DE60015446T2

DE60015446T2 - Konstruktion eines öffnungsfähigen Kraftfahrzeugdaches

Info

Publication number: DE60015446T2
Application number: DE60015446T
Authority: DE
Inventors: Christaan Peter Manders
Original assignee: Inalfa Roof Systems Group BV
Current assignee: Inalfa Roof Systems Group BV
Priority date: 1999-07-20
Filing date: 2000-06-28
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: EP1500540A1; DE60015446D1; EP1500540B1; NL1012646C2; US6325453B1; JP2001047867A; EP1070614B1; DE60044214D1; EP1070614A1; JP4722262B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Offen-Dach-Konstruktion für ein Fahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
Offen-Dach-Konstruktionen dieser Art sind in unterschiedlichen Varianten davon bekannt, beispielsweise aus DE 195 14 585 A .
Das Ziel der Erfindung ist es, eine Offen-Dach-Konstruktion bereitzustellen, welche eine verbesserte Konstruktion des Führungskopfs verkörpert.
Um dieses Ziel zu erreichen, weist die Erfindung die wie in Anspruch 1 definierten, kennzeichnenden Merkmale auf. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung bilden den Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung stellt einen Führungskopf für die Führungsbahnen bereit, welcher bemerkenswert hinsichtlich einer gleichmäßigen Bewegung des Führungskopfs entlang der Verbindungsrippe ist. Der Eingriff zwischen Führungskopf und Verbindungsrippe ermöglicht geringere Ausrichtungsfehler, ohne dass dies zu einer Summierung von Scherkräften führt. Die Produktionstoleranzen können erhöht werden, ohne dass dies zu unerwünschtem Spiel führt oder das Funktionieren des Mechanismus auf irgendeine andere Weise gefährdet. Im Fall einer ungenauen Ausrichtung der Verbindungsrippe in Längsrichtung des Schließelements, wird ein Negativ-Spiel ausgebildet, welches infolge der Verwendung von Kunststoffmaterial schnell zu der erforderlichen Laufanpassung führt. Die Scherkräfte sind genauer bestimmt, und die Verschleißeigenschaften sind verbessert. Die Einlaufzeiten werden reduziert.
Die Erfindung wird nun detaillierter mit Bezug auf die Zeichnungen erklärt, welche schematisch eine exemplarische Ausführungsform der Erfindung zeigt.
1 ist eine Längsschnittansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Offen-Dach-Konstruktion, wobei das Schließelement in einer Offen-Entlüftungs-Position gezeigt ist.
2 ist eine perspektivische, im Maßstab vergrößerte Ansicht eines Betätigungsmechanismus an einer Seite der Offen-Dach-Konstruktion von 1, wobei das Schließelement in der Schließposition gezeigt ist.
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Betätigungsmechanismus von 2.
4 ist eine im Maßstab vergrößerte Ansicht, teilweise im Querschnitt, der Offen-Dach-Konstruktion von 1 entlang einer Linie IV-IV in 2.
5 ist eine der 4 entsprechende Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform des Betätigungsmechanismus der erfindungsgemäßen Offen-Dach-Konstruktion.
Die wie in den Zeichnungen gezeigte Offen-Dach-Konstruktion bildet den Gegenstand von zusätzlichen, mitanhängigen Patentanmeldungen des gleichen Datums, deren Inhalte durch Bezugnahme darauf hierin aufgenommen sind.
Die Zeichnungen zeigen ein Festdach 1 eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eines Personenkraftwagens, welches mit einer Dachöffnung 2 zum Aufnehmen einer Offen-Dach-Konstruktion versehen ist. Die Offen-Dach-Konstruktion weist ein Schließelement 3 zum wahlweisen Schließen oder zumindest teilweisen Freigeben der Dachöffnung 2 auf. Bei dieser Ausführungsform ist das Schließelement 3 ein starres Paneel, insbesondere ein transparentes Paneel aus Glas oder aus Kunststoffmaterial, jedoch sind auch andere Schließelemente denkbar, wie beispielsweise Lamellen oder eine flexible Abdeckung. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Schiebe-Kipp-Dach verwendet, wobei das Paneel 3 von der Schließposition in der Dachöffnung 2 aus (4, 5) einerseits in eine Entlüftungsposition (1), in der es nach oben und nach hinten geneigt ist, und andererseits nach unten (5) und nachfolgend nach hinten in eine Position unter das Festdach 1 bewegt werden kann. Es sind jedoch auch andere Ausführungsformen möglich, wie beispielsweise ein Spoilerdach oder ein Kippdach oder dergleichen.
