedoch auch bei größeren vier- und mehrsitzigen
Limousinen verwendet werden, wobei wegen des dann längeren, oberen waagrechten Dachteils
das gesamte Verdeck in den Kofferraumbereich zu klappen sein wird.
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Ein wesentlicher Vorteil eines festen Daches besteht darin, daß es
bei der bevorzugten Fertigung aus Kunststoffmaterial nicht verschleißt und damit
während der Lebensdauer des Fahrzeugs nicht erneuert oder repariert werden muß.
Wegen der festen Ausführung kann ein fest eingebautes Glasrückfenster verwendet
werden, in das auch wie üblich Heizdrähte eingebracht sein können. Probleme mit
erblindeten, undichten oder zugefrorenen Heckscheiben bestehen damit nicht mehr.
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Da kein Tuchstoff mehr verwendet wird, sind keine störenden Geräusche
durch ein Stofflattern mehr gegeben. Weiter kann durch die feste Konstruktion eine
windschlüpfrigere Gestalt gewählt werden, so daß auch dadurch Windgeräusche weitgehend
vermieden werden.
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Das Dach soll in sich als schalenförmiger Aufbau stabil sein. Dadurch
ist eine gute Führung in den Lagerungen und Drehpunkten erreichbar, wodurch das
Dach genau paßt und zug- und wasserdicht montiert werden kann.
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Da keine Gestänge mehr verwendet werden, ist auch das lästige Gestängeklappern,
wie es bei unebener Fahrbahn an geschlossenen Cabrio-Verdecken auftritt, abgeschafft.
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Sollten bei speziellen Lagerungen trotzdem Geräusche in den Drehpunkten
auftreten, so können diese durch Federvorspannungen vermieden werden.
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Im Gegensatz zu einer abnehmbaren Hardtopausführung braucht hier kein
separater Stauraum, beispielsweise in der Garage, zur Verfügung gestellt werden.
Das feste Dach wird mit all seinen Vorteilen ständig mitgeführt.
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Durch die Art der vorgeschlagenen Klappung über eine Achse im Bereich
der Fensterbrüstung, d. h. an den Karosserieseitenwänden etwas unterhalb der Brüstungshöhe,
wird eine sehr bequeme und einfache Handhabung erreicht. Nach Lösen der üblichen
Arretierung am oberen Rahmenteil der Frontscheibe braucht das gesamte Dachteil zum
öffnen lediglich nach hinten gekippt werden. Bei einer geeigneten Kunststoffausführung
ist dabei das einseitig drehbar abgestützte Dach ohne Kraftanstrengung zu bewegen.
Die Bedienung ist damit wesentlich einfacher als bei den üblichen Cabriolet-Klapp-
und Faltverdecken, da sich hier oft das Scherengestänge verklemmt und der Spannstoff
normalerweise einzeln mit der Hand in Falten zwischen die einzelnen Streben der
Gestänge gelegt werden muß. Auch das Schließen des erfindungsgemäßen Verdecks ist
in umgekehrter Reihenfolge ebenfalls schnell und einfach durchführbar.
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Da die Dachkonstruktion insgesamt fest und stabil ist, wäre es sogar
denkbar, in den oberen waagrechten Dachbereich zu Lüftungszwecken ein Schiebedach
einzubauen, das in der übergangszeit bei einem für das offene Fahren noch nicht
geeigneten Wetter zur Verfügung stehen würde.
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Bei einer geeigneten Dimensionierung des festen Daches und geeigneter
Lage der Drehpunkte ist es ohne weiteres möglich, das Dach beim Zuklappen am hinteren,
unteren Rand
gegen eine karosserieseitige Dichtfläche zu pressen.
Dadurch wird sich das Dach beim Schließen von selbst abdichten.
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In Anspruch 2 wird vorgeschlagen, daß die Lager, in denen das feste
Dach drehbar gehalten ist, in Führungsschienen an den Seitenwänden des Pkw verschiebbar
sein sollen. Hier könnte das Dach in einer ersten Raststellung an den Führungsschienen,
die der Geschlossenstellung entspricht, nach hinten geklappt werden. Anschließend
wäre es dann bei bestimmten Fahrzeugausführungen möglich, das Dach in dieser geklappten
Stellung in eine zweite Raststellung weiter nach rückwärts oder rückwärts-unten
in einen geeigneten Staubereich, beispielsweise in den Kofferraum, zu verfahren.
