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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugkarosserie, die ein Fahrzeugdach aufweist, wobei das Fahrzeugdach mit einem eine Dachöffnung bildenden Dachausschnitt versehen ist, der mittels eines mobilen Dacheinsatzelements verschließbar ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Das Dacheinsatzelement kann aus der Dachöffnung herausnehmbar sein. Dabei kann sich die Dachöffnung auch über die gesamte Breite des Fahrzeugdachs erstrecken, so dass das Fahrzeugdach in einen vorderen Dachabschnitt und einen hinteren Dachabschnitt geteilt sein kann. Die Dachöffnung kann aber auch eine herkömmliche Schiebedachöffnung oder Panoramadachöffnung sein, wobei das Dacheinsatzelement dann am oder im Fahrzeugdach verschiebbar gelagert ist. Schließlich umfasst die Erfindung auch ein Cabriolet, bei dem das zur Fahrzeugkarosserie gehörende Fahrzeugdach nur aus einem vorderen Querholm besteht und bei dem das Dacheinsatzelement ein starr oder flexibel zusammenlegbares Cabriodach ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Zur Vermeidung von Luftverwirbelungen an der offenen Dachöffnung, die im Passagierraum des Kraftfahrzeug zu als unangenehm empfundenen tieffrequenten Schwingungen führen, ist üblicherweise im Bereich des vorderen Randes der Dachöffnung ein Windabweiser vorgesehen, der die Luftströmung des Fahrtwindes über die offene Dachöffnung hinweg leitet.
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STAND DER TECHNIK
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Es ist somit allgemein bekannt, im Bereich des in Fahrtrichtung vorne gelegenen Randbereichs der Dachöffnung hinter dem vorderen Rand des Dachausschnitts eine bewegliche Windabweisereinrichtung vorzusehen, die im geöffneten Zustand der Dachöffnung nach oben über den vorderen Rand des Dachausschnitts hervorsteht und so einen aufgestellten Zustand einnimmt. Bei herkömmlichen Windabweiserkonstruktionen ist im offenen Zustand der Dachöffnung zwischen dem vorderen Rand des Dachausschnitts und der Windabweisereinrichtung konstruktionsbedingt ein offener Spalt ausgebildet. Bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten kommt es durch den über diesen Spalt hinweg strömenden Fahrtwind zu einer aeroakustischen Anregung der Luft im Spalt und in dem darunter gelegenen Raum, was akustisch als Rauschen wahrgenommen wird und was ebenfalls als unangenehm empfunden wird.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Fahrzeug so weiterzubilden, dass die vom Fahrtwind verursachten Windgeräusche bei geöffneter Dachöffnung reduziert sind.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugkarosserie, die ein Fahrzeugdach aufweist, wobei das Fahrzeugdach mit einem eine Dachöffnung bildenden Dachausschnitt versehen ist, der mittels eines mobilen Dacheinsatzelements verschließbar ist und wobei im Bereich des in Fahrtrichtung vorne gelegenen Randbereichs der Dachöffnung hinter dem vorderen Rand des Dachausschnitts eine bewegliche Windabweisereinrichtung vorgesehen ist, die im geöffneten Zustand der Dachöffnung nach oben über den vorderen Rand des Dachausschnitts hervorsteht, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass zwischen dem vorderen Rand des Dachausschnitts und der Windabweisereinrichtung im aufgestellten Zustand der Windabweisereinrichtung ein sich im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung erstreckendes Dichtungselement vorgesehen ist, das im aufgestellten Zustand der Windabweisereinrichtung, also im offenen Zustand der Dachöffnung, den konstruktionsbedingt zwischen dem vorderen Rand des Dachausschnitts und der Windabweisereinrichtung gebildeten Spalt verschließt.
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VORTEILE
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Durch das Verschließen des Spaltes zwischen dem vorderen Rand des Dachausschnitts und der Windabweisereinrichtung mittels des Dichtungselements sind der Spalt und der darunter gelegene Hohlraum gegen den vorbeiströmenden Fahrtwind abgeschirmt, so dass die Luft im Spalt und in dem darunter gelegenen Hohlraum durch den Fahrtwind nicht aeroakustisch angeregt wird. Das Dichtungselement bildet somit eine Aeroakustik-Dichtung aus.
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Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 7.
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Vorzugsweise besteht das Dichtungselement aus einem elastischen Material. Dadurch besitzt das Dichtungselement eine Eigenspannung, aufgrund der das Dichtungselement gegen den vorderen Rand des Dachausschnitts drückt. Diese Druckkraft wirkt den auf das Dichtungselement durch den Fahrtwind einwirkenden aerodynamischen Kräften entgegen, so dass der Spalt auch bei höheren Fahrgeschwindigkeiten geschlossen bleibt.
