DE19517854A1 - Passenger vehicle with multipart body - Google Patents

Abstract

The vehicle has one part of the body which swivels up from the lower part about a horizontal axis (2) set at the front of the vehicle across the travel direction. This swivel body part is at least the upper body part (1) which controls the flow surface and vehicle height and can include the windscreen (5). This upper part can be moved through at least one setting mechanism into various positions by changing the space (R) available for the occupants. The upper part can comprise the entire upper body including side windows. The setting mechanism can be mounted on the vehicle boot in various positions and can comprise most types of spindle drives.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere einen motorisch angetriebenen PKW mit einer mehrteiligen Karosserie nach dem Ober­ begriff des Anspruches 1.The invention relates to a vehicle, in particular a motor vehicle powered car with a multi-part body after the upper Concept of claim 1.

Derartige Fahrzeuge besitzen grundsätzlich ein Chassis, auf dem eine Karosserie befestigt ist. Um hierbei den Fahrzeuginsassen ein leichtes Einsteigen zu ermöglichen, wurde hier schon vereinzelt vorgeschlagen, Teile der Karosserie nach oben verschwenkbar auszu­ gestalten.Such vehicles basically have a chassis on which one Body is attached. To do this the vehicle occupant To enable easy boarding has already been isolated here proposed to swing out parts of the body upwards shape.

Zum Beispiel wurden in den 50er-Jahren Kabinenroller angeboten, bei denen das Fahrzeugdach um eine in Fahrtrichtung angeordnete Achse seitlich ausklappbar war, um ein Besteigen zu ermöglichen. Darüber hinaus sind auch im Sportwagenbereich Modelle bekannt, die über Flügeltüren verfügen. Bei keiner dieser Ausführungsformen ist jedoch eine Anpaßbarkeit der verschwenkbaren Teile an den Platzbedarf im Innenraum vorgenommen worden.For example, cabin scooters were offered in the 50s at which the vehicle roof around an axis arranged in the direction of travel was foldable to the side to allow climbing. About that In addition, models are also known in the sports car sector, which exceed Double doors. However, none of these embodiments an adaptability of the pivotable parts to the space required in Interior has been made.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, durch Verstellung des Fahrzeugoberteils gemäß den jeweiligen Anforderungen im Fahrzeuginnern des Fahrzeugs den Luft­ widerstand zu optimieren.Based on this prior art, the invention lies Task based on, by adjusting the upper part of the vehicle according to the respective requirements inside the vehicle's air optimize resistance.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.

Hierzu besitzt das Fahrzeug einen Stellmechanismus zur Überführung des Oberteils der Karosserie in verschiedene Positionen, der am Fahrzeugvorderteil um eine Achse verschwenkbar ist. Der Luftwider­ stand berechnet sich bekanntlich zuFor this purpose, the vehicle has an adjusting mechanism for transfer the upper part of the body in different positions, the most Vehicle front part is pivotable about an axis. The Luftwider is known to be calculated

W_L = c_w × A × ϕ × v²/2W _L = c _w × A × ϕ × v² / 2

mit:
W_L Luftwiderstand c_w Luftwiderstandsbeiwert
A Gesamtquerschnitt
ϕ Luftdichte
v Geschwindigkeit.With:
W _L Drag c _w Drag coefficient
A total cross section
ϕ airtight
v speed.

