本发明涉及一种包括用于车辆车顶的盖的结构。从用于关闭车顶开口的关闭位置开始,为了打开所述开口所述盖能在其后部区域中通过展开装置被提升。
背景技术:
通常,在车顶开口的打开过程中,驱动滑块在车辆纵向方向上移位。在该情况下,盖面向车辆后部的后边缘首先被提升使得盖倾斜地定位。该位置也称作通风位置。同时,以常规的方式,盖的前边缘由于盖绕着前展开支杆的前支承点转动而被降低。在该情况下,在盖相对于车辆纵向方向从关闭位置向通风位置移动期间,展开支杆是静止的。盖前边缘的向下降低例如可高达6mm或更多。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种包括用于车辆车顶的盖的结构,其特征在于精确的操作。
根据本发明,提供一种包括用于车辆车顶的盖的结构,所述盖从用于关闭车顶开口的关闭位置开始能在其后部区域中通过展开装置被提升,从而打开所述车顶开口。所述盖包括前边缘、和与所述前边缘相对的后边缘。所述展开装置具有能沿着车辆纵向方向在导轨中移位的滑动架。而且,所述展开装置包括具有前端区域、后端区域和布置在所述前端区域和后端区域之间的耦接元件的展开支杆。在所述盖的关闭位置,所述展开支杆通过所述耦接元件与相对于所述导轨被静止固定的带槽连杆接合。并且,所述展开装置包括布置成能沿着车辆纵向方向在导轨中移位的带槽连杆架,由此所述展开支杆以在所述盖和所述导轨之间的方向上可枢转和可移位的方式被耦接。特别地,所述展开支杆以在所述盖和所述导轨之间基本竖直的方式可移位地耦接到所述带槽连杆架。另外,所述展开装置包括耦接到所述滑动架、并且被引导成在车辆纵向方向上相对于所述导轨可移位的控制杆。譬如,所述控制杆可枢转地耦接到所述滑动架。所述控制杆包括带槽控制连杆,所述展开支杆耦接到所述带槽控制连杆以使得在第一运动阶段中,从所述盖的关闭位置开始,随着所述滑动架在车辆纵向方向上朝后部的移位,所述带槽控制连杆控制所述展开支杆绕着所述耦接元件的转动。
例如,在所述盖已在其后边缘的区域中展开之后,所述盖能通过车辆车顶朝向后部移位到打开位置中。所述盖经由车辆车顶的移位意味着在后边缘的区域中的提升或展开之后,在车辆车顶的外表面上推动所述盖。优选地,所述结构为滑动车顶,其中所述导轨在车辆纵向方向上延伸到后部超过所述车顶开口。所述滑动车顶也称作为外部引导的滑动车顶。可替换地,所述结构也可为滑动-俯仰式车顶(sliding-tilting roof)或扰流板车顶(spoiler roof)。
使用诸如“后”或“前”的位置信息或方向信息,指的是车辆纵向方向。车辆纵向方向也可以称为水平方向或数学右旋坐标系的X方向。所述盖的展开或提升大体上在竖直方向和/或数学右旋坐标系的Z方向上进行。所述盖的后部区域例如要被理解为从盖的中心开始面向车辆的后部的区域。
所述展开支杆例如为前展开支杆。所述展开支杆能在与其耦接的盖的前边缘的区域中借助所述前端区域被转动。所述展开支杆可枢转地耦接到所述后端区域和耦接到所述带槽连杆架,从而能沿着所述盖和所述导轨之间的方向竖直地移位。所述展开支杆的耦接元件如此布置在所述前端区域和后端区域之间,使得随着所述展开支杆的转动,所述前端区域和所述后端区域在相反方向上移动。
