Versenkbares Dach für Personenkraftfahrzeuge, insbesondere Hartdach für zweisitzige Cabriolets, Roadster o.dgl.
Die Erfindung betrifft ein versenkbares Dach für Personenkraftfahrzeuge, insbesondere Hartdach für zweisitzige Cabriolets, Roadster o. dgl . , mit einem Dachteil einer gebogenen formsteifen Schale, mit einer Heckscheibe für eine Fensteröffnung im hinteren Dachteil, mit einem guer zur Fahrzeuglängsachse unmittelbar hinter den Sitzen gelegenen Unterbringungsraum, in dem der Dachteil durch Führungs- und Antriebsmittel hinein- und herausbewegbar ist, wobei der Dachteil auf Schienen im Unterbringungsraum auf einer Führungsbahn kinematisch zwangsgeführt ist.
Aus der DE 36 32 058 AI bzw. EP 0 261 379 AI ist ein aufklappbares Verdeck für einen Personenkraftwagen bekannt, das aus einem einheitlichen, festen und stabilen Klappdach mit einem im geschlossenen Zustand etwa waagerechten, oberen
Dachbereich und einem zur Rückseite des Pkw hin abfallenden, rückseitigen Dachbereich mit Seitenteilen, mit je zwei Dreh- Gleitlagern an jeden der zwei Seitenteile des rückwärtigen Dachbereiches, die im geschlossenen Zustand des Klappdachs in einem Abstand zueinander etwas unterhalb der Brüstung liegen und mit je zwei, an jeder der zwei Seitenwände des Pkw symmetrisch angeordneten, Führungsschienen, in die die Dreh- Gleitlager eingreifen. Die je zwei Führungsschienen liegen mit ihren oberen Enden im Abstand der zugeordneten Dreh- Gleitlager und haben dort einen unmittelbar nach unten gerichteten Verlauf, wobei der Abstand nach unten hin geringer wird, so dass sich eine Bewegungskurve des Klappdachs ergibt, bei der zu Anfang der Offenbewegung der obere Dachbereich aufgeklappt wird und im weiteren Verlauf der Bewegung in einer weitergehend senkrechten Lage nach unten in seine Endlage geführt wird.
Das Dreh-Gleitlager wird in der ersten Bewegungsphase in der Führungsschiene auf einem Kreisbogen nach unten geführt, wodurch das Klappdach mit dem vorderen Dachbereich nach oben und mit dem hinteren Dachbereich nach unten schwenkt. Durch die zwei an der Pkw-Innenwand befestigten zueinander konzentrisch liegenden Führungsschienen, die die Fortsätze der Seitenteile durch Dreh-Gleitlager zwangsführen, wird verhältnismäßig viel Platz hinter der Sitzgruppe bis zum Teil in den Kofferraum beansprucht. Des weiteren ist ein Verkanten der vielen Führungselemente durch die ungünstige Krafteinwirkung beim Öffnen und Schließen nicht ausschließbar .
Die DE 43 24 708 AI offenbart ein versenkbares Dach für Fahrzeuge, insbesondere für zweisitzige Cabriolets mit einer eine Dachplatte und hintere Dachpfosten aufweisenden Dachschale, die mit den Dachpfosten voran der Länge nach in einen Unterbringungsraum zwischen seitlichen Bordwänden der
Karosserie hineinbewegbar ist, wonach es aufgerichtet in einer Fahrzeugebene gehalten ist, mit einer Heckscheibe für eine von den Dachpfosten seitlich und von der Dachplatte oben begrenzten Fensteröffnung und mit Führungsmitteln zur Bewegungssteuerung von Dachschale und Heckscheibe, wobei die Heckscheibe aus ihrer Gebrauchtstellung relativ zur Dachschale in eine Nichtgebrauchsstellung bewegungsgesteuert ist, in der ihre Scheibenfläche der Dachplatte in geringem Abstand gegenüberliegt. Die Dachschale ist über seitlich im Unterbringungsraum angeordnete Schiebeführungen absenkgesteuert, wobei die Schiebeführungen unabhängig von den Führungsmitteln der Heckscheibe über ihr zugeordnete Schiebeführungsmittel längsverschiebbar an der Dachschale gelagert ist.