Außer dem heutzutage im Windkanal optimierten c_w-Wert geht in diese Formel auch die Anströmfläche ein. Nun ist aber bekannt, daß die meisten Fahrzeuge lediglich vom Fahrer selbst bewegt werden. Im übrigen benötigt eine f5%-Frau schon allein aufgrund ihrer Statur weniger Raum als ein m95%-Mann. Insofern kann ohne Beeinträchtigung des Komforts das Oberteil der Karosserie an die jeweilige Statur der Fahrzeuginsassen und an die Anzahl der Fahrzeuginsassen angepaßt werden. Allein die Differenz zwischen f5%-Frauposition und m95%- Mannposition beträgt etwa 14% des Gesamtquerschnittes A. Bereits bei einem Kleinwagen mit einer Länge von 2 m bis 3 m ergibt sich zudem als Unterschied zwischen der Besetzung mit einer f5%-Frau gegenüber einer Besetzung des Fahrzeuges mit 4 Personen eine Differenz von etwa 30% der Querschnittsfläche A. Bedenkt man ferner, daß der Luftwiderstand W_L bei 100 km/h etwa 80% des Gesamtwider­ standes WG ausmacht, so läßt sich auf diese Weise eine Kraftstoff­ reduzierung erzielen, die insbesondere den Gepflogenheiten der Industriegesellschaften entgegenkommt, wonach die meisten Fahrzeuge eben nur mit einer Person besetzt sind.In addition to the c _w value optimized in the wind tunnel today, the inflow area is also included in this formula. However, it is now known that most vehicles are only moved by the driver himself. For the rest, an f5% woman requires less space than an m95% man simply because of her stature. In this respect, the upper part of the body can be adapted to the respective stature of the vehicle occupants and to the number of vehicle occupants without impairing comfort. The difference between the f5% female position and the m95% - male position alone is about 14% of the total cross-section A. Even with a small car with a length of 2 m to 3 m, there is also a difference between occupying one f5% woman and one Occupation of the vehicle with 4 people a difference of about 30% of the cross-sectional area A. If you also consider that the air resistance W _L at 100 km / h makes up about 80% of the total resistance WG, you can achieve a fuel reduction in this way, which particularly complies with the customs of industrial companies, according to which most vehicles are only staffed by one person.

Bei einer Ausgestaltung nach den Ansprüchen 2 bis 3 wird nun nur noch der untere Teil der Seitenscheiben versenkt. Dies ist zwar einerseits durch die Verschwenkbarkeit des Oberteils der Karosserie bedingt, hat aber andererseits auch den Vorteil, daß die bei geöff­ neten Seitenscheiben auftretenden Verwirbelungen durch die Anordnung der Seitenscheiben erheblich reduziert werden.In an embodiment according to claims 2 to 3 is now only still the lower part of the side windows sunk. This is true on the one hand due to the pivotability of the upper part of the body conditionally, but on the other hand also has the advantage that the open at Any side turbulence caused by the arrangement the side windows can be significantly reduced.

Nach einer Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 ist dennoch die Überroll­ sicherheit gewährleistet, da der Stellmechanismus so fixierbar ist, daß er auch diesen Ansprüchen genügt. Dies kann durch eine ent­ sprechende Auswahl der Verstellmechanismen gewährleistet werden, auf was später noch einzugehen ist. According to an embodiment according to claim 4, the rollover is nevertheless safety guaranteed, since the adjusting mechanism can be fixed in such a way that he also meets these requirements. This can be done by an ent speaking selection of the adjustment mechanisms are guaranteed what will be discussed later.  

Die Verstellbarkeit hat nun den Nachteil, daß sich je nach Verstellung ein unterschiedlicher Spalt zwischen Oberteil und Karosserieunterteil einstellt. Dieser kann jedoch durch elastische Mittel oder auch durch Gleitbleche zuverlässig verschlossen werden, so daß hierdurch keine zusätzlichen Strömungswiderstände geschaffen werden.The adjustability now has the disadvantage that depending on Adjusting a different gap between the upper part and Body lower part adjusts. However, this can be done by elastic Can be reliably closed by means or with sliding plates, so that this creates no additional flow resistances will.