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Vorteilhaft ist auch, wenn das Dichtungselement als Hohlprofildichtung ausgebildet ist, die zumindest eine im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Luftkammer aufweist. Auch diese Ausgestaltung verleiht dem Dichtungselement eine Vorspannung, wenn es am vorderen Rand des Dachausschnitts anliegt.
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Vorzugsweise ist das als Hohlprofildichtung ausgebildete Dichtungselement an seinen lateralen, also seitlichen, Enden mit Endstücken versehen, die die Luftkammer seitlich verschließen. Dies verhindert, dass ein eventuell seitlich am Dichtungselement vorbeiströmender Teil des Fahrtwindes die Luft im Inneren der Luftkammer zu Schwingungen anregt. Dadurch werden die aeroakustischen Auswirkungen des Fahrtwindes weiter reduziert.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Dichtungselement (in Fahrtrichtung) vor der Windabweisereinrichtung vorgesehen und die Windabweisereinrichtung ist mit einem verstärkten Randbereich versehen, der im aufgestellten Zustand der Windabweisereinrichtung das Dichtungselement nach vorne gegen den vorderen Rand des Dachausschnitts, insbesondere gegen eine am vorderen Rand des Dachausschnitts vorgesehene Karosseriedichtung, drückt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass sich das Dichtungselement beim Aufstellen der Windabweisereinrichtung automatisch mit der erforderlichen Andruckkraft an den vorderen Rand des Dachausschnitts anlegt.
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Bevorzugt weist die Windabweisereinrichtung einen aufstellbaren Windabweiser, vorzugsweise ein aufstellbares Windabweisernetz, auf.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben und erläutert.
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Figurenliste
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Es zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Dachbereichs eines mit einem Panoramadach versehenen Kraftfahrzeugs und
- 2 einen vertikalen Längsschnitt durch den vorderen Randbereich des Fahrzeugdachs eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs gemäß der 1.
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DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht des vorderen Dachbereichs eines mit einem Schiebedach versehenen Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug weist eine Fahrzeugkarosserie 1 mit einem Fahrzeugdach 10 auf, in dem ein Dachausschnitt 12 vorgesehen ist, der eine Dachöffnung 14 bildet. Die Dachöffnung 14 ist mittels eines in Fahrzeuglängsrichtung verfahrbaren Dacheinsatzelements 15 nach Art eines Schiebedachs verschließbar. Im gezeigten Beispiel ist das Dacheinsatzelement 15 ein transparentes Panoramadachelement.
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Im Bereich des in Fahrtrichtung F vorne gelegenen Randbereichs 11 der Dachöffnung 14 ist hinter dem vorderen Rand 13 des Dachausschnitts 12 eine bewegliche Windabweisereinrichtung 2 vorgesehen, die in dem in 1 dargestellten zumindest teilweise geöffneten Zustand der Dachöffnung 14 nach oben über den vorderen Rand 13 des Dachausschnitts 12 hervorsteht.
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Die Windabweisereinrichtung 2 weist als Windabweiser 2' im gezeigten Beispiel ein aufstellbares Windabweisernetz 20 auf, das sich in Fahrzeugquerrichtung y über im Wesentlichen die gesamte Breite des Dachausschnitts 12 erstreckt. Das Windabweisernetz 20 ist mit seinem unteren Randbereich 20' an der Fahrzeugkarosserie 1 befestigt (2) und weist an seinem oberen Rand 20" ein oberes Querversteifungselement 21 auf. Das obere Querversteifungselement 21 ist an seinem jeweiligen seitlichen Ende mit einem Schwenkarm 22, 23 verbunden. Der jeweilige seitliche Schwenkarm 22, 23 ist am zugeordneten seitlichen Rand des Dachausschnitts 12 gelenkig gelagert und von einer zugeordneten Feder nach oben vorgespannt.
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Fährt das längsverschiebbare Dacheinsatzelement 15 in Fahrtrichtung F nach vorne, um die Dachöffnung 14 zu schließen, so werden die Schwenkarme 22, 23 vom Dacheinsatzelement 15 entgegen der sie beaufschlagenden Federkraft nach unten gedrückt und im Uhrzeigersinn (in der Darstellung der Figuren) verschwenkt. Dadurch wird der als Windabweisernetz 20 ausgebildete Windabweiser 2' der Windabweisereinrichtung 2 nach unten in einen in 2 gezeigten Aufnahmeraum 16 abgesenkt, der tiefer liegt als die Dachhaut 10' des Fahrzeugdachs 10 und der bei geschlossener Dachöffnung 14 vom Dacheinsatzelement 15 nach oben abgeschlossen ist.
