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Die
Erfindung betrifft ein verstellbares Fahrzeugdach gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Derartige
Fahrzeugdächer
sind über
eine Verstellkinematik an die Fahrzeugkarosserie gekoppelt und werden
mit Hilfe eines die Verstellkinematik beaufschlagenden Stellgliedes
zwischen einer den Fahrzeuginnenraum überdeckenden Schließposition und
einer Verstauposition verstellt. In der Verstauposition kann das
Dach entweder in einem heckseitigen Verdeckkasten verstaut oder
direkt unmittelbar hinter dem Fahrer abgelegt werden. Aus der
DE 102 42 502 A1 ist
ein Fahrzeugdach mit einem von einem Lenkergestänge getragenen Dachteil bekannt.
Das Dachteil lässt
sich mit Hilfe des Lenkergestänges zum
Ablegen bzw. Verstauen absenken. Die
DE 100 32 378 A1 zeigt ein zweiteiliges Hardtop-Fahrzeugdach, das
zwei an einer steil stehenden, karosseriefesten Führungsschiene
nach unten in einen Stauraum verfahrbare Dachteile aufweist. Aufgrund
der heckseitigen Anordnung der verstauten Dachteile belegen diese
Bauraum, der das Kofferraumvolumen schmälert. Außerdem muss im Fahrzeuginneren
genügend
Bauraum entsprechend der Bewegungshüllfläche vorgehalten werden, um
die Dachteile zu verstellen. Somit ergibt sich ein Zielkonflikt
bezüglich
der Gestaltung der Außenhautteile
des Fahrzeugs, der Gestaltung sowie Unterbringung der Verstellkine matik
und des den Nutzwert eines Fahrzeugs erheblich beeinflussenden Kofferraumvolumens.
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Aus
der
DE 102 52 996
A1 ist ein einteiliges Hardtop-Fahrzeugdach bekannt, das sich in Schließposition
zwischen dem Windschutzscheibenrahmen und im Heckbereich vorgesehenen
Seitenwänden
erstreckt, die absenkbar ausgebildet sein können. Zum Öffnen des Fahrzeuginnenraumes
wird das lediglich einteilig ausgebildete Fahrzeugdach um eine Hochachse
nach hinten verschwenkt und abgesenkt.
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Problematisch
hierbei ist jedoch, dass dieses Fahrzeugdach aufgrund seiner einteiligen
Ausführung
nur für
zweisitzige Cabriolet-Fahrzeuge geeignet ist. Das einzelne Dachteil
muss verhältnismäßig lang
ausgeführt
sein, um den Fahrzeuginnenraum zu überdecken, was jedoch bei abgelegtem
Dach den verfügbaren,
frei nutzbaren Kofferraum erheblich einschränkt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verstellbares Fahrzeugdach
bereitzustellen, das sich nach dem Öffnen möglichst einfach und/oder raumsparend
ablegen bzw. verstauen lässt.
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Diese
Aufgabe wird mit einem erfindungsgemäßen Fahrzeugdach mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Dieses zeichnet sich durch ein zum Verdrehen des ersten Dachteils
ausgelegtes Drehgelenk aus. Das Drehgelenk weist eine Gelenkhochachse
auf, um die das Dachteil verschwenkbar ist. Die Gelenkhochachse
liegt im Wesentlichen parallel zu, insbesondere in, einer von der
Längsachse
und der Hochachse des Fahrzeugs aufgespannten Hochlängsebene.
Beim Öffnen
bzw. Schließen
des Fahrzeugdachs wird das erste Dachteil um die Gelenkhochachse
zwischen einer vorderen Position und einer näher am Fahrzeugheck liegenden
hinteren Position verschwenkt. Unter vorderer bzw. hinterer Position versteht
sich in dieser Anmeldung eine relative Positionsangabe des ersten
Dachteils entweder zur Fahrzeugkarosserie oder zu einem anderen
Dachteil, wobei die hintere Position näher am Fahrzeugheck liegt.
Entsprechend der Auslegung der Verstellmechanik, die dem Fahrzeugdach
zugeordnet ist, können
sich vordere bzw. hintere Positionen des ersten Dachteils ergeben,
die relativ zur Fahrzeugkarosserie gleichbleibend oder je nach Stellung
der Verstellmechanik relative unterschiedliche Positionen des ersten
Dachteils zur Karosserie ergeben. Vorteilhaft ist, dass das erste
Dachteil durch eine einfache Schwenkbewegung relativ zur Verstellmechanik
bzw. Fahrzeugkarosserie so positioniert werden kann, dass dieses
nach der Verschwenkung besonders einfach verstaut werden kann.
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Das
Fahrzeugdach weist ein zweites Dachteil auf, das dem ersten Dachteil
und der Fahrzeugkarosserie zugeordnet ist. Die Zuordnung des zweiten
Dachteils zum ersten Dachteil erfolgt über die Verstellmechanik. Für die Zuordnung
des zweiten Dachteils zur Fahrzeugkarosserie ist eine Versenkmechanik
vorgesehen. Das zweite Dachteil kann also relativ zur Fahrzeugkarosserie
mit Hilfe der Versenkmechanik verstellt werden. Außerdem können über die
Verstellmechanik das erste und zweite Dachteil relativ zueinander
verstellt werden.
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Bei
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen
ist vorgesehen, dass das zweite Dachteil mit Hilfe der Versenkmechanik
absenkbar ist. Vorteilhafterweise können so das erste und zweite
Dachteil gemeinsam versenkt werden. Bevorzugt entspricht die abgesenkte
Position auch der Verstauposition des ersten und zweiten Dachteils.
Zum Verstauen des verstellbaren Fahrzeugdachs kann also zunächst das
erste Dachteil relativ zum zweiten Dachteil von der vorderen in
die näher
am Fahrzeugheck liegende hintere Position verlagert werden. Anschließend können das
erste und zweite Dachteil gemeinsam über die Versenkmechanik so weit
abgesenkt werden, bis sich diese gemeinsam in der Verstauposition
befinden. Bevorzugt können
das erste und zweite Dachteil in der Verstauposition, beispielsweise
durch einen Kofferraumdeckel des Fahrzeugs, der für diese
Zwecke entsprechend angelenkt bzw. gelagert ist, abgedeckt werden.
