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Die
Erfindung betrifft die Ausgestaltung einer Scheibenversenkmechanik
für rahmenlose Fahrzeugtürenscheiben, besonders
für viertürige Fahrzeuge mit faltbarem Verdeck,
die umgangssprachlich als Cabrios oder Cabriolets bezeichnet werden.
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Bei
klassischen Limousinen mit Metalldach laufen die versenkbaren Scheiben
zumeist in Fensterführungsprofilen, welche auch im oberen
Teil der schwenkbaren Türen den Türrahmen bilden.
An der äußeren Seite des Türrahmens sind
auch die Profildichtungen angebracht, welche die schwenkbare Tür gegen
die feststehende Türöffnung in der Karosserie abdichtet.
Eine direkte Berührung zwischen den versenkbaren Scheiben
und der feststehenden Türöffnung tritt bei dieser
Bauart nicht auf.
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Bei
so genannten Coupés, also eleganten Zweitürern,
und ganz besonders bei Cabrios würde ein fest mit dem unteren
Teil der Türe verbundener Türrahmen zur Aufnahme
des Fensterführungsprofils im oberen Teil der schwenkbaren
Türen das Design und damit das Gesamterscheinungsbild des
Fahrzeugs besonders bei geöffneten Türen ganz
erheblich stören. Deswegen wird bei Cabrios meistens auf den
Türrahmen mit den darin enthaltenen Fensterführungsprofilen
bewusst verzichtet.
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Ein
Verzicht auf den Türrahmen im oberen Teil der Türen
mit den darin enthaltenen Fensterführungsprofilen bedeutet
jedoch, dass die versenkbaren Scheiben ohne Führungsprofile
frei im Raum geführt werden müssen. Da nun auch
die versenkbaren Scheiben ohne zusätzlichen Übergang
direkt gegen die feststehenden Türöffnungen in
der Karosserie abdichtet werden müssen, entsteht bei der
Montage ein erheblicher Aufwand.
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Bei
Cabrios wird aus Gründen der Eleganz und des offenen Designs
auch auf eine Mittelsäule, welche auch B-Säule
genannt wird, zwischen dem vorderen und hinteren Fenster verzichtet.
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Durch
diese vorgenannten Randbedingungen müssen die vorderen
versenkbaren Scheiben sowohl an den feststehenden Türöffnungen
der Karosserie wie auch den ebenfalls versenkbaren Scheiben im Fond
des Fahrzeugs so anliegen, dass einerseits eine Dichtigkeit hinsichtlich
Luftströmung und Spritzwasser zwischen dem Fahrgastraum
und der Umwelt gewährleistet ist und andererseits ein Versenken
und Anheben der Scheiben einzeln oder zusammen ohne ein Verklemmen,
Verkanten oder gar störende Geräusche durch mögliche
Relativbewegungen der Scheibenränder gegeneinander problemlos
möglich ist.
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Durch
den Verzicht auf den Türrahmen im oberen Teil der Türen
mit den darin enthaltenen Fensterführungsprofilen bleibt
als einzig verbleibendes Führungsprofil auf einem Teil
der Versenkstrecke das Profil im hinteren Teil des Spiegeldreiecks
als Verlängerung der Seitenscheibenführung über
die Fensterbrüstung nach oben hinaus möglich.
Das Spiegeldreieck bildet in der Türkonstruktion eine mit dem
Unterteil der Türe fest verbundene dreieckige, blinde Platte
im vorderen, oberen Teil der Tür. An einem solchen Spiegeldreieck
ist, wie der Name schon verrät, meist ein Außenspiegel
befestigt.
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In
der
DE 101 03 402
B4 in der
1 Pos. 4 ein Spiegeldreieck
an einer Vordertür eines Personenkraftwagens dargestellt.
