Fahrzeug mit einer rahmenlosen Fahrzeugtür

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit einer rahmenlosen Fahrzeugtür. Dabei betrifft die Erfindung speziell ein verbessertes Türfenster in einer rahmenlosen Fahrzeugtür, das in die Fahrzeugtür hinein und aus dieser heraus verfahrbar ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum aerodynamisch optimierten dichten, insbesondere wasserdichten, Verschließen einer Türfensteröffnung in einem Fahrzeug.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Fensterheberkinematik von rahmenlosen Fahrzeugtüren ist äußerst komplex, sodass hier häufiger Probleme mit Wasserdichtheit und Aeroakustik auftreten als bei Fahrzeugtüren mit Rahmen. Der Grund für die hohe Komplexität ist der fehlende Fensterrahmen, sodass die Türfensterscheibe, die im ausgefahrenen Zustand nach oben frei aus dem Türkörper heraussteht, in sämtlichen Toleranzsituationen perfekt zum Türdichtsystem passen muss, um sowohl die Dichtheitsanforderungen als auch die Dauerlaufanforderungen aller Komponenten zu erfüllen. Das Türdichtsystem des Fahrzeuges übt im geschlossenen Zustand der Fahrzeugtür eine auf die Fahrzeugtür und die Fahrzeugtürscheibe gerichtete Kraft aus, um die Fahrzeugtür einschließlich der Fahrzeugtürscheibe im geschlossenen Zustand abzudichten. Diese Dichtkraft führt speziell im Bereich der Fahrzeugtürscheibe oberhalb der Brüstung des Türkörpers dazu, dass die Fahrzeugtürscheibe nach außen gedrückt wird und sich nicht mehr in der ursprünglich konstruierten Lage befindet.

Dies führt bei herkömmlichen Konstruktionen zu mehreren Problemen. Einerseits weicht die Scheibe optisch von der konstruierten Lage ab, sodass man am Fahrzeug bei geschlossener Tür sehen kann, dass die Türfensterscheibe der Tür nicht ordentlich mit den anderen Bauteilen an der Fahrzeugseite fluchtet, zum Beispiel mit einer karosseriefesten Seitenscheibe oder einer Blende an der B-Säule. Andererseits führt diese Abweichung auch dazu, dass die Türfensterscheibe, wenn sie nach oben fährt, nicht passgenau in das Dichtsystem im Dachrahmenbereich einfahren kann. Daraus resultieren Dichtheitsprobleme hinsichtlich der Aeroakustik und hinsichtlich der Wasserdichtheit. Daher muss die Kinematik des Fensterhebers so ausgelegt sein, dass die Türfensterscheibe sämtliche Kräfte des Dichtsystems kompensiert. Das Ziel ist es, dass die Türfensterscheibe bei geschlossener Tür den ursprünglichen Strakflächen des Fahrzeuges entspricht.

Unter einer Strakfläche ist eine sichtbare Fläche eines Fahrzeugs in ihrer durch die Konstruktion theoretisch vorgegebene Raumform und räumlichen Position zu verstehen. Sowohl die Raumform als auch die räumliche Position dieser Fläche können jedoch in der praktischen Realisierung eines Bauteils, beispielsweise durch an der Bauteilfläche angreifende Kräfte, von der idealen Strak-Raumform abweichen. STAND DER TECHNIK

Die Kinematik eines Fensterhebers von rahmenlosen Fahrzeugtüren wird herkömmlicherweise mit zwei Führungsschienen ausgeführt. Die Konstruktion der Schiene erfolgt auf Basis der Krümmung der Scheiben-Strakfläche. Im Normalfall geschieht dies dadurch, dass die Krümmungsachse für die Führungsschiene der Krümmungsachse der Strak-Scheibenfläche entspricht. Folglich bewegt sich die Türfensterscheibe während des Verfahrens immer auf derselben verlängerten gekrümmten Bahn oder Fläche, der so genannten „Scheibentonne“. Im geschlossenen Zustand der Türfensterscheibe wird diese jedoch von den auf sie einwirkenden Dichtungskräften nach außen gedrückt.

Um eine Kompensation dieser Dichtungsgegenkräfte zu erreichen, wird herkömmlicherweise häufig an einer Führungsschiene, bei vorderen seitlichen Fahrzeugtüren ist es üblicherweise die hintere Führungsschiene, im oberen Bereich der Führungsschiene ein Knick nach innen zur vertikalen Fahrzeuglängsm ittelebene vorgesehen, durch den die Türfensterscheibe während des Hochfahrens im hinteren Bereich gezwungen wird, nach innen zu kippen. Dadurch entsteht an der jeweiligen Dichtung eine Vorspannung, die die Dichtungsgegenkräfte kompensieren soll. Dadurch, dass dieser Knick jedoch nur an der hinteren Führungsschiene vorgesehen ist, die vordere Führungsschiene jedoch exakt der Scheibenkrümmung entspricht, ist die Kinematik des Fensterhebers überbestimmt. Die Türfensterscheibe wird verdrillt und es kommt zu einer Verspannung des gesamten Systems. Die Folge ist eine Undefinierte Lage der Türfensterscheibe. Das Verformungsbild ist dabei abhängig vom Kräftegleichgewicht und somit von der Steifigkeit aller beteiligten Komponenten (Türfensterscheibe, Fensterheber, Türblech, Dichtungen). Dies macht es außerordentlich schwierig, die Lage der Seitenscheibe gezielt zu beeinflussen, um beispielsweise auftretende Toleranzen zu kompensieren. DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Fahrzeug, insbesondere eine dementsprechende rahmenlose Fahrzeugtür, so zu verbessern, dass die Türfensterscheibe im geschlossenen Zustand der Fahrzeugtür sowohl wirksam abgedichtet ist, als auch die Abweichungen der Raumform und der räumlichen Position der Türfensterscheibe von der Raumform und der räumlichen Position der zugeordneten Strakfläche minimiert sind. Schließlich soll durch die Erfindung auch ein entsprechendes Verfahren zum aerodynamisch optimierten dichten und insbesondere wasserdichten Verschließen einer Türfensteröffnung eines Fahrzeugs angegeben werden.

