CN103879270A - 机动车车身 - Google Patents

Abstract

一种机动车车身，其在腰线(7)以上包括前挡风玻璃部、车后部(13)和沿移动方向(19)可移动地与所述车后部(13)相连接的车顶部(14)，所述车顶部(14)在第一形态中跨接前挡风玻璃部和车后部(13)之间的间隔，并且在第二形态中与所述车后部(13)相叠。所述车顶部(14)围绕顶部轴线(21)能够从第一形态转动到中间位置，在该中间位置中所述车顶部(14)的后边缘(22)沿所述移动方向(19)不相交地在所述车后部(13)的前边缘(23)的下方延伸。

Description

机动车车身

技术领域

本发明涉及一种机动车车身，其可在不同的车身形态之间变换。

背景技术

由DE4300677A1已知一种可根据用户期望采取硬顶、半敞篷或敞篷形式的机动车车身。这种车身在腰线之上具有前挡风玻璃部、车后部以及与车后部可移动地连接的车顶部。在硬顶形态中，车顶部在座舱之上跨接前挡风玻璃部与车后部之间的间隔；在半敞篷形态中，车顶部向后缩回到车后部之上。车顶部的移动借助侧梁引导，该侧梁可伸缩地滑入滑出地容纳在车后部的槽中并且通过可转动的杠杆与车顶部连接。通过杠杆的转动，车顶部在其整个延伸量上从硬顶位置提升到车后部之上，以便随后能够在车后部上方向后滑动。为了移动，其上导引侧梁和杠杆的车后部的侧面通道必须朝外和朝上敞开。这很难实现针对降雨的密封。

在半敞篷形态中放置在车后部上的车顶部形成一种明显可识别的异物，其损害了车身的外形。

为实现敞篷形态，车后部、包括支撑在车身侧面的C柱向车后部方向移动并向下转动，这很大程度上影响了车辆后部可用于其它用途的空间。

另外，C柱需要能够沉入车身之中，因此很难给予它为了有效的翻车保护所需的承载能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可变换的机动车车身，其克服了现有技术中的一个或多个上述缺陷。

所述技术问题通过一种机动车车身得以解决，一种机动车车身，其在腰线以上具有前挡风玻璃部、车后部和沿移动方向可移动地与所述车后部相连接的车顶部，所述车顶部在第一形态(亦即“第一布局配置”)中跨接前挡风玻璃部和车后部之间的间隔，并且在第二形态(亦即“第二布局配置”)中与所述车后部相叠，其特征在于，所述车顶部围绕顶部轴线能够从第一形态转动到中间位置，在该中间位置中所述车顶部的后边缘沿所述移动方向不相交地在所述车后部的前边缘的下方延伸。以这种方式使得车顶部可以在半敞篷和／或敞篷形态中消失在车后部之下，从而使机动车车身在这些形态中且尤其在半敞篷形态中，也具备令人满意的外形。因为使车顶部与车后部相连接的连接件不必在半敞篷形态中从车后部向外突出，所以在车后部也不需要向外敞开的、给防雨带来困难的沟槽。

当在中间位置中整个车顶部在车后部的前边缘的沿移动方向的延长平面的下方延伸时，则车顶部无需进一步的转动可沿直线在车后部之下移动。

当在中间位置中转动时，车顶部的后边缘向下运动。相反地，车顶部的相对于车辆纵向位于顶部轴线前方的部分则向上运动，因此通过车顶部转动至中间位置并接着在车后部之下移动，没有影响到乘客舱前部区域内的头部空间。因此顶部轴线优选位于车身上尽可能靠后的位置，尤其顶部轴线应相对于车身纵向在车顶部的中心平面之后和／或车座椅的后面延伸。