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Eine weitere Möglichkeit, den Erfindungsgedanken des drehbar gelagerten,
festen Daches bei unterschiedlichen Fahrzeugkonstruktionen zu verwirklichen, wird
mit den Merkmalen des Anspruchs 3 aufgezeigt. Hier soll das Dach drehbar an zwei
in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Koppelstangen gelagert sein, die ihrerseits
wieder an den Karosseriewänden drehbar gelagert sind. Es sind damit zwei in Fahrzeugquerrichtung
verlaufende Drehachsen geschaffen, um die das Dach bzw. die Koppelstangen klappbar
sind. Dadurch kann das Dach in einer ersten Drehbewegung um eine Achse geöffnet
werden und dann durch Drehung um die zweite Achse in einen geeigneten Stauraum überführt
werden.
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Bei einer Reihe von möglichen Fahrzeug- und Dachkonstruktionen wird
die Offnung hinter den Frontsitzen zum Einklappen des festen Daches nicht ausreichend
groß sein. In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 4 wird daher eine
Abdeckplatte aufgezeigt, die nach dem öffnen die Einklappöffnung vergrößert. Zum
Aufklappen des Daches wird daher so verfahren, daß zuerst die Abdeckplatte geöffnet
und dann das Dach zurückgeschwenkt wird. An-
schließend wird die
Klappe wieder geschlossen, wodurch auch das zurückgeklappte Dach verdeckt sein kann.
Es wird damit ein gefälliges Aussehen des Fahrzeugs erzielt. Die Klappe kann nach
rückwärts in Verlängerung der Kopfstützen mit Hutzen versehen sein, die zur Verbesserung
der Stromlinienform und der Gesamtansicht beitragen. Wenn das Dach geschlossen ist,
ist es zweckmäßig, die Abdeckklappe an der Rückseite des Daches anliegen zu lassen
und damit in diesem Bereich die Abdichtung durchzuführen. Die Klappachse der Abdeckklappe
kann in Fahrzeugquerrichtung an der Rückseite angebracht sein, so daß die Abdeckklappe
sich nach vorne oben öffnen läßt und im geschlossenen Zustand durch ihr Gewicht
auf vorgesehene Dichtungen zwischen Dach und Klappe drückt. Mit Hilfe von Arretierungseinrichtungen
wird die Klappe im geschlossenen Zustand gehalten. Es ist jedoch auch denkbar, die
Klappachse, beispielsweise aus Sicherheitserwägungen gegen eine nach vorne öffnende
Klappe, an einer Fahrzeugseite in Längsrichtung anzubringen.
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In Anspruch 5 wird die zweckmäßige Abdichtung des geschlossenen Daches
über eine formschlüssige Anlage der Abdeckklappe angegeben.
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Nach Anspruch 6 kann an der Vorderseite der Abdeckklappe eine Rollovorrichtung
angebracht sein, die bei ausgezogenem und festgespannten Rollostoff das hinter die
Sitze geklappte Dach verdeckt. Damit wird die Optik verbessert und das Dach gegen
Staub und Verschmutzung geschützt.
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Gemäß Anspruch 7 kann die Abdeckklappe so groß gewählt werden, daß
auch ein rückwärts liegender Kofferraum damit abgedeckt ist.
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Mit den in Anspruch 8 vorgeschlagenen, bewegungsunterstützenden Hilfsmitteln,
wie Elektromotor, Gasfeder, Hydraulikeinrichtung etc., kann die Bewegung des Verdecks
automatisiert oder kraftsparend durchgeführt werden.
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Anhand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
mit weiteren Einzelheiten, Merkmalen und Vorteilen näher beschrieben.
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Die einzige Figur stellt schematisch einen Personenkraftwagen mit
einem klappbaren, festen Verdeck dar, wobei strichliert die Klappstellungen wiedergegeben
sind.
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In Fig. 1 ist-ein Personenkraftwagen 1 dargestellt, der im wesentlichen
aus seiner Karosserie 2, Vorderrädern 3 und Hinterrädern 4 besteht. Die Karosserie
2 enthält einen vorderen Motorraum 5, an den sich ein Fahrgastraum 6 anschließt.
Der Fahrgastraum 6 wird seitlich von Türen 7 und im oberen Bereich von einer Frontscheibe
8, einem festen Klappdach 9 mit einer eingebauten (nicht dargestellten) Heckscheibe
und seitlichen Türfenstern 10, 11 begrenzt.
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Im rückwärtigen Bereich. des Pkw liegt ein Stauraum 12 für das geöffnete
Klappdach 9, an den sich nach rückwärts zu ein (nicht explizit dargestellter) Kofferraum
13 anschließt.
