Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugdach mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Fahrzeugdach ist aus der Praxis bekannt und kann insbesondere als so genanntes Spoilerdach ausgebildet sein, das ein Dachöffnungssystem umfasst, bei welchem ein Deckelelement ausgehend von einer eine Dachöffnung verschließenden Schließstellung zur Freigabe der Dachöffnung mit seinem hinteren Rand gegenüber einem Festdachabschnitt nach oben anhebbar und über den Festdachabschnitt in Fleckrichtung bzw. Dachlängsrichtung verfahrbar ist. Das Deckelelement ist bezogen auf eine vertikale Dachlängsmittelebene beidseits jeweils mit einer Verstellkinematik gekoppelt und so zwischen der Schließstellung und der Öffnungsstellung verstellbar. Die Verstellkinematiken umfassen jeweils eine vordere Kinematikeinheit, die in einer Führungsschiene verfahrbar ist, und eine hintere Kinematikeinheit, die ebenfalls in der Führungsschiene angeordnet ist. Beim Verstellen des Deckelelements in die Öffnungsstellung wird ein Ausstellhebel der hinteren Kinematikeinheit verschwenkt, wodurch der hintere Rand des Deckelelements angehoben wird. Dann wird die vordere Kinematikeinheit von der hinteren Kinematikeinheit entkoppelt und in der Führungsschiene heckwärts verfahren, wobei eine an dem Deckelelement ausgebildete Kulissen- bzw. Steuerbahn an dem mit einem Gleitelement versehenen Ausstellhebel der nun feststehenden hinteren Kinematikeinheit verfahren wird. Beim Ausstellen des Ausstellhebels sind die vordere Kinematikeinheit und die hintere Kinematikeinheit über eine Koppelstange miteinander verbunden. Nach dem Ausstellen des Ausstellhebels wird die Koppelstange von der vorderen Kinematikeinheit gelöst, wodurch die hintere Kinematikeinheit in Position bleibt und die vordere Kinematikeinheit in Richtung der festste- henden hinteren Kinematikeinheit verfahren werden kann. Der Antrieb der beiden Kinematikeinheiten erfolgt also über einen gemeinsamen Antrieb bzw. ein gemeinsames Antriebskabel, das von einem Antriebsmotor angetrieben ist. Die Koppelstange zum Betätigen der hinteren Kinematikeinheit benötigt innerhalb der betreffenden Führungsschiene Bauraum, der eine bestimmte Mindesthöhe dieser Führungsschiene nach sich zieht. Insbesondere Bauraum in Fahrzeughochrichtung kann aber zu Lasten der Kopffreiheit von Fahrzeuginsassen gehen. Zudem kann es beim Entkoppeln der Koppelstange von der vorderen Kinematikeinheit bzw. beim Koppeln der Koppelstange mit der vorderen Kinematikeinheit zu Fehlfunktionen und störenden Geräuschen kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugdach der einleitend genannten Gattung zu schaffen, das eine geringe Bauhöhe der Führungsschienen zulässt und eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Fahrzeugdach mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Das Fahrzeugdach nach der Erfindung umfasst mithin bezogen auf die vertikale Dachlängsmittelebene beidseits jeweils eine Verstellkinematik mit zwei Kinematikeinheiten, die jeweils mittels eines separaten Antriebsorgans aus Antriebsmotor und Antriebskabel angetrieben sind. Die zweite Kinematikeinheit ist über eine Steuerstange angetrieben, die mit einem Antriebsschlitten versehen ist, an den das Antriebskabel der zweiten Kinematikeinheit angebunden ist. Durch die Steuerstange, die an den Ausstellhebel angelenkt ist, können Hebelverhältnisse erreicht werden, die ein Verschwenken des Ausstellhebels mit geringen Antriebskräften erlauben, und zwar sowohl beim Ausstellen des Ausstellhebels zum Anheben des Deckelelements als auch beim Ablegen des Ausstellhebels zum Verstellen des Deckelelements in seine Schließstellung. Zudem ist bei dem Fahrzeugdach nach der Erfindung jedes der beiden Antriebskabel, die den beiden Kinematikeinheiten zugeordnet sind, separat angetrieben. Damit ist keine Kopplung der beiden Kinematikeinheiten über eine Koppelstange oder dergleichen erforderlich. Vielmehr ist es lediglich erforderlich, die beiden Antriebsmotoren für die beiden Kinematikeinheiten aufeinander abgestimmt zu betätigen, was mittels einer geeigneten Steuereinheit erfolgt, die mit den beiden Antriebsmotoren verbunden ist.