Der auf das Fahrzeug und insbesondere auf die Fahrzeugtür gerichtete Teil der Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 .

Ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, ist ausgestattet mit einer Fahrzeugkarosserie, die zumindest eine rahmenlose Fahrzeugtür aufweist, die einen unteren Türkörper und eine mittels einer Fensterhebereinheit nach oben aus dem Türkörper heraus und in diesen wieder hinein verfahrbare Türfensterscheibe aufweist, wobei der Türkörper oberhalb einer den Türkörper nach oben begrenzenden Türbrüstung rahmenlos ausgestaltet ist, wobei die Türbrüstung einen, vorzugsweise an seinen Längsrändern mit Dichtungen versehenen, Durchtrittsschlitz für die Türfensterscheibe aufweist, wobei die Türfensterscheibe im vollständig aus dem Türkörper ausgefahrenen Zustand und bei geschlossener Fahrzeugtür zumindest mit ihrem ersten seitlichen Scheibenrand an einer ersten karosserieseitigen Dichtung und mit ihrem zweiten seitlichen Scheibenrand an einer zweiten karosserieseitigen Dichtung anliegt. Bei diesem Fahrzeug ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Türfensterscheibe in einem unbelasteten Zustand, bei dem ihre Scheibenränder nicht an der jeweils zugeordneten Dichtung anliegen, eine erste Raumform ausbildet und/oder eine erste Raumlage einnimmt, die von einer konstruktiv festgelegten Türfensterscheiben-Strak-Raumform und/oder Türfensterscheiben-Strak-Raumlage abweicht, und dass die Türfensterscheibe in einem aufgrund von Dichtungskräften belasteten Zustand, in dem die Scheibenränder an der jeweils zugeordneten Dichtung anliegen, eine zweite Raumform ausbildet und/oder eine zweite Raumlage einnimmt, die im Wesentlichen der Türfensterscheiben-Strak-Raumform und/oder Türfensterscheiben-Strak-Raumlage entspricht. Im Wesentlichen bedeutet hier, dass unwesentliche und mit dem bloßen Auge nicht sichtbare Abweichungen von der Strak-Raumform zulässig sind.

Für den Fall, dass das Fahrzeug ein Dach oder einen die Türfensteröffnung begrenzenden Dachholm aufweist oder dass bei einem Cabriolet das Dach geschlossen ist, liegt die Türfensterscheibe im aus dem Türkörper vollständig ausgefahrenen Zustand und bei geschlossener Fahrzeugtür mit ihrem oberen Scheibenrand zusätzlich an einer dachseitigen Dichtung an, die ebenfalls eine nach außen gerichtete Dichtungskraft auf die Türfensterscheibe ausübt. Auch diese Dichtungskraft ist bei der Auslegung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs zu berücksichtigen.

VORTEILE

Erfindungsgemäß wird eine Vorspannung der Türfensterscheibe gegenüber dem Türdichtsystem erst beim Anliegen der Türfensterscheibe an den Dichtungen, insbesondere am oberen Bereich der seitlichen Dichtungen und gegebenenfalls an der dachseitigen Dichtung, erzeugt, ohne dass das gesamte Fensterhebersystem, das die Fensterhebereinheit mit den Führungsschienen und die darin geführte Türfensterscheibe aufweist, in sich bereits verspannt ist. Erreicht wird dies dadurch, dass die Raumform und/oder die Raum läge der Türfensterscheibe im unbelasteten Zustand von der Raumform und/oder der Raum läge der zugeordneten Strakfläche abweicht und Türfensterscheibe die Raumform und/oder die Raum läge der Strakfläche erst mit der Gegenkraft des Dichtsystems einnimmt. Das Grundprinzip der Erfindung ist somit die Vermeidung einer Überbestimmung und einer daraus resultierenden Zwangslage des Fensterhebersystems.

Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 12.

Vorzugsweise ist die Türfensterscheibe zumindest um eine in der Seitenansicht (auf die vertikale Fahrzeuglängsm ittelebene Ezx) zum Durchtrittsschlitz im Wesentlichen parallel verlaufende Krümmungsachse zur vertikalen Fahrzeuglängsm ittelebene hin gekrümmt. Derart gekrümmte Türfensterscheiben sind heute bei vielen Fahrzeugen zumindest in Seitentüren statt einfacher ebener Türfensterscheiben vorgesehen.