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Bei
besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen
ist vorgesehen, dass die Versenkmechanik das Drehgelenk aufweist.
Vorzugsweise verläuft
die parallel zu der Hochlängsebene
liegende Gelenkhochachse des Drehgelenks parallel zur Fahrzeughochachse.
Unter dem Begriff parallel ist in dieser Anmeldung jeglicher parallele
Verlauf der Ebene und der Achse beziehungsweise der Achsen, insbesondere
auch die Identität,
zu verstehen. Die Versenkmechanik ist dabei so gestaltet, dass über diese
das erste und zweite Dachteil versenkbar und gleichzeitig relativ
verschwenkbar gegenüber
der Fahrzeugkarosserie gelagert sind. Das erste und zweite Dachteil können also
gemeinsam über
die Versenkeinrichtung mit dem Drehgelenk relativ zur Fahrzeugkarosserie verschwenkt
werden. Dabei ist es denkbar, dass sich beim Öffnen bis hin zum Ablegen des
verstellbaren Fahrzeugdachs die einzelnen Bewegungen des Versenkens
und des Verschwenkens zumindest teilweise überlagern. Es ist jedoch auch
denkbar, dass zum Öffnen
des Fahrzeugdachs zuerst das erste Dachelement relativ zum zweiten
Dachelement von der vorderen Position in die hintere Position gebracht
wird, anschließend
das erste und zweite Dachteil gemeinsam relativ zur Fahrzeugkarosserie
verschwenkt werden, um dann schließlich beide Dachteile gemeinsam
mit Hilfe der Versenkmechanik in die Verstauposition abzusenken.
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Überdies
bevorzugte Ausführungsbeispiele zeichnen
sich dadurch aus, dass die Verstellmechanik das Drehgelenk aufweist.
Dies bedeutet, dass das erste Dachteil relativ zum zweiten Dachteil
verschwenkbar ist. Dies kann dazu ausgenützt werden, um das erste Dachteil
von der vorderen Position in die näher am Fahr zeugheck liegende
hintere Position zu verlagern. Anschließend können das erste und zweite Dachteil
gemeinsam abgesenkt werden. Es ist auch denkbar, den Absenkvorgang über die
Verstellmechanik mit der relativen Positionierung des ersten und
zweiten Dachteils zueinander zu überlagern.
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Bei
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen
ist vorgesehen, dass das erste und zweite Dachteil mit Hilfe der
Verstellmechanik so relativ zueinander verlagerbar sind, dass das
erste Dachteil anhebbar, über
dem zweiten Dachteil ablegbar und/oder relativ zum zweiten Dachteil über die
Gelenkhochachse verschwenkbar ist. Das erste und zweite Dachteil
können
dadurch relativ so zueinander und zur Fahrzeugkarosserie positioniert
werden, dass diese optimal in der Verstauposition ablegbar sind.
Dies ermöglicht
ein maximales Kofferraumvolumen und die Möglichkeit, die Dachteile so
zu verstauen, dass sich keine Kollisionen beispielsweise mit der Außenform
des Fahrzeugs ergeben. Dies ist besonders vorteilhaft bei Fahrzeugen,
deren maximale Breitenausdehnung am hinteren Dachende liegt, also ungefähr im Bereich
der Heckscheibe zwischen hinterem Dachende und Kofferraumansatz.
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen,
der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einem geschlossenen
verstellbaren Fahrzeugdach mit einem ersten und einem zweiten Dachteil
und gestrichelt angedeuteter Ablageposition des ersten und zweiten
Dachteils,
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2 eine
schematisierte teilweise Seitenansicht eines weiteren verstellbaren
Fahrzeugdachs mit einem ersten und zweiten Dachteil sowie einem angedeuteten
Kofferraumdeckel,
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3 das
in 2 gezeigte Fahrzeugdach, jedoch mit geöffnetem
Kofferraum,
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4 das
in den 2 bis 3 gezeigte Fahrzeugdach, jedoch
mit angehobenem ersten Dachteil,
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5 das
in den 2 bis 4 gezeigte Fahrzeugdach, jedoch
mit auf dem zweiten Dachteil abgelegtem ersten Dachteil,
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6 das
in den 2 bis 5 gezeigte Fahrzeugdach, jedoch
mit gemeinsam angehobenem ersten und zweiten Dachteil,
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7 das
in den 2 bis 6 gezeigte Fahrzeugdach, jedoch
mit teilweise gemeinsam verschwenktem ersten und zweiten Dachteil,
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8 das
in den 2 bis 7 gezeigte Fahrzeugdach, jedoch
mit weiter verschwenktem ersten und zweiten Dachteil,
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9 das
in den 2 bis 8 gezeigte Fahrzeugdach, jedoch
mit um ca. 180° verschwenktem
ersten und zweiten Dachteil,
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10 das
in den 2 bis 9 gezeigte Fahrzeugdach, jedoch
mit teilweise abgesenktem ersten und zweiten Dachteil,
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11 das
in den 2 bis 10 gezeigte Fahrzeugdach, jedoch
mit vollständig
abgesenktem ersten und zweiten Dachteil und geschlossenem Kofferraumdeckel,
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12 eine
schematisierte Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einem weiteren verstellbaren
Fahrzeugdach von schräg
hinten,
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13 das
in 12 gezeigte Fahrzeug, jedoch mit teilweise geöffnetem
Fahrzeugdach, bzw. mit angehobenem ersten Dachteil und geöffnetem Kofferraumdeckel,
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14 das
in der vorhergehenden Figur gezeigte Fahrzeug, jedoch mit über dem
zweiten Dachteil abgelegtem ersten Dachteil,
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14A das in der vorhergehenden Figur gezeigte Fahrzeug,
jedoch mit vollständig
angehobenem zweiten Dachteil,
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15 das
in der vorhergehenden Figur gezeigte Fahrzeugdach, jedoch mit teilweise
gemeinsam verschwenktem ersten und zweiten Dachteil,