在第一运动阶段中,通过所述可移位的滑动架将所述盖移入通风位置,其中所述盖的后边缘被抬升。为此,所述滑动架耦接到驱动器。在该情况下,所述展开支杆相对于车辆纵向方向大体上停留在其位置中。换言之,在第一运动阶段中所述盖D和因而所述展开支杆在车辆纵向方向上没有移位。所述带槽控制连杆具有预先确定的路径,以至于在第一运动阶段中耦接到所述控制杆的滑动架的移动控制所述展开支杆绕着所述耦接元件的转动。由此,所述展开支杆的后端区域在所述导轨的方向上移动,与此同时所述展开支杆的前端区域远离所述导轨向上移动。尤其通过使所述展开支杆在所述后端区域竖直可移位地耦接到所述带槽连杆架上,允许所述展开支杆的转动。
可通过所述展开支杆的转动补偿当展开所述盖的后边缘进入所谓的通风位置时在所述导轨的方向上所述盖的前边缘的降低。特别地,通过所述展开支杆的转动控制所述盖的前边缘的移动,尤其是所述前边缘到导轨的间距。例如根据需要,可控制所述盖的前边缘是停留在其位置中还是稍微地降低。如果所述前端区域没有移离所述导轨,所述盖将绕着所述后端区域转动和/或所述展开支杆将绕着所述耦接元件转动,使得所述盖的前边缘会在所述导轨的方向上向下移动。然而,这是被所述控制杆和其带槽控制连杆反控制的,以至于当移入所述通风位置时所述盖的前边缘和所述导轨之间的竖直间距基本上保持恒定。因此,在第一运动阶段,所述车辆车顶的限定车顶开口的边缘大体上与所述盖的前边缘保持平齐。同样,所述前边缘的最小降低量也可大体上涵盖十分之几毫米或整毫米(ganze Millimeter)。因此,譬如能防止所述前边缘移动远离车顶开口上的密封件。并且,可避免非期望的噪声。另外,可实现不形成尖锐的边缘,这种尖锐的边缘在车辆高速行驶、如达到300km/h时产生了负面噪音以及疾风阻力。并且,能够节省装配空间,这是因为当展开所述盖的后边缘进入通风位置时,所述前边缘的区域中的盖在Z方向上基本上不向下运动。
根据一个实施例,在第一运动阶段,所述带槽控制连杆控制所述展开支杆的后端区域的竖直运动,使得所述盖的前边缘和所述导轨之间的距离大体上保持相同。在该情况下,所述带槽控制连杆的路径如此配置使得所述盖的前边缘在所述导轨的方向上不降低和/或不移动。这本质上就是上文所描述的意思。
根据另一实施例,所述控制杆相对于所述导轨被引导以便能在所述带槽连杆架上移位。因此,当在车辆纵向方向上朝后部移动所述滑动架时,能够使得所述控制杆相对于所述带槽连杆架进而相对于所述展开支杆移位。并且,由此能够省掉附加的带槽连杆,该附加的带槽连杆例如相对于所述导轨静止地固定并且为了在车辆纵向方向上引导控制杆会是必要的。在该情况下,譬如所述控制杆尤其在所述带槽连杆架的区域中在Z方向上是不可移位的。
根据另一实施例,所述结构进一步包括滑动元件,所述滑动元件在展开支杆的后部区域中可枢转地布置在所述展开支杆上。而且,所述滑动元件以竖直可移位的方式耦接到所述带槽连杆架并且包括耦接元件,由此所述滑动元件在所述带槽控制连杆中被引导。通过所述附加的滑动元件,在所述展开支杆和所述带槽连杆架之间分配可枢转的耦接和竖直可移位的耦接。首先,所述展开支杆可枢转地耦接到所述滑动元件,其次,所述滑动元件继而在所述带槽连杆架中以竖直可移位的方式被引导。另外,所述展开支杆通过所述滑动元件间接地,而不是展开支杆本身,与所述控制杆的带槽控制连杆接合。因而,当使所述滑动架和所述控制杆移位时,所述滑动元件竖直地移位,同时该滑动元件将其竖直运动传递至所述展开支杆。由此,通过采用在上文所述的结构中的滑动元件,可使用除其它元件之外的传统展开支杆,而不需要进行修改。因此,所述滑动元件的耦接元件可如此设计使得其在所述带槽控制连杆中的较大表面区域上被引导并由此确保通过表面压力进行的高效力传递。因此,不借助圆柱形的耦接元件在所述带槽控制连杆中可旋转地引导所述展开支杆。通过这种可旋转的引导,将会产生由耦接元件引起的线性压力,其与表面压力相比将会显著地导致更大的磨损。