Um die Bewegungen des Paneels 3 zu ermöglichen, ist das Paneel 3 an beiden sich in Längsrichtung der Offen-Dach-Konstruktion erstreckenden Rändern mit einem Betätigungsmechanismus 4 versehen, welche Betätigungsmechanismen bei dieser Ausführungsform jeweils einen Verbindungsschlitten 5 aufweisen, welcher verschiebbar in einer Führungsbahn einer Führungsschiene 6 aufgenommen ist. Die Führungsschiene 6 ist an ein stationäres Teil (nicht gezeigt) montiert, beispielsweise einen Rahmen, welcher am Festdach 1 des Fahrzeugs angebracht ist, oder bildet einen Teil des stationären Teils. Die Führungsschienen 6 erstrecken sich entlang den sich längs erstreckenden Rändern der Dachöffnung 2 und möglicherweise rückwärts davon.
Ein Teil des Betätigungsmechanismus 4 ist von einem Verbindungsteil 7 gebildet, welches an der Unterseite des Paneels 3 nahe dem jeweiligen Längsrand und das an einem Versteifungsrahmen 8 davon angebracht ist. An seinem vorderen Ende ist das Verbindungsteil 7 mit einem Gleitschuh 9 versehen, welcher verschiebbar in zugeordneten Nuten in der Führungsschiene 6 aufgenommen ist und welcher auch als das vordere Gelenk für das Paneel 3 dient. Der Verbindungsschlitten 5 weist zwei Paare von Gleitschuhen 10 auf, welche seitlich vorstehen und welche den Verbindungsschlitten 5 bei seiner Bewegung in Vertikalrichtung in der Führungsschiene 6 führen.
Sowohl der Verbindungsschlitten 5 als auch die Verbindungsplatte 7 weisen Führungsbahnen in Form von seitlich vorstehenden Rippen 11, 12 auf, wobei die Rippen 11 am unteren Rand der Verbindungsplatte 7 ausgebildet sind und sich voneinander weg erstrecken, wohingegen die Rippen 12 an der Oberseite von vertikalen Wänden 13, 14 des Verbindungsschlittens ausgebildet sind und sich aufeinander zu erstrecken. Der Verbindungsschlitten 5 und die Verbindungsplatte 7 sind von ausgestanzten und mit Flanschen versehenen Metallplatten gebildet. Die Verbindungsrippen 11, 12 sind daran ausgebildet durch Einkapseln in Kunststoff der am Rand der Metallplatten der Verbindungsplatte 7 und des Verbindungsschlittens 5 ausgebildeten Flansche mittels eines Spritzgießverfahrens. Ein Führungskopf 15 steht mit allen Rippen 11 und 12 in Eingriff, und zu diesem Zweck ist dieser zwischen den vertikalen Wänden 13, 14 des Verbindungsschlittens 5 in Eingriff und umgreift die Verbindungsplatte 7. Der Zwischenraum zwischen den Rippen 12 des Verbindungsschlittens 5 ist größer als der Abstand zwischen den Außenflächen der beiden Rippen 11 der Verbindungsplatte 7, so dass die Verbindungsplatte 7 in einer untersten Position des Paneels 3 zumindest teilweise zwischen den Wänden 13, 14 des Verbindungsschlittens 5 aufgenommen sein kann.
Der Führungskopf 15 ist am freien Ende eines Arms 16 ausgebildet, welcher mittels eines Zapfens 17 schwenkbar mit einem Antriebsschlitten 18 (1) verbunden ist, welcher über ein drucksteifes Antriebsseil oder dergleichen mit einer Antriebseinheit, wie beispielsweise einem Elektromotor, einer Handkurbel oder dergleichen, antriebsverbunden ist. Durch Bewegen des Führungskopfs 15, welcher wie ein Keil zwischen dem Verbindungsschlitten 5 und der Verbindungsplatte 7 wirkt, wird in Bezug auf die Führungsbahnen 11, 12 die Verbindungsplatte 7 und daher das Paneel 3 um den Schwenkpunkt 9 herum geschwenkt. Während dieses Schwenkens ist der Verbindungsschlitten 5 stationär. In der unteren Schwenkposition des Paneels 3 wird der Antriebsschlitten in Bezug auf den Verbindungsschlitten 5 in Position verriegelt, wonach sich der gesamte Betätigungsmechanismus 4 und das Paneel 3 bei einer zusätzlichen Rückwärtsbewegung des Antriebsschlittens als eine Einheit nach hinten bewegen.