Durch die zwei an der Pkw-Innenwand befestigten Führungsschienen, die die Seitenteile beispielsweise durch Dreh-Gleitlager oder Stifte zwangsführen, wird verhältnismäßig viel Platz hinter der Sitzgruppe bis zum Teil in den Kofferraum beansprucht. Des weiteren ist ein Verkanten der vielen Führungselemente durch die ungünstige Krafteinwirkung beim Öffnen und Schließen nicht ausschließbar. Es können unverhältnismäßig hohe Flächenpressungen auftreten, die zur Schwergängigkeit des Daches führen.
Des weiteren ist nach der DE 40 38 074 Cl ein versenkbares Dach für Fahrzeuge, insbesondere Hartdach für Cabriolets mit seitlich einer Heckscheibe des Daches verlaufenden Dachpfosten bekannt, die von der Seite aus gesehen mit dem davor liegenden Längenbereich des Daches einen stumpfen Winkel einschließen und mit einer Ablagestellung des versenkten Daches in einem bei geschlossenem Dach unterhalb der Dachpfosten liegenden Aufnahmeraum, in den das Dach beim
Versenken mit den Dachpfosten voran der Länge nach hineinbewegbar ist, wonach es steil aufgerichtet im Aufnahmeraum liegt. Die Heckscheibe bildet bei geschlossenem Dach über ihre zwischen den Dachpfosten vorliegende Breite den unteren Abschluss des Daches und ist aus dieser Betriebsstellung in eine Ablagestellung überführbar, in der sie bei versenktem Dach in einem Höhenabstand zu den unteren Enden der Dachpfosten verstaut ist. Das Dach ist zur zwangläufigen Bewegungssteuerung bei einer Lenkeranordnung an der Karosserie des Fahrzeuges angeschlagen, die zwei bezogen auf die Längsmittelebene des Fahrzeuges spiegelsymmetrische Stützlenker umfasst, deren oberen Enden im unteren Endbereich am zugeordneten Dachpfosten angelenkt sind und die mindestens einen parallel zu einer Neigungslinie der Heckscheibe verlaufenden Führungslenker umfasst, der oberhalb der Heckscheibe am Dach und unterhalb der Heckscheibe an der Karosserie des Fahrzeuges angelenkt ist. Bei dieser bekannten Lösung werden Teile des Insassenraumes durch den Absenk- und Ausfahrvorgang infolge der doch verhältnismäßig sperrigen Lenkeranordnung beansprucht. Die Lenkeranordnung ist des weiteren mechanisch aufwendig, oftmals schwergängig und damit störanfällig.
Aus der US 2 191 269 ist ein versenkbares Dach ohne hintere Dachstützen eines Cabriolets bekannt, bei dem über ein aus einer kleineren und größeren Rolle bestehender Ein- und Ausfahrmechanismus das Dach hinter und zum Teil unter die Sitzgruppe ein- und ausfahrbar ist.
Der Ein- und Ausfahrmechanismus ist durch den Rollenantrieb sehr sperrig und nimmt den gesamten Platz hinter der Sitzgruppe in Anspruch. Alle bekannten versenkbaren Dächer des Standes der Technik
erreichen die notwendige Struktursteifigkeit durch eine verhältnismäßig hohe Masse, sind im mechanischen Aufbau aufwendig und letztendlich teuer.
Bei diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein versenkbares Dach der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die notwendige Struktursteifigkeit bei geringerem Gewicht, Leichtgangigkeit und mechanischer Einfachheit sowie Bedienbarkeit unter gleichzeitiger platzsparender Bauweise erreicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Dach der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Daches sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Das erfindungsgemäße Dach zeichnet sich dadurch aus, dass der Unterbringungsraum für den Dachteil bis in die unmittelbare Nähe der Sitzgruppe verlegt ist, wobei die hinteren Enden des Dachteiles außen um die Sitzgruppe herum geführt angeordnet sind. Dies wird dadurch möglich, dass der der Bewegungskurve entsprechende Unterbringungsraum etwa die Form bzw. Gestalt der Hüllkurve erhält und die Führungsschienen an senkrecht stehenden und parallel zur Fahrzeuglängsachse fest an der Karosseriestruktur angebrachten Trägerplatten angeordnet sind. Das erfindungsgemäße Dach benötigt lediglich zwei Führungsschienen, je eine für jedes hintere Ende des Dachteiles. Hierdurch wird Platz und Gewicht gespart.