为了能够节省空间地安置车顶部，如此优选选择车顶部在中间位置中的定向，使得所述车顶部在垂直于顶部轴线的剖面中所测得的横向于移动方向的尺寸取最小值。

移动方向可通过车后部的至少一个导轨来确定，车顶部在从中间位置向车后部之下的隐匿位置运动时在该导轨中被引导。

为了引导车顶部的运动，导轨中适宜地具有滑动件，而且车顶部通过两个臂杆与滑动件连接，所述臂杆铰接在滑动件和车顶部上。

为驱动车顶部的转动，可在其中一个臂杆上安置马达。

所述马达通过滑槽块耦连在臂杆上，所述滑槽块在滑动件上可移动或可转动地引导并与臂杆的滑槽插销共同作用。

同样还可设置用于使车顶部沿移动方向移动的马达，优选这是同一个马达，该马达也用于车顶部的转动。

这种马达通过绳索牵引装置或可旋转的螺杆耦连在滑动件和／或控制杆上。

为了使一台或同一台马达用于转动和移动车顶部，优选地，当车顶部的定向偏离其在中间位置时的定向时，存在用于阻止滑动件沿移动方向移动的器件。

相应地，当车顶部的位置沿移动方向从中问位置偏离时，设置用于阻止车顶部转动的器件。

所述车后部优选可从第二或半敞篷形态转变成下沉的第三形态(亦即“第三布局配置”)，以下称为敞篷形态。

所述车后部可以与两个C柱以及在第一和第二形态中被C柱从两侧围住的中间件适宜地多体件形式地构成。为了转变到第三形态，C柱优选围绕基本沿车辆纵向延伸的轴线可转动，也就是说，C柱的定向与车辆横向相比更接近车辆纵向。由此，C柱在第一和第二形态中可以直接支撑在位于车身中的基座上，并且能够被赋予有效的翻车保护结构所需的承载能力。

中间件优选通过多关节铰链与车体底部连接。所述多关节铰链使得中间件在其整个延伸量上能够下沉。这使得C柱在第三形态中能够更容易地转动到下沉的中间件上，即便C柱在中间件的整个长度上延伸。

附图说明

根据如下附图对实施例的说明，获得本发明的其它特征和优点。由说明和附图还可知未在权利要求中提及的实施例的特征。这些特征也能够以与此处特定公开的组合不同的方式出现。在相同的语句中或者以另一种上下文的方式相互涉及了本发明的多个特征，但是这种情况并不证明，这些特征只能以特定公开的组合出现；取而代之的是，只要不影响本发明的功能性，也可以从多个这种特征中去除或更换单个特征。在附图中：

图1示出根据本发明的硬顶形态的机动车的立体图；

图2示出图1所示车辆的纵剖面示意图；

图3示出与图2类似的纵剖面图，其中车辆的顶部处于中间位置中；

图4示出硬顶形态的车辆的车顶的放大剖面图；

图5示出与图4类似的处于中间位置的剖面图；

图6示出引导顶部运动的滑动件的放大图；

图7示出与图2类似的半敞篷形态的车辆的纵剖面图；

图8示出在硬顶形态的顶部中，根据第二设计方案的滑动件的放大图；

图9示出图8所示滑动件的剖面图；

图10示出与图8类似的顶部处于中间位置的视图；

图11示出与图2类似的敞篷跑车形态的车辆的纵剖面图；

图12示出硬顶或半敞篷形态的车辆后部的铰链；

图13示出敞篷跑车形态的图12中示出的铰链；和

图14示出与图1类似的敞篷跑车形态的车辆的纵剖面图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的四座跑车的斜后方视角的立体图。车身的基础车体1包括发动机盖5、后盖板6、分别位于车身侧面的车门2以及前、后翼子板3、4。车身的腰线7由发动机盖5的后边缘、后盖板6前边缘以及车门2的上边缘和翼子板4限定。腰线7上方的车身上部结构包括由前挡风玻璃8和从侧面围住前挡风玻璃8的A柱15组成的前部以及车后部13，所述车后部13具有两个C柱11和位于C柱之间的、基本上从后挡风玻璃9并在此从后挡风玻璃9的下部弯折的框架构成的中间件17。在车辆各侧面的A柱15与C柱11之间的空间分别被可从车门2放下的前侧面玻璃10和可从后翼子板4放下的后侧面玻璃12占据。在侧面玻璃10、12之间可设置B柱，在所示实施例中被省略)。