Dies gewährleistet eine hohe Betriebssicherheit. Ferner treten aufgrund der fehlenden zu koppelnden und zu entkoppelnden Koppelstange keine gegebenenfalls störenden Schaltgeräusche auf. Die beidseits angeordneten Führungsschienen, denen jeweils zwei Kinematikeinheiten zugeordnet sind, weisen jeweils zwei Kabelkanalabschnitte auf, in denen jeweils ein Antriebskabel geführt ist, von denen eines zum Antrieb der ersten Kinematikeinheit und das andere zum Antrieb der zweiten Kinematikeinheit dient. Die Kabelkanalabschnitte können ohne großen Bauraumbedarf in der Führungsschiene ausgeformt sein, was gegenüber einem Fahrzeugdach mit Koppelstange für die beiden Kinematikeinheiten einen großen Bauraumvorteil in Dachhochrichtung und/oder Dachquerrichtung hat. Die Kopffreiheit für Fahrzeuginsassen kann damit gegenüber dem Stand der Technik vergrößert sein.

Durch den Entfall einer Koppelstange zwischen den beiden Kinematikeinheiten ist es auch möglich, die Verstellkinematiken mit einer geringeren Komplexität auszulegen. Zudem können die Führungsschienen, in denen die Kinematikeinheiten angeordnet sind, im Vergleich zu einer Verstellkinematik mit Koppelstange schmaler ausgelegt werden, was wiederum den durch das Fahrzeugdach bereitgestellten Dachdurchsichtsbereich vergrößern kann.

Die Kabelkanalabschnitte für die beiden Antriebskabel der einer Führungsschiene zugeordneten Kinematikeinheiten können auf einer Seite der Führungsbahn insbesondere übereinander angeordnet sein. Alternativ können die Kabelkanalabschnitte für die beiden Antriebskabel nebeneinander angeordnet sein. Auch ist es denkbar, dass einer der beiden Kabelkanalabschnitte auf einer Seite einer Führungsbahn für die Kinematikeinheiten und der andere der beiden Kabelkanalabschnitte auf der anderen Seite dieser Führungsbahn angeordnet ist. Die Kabelkanalabschnitte können sich über die gesamte Länge der Führungsschiene erstrecken, so dass die Führungsschiene insbesondere als Strangpressprofil herstellbar ist.

Bei einer speziellen Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung, bei der einer der Antriebsmotoren für die Antriebskabel bezogen auf die Dachausrichtung vorne bzw. bugseitig von der Dachöffnung angeordnet ist und der andere der beiden Antriebsmotoren bezogen auf die Dachausrichtung hinten bzw. heckseitig von der Dachöffnung angeordnet ist, sind die beiden Kabelkanalabschnitte in Längsrichtung der Führungsschiene hintereinander angeordnet. In diesem Falle können die beiden Kabel- kanalabschnitte miteinander fluchten bzw. ineinander übergehen und den gleichen Querschnitt haben, so dass die beiden Kabelkanalabschnitte von dem gleichen Profilkanal gebildet sein können.

Das Dachöffnungssystem des Fahrzeugdachs nach der Erfindung ist insbesondere das Dachöffnungssystem eines Spoilerdachs, bei dem die beidseits angeordneten, hinteren Kinematikeinheiten zweckmäßigerweise jeweils den Ausstellhebel aufweisen, der über das betreffende Gleitelement mit einer Führungs- bzw. Kulissenbahn zusammenwirkt, die an einem Deckelträger des Deckelelements ausgebildet ist.

Bei einer speziellen Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung haben das Gleitelement und die Steuerstange an dem Ausstellhebel eine gemeinsame Schwenkachse. Damit muss an dem Ausstellhebel für das Gleitelement und für die Steuerstange nur ein Lagerzapfen ausgebildet sein, der die gemeinsame Schwenkachse definiert. Zudem kann die Verstellkraft, die von der Steuerstange auf den Ausstellhebel eingeleitet wird, aufgrund der resultierenden Hebelverhältnisse niedrig sein. Somit muss nur ein kleiner und damit kostengünstiger Antriebsmotor für die zweiten Kinematikeinheiten bereitgestellt werden. In der Schließstellung können der Anstellhebel und die Steuerstange eine Streckstellung zueinander einnehmen.