Das erfindungsgemäße Dach erreicht trotz seiner geringem Masse eine hohe Struktursteifigkeit, bietet im geschlossenen Zustand weitgehend den Komfort eines fest geschlossenen Coupes. Es ist platzsparend, leichtgängig, einfach bedienbar, und ermöglicht ohne Einschränkung eine freie Sicht rückwärts.
Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Es zeigt bzw. zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines zweisitzigen
Cabriolets mit geschlossenem Dach und kreisbogenförmiger Führungsbahn,
Fig. 2 eine Ausführungsvariante des
Führungsschlittens mit vier Rollen in Seiten- und Draufsicht,
Fig. 3 einen Längsschnitt des Cabriolets am Beginn des Absenkvorganges,
Fig. 4 eine Darstellung der Drehführung des Daches,
Fig. 5 eine Ansicht des Führungsschlittens mit
Drehführung gem. Fig. 4,
Fig. 6 einen weiteren Längsschnitt des Fahrzeuges am Ende des Absenkvorganges,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des
Unterbringungsraumes für das Dach,
Fig. 8a einen Längsschnitt des Dachteiles mit integrierter Heckscheibe und Darstellung des Bewegungsablaufes (a) bis (e) beim Ausfahren der Heckscheibe,
Fig. 8b eine vergrößerte Darstellung des
Bewegungsablaufes gem. Fig. 8a beim Ausfahren der Heckscheibe,
Fig. 9 einen Längsschnitt eines zweisitzigen
Cabriolets mit abgesenktem Dachteil und ausgefahrener Heckscheibe in einer Windschottposition,
Fig. 10 einen Längsschnitt eines zweisitzigen
Cabriolets mit S-förmiger Führungsbahn und einem geschlossenem Dachteil mit integriertem Überschlagschutzsystem,
Fig. 11 einen Längsschnitt eines zweisitzigen
Cabriolets mit S-förmiger Führungsbahn und geöffnetem Dachteil mit integriertem Überschlagschutzsystem und
Fig. 12 eine perspektivische Darstellung eines zweisitzigen Cabriolets mit S-förmiger Führungsbahn und geöffnetem Dachteil mit integriertem Überschlagschutzsystem.
Beispiel 1:
In einem beispielsweise zweisitzigen in Fig. 1 dargestellten Cabriolet soll das erfindungsgemäße Dach 1 eingesetzt werden. Es besteht aus einem Dachteil 2 in Form einer gekrümmten, formsteifen Schale, deren hinteren Enden 3 als in Krümmungsrichtung des Dachteiles 2 verlaufende Tragarme ausgebildet sind. Die unteren Enden dieser Tragarme sind mit
um eine horizontale Querachse drehbar angeordnete Führungsschlitten 4 versehen, welche Rollen oder Gleitschuhe aufweisen. Die Führungsschlitten 4 laufen auf biegesteifen Doppel-T-Schienen 5 oder Vierkantschienen, die an senkrecht stehenden und parallel zur Fahrzeuglängsachse fest an der Karosseriestruktur angebrachten Trägerplatten 6 befestigt sind. Jedes hintere Ende 3 ist jeweils nur auf einer Schiene 5 durch einen Führungsschlitten 4 zwangsgeführt. Die Schienen 5 sind verschleißarm und besitzen eine harte Oberfläche.
Die Fig. 2 zeigt eine kompakte Auslegung des Führungsschlittens 4 mit vier Rollen 10, die entlang der Schienen 5 abrollen. Die Schienen 5 verlaufen auf einer um eine horizontale Querachse durch Punkt Q geschlagenen kreisbogenförmigen Führungsbahn FBK und sind seitlich an der Sitzgruppe 7 vorbeigeführt angeordnet. Der Punkt Q liegt außerhalb des Fahrzeuges. Den beiden Schienen 5 ist ein Unterbringungsraum 8 an der Sitzgruppe 7 zugeordnet, dessen räumliche Ausdehnung sich aus der Bewegungskurve des Dachteiles 2 beim Absenken bzw. Herausfahren ergibt.
Das Dach 1 schließt mit seinem vorderen Bereich an den oberen Rahmen der Windschutzscheibe an. Die Verfahrbarkeit des Daches 1 erfolgt durch an sich bekannte Antriebe und kann vollkommen automatisch ablaufen.
