ПЕРЕДВИЖНОЙ ЭЛЕМЕНТ КРЫШИ ДЛЯ ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ
RETRACTABLE ELEMENT OF CAR ROOF

Настоящее изобретение относится к легковым автомобилям с пассажирским салоном, причем автомобили имеют правый и левый крышевые рейлинги в качестве верхнего завершения соответствующей боковой структуры кузова, а между левым и правым рейлингом образован выдвижной элемент крыши.
В общем известны автомобили, имеющие выдвижной элемент крыши, целью которого является получение увеличенного салона. Такой увеличенный салон требуется, например, при парковке, когда находящиеся в салоне пассажиры могут свободно перемещаться или даже вставать.
Такие автомобили называются как микроавтобусы, которые не относятся к рассматриваемым здесь легковым автомобилям и в общем снабжены оборудованием для автомобильного туризма.
Из DE 10302749 A1 известна подъемная крыша для легкового автомобиля рассматриваемого вида, которая имеет проем, перекрываемый жестким элементом крыши, который своей задней кромкой может приподниматься вокруг передней поперечной оси автомобиля в выдвинутое положение. При этом элемент крыши проходит в продольном направлении автомобиля примерно от переднего обтекателя над ветровым стеклом по меньшей мере до установленной приблизительно вертикально удлиненной вверх опорной поверхности спинок задних сидений. Для перевода крыши из закрытого положения в открытое она выполнена с возможностью поворота вокруг шарнира, расположенного в области обтекателя в передней зоне выше ветрового стекла, так что для пассажиров во внутренней части кузова за передними сиденьями может появиться большая свобода для головы, однако в задней зоне автомобиля достигается лишь незначительное увеличение пространства. Только за счет поворота элемента крыши вокруг передней оси в области ветрового стекла не возникает достойного упоминания увеличения салона. Тем самым здесь должна быть решена положенная в основу изобретения задача - создать больше места в автомобиле в области задних сидений. Общее увеличение салона, проходящего также до передних сидений и над ними, с помощью известной подъемной крыши для легковых автомобилей невозможно.
Поэтому задача данного изобретения - создать легковой автомобиль с подъемной крышей, посредством которой возможно большее увеличение салона во время поездки.
Эта задача, исходя из легкового автомобиля с подъемной крышей, решена согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения в сочетании с его отличительными признаками. Другие предпочтительные выполнения изобретения изложены в зависимых пунктах.
Техническое существо изобретения заключается в том, что элемент крыши в области между левым и правым крышевыми рейлингами проходит по ширине легкового автомобиля и посредством подъемного движения может выдвигаться вертикально вверх так, что попадает из горизонтального закрытого положения в горизонтальное открытое положение, чтобы увеличить место для укладки багажа в салоне.
Если крыша перемещается из горизонтального закрытого положения в горизонтальное открытое положение, то элемент крыши выполняет параллельное подъемное движение в вертикальном направлении без поворота в своем шарнире. Благодаря этому параллельному подъемному движению салон увеличивается по всей базовой площади элемента крыши, причем соответствующие горизонтальные открытое и закрытое положения понимаются таким образом, что крыша не выполняет наклонов, поворотов или вращений, а выполняет только подъемное движение аналогично подъемной платформе без изменения своего горизонтального положения. Лишь благодаря этому плоскопараллельному подъемному движению создается возможность осуществить эффективное увеличение салона, причем это увеличение проявляется не только в увеличенной области для головы над рядом задних сидений автомобиля, но и в передней области подъемной крыши, та же самая разница высот может использоваться в качестве увеличившегося салона. Крыша при этом проходит от левой боковой до правой боковой структуры кузова, причем крышевые рейлинги образуют верхнее завершение боковых структур кузова. Рейлинги образованы крышевыми раскосами, которые также могут состоять из усиливающих металлических листов или тому подобных воспринимающих усилия элементов. При этом крышевые рейлинги проходят между боковыми структурами кузова в области D-стоек (дополнительных задних стоек) от левой до правой сторон автомобиля, так что в этой области может прикрепляться, например, задняя дверь. Во всяком случае крышевые рейлинги описывают верхнюю раму жесткости легкового автомобиля, которая остается после удаления наружной обшивки кузова. Вследствие выполнения элемента крыши примерно на всю ширину автомобиля может быть достигнут максимум увеличения салона при выдвижном движении элемента крыши.