Vorzugsweise ist das die Fensterhebereinheit mit den Führungsschienen und die darin geführte Türfensterscheibe aufweisende Fensterhebersystem so ausgebildet, dass die Türfensterscheibe im jeweiligen aus dem Türkörper ausgefahrenen und unbelasteten Zustand eine Raumlage einnimmt, in der sie gegenüber der Raumlage der zugeordneten Türfensterscheiben-Strakfläche zur vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene hin versetzt oder um eine, vorzugsweise brüstungsnahe, Kippachse verkippt ist. Diese Kippachse verläuft bevorzugt horizontal oder parallel zum Durchtrittsschlitz.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Führungsschienen und/oder die Fensterhebereinheit mit ihrem von der Türbrüstung abgewandten unteren Bereich in eine von der vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene nach außen gerichteten Richtung verlagert sind wenn die Türfensterscheibe nach oben aus dem Türkörper ausgefahren ist. Eine solche nach außen gerichtete Verlagerung des unteren Bereichs der Fensterhebereinheit und/oder der Führungsschienen, die kontinuierlich mit dem Hochfahren der Türfensterscheibe erfolgen kann oder die erst kurz vor dem Ende der Bewegungsbahn der hochfahrenden Türfensterscheibe durchgeführt werden kann, führt zu einem Einwärts-Verkippen des oberen Randes der Türfensterscheibe. Dabei liegt die Kippachse der Fensterhebereinheit und/oder der Führungsschienen, vorzugsweise des gesamten Fensterhebersystems, im Bereich der Türbrüstung. Diese Kippachse erstreckt sich vorzugsweise entlang des Durchtrittsschlitzes.

Von Vorteil ist es auch, wenn die Führungsschienen ebenfalls gekrümmt sind, wobei deren jeweilige Krümmung mit einem schienenseitigen Krümmungsradius der Krümmung der Türfensterscheibe mit einem scheibenseitigen Krümmungsradius in deren der jeweiligen Führungsschiene zugeordnetem Scheibenbereich im unbelasteten Zustand der Türfensterscheibe entspricht und wobei die beiden Krümmungsradien die gleiche Krümmungsachse aufweisen. Dabei ist es besonders von Vorteil, wenn die Konstruktion der Schiene auf Basis der Krümmung der Scheiben- Strakfläche erfolgt. Im Normalfall geschieht dies dadurch, dass die Krümmungsachse der Führungsschiene der Krümmungsachse der Strak- Scheibenfläche in deren der jeweiligen Führungsschiene zugeordnetem Scheibenbereich entspricht.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Türfensterscheibe im unbelasteten Zustand und im belasteten Zustand die gleiche Raumform aufweist wie die der Türfensterscheiben-Strakfläche.

Vorzugsweise ist der Krümmungsradius der Türfensterscheibe um die in der Seitenansicht (auf die vertikale Fahrzeuglängsm ittelebene Ezx) zum Durchtrittsschlitz im Wesentlichen parallel verlaufende Krümmungsachse im unbelasteten Zustand der Türfensterscheibe kleiner als im belasteten Zustand. Diese Ausführungsform ermöglicht es, dass die von der jeweiligen Dichtung, insbesondere von der dachseitigen Dichtung, auf die Türfensterscheibe einwirkenden Druckkräfte die Krümmung oder Wölbung der Türfensterscheibe verringern und so deren Raumform der Raumform der zugeordneten Strakfläche annähern. Der Begriff "im Wesentlichen" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Krümmungsachse nicht exakt parallel verlaufen muss, sondern um einige Winkelgrade, beispielsweise um bis zu +/- 10° oder vorzugsweise um bis zu +/- 5° von der Parallelen abweichen kann.

Vorzugsweise sind die Führungsschienen ebenfalls gekrümmt, wobei deren jeweilige Krümmung stärker ist als die Krümmung der Türfensterscheibe im unbelasteten Zustand in deren der jeweiligen Führungsschiene zugeordnetem Scheibenbereich. Bei dieser besonderen alternativen Ausführungsform entspricht die Raumform der unbelasteten Türfensterscheibe der Strak- Raumform. Der jeweilige Krümmungsradius der Führungsschienen ist also kleiner als der Krümmungsradius der für die Konstruktion der Fensterheberschienen auf Basis der Krümmung der Strak-Scheibenfläche notwendig wäre. Das Verschieben der Türfensterscheibe erfolgt mit an der Türfensterscheibe angebrachten Gleitern, die in der zugeordneten Führungsschiene fahren, deren Krümmung zwar die gleiche Krümmungsachse wie die Krümmung der Türfensterscheibe in ihrer Strak- Raumform aufweist, die aber einen kleineren Radius aufweist als der zugeordnete Bereich der Strak-Raumform. Der Krümmungsradius der jeweiligen Führungsschiene ergibt sich aufgrund der gemeinsamen Krümmungsachse der beiden Krümmungsradien.

