具有无框架的车门的车辆的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的车辆、特别是机动车，该车辆具有无框架的车门。在此，本发明特别涉及一种改进的在无框架的车门中的门窗，该门窗能移入车门中和从车门中移出。此外，本发明涉及一种用于在车辆中空气动力学优化地密封地、特别是水密地封闭门窗开口的方法。

背景技术：

1、无框架的车门的窗升降运动学极为复杂，使得这里与有框架的车门相比水密性和空气声学的问题更经常出现。这种高度复杂性的原因是没有窗框架，使得在移出的状态下向上自由地从门体中伸出的门窗玻璃在所有公差情形下都必须完美地匹配于门密封系统，以满足所有部件的不仅密封要求而且耐久性要求。

2、在车门的关闭状态下，车辆的门密封系统施加指向车门和门窗玻璃的力，以在关闭的状态下密封车门包括门窗玻璃。该密封力特别地在门窗玻璃的位于门体的沿板（brüstung）上方的区域内导致：门窗玻璃被向外挤压并且不再处于最初设计的位置。

3、这在传统的结构中导致多个问题。一方面，玻璃在视觉上偏离于设计位置，使得在门关闭时人们在车辆上可以看到：门的门窗玻璃没有与车辆侧的其他构件（例如与和车身固定的侧玻璃或b柱上的隔板）正确对齐。另一方面，这种偏离也导致：当门窗玻璃向上移动时，该门窗玻璃无法匹配准确地移入车顶框架区域内的密封系统中。由此产生在空气声学方面和在水密性方面的密封问题。因此，窗升降器的运动学必须设计成使得门窗玻璃补偿密封系统的所有力。目的在于，在门关闭时，门窗玻璃与车辆的原始线型（strak）面相符。

4、线型面可理解成车辆的在其通过设计理论上预定的空间形状和空间位置（“空间位置”）中的可见面。然而，在实际实现构件时，该面的空间形状和空间位置都可能偏离于理想的线型空间形状，例如由于作用在构件面上的力。

5、技术现状

6、无框架的车门的窗升降器的运动学按常规实施成具有两条导轨。轨道的设计基于玻璃线型面的弯曲。在正常情况下这通过如下方式进行，即，用于导轨的弯曲轴线与玻璃线型面的弯曲轴线相符。因此，在移动期间，门窗玻璃总是在延长的弯曲的同一轨道或面（即所谓的“玻璃筒（tonne）”）上运动。然而，门窗玻璃在其关闭的状态下被作用在其上的密封力向外压。

7、为了补偿这些密封反作用力，按常规方式经常在导轨——对于前面的车侧门来说这通常是后面的导轨——上在导轨的上部区域内朝向竖直的车辆纵向中心平面向内设有弯折，通过该弯折迫使门窗玻璃在升起期间在后部区域内向内倾斜。由此在相应的密封件上产生预紧力，该预紧力应补偿密封反作用力。通过这种弯折然而仅设置在后面的导轨上，然而前导轨与玻璃弯曲精确相符，窗升降器的运动学被超静定。门窗玻璃扭转并且整个系统张紧。结果是门窗玻璃的位置不确定。变形图在此取决于力平衡并且因此也取决于所有参与部件（门窗玻璃、窗升降器、门板、密封件）的刚性。因此，极难有针对性地影响侧玻璃的位置，以例如补偿出现的公差。

8、ep 0 201 343 a2示出并描述了一种具有窗升降器运动学的车门，其中，门窗玻璃在上部和下部设有滑动支架，这些滑动支架设有各一个引导凸块，该引导凸块接合到均匀弯曲的导轨中并在其中被引导。上滑动支架和下滑动支架尺寸不同，使得门窗玻璃在其下部区域内比在其上部区域内被更向外引导；因此，门窗玻璃呈楔形，使得门窗玻璃的弯曲平面与导轨的弯曲平面不同。