Die Konstruktion des Führungskopfs, welcher bevorzugt aus Aluminium hergestellt ist, ist in den 3 und 4 deutlich gezeigt. Der Führungskopf 15 weist einen unteren Abschnitt auf, welcher sich zwischen den vertikalen Wänden 13 und 14 des Verbindungsschlittens 5 erstreckt und welcher von der Innenseite her mit den Rippen 12 des Verbindungsschlittens 5 in Eingriff steht. Zu diesem Zweck weist der Führungskopf 15 ein Paar von gegenüberliegenden, voneinander abgewandten Nuten 19 auf, in welchen die Rippen 12 verschiebbar aufgenommen sein können, so dass der Führungskopf 15 entlang den Rippen 12 gleiten und der mittels der Rippen 12 definierten Bahn folgen kann. Der obere Teil des Führungskopfs 15 ist angepasst zum Umgreifen der Rippen 11 der Verbindungsplatte 7, und zu diesem Zweck weist der Führungskopf 15 zwei gegenüberliegende, einander zugewandte Nuten 20 auf, deren untere Wände sich über einen zentralen Abschnitt 21 fortsetzen, wohingegen die oberen Wände der Nuten 20 von Ansätzen 22 gebildet sind, welche zwischen sich einen Raum zum Passieren der Verbindungsplatte 7 lassen.
Wie in 1 und 3 gezeigt, haben die Nuten in ihrer Längsrichtung keine gerade obere Wand und keine gerade untere Wand, sondern die obere Wand und die untere Wand der Nuten 19 und 20 divergieren weit von einem zentralen Abschnitt. Daher können die Rippen 11 und 12 in den Nuten 19 bzw. 20 in unterschiedlichen Winkeln aufgenommen sein, so dass an zumindest einer Stelle in den Nuten 19, 20 kein Spiel existiert, welche Stelle in Abhängigkeit vom Winkel zwischen dem Führungskopf 15 und der betreffenden Rippe 11, 12 variieren kann. Ferner kann die Höhe der Rippen 11 und 12 entlang ihrer Länge in Abhängigkeit vom Winkel, welchen der Führungskopf 15 mit den betreffenden Rippen 11, 12 an einer bestimmten Stelle einschließt, variieren. Die obere Fläche und die untere Fläche der Rippen 11, 12 erstrecken sich in Querrichtung im Wesentlichen horizontal.
4 zeigt ferner, dass sich weder die obere Wand der Nuten 20 noch die untere Wand der Ansätze 22 in Querrichtung nicht horizontal erstreckt, sondern von der seitlichen Öffnung der Nuten 20 aus nach oben geneigt ist, in diesem Fall in einem Winkel von etwa 2–10 Grad in Bezug auf die Horizontale.
Ferner sind die unteren Wände der Nuten 20 vom zentralen Abschnitt 21 aus geringfügig nach oben geneigt. Die Höhe der Nuten 20 ist dadurch so, dass die Rippen 11 in den Nuten 20 in bestimmtem Abstand von der seitlichen Öffnung mit etwas Spiel in Vertikalrichtung aufgenommen sind. Um ein Klappern des um die Rippen 11 und 12 herum befindlichen Führungskopfs 15 zu verhindern, ist ein Federelement 23 vorgesehen, welches eine zentrale Lippe 24 und zwei äußere Lippen 25 aufweist, welche miteinander verbunden sind und welche aus gekrümmten Teilen aus Federstahl bestehen. Die zentrale Lippe 24 ist zwischen dem zentralen Abschnitt 21 des Führungskopfs 15 und der Unterseite der Rippen 11 positioniert, wohingegen die äußeren Lippen 25 zwischen der jeweiligen oberen Wand der Nuten 19 und der Oberseite der Rippen 12 positioniert sind. Der konvexe Abschnitt der Lippen 24, 25 liegt an der betreffenden Rippe 11, 12 an. Die Federkraft beseitigt jegliches Spiel zwischen dem Führungskopf 15 und den Rippen 11, 12, wohingegen durch die Art und Weise, in welcher die Rippen 11 und 12 in den Nuten 20, 19 aufgenommen sind, eine bestimmte Toleranz bereitgestellt ist.