车顶部14在车后部13的前边缘、车辆前座的上方以及后挡风玻璃9的后边缘之间延伸。车顶部14在其前边缘上可松脱地形状接合地锁止在前挡风玻璃8上，车顶部14后边缘则通过关节臂与两个滑动件16相连接，两个滑动件16如图2所示保持在固定于中间件17上的，尤其是固定于围绕后挡风玻璃9的纵向型材的框架上的导轨18中，并且沿导轨18可移动。导轨18朝向车辆后部向下倾斜，而车顶部14的前边缘和后边缘则大***于相同高度上。因此，由导轨18限定的图2中由点划线19示出的滑动方向与沿着车顶部14的前、后边缘延伸的线20之间形成一定夹角，并且横向于导轨18的滑动方向测得的车顶部14的尺寸d明显大于横向于线20测得的尺寸。

只要车顶部14具有图2所示的定向，车顶部14就不可能向后移动，因为车后部13的前边缘阻挡了移行路线。

图3示出与图2类似的车辆纵剖面图，其中车顶部14围绕虚拟轴线(下称顶部轴线21)如此转动，使得车顶部14越过沿车顶部14的前、后边缘延伸的线20与导轨18的滑动方向19平行。在这样定向时，横向于滑动方向测得的车顶部的尺寸d是最小的，而且车顶部14的后边缘22沉入车后部13的前边缘23和C柱11之下，从而空出了车顶部14沿着导轨18向后移动的路径。因为顶部轴线21在车辆中在驾驶员24的座位位置的后面延伸，在此在车顶部14的后面三分之一段延伸，所以通过车顶部14转动到图3所示的中间位置中，将不会影响驾驶员24头部空间。

在图3中用标记25标出一条与滑动方向19平行的、沿车后部13的前边缘23延伸的线。处于中间位置的车顶部14完全位于线25以下，从而车顶部14可以沿着直线并且无需转动就可以转移到车后部13之下。

图4在放大剖面图中示出硬顶形态中的车顶部14和相邻的车身前、后部。后挡风玻璃9的前边缘被包围在前述框架的型材26内，该框架与后挡风玻璃9一起构成车后部13的中间件17。在型材26和与之邻接的车顶部14之间的空隙中弹性地压入密封件27，使得从车顶部14向后流淌的雨水被侧向引导到位于车顶部14和型材26之间并且下部被密封件27密封的缝隙28中。

滑动件16位于导轨18前端的止挡位置上。两条臂杆29、30分别通过关节32、33与滑动件16以及一个型材31相连，所述型材31固定在位于侧面玻璃10、12之上的车顶部14的侧边缘上。一条延伸穿过臂杆29的关节32的直线与另一条延伸穿过臂杆30的关节33的直线的交点限定出顶部轴线21，在臂杆29、30转动时车顶部14围绕该顶部轴线21转动。

图5示出转动后处于中间位置的车顶部14。车后部和车顶部的边缘22、23彼此并不重叠，并且车顶部14基本平行于导轨18定向。在该位置中，滑动件16连同车顶部14一起沿着导轨18向后移动，其中车顶部14以极小的间距贴靠在后挡风玻璃9的底侧。

图6在放大侧视图中示出两个滑动件16。滑动件16的伸长的基体34形状接合地保持在导轨18中。臂杆29通过其伸入基体34的关节32的轴抗扭地与齿轮35和伸长的止动件36连接在一起。图6所示的配置结构与图1和2所示的车顶部14的封闭状态相对应，止动件36的端部与导轨18的引导肋条37直接相对，并因而阻止了滑动件16在导轨18中向车辆后部移动。

齿轮35与螺杆38相啮合。螺杆38的端部在固定于导轨18上的支架39中可旋转，但不能平移。在图6中仅看到支架39作用在螺杆38的前端上；在支架后部的高度上，螺杆38通过可弯曲的轴40与马达41相连，所述马达如图1所示安置在车后部13的下面，并通过向相反方向伸出的轴40与两个滑动件16耦连。当马达41使螺杆38在中间件17的两侧旋转时，则马达41便驱动止动件36和臂杆29发生旋转。只要马达41不运转，臂杆29就无法旋转。