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16 das
in der vorhergehenden Figur gezeigte Fahrzeug, jedoch mit teilweise
abgesenktem ersten und zweiten Dachteil,
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17 das
in der vorhergehenden Figur gezeigte Fahrzeug, jedoch mit sich in
der Ablageposition befindlichem Fahrzeugdach und geschlossenem Kofferraumdeckel,
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18 eine
schematische teilweise Seitenansicht eines weiteren Fahrzeugs mit
einem weiteren verstellbaren Fahrzeugdach mit einem verschiebbaren
ersten Dachteil,
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19 das
in 18 gezeigte Fahrzeugdach, jedoch mit nach hinten
verschobenem ersten Dachteil,
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20 das
in der vorhergehenden Figur gezeigte Fahrzeug, jedoch mit teilweise
abgesenktem ersten und zweiten Dachteil,
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21 das
in der vorhergehenden Figur gezeigte Fahrzeug, jedoch mit vollständig geöffnetem und
sich in Verstauposition befindlichem Fahrzeugdach,
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22 das
in 21 gezeigte Fahrzeug, jedoch mit skizzierter Ablageposition
des Fahrzeugdachs und entsprechend daraus resultierendem Kofferraumvolumen,
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23 eine
schematisierte Ansicht eines weiteren verstellbaren Fahrzeugdachs
mit translatorisch verschiebbarem ersten Dachteil,
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24 das
in 23 gezeigte Fahrzeugdach, jedoch mit angehobenem
ersten Dachteil,
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25 das
in der vorhergehenden Figur gezeigte Fahrzeugdach, jedoch mit vollständig nach hinten
bzw. in die hintere Position verschobenem ersten Dachteil,
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26 eine
Detailansicht des in 25 gezeigten Fahrzeugdachs,
mit einer Absenkmechanik,
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27 das
in 26 gezeigte Fahrzeugdach, jedoch mit teilweise
betätigter
Absenkmechanik, also mit teilweise abgesenktem ersten und zweiten
Dachteil,
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28 das
in den 26 und 27 gezeigte
Fahrzeugdach, jedoch mit vollständig
abgesenktem ersten und zweiten Dachteil, also in Verstauposition,
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29 eine
Detailansicht einer Verstellmechanik des in 23 gezeigten
Fahrzeugdachs,
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30 eine
Detailansicht der Verstellmechanik in der in 24 gezeigten
Position,
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31 eine
Detailansicht der Verstellmechanik in einer Position wie in 25 gezeigt,
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32 eine
Detailansicht der Versenkmechanik in einer Position wie in 26 gezeigt,
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33 eine
schematisierte teilweise Seitenansicht eines weiteren Fahrzeugs
mit verstellbarem Fahrzeugdach und geschlossenem Kofferraumdeckel,
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34 das
in 33 gezeigte Fahrzeug, jedoch mit teilweise nach
hinten geklapptem ersten Dachteil und geöffnetem Kofferraumdeckel,
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35 das
in der vorhergehenden Figur gezeigte Fahrzeugdach, jedoch mit um
180° nach
hinten geklapptem bzw. in eine hintere Position verlagertem ersten
Dachteil,
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36 das
in der vorhergehenden Figur gezeigte Fahrzeug, jedoch mit teilweise
abgesenktem ersten und zweiten Dachteil,
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37 das
in der vorhergehenden Figur gezeigte Fahrzeug, jedoch mit sich in
einer Ablageposition befindlichem Fahrzeugdach und geschlossenem Kofferraumdeckel.
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt
eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug mit geschlossenem
Fahrzeugdach 1. Eine gestrichelte Umrisslinie 27 deutet
die Verstauposition des ersten und zweiten Dachteiles 3 und 5 unter
dem Kofferraumdeckel 21 des Fahrzeugs 7 an. Eine
strichpunktierte Kreislinie 31 deutet den Rotationsumkreis
an, den das erste Dachteil 3 bei einer Verschwenkbewegung
um die Gelenkhochachse 17 durchläuft. Das zweite Dachteil 5 ist
kompakt ausgebildet und kann eine steil stehende, insbesondere senkrechte
Heckscheibe 33 aufweisen. Gegebenenfalls kann im Bereich
des zweiten Dachteils 5 eine Hutablage vorgesehen sein.
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Die 2 bis 11 zeigen
eine schematisierte teilweise Seitenansicht eines weiteren verstellbaren
Fahrzeugdachs 35 in verschiedenen Bewegungsphasen.
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Das
erste und zweite Dachteil 3 und 5 des Fahrzeugdachs 35 sind
jedoch nicht relativ zueinander verschwenkbar, insbesondere nicht
um die Fahrzeughochachse relativ zueinander verschwenkbar. Die Verstellmechanik 11 des
Fahrzeugdachs 35, die ebenfalls eine relative Positionierung
des ersten Dachteils 3 des Fahrzeugdachs 35 von
einer vorderen Position in eine hintere Position ermöglicht,
weist hierfür
eine erste ebene beidseitige Viergelenkkinematik 37 mit
zwei Lenkern 39 auf. Beidseitig bedeutet, dass das Fahrzeugdach 35 auf
der linken und der rechten Fahrzeugseite je eine Viergelenkkinematik aufweist.
Viergelenkkinematiken zur relativen Positionierung von Dachteilen
zueinander bzw. zu einer Fahrzeugkarosserie sind bekannt, und werden
daher nicht im Detail beschrieben. Das erste Dachteil 3 des Fahrzeugdachs 35 ist über die
Lenker 39 der ersten Viergelenkkinematik 37 dem
zweiten Dachteil 5 des Fahrzeugdachs 35 zugeordnet.
Gegebenenfalls kann auch eine beliebige andere Kinematik vorgesehen
sein, die ein entsprechendes Verstellen des ersten Dachteils 3 ermöglicht.