Das somit ohnehin bereits verstellbare Oberteil kann zum Besteigen und Öffnen des Fahrzeugs nach vorne ausgeschwenkt werden.The already adjustable upper part can be climbed and opening the vehicle can be swung forward.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention is based on an embodiment explained in more detail. Show it:

Fig. 1 Das mit einer durchschnittlichen Person besetzte Fahrzeug in Seitenansicht, Fig. 1 Occupied having an average person vehicle in side view,

Fig. 2 das Fahrzeug gemäß Fig. 1 bei Besetzung mit zwei hintereinander sitzenden Fahrzeuginsassen, Fig. 2 shows the vehicle of FIG. 1 in cast with two series-seated vehicle occupant,

Fig. 3 das Fahrzeug bei Besetzung mit einer kleinen Person, Fig. 3, the vehicle according to the occupancy with a small person,

Fig. 4 das Fahrzeug mit aufgeklapptem Karosserieoberteil. Fig. 4 shows the vehicle with the upper body part unfolded.

Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein motorisch angetriebener Personen­ kraftwagen, wobei der Antrieb durchaus auch über einen Elektroan­ trieb erfolgen kann. Der Einsatz bei anderen Fahrzeugen ist denkbar. Das Fahrzeug besitzt ein Chassis und eine darauf angeordnete mehr­ teilige Karosserie. Die Karosserie nimmt zumindest die Fahrzeug­ insassen P1, P2, P3, P4 auf. Von der Karosserie sind Karosserieteile um wenigstens eine im wesentlichen horizontale Achse 2 gegenüber dem Karosserieunterteil 3 nach oben verschwenkbar. Die horizontale Achse 2 ist dabei am Vorderteil 4 des Fahrzeugs quer zur Fahrtrichtung angeordnet. Das verschwenkbare Karosserieteil kann über einen Stellmechanismus in verschiedene Positionen überführt werden. Diese Überführung führt, wie ein Vergleich der Fig. 1 bis 3 ergibt, dazu, daß die Fahrzeughöhe h1, h2, h3 je nach den Bedürfnissen im den Fahrzeuginsassen zur Verfügung stehenden Raum R sich verändert. Diese Fahrzeughöhe h1, h2, h3 hat jedoch unmittelbar Einfluß auf den Gesamtquerschnitt A und damit auf die Anströmfläche. The vehicle is preferably a motor-driven passenger car, the drive can also be done via an electric drive. Use with other vehicles is conceivable. The vehicle has a chassis and a multi-part body arranged on it. The body at least picks up the vehicle occupants P1, P2, P3, P4. From the body, body parts can be pivoted upwards about at least one substantially horizontal axis 2 relative to the lower body part 3 . The horizontal axis 2 is arranged on the front part 4 of the vehicle transversely to the direction of travel. The pivotable body part can be transferred to different positions using an adjusting mechanism. This transfer leads, as a comparison of FIGS. 1 to 3 shows, that the vehicle height h1, h2, h3 changes depending on the needs in the space R available to the vehicle occupants. However, this vehicle height h1, h2, h3 has a direct influence on the overall cross section A and thus on the inflow surface.