“滑动元件”理解为可枢转地设置在展开支杆上的机械构件。
根据另一实施例,在车辆纵向方向上改变所述带槽控制连杆和所述导轨之间的距离。优选地,所述带槽控制连杆的路径如此改变使得所述带槽控制连杆和所述导轨之间的距离相对于车辆纵向方向朝着后部增大。可通过以这种方式配置的带槽控制连杆控制展开支杆的转动。
根据另一实施例,所述滑动架经由所述控制杆可移位地耦接到所述带槽连杆架,以至于在第一运动阶段增大所述滑动架和所述展开支杆之间的距离。换言之,当借助驱动器使滑动架移位时,所述盖的后边缘首先被移位以便移入通风位置,其中所述展开支杆基本上保持在其位置中。当所述滑动架移位时,在第一运动阶段在所述滑动架和所述带槽连杆架和/或展开支杆之间相应地改变所述距离。
根据另一实施例,所述结构包括另一展开支杆,该展开支杆在所述后边缘的区域中可枢转地耦接到所述盖和所述滑动架使得当所述滑动架移位时,在第一运动阶段控制所述盖的展开,其中增大了所述盖的后边缘和所述导轨之间的距离。通过所述另一展开支杆,所述盖可在第一运动阶段移入通风位置。
将在从属权利要求中以及以下参照附图对示例性实施例的详细说明中描述另外的实施例。
附图说明
具有相同构造或功能的元件或结构在所有附图中给出了相同的附图标记。已经使用附图标记描述的元件或结构不必在所有附图中带有附图标记。
在附图中:
图1示出车辆的示意性立体图;
图2示出用于车辆车顶的结构的运动学原理的示意图;
图3示出处于通风位置的结构的运动学原理的示意图;
图4示出所述结构的分解透视图;
图5示出根据图3的所述结构处于组装状态的透视图;以及
图6至图8示出处于不同结构位置的所述结构的三个二维示意图。
具体实施方式
图1示出具有车辆车顶FD的车辆F的示意性透视图。车辆车顶FD包括固定到车辆并且构造为车顶壳体的固定部分BA。固定到车辆的固定部分BA设有车顶开口DOE,该车顶开口DOE借助于可调节的活动车顶元件DE选择性地关闭或至少部分可打开。
车顶开口DOE由构造在车辆车顶FD上的车顶框架部分DRA限定。车顶框架部分DRA优选具有结构AO,其具有布置在两侧处的导轨FS。
车顶元件DE具有盖D并且在固定部分BA的区域中被安装成可相对于导轨FS相对移位。在该情况下,车顶元件DE可移位地安装在导轨FS中。盖D优选构造为玻璃盖。
盖D能够从关闭车顶开口DOE的关闭位置移位到打开位置,从而打开车辆车顶FD的车顶开口DOE。为此,结构AO包括展开装置。为了打开,盖D在后边缘HK的区域中升高并且在车辆车顶FD的后部部分上被推动。为此,必需升高盖D,这是因为在关闭位置中盖以与车辆车顶FD的上表面齐平的方式终止。在通常的运动顺序的第一运动阶段中,盖D的后边缘HK首先被展开。该中间位置也称为通风位置。在打开运动期间,盖D在车辆纵向方向上朝向后部移位到打开位置。在该情况下,盖D又在与后边缘HK相对的前边缘VK的区域中被提升。
