DE102006055276B4 - Bewegliches Dach eines Aufbaus eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Bewegliches Dach eines Aufbaus eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, welches aus einer Schließstellung in eine Offenstellung und vice versa verstellbare Dach in Fahrtrichtung gesehen wenigstens ein vorderes Dachelement und ein hinteres Dachelement umfasst, die lageveränderlich zueinander ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Offenstellung (Ost) des Dachs (6) das vordere Dachelement (16) zwischen eine Öffnung (18) eines Aufnahmeraums (12) des Aufbaus (2) begrenzenden Aufbauelementen (19 und 20) verläuft und dass das hintere Dachelement (17) versenkt in dem Aufnahmeraum (12) angeordnet ist, welches hintere Dachelement in der Offenstellung (Ost) eine im Wesentlichen aufrechte Stellung im Aufnahmeraum einnimmt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein bewegliches Dach eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • In der FR 2 694 245 wird ein zusammenlegbares Dach für einen Personenkraftwagen behandelt, das drei Dachelemente – ein vorderes, ein mittleres und ein hinteres – aufweist und aus einer Schließstellung in eine Offenstellung verstellbar ist. In der Offenstellung des Dachs sind alle drei Dachelemente in einem Aufbewahrungsraum des Personenkraftwagens abgelegt. Beim Öffnen des Dachs wird zunächst das vordere Dachelement über das mittlere Dachelement bewegt. Danach werden das vordere Dachelement und das mittlere Dachelement gemeinsam über einen Hebel des mittleren Dachelements, der am Fahrzeug angelenkt ist, abgesenkt, wodurch diese Dachelemente eine etwa aufrechte Stellung im Aufbewahrungsort einnehmen. Schließlich wird das hintere Dachelement, das in einem rückwärtigen Bereich eine Lagerachse aufweist, abgesenkt.
  • Die GB 1,159,790 A zeigt ein umwandelbares Dach für einen Personenkraftwagen mit einem vorderen Dachelement, einem mittleren Dachelement und einem hinteren Dachelement. Das mittlere Dachelement und das hintere Dachelement sind mit seitlichen Dachschenkeln an einem Aufbau des Personenkraftwagens angelenkt, dergestalt, dass die beiden Dachelemente im abgesenkten Zustand eine etwa aufrechte Lage einnehmen.
  • Aus der US 3,575,464 A geht ein dreiteiliges zusammenlegbares Festdach für einen Aufbau eines Kraftfahrzeugs hervor, umfassend, und zwar in Fahrtrichtung gesehen, ein vorderes Dachelement, ein mittleres Dachelement und ein hinteres Dachelement. Das vordere Dachelement und das mittlere Dachelement weisen an einander zugekehrten Elementabschnitten ein Lenkersystem auf, über das das vordere Dachelement durch eine Überschlagbewegung auf das mittlere Dachelement verlagerbar ist. Dies erfolgt dann, wenn das Festdach aus einer Schließstellung in eine Offenstellung bewegt wird. In letzterer Stellung sind das vordere Dachelement und das mittlere Dachelement in einem relativ weit hinten liegenden Bereich des Aufbaus zusammengelegt, und sie werden von dem hinteren Dachelement abgedeckt.
  • Gemäß der DE 10 2005 021 117 A1 wird ein Kraftfahrzeug mit einem mehrere Dachteile aufweisenden beweglichen Dach behandelt. Eine Variante des Dachs – 7 bis 9 – sieht vor, dass zwei Dachteile im abgesenkten Zustand übereinanderliegend oberhalb eines Laderaums im Heck des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Das vordere Dachteil ist bei dieser Ausführung aber nicht zu angrenzenden Aufbauteilen ausgerichtet, und das hintere Dachteil verläuft ähnlich wie das vordere Dachteil, jedoch unterhalb des vorderen Dachteils.
  • Die DE 10 2005 009 717 A1 gibt ein Hardtop-Verdeck für ein Cabriolet-Kraftfahrzeug wieder. Das Hardtop-Verdeck besitzt ein vorderes Dachelement und ein hinteres Dachelement. Das hintere Dachelement weist seitliche C-Säulen auf, die ein mittleres Dachelement begrenzen. Beim Bewegen des Hardtop-Verdecks aus der Schließstellung in die Offenstellung wird das vordere Dachelement nach hinten verlagert und etwa vertikal abgesenkt. Die Außenseite des vorderen Dachelements ist in der Schließstellung und in der Offenstellung zur Fahrzeugaußenseite hin gerichtet. Sinngemäß trifft dies auch für das mittlere Dachelement zu, das allerdings in der Offenstellung vom vorderen Dachelement überdeckt wird. Anders ist dagegen der Bewegungsablauf der C-Säulen: Sie werden so verschwenkt, dass ihre Innenseiten nach oben und die Außenseiten nach unten – zur Fahrbahn hin gerichtet sind –.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein bewegliches aus einer Schließstellung in eine Offenstellung verstellbares Dach mit mehreren Dachelementen in der Weise auszubilden, dass es bei guter Funktion sich vor allem in seiner Offenstellung räumlich günstig in das Aufbaukonzept einfügt.
  • Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass durch die Ausbildung des Dachs bzw. des vorderen Dachelements und des hinteren Dachelements in der Offenstellung des zuletzt genannten Dachs vorbildliche Karosserie-Konzepte umsetzbar sind. Und zwar beispielsweise dergestalt, dass das vordere Dachelement eine Öffnung eines Aufnahmeraums im Aufbau als Aufbauaußenelement abdeckt und das hintere Dachelement räumlich günstig in diesem Aufnahmeraum untergebracht werden kann. Vorteilhaft ist auch, wenn das vordere Dachelement die Öffnung des Aufnahmeraums vollständig abdeckt, so dass ein zusätzlicher so genannter Verdeckkastendeckel mit aufwendiger Kinematik entfallen kann und bemerkenswerte ästhetische Effekte für eine definierte Karosserie-Architektur erzielbar sind. Die aufrechte Position des hinteren Dachelements in der Offenstellung des Dachs ermöglicht eine platzsparende Konstruktion für den Aufnahmeraum und einen daran anschließenden Kofferraum im Heck des Personenkraftwagens. Ein funktionsgerechter Bewegungsablauf der beiden Dachelemente aus der Schließstellung in die Offenstellung und vice versa wird dadurch erreicht, dass besagte Dachelemente mittels des übersichtlich gestalteten Hebelsystems zusammenwirken und das hintere Dachelement über ein Schwenklager am Aufbau drehbar angelenkt ist. Ein sicherer Betrieb zur Betätigung der Dachelemente ist dadurch gewährleistet, dass eine erste und eine zweite Antriebseinrichtung eingesetzt werden, die elektromotorischer oder hydraulischer Bauart oder eine Kombination aus beiden sein kann. Denkbar ist aber auch, die Dachelemente mittels einer einzigen Antriebseinrichtung zu betätigen. Hierzu ist am Hebelsystem zwischen den beiden Dachelementen ein leicht realisierbares Vorgelege vorgesehen, das mit einem Koppellenker in Verbindung steht, welcher konstruktiv einfacher Koppellenker mit seinem freien Ende beabstandet zur Schwenkachse am Aufbau angelenkt ist. Schließlich greift an dieser Schwenkachse besagte einzige Antriebseinrichtung an.
  • In der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt, die nachsehend näher erläutert werden.
  • Es zeigen
  • 1 eine Teilseitenansicht eines Personenkraftwagens mit einer ersten Ausführungsform eines beweglichen Dachs nach der Erfindung in einer Schließstellung,
  • 2 eine Ansicht entsprechend 1, jedoch mit einer ersten Zwischenstellung des Dachs,
  • 3 eine Ansicht entsprechend 1, jedoch mit einer zweiten Zwischenstellung des Dachs,
  • 4 eine Ansicht entsprechend 1, jedoch mit einer Offenstellung des Dachs,
  • 5 eine Einzelheit X der 2 in größerem Maßstab,
  • 6 eine Ansicht entsprechend 1, jedoch mit einer zweiten Ausführungsform des beweglichen Dachs,
  • 7 eine Ansicht entsprechend 6, jedoch mit einer Zwischenstellung des Dachs,
  • 8 eine Ansicht entsprechend 6, jedoch mit einer Offenstellung des Dachs
  • 9 eine Einzelheit Y der 6 in größerem Maßstab.