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Die
DE 195 30 941 B4 beschreibt
eine Vordertür eines Personenkraftwagens mit einem in den unteren
Teil der Tür eingesteckten Spiegeldreieck, in dem sich
ein Fensterführungsprofil
18, welches sich als
Profilierung
19 bis ins Spiegeldreieck
13 im oberen
Teil der Tür fortsetzt und die Führung der hier nicht
dargestellten Scheibe gewährleistet, darstellt.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem,
für versenkbare Scheiben in rahmenlosen Fahrzeugtüren
der eingangs genannten Art eine Möglichkeit aufzuzeigen,
welche ein einfaches und fehlerfreies Versenken und Anheben einzelner
Scheiben wie auch aller Scheiben synchron und ohne Verklemmen, Verkanten
oder gar ein Auftreten störender Geräusche durch
mögliche Relativbewegungen der Scheibenränder
gegeneinander oder einer Kollision mit den Türschlössern
gewährleistet. Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine
Scheibenversenkmechanik mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen
2 bis 10 beschrieben.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, dass zwei Körper
mit benachbarten Dichtungsprofilen – in diesem Fall Fahrzeugscheiben – nur
dann problemlos kinematisch aneinander vorbei gleiten können,
wenn diese translatorischen Bewegungen nicht exakt parallel zu den
jeweiligen Außenkanten der Scheiben, sondern in einem spitzen
Winkel voneinander weg erfolgt.
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So
sollten beispielsweise bei einem Cabrio die Scheiben der Vorder-
und der Hintertür je nach Wunsch der Passagiere unabhängig
voneinander versenkt werden können, ohne dass störende Schleif-
oder Quietschgeräusche oder gar Verkantungen auftreten.
Bei einem viertürigen Cabrio stellt sich zusätzlich
das Problem, dass sowohl die Scheiben in der Vorder- wie in der
Hintertür ohne Scheibenführung oberhalb der Brüstung
eingestellt werden müssen. Durch das mannigfaltige Öffnen
und Schließen der Türen oder durch ein Abstellen
des Fahrzeugs auf unebenem Grund können minimale Abweichungen
der Scheiben gegeneinander schon zu Problemen beim Versenken führen.
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Bewegen
sich beim Versenken beide Scheiben voneinander weg, was bedeutet,
dass die Führungsbahnen der Scheibenversenkmechanik in
einem spitzen Winkel zueinander stehen, treten die vorgenannten
Probleme auch bei verschiedensten Scheibenstellungen nicht auf,
da es während der Relativbewegung keine Berührungspunkte
zwischen Vorder- und Hinterscheibe mehr gibt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform gleitet die Vorderscheibe
in Fahrtrichtung gesehen schräg nach vorne ab. Damit löst
sich schon kurz nach Beginn der Abwärtsbewegung der Vorderscheibe
deren hintere Kante von der vorderen Kante der hinteren Scheibe.
Beide Scheiben kommen während der gesamten Abwärtsbewegung
nicht mehr miteinander in Berührung und die hintere Kante
der Vorderscheibe gleitet kollisionsfrei an dem Türschloss
an der hinteren Kante der Vordertür vorbei.
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Durch
das schräg nach vorne Absenken der Vorderscheibe muss jedoch
auch das Fensterführungsprofil im Spiegeldreieck entsprechend
schräg nach vorne angepasst werden. Durch diese Schrägung
verkleinert sich die Außenfläche des Spiegeldreiecks.
Dies würde sich insofern nachteilig auswirken, da in modernen
Außenspiegeln komplexe Funktionen wie mehrdimensionale,
elektrische Außenspiegelverstellungen, elektrische Spiegelheizungen,
Fahrtrichtungsanzeiger und andere Funktionen integriert sind, welche
entsprechend Platz beanspruchen.