通过结构AO实施该通常的运动顺序,这些结构AO将借助图2至图8进行详细地描述。在此,在图2至图8中,仅示出在一侧上的相应结构AO连同相关的机构。然而,所有部件在车顶开口DOE的两侧以相对于车辆的纵向中心平面镜像对称的方式布置。结构AO也可被称为展开器具。
值得注意的是,图4至图5中示出了以机械固定方式耦接到盖D的盖支架DT。因而,盖D直接耦接到结构AO的展开装置并由此能够移动。盖D的移位与盖支架DT的移位具有相同的含义。
并且,在图2至图8中均示出了坐标系,其示出X方向和Z方向和/或X、Y和Z方向。所述坐标系与数学右旋坐标系对应。在此,X方向也可称为车辆纵向方向或水平方向,并且Z方向也可称为竖直方向。
图2和图3示出结构AO在两种状态下的运动学原理。在此,图2示出处于盖的关闭位置的结构AO,而图3示出处于通风位置的结构AO。通过图2和图3,示意性描述了基本的机械学和运动学特性。进一步的细节将参照另外的图4至图8进行描述。
结构AO的展开装置包括前展开支杆VH、控制杆SS、带槽连杆架SK、滑动架S、和后展开支杆HH。并且,结构AO包括两个相对于导轨FS静止固定的带槽连杆,即第一静止固定带槽连杆KO1和第二静止固定带槽连杆KO2。滑动架S具有带槽连杆架K。控制杆SS具有带槽控制连杆KS。
滑动架S借助驱动器A可在车辆纵向方向上朝着后部移位,其中在导轨FS中引导所述滑动架。滑动架S也可称作为驱动滑块。譬如,滑动架S经由驱动电缆与电动机联接。
通过带槽连杆架K中的两个耦接元件KES1引导后展开支杆HH。在该情况下,后展开支杆HH的两个耦接元件KES1相对于盖D位于带槽连杆架K的不同平面中。后展开支杆HH通过另一耦接元件KES2可枢转地与盖D耦接。
前展开支杆VH通过耦接元件KE与静止固定带槽连杆KO1耦接。而且,前端区域VE中的前展开支杆VH在前边缘VK的区域中可枢转地耦接到盖D。另外,后端区域HE中的前展开支杆VH以其可在Z方向上枢转和竖直移位的方式耦接到带槽连杆架SK。
控制杆SS可枢转地耦接到滑动架S并且相对于导轨FS在带槽连杆架KS上被可移位地引导。换言之,在Z方向上基本上锁定控制杆SS的运动。前展开支杆VH在后端区域HE中与控制杆SS的带槽控制连杆KS耦接。
在第一运动阶段,滑动架S从图2中所示的盖D的关闭位置开始在车辆的纵向方向上通过驱动器A向后部移位。在该情况下,滑动架S首先相对于盖D移动,其中盖D的Z方向上的后边缘HK远离导轨FS向上展开。图3中示出了该状态,其称为盖D的通风位置。当使滑动架S移位时,控制杆SS由于其与滑动架S的耦接也相对于导轨FS移动。由于盖D并非首先在X方向上移位,因此前展开支杆VH相对于车辆纵向方向而言大体上仍停留在其位置。
在第一运动阶段,控制杆SS的带槽控制连杆KS通过其相对于导轨FS的位移控制后端区域HE的竖直运动。由此,后端区域HE在Z方向上朝着导轨FS移动(用虚线表示)。由于前展开支杆VH通过前展开支杆VH的后端区域HE的竖直运动与静止固定带槽连杆KO1中的耦接元件KE一起被引导,并且该耦接元件KE例如为滑动元件或旋转滑块,所以所述支杆绕着耦接元件KE转动。在该情况下,前端区域VE在Z方向上远离导轨FS向上移动。这是因为前展开支杆VH的耦接元件KE设置在后端区域HE和前端区域VE之间。也就是说,两个端部区域HE和VE相对于穿过耦接元件KE垂直于X方向延伸的平面位于不同侧。