9、de 10 2019 215 093 b2示出并描述了一种在车门中的车窗升降器，其中，至少其中一个导轨在其上部区域内利用可枢转运动的紧固装置支承在门结构上。

10、de 10 2018 000 868 a1示出并描述了一种车门，该车门具有高度可调的窗玻璃，该窗玻璃在门沿板上方在门窗框架中被这样引导，使得窗玻璃的外表面与车身表面齐平延伸（齐平上釉）。

11、de 28 43 004 a1涉及一种带有窗升降器运动学的车门，在这种车门中，门窗玻璃在门沿板上方在门窗框架中被这样引导，从而这里也达到了齐平上釉效果。门窗玻璃在此被这样引导，使得其上边缘在其进入车顶侧的密封件中之前向外实施s形的运动。

技术实现思路

1、本发明的目的是，这样改进同类型的车辆、特别是与此相应的无框架的车门，使得在车门的关闭状态下不仅有效地密封门窗玻璃，而且使门窗玻璃的空间形状和相对于门体的空间位置与对应的线型面的空间形状和相对于门体的空间位置的偏差最小化。最后，本发明还应给出一种相应的用于空气动力学优化地密封地和特别是水密地封闭车辆的门窗开口的方法。

2、所述目的的针对车辆和特别是针对车门的部分利用权利要求1的特征来解决。

3、一种车辆、特别是机动车装备有车身，该车身具有至少一个无框架的车门，该车门具有下面的门体并具有门窗玻璃，该门窗玻璃能借助窗升降单元从门体中向上移出和重新移入该门体中，其中，门体设计成在向上限定门体的门沿板上方无框架的，门沿板具有优选在其纵向边缘上设有密封件的、用于供门窗玻璃穿过的穿过狭槽，门窗玻璃在完全从门体移出的状态下并在车门关闭时至少以其侧面的第一玻璃边缘贴靠在车身侧的第一密封件上并且以其侧面的第二玻璃边缘贴靠在车身侧的第二密封件上，并且门窗玻璃朝向竖直的车辆纵向中心平面弯曲。在所述车辆中根据本发明规定，相应的导轨平行于不受载的门窗玻璃地在其由导轨引导的区域内并且围绕与门窗玻璃的同一轴线弯曲，并且导轨的弯曲偏离于导轨的设计线型弯曲和/或导轨相对于门体的位置偏离于导轨相对于门体的线型空间位置并且构成或布置成，使得：门窗玻璃在从门体移出的不受载的状态下构成第一空间形状和/或处于相对于门体的第一空间位置，该第一空间形状偏离于设计确定的门窗玻璃线型空间形状和/或该第一空间位置偏离于相对于门体的门窗玻璃线型空间位置；并且门窗玻璃在玻璃边缘贴靠在分别对应的密封件上时的受载的状态下构成第二空间形状和/或处于相对于门体的第二空间位置，该第二空间形状基本上与门窗玻璃线型空间形状相符和/或该第二空间位置基本上与相对于门体的门窗玻璃线型空间位置相符。这里，“基本上”是指，与线型空间形状的不明显的并且用肉眼不可见的偏差是允许的。

4、在这里，门窗玻璃的“弯曲轴线”被理解为一条具有在车辆纵向方向上延伸的重要的方向分量的轴线，门窗玻璃的沿着其在车辆纵向方向上的延伸的所有曲率半径的中心点都位于这条轴线上。当门窗玻璃在其沉入门体中的位置和从门体中移出的位置之间运动时，门窗玻璃围绕该弯曲轴线旋转并且同时沿着该弯曲轴线运动。在此，门窗玻璃描绘一个简称为“玻璃筒”的螺旋状的面。门窗玻璃的面优选在其纵向延伸上以不同的曲率半径弯曲，其中，相应曲率半径的中心点位于弯曲轴线上并且该曲率半径与弯曲轴线呈正交延伸。如果这里提及“曲率半径”，该术语选择总是指局部的曲率半径并且相应的说明适用于所有曲率半径。