Bei einer weiteren speziellen Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung weist der Ausstellhebel einen Lagerzapfen auf, der eine Schwenkachse des Ausstellhebels an der Führungsschiene definiert und der in einer Führungsbahn der betreffenden Führungsschiene geführt ist. Beim Verschwenken des Ausstellhebels mittels der Steuerstange wird der Lagerzapfen in der Führungsbahn verschoben. Die Position der Schwenkachse des Ausstellhebels verändert sich also beim Verstellen des Ausstellhebels.

Um die Verstellkräfte in einer Streckstellung zwischen der Steuerstange und dem Ausstellhebel gering halten zu können, weist der Ausstellhebel bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Fahrzeugdachs nach der Erfindung einen Steuerzapfen auf, der in der Schließstellung des Deckelelements in einer Kulisse bzw. Steuerbahn der Führungsschiene angeordnet ist, wobei die Kulisse bzw. Steuerbahn beim Verstellen des Deckelelements aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung eine Ausstellbewegung des Ausstellhebels einleitet. Die Steuerbahn hat also insbesondere einen Verlauf, der gegenüber der Erstreckung der Führungsschiene und damit gegenüber der Verschieberichtung des Antriebsschlittens der Steuerstange angestellt ist.

Um im ausgestellten Zustand den Ausstellhebel in einer definierten Position halten zu können, weist der Ausstellhebel vorzugsweise einen Haltezapfen auf, der beim Ausstellen des Ausstellhebels in eine Haltebahn eingreift bzw. an einer Haltefläche anliegt, die an der Führungsschiene ausgebildet ist. Der Haltezapfen dient also dazu, den Ausstellhebel in seinem ausgestellten Zustand in Führungsschienenlängsrichtung zu sichern.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugdachs nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeugdach nach der Erfindung;

Figur 2 eine schematische Seitenansicht eines Dachöffnungssystems des Fahrzeugdachs nach Figur 1 in einer Schließstellung eines Deckelelements;

Figur 3 eine Figur 2 entsprechende Ansicht des Dachöffnungssystems, jedoch in einer Lüfterstellung des Deckelelements;

Figur 4 ebenfalls eine Figur 2 entsprechende Ansicht des Dachöffnungssystems, jedoch bei geringfügig heckwärts verfahrenem Deckelelement;

Figur 5 ebenfalls eine Figur 2 entsprechende Ansicht des Dachöffnungssystems, jedoch in einer Öffnungsstellung des Deckelelements;

Figur 6 eine vergrößerte Ansicht einer vorderen Kinematikeinheit des Dachöffnungssystems für die Schließstellung des Deckelelements;

Figur 7 eine Figur 6 entsprechende Ansicht der vorderen Kinematikeinheit, jedoch im angehobenen Zustand des Deckelelements; Figur 8 eine hintere Kinematikeinheit des Dachöffnungssystems für die Schließstellung des Deckelelements;

Figur 9 eine Figur 8 entsprechende Ansicht der hinteren Kinematikeinheit des Dachöffnungssystems, jedoch im angehobenen Zustand des Deckelelements; und

Figur 10 einen Schnitt durch eine Führungsschiene des Dachöffnungssystems.

In Figur 1 ist in stark schematisierter Weise ein Fahrzeugdach 10 dargestellt, das ein öffnungsfahiges Fahrzeugdach eines Personenkraftwagens ist und eine Dachöffnung 12 aufweist, welche von einem Festdachabschnitt 14 begrenzt ist und mittels eines Deckelelements 16 wahlweise geschlossen oder zumindest teilweise freigegeben werden kann. Das Deckelelement 16 ist Bestandteil eines ein Spoilerdach bildenden Dachöffnungssystems 18.

Das Dachöffnungssystem 18 des Fahrzeugdachs 10 umfasst bezogen auf eine vertikale Dachlängsmittelebene beidseits jeweils eine Führungsschiene 20. In den Führungsschienen 20 sind jeweils eine vordere bzw. bugseitige erste Kinematikeinheit 22 und eine hintere bzw. heckseitige zweite Kinematikeinheit 24 angeordnet. Die vorderen Kinematikeinheiten 22 sind über erste Antriebskabel 26 mittels eines ersten Antriebsmotors 28 angetrieben. Die hinteren Kinematikeinheiten 24 sind über zweite Antriebskabel 30 mittels eines zweiten Antriebsmotors 30 angetrieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die beiden Antriebsmotoren 28 und 32 jeweils mittig bugseitig von der Dachöffnung 12 an einem Rahmen Vorderteil eines ansonsten nicht näher dargestellten Dachrahmens angeordnet.