通过转动实现了盖D的前边缘VK在Z方向上基本上不进行任何移动(参见图3)。因而,前边缘VK大体上保持与车辆车顶FD齐平和/或与限定车顶开口DOE的车顶框架部分DRA齐平。于是,可避免在背景技术部分所提到的缺陷,如产生负面的噪声传播。并且可产生这样的结果,譬如减低车辆高速行驶时的风阻。
如果没有进行前展开支杆VH的这种旋转运动,当展开盖的后边缘时,盖的前边缘VK将会在导轨FS的方向上沿着Z方向向下移动。图3中通过具有前边缘VK'的盖D'的虚线视图显示了该状态。
此时,需要提到的是,没有更详细地描述盖D的后边缘HK的展开。相反,描述集中在对盖D的前边缘VK的竖直运动的补偿。
图4和图5示出了结构AO的可能性的结构设计。在该情况下,图4以分解图示出结构AO,而图5示出处于装配和安装状态的结构AO。特别地,可看见滑动架S的一部分,带槽连杆架K形成在其中。而且,示出了控制杆SS连同带槽控制连杆KS。进一步地,示出了带槽连杆部件KB,静止固定带槽连杆KO1(无法看到)形成在其中。进一步地,示出了前展开支杆VH的耦接元件KE,由此至少在盖D的关闭位置所述前展开支杆在静止固定带槽连杆KO1中被引导。
如已描述的那样,前展开支杆VH以可枢转和可竖直移位的方式耦接到带槽连杆架SK。在该情况下,前展开支杆VH不直接地与带槽连杆架SK耦接,而是经由滑动元件SE间接地耦接。该滑动元件在前展开支杆VH的后端区域HE相对于枢轴线SA被可枢转地固定。如图5中所见的那样,前展开支杆VH通过滑动元件SE耦接到带槽连杆架SK。在该情况下,滑动元件SE安装在带槽连杆架SK中,从而在竖直方向上是可移位的。这意味着前展开支杆VH的后端区域HE能经由滑动元件SE远离导轨FS或朝着该导轨移动。因而,前展开支杆VH以既可枢转又可竖直移位的方式耦接到带槽连杆架SK。
如已描述的那样,控制杆SS可枢转地耦接到滑动架S。可替换地,也可进行刚性耦接。进一步地,带槽连杆架SK包括一个或多个通孔DB,控制杆SS被引导通过所述通孔。于是,控制杆SS相对于带槽连杆架SK并由此相对于前展开支杆VH可移位。
可能的是,控制杆SS尤其在上述的运动顺序期间可以相对于一个或多个通孔DB进行轻微的旋转运动。这为了补偿导轨FS的稍微弯曲的形状(未示出)是有必要的。可替换地,控制杆SS也可相对于导轨FS在另一静止固定带槽连杆中被引导。
滑动元件SE在面向控制杆SS的一侧包括耦接元件KES(参见图6至图8)。在安装状态下,滑动元件SE经由耦接元件KES与控制杆SS的带槽控制连杆KS接合。因而,前展开支杆VH经由滑动元件SE与控制杆SS耦接。
在未示出的可替换实施例中,省略了滑动元件SE。在该情况下,前展开支杆VH在其后端区域HE中以可枢转的方式直接耦接到带槽连杆架KS。为此,带槽连杆架KS例如包括狭槽,前展开支杆VH的耦接元件以可转动和可竖直移位的方式在该狭槽中被引导。另外,在后端区域HE中前展开支杆VH包括另一耦接元件,由此所述前展开支杆与控制杆SS的带槽控制连杆KS接合。在该情况下,必须要确保的是,前展开支杆VH在带槽控制连杆KS中与另一耦接元件一起被可转动地引导。在这样的实施例中,可省略滑动元件SE,这在材料成本和组装方面节省了开支。