Предпочтительный вариант выполнения изобретения предусматривает, что структура кузова содержит по меньшей мере А (передняя), В (средняя), С (задняя) и/или D (дополнительная задняя) стойки, а элемент крыши проходит в продольном направлении легкового автомобиля по меньшей мере от В-стоек до D-стойки. Благодаря прохождению элемента крыши, который может выполнять одинаковый подъем по всей длине в продольном направлении, увеличение пространства в салоне может стать максимальным. Так как согласно изобретению поднимающийся элемент крыши начинается над В-стойками, уже над передними сиденьями достигается увеличение салона выше уровня головы.
Предпочтительно верхняя задняя область кузова автомобиля ограничена задней дверью, причем элемент крыши в закрытом положении примыкает к верхней области задней двери и вместе с ней образует завершение внешней обшивки автомобиля. Выполнение элемента крыши при этом таково, что он в закрытом положении завершается верхней кромкой задней двери и образует плавный переход внешней обшивки кузова. Одновременно элемент крыши завершается задней дверью легкового автомобиля с учетом соответствующей величины зазора, тогда как в области задних боковых стекол, которые располагаются между С-стойкой и D-стойкой, элемент крыши имеет ориентированную наклонно вниз боковую область, которая проходит глубже вниз, чем над задней дверью легкового автомобиля. Таким образом, в частности, элемент крыши подогнан к контуру автомобиля в области крышевых рейлингов, т.е. в области верхних боковых структур кузова, а также в задней области. При этом элемент крыши может содержать стальной лист или состоять из композитного материала, например стекловолоконного или углеволоконного материала. Далее имеется возможность того, что крыша имеет многокомпонентную конструкцию, так что элемент крыши, например, с нижней стороны имеет элемент обивки крыши, в котором со стороны салона могут располагаться осветительные устройства или тому подобное.
Один другой пример выполнения настоящего изобретения предусматривает, что между левым и правым крышевыми рейлингами в направлении движения перед элементом крыши проходит передняя поперечная деталь, а между ней и элементом крыши - спойлер. Этот спойлер шарнирно соединен с передней поперечной деталью и/или с элементом крыши, причем посредством подъемного движения элемента крыши из закрытого положения в открытое положение спойлер перемещается вместе с ним за счет поворотного движения. Спойлер несет функцию обтекателя или аэродинамического средства, так как элемент крыши во время движения легкового автомобиля может быть переведен в соответствующее положение или автомобиль начнет движение с по меньшей мере открытым элементом крыши. В выдвинутом положении элемента крыши между ним и крышевым рейлингом возникает вертикальная открытая область, в которую при движении автомобиля проникает набегающий поток воздуха. Поэтому требуется в передней области элемента крыши в направлении ветрового стекла предусмотреть спойлер, который в закрытом положении элемента крыши интегрирован в плоскость крыши, а в открытом положении элемента крыши повернут наклонно вверх. Поэтому между спойлером и передней поперечной деталью, а также между спойлером и элементом крыши требуется шарнирное соединение. Для осуществления соответствующей кинематики шарнирное соединение между спойлером и передней поперечной деталью или остальной крышей легкового автомобиля может иметь в передней области элемента крыши линейную направляющую, так что шарнирное соединение при подъеме элемента крыши может следовать за ним. Если теперь элемент крыши переводится в открытое положение, то ниже повернутого наверх спойлера образуется дополнительное пространство объемом, например, в 14 л, тогда как под элементом крыши может образоваться объем около 200 л. Тем самым с помощью выдвижного элемента крыши в салоне может стать полезным дополнительное пространство для перевозки крупных людей или предметов, когда автомобиль готов к движению с открытым элементом крыши. Для этого элемент крыши может менять соответствующее положение, т.е. переводиться из открытого положения в закрытое и обратно, даже во время движения автомобиля.