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Das
zweite Dachteil 5 des Fahrzeugdachs 35 ist ebenfalls über eine
zweite ebene fahrzeugmittig oder gegebenenfalls ebenfalls seitlich
beidseitig angeordnete Viergelenkkinematik 41 mit Lenkern 43 der
Fahrzeugkarosserie 9 des Fahrzeugs 7 zugeordnet.
Die zweite Viergelenkkinematik 41 mit den Lenkern 43 ist
Teil einer Versenkmechanik 45 des Fahrzeugdachs 35.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
weist die Versenkmechanik 45 das Drehgelenk 15 mit
der Gelenkhochachse 17 auf. Die Lenker 43 der
Versenkmechanik 45 greifen jeweils sowohl an der Fahrzeugkarosserie 9 als
auch an dem Drehgelenk 15 des Fahrzeugdachs 35 an.
Mithin ist das Fahrzeugdach 35 über das Drehgelenk 15 der
Versenkmechanik 45 und die Versenkmechanik 45 der
Fahrzeugkarosserie 9 des Fahrzeugs 7 zugeordnet.
Es ist ersichtlich, dass über
das Drehgelenk 15 der Versenkmechanik 45 das erste
und zweite Dachteil 3 und 5 des Fahrzeugdachs 35 gemeinsam
relativ zur Fahrzeugkarosserie 9 verschwenkbar gelagert
sind. Insofern ist das Drehgelenk 15 hier ebenfalls zum
Verdrehen des ersten Dachteils 3 ausgelegt. Lediglich die Anbindung
des Drehgelenks 15 an das erste Dachteil 3 ist
variiert und erfolgt über
das zweite Dachteil 5, Aufgrund der mittigen Anordnung
der zweiten Viergelenkkinematik 41 muss im Bereich der
C-Säulen
kein Bauraum für
die Lagerung des Fahrzeugdachs 1 vorgehalten werden. Dieser
freibleibende Bauraum kann vorteilhaft zur einfachen Gurtbefestigung und/oder
für Karosserieversteifungen
im Bereich der C-Säulenwurzeln
zur Seitencrashoptimierung genutzt werden.
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Es
ist denkbar, anstelle der mittig angeordneten Viergelenkkinematik 41 ebenfalls
eine entsprechende beidseitige Viergelenkkinematik vorzusehen. In
diesem Fall erfolgt die Anbindung der beidseitigen Viergelenkkinematik
an das Drehgelenk mit einer nicht dargestellten geeigneten Querverbindung,
die das Drehgelenk 15 entsprechend mit den beidseitig angeordneten
Lenkern der beidseitigen Viergelenkkinematik verbindet.
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Die
Funktionsweise und das Zusammenwirken der ersten Viergelenkmechanik 37 sowie
der zweiten Viergelenkmechanik 41 mit dem Drehgelenk 15 werden
im Folgen anhand der in den 2 bis 11 dargestellten
verschiedenen Bewegungsphasen näher
erläutert:
2 zeigt
das Fahrzeugdach in verschlossenem Zustand. Dem gegenüber verändert ist
in 3 lediglich die Stellung des Kofferraumdeckels 21,
der wie aus 3 ersichtlich vor Beginn des Öffnungsvorgangs
des Fahrzeugdachs 35 in Richtung Fahrzeugheck nach oben
verschwenkt wird.
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Wie
aus 4 ersichtlich, wird als nächster Schritt die erste Viergelenkmechanik 37 betätigt, wodurch
das erste Dachteil 3 des Fahrzeugdachs 35 angehoben
wird.
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Die
erste Viergelenkkinematik 37 bzw. deren Lenker 39 werden
so weit betätigt,
bis das erste Dachteil 3 des Fahrzeugdachs so weit von
einer vorderen Position in eine hintere Position verstellt ist,
bis dieses über
dem zweiten Dachteil 5 des Fahrzeugdachs 35 zu
liegen kommt. Diese Position ist aus 5 ersichtlich.
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6 zeigt
das erste und zweite Dachteil 3 und 5 des Fahrzeugdachs 35 in
derselben übereinander
gelegten Position wie in 5 gezeigt, jedoch in über die
zweite Viergelenkkinematik 41 bzw. deren Lenker 43 relativ
zur Fahrzeugkarosserie 9 des Fahrzeugs 7 angehobener
Position. In dieser in 6 gezeigten Position sind das
erste und zweite Dachteil 3 und 5 des Fahrzeugdachs 35 soweit
angehoben, dass diese ohne mit anderen Fahrzeugteilen zu kollidieren
um die Gelenkhochachse 17 des Drehgelenks der Versenkmechanik 45 verschwenkbar
sind.
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Die 7 und 8 zeigen
verschiedene Zwischenstadien beim Verschwenken des ersten und zweiten
Dachteils 3 und 5 des Fahrzeugdachs 35 von der
vorderen Position in die hintere Position. Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird also das zweite Dachteil 5 des Fahrzeugdachs 35 gemeinsam
mit dem ersten Dachteil 3 des Fahrzeugdachs 35 von
der vorderen Position in die hintere Position verschwenkt. Der geschwungene
Pfeil 19 deutet die Verschwenkrichtung zum Öffnen des
Fahrzeugdaches 35, also zum Verschwenken von der vorderen
Position in die hintere Position, an. Das Verschwenken nach hinten erfolgt
vorzugsweise nach dem Anheben um circa 180° derart, dass die Dachteile 3 und 5 in
eine nach hinten weisende, im Wesentlichen horizontal verlaufende
Position gebracht werden.