Insbesondere im Fall der Verbindungsplatte 7 ist wegen der schrägen oberen Wände der Nuten 20 und des Raums an der Unterseite der Nuten 20 und deren geneigten unteren Wänden eine bestimmte Neigung der Verbindungsplatte 7 zulässig, die beispielsweise durch eine sich verändernde Konvexität des Schließelements 3 verursacht wird. Ferner ist in Querrichtung zwischen den Rippen 11 und den Nuten 20 ausreichend Spiel vorhanden, um jegliche Toleranzen auszugleichen. Gemäß der Erfindung sind größere Herstellungstoleranzen zulässig ohne Beeinträchtigung der Funktion des Betätigungsmechanismus. Auch wenn die Rippen 12 in Längsrichtung nicht vollkommen gleichlaufend zum Verbindungsschlitten 5 verlaufen, beispielsweise infolge einer geringfügigen Verschiebung der beiden Teile, aus welchen der Verbindungsschlitten 5 gebildet ist, kann dies durch den Führungskopf ohne irgendein Problem und ohne übermäßige Reibungskräfte ausgeglichen werden. Ein Faktor, der dabei eine Rolle spielt, ist der, dass die Neigung der Rippen 12 in Bezug auf die Führungsbahn 6 nicht sehr groß ist, so dass eine Bewegung in Längsrichtung der beiden Rippen 12 in Bezug aufeinander nicht in großen Höhendifferenzen an einem bestimmten Querschnitt resultiert.
5 zeigt eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Offen-Dach-Konstruktion, wobei das Federelement 23 weggelassen worden ist und im zentralen Abschnitt 21 des Führungskopfs 15 eine Erhöhung 26 ausgebildet worden ist, welche Erhöhung gegen die Unterseite der Rippen 11 drückt und an welcher die Unterseite der Rippen 11 in geringfügig variierenden Winkeln anliegen kann, um jegliche Schrägheit der Verbindungsplatte 7 auszugleichen. Infolge der Konstruktion der Rippen 11, 12 und des Führungskopfs 15 kann eine klapperfreie Führung ohne übermäßige Reibungskräfte und mit schneller Einarbeitung des Führungskopfs 5 erzielt werden. Dies wird durch die Linienkontakte und das Negativ-Spiel zwischen den Rippen 11, 12 und dem Führungskopf ermöglicht. Die Rippen sind vorzugsweise aus POM hergestellt mit Molybdänsulfid als einem Additiv, welches einem gleichmäßigen Betrieb förderlich ist.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen, wie in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen beschränkt, welche auf unterschiedliche Weise variiert werden können ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Daher kann das Antriebselement auch bei anderen Typen von Offen-Dach-Konstruktionen implementiert sein, wie beispielsweise Kippdächern und Spoilerdächern, Lamellendächern und dergleichen. Im Fall von Kippdächern kann der Verbindungsschlitten beispielsweise stationär sein und tatsächlich einen Teil des stationären Teils der Offen-Dach-Konstruktion bilden.

Claims

Offen-Dach-Konstruktion für ein Fahrzeug mit einer Öffnung (2) in dessen Festdach (1), aufweisend ein stationäres Teil, das am Dach zu befestigen ist und welches mindestens eine Führungsschiene (6) aufweist, die sich in Längsrichtung der Offen-Dach-Konstruktion erstreckt, ein verstellbares Schließelement (3), das von dem stationären Teil abgestützt ist und welches zwischen einer Schließposition, in welcher es die Dachöffnung verschließt, und einer Offenposition verstellbar ist, in welcher es die Dachöffnung zumindest teilweise freigibt, sowie einen Betätigungsmechanismus (4) zum verstellbaren Abstützen des Schließelements (3), welcher Betätigungsmechanismus ein in der Führungsschiene bewegbares Antriebselement (18) aufweist zum Antreiben eines vertikal verstellbaren Teils (16), an dem ein Führungskopf (15) vorgesehen ist, und der ferner eine Verbindungsplatte (7) aufweist, die unter das Schließelement montiert ist und welche mit einer Führungsbahn (11) in Form von mindestens einer Verbindungsrippe versehen ist, wobei der Führungskopf im Eingriff mit der Führungsbahn steht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (23) zwischen dem Führungskopf (15) und der Führungsbahn (11) vorgesehen ist, um Spiel zwischen dem Führungskopf (15) und der Führungsbahn (11) zu beseitigen.