In dem in Fig. 3 dargestellten Zustand des Daches 1 hat der Bewegungsablauf zum Absenken des Daches 1 in den Unterbringungsraum 8 begonnen. Durch die gebogen geformte Dachschale hebt der Dachteil 2 vom oberen Rahmen der Windschutzscheibe ab. Synchron zur Bewegung entlang der Schienen 5 wird das Dach um den drehbar ausgelegten Schlittenaufhängungspunkt P gedreht. Um eine einfache und zuverlässige Zwangsführung zu erreichen,
wird -wie vereinfachend in Fig. 4 an einer geraden Führungsschiene dargestellt- das Dach durch Stifte 20 in den Führungsschienen 5 an den Trägerplatten 6 angebrachten Drehführungsbahnen weitgehend ohne Spiel geführt. Die Stifte 20 sind kreisförmig um den Schlittenanhängungspunkt P, jeweils um den Winkel ß zueinander versetzt angeordnet. Beim Verfahren einer Strecke T wird durch die Zwangsführung der Drehführungsbahn 21 das Dach um den Winkel ß gedreht. Dabei verlässt der führende Stift die Bahn nachdem der nächst folgende Stift in die nachfolgende Bahn 22 eingegriffen hat, um die Drehung des Daches kontinuierlich weiterzuführen. Die Drehführungsbahnen haben in diesem Beispiel die Form einer Trochoiden. Bei der Wahl geeigneter geometrischer Parameter weicht der Trochoidenabschnitt vernachlässigbar geringfügig von einer Geraden ab und kann durch eine solche ersetzt werden, so dass eine kostengünstige Fertigung ermöglicht wird.
Bei einer kreisförmigen Führungsschiene 5 kann die Form der Drehführungsbahnen 21 und 22 entsprechend kreisförmig gestaltet werden. Durch Variieren der geometrischen Parameter können unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten erzielt werden.
Die Fig. 5 stellt eine Anordnung des Schlittens 4 dar, der an der Schiene 5 mit Hilfe des in die Drehführungsbahn 21 eingreifenden Stiftes 20 zwangsgeführt ist.
Der Dachteil 2 verfährt mit seinen hinteren Enden 3 beim weiteren Absenken - wie in Fig. 6 gezeigt- entlang der kreisbogenförmig verlaufenden Führungsbahn FBK um das Überschlagschutzsystem 23 herum bis in seine Endstellung. Die hinteren Enden 3 werden dabei auf den Schienen 5 seitlich an der Sitzgruppe 7 vorbeigeführt.
Der Dachteil 2 liegt nach Beendigung des Absenkvorganges etwa in leicht schräger Lage hinter den Rückenlehnen der Sitzgruppe 7 im Unterbringungsraum 8 ein.
Die Fig. 7 zeigt eine perspektivische Darstellung dieses Unterbringungsraumes, der aus einem Mittelraumteil 25 und zwei Seitenraumteilen 26 gebildet ist. Die Seitenraumteile 26 nehmen die hinteren Enden und der Mittelraumteil 25 die Dachschale auf. Der Mittelraumteil 25 ist kompakt ausgebildet, so dass ein Antriebsstrang unterhalb dieses Mittelraumteiles 25 verlaufen kann.
Die Heckscheibe 9 ist -wie Fig. 8a zeigt- in den Dachteil 2 integriert und weist eine der Krümmung des Dachteils 2 entsprechende kreisbogenförmige oder rotationssymmetrische Krümmung auf. Die Heckscheibe 9 wird dicht unterhalb der Dachfläche verschiebbar und absenkgesteuert in zwei parallel verlaufenden Führungskulissen 11 mittels den Stiften 12 und 13 bewegt. Die Führungskulissen 11 sind an der Innenseite der Dachschale und entlang der Seitenränder der Dachschale angeordnet. Sie verzeigen sich nahe ihrer oberen Enden in einen der Krümmung des Dachteiles 2 folgenden Kulissenabschnitt 15 und einen in Richtung des Fahrzeuginneren verlaufenden Kulissenabschnitt 16. Der Abzweigstelle A ist ein federartiges Führungsblatt 17 zugeordnet, das den Kulissenabschnitt 16 durchquert. Die Stifte 12 und 13 sind von einem Rahmenteil gehalten und haben einem Abstand B, der dem Abstand C der voneinander verzweigten Kulissenabschnitte 15 und 16 an den oberen Anschlagpunkten entspricht. Das federartige Führungsblatt 17 hat im Bereich des Kulissenabschnittes 15 eine Länge, die kleiner ist als der Abstand B der Führungsstifte 12 und 13.