Согласно одному предпочтительному усовершенствованию настоящего изобретения предусмотрено, что по меньшей мере между элементом крыши и левым и правым крышевым рейлингом и/или в области задней двери предусмотрено защитное устройство, содержащее брезентовую или текстильную структуру. Оно может быть выполнено, подобно тенту грузового автомобиля, и быть водонепроницаемо закреплено между элементом крыши и крышевым рейлингом. Если теперь элемент крыши находится в открытом положении, то защитное устройство натягивается между элементом крыши и крышевым рейлингом и образует боковую или по-другому окружную стенку. Если, напротив, элемент крыши закрыт, то защитное устройство складывается в предусмотренное для этого пространство (камеру), причем это устройство не видно ни со стороны салона, ни с наружной стороны легкового автомобиля. Устройство защищает как от влажности или сырости, так и от потока встречного воздуха, так что ни влажность, ни ветер не могут попасть в салон. Дополнительно может быть предусмотрено, что между элементом крыши и крышевым рейлингом предусмотрено дополнительное уплотнительное средство, которое герметизирует элемент крыши в закрытом положении.
Согласно одному другому предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения предусмотрено, что подъем элемента крыши из закрытого положения в открытое соответствует вертикальному перемещению от 50 до 400 мм, предпочтительно - от 100 до 300 мм, особенно предпочтительно - 200 мм. Для выполнения подъемного движения элемент крыши с помощью подъемного устройства передвигается вертикально, причем это подъемное устройство расположено между элементом крыши и крышевым рейлингом и имеет электропривод, и элемент крыши на протяжении всего подъема передвигается в горизонтальном положении. Подъемное устройство включает в себя электропривод и соединенную с ним механическую часть, например, в виде системы «винт-гайка» или другого механизма, производящего линейное движение в вертикальном направлении. Согласно примеру выполнения настоящего изобретения предусмотрен коленчато-рычажный механизм в соответствующих угловых точках четырехугольной крыши, который делает возможным одинаковое вертикальное подъемное движение. Если электропривод включается, то коленчатые рычаги передвигаются в соответствующее угловое положение, чтобы выполнить подъем, например, на 200 мм. Для перемещения элемента крыши из открытого в закрытое положение достаточно одного оборота в направлении вращения электропривода, причем система "винт-гайка" может быть выполнена самотормозящейся, так что ее стопорение с помощью соответствующего элемента может потребоваться только в качестве дополнительной опции.
Другие улучшающие изобретение мероприятия приведены в зависимых пунктах формулы изобретения или представлены ниже вместе с описанием предпочтительных примеров выполнения изобретения на основании чертежей, на которых представлено:
фиг.1a - первый перспективный вид легкового автомобиля с элементом крыши согласно изобретению в открытом положении;
фиг.1b - второй перспективный вид элемента крыши легкового автомобиля согласно фиг.1а;
фиг.2 - перспективный вид легкового автомобиля со спойлером и подъемным устройством для приведения в действие элемента крыши согласно изобретению;
фиг.3 - перспективный вид легкового автомобиля с закрытом элементом крыши согласно изобретению.
Показанный на фиг.1а и 1b легковой автомобиль 1 представлен на фиг.1а на перспективном виде спереди, а на фиг.1b - на перспективном виде сзади. Легковой автомобиль 1 сбоку ограничен так называемыми боковыми структурами кузова, которые в верхней завершающей области на уровне линии головы в легковом автомобиле состоят из левого и правого крышевых рейлингов 11а и 11b или образуют их. В зависимости от модели автомобиля 1 и числа дверей протяженность рейлингов 11а и 11b в направлении движения ограничена спереди А-стойкой 12 и затем доходит через В-стойку 13 и С-стойку 14 до ограничивающей сзади крышевой рейлинг D-стойки 15. Между левым и правым рейлингом 11а и 11b сверху на легковом автомобиле 1 закреплен соответствующий изобретению элемент 16 крыши, который может двигаться в вертикальном направлении. Величина элемента 16 крыши такова, что он начинается приблизительно на уровне В-стойки 13 и проходит до задней двери 17 и в закрытом положении завершается с ней заподлицо, чтобы образовать непрерывную внешнюю обшивку кузова. Спереди, в направлении движения, элемент 16 крыши переходит сначала в спойлер 19, причем спойлер 19 шарнирно расположен между элементом 16 крыши и передней поперечной деталью 18 крыши автомобиля. В закрытом положении элемента 16 крыши спойлер 19 тоже располагается плоско в плоскости крыши. Если элемент 16 крыши перемещается по вертикали вверх в горизонтальное открытое положение, спойлер 19 поворачивается в наклонное положение, в котором он может функционировать как обтекатель, поскольку элемент 16 крыши даже при движении автомобиля может выдвигаться из закрытого положения в открытое и подвергается воздействию набегающего потока воздуха.