  • Ein Personenkraftwagen 1 weist einen Aufbau 2 auf, von dem lediglich ein Windschutzscheibenrahmen 3, ein Heckbereich 4, eine Querwandstruktur 5 und ein Dach 6 dargestellt sind. Der Windschutzscheibenrahmen 3 trägt eine Windschutzscheibe 7 und grenzt mit einem quer zur Fahrzeuglängsrichtung A-A verlaufenden oberen Rahmenträger 8 an das Dach 6 an. Die Querwandstruktur 5 besitzt ein oberes Trägerelement 9 und ein unteres Trägerelement 10 und trennt einen Fahrgastraum 11 von einem Aufnahmeraum 12. In Fahrzeuglängsrichtung A-A gesehen erstreckt sich mit Abstand zur Querwandstruktur 5 eine Trennwand 13, die den Aufnahmeraum 12 und einen Gepäckraum 14 unterteilt. Der Gepäckraum 14, der in den Heckbereich 4 integriert ist, wird an seiner Oberseite Os von einem Heckdeckel 15 verkleidet.
  • Das Dach 6 ist als bewegliches Festdach – Retractable Hardtop; RHT – ausgebildet und ist aus einer Schließstellung Schst – 1 – in eine Offenstellung Ost – 4 – verstellbar, dergestalt, dass besagtes Dach 6 in der Schließstellung Schst den Fahrgastraum 11 überspannt und in der Offenstellung Ost in dem Aufnahmeraum 12 abgelegt ist. Hierzu umfasst das Dach 6 – in Fahrtrichtung B gesehen – ein vorderes Dachelement 16 und ein hinteres Dachelement 17, die lageveränderlich zueinander gestaltet sind. In der Offenstellung Ost des Dachs 6 ist das mit einer Außenseite As wie in der Schließstellung Schst zur Fahrzeugaußenseite hin ausgerichtete – keine Überschlagbewegung – vordere Dachelement 16 in eine zur Fahrzeugoberseite Fo hin weisende Öffnung 18 eingepasst, die in Fahrzeuglängsrichtung A-A betrachtet von mit Abstand zueinander angeordneten Aufbauelementen 19 und 20 begrenzt wird.
  • Die zuletzt genannten Aufbauelemente 19 und 20 sind im Ausführungsbeispiel Bestandteil der Querwandstruktur 5 bzw. des Heckdeckels 15. Darüber hinaus ist in der Offenstellung Ost des Dachs 6 das hintere Dachelement 17 vollständig versenkt in dem Aufnahmeraum 12 untergebracht, und es wird gänzlich vom vorderen die Öffnung 18 allseitig schließenden Dachelement 16 überragt. Dabei ist das vordere Dachelement 16 an den Formverlauf Fv von Außenelementen 21 und 22 ausgerichtet, und zwar oberflächenbündig. Das Außenelement 22 ist in den Heckdeckel 15 integriert, und er grenzt mit einer Vorderseite 23 an eine Hinterseite 24 des vorderen Dachelements 16 an.
  • Das hintere Dachelement 17 nimmt in der Offenstellung Ost des Dachs 6 eine im Wesentlichen aufrechte Position im Aufnahmeraum 12 ein, und zwar in der Weise, dass zusätzliches Transportvolumen Platz findet. Bei dieser Anordnung liegt in der Schließstellung Schst ein rückwärtiger Bereich 25 des hinteren Dachelements 17 benachbart einer unteren wandartigen Begrenzung 26 des Aufnahmeraums 12.
  • Das vordere Dachelement 16 und das hintere Dachelement 17 wirken unter Vermittlung eines Lenkersystems 27 zusammen, wobei das hintere Dachelement 17 mittels eines Schwenklagers 28 am Aufbau 2, genauer an einer Konsole 29 der Querwandstruktur 5 drehbar angelenkt ist. Das Lenkersystem 27 ist benachbart einem hinteren Dachabschnitt 30 des vorderen Dachelements 16 und einem vorderen Dachabschnitt 31 des hinteren Dachelements 17 vorgesehen. Das Lenkersystem 27 umfasst eine Viergelenkeinrichtung 32 mit ersten und zweiten Drehachsen Da1 und Da2 am vorderen Dachelement 16 sowie dritten und vierten Drehachsen Da3 und Da4 am hinteren Dachelement 17. Hierbei ist zwischen der ersten Drehachse Da1 und der dritten Drehachse Da3 ein erster Lenker 33 und zwischen der zweiten Drehachse Da2 und Da4 ein zweiter Lenker 34 – 5 – wirksam.
  • Das Schwenklager 28 für das hintere Dachelement 14 ist benachbart der Querwandstruktur 5 und – in der Schließstellung Schst – des Dachs 6 gesehen – in der Nähe einer Unterseite 35 des besagten hinteren Dachelements 17 angebracht, welche Unterseite 35 unterhalb einer Gürtellinie 36 des Aufbaus 2 liegt. Für eine definierte Konstruktion des Dachs 6 können das Schwenklager 28, der rückwärtige Bereich 25 und die Dachabschnitte 30 und 31 so gewählt werden, dass in der Offenstellung Ost des Dachs 6 und in Fahrtrichtung B gesehen das Schwenklager 28 vor dem rückwärtigen Bereich 25 und die Dachabschnitte 30 und 31 hinter dem rückwärtigen Bereich liegen.