Dadurch wird die die Strak-Raumform aufweisende Türfensterscheibe beim Herausfahren aus dem Türkörper in eine gegenüber der Strak-Raumposition weiter zur Fahrzeuginnenseite gelegene Position verfahren.

Bei einer anderen alternativen Ausführungsform ist die jeweilige Führungsschiene in ihrem oberen, brüstungsnahen Bereich mit einem S- förmigen Abschnitt versehen ist, der einen Versatz des oberen Endes der Führungsschiene zur Fahrzeugaußenseite ausbildet. Dabei weist die Türfensterscheibe im unbelasteten Zustand die Strak-Raumform und deren Krümmung auf. Auch die Führungsschienen weisen diese Strak-Krümmung auf. Durch den S-förmigen Abschnitt der Führungsschienen erhalten diese einen S Schlag, durch den die Türfensterscheibe beim Hochfahren mit ihrem unteren Bereich nach außen verlagert wird und durch die darüber gelegene Führung im Durchtrittsschlitz mit ihrem oberen Rand einwärts gegen die Dichtungen gekippt wird.

Von Vorteil ist es auch, wenn die karosserieseitigen Dichtungen jeweils einen gekrümmten Verlauf aufweisen, der der Krümmung des zugeordneten Scheibenrandes derTürfensterscheiben-Strak-Raumform entspricht. Dadurch baut sich eine ideale Vorspannung der Dichtungen gegenüber der Türfensterscheibe auf.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Türfensterscheibe zusätzlich zu der Krümmung um die in der Seitenansicht (auf die vertikale Fahrzeuglängsm ittelebene Ezx) zum Durchtrittsschlitz im Wesentlichen parallel verlaufende Krümmungsdachse zumindest bereichsweise auch um eine im Wesentlichen vertikale Krümmungsachse zur Fahrzeuglängsm ittelebene hin gekrümmt ist, wobei der Krümmungsradius der Türfensterscheibe um die im Wesentlichen vertikale Krümmungsachse im unbelasteten Zustand der Türfensterscheibe kleiner ist als im belasteten Zustand. Die so räumlich gewölbte Türfensterscheibe kann um die zweite, im Wesentlichen vertikale Krümmungsachse ebenso vorgespannt sein wie dies vorstehend in Bezug auf die erste, im Wesentlichen horizontal verlaufende Krümmungsachse beschrieben wurde.

Insbesondere von Vorteil ist dabei, wenn der Verlauf der Krümmung der jeweiligen Führungsschiene stetig ist. Bei diesem erfindungsgemäß vorgesehenen Fensterhebersystem fährt die Türfensterscheibe unverspannt auf einer durch die - vorzugsweise stetige - Krümmung der Führungsschienen, die der lokalen Krümmung der Türfensterscheibe im Bereich von deren jeweiliger Führung entspricht, definierten Bewegungsbahn. Die daraus resultierende flächige Bewegungsbahn-Hülle der Türfensterscheibe ist nicht identisch mit der konstruktiv vorgesehenen Scheibentonne der Strak-Raumform, sondern stärker einwärtsgerichtet oder gekrümmt als diese. Die Türfensterscheibe wird somit entlang der Bewegungsbahn, ohne verdrillt oder anderweitig verformt zu werden, in jeweilige Positionen gebracht, die jeweils von der konstruktiv vorgegebenen Strak-Raumform abweichen, so dass die Türfensterscheibe eine bestimmte Vorspannung gegenüber dem Dichtsystem ausbildet.

Dabei sollte die Türfensterscheibe im Bereich ihres Durchtritts durch die Türbrüstung, also im Durchtrittsschlitz, während des Verfahrens der Türfensterscheibe einen konstant bleibenden seitlichen Abstand zum jeweiligen Rand des Durchtrittsschlitzes einhalten, der auch dem jeweiligen Abstand der Strak-Raumform der Türfensterscheibe zum zugeordneten Rand des Durchtrittsschlitzes entspricht.

Die mit dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung erzielte Vorspannung der Türfensterscheibe ist dadurch nicht an allen Punkten entlang der Bewegungsbahn identisch. So wird durch die vorgegebene Krümmung der Türfensterscheibe und der Führungsschienen sowie durch die räumliche Positionierung des Fensterhebersystems auf Höhe der Türbrüstung weniger Vorspannung erzielt als im Bereich der dachseitigen Dichtung. Auch im Bereich der seitlichen karosserieseitigen Dichtungen, insbesondere im Bereich der A-Säule und der B-Säule im Fall einer Seitentür, werden unterschiedliche Vorspannungswerte entlang des vertikalen Verlaufs der Dichtung realisiert. Die dadurch an unterschiedlichen Orten der Türfensterscheibe bewirkten unterschiedlichen Druckkräfte der jeweiligen Dichtungen führen zu einer kontrolliert bestimmbaren Verformung der Türfensterscheibe in deren geschlossenem Zustand, so dass sich die Raumform der Türfensterscheibe in diesem Zustand der Raumform der zugeordneten Strak-Raumform, idealerweise bis zur Identität, annähert.