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In 1 ist auch zu erkennen, dass der vordere Rand 13 des Dachausschnitts 12 von einer Karosseriedichtung 17 gebildet ist, die an der dortigen in Fahrzeugquerrichtung y verlaufenden Hinterkante 10" der Dachhaut 10' angebracht ist und die im geschlossenen Zustand des Dacheinsatzelements 15 dessen vorderen Rand 15' gegen die dortige in Fahrzeugquerrichtung y verlaufende Hinterkante 10" der Dachhaut 10', also gegen die Fahrzeugkarosserie 1, abdichtet, wie es in 2 gestrichelt gezeigt ist.
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Auch zu sehen ist in 1, dass zwischen der Karosseriedichtung 17, also zwischen dem vorderen Rand 13 des Dachausschnitts 12, und dem aufgestellten Windabweiser 2' der Windabweisereinrichtung 2 ein im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung y verlaufendes Dichtungselement 3 vorgesehen ist, das den Spalt zwischen dem Windabweiser 2' und der Karosseriedichtung 17 verschließt und eine Aeroakustik-Dichtung bildet.
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2 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch den vorderen Randbereich des Fahrzeugdachs 10 des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs in einer xz-Ebene des Kraftfahrzeugs.
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Das Dichtungselement 3 ist über im Wesentlichen seine gesamte Länge (in y-Richtung) von einem Hohlprofilstrang 30 aus einem elastischen Dichtungsmaterial, zum Beispiel einem gummiartigen Material wie einem thermoplastischen Elastomer (TPE), gebildet. Die Wandung 31 des Hohlprofilstrangs 30 umschließt im Querschnitt eine sich über die Länge des Hohlprofilstrangs 30 erstreckende Luftkammer 32 und bildet so einen Dichtungsschlauch. An seinen seitlichen Enden ist die Luftkammer 32 des Hohlprofilstrangs 30 des Dichtungselements 3 mit jeweils einem Endstück 33, 34 des Dichtungselements 3 verschlossen.
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Die Dachhaut 10' des vor dem Dachausschnitt 12 gelegenen Teils des Fahrzeugdachs 10 ist an seiner rückwärtigen Kante 10" nach unten abgekantet und bildet dort eine Anlagefläche 10"' für die Karosseriedichtung 17, die in diesen Bereich mit der Dachhaut 10' verbunden ist. Im geschlossenen Zustand der Dachöffnung 14 liegt der vordere Rand 15' des Dacheinsatzelements 15 an der Karosseriedichtung 17 an und komprimiert diese, so dass die mit dem Dacheinsatzelement 15 verschlossene Dachöffnung 14 nach außen abgedichtet ist, wie es in 2 in gestrichelten Linien gezeigt ist.
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Unterhalb der rückwärtigen Kante 10" der Dachhaut 10' bildet die dachseitige Karosseriestruktur eine in Fahrzeugquerrichtung y verlaufende, nach oben offene Wanne 18 aus, deren vorderer und mittlerer Teil von der Dachhaut 10' und der Karosseriedichtung 17 überdeckt sind. Der hintere Teil der nach oben offenen Wanne 18 liegt unter dem Dachausschnitt 12 und geht in einen Spalt 4 über, der zwischen dem Befestigungsort des Windabweisers 2' an der Fahrzeugkarosserie 1 und der Karosseriedichtung 17 gebildet ist.
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Der Innenraum der nach oben offenen Wanne 18 bildet eine Wasserrinne für bei geschlossener Dachöffnung eventuell zwischen der Karosseriedichtung und dem vorderen Rand 15' des Dacheinsatzelements 15 eintretendes Wasser.
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Entgegen der Fahrtrichtung F hinter der Wanne 18 bildet die Dachstruktur der Fahrzeugkarosserie 1 den Aufnahmeraum 16 aus, der im geschlossenen Zustand der Dachöffnung 14 den Windabweiser 2' aufnimmt. Im Fall des in den Figuren gezeigten, als Windabweisernetz 20 ausgebildeten Windabweisers 2' ist das Windabweisernetz 20 in diesem Zustand zusammengefaltet.
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Das Dichtungselement 3 weist einen vom unteren Randbereich 20' des Windabweisernetzes 20 nach unten hervorstehenden Befestigungsschenkel 35 auf, der am hinteren Schenkel 18' der im Querschnitt U-förmig geformten Wanne 18 befestigt ist. Im gezeigten Beispiel ist der untere Befestigungsschenkel 35 in einen Spalt zwischen dem hinteren Schenkel 18' der Wanne 18 und einer mit Abstand vom hinteren Schenkel 18' der Wanne 18 vorgesehenen Andruckplatte 19 eingespannt oder eingeclipst.