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In 9 befinden
sich das erste und zweite Dachteil 3 und 5 des
Fahrzeugdachs 35 in einer um ca. 180° nach hinten verschwenkten Stellung,
wobei diese bereits teilweise unter den geöffneten Kofferraumdeckel 21 des
Fahrzeugs 7 untertauchen. Dies ist vorteilhaft möglich, da
in diesem Ausführungsbeispiel
die Gelenkhochachse 17 des Drehgelenks 15 leicht
schräg
in Richtung Fahrzeugheck geneigt ist. Die Gelenkhochachse 17 des
Drehgelenks 15 ist durch die Länge der Lenker 43 in
ihrer Neigung einstellbar und verläuft bei geschlossenem Fahrzeugdach 35,
wie aus 2 ersichtlich, ungefähr senkrecht,
bevorzugt in einem spitzen Winkel, zur Oberflächennormale des zweiten Dachteils 5 des
Fahrzeugdachs 35. Die Gelenkhochachse 17 des Drehgelenks 15 verläuft ungefähr mittig
durch einen bei geschlossenem Fahrzeugdach 35 dem Kofferraumdeckel 21 benachbarten
bzw. zugewandten quer verlaufenden Grenzbereich des zweiten Dachteils 5 des Fahrzeugdachs 35.
Die Gelenkhochachse 17 ist dabei um ca. 10 bis 20 % der
Fahrzeuglängsausdehnung
des zweiten Dachteils 5 des Fahrzeugdachs 35 von
diesem Grenzbereich in Richtung Fahrzeugfront eingerückt.
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Im
Unterschied zu 9 zeigt 10 die verschwenkten
Dachteile 3 und 5 des Fahrzeugdachs 35 in
teilweise abgesenkter Position. Die Absenkbewegung wird ebenfalls
mit Hilfe der zweiten Viergelenkmechanik 41 bzw. deren
Lenker 43 durchgeführt.
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Wie
aus 11 ersichtlich, kann diese Absenkbewegung mit
Hilfe der Viergelenkmechanik 41 so weit durchgeführt werden,
bis sich das erste und zweite Dachteil 3 und 5 des
Fahrzeugdachs 35, also letztlich das gesamte Fahrzeugdach 35,
in einer Verstauposition befinden. In dieser Verstauposition kann,
wie in 11 gezeigt, der Kofferraumdeckel 21 wieder
in seine ursprüngliche
geschlossene Position zurückgeklappt
werden. 11 zeigt also das vollständig geöffnete und
verstaute Fahrzeugdach 35 in seiner Verstauposition unter
dem Kofferraumdeckel 21 des Fahrzeugs 7.
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Die 12 bis 17 zeigen
das Fahrzeug 7 mit dem in den 2 bis 11 dargestellten Fahrzeugdach 35 in
einer Draufsicht von schräg
hinten. Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die 12 bis 17 die
verschiedenen Bewegungsphasen des ersten und zweiten Dachteils 3 und 5 des Fahrzeugdachs 35 näher erläutert:
12 zeigt
das Fahrzeug 7 mit geschlossenem Fahrzeugdach 35.
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In 13 ist
zu erkennen, wie sich das erste Dachteil 3 des Fahrzeugdachs 35 relativ
zum zweiten Dachteil 5 des Fahrzeugdachs 35 anhebt.
Hierzu werden die Lenker 39 der ersten Viergelenkkinematik 37 auf
bekannte Art und Weise, beispielsweise durch Elektromotoren oder
andere geeignete mechanische, manuelle und/oder elektrische Stellglieder,
betätigt.
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Die
Betätigung
der ersten Viergelenkkinematik 37 erfolgt zum Öffnen des
Fahrzeugdachs 35 des Fahrzeugs 7 so lange, bis
das zweite Dachteil 5 des Fahrzeugdachs 35 quasi
vollständig
durch das erste Dachteil 3 des Fahrzeugdachs 35 verdeckt
wird.
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In
den 13, 14 und 14A ist
zu erkennen, dass das zweite Dachteil 5 des Fahrzeugdachs 35 mit
Hilfe der Lenker 43 der zweiten Verstellkinematik 41 relativ
zur Fahrzeugkarosserie 9 des Fahrzeugs 7 angehoben
wird. In den 13, 14 und 14A ist dies anhand einem sich dadurch bildenden
Spalt 47 zwischen dem zweiten Dachteil 5 des Fahrzeugdachs 35 und
der Fahrzeugkarosserie 9 des Fahrzeugs 7 zu erkennen.
Bevorzugt erfolgt das Anheben, um auftretende Hebelkräfte zu minimieren,
sobald die Dachteile 3 und 5 vollständig übereinandergeschoben
sind, wie in 14A dargestellt. In 13 ist
auch erkenntlich, dass die Relativbewegungen des ersten Dachteils 3 und
des zweiten Dachteils 5 des Fahrzeugdachs 35 zueinander
sowie die Relativbewegung des ersten und zweiten Dachteils 3 und 5 gemeinsam
relativ zur Fahrzeugkarosserie 9 des Fahrzeugs 7 zumindest
teilweise überlagert
werden können.
Dies bedeutet, dass die erste und zweite Viergelenkkinematik 37 und 41 zumindest zeitweise
gemeinsam betätigt
werden können.
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In 15 ist
das Fahrzeug 7 mit teilweise um die Gelenkhochachse 17 verschwenktem
Fahrzeugdach 35 dargestellt. Die Verschwenkung erfolgt
mit Hilfe des Drehgelenks 15. Erkenntlich ist auch, dass das
aus dem ersten und zweiten Dachteil 3 und 5 gebildete
Paket des Fahrzeugdachs 35 durch die Verschwenkbewegung
um die Gelenkhochachse des Drehgelenks 15 unter den Kofferraumdeckel 21 des Fahrzeugs 7 zeitweise
teilweise abtaucht.
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In 16 ist
das Fahrzeug 7 mit vollständig, also um ca. 180° verschwenktem
Fahrzeugdach 35 dargestellt. Erkennbar ist auch, dass das
erste und zweite Dachteil 3 und 5 des Fahrzeugdachs 35 dabei zumindest
teilweise unter den aufgeklappten Kofferraumdeckel 21 des
Fahrzeugs 7 abgetaucht sind.