图6中示出的滑动件16的结构与图1和2中示出的车顶部14的封闭位置相当。在这一位置中，齿轮35无法沿顺时针方向旋转，因为车顶部14的后边缘22由于与车后部13发生接触而无法进一步向上运动。相反地，通过使齿轮逆时针旋转，臂杆29、30将向下转动，而车顶部14则将逐渐接近图3所示的中间位置。在到达中间位置后，止动件36与从基体34上凸起的止挡销42发生接触，从而阻止齿轮35和臂杆29、30继续旋转。在这一止挡位置上，止动件36与两条引导肋条37平行，而且止动件36的此前贴靠在引导肋条37端部上的端部嵌入引导肋条37之间。由于螺杆38的进一步旋转，使得作用在齿轮35上的拉力促使整个滑动件16沿着导轨18向车辆后部移动。只要止动件36因此缩入到引导肋条37之间，则车顶部14便继续转动。由此，螺杆38的持续旋转首先将驱动车顶部14从图1、2所示的封闭位置转动到图3所示的中间位置中，并随后使车顶部14沿导轨18移动。

车顶部14以此种方式最终到达止挡位置，其中如图7所示车顶部基本上完全隐藏在车后部13之下，并且在此节省空间地基本与后挡风玻璃9平行地且与之保持极小间距地延伸。这就是半敞篷形态。因为中间件17和C柱11都比车顶部14更宽，所以车顶部14在车体内部拥有空间，并且不需要像现有技术一样的向外敞开的空隙，车顶部通过这种空隙必须在车身以外支承的臂杆上移动。

当驱动马达4反向旋转时，滑动件16首先被推入导轨18，然后被向上并向前推动。止动件36嵌入引导肋条37之间后将阻止齿轮35发生旋转。一旦止动件36再次到达图5所示的导轨前端的止挡位置，则引导肋条37取消对止动件36的阻止，从而车顶部14转动，直至再次形成硬顶形态。

图8和9示出根据本发明的第二设计方案的滑动件16的立体图，一个是车顶部保持在封闭位置，另一个是车顶部保持在中间位置。在图1至7中已述的该设计方案的元件标有相同的附图标记并不再赘述。图8和9未示出车顶部14本身，而是仅示出固定在车顶部14上的型材31的一部分。也如图4和5所示，滑动件16的基体34和型材31通过两条臂杆29、30铰接，其中为了可以清楚地示出滑槽块59而在图8中略去了臂杆29，否则在该立体图中滑槽块的大部分可能会被臂杆29遮蔽。

图9在垂直于导轨18的纵向剖切的剖面图中示出滑动件16。滑槽块59沿导轨18的纵向可滑动地保持在基体34的缝隙中，并且所述滑槽块59包括从缝隙开始向下凸出的平板和连接段，在所述平板中形成斜向于纵向定向的滑槽60，所述连接段伸入到导轨18的边缘敞开的通道62中并在那里固定在绳索牵引装置的绳索61上。绳索61经过导轨下端部上的导向辊延伸至用以驱动调节滑动件16的马达41，该马达如图1所示安置在中间件17的下边缘上。

在基体34的上部窄边上安装有挡爪(Falle)64，该挡爪可围绕垂直于该窄边的轴线65转动。挡爪在其朝向导轨18的一侧上以及远离导轨的后侧68上分别具有凸起部66、67。

锁销70紧贴在基体34的主表面69上，而且围绕轴线71可转动地安装。在图8所示的结构中，当锁销70的一个侧边72紧贴在挡爪64的从主表面69上突出的部分时，锁销70的转动被锁止。锁销70的第二例边73紧贴在固定在导轨18上的U形卡箍74上。

滑槽60容纳着臂杆29的在此呈销钉形的滑槽插销63。在图8所示的结构中，滑槽插销63位于滑槽60的上部后端部边上的止挡位中。当马达41运转时，侧边73与卡箍74接触，从而阻止滑动件16沿导轨18向后部移动。因此只有滑槽块59可跟随绳索61的牵引。当滑槽块59相对于基体34运动时，滑槽插销63在滑槽中向下移动，并且臂杆29的伸入型材31的前端则向下转动。当滑槽块59经过挡爪64的前凸起部67时，挡爪64围绕轴线65转动，使得档爪的凸起部66、67啮合到滑槽块59的背面和(在图8和10中背离观察者的)前面上。通过转动，挡爪64的后侧68与主表面69齐平，并不再锁止锁销70。就此，滑槽插销63到达滑槽60的前下端，并且车顶部14则已转动到中间位置。