Das Dachöffnungssystem 18, das in den Figuren 2 bis 9 detailliert dargestellt ist, ist bezogen auf eine vertikale Dachlängsmittelebene im Wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgebildet. Die nachfolgende Beschreibung ist daher weitgehend auf die bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung des betreffenden Fahrzeugs links angeordnete Verstellkinematik gerichtet. Die bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung rechts angeordnete Verstellkinematik ist hierzu im Wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgebildet und ergibt sich daher in analoger Weise. Zudem sind in den Figuren 2 bis 8 Bauelemente des Dachöff- nungssystems, die in Dachquerrichtung in verschiedenen Ebenen liegen, in die Zeichenebene projiziert.

Wie bereits oben ausgeführt, umfassen die Verstellkinematiken jeweils eine vordere Kinematikeinheit 22 und eine hintere Kinematikeinheit 24, die in einer gemeinsamen Führungsschiene 20 angeordnet sind und die jeweils mit einem separaten Antriebskabel 26 bzw. 30 verbunden sind. Die beiden Antriebskabel 26 und 30 sind in der betreffenden Führungsschiene 20 übereinander in Führungskanälen 34 und 36 geführt, die in der Führungsschiene 20 an einer Seite einer Führungsbahn 38 ausgebildet sind. In der Führungsbahn 38 sind die beiden Kinematikeinheiten 22 und 24 geführt bzw. angeord- net.

Wie insbesondere den Figuren 6 und 7 zu entnehmen ist, umfasst die vordere Kinematikeinheit 22 einen Antriebsschlitten 40, der mit dem in dem Führungskanal 34 geführten Antriebskabel 26 verbunden ist und an dem ein Zapfen 42 ausgebildet ist, welcher in einer Ausstellkulisse 44 geführt ist. Die Ausstellkulisse 44 ist an einem Ausstellhebel 46 ausgebildet, der einerseits über einen Gelenkpunkt 48 an einem Schlitten 45 und andererseits über einen Gelenkpunkt 50 an einem Deckelträger 52 angelenkt ist, der an der Unterseite des Deckelelements 16 fixiert ist. Des Weiteren umfasst die vordere Kinematikeinheit 22 eine Kulissenbahn 54, die am bugseitigen Ende der Führungsschiene 20 ausgeformt ist und mit einem Führungszapfen 56 zusammenwirkt, der an dem Ausstellhebel 46 angeordnet ist.

Die hintere, in den Figuren 8 und 9 detailliert dargestellte Kinematikeinheit 24 umfasst einen Antriebsschlitten 58, welcher mit dem zweiten Antriebskabel 30 verbunden ist, der in dem Führungskanal 36 der Führungsschiene 20 geführt ist. An den zweiten Antriebsschlitten 58 ist über einen Gelenkpunkt 60 eine Steuerstange 62 angelenkt, die mit ihrem dem Antriebsschlitten 58 abgewandten Ende in einem Gelenkpunkt 64 an einen Ausstellhebel 66 angelenkt ist. An dem Ausstellhebel 66 ist ein Gleitelement 68 schwenkbar gelagert, wobei die Schwenkachse des Gleitelements 68 mit der Schwenkachse des Gelenkpunkts 64 zusammenfällt. Das Gleitelement 68 ist an einer Führungsbahn 70 verschiebbar geführt, die an dem Deckelträger 52 ausgebildet ist, der an der Unterseite des Deckelelements 16 angeordnet ist. In seinem dem Gelenkpunkt 64 abgewandten Endbereich weist der Ausstellhebel 66 einen Lagerzapfen 72 auf, der in einer Führungsbahn 74 verschiebbar geführt ist, die an der Führungsschiene 20 ausgebildet ist. Zudem ist an dem Ausstellhebel 66 in einem von dem Lagerzapfen 72 beabstandeten Bereich ein Steuerzapfen 76 angeordnet, der mit einer Kulisse 78 zusammenwirkt, die ebenfalls an der Führungsschiene 20 ausgebildet ist und einen kurvenförmigen Verlauf mit einer oberseitigen Austrittsöffnung 80 hat. In seinem dem Gelenkpunkt 64 abgewandten Endbereich weist der Ausstellhebel 66 einen Haltezapfen 82 auf, der im ausgestellten Zustand des Ausstellhebels 66 mit einer Haltebahn 84 zusammenwirkt, die an der Führungsschiene 20 ausgebildet ist und eine im Wesentlichen senkrechte Ausrichtung hat.