Die vorliegende Erfindung kann bei sämtlichen rahmenlosen Fahrzeugtüren eingesetzt werden. Klassische Anwendungsfälle sind zum Beispiel Coupes, Cabrios, Gran Coupes oder andere Fahrzeuge mit rahmenlosen seitlichen oder hinteren Türen. Der Einsatz dieser Erfindung leistet einen wesentlichen Beitrag zur Qualitätssteigerung. Dadurch können Nacharbeitsaufwendungen, Änderungskosten von Serienwerkzeugen sowie Gewährleistungskosten vermieden werden.

Der auf das Verfahren gerichtete Teil der Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren gemäß Patentanspruch 13 oder alternativ gemäß Patentanspruch 14.

Ein erstes Verfahren zum aerodynamisch optimierten dichten und insbesondere wasserdichten Verschließen einer Türfensteröffnung in einem erfindungsgemäß ausgestalteten Fahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Türfensterscheibe auf einer im Fahrzeugquerschnitt gesehen bogenförmigen Bahn geführt wird, die zumindest oberhalb der Türbrüstung stärker zur Fahrzeuglängsm ittelebene gekrümmt ist als der bogenförmige Verlauf der zugeordneten Türfensterscheiben-Strak-Raumform. Dadurch wandert der obere Rand der Türfensterscheibe mit zunehmendem Herausfahren der Türfensterscheibe aus dem Türkörper weiter zur vertikalen Fahrzeuglängsm ittelebene hin, als dies bei der Strak-Raumform an der entsprechenden Position der Fall ist. Ein zweites Verfahren zum aerodynamisch optimierten dichten insbesondere und wasserdichten Verschließen einer Türfensteröffnung in einem erfindungsgemäß ausgestalteten Fahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Türfensterscheibe während des Austretens aus dem Türkörper oder nach dem Austreten aus dem Türkörper um eine brüstungsnahe Kippachse mit ihrem oberen Rand zur vertikalen Fahrzeuglängsm ittelebene verkippt wird. Auch dadurch wandert der obere Rand der Türfensterscheibe mit zunehmendem Herausfahren der Türfensterscheibe aus dem Türkörper weiter zur vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene hin, als dies bei der Strak-Raumform an der entsprechenden Position der Fall ist.

Besonders von Vorteil ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die Lage der Türfensterscheibe entlang des Verlaufs des Durchtrittsschlitzes während des Öffnungs- und Schließvorgangs stets dem Verlauf der Türfensterscheiben-Strak-Raumform entlang des Verlaufs des Durchtrittsschlitzes entspricht, wobei sich der obere Scheibenrand der Türfensterscheibe mit zunehmender Schließbewegung von der Türfensterscheiben-Strak-Raumform zur Fahrzeuglängsmittelebene hin entfernt und wobei der obere Scheibenrand der Türfensterscheibe beim Anfahren der dachseitigen Dichtung von den seitlich nach außen gerichteten Federkräften der dachseitigen Dichtung unter Verformung der Türfensterscheibe zur Türfensterscheiben-Strak-Raumform hin verlagert wird. Die dadurch erzielte Vorspannung der Türfensterscheibe beim Anliegen an der dachseitigen Dichtung bewirkt im oberen Bereich der Türfensterscheibe eine der Dichtungskraft entgegenwirkende hohe Druckkraft der Türfensterscheibe, wodurch im Ergebnis die Türfensterscheibe in eine Raumform gezwungen, also verspannt, wird, deren Krümmungsradius größer ist als im unbelasteten Zustand der Türfensterscheibe, woraus wiederum ein flacherer Krümmungsverlauf der Türfensterscheibe resultiert, sodass sich die Lage der Türfensterscheibe der Lage der zugeordneten Strak-Raumform annähert. Im Bereich des Durchtrittsschlitzes hingegen bleibt die Türfensterscheibe in ihrer Position, die hier der Position der zugeordneten Strak-Raumform entspricht. In diesem Idealfall nimmt die Türfensterscheibe dann im geschlossenen Zustand die Raumform ihrer Strak-Raumform an.

Die Kernidee dieser Erfindung besteht also darin, ein Fensterhebersystem mit einer Türfensterscheibe zu konstruieren, das bei Herausfahren der Türfensterscheibe aus dem Türkörper bereits zu einer Abweichung gegenüber den Strak-Raumformn führt und eine vorgegebene Vorspannung der Türfensterscheibe durch die Dichtungskräfte bewirkt. Diese Vorspannung ist an verschiedenen Punkten der Fahrzeugtürscheibe unterschiedlich groß. Auf der Basis dieser neuen vorgespannten Scheibenfläche werden die Führungsschienen konstruiert. Diese Schienen passen perfekt zur neuen Scheibenfläche und beinhalten keinen Knick im oberen Bereich, also keine Unstetigkeitsstelle, und sind stetig gekrümmt. Somit kann die Scheibe, ohne in sich verdrillt bzw. verspannt zu werden, in die oberste Position fahren und besitzt die gewünschte Vorspannung gegenüber dem Dichtsystem.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben und erläutert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs

Fig. 2 eine teilweise geschnitten dargestellte linke Seitentür des

Fahrzeugs aus Fig. 1 mit einer Fensterhebereinheit und Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch die Fensterhebereinheit in einer ersten Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie III - III in Fig. 2

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch die Fensterhebereinheit in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung analog zu Fig. 3

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch die Fensterhebereinheit in einer dritten Ausführungsform der Erfindung analog zu Fig. 3.

DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines zweitürigen Coupe-Fahrzeugs 1 mit einer Fahrzeugkarosserie 10, die im gezeigten Beispiel eine seitliche Fahrzeugtür 2 auf jeder Fahrzeugseite aufweist, die jeweils eine Türöffnung 11 der Fahrzeugkarosserie 10 verschließt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf zweitürige Fahrzeuge beschränkt, sondern kann auch in viertürigen oder anderen mehrtürigen Fahrzeugen realisiert sein. Auch ist die Erfindung nicht auf seitliche Fahrzeugtüren beschränkt, sondern kann ebenso in Hecktüren realisiert sein.

Die Fahrzeugtür 2 weist eine verfahrbare Türfensterscheibe 4, die eine Türfensteröffnung 11 verschließt, und einen unteren Türkörper 20 auf, der üblicherweise aus Metall oder Kunststoff gebildet ist und in dem übliche mechanische Vorrichtungen wie beispielsweise Türscharniere, Türgriff, Schloss und auch ein Fensterhebersystem 3, umfassend eine Fensterhebereinheit 30 und Führungsschienen 32, 34 für die

Türfensterscheibe 4, vorgesehen sind. Der obere Rand des Türkörpers 20 bildet eine Türbrüstung 22 aus, die an der Oberseite einen sich in Fahrzeuglängsrichtung X erstreckenden Durchtrittsschlitz 24 für die Türfensterscheibe 4 aufweist. Die Türfensterscheibe 4 ist mittels der Fensterhebereinheit 30 nach oben aus dem Türkörper 20 heraus und in diesen wieder hinein verfahrbar, wozu eine mechanische oder elektrische Antriebseinheit 31 vorgesehen ist, die die Fensterhebereinheit 30 antreibt und die dem Fachmann allgemein bekannt ist und daher hier nicht näher beschrieben wird. Auch die Fensterhebereinheit 30 ist dem Fachmann allgemein bekannt und wird daher nicht im Einzelnen beschrieben.

Der untere Türkörper 20 ist oberhalb der Türbrüstung 22 rahmenlos ausgestaltet, so dass sich die nach oben aus dem Türkörper 20 heraus gefahrene Türfensterscheibe 4 oberhalb der Türbrüstung frei erstreckt; allenfalls ist im in Fahrtrichtung F vorderen Bereich der Fahrzeugtür 2 ein so genanntes Spiegeldreieck 12 zur Montage eines Außenspiegels 14 vorgesehen, welches an seiner Rückseite (zur Fensteröffnung 11 hin gewandt) eine kurze Schienenführung 13 für die Türfensterscheibe 4 aufweist.

Fig. 2 zeigt die Fahrzeugtür 2 aus Fig. 1 in vergrößerter und im Bereich des unteren Türkörpers 20 teilweise aufgeschnittener Darstellung. In dieser Darstellung ist die Türfensterscheibe 4 nicht vollständig nach oben herausgefahren, so dass die Türfensteröffnung 11 der Fahrzeugkarosserie 10 teilweise geöffnet ist. Dadurch wird der Blick auf die an der Fahzeugkarosserie vorgesehenen Dichtungen frei, an denen die Türfensterscheibe 4 in ihrem geschlossenen Zustand anliegt und den Karosserieinnenraum gegenüber der äußeren Umgebung des Fahrzeugs 1 abdichten. Eine in Fahrtrichtung F vordere Dichtung 15' ist im Bereich der A-Säule 15 des Fahrzeugs 1 vorgesehen, eine entgegen der Fahrtrichtung F hintere Dichtung 16' ist im Bereich der B-Säule 16 der Fahrzeugkarosserie 10 vorgesehen und eine obere Dichtung 17' ist im Bereich des Fahrzeugdachs 17 der Fahrzeugkarosserie 10 vorgesehen. Diese Fensterdichtungen 15', 16', 17' können als ein einziges Dichtungsbauteil gebildet sein und Abschnitte in diesem Dichtungsbauteil bestimmen. Es ist aber auch möglich, beispielsweise bei einem Cabriolet, dass die Fensterdichtungen 15', 16' und 17' jeweils einzelne Bauteile sind.

In Fig. 2 ist mit gestrichelten Linien die Türfensterscheibe 4 in ihrer eingefahrenen Position zu sehen, in der sie vollständig im Inneren des unteren Türkörpers 20 aufgenommen ist. Bewegt und geführt ist die Türfensterscheibe 4 in einer ersten Führungsschiene 32 und einer zweiten Führungsschiene 34. mittels nicht dargestellter Gleiter, die an der Türfensterscheibe 4 befestigt sind und die in die jeweilige Führungsschiene eingreifen. Auch wenn in Fig. 2 der Einfachheit halber Führungsschienen dargestellt sind, die jeweils den vorderen Scheibenrand 40 beziehungsweise den hinteren Scheibenrand 42 der Türfensterscheibe 4 führen, so kann die Anordnung der Führungsschienen 32, 34 auch jede andere dem Fachmann bekannte Lage im Inneren des Türkörpers 20 einnehmen.