Dennoch ist in allen Situationen ein komfortables Sitzen gewähr­ leistet. Fig. 1 zeigt einen Fahrzeuginsassen P2 durchschnittlicher Statur und deutlich ist der Luftraum über dem Kopf des Fahrzeug­ insassen zu sehen. In dieser Position muß der Stellmechanismus 6 lediglich um ein geringes Maß betätigt werden, so daß sich die Höhe h2 ergibt. In Fig. 2 befinden sich zwei Fahrzeuginsassen P3, P4 im Fahrzeug, die zudem hintereinander sitzen. Deutlich ist zu erkennen, daß gemäß dem Pfeil 17 der Stellmechanismus so betätigt wurde, daß auch hier beide Fahrzeuginsassen über eine ausreichende Kopffreiheit verfügen. Gestrichelt ist dabei die Minimalposition des Karosserie­ oberteils eingezeichnet, die zugleich den Unterschied in Fahrzeug­ höhe und damit Gesamtquerschnitt verdeutlicht. In Fig. 3 nun befindet sich das Oberteil 1 in seiner tiefsten Position. Dies ist dadurch bedingt, daß die Fahrzeuginsassin hier eine sogenannte 5%- Frau ist, die also bei einer Durchschnittsverteilung eine derartige Statur besitzt, wie sie von 5% der Frauen eingenommen wird. Mit anderen Worten sind 95% der Frauen größer als diese Frau. In dieser tiefsten Position ergibt sich dann die Fahrzeughöhe h1.Nevertheless, comfortable sitting is guaranteed in all situations. Fig. 1 shows a vehicle occupant P2 Average body and clear of the air space above the head of the vehicle occupant to be seen. In this position, the adjusting mechanism 6 only has to be actuated by a small amount, so that the height h2 results. In Fig. 2 there are two vehicle occupant P3, P4 in the vehicle, which in addition to sit one behind the other. It can be clearly seen that, according to arrow 17, the adjusting mechanism was actuated in such a way that both vehicle occupants also have sufficient headroom here. The minimum position of the upper part of the body is shown in dashed lines, which at the same time illustrates the difference in vehicle height and thus overall cross-section. In Fig. 3 the upper part 1 is now in its lowest position. This is due to the fact that the vehicle occupant here is a so-called 5% woman who, with an average distribution, has the stature that is assumed by 5% of women. In other words, 95% of women are taller than this woman. The vehicle height h1 then results in this lowest position.

Den Figuren läßt sich entnehmen, daß das Oberteil 1 der Karosserie zumindest den gesamten Oberteil einer Fahrzeugkabine einschließlich Windschutzscheibe 5 und Seitenscheiben 7 umfaßt. Die Seitenscheiben bestehen aus einem festen Teil 7a und einem beweglichen Teil 7. Das Oberteil 1 besitzt insofern einen die Seitenscheiben 7 nach unten abschließenden Rahmen 9, in den die unteren Teile der Seitenscheibe 7 zumindest teilweise versenkbar sind.The figures show that the upper part 1 of the body comprises at least the entire upper part of a vehicle cabin, including the windshield 5 and side windows 7 . The side windows consist of a fixed part 7 a and a movable part 7 . The upper part 1 thus has a frame 9 which closes the side windows 7 downwards and into which the lower parts of the side window 7 can be at least partially lowered.

Der in den Fig. 1 und 2 erkennbare Stellmechanismus 6 ist hier am Fahrzeugheck 8 angeordnet, jedoch kann er auch an einer beliebigen anderen Stelle angeordnet werden, sofern nur die Verschwenkbarkeit und Verstellbarkeit um die Achse 2 gewährleistet ist. Das Oberteil 1 ist in den verschiedenen Positionen so fixierbar, daß die Fixierung auch bei einem Überschlag oder einem Überrollen des Fahrzeuges gewährleistet ist. Über den Verstellmechanismus, vorzugsweise zwei am Fahrzeugheck 8 auf beiden Seiten angeordnet, läßt sich das gesamte Oberteil 1 nach oben oder unten heben oder senken. Um ein Besteigen und Öffnen des Fahrzeuges zu realisieren, kann das Ober­ teil 1 in seiner Gesamtheit um die Achse 2 gemäß dem Pfeil 12 in Fig. 4 nach oben ausgeschwenkt werden. Im Ausführungsbeispiel ist Lenksäule 14 und Lenkrad 13 sowie das Armaturenbrett zwar mit dem Karosserieunterteil 3 verbunden, jedoch können diese Teile bedarfs­ weise auch mit nach oben verschwenkt werden, um z. B. den Einstieg weiter zu erleichtern.The adjusting mechanism 6 which can be seen in FIGS . 1 and 2 is arranged here on the rear of the vehicle 8 , but it can also be arranged at any other point, provided only the pivotability and adjustability about the axis 2 is ensured. The upper part 1 can be fixed in the different positions in such a way that the fixation is ensured even when the vehicle rolls over or rolls over. The entire upper part 1 can be raised or lowered by means of the adjustment mechanism, preferably two arranged on the rear of the vehicle 8 on both sides. In order to mount and open the vehicle, the upper part 1 in its entirety can be pivoted upwards about the axis 2 according to the arrow 12 in FIG. 4. In the exemplary embodiment, steering column 14 and steering wheel 13 and the dashboard are connected to the lower body part 3 , but these parts can also be pivoted upward, if necessary, in order, for. B. to further facilitate entry.