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Dieses
Problem der ungewollten Beeinflussung der Geometrie des Spiegeldreiecks
durch das schräg nach vorne vertikale Abgleiten der Vorderscheibe
wird vorteilhaft dadurch gelöst, dass zumindest der vordere
Teil der Scheibe in seiner oberen Stellung vom Spiegeldreieck teilweise
verdeckt wird. Durch die beidseitige Abdeckung des vorderen Teils der
Scheibe bleibt auf der Fahrzeugaußenseite ausreichend Fläche
zur Montage eines Außenspiegels mit Zusatzfunktionen wie
elektrischer Spiegelwinkelverstellung, elektrischer Spiegelheizung
und Leuchten beispielsweise für Fahrtrichtungsanzeiger.
Im Innenraum kann das Design der Türinnenverkleidungauf
einer größeren Fläche auf das Spiegeldreieck übertragen
werden.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Scheibe durch
ein Fensterführungsprofil als Kulissenführung
im oberen Teil des Außenspiegels gehalten. Da ein Scheibenrahmen
zur Führung der Vertikalbewegung der Scheiben über
den Fahrzeugtüren fehlt, gibt dieses Fensterführungsprofil
den Scheiben zumindest im unteren Drittel über der Brüstungslinie Seitenhalt.
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Somit
verbirgt sich der vordere Teil der Scheibe vorteilhaft im hochgefahrenen
Zustand in einer Tasche, deren innere Form beispielsweise durch eine
durch das Bewegungsprofil der vorderen Scheibenkante definierte
Nut im hinteren Teil des Spiegeldreiecks gebildet wird. Im Innenbereich
der Tasche befindet sich eine elastische Dichtung, die den Innenraum
sowohl gegen Spritzwasser wie auch gegen Luftzug abdichtet.
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In
weiteren vorteilhaften Ausführungsformen wird die Scheibe
an Führungsschienen, welche in an den Türen befestigten
Führungsprofilen zum Abgleiten der Führungsschienen
laufen, auf einer fest definierten Bahn auf oder ab bewegt. Durch
ein schräges Abgleiten der Scheibe nach vorn wird eine
mögliche Kollision der Scheibenunterkante mit dem an der
hinteren Kante der Tür liegenden Türschloss beim
Versenken verhindert. Da die Türschlösser bei
modernen Fahrzeugen die ganze Breite der Tür beanspruchen,
ist ein Absenken der Scheibe in den Bereich hinter oder vor dem
Türschloss wie bei manchen historischen Fahrzeugen mit
ihren noch mit sehr einfacher Mechanik aufgebauten und wenig raumgreifenden
Schlössern unmöglich.
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Der
Fensterheberantrieb erfolgt bevorzugt durch Elektromotoren. Hydraulische
Heber wären eine alternativen Ausführung.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform gleitet die Hinterscheibe
in Fahrtrichtung gesehen schräg nach hinten ab. Damit löst
sich schon kurz nach Beginn der Abwärtsbewegung der Hinterscheibe
deren vordere Kante von der hinteren Kante der vorderen Scheibe.
Beide Scheiben kommen während der gesamten Abwärtsbewegung
nicht mehr miteinander in Berührung.
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Das
nach schräg hinten Absenken der Hinterscheibe wird jedoch
durch die Geometrie der Fondtüre begrenzt. Durch die Rundung
des hinteren Radgehäuses verkleinert sich die Staufläche
für die versenkte Hinterscheibe. Dies würde sich
insofern nachteilig auswirken, da dann die Oberkante der Hinterscheibe über
die Gürtellinie ragen würde, was besonders bei
geöffnetem Cabrioverdeck das Gesamtbild des Fahrzeugs beeinträchtigt.
Die versenkbare Scheibe in der hinteren Tür sollte aus
Design gründen komplett versenkbare sein. Bei einem linearen, vertikalen
Versenken der Scheibe in der Tür würde jedoch
die untere Kante mit dem hintenliegenden Radkasten kollidieren.