Между элементом 16 крыши и крышевым рейлингом 11а и 11b предусмотрено защитное устройство 20, имеющее брезентовую или текстильную структуру. Оно натягивается в соответствии с фиг.1а и 1b между элементом 16 крыши и рейлингами 11а, 11b, а также задней дверью 17, так что текстильный или брезентовый материал растягивается в плоскую поверхность. Однако если элемент 16 крыши переводится в закрытое положение, то защитное устройство 20 складывается таким образом, что укладывается невидимым образом между элементом 16 крыши и рейлингами 11а, 11b. Материал защитного устройства 20 может соответствовать складному верху кабриолета, который также укладывается в сложенном виде в предусмотренный для этого короб складного верха.
Фиг.2 показывает легковой автомобиль 1 с соответствующим изобретению расположением элемента 16 крыши, причем сам элемент 16 удален для лучшего изображения остальных компонентов. Из фиг.2 видно, что легковой автомобиль 1 имеет расположенный со стороны крыши проем, который открывает салон 10. Таким образом элемент крыши (здесь не представлен) образует расположенное со стороны крыши завершение (завершающий элемент) салона 10. Проем в крыше легкового автомобиля 1 проходит от передней поперечной детали 18 или спойлера 19 до задней двери 17. Сбоку проем ограничен левым и правым рейлингом 11а и 11b. Говоря иначе, проем в продольном направлении автомобиля проходит примерно от В-стойки 13 через С-стойку 14 до D-стойки 15, причем спереди создана выемка так, что спойлер 19 может утапливаться в плоскость крыши и только в выдвинутом положении элемента 16 крыши наклоняется под углом атаки, как это показано на фиг.2. Для выполнения подъемного движения элемента крыши предусмотрено подъемное устройство 21, которое согласно примеру выполнения на фиг.2 содержит коленчато-рычажные элементы, приводимые в действие, например, системой «винт-гайка». Таким образом, возможно предусмотреть соответственно внутри левого и правого рейлинга 11а, 11b электропривод, который приводит ходовой винт. Спойлер 19 расположен внутри передней поперечной детали 18 крыши легкового автомобиля 1 в шарнирном приемном элементе, причем этот приемный элемент может перемещаться в направлении движения автомобиля 1, чтобы обеспечить соответствующую кинематику для сопровождения при выдвижении элемента крыши. Тем самым спойлер 19 внутри плоскости нормальной крыши может также утапливаться в горизонтальном закрытом положении элемента крыши и благодаря соответствующему движению занимать наклонное положение, в котором шарнирное соединение спойлера 19 с элементом крыши передвигается в вертикальном направлении, а шарнирное соединение спойлера 19 с передней поперечной деталью 18 выполняет горизонтальное движение.
Фиг.3 показывает легковой автомобиль 1 с элементом крыши 16 согласно изобретению в закрытом положении. Для пояснения соотношений размеров и длин в этом изображении также обозначены А-стойка 12, В-стойка 13, С-стойка 14 и D-стойка 15, причем D-стойка 15 примыкает к задней двери 17. В частности, фиг.3 показывает положение спойлера 19 в закрытом положении элемента 16 крыши. Спойлер 19 тоже находится плоско в плоскости крыши между передней поперечной деталью 18 и элементом 16 крыши. Тем самым достигается цель, состоящая в том, чтобы легковой автомобиль 1 при вдвинутом элементе 16 крыши не имел аэродинамических недостатков и оптически по существу не отличался от традиционного легкового автомобиля с жесткой или твердой и, тем самым, вертикально не передвигающейся крышей.
Изобретение в своем выполнении не ограничивается представленными предпочтительными примерами. Напротив, можно придумать много вариантов, которые могут найти применение и при выполнениях, принципиально отличающихся от представленного решения.
Список ссылочных позиций
1 - легковой автомобиль
10 - салон
11 - крышевой рейлинг
12 - А-стойка
13 - В-стойка
14 - С-стойка
15 - D-стойка
16 - элемент крыши
17 - задняя дверь
18 - передняя поперечная деталь
19 - спойлер
20 - защитное устройство
21 - подъемное устройство