  • Zur Betätigung der Dachelemente 16 und 17 des Dachs 6 von der Schließstellung Schst in die Offenstellung Ost und vice versa dient eine erste Antriebseinrichtung 37 und eine zweite Antriebseinrichtung 38. Die erste Antriebseinrichtung 37 greift an der vierten Drehachse Da4 der Viergelenkeinrichtung 32 an; die zweite an dem Schwenklager 28. Die erste Antriebseinrichtung 37 und die zweite Antriebseinrichtung 38 können elektrischer und/oder hydraulischer Bauart sein, die bspw. von einer Armaturentafel im Fahrgastraum aus vom Fahrer des Personenkraftwagens 1 beeinflussbar sind.
  • 6 gibt einen Personenkraftwagen 39 wieder, der ein Dach 40 mit einem vorderen Dachelement 41 und einem hinteren Dachelement 42 besitzt, welche Dachelemente 41 und 42 an einander zugekehrten Dachabschnitten 43 und 44 über eine Viergelenkeinrichtung 45 in Wirkverbindung stehen. Die Viergelenkeinrichtung 45 weist am vorderen Dachelement 41 Drehachsen Da5 und Da6 und am hinteren Drehachsen Da7 und Da8 auf, wobei die Drehachsen Da5 und Da7 mit einem dritten Lenker 46 und die Drehachsen D6 und D8 mit einem vierten Lenker 47 gekoppelt sind. Darüber hinaus ist am hinteren Dachteil 42 ein mit Abstand zur Drehachse Da8 angeordnetes Drehlager 48 für ein gelenkig angeordnetes Vorgelege 49 – 9 – vorgesehen, das durch einen Kipphebel 50 mit gabelförmigen ersten und zweiten Hebelarmen 51 und 52 gebildet wird. Der erste Hebelarm 51 und der zweite Hebelarm 52 sind vom Drehlager 48 aus weggeführt und schließen einen spitzen Winkel α ein.
  • Ein erstes freies Ende 53 des ersten Hebelarms 51 ist mit einem ersten Ende 54 eines Koppellenkers 55 verbunden, dessen zweites Ende 56 an einer Konsole 57 eines Aufbaus 58 mittels eines Gelenks 59 gelagert ist. Das Gelenk 59 ist mit definierten Abständen AsI und AsII bezogen auf eine Horizontale H und eine Vertikale V zu einem Schwenklager 60 des hinteren Dachelements 42 an der Konsole 57 angeordnet. Ein zweites freies Ende 61 des zweiten Hebelarms 52 ist unter Vermittlung eines Antriebslenkers 62 mit der Drehachse Da6 des vorderen Dachelements 41 verbunden. Schließlich erfolgt die Betätigung des Dachs 40 mittels einer einzigen elektrischen und/oder hydraulischen Antriebeseinrichtung 63, die auf das Schwenklager 60 des hinteren Dachelements 42 einwirkt.

Claims (21)

  1. Bewegliches Dach eines Aufbaus eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, welches aus einer Schließstellung in eine Offenstellung und vice versa verstellbare Dach in Fahrtrichtung gesehen wenigstens ein vorderes Dachelement und ein hinteres Dachelement umfasst, die lageveränderlich zueinander ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Offenstellung (Ost) des Dachs (6) das vordere Dachelement (16) zwischen eine Öffnung (18) eines Aufnahmeraums (12) des Aufbaus (2) begrenzenden Aufbauelementen (19 und 20) verläuft und dass das hintere Dachelement (17) versenkt in dem Aufnahmeraum (12) angeordnet ist, welches hintere Dachelement in der Offenstellung (Ost) eine im Wesentlichen aufrechte Stellung im Aufnahmeraum einnimmt.
  2. Bewegliches Dach nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Offenstellung (Ost) des Dachs (6) das vordere Dachelement (16) das im Aufnahmeraum (12) abgelegte hintere Dachelement (17) im Wesentlichen vollständig überragt.
  3. Bewegliches Dach nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Offenstellung (Ost) des Dachs (6) das vordere Dachelement (16) in den Formverlauf (Fv) von an besagtes Dachelement (16) angrenzenden Außenelementen (21 und 22) des Aufbaus (2) eingepasst ist.