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In 17 ist
das Fahrzeugdach 35 in seiner Verstauposition, also in
vollständig
abgesenkter Position, unter dem Kofferraumdeckel 21 des
Fahrzeugs 7 befindlich dargestellt. Es ist zu erkennen, dass
das Fahrzeugdach 35 nur teilweise durch den Kof ferraumdeckel 21 des
Fahrzeugs 7 abgedeckt ist. Vorzugsweise kann das Fahrzeugdach 35 auch durch
eine zusätzliche
Klappe bzw. eine geeignete Abdeckung zur Verschönerung der Optik des Fahrzeugs 7 bei
geöffnetem
Fahrzeugdach 35 abgedeckt werden.
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Die 18 bis 21 zeigen
eine schematische teilweise Seitenansicht des Fahrzeugs 7 mit
einem weiteren verstellbaren Fahrzeugdach 49. Im Unterschied
zu den bisher gezeigten Fahrzeugdächern ist das erste Dachteil 3 des
Fahrzeugdachs 49 des Fahrzeugs 7 translatorisch
entlang einer Schiebelinie von der vorderen Position relativ zum
zweiten Dachteil 5 des Fahrzeugdachs 49 in die
hintere Position verschiebbar. Hierzu weist das Fahrzeugdach 49 ein Schiebelager 51 auf. Über das
Schiebelager 51 ist das erste Dachteil 3 dem zweiten
Dachteil 5 des Fahrzeugdachs 49 zugeordnet.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 18 bis 21 ein Öffnungsvorgang
des Fahrzeugdachs 49 in verschiedenen Phasen dargestellt:
18 zeigt
das Fahrzeugdach 49 des Fahrzeugs 7 in geschlossener
Position. Dabei befindet sich das erste Dachteil 3 des
Fahrzeugdachs 49 in der vorderen Position.
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In 19 ist
das erste Dachteil 3 des Fahrzeugdachs 49 relativ
zum zweiten Dachteil 5 des Fahrzeugdachs 49 in
eine hintere, näher
am Fahrzeugheck liegende Position translatorisch verschoben. Die
Schieberichtung ist in 19 durch ein Pfeil 53 angedeutet.
Die durch das Schiebelager 51 der Verstellmechanik 11 des
Fahrzeugdachs 49 definierte Schiebelinie, entlang der das
erste Dachteil 3 des Fahrzeugdachs 49 relativ
zum zweiten Dachteil 5 des Fahrzeugdachs 49 verschiebbar
ist, verläuft
im Wesentlichen parallel zur bereits beschriebenen Hochlängsebene
des Fahrzeugs 7. Ferner ist in 19 zu erkennen,
dass vor dem Ausführen
der Translationsbewegung des ersten Dachteils 3 des Fahrzeugdachs 35 der
Kofferraumdeckel 21 des Fahrzeugs 7 in Richtung
Fahrzeugheck angehoben bzw. aufgeklappt wird.
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In 20 ist
durch einen Pfeil 55 angedeutet, dass das erste und zweite
Dachteil 3 und 5 des Fahrzeugdachs 49,
wobei sich das erste Dachteil 3 in der hinteren Position
befindet, gemeinsam abgesenkt werden können. Die Absenkbewegung kann
im Wesentlichen parallel oder leicht schräg in Richtung Fahrzeugheck
geneigt zur Fahrzeughochachse erfolgen. Weiter ist in 20 zu
erkennen, dass bei der Absenkbewegung das erste und zweite Dachteil 3 und 5 des
Fahrzeugdachs 49 bereits teilweise unter den Kofferraumdeckel 21 des
Fahrzeugs 7 abtauchen.
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In 21 ist
das Fahrzeug 7 mit vollständig abgelegtem, also sich
in Verstauposition befindlichem Fahrzeugdach 49 gezeigt.
Dabei ist der Kofferraumdeckel 21 über das Fahrzeugdach 49 zurückgeklappt.
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22 zeigt
einen Ausschnitt des in 21 gezeigten
Fahrzeugs, jedoch mit zusätzlich
skizzierter Ablageposition des Fahrzeugdachs 49 und ebenfalls
skizziert eingezeichnetem daraus resultierendem Kofferraumvolumen 57 (gepunktet
dargestellt). Zu erkennen ist, dass sich das Kofferraumvolumen 57 unterhalb
des translatorisch nach hinten verschobenen ersten Dachteils 3 des
abgelegten Fahrzeugdachs 49 befindet. Das erste Dachteil 3 des
Fahrzeugdachs 49 befindet sich in ungefähr gleich geneigt wie die Flächenausdehnung
des Kofferraumdeckels 21 raumsparend flach unterhalb des
Kofferraumdeckels 21 des Fahrzeugs 7. Mithin ergibt
sich ein maximales Kofferraumvolumen 57. Bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
ist es denkbar, zur Realisierung einer Beladehilfsfunktion beim Öffnen des
Kofferraumdeckels 21 zum Beladen des Kofferraumvolumens 57 des
Fahrzeugs 7 die Versenkmechanik 45 des Fahrzeugdachs 49 zumindest
teilweise zu betätigen,
so dass sich das aus dem ersten und zweiten Dachteil 3 und 5 des
Fahrzeugdachs 49 gebildete Paket leicht anhebt. Dadurch
kann das Kofferraumvolumen 57 leichter be- und entladen
werden.
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23 zeigt
eine schematisierte Ansicht eines weiteren verstellbaren Fahrzeugdachs 59 mit translatorisch
verschiebbarem ersten Dachteil 3 für ein Fahrzeug 61.
Bei dem Fahrzeug 61 handelt es sich um ein Roadster-Fahrzeug
mit steil stehender Heckscheibe. Vorzugsweise weist die Heckscheibe eine
negative Neigung auf. Gegebenenfalls kann die Heckscheibe senkrecht
stehend oder in Richtung Fahrzeugheck abfallend ausgelegt sein.
Die in 23 nicht sichtbare Heckscheibe
ist durch ein zweites Dachteil 63 eingefasst. Das zweite
Dachteil 63 ist über
die Verstellmechanik 11 bzw. deren erste beidseitige Viergelenkkinematik 37 bzw.
deren Lenker 39, die in diesem Ausführungsbeispiel abgewinkelt
ausgeführt
sind, zugeordnet.