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Dieses
Problem des geometrisch angepassten Absenkens der Hinterscheibe
an die beschränkten Platzverhältnisse der Fondtür
wird vorteilhaft dadurch gelöst, dass die hintere Scheibe
in der Tür auf einer räumlich definierten Bahn
einer Kulissenführung bewegt wird. Um geometrische Überschneidungen
zu vermeiden, wird die Scheibe in der hinteren Tür auf
einer definierten Bahn auf einer Kulissenführung so geleitet,
dass der Raum in der Tür optimal ausgenutzt wird, damit
der obere Rand der hinteren Scheibe in versenktem Zustand nicht über
der Gürtellinie des Fahrzeugs sichtbar wird.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform der Kulissenführung
wird die Scheibe während des translatorischen Versenkvorgangs
in der Tür auf der Kulissenführung in einer Rotation
um ihre Normale, also um eine gedachte senkrecht stehende Achse
auf der Oberfläche der Scheibe, geführt.
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In
weiteren vorteilhaften Ausführungsformen wird die Scheibe
in der Kulissenführung so in die untere Ruhelage gefahren,
dass die Unterkante der Scheibe bei vollständiger Versenkung
in der Tür einen Neigungswinkel α im Bereich von
10° bis 30° zur Oberkante der Tür und
damit der Gürtellinie aufweist.
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Somit
verbirgt sich die vordere Sektion des oberen Randes der hinteren
Scheibe in versenktem Zustand unterhalb der Gürtellinie
des Fahrzeugs, ohne sichtbar zu werden.
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In
dieser vorteilhaften Ausführungsform wird die Scheibe in
der Kulissenführung so in die untere Ruhelage geführt,
dass die hintere Sektion der Unterkante der Scheibe bei vollständiger
Versenkung in der Tür oberhalb des Türschlosses
liegt.
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Diese
Türkonfiguration eignet sich sowohl für viertürige
Cabrios wie auch für viertürige Coupés.
Die B-Säule, welche als Stützpfosten gewöhnlich
zwischen Schweller und Dach angeordnet ist, riecht im vorliegenden
Falle nur bis zur Bordkante.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den
Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung
in den verschiedenen Zuständen erläutert. Dabei
zeigen jeweils schematisch:
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1 eine
Seitenansicht der vorderen Tür ohne Türinnenverkleidung
mit vollständig hochgefahrener Scheibe.
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2 eine
Seitenansicht der vorderen Tür ohne Türinnenverkleidung
mit fast vollständig heruntergefahrener Scheibe.
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3 eine
perspektivische Ansicht der vorderen Tür ohne Scheibe von
schräg oben hinter der Tür stehend.
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4 eine
Seitenansicht der hinteren Tür ohne Türinnenverkleidung
mit vollständig hochgefahrener Scheibe.
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5 eine
Seitenansicht der hinteren Tür ohne Türinnenverkleidung
mit vollständig heruntergefahrener Scheibe.
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1 zeigt
eine hochgefahrene Scheibe 2. Ein vorderer Teil 14 der
Scheibe 2 wird durch ein Fensterführungsprofil 6 im
Spiegeldreieck 5 gehalten. Durch eine Tasche 8 im
Spiegeldreieck 5 ist der vordere Teil 14 der Scheibe 2 sowohl
für den Außenstehenden wie auch für die
Passagiere verdeckt. Durch die beidseitige Abdeckung des vorderen
Teils 14 der Scheibe 2 bleibt auf einer Fahrzeugaußenseite 12 ausreichend
Fläche zur Montage eines Außenspiegels 9 mit
Zusatzfunktionen wie elektrischer Spiegelwinkelverstellung, Spiegelheizung
und Leuchten beispielsweise für Fahrtrichtungsanzeiger. Im
Innenraum kann das Design der Türinnenverkleidung 11 auf
die Innenseite des Spiegeldreiecks 5 flächig übertragen
werden.
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2 zeigt
die fast vollständig heruntergefahrene Scheibe 2.