  4. Bewegliches Dach nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Offenstellung (Ost) des Dachs (6) das vordere Dachelement (16) zumindest abschnittsweise oberflächenbündig zu den Außenelementen (21 und 22) ausgerichtet ist.
  5. Bewegliches Dach nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrtrichtung (B) gesehen ein hinter dem vorderen Dachelement (16) verlaufendes Außenelement (22) des Aufbaus (2) als Heckdeckel (15) ausgebildet ist, das mit einer Vorderseite (23) an eine Hinterseite (24) des vorderen Dachelements (16) angrenzt.
  6. Bewegliches Dach nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (12) für das Dach (6) eine zur Fahrzeugoberseite (Fo) hin weisende Öffnung (18) aufweist, die vom vorderen Dachelement (16) im Wesentlichen vollständig abgedeckt wird.
  7. Bewegliches Dach nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Schließstellung (Schst) des Dachs (6) rückwärtiger Bereich (25) des hinteren Dachelements (17) in der Offenstellung (Ost) des besagten Dachs (6) benachbart einer unteren Begrenzung (26) des Aufnahmeraums (12) liegt.
  8. Bewegliches Dach nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Dachelement (16) und das hintere Dachelement (17) unter Zwischenschaltung eines Lenkersystems (27) zusammenwirken und dass das hintere Dachelement (17) mittels eines Schwenklagers (28) am Aufbau (2) drehbar angelenkt ist.
  9. Bewegliches Dach nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkersystem (27) benachbart einem hinteren Dachabschnitt (30) des vorderen Dachelements (16) und einem vorderen Dachabschnitt (31) des hinteren Dachelements (17) angeordnet ist.
  10. Bewegliches Dach nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkersystem (27) eine Viergelenkeinrichtung (32) mit ersten und zweiten Drehachsen (Da1 und Da2) am vorderen Dachelement (16) und dritten und vierten Drehachsen (Da3 und Da4) am hinteren Dachelement (17) umfasst.
  11. Bewegliches Dach nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Drehachse (Da1) und der dritten Drehachse (Da3) ein erster Lenker (33) und der zweiten Drehachse (Da2) und der vierten Drehachse (Da4) ein zweiter Lenker (34) wirksam ist.
  12. Bewegliches Dach nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schließstellung (Schst) des Dachs (6) gesehen das Schwenklager (28) für das hintere Dachelement (17) benachbart einer Unterseite (35) des besagten hinteren Dachelements (17) angeordnet ist.
  13. Bewegliches Dach nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenklager (28) unterhalb einer Gürtellinie (36) des Aufbaus (2) angeordnet ist.
  14. Bewegliches Dach nach den Ansprüchen 8 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung der Dachelemente (16 und 17) eine erste Antriebseinrichtung (37) an der Viergelenkeinrichtung (32) und eine zweite Antriebseinrichtung (38) am Schwenklager (28) vorgesehen sind.
  15. Bewegliches Dach nach den Ansprüchen 10 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinrichtung (37) an der dritten Drehachse (Da3) des hinteren Dachelements (17) angreift.
  16. Bewegliches Dach nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Antriebseinrichtungen (37; 38) elektrischer und/oder hydraulischer Bauart ist.
  17. Bewegliches Dachelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass am hinteren Dachelement (42) an einem Drehlager (48) ein Vorgelege (49) mit einem zweiarmigen einen ersten Hebelarm (51) und einen zweiten Hebelarm (52) aufweisenden Kipphebel (50) gelenkig angeordnet ist.
  18. Bewegliches Dach nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes freies Ende (53) des ersten Hebelarms (51) mit einem ersten Ende (54) eines Koppellenkers (55) verbunden ist, dessen zweites Ende (56) am Aufbau (58) mittels eines Gelenks (59) gelagert ist.
  19. Bewegliches Dach nach den Ansprüchen 14 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (59) des zweiten Endes (56) des Koppellenkers (55) mit definierten Abständen (AsI und AsII) zum Schwenklager (60) angebracht ist.
  20. Bewegliches Dach nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites freies Ende (61) des zweiten Hebelarms (61) unter Vermittlung eines Antriebslenkers (62) mit einer sechsten Drehachse (Da6) gekoppelt ist.
  21. Bewegliches Dach nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung der Dachelemente (41 und 42) des Dachs (40) eine Antriebseinrichtung (63) dient, die am Schwenklager (60) angreift.
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