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Im
Folgenden wird anhand der 23 bis 25 die
Verlagerung des ersten Dachteils 3 relativ zum zweiten
Dachteil 63 von der vorderen Position in die hintere Position
erläutert:
23 zeigt
das erste Dachteil 3 des Fahrzeugdachs 59 in der
vorderen Position. Das Fahrzeugdach 59 ist dabei geschlossen.
In 24 ist die erste Viergelenkkinematik 37 der
Verstellmechanik 11 des Fahrzeugdachs 59 so weit
betätigt,
dass das erste Dachteil 3 des Fahrzeugdachs 59 relativ
zur Fahrzeugkarosserie 9 des Fahrzeugs 61 angehoben
ist. Das erste Dachteil 3 ist dabei auch relativ zum zweiten
Dachteil 63 des Fahrzeugdachs 59 angehoben. Ein
Pfeil 65 deutet an, dass die Anhebebewegung des ersten Dachteils
des Fahrzeugdachs 59 entsprechend der Auslegung der ersten
Viergelenkkinematik 37 auf einer geschwungenen Bahn erfolgen
kann.
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In 25 ist
das erste Dachteil 3 in translatorisch in Richtung Fahrzeugheck
verlagerter hinterer Position dargestellt. Die Verstellmechanik 11 weist hierzu
neben der ersten Viergelenkkinematik 37 zusätzlich das
Schiebelager 51 auf. Die Richtung der translatorischen
Verschiebung des ersten Dachteils 3 des Fahrzeugdachs 59 ist
durch den Pfeil 53 illustriert. Die durch das Schiebelager 51 der
Verstellmechanik 11 des Fahrzeugdachs 59 definierte
Schiebelinie verläuft
bei diesem Ausführungsbeispiel
leicht gekrümmt,
wobei die Krümmung
ungefähr
der Krümmung
der Dachlinie des Fahrzeugs 61 entspricht.
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Die 29 bis 31 zeigen
jeweils Detailansichten der Verstellmechanik 11 des Fahrzeugdachs 59 in
verschiedenen Positionen, die den Positionen der 23 bis 25 entsprechen.
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Zu
erkennen sind die Lenker 39 der ersten Verstellkinematik 37 des
Fahrzeugdachs 59, die in diesem Beispiel leicht gekröpft ausgeführt sind.
Das Schiebelager 51 weist eine obere Kulisse 67 und
eine untere Kulisse 69 auf, die dem ersten Dachteil 3 des Fahrzeugdachs 59 zugeordnet
sind.
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In
die Kulissen 67 und 69 greifen Bolzen 71, die
den Lenkern 39 der ersten Viergelenkkinematik 37 zugeordnet
sind, ein. Die Bolzen 71 der ersten Viergelenkkinematik 37 können entlang
den Kulissen 67 und 69 des ersten Dachteils 3 des
Fahrzeugdachs 59 entlang gleiten und dieses so translatorisch
verschiebbar relativ zum zweiten Dachteil 63 lagern. Die Lenker 39 sind
auf bekannte Weise drehbar am zweiten Dachteil 63 des Fahrzeugdachs 59 gelagert.
Die untere Kulisse 69 des Schiebelagers 51 der
Verstellmechanik 11 ist in der Orientierung der 29 bis 31 nach
oben in einem spitzen Winkel gekröpft. Aufgrund der Anordnung
der Kulissen 67 und 69 sowie der Bolzen 71 sowie
der Anlenkung der Lenker 39 der ersten Viergelenkkinematik 37 an
dem zweiten Dachteil 63 des Fahrzeugdachs 59 wird
so beim Öffnen des
Daches eine Schiebehebebewegung des ersten Dachteils 3 des
Fahrzeugdachs 59 erzwungen. Außerdem wird dadurch in geschlossener
Position eine Vorspannung erzeugt, die ein versehentliches sich Öffnen der
Fuge zwischen dem ersten und zweiten Dachteil 3 und 63,
z. B. aerodynamisch bedingt bei schneller Fahrt, verhindert. Die
unterschiedlichen Stellungen in geschlossener bzw. in angehobener
Position nach dieser Schiebehebebewegung ist in den 29 und 31 zu
erkennen.
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In 31 ist
nach der erfolgten Schiebehebebewegung das erste Dachteil entlang
den Kulissen 67, 69 im Wesentlichen auf einer
leicht gekrümmten Bahn
in Richtung Fahrzeugheck verschoben.
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Die 26 bis 28 zeigen
verschiedene Detailansichten des in 25 gezeigten
Fahrzeugdachs 59 mit der Versenkmechanik 45, die
die zweite – in
diesem Ausführungsbeispiel
beidseitige – Viergelenkkinematik 41 mit
den Lenkern 43 aufweist. Es ist jedoch denkbar, auch hier
eine mittig angeordnete Versenkmechanik 45 vorzusehen.
Zu erkennen ist, dass durch eine Betätigung der zweiten Viergelenkkinematik 41 das
erste Dachteil und das zweite Dachteil 63 des Fahrzeugdachs 59 gemeinsam
abgesenkt werden können.
Dabei entspricht die Position in 27 einer
Zwischenposition, also einer teilweise abgesenkten Position und
die Position in 28 einer vollständig abgesenkten
Position, in der also das Fahrzeugdach 59 vollständig abgelegt
ist. In diesem Fall befindet sich das Fahrzeugdach 59 komplett
abgesenkt hinter dem Fahrer des Fahrzeugs 61, so dass das
Fahrzeug 61 einen vollständigen Roadster-Charakter aufweist.