Als Stellmechanismus kommen verschiedene im Stand der Technik bekannte Stellmechanismen in Betracht. Möglich sind z. B. Spindel­ antriebe wie z. B. Kugelrollspindelantriebe oder Gewinderollspindel­ antriebe, die vorzugsweise elektrisch angetrieben sind, hydropneu­ matische Antriebe, aber ebenso Zahnstangenverstellungen, Kugel­ umlaufverstellungen oder Servomotor-angetriebene oder hydraulische Antriebe.Various adjustment mechanisms are used in the prior art known adjustment mechanisms into consideration. For example, B. spindle drives such as B. ball screw drives or thread rolling spindle drives, which are preferably electrically driven, hydropneu Matic drives, but also rack and pinion adjustments, ball rotary adjustment or servo motor driven or hydraulic Drives.

Ein Vergleich der Fig. 1 und 2 macht deutlich, daß bei der Betätigung des Stellmechanismus 6 zwischen Oberteil 1 und Karosserieunterteil 3 ein Spalt auftritt, der sich ausgehend von der Achse 2 in Richtung auf das Fahrzeugheck 8 aufweitet. Diesel Spalt sollte verständlicherweise verschlossen werden. Dies kann z. B. durch elastische Mittel 10, im Ausführungsbeispiel durch einen Faltenbalg erfolgen. Alternativ ist es jedoch auch möglich, beweglich angeordnete oder mit Ober- und Unterteil fest verbundene Bleche vorzusehen, die parallel zueinander angeordnet sind und bei Auf­ weitung des Spaltes teilweise je nach Höhe des Spaltes 16 frei­ gesetzt werden.A comparison of FIGS. 1 and 2 makes it clear that when the actuating mechanism 6 is actuated, a gap occurs between the upper part 1 and the lower body part 3, which gap widens starting from the axis 2 in the direction of the vehicle rear 8 . Understandably, the diesel gap should be closed. This can e.g. B. by elastic means 10 , in the embodiment by a bellows. Alternatively, however, it is also possible to provide movably arranged sheets or sheets which are firmly connected to the upper and lower parts, which are arranged parallel to one another and are partially released when the gap is widened, depending on the height of the gap 16 .

Das Karosserieunterteil 3 endet etwa in Höhe der Oberkante der Fahrzeugräder 11. In diesem Karosserieunterteil kann dann der Fahr­ zeugsitz 15 befestigt werden.The lower body part 3 ends approximately at the level of the upper edge of the vehicle wheels 11 . In this lower body part, the driving seat 15 can then be attached.

Die Verschwenkbarkeit des Oberteils eröffnet zudem die Möglichkeit, auch das Kofferraumvolumen bedarfsweise zu verändern. Einerseits kann somit bei größerem Gepäckaufkommen der Kofferraum gezielt vergrößert werden und nur dann tritt das Fahrzeug mit einem größeren Gesamtquerschnitt in den Wind. Nebenbei wird automatisch dann, wenn mehr Fahrzeuginsassen im Fahrzeug sind, zugleich auch das Koffer­ raumvolumen vergrößert.The swiveling of the upper part also opens up the possibility of also change the trunk volume if necessary. On the one hand can therefore target the trunk with larger baggage be enlarged and only then does the vehicle kick in with a larger one Overall cross section in the wind. Incidentally, when there are more vehicle occupants in the vehicle, as is the suitcase room volume increased.