Das vorstehend beschriebene Dachöffnungssystem 18 arbeitet in nachfolgend beschriebener Weise.

Um das Deckelelement 16 aus der in Figur 2 dargestellten Schließstellung in die in Figur 5 dargestellte Öffnungsstellung zu verlagern, werden zunächst beide Antriebsmotoren 28 und 32 betätigt, wodurch, wie den Figuren 6 bis 9 zu entnehmen ist, mittels des ersten Antriebskabels der Antriebsschlitten 40 gegenüber dem Schlitten 45 verlagert wird, so dass durch Zusammenwirken des an dem Antriebsschiitten 40 ausgebildeten Zapfens 42 mit der Ausstellkulisse 44 des Ausstellhebels 46 und durch Zusammenwirken des Führungszapfens 56 mit der Kulissenbahn 54 der vordere Rand des Deckelelements 16 leicht angehoben wird. Gleichzeitig wird mittels des zweiten Antriebskabels 30 über die Steuerstange 62 der Ausstellhebel 66 heckwärts verlagert, wodurch der in der Kulisse 78 geführte Steuerzapfen 76 ein Ausstellen des Ausstellhebels 66 bewirkt. Zudem wird über die Steuerstange 62 ein Drehmoment in den Ausstellhebel 66 eingeleitet, das in Ausstellrichtung wirkt. Wenn der Lagerzapfen 72 an der heckseitigen Stirnseite der Führungsbahn 74 anschlägt, greift der Haltezapfen 82 des Ausstellhebels 66 in die Haltebahn 84 der Führungsschiene 20 ein. Damit ist der Ausstellhebel 66 in Längsrichtung der Führungsschiene 20 gesichert. Der Antriebsschlitten 58 wird soweit verlagert, bis der Ausstellhebel 66 seine in Figur 9 dargestellte Ausstellposition erreicht hat. Der Steuerzapfen 76 hat dann die Kulisse 78 verlassen. Dann kann der zweite Antriebsmotor 32 angehalten werden. Durch eine weitere Betätigung des ersten Antriebsmotors 28 wird über das erste Antriebskabel 26 der Antriebsschlitten 40 weiter in Heckrichtung verfahren. Der an dem Antriebsschlitten 40 ausgebildete Zapfen 42, der in der Ausstellkulisse 44 angeordnet ist, zieht so das Deckelelement 16 weiter in Heckrichtung, wobei die Ausstellposition des Ausstellhebels 46 durch den in einem Führungskanal der Führungsschiene 20 angeordneten Führungszapfen 56 gesichert ist. Beim Zurückfahren des Deckelelements 16 wird die Führungsbahn 70 des Deckelträgers 52 an dem Gleit-element 68 der hinteren zweiten Kinematikeinheit 24 geführt, so dass das Deckelelement 16 über den Festdachabschnitt 14 verfahren wird.

Das Verstellen des Deckelelements 16 aus seiner Öffnungsstellung in seine Schließstellung erfolgt in analog umgekehrter Weise, so dass auf eine diesbezügliche detaillierte Beschreibung verzichtet werden kann.

Bezugszeichenliste

10 Fahrzeugdach

12 Dachöffnung

14 Festdachabschnitt 16 Deckelelement

18 Dachöffnungssystem

20 Führungsschiene

22 erste Kinematikeinheit

24 zweite Kinematikeinheit 26 erstes Antriebskabel

28 erster Antriebsmotor

30 zweites Antriebskabel

32 zweiter Antriebsmotor

34 erster Führungskanal 36 zweiter Führungskanal

38 Führungsbahn

40 Antriebsschlitten

42 Zapfen

44 Ausstellkulisse 45 Schlitten

46 Ausstellhebel

48 Gelenkpunkt

50 Gelenkpunkt

52 Deckelträger 54 Kulissenbahn

56 Führungszapfen

58 Antriebsschlitten

60 Gelenkpunkt

62 Steuerstange 64 Gelenkpunkt

66 Ausstellhebel

68 Gleitelement 70 Führungsbahn

72 Lagerzapfen

74 Führungsbahn

76 Steuerzapfen 78 Kulisse

80 Austrittsöffnung

82 Haltezapfen

84 Haltebahn