Der vordere Teil 14 der Scheibe 2 ist nun aus
dem Fensterführungsprofil 6 im Spiegeldreieck 5 entlang
eines Fensterführungsprofils 7 im Unterteil der
Tür herausgefahren. Die Scheibe 2 bewegt sich
dabei auf einer translatorischen Bahn auf einer mit ihr fest verbundenen
Führungsschienen 4 auf einem Führungsprofil 3 in
Fahrtrichtung nach schräg unten. Alternativ zu diesen Führungsschienen und
Profilen können X-förmige Hebescheren oder Seilzüge
die Scheibe 2 bewegen.
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Die
perspektivische Ansicht 3 erlaubt einen Einblick in
die Tasche 8 im hinteren Teil des Spiegeldreiecks 5 und
in einen Zwischenraum 10 zwischen Innenwand 11 und
Außenwand 12 der Tür 1. In der
für die Aufnahme des vorderen Teils 14 der Scheibe 2 bestimmten
Tasche 8 erkennt man das Fensterführungsprofil 6 im
Spiegeldreieck 5, da die Scheibe 2 in dieser Ansicht
nicht dargestellt ist. Auf der Außenseite des Spiegeldreiecks 5 befindet
sich ein Außenspiegel 9. Im Innenbereich der Tasche 8 befindet
sich eine elastische Dichtung, die den Innenraum sowohl gegen Spritzwasser
wie auch gegen Luftzug abdichtet. Diese Dichtung kann aus einem Formgummiteil,
einem Moosgummi oder aus einem technischen Textil wie Filz oder
aus einer Kombination aus diesen Teilen bestehen.
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4 zeigt
eine hochgefahrene Hinterscheibe 23 in einer Hintertür 20 eines
Cabrios. Um eine bessere Ansicht zu gewährleisten, wurden
eine Innenwand und eine Außenwand der Tür 20,
welche einen Zwischenraum begrenzen, weggelassen. Die Scheibe 23 befindet
sich auf einer obersten Position einer Kulissenführung 21,
von der sie dann abgesenkt werden kann.
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5 zeigt
die vollständig heruntergefahrene Scheibe 23,
welche weiterhin mit der Kulissenführung 21 verbunden
ist. Die Scheibe 23 liegt nun in dem Zwischenraum zwischen
der Innenwand und der Außenwand der Tür 20.
Die Hinterscheibe 23 ragt nicht mehr über die
Bordkante 24 des Fahrzeugs. Die Unterkante 25 der
vorderen Sektion der Hinterscheibe 23 bildet zur Bordkante 24 einen
Neigungswinkel α im Bereich von 10° bis 30°.
Die hintere Sektion der Unterkante der Hinterscheibe 23 liegt
in dieser Stellung oberhalb eines an der Tür 20 befestigten
Türschlosses 22.
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Um
geometrische Überschneidungen zu vermeiden, wird die Scheibe 23 in
der hinteren Tür 20 auf einer definierten Bahn
auf der Kulissenführung 21 so geleitet, dass der
Raum in der Tür optimal ausgenutzt wird. Damit der obere
Rand der hinteren Scheibe 23 in versenktem Zustand nicht über
der Bordkante 24 des Fahrzeugs sichtbar wird und das Türschloss 22 nicht
mit der Scheibe 23 kollidiert, wird die Scheibe während
des translatorischen Versenkvorgangs in der Tür auf der
Kulissenführung in einer Rotation um ihre Normale, also
um eine gedachte senkrecht stehende Achse auf der Oberfläche
der Hinterscheibe 23, gedreht. Die Drehrichtung der Hinterscheibe 23 ist
bei einer linken Hintertür 20 von außen betrachtet
linksdrehend und bei der Hinterscheibe 23 einer rechten
Hintertür 20 von außen betrachtet rechtsdrehend;
dadurch senkt sich die vordere Sektion der Hinterscheibe 23 stärker
ab als die hintere Sektion der Hinterscheibe 23 und nutzt
damit den Raum im inneren der Hintertür 20 optimal
aus.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10103402
B4 [0008]
- - DE 19530941 B4 [0009]