Bei ihrer Ausfahrbewegung wird die Heckscheibe 9 durch die Stifte 12 und 13 in den Führungskulissen bewegt, der Stift 12 wird in den nach innen abzweigenden Kulissenabschnitt 16 geführt und
gelangt dort in seine Endlage. Da der Stift 13 -wie in Fig. 8b vergrößert dargestellt- bei seiner Bewegung im Kulissenabschnitt 16 das federartige Führungsblatt 17 aus seiner Umlenkposition drückt, wird der Weg des Stiftes 12 im Kulissenabschnitt 15 freigegeben. Die Heckscheibe 9 ist aufgerichtet und nimmt eine Windschottposition ein.
Bei der Einziehbewegung der Heckscheibe 9 laufen die Bewegungsvorgänge in umgekehrter Reihenfolge ab.
Die Fig. 9 zeigt die ausgefahrene Heckscheibe 9 als Windschott .
Die Heckscheibe 9 ist um eine horizontale Querachse des Cabriolets leicht kreisbogenförmig oder rotationssymmetrisch gebogen. Ihre konkave Seite 19 ist dem Fahrzeuginnenraum zugewandt .
Bei geschlossenem Dach 1 drückt die Heckscheibe 9 gegen Dichtungsleisten, die an den Dach- und Karosserieflächen angebracht sind. Die Heckscheibe 9 kann jedoch auch alternativ von Dichtungsleisten umrahmt sein.
Beispiel 2
In Fig. 10 ist ein Längsschnitt eines zweisitzigen Cabriolets mit einer S-förmigen Führungsbahn FBS für den Dachteil 2 dargestellt .
Die Heckscheibe 9 wird in diesem Beispiel ähnlich einem Schiebedach derart in der Dachschale geführt, dass sie bis zur vorderen Dachkante gelangen kann. Sie wird an zwei an senkrechten Ebenen parallel zur Fahrzeuglängsachse angeordneten kreisbogenförmigen Bahnen in der Dachschale geführt. Um eine vorteilhafte, platzsparende Kinematik zu
erreichen, ist die Heckscheibe 9 um eine horizontale Querachse des Fahrzeuges rotationssymmetrisch geformt und kann in vereinfachter Ausführung in Querrichtung ebenflächig gestaltet sein. Sie hat dann die Form einer Zylindermantelfläche .
Am vorderen Teil des Daches ist ein Überschlagschutzsystem 23 integriert. Das Dach wird -wie Fig. 11 gezeigt- nicht vollständig abgesenkt, sondern der vordere Teil ragt aus dem Unterbringungsraum hinaus. Eine Abdeckung 24 wird über das Dach eingeschoben, in den Unterbringungsraum eingeführt und ermöglicht durch die entstehende Öffnung eine freie Sicht rückwärts. Die Heckscheibe kann in dieser Dachöffnung in eine Windschottposition gebracht werden. Die Fig. 12 zeigt in einer perspektivischen Darstellung das Dach in abgesenkter Stellung.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
Dach 1
Dachteil 2 hinteres Ende des Dachteils 2 3
FührungsSchlitten 4
Schiene 5 Trägerplatte 6
Sitzgruppe 7
Unterbringungsraum für Dachteil 2 8
Heckscheibe 9
Rollen des Führungsschlittens 4 10 Führungskulisse für Heckscheibe 9 11
Stifte 12, 13
Abschnitte der Führungskulisse 11 15, 16
Federartiges Führungsblatt 17
Konkave Seite der Heckscheibe 9 19 Stift 20
Drehführungsbahnen 21, 22
Überschlagschutzsystem 23
Abdeckung (Deckel) am vorderen Dachteil 24
Mittelraumteil des Unterbringungsraumes l 25 Seitenraumteile des Unterbringungsraumes 26
Abzweigstelle A
Abstand der Stifte 12 und 13 B
Kreisbogenförmige Führungsbahn FBK
S-förmige Führungsbahn FBS Abstand der Raumteile 15 und 16 C
Schlittenanhängungspunkt P
Querachse durch den Mittelpunkt
Der Führungsbahn FBK Q
Strecke T
Drehwinkel des Daches ß
Hierzu 13 Blatt Zeichnungen