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In 32 ist
eine Detailansicht der Versenkmechanik 45 des Fahrzeugdachs 59,
wie in 26 dargestellt, gezeigt. Zu
erkennen sind die Lenker 43 der zweiten Viergelenkkinematik 41 der
Versenkmechanik 45. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist einer
der Lenker 43 der zweiten Viergelenkkinematik 41,
die zum Absenken des Fahrzeugdachs 59 dient, einen Hebel 73 auf,
an den ein Stellglied 75 angreift, auf. Das Stellglied 75 ist
einseitig an der Fahrzeugkarosserie 9 des Fahrzeugs 61 angelenkt
und kann daher Kräfte
von der Fahrzeugkarosserie 9 über den Hebel 73 auf
den Lenker 43 der zweiten Viergelenkkinematik 41 der
Versenkmechanik 45 ausüben.
Die Lenker 43 der Versenkmechanik 45 sind an Drehpunkten 76 an
der Fahrzeugkarosserie 9 drehbar gelagert und über einen
Koppellenker 78 zwangsgekoppelt. Dem zweiten Dachteil 63 sind
die Lenker über
ein Drehbolzen- bzw. Drehbolzenlanglochlager zugeordnet. Bei dem
Stellglied 75 kann es sich um eine reine Kraftunterstützung gegen
die Schwerkraft des Fahrzeugdachs 61, beispielsweise um
ein Federelement, vorzugsweise um eine Gasdruckfeder, handeln. Denkbar
ist es jedoch auch, als Stellglied einen Motorantrieb, insbesondere
einen Elektrogetriebemotor, beispielsweise einen Elektromotor mit Schneckenantrieb,
vorzusehen. In diesem Fall kann das Fahrzeugdach 61 mit
Hilfe der Versenkmechanik 45 mit Hilfe des Stellglieds 75 elektrisch
betätigt
werden.
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Die 33 bis 37 zeigen
eine schematisierte teilweise Seitenansicht des Fahrzeugs 7 mit einem
weiteren Fahrzeugdach 77 in verschiedenen Öffnungspositionen.
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Die
Verstellmechanik 11 des Fahrzeugdachs 77 weist
in diesem Ausführungsbeispiel
ein Drehgelenk 79 mit einer Gelenkquerachse 81 auf.
Die Gelenkquerachse 81 verläuft im Wesentlichen parallel zur
Querachse des Fahrzeugs 7, also in den 33 bis 37 im
Wesentlichen senkrecht zur Bildebene. Über die Verstellmechanik 11 des
Fahrzeugdachs 77, die in diesem Ausführungsbeispiel das Drehgelenk 79 aufweist,
kann das erste Dachteil 3 des Fahrzeugdachs 77 von
der vorderen Position in die hintere Position geklappt werden. Dabei
wird das erste Dachteil 3 des Fahrzeugdachs 77 um
ca. 180° in Richtung
Fahrzeugheck nach oben und wieder nach unten verschwenkt (34 und 35).
Bei entspre chend steifer Auslegung des Drehgelenks 79 kann
auf eine spezielle Verriegelung der Dachteile 3 und 5 zueinander
verzichtet werden.
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Die 33 bis 37 illustrieren
verschiedene Bewegungsphasen eines Öffnungsvorgangs des Fahrzeugdachs 77:
In 33 ist
das Fahrzeug 7 mit geschlossenem Fahrzeugdach 77 dargestellt.
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Zum Öffnen des
Fahrzeugdachs 77 wird zunächst das erste Dachteil mit
Hilfe des Drehgelenks 79 der Verstellmechanik 11 entlang
der Gelenkquerachse 81 nach oben geklappt, was durch einen
Pfeil 83 angedeutet ist. Die Gelenkquerachse 81 verläuft ungefähr durch
die Trennlinie zwischen erstem Dachteil 3 und zweitem Dachteil 5 des
Fahrzeugdachs 77.
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In 35 ist
das erste Dachteil 3 in seiner hinteren Position, also
in vollständig
zurückgeklapptem
Zustand, gezeigt. Um in diese Position zu gelangen, muss zuvor der
Kofferraumdeckel 21 des Fahrzeugs 7 nach oben
in Richtung Fahrzeugheck verschwenkt bzw. weggeklappt werden.
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In 36 deutet
der Pfeil 55 an, dass das Fahrzeugdach 77 als
ganzes mit Hilfe der Versenkmechanik 45 abgesenkt wird.
Das erste Dachteil 3 des Fahrzeugdachs 77 befindet
sich dabei in seiner hinteren Position, also vollständig nach
hinten geklappt.
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In
einem letzten Schritt wird das aus dem ersten und dem zweiten Dachteil 3 und 5 gebildete Paket
des Fahrzeugdachs 77 vollständig abgesenkt. Danach kann
der Kofferraumdeckel 21 des Fahrzeugs 7 wieder
geschlossen werden. Diese Position, also die vollständig abgesenkte
Position des Fahrzeugdachs 77 mit geschlossenem Kofferraumdeckel 21,
zeigt 37.
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Die
in den Ausführungsbeispielen
gezeigten Merkmale können
miteinander zu weiteren Ausführungsbeispielen
kombiniert werden. Außerdem
können
anstelle der beschriebenen kinematischen Elemente andere entsprechende
kinematische Elemente, insbesondere Hubzylinder, trapezförmig angeordnete
Lenker, Führungsschienen,
für Fensterheber verwendete
Mechaniken und/oder ähnliche,
vorgesehen werden.
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Schließlich ist
es denkbar, bei den beschriebenen Fahrzeugdächern aufgrund der eingesetzten Mechaniken
auf eine Dachverriegelung am oberen Windschutzscheibenrahmen und/oder
eine interne Dachverriegelung zwischen den Dachteilen 3 und 5 zu
verzichteten. Insgesamt ergibt sich ein einfach aufgebautes und
kompakt verstaubares Fahrzeugdach mit einem optimalen Package. Ferner
ist mit dem gegebenen Dachaufbau eine sogenannte Beladehilfsposition,
bei der die Dachelemente zum Beladen angehoben werden, realisierbar.
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Vorteilhafterweise
handelt es sich bei den beschriebenen mechanischen Bauteilen um
einfache, zuverlässige
und toleranzunempfindliche Kinematiken, die gegebenenfalls mechanisch
und/oder automatisch betätigbar
sind.