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Eine Abdeckklappe 14 ist an einer rückwärtigen Achse 15 gelagert und
deckt den Stauraum 12 und den Kofferraum-13 von oben her ab. Das Klappdach 9 besteht
aus einem etwa waagrecht verlaufenden Oberteil 16 und einem rückwärtigen Teil 17,
dessen seitliche Wangen nach unten zu Ansätzen 18 verlängert sind. Die Ansätze 18
und damit das Klappdach 9 sind über Lager 19 mit der Karosserie 2 verbunden. Die
Lager 19 sind an beiden Seitenwänden der Karosserie 2 gegenüberliegend angebracht,
etwas unterhalb der Fensterbrüstung und hinter den Türen 7 Das obere Rahmenteil
20 der Frontscheibe 8 ist in waagrechter Richtung etwas weitergeführt, so daß es
noch einen Teil des Daches bildet. Dadurch kann das waagrechte Oberteil 16 des Klappdaches
9 etwas kürzer ausgeführt sein, wodurch es weniger Platz im Stauraum 12 beansprucht.
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Die Abdeckklappe 14 (siehe auch Abdeckklappe 14a im geöffneten Zustand)
ist entsprechend dem Pfeil 21 aufklappbar.
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Die Abdeckklappe 14, 14a besteht aus einem waagrechten, flachen Teil
22 und nach unten gezogenen Seitenteilen 23, die nach vorne zu in Verlängerungen
24 auslaufen. Die vordere Kante 25 des waagrechten, flachen Teils 22 liegt bei geschlossenem
Klappdach und geschlossener Abdeckklappe 14 an der Rückseite des Klappdaches 9 an
und die Verlängerungen 24 liegen seitlich am Klappdach 9 an. Zur Abdichtung sind
(nicht dargestellte) Dichtungen an diesen Anlagekanten und Anlageflächen angebracht,
ebenso zwischen dem oberen Rahmenteil 20 und dem waagrechten Dachoberteil 16.
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Das Klappdach 9 ist entlang des Pfeiles 26 in den Stauraum 12 einklappbar
und dort als strichliert gezeichnetes Klappdach 9a dargestellt.
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Die dargestellte Dachkonstruktion hat folgende Funktion: Zum öffnen
des Klappdaches 9 werden die (nicht dargestellten) Arretierungen für die Abdeckklappe
14 und das Klappdach 9 geöffnet. Zweckmäßig wird zur weiteren Bedienung ein Standort
neben dem Fahrzeug eingenommen. Die Abdeckklappe 14 wird dann mit einer Hand geöffnet
und entlang des Pfeiles 21 in die strichliert gezeichnete Position angehoben. Dadurch
wird von oben her der Stauraum 12 geöffnet. Anschließend wird mit der anderen Hand
das Klappdach 9 an dessen waagrechten Oberteil 16 gefaßt und um die durch die Lager
19 gebildete Drehachse entlang des Pfeiles 26 nach hinten geschwenkt. Das Klappdach
9 nimmt dabei die strichlierte Stellung 9a ein. Die Prinzipzeichnung in Figur 1
entspricht in ihren relativen Abmessungen maßstäblich (Höhe, Länge, Radstand etc.)
in etwa einer Reihe von gängigen Autotypen. Es ist zu erkennen, daß bei Ausnützung
des Platzes hinter den Vordersitzen, d. h. bei geeigneter Lagerposition 19, tatsächlich
das ganze Dach als klappbare und feste Konstruktion hinter den Frontsitzen Platz
findet.
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Lediglich bei heckgetriebenen Fahrzeugen mit Kardantunnel können möglicherweise
Platzprobleme auftreten, die aber durch ein Nachobenversetzen der Lager 19, eine
Anhebung der Heckpartie ggfs. in Verbindung mit einer Verkürzung des waagrechten
Dachbereichs 16, gelöst werden können.
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Nach dem öffnen des Klappdaches 9 wird die Abdeckklappe 14, 14a wieder
geschlossen und arretiert, wodurch das Klappdach 9 verdeckt und geschützt ist.
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Zum Schließen des Klappdaches wird die Abdeckklappe 14 wieder geöffnet,
das Klappdach 9 nach vorne geschwenkt, die Abdeckklappe 14 wieder geschlossen und
beide Teile arretiert.
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Zusammenfassend wird festgestellt, daß mit der Erfindung eine Dachkonstruktion
für einen Roadster vorgeschlagen wird, die nahezuverschleißfestund geräuscharm ist,
gut abdichtet und dabei leicht, einfach und schnell zu bedienen ist.
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