当绳索61继续对滑动件16施加朝向后方的拉力时，整个滑动件16向后移动，其中与卡箍74接触的锁销70围绕轴线71沿着图10所示的定向翻转。此时，支承在基体34的上部窄边上的侧边72将挡爪64的凸起部66、67锁止在滑槽块59的前面和背面上，并由此阻止滑槽块59相对于基体34移动。因此，臂杆29无法向着基体转动，并且车顶部14与伸入其两侧的滑动件16一同构成刚性单元。该单元在维持车顶部14方向的情形下沿着导轨18可移动直至导轨18的下方后端部上的止挡位置，在此实现图7的半敞篷形态。

如果在图10示出的结构中，绳索61施加在滑动件16上的力的方向反转，则滑动件16将沿导轨18向上并向前移动，直至其到达导轨前端部上的止挡位置。由此，锁销70沿反方向经过卡箍74，侧边则再次翻转至图8所示紧贴主表面69的位置，并且凸起部67偏离滑槽块59。由此，滑槽块59在基体34上的锁止被消除，而且当滑槽块59沿基体向前移动时，臂杆29将车顶部14转回至图1、2所示的封闭位置中。

为了从图7所示的半敞篷形态转变为图11所示的敞篷跑车形态，车后部的中间件17围绕与车辆后盖板6相邻并沿车辆横向延伸的轴线34向下转动，并且侧面玻璃12缩回至翼子板4中。为使中间件17下沉，优选采用具有如示意图12、13所示结构的铰链44。该铰链44包括三个关节臂45、46、47。关节臂45通过位于其后部下端的关节48与(图12、13未示出的)车身的基础车体1连接，并且通过另外的关节49、50与关节臂46、47相连。关节臂46、47又通过关节51、52连接在型材53上，所述型材53构成车后部的中间件17的框架的一部分。关节49至52形成平行四边形的四个角。另外，关节臂46铰接在滑动件54上，所述滑动件54沿车辆纵向可移动地容纳在固定于基础车体1上的水平导轨55中。压缩气体弹簧56一侧与基础车体1，另一侧与型材53相连，从而施加一个向上指向的力，驱使中间件17进入如图2、3、7所示之提升位置。所述压缩气体弹簧56也可用线性促动器替代，用于驱使中间件17在图2、3、7所示的提升位置与图11所示的下沉位置之间调节移动。

图13示出中间件17处于下沉位置的相应结构中的铰链44。型材53的与提升位置相应的位置用虚线绘出，并且可以看到，当定义了一个虚拟的位于中间件17的后边缘的后面并与车辆后盖板6等高的转动轴线43时，铰链44能够使中间件13整体下沉。所述下沉为C柱11提供了所需的空间，从而能随后将C柱围绕轴线58转入图14所示的位置中，在该位置中C柱11的内边缘57从上面轻触中间件17，所述内边缘57在中间件17处于提升位置时与后者的侧边缘直接相对。轴线58与腰线17相邻地延伸到翼子板7的高度上，也就是说，与翼子板4的与C柱11相邻的上部边缘相接。轴线58基本上(但并不精确地)沿着车辆纵向延伸，但在车辆后部的后面相交成锐角。

附图标记列表

1    基础车体

2    车门

3    翼子板

4    翼子板

5    发动机盖

6    后盖板

7    腰线

8    前挡风玻璃

9    后挡风玻璃

10   侧面玻璃

11   C柱

12   后侧面玻璃

13   车后部

14   车顶部

15   A柱

16   滑动件

17   中间件

18   导轨

19   线

20   线

21   顶部轴线

22   后边缘

23   前边缘

24   驾驶员

25   线

26   型材

27   密封件

28   缝隙

29   臂杆

30   臂杆

31   型材

32   关节

33   关节

34   基体

35   齿轮

36   止动件

37   引导肋条

38   螺杆

39   支架

40   轴

41   马达

42   止挡销

43   轴

44   铰链

45   关节臂

46   关节臂

47   关节臂

48   关节

49   关节

50   关节

51   关节

52   关节

53   型材

54   滑动件

55   导轨

56   压缩气体弹簧

57   内边缘

58   轴

59   滑槽块

60   滑槽

61   绳索

62   通道

63   滑槽插销

64   挡爪

65   轴

66   凸起部

67   凸起部

68   后侧

69   主表面

70   锁销

71   轴

72   侧边

73   侧边

Claims (15)