Claims (7)

1. Fahrzeug, insbesondere motorisch angetriebener Personenkraftwagen mit einer mehrteiligen Karosserie, die die Fahrzeuginsassen zumindest teilweise in einem Raum (R) aufnimmt und von der Karosserieteile um wenigstens eine im wesentlichen horizontale Achse (2) gegenüber einem Karosserieunterteil nach oben verschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Achse (2) am Vorder­ teil des Fahrzeugs quer zur Fahrtrichtung angeordnet ist und daß das verschwenkbare Karosserieteil zumindest das die Anströmfläche und die Fahrzeughöhe (h1, h2, h3) beeinflussende Oberteil (1) der Karosserie ist, das vorzugsweise die Windschutzscheibe (5) umfaßt und daß über wenigstens einen Stellmechanismus in verschiedene Positionen unter Veränderung des den Fahrzeuginsassen zur Ver­ fügung stehenden Raums (R) überführbar ist.1. Vehicle, in particular motor-driven passenger car with a multi-part body, which at least partially accommodates the vehicle occupants in a space (R) and can be pivoted upwards by at least one substantially horizontal axis ( 2 ) relative to a lower body part of the body parts, characterized in that that the horizontal axis ( 2 ) on the front part of the vehicle is arranged transversely to the direction of travel and that the pivotable body part is at least the upper part ( 1 ) of the body that influences the inflow surface and the vehicle height (h1, h2, h3), which is preferably the windshield ( 5 ) and that at least one adjusting mechanism can be transferred to different positions by changing the space available to the vehicle occupants (R). 2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ober­ teil (1) der Karosserie den gesamten Oberteil einer Fahrzeug­ kabine einschließlich Seitenscheiben (7) umfaßt.2. Vehicle according to claim 1, characterized in that the upper part ( 1 ) of the body comprises the entire upper part of a vehicle cabin including side windows ( 7 ). 3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ober­ teil (1) einen die Seitenscheiben (7) nach unten abschließenden Rahmen (9) umfaßt, in den die unteren Teile der Seitenscheibe zumindest teilweise versenkbar sind.3. A vehicle according to claim 2, characterized in that the upper part ( 1 ) comprises a frame ( 9 ) closing the side windows ( 7 ) downward, in which the lower parts of the side window are at least partially retractable. 4. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmechanismus (6) am Fahrzeugheck (8) angeordnet ist und in den verschiedene Positionen so fixierbar ist, daß die Fixierung auch bei einem Überschlag oder bei einem Überrollen gewährleistet ist.4. Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting mechanism ( 6 ) is arranged on the rear of the vehicle ( 8 ) and can be fixed in the different positions so that the fixing is ensured even in the event of a rollover or in the event of a rollover. 5. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Betätigung des Stellmechanismus (6) zwischen Oberteil (1) und Karosserieunterteil (3) auftreten­ de, sich in Richtung auf das Fahrzeugheck (8) aufweitende Spalt (16) durch elastische Mittel (10), vorzugsweise einen Faltenbalg abdeckbar ist. 5. Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that when the actuating mechanism ( 6 ) occurs between the upper part ( 1 ) and the lower body part ( 3 ) de, widening in the direction of the vehicle rear ( 8 ) gap ( 16 ) through elastic means ( 10 ), preferably a bellows can be covered. 6. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberteil (1) zum Öffnen und Besteigen des Fahrzeugs um die Achse (2) ausschwenkbar ist.6. Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the upper part ( 1 ) for opening and climbing the vehicle about the axis ( 2 ) is pivotable. 7. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Karosserieunterteil (3) etwa in Höhe der Oberkante der Fahrzeugräder (11) endet.7. Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the lower body part ( 3 ) ends approximately at the level of the upper edge of the vehicle wheels ( 11 ).