Die Fensterhebereinheit 30, die in Fig. 2 nur schematisch als Hebelgetriebe angedeutet ist, bildet zusammen mit den Führungsschienen 32, 34 und der Antriebseinheit 31 der Fensterhebereinheit 30 das Fensterhebersystem 3; auch die Türfensterscheibe 4 kann funktional als zum Fensterhebersystem 3 zugehörig angesehen werden.

Fig. 3 zeigt einen Vertikalschnitt durch die Fahrzeugtür 2 in einer vertikalen Fahrzeugquerebene EYZ in vereinfachter Darstellung. In dieser Darstellung ist der Durchtrittsschlitz 24 in der oberen Türbrüstung 22 des Türkörpers 20 zu sehen und es ist auch zu erkennen, dass der Durchtrittsschlitz 24 an seinen Längsrändern mit einer inneren Dichtung 25 und einer äußeren Dichtung 26 ausgestattet ist, die an der aus dem unteren Türkörper 20 heraustretenden Türfensterscheibe 4 innen und außen anliegen. Die Türfensterscheibe 4 ist in Fig. 3 — wie in Fig. 2 — nicht vollständig aus dem unteren Türkörper herausgefahren. Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Türfensterscheibe 4 um eine zur Fahrzeuglängsmittelebene Exz hin gelegene und in der Seitenansicht (mit Blick auf die Ebene Ezx) zum Durchtrittsschlitz im Wesentlichen parallel verlaufende Krümmungsachse A mit einem Krümmungsradius R gekrümmt. Diese Krümmung mit dem Radius R setzt sich auf Basis der Krümmungsachse A als Radius RF der Führungsschiene im Inneren des unteren Türkörpers 20 in den dort gelegenen Führungsschienen 32, 34 fort, von denen in Fig. 3 nur die in Fahrtrichtung vordere, erste Führungsschiene 32 zu sehen ist. Die Krümmung mit dem Radius R um die Krümmungsachse A ist stetig und gleichmäßig, so dass die gekrümmt ausgebildete Türfensterscheibe 4 im Wesentlichen verspannungsfrei in den Führungsschienen geführt wird.

In Fig. 3 ist in mit langen Linien gestrichelter Darstellung eine Strak-Raumform 104 gezeigt, die der von der Konstruktion vorgegebenen Fensterfläche der Türfensterscheibe 4 in deren geschlossenem Zustand entspricht. Diese Strak- Raumform 104 sollte die Türfensterscheibe 4 einnehmen, wenn die Türfensteröffnung 1 1 vollständig geschlossen ist und wenn die Türfensterscheibe 4 mit ihrem oberen Scheibenrand 41 gegen die dachseitige Dichtung 17' anliegt und von der Dichtungskraft D der dachseitigen Dichtung 17' nach außen gedrückt wird, wie dies in Fig. 3 durch einen Kraftpfeil D symbolisiert ist. In Fig. 3 ist deutlich zu erkennen, dass die Krümmung der Strak-Raumform 104 geringer ist, der Krümmungsradius R' der Strak- Raumform 104 also größer ist als der Krümmungsradius R der unbelasteten, nicht von der Dichtungskraft D nach außen gedrückten Türfensterscheibe 4. Dementsprechend ist auch der virtuelle Verlauf der Führungsbahn der Fenster-Strak-Raumform 104 im Inneren des unteren Türkörpers 20, der dort ebenfalls gestrichelt dargestellt und mit dem Bezugszeichen 132 bezeichnet ist, von diesem größeren Radius RF' der sich aufgrund der gemeinsamen Krümmungsachse von R‘ und RF' ergibt. Lediglich im Bereich des Durchtrittsschlitzes 24 sind die Endpunkte der Radien R und R' gleich, so dass an dieser Stelle sowohl die tatsächliche Lage der Türfensterscheibe 4 als auch die Lage ihrer idealen Strak-Raumform 104 identisch sind.

In einer abgewandelten Variante dieses Ausführungsbeispiels weist die Türfensterscheibe 4' die Strak-Raumform 104 mit dem größeren Krümmungsradius R' auf, während die Krümmung der Führungsschienen 32, 34 wie im vorherigen Beispiel dem kleineren Krümmungsradius RF entspricht. Dadurch wird die Türfensterscheibe 4' auf einer stärker gekrümmten Bewegungsbahn geführt, was dazu führt, dass die Türfensterscheibe 4' oberhalb der Türbrüstung 22 weiter nach Innen zur vertikalen Fahrzeuglängsm ittelebene Exz geneigt ist und so eine Vorspannung auf die Dichtungen 15, 16, 17 ausübt. Die dagegen wirkende Dichtungskraft D drückt die Türfensterscheibe 4 im geschlossenen Zustand dann auf die Strak- Raumlage der Türfensterscheibe.

Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform weist die Türfensterscheibe 4" die Strak-Raumform 104 mit dem größeren Krümmungsradius R' auf. Die zugehörigen Führungsschienen, von denen hier nur die in Fahrtrichtung F vordere, erste Führungsschiene 32" gezeigt ist, haben hier eine angepasste Krümmung mit dem Krümmungsradius RF'. Das die Führungsschienen 32" und die Fensterhebereinheit 34" aufweisende Fensterhebersystem 3" ist an seinem von der Türbrüstung 22 abgewandten unteren Bereich mit einer in Fig 4 nur schematisch dargestellten Verschiebeeinheit 36" versehen, die sich am Türkörper 20 abstützt und die ausgebildet ist, um den unteren Bereich des Fensterhebersystems 3" in eine von der Fahrzeuglängsm ittelebene Exz nach außen gerichteten Richtung zu verlagern. Die nach außen verlagerte Führungsschiene 32" ist durch lang-gestrichelte Linien dargestellt. Dadurch wird die entlang des Durchtrittsschlitzes 24 gelenkartig gelagerte Türfensterscheibe 4" mit ihrem oberen Bereich nach Innen zur vertikalen Fahrzeuglängsm ittelebene Exz hin verschwenkt (kurz-gestrichelt und nicht ganz ausgefahren dargestellt), wodurch Dichtungsgegenkräfte aufgebaut werden, die die Dichtungskräfte D insbesondere der dachseitigen Dichtung 17' auffangen und wodurch die Türfensterscheibe 4" dann in die (durchgezogen gezeichnete) Endlage gerät, die der Strak-Raumlage entspricht.

Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform weist die Türfensterscheibe 4"' ebenfalls die Strak- Raumform 104 mit dem größeren Krümmungsradius R' auf. Die zugehörigen Führungsschienen, von denen hier nur die in Fahrtrichtung F vordere, erste Führungsschiene 32"' gezeigt ist, haben hier eine angepasste Krümmung mit ebenfalls dem Krümmungsradius RF', der sich aufgrund der gemeinsamen Krümmungsachse von R‘ und RF' ergibt. Beide Führungsschienen sind in ihrem oberen, brüstungsnahen Bereich mit einem S-förmigen Abschnitt 38'" versehen, der einen seitlichen Versatz des oberen Endes 33'" der Führungsschiene 32'" zur Fahrzeugaußenseite ausbildet. Auch wenn in Fig. 5 nur die vordere Führungsschiene gezeigt ist, gelten die vorstehenden Ausführungen analog auch für die nicht dargestellte hintere Führungsschiene.

Durch diesen S-Schlag der Führungsschienen wird die Türfensterscheibe 4'" beim Herausfahren aus dem Türkörper mit ihrem unterhalb des Durchtrittsschlitzes 24 gelegenen unteren Teil nach außen bewegt, was auf die entlang des Durchtrittsschlitzes 24 gelenkartig gelagerte Türfensterscheibe 4'" eine Schwenkbewegung ausübt, bei der der obere Bereich der Türfensterscheibe 4'" nach Innen zur vertikalen Fahrzeuglängsm ittelebene Exz hin verschwenkt wird (kurz-gestrichelt und nicht ganz ausgefahren dargestellt), wodurch Dichtungsgegenkräfte aufgebaut werden, die die Dichtungskräfte D insbesondere der dachseitigen Dichtung 17' auffangen und wodurch die Türfensterscheibe 4'" dann in die (durchgezogen gezeichnete) Endlage gerät, die der Strak-Raumlage entspricht.

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.

Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.

Bezugszeichenliste

1 Seitenansicht eines zweitürigen Coupe-Fahzeugs

2 seitliche Fahrzeugtür

3 Fensterhebersystem

3" Fensterhebersystem

4 Türfensterscheibe (vorgespannt)

4' Türfensterscheibe

4" Türfensterscheibe

4"' Türfensterscheibe

10 Fahrzeugkarosserie

11 Türfensteröffnung

12 Spiegeldreieck

13 Schienenführung am Spiegeldreieck

14 Außenspiegel

15 A-Säule

15' vordere Dichtung

16 B-Säule

16' hintere Dichtung

17 Fahrzeugdach

17' obere, dachseitige Dichtung

20 unterer Türkörper

22 Türbrüstung

24 Durchtrittsschlitz

25 innere Dichtung

26 äußere Dichtung

30 Fensterhebereinheit

31 Antriebseinheit

32 erste, vordere Führungsschiene

32' erste, vordere Führungsschiene

32" erste, vordere Führungsschiene 32"' erste, vordere Führungsschiene

33"' oberes Ende der Führungsschiene

34 zweite, hintere Führungsschiene

36" Verschiebeeinheit

38'" S-förmiger Abschnitt der Führungsschiene

40 vorderer Scheibenrand

41 oberer Scheibenrand

42 hinterer Scheibenrand

104 Strak-Raumform der Türfensterscheibe

A Krümmungsachse

D Dichtungskraft

Exz Fahrzeuglängsm ittelebene

EYZ Fahrzeugquerebene

F Fahrtrichtung

R Krümmungsradius

RF Krümmungsradius Führungsschiene

R' Krümmungsradius

RF' Krümmungsradius Führungsschiene

X Fahrzeuglängsrichtung