Offen-Dach-Konstruktion gemäß Anspruch 1, wobei die Führungsbahn in Form von Verbindungsrippen (11) ausgebildet ist, die von der Verbindungsplatte aus an deren beiden Seiten vorstehen und welche vom Führungskopf umgriffen sind, wobei der Führungskopf mit zwei gegenüberliegenden Nuten (20) versehen ist, die, um die zugeordneten Verbindungsrippen aufzunehmen, über eine seitliche Öffnung in Richtung zu einander hin offen sind, wobei sich die Nuten (20) bevorzugt zumindest an der Oberseite in Richtung zu ihren seitlichen Öffnungen hin derart verjüngen, dass jede Verbindungsrippe (11) darin in gewissem seitlichem Abstand zur seitlichen Öffnung der zugeordneten Nut (20) mit etwas Spiel eingepasst ist.
Offen-Dach-Konstruktion gemäß Anspruch 1, wobei die Oberseiten der Nuten (20) sich in Richtung zur seitlichen Öffnung der Nuten hin schräg erstrecken, wohingegen die Verbindungsrippen (11) eine zumindest im Wesentlichen horizontale obere Fläche aufweisen.
Offen-Dach-Konstruktion gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Nuten (20) von einem zentralen Abschnitt aus gesehen in Richtung zu beiden Enden hin divergieren.
Offen-Dach-Konstruktion gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine zweite Führungsbahn mit Verbindungsrippen (12), welche an einem Teil (5) vorgesehen ist, das mit dem stationären Teil verbunden ist, wobei der Führungskopf (15) sowohl mit der ersten Führungsbahn als auch mit der zweiten Führungsbahn in Eingriff steht.
Offen-Dach-Konstruktion gemäß Anspruch 5, wobei das Federelement (23) sowohl zwischen dem Führungskopf (15) und der ersten Führungsbahn (11) als auch zwischen dem Führungskopf (15) und der zweiten Führungsbahn (12) vorgesehen ist, und wobei das Federelement (23) vorzugsweise aus einem einzigen Stück ist, das Lippen (24, 25) für die unterschiedlichen Führungsbahnen (11, 12) aufweist.
Offen-Dach-Konstruktion gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die zweite Führungsbahn, die mit dem stationären Teil verbunden ist, zwei im Abstand voneinander angeordnete Verbindungsrippen (12) aufweist, die einander zugewandt sind, wobei der Zwischenraum zwischen den Rippen vorzugsweise größer als die gemeinsame Breite der Verbindungsrippen (11) der Verbindungsplatte (7) ist, und wobei der Führungskopf (15) vorzugsweise zwischen die Verbindungsrippen (12) der zweiten Führungsbahn eingepasst ist und Nuten (19) aufweist, die voneinander abgewandt sind und in welche hinein sich die Verbindungsrippen der zweiten Führungsbahn erstrecken.
Offen-Dach-Konstruktion gemäß einem der Ansprüche 5–7, wobei der Betätigungsmechanismus (4) vorgesehen ist, um das Schließelement (3), wie beispielsweise ein starres Paneel, sowohl in Vertikalrichtung als auch in Längsrichtung zu bewegen, zu welchem Zweck das die zweite Führungsbahn (12) aufweisende Teil (5) die Form eines Verbindungsschlittens aufweist, welcher in der Führungsschiene (6) gleitend bewegbar ist.
Offen-Dach-Konstruktion gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Federelement (23) ein Einzelteil ist, vorzugsweise aus Federstahl und zwischen die Führungsbahn (11) und den Führungskopf (15) eingesetzt ist.
Offen-Dach-Konstruktion gemäß einem der Ansprüche 2–8, wobei die Verbindungsplatte aus Blech geformt ist, an dessen einem Rand ein Flansch ausgebildet ist, welcher, um die Verbindungsrippen (11) auszubilden, mittels eines Spritzgießverfahrens in Kunststoff eingekapselt ist.