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Das Dichtungselement 3 weist weiterhin auf seiner Rückseite (entgegen der Fahrtrichtung F) eine steife Anlagefläche 36 für den unteren Randbereich 20' des Windabweisernetzes 20 auf. Im unteren Bereich des Dichtungselements 3 ist die Wandung 31 des Hohlprofilstrangs 30 über dessen Länge eingekerbt, wodurch eine Sollknicklinie 37 gebildet ist, an der die Dichtung 3 nach unten abknicken kann, wenn die Dachöffnung 14 geschlossen wird.
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Das Windabweisernetz 20 ist mit seinem unteren Randbereich 20' am hinteren Schenkel 18' der Wanne 18 befestigt, zum Beispiel verclipst (nicht dargestellt). Der untere Randbereich 20' des Windabweisernetzes 20 ist über die gesamte Länge des Windabweisernetzes 20 (in y-Richtung) verstärkt ausgebildet und versteift dadurch das Windabweisernetz 20. Auf der Rückseite des verstärkten unteren Randbereichs 20' ist ein Versteifungsstreifen 24 vorgesehen, der sich über die gesamte Länge des Windabweisernetzes 20 (in y-Richtung) erstreckt und mit dem unteren Randbereich 20' des Windabweisernetzes 20 verbunden ist. Dieser Versteifungsstreifen 24 drückt den unteren Randbereich 20' des Windabweisernetzes 20 bei aufgestelltem Windabweiser 2, also wenn das Windabweisernetz 20 - wie es in 2 dargestellt ist - nach oben ausgefahren ist, im Wesentlichen gleichmäßig gegen die Anlagefläche 36 des Dichtungselements 3 und drückt dieses mit seinem Hohlprofilstrang 30 gegen die Karosseriedichtung 17. Dazu sind der untere Randbereich 20' des Windabweisernetzes 20 und der mit diesem verbundene Versteifungsstreifen 24 um ca. 20° zur Senkrechten nach hinten geneigt. Die so bewirkte Kraftbeaufschlagung der Dichtungen 3 und 17 sorgt auch bei höheren Fahrgeschwindigkeiten für eine zuverlässige Abdichtung des Spaltes 4.
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In dem in den Figuren nicht gezeigten eingefahrenen Zustand der Windabweisereinrichtung 2 (bei geschlossener Dachöffnung 14) klappt der Windabweiser 2' nach unten in den Aufnahmeraum 16, wobei das Windabweisernetz 20 zusammenfällt und sich in den Aufnahmeraum 16 absenkt. Das sich nach vorne bewegende Dacheinsatzelement 15 drückt mit seinem vorderen Rand 15' von hinten gegen das Dichtungselement 3 und schwenkt dieses nach unten, wobei es entlang der Sollknicklinie 37 nach unten abknickt. Dadurch wird der Platz hinter der Karosseriedichtung 17 frei, so dass das Dacheinsatzelement 15 mit seinem vorderen Rand 15' gegen die Karosseriedichtung 17 zur Anlage kommen kann. Wird das Dacheinsatzelement 15 zum Öffnen der Dachöffnung 14 wieder nach hinten bewegt, so stellt sich das Dichtungselement 3 aufgrund seiner Eigenspannung wieder in die in 2 gezeigte Position auf.
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Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.
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Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugkarosserie
- 2
- Windabweisereinrichtung
- 2'
- Windabweiser
- 3
- Dichtungselement
- 4
- Spalt
- 10
- Fahrzeugdach
- 10'
- Dachhaut
- 10"
- Hinterkante
- 10"'
- Anlagefläche
- 11
- Randbereich der Dachöffnung
- 12
- Dachausschnitt
- 13
- Rand des Dachausschnitts
- 14
- Dachöffnung
- 15
- Dacheinsatzelement
- 15'
- vorderer Rand
- 16
- Aufnahmeraum
- 17
- Karosseriedichtung
- 18
- Wanne
- 18'
- hinterer Schenkel der Wanne
- 19
- Andruckplatte
- 20
- Windabweisernetz
- 20'
- unterer Randbereich
- 20"
- oberer Rand
- 21
- Querversteifungselement
- 22
- Schwenkarm
- 23
- Schwenkarm
- 24
- Versteifungsstreifen
- 30
- Hohlprofilstrang
- 31
- Wandung
- 32
- Luftkammer
- 33
- Endstück
- 34
- Endstück
- 35
- unterer Befestigungsschenkel
- 36
- Anlagefläche
- x
- Fahrzeuglängsrichtung
- y
- Fahrzeugquerrichtung
- z
- Fahrzeugvertikalrichtung
- F
- Fahrtrichtung