1.一种机动车车身，其在腰线(7)以上具有前挡风玻璃部、车后部(13)和沿移动方向(19)可移动地与所述车后部(13)相连接的车顶部(14)，所述车顶部(14)在第一形态中跨接前挡风玻璃部和车后部(13)之间的间隔，并且在第二形态中与所述车后部(13)相叠，其特征在于，所述车顶部(14)围绕顶部轴线(21)能够从第一形态转动到中间位置，在该中间位置中所述车顶部(14)的后边缘(22)沿所述移动方向(19)不相交地在所述车后部(13)的前边缘(23)的下方延伸。

2.根据权利要求1所述的机动车车身，其特征在于，在所述中间位置中，所述整个车顶部(14)在所述车后部(13)的前边缘(23)的沿所述移动方向(19)的延长线(25)的下方延伸。

3.根据权利要求1或2所述的机动车车身，其特征在于，所述顶部轴线(21)相对于车身纵向在所述车顶部(14)的中心平面之后和／或车座椅的后面延伸。

4.根据前述权利要求之一所述的机动车车身，其特征在于，在所述中间位置中，所述车顶部(14)在垂直于所述顶部轴线(21)的剖面中所测得的横向于所述移动方向(19)的尺寸(d)取最小值。

5.根据前述权利要求之一所述的机动车车身，其特征在于，所述车后部(13)包括至少一个导轨(18)，所述车顶部(14)在所述导轨(18)中沿所述移动方向(19)被引导。

6.根据权利要求5所述的机动车车身，其特征在于，所述导轨(18)具有滑动件(16)，并且两个臂杆(29，30)铰接在所述滑动件(16)和车顶部(14)上。

7.根据权利要求6所述的机动车车身，其特征在于，具有耦连在所述臂杆(29)之一上的用于使所述车顶部(14)转动的马达(41)。

8.根据权利要求7所述的机动车车身，其特征在于，所述马达(41)通过滑槽块(59)耦连在所述臂杆(29)上，所述滑槽块(59)在所述滑动件(16)上可移动或可转动地被引导，并且与所述臂杆(29)的滑槽插销(63)共同作用。

9.根据前述权利要求之一所述的机动车车身，其特征在于，具有用于使所述车顶部(14)沿所述移动方向(19)移动的马达(41)。

10.根据权利要求7、8或9所述的机动车车身，其特征在于，所述马达(41)通过绳索牵引装置或可旋转的螺杆(38)耦连在所述滑动件(16)上和／或使所述车顶部(14)转动的所述臂杆(29)上。

11.根据权利要求10所述的机动车车身，其特征在于，所述机动车车身具有当所述车顶部(14)的定向偏离其在所述中间位置时的定向时，用于阻止所述滑动件(16)沿所述移动方向(19)移动的器件(36、37)，和／或当所述车顶部(14)的位置沿所述移动方向(19)从所述中间位置偏离时，用于阻止所述车顶部(14)转动的器件(36、37)。

12.根据前述权利要求之一所述的机动车车身，其特征在于，所述车后部(13)能够从第二形态转变到下降的第三形态。

13.根据权利要求12所述的机动车车身，其特征在于，所述车后部(13)包括两个C柱(11)以及在第一和第二形态中被所述C柱(11)从两侧围住的中间件(17)，并且所述C柱(11)通过围绕基本沿车辆纵向延伸的轴线的转动能够转变到第三形态。

14.根据权利要求13所述的机动车车身，其特征在于，所述中间件(17)通过多关节的铰链(44)与所述车身的基础车体(1)相连接。

15.根据权利要求13或14所述的机动车车身，其特征在于，所述C柱(11)在第三形态中置于所述中间件(17)之上。

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