带槽控制连杆KS的路径如此设计使得导轨FS和带槽控制连杆KS之间的距离沿着车辆纵向方向朝着后部增大。在后部部分HA中所述距离比前部部分VA中的大。如已描述的那样,通过带槽控制连杆KS控制前展开支杆绕着耦接元件KE的旋转运动。根据该旋转运动设计带槽控制连杆K和/或其路径。
取决于在移动滑动架S时进行的旋转运动有多快,带槽控制连杆KS和导轨FS之间的距离可变化至较大或较小程度。至于旋转运动的时间曲线,在使滑动架S移位时,带槽控制连杆KS和导轨FS之间的距离可以以较大或较小的梯度变化。可替换地或附加地,所述曲线可以以弯曲的、阶梯形的线性方式或类似方式变化。
在随后的图6至图8中再次简单地描述了借助图2和图3所描述的运动顺序。为了清楚起见,在该示例中省略了用于将前展开支杆VH耦接到盖D的盖支架DT的视图。
此处,图6示出处于盖的关闭位置的结构。在该示例中,前展开支杆VH在带槽控制连杆KS的后部部分HA中耦接到控制杆SS。也就是说,滑动元件SE的耦接元件KES位于带槽控制连杆KS的后部部分HA中。在盖D的关闭位置,盖的前边缘VK终止成大体上与车辆车顶FD齐平。另外,图6中还示出了布置在盖的前边缘VK和车辆车顶FD之间的密封件DI。
如果滑动架S现在沿着车辆纵向方向向后部移位,盖D将从图6中所示的位置开始沿着Z方向在其后边缘HK上展开。在该情况下,控制杆SS相对于带槽连杆架SK移动。在该第一运动阶段,盖D尚未在车辆中沿着车辆纵向方向朝后部移位。当带槽连杆架SK在导轨FS中被引导并且控制杆SS在Z方向上基本没有任何运动时,由于与带槽连杆架KS的耦接,于是带槽控制连杆KS控制滑动元件SE的耦接元件KES在导轨FS的方向上沿着Z方向的向下运动。在该情况下,沿着带槽控制连杆KS的前部部分VA的方向引导滑动元件SE的耦接元件KES。
通过滑动元件SE的耦接元件KES在Z方向上的运动,前展开支杆的后端区域HE在导轨FS的方向上沿着Z方向向下移动,其中前展开支杆VH绕着耦接元件KE枢转。由于转动,盖D的前边缘VK相对于Z方向而言基本上仍停留在其位置中。在该情况下,前端区域VE相对于导轨FS的距离AB增大。该距离AB的增大对应于对盖D的前边缘VK的运动的补偿,从而所述前边缘基本上停留在其位置中。图7示出了该状态。与图6中所示的状态相比,在第一运动阶段滑动架S和带槽连杆架SK和/或前展开支杆VH之间的距离增加。
如果滑动架S进一步朝后部移位,在盖D的后边缘HK已被完全展开后,将推动所述盖越过车辆车顶FD。图8示出了该状态,其中前边缘VK稍微从密封件DI和车辆车顶FD上移开。而且,借助耦接元件KE,前展开支杆VH已沿着X方向在静止固定带槽连杆KO1中被移位。而且,盖D的前边缘VK在Z方向上基本不变化。
示出的所有部件和元件就其特定形状而言可被修改和/或改变,其中本文所描述的运动学和机械结构的基本操作原理保持不变。
附图标记列表
A 驱动器
AB 距离
AO 结构
BA 固定部分
D,D' 盖
DB 通孔
DE 盖元件
DI 密封件
DOE 车顶开口
DRA 车顶框架部分
DT 盖支架
F 车辆
FD 车辆车顶
FS 导轨
HA,VA 部分
HE 后端区域
HH 后展开支杆
HK 后边缘
K 带槽连杆架
KB 带槽连杆部件
KE,KES,KES1,KES2 耦接元件
KS 带槽控制连杆
KO1,KO2 固定带槽连杆
S 滑动架
SA 枢转轴线
SE 滑动元件
SK 带槽连杆架
SS 控制杆
VE 前端区域
VH 前展开支杆
VK,VK' 前边缘