5、轨道的曲率半径由轨道在轨道引导部的位置处的曲率半径得出，因为两个弯曲的几何具有相同的弯曲轴线（螺旋轴线）。然而，由于轨道通常更靠车辆内部，即与玻璃具有一定的偏移量，所以轨道的曲率半径比玻璃的曲率半径小了该偏移量。门窗玻璃的曲率半径在车辆纵向方向上不一定是恒定的并且可以从前向后变化。

6、对于车辆具有车顶或限定门窗开口的车顶梁或者在软篷轿车中车顶是关闭的情况，门窗玻璃在从门体中完全移出的状态下并在车门关闭时以其玻璃上边缘附加地贴靠在车顶侧的密封件上，该密封件同样对门窗玻璃施加向外指向的密封力。在设计按照本发明的车辆时，也必须考虑该密封力。

7、在这里，无框架的车门的已从门体中移出（优选直至止挡部）的、然而仍未贴靠在车身侧的密封件上、如例如在b柱上或在车顶框架中的密封件上的门窗玻璃被看作是“不受载的门窗玻璃”。当没有安装门窗密封件（车身侧和车门侧）时，情况就是这样的。这种状态也被称为“不受载的状态”。

8、在这里，无框架的车门的已从门体中移出（优选直至上止挡部）的并且贴靠在车身侧的密封件上的门窗玻璃被看作是“受载的门窗玻璃”。这种状态也称为“受载的状态”。

9、通过所描述的结构产生门窗玻璃的如下的空间形状和/或空间位置，该空间形状和/或空间位置在关闭的状态下在门窗玻璃的不同部位处构成不同的预紧力，例如在a柱上部和在b柱上部构成不同的预紧力。

10、在门窗玻璃的空间形状按照本发明不同于线型空间形状时，门窗玻璃的在不受载的状态下的弯曲轴线的位置可偏离于线型空间形状的弯曲轴线的位置，门窗玻璃在受载的状态下接近于该线型空间形状。

11、当门关闭时，贴靠在密封件上的门窗玻璃（以及还有带有导轨的窗升降单元随该门窗玻璃）受到密封系统的反作用力加载。由此将先前预紧的玻璃置于所希望的线型空间形状和/或门窗玻璃线型空间位置。如果在门关闭时将门窗玻璃从门体中向上移出，则玻璃从一开始就已经由于沿b柱的密封件被轻微向外挤压，使得在门关闭时门窗玻璃以及整个窗升降系统（该窗升降系统具有带有导轨的窗升降单元和在其中引导的门窗玻璃）随该门窗玻璃只在门窗玻璃完全下降的状态下才基本上不受载。

12、优点

13、根据本发明，门窗玻璃相对于门密封系统的预紧力只有在门窗玻璃贴靠在密封件上、特别是在侧面密封件的上部区域上和必要时在车顶侧的密封件上时才产生，而整个窗升降系统自身没有已经张紧。这通过如下方式实现，即，门窗玻璃在不受载的状态下的空间形状和/或空间位置偏离于对应的线型面的空间形状和/或空间位置，并且门窗玻璃只有利用密封系统的反作用力才处于线型面的空间形状和/或空间位置。因此，本发明的基本原理是避免窗升降系统的超静定和由此导致的强制位置。

14、本发明的一个显著的优点在于，产生了一种预紧（偏压）的门窗玻璃面，该门窗玻璃面在移动期间在不受载的状态下保留在其自身的弯曲的面（玻璃筒）中。该预紧的门窗玻璃面优选考虑相对于门窗玻璃的设计线型面在a柱的区域内和在b柱的区域内在门窗玻璃边缘的不同位置处的不同预紧力值。

15、在传统的用于无框架的车门的窗升降系统中，迄今为止常见的是，在设计窗升降器运动学时把作为门窗玻璃的运动面的弯曲的设计线型面（线型玻璃筒）作为设计运动学的基础。在迄今的这种系统中，运动学不是基于预紧的面设计，而是基于原始线型面设计。因此，据此必须施加预紧力，以补偿出现的密封力并且还算获得门窗玻璃在关闭状态下的所希望的线型位置。在迄今的系统中，该预紧要么利用楔形的滑块、要么通过调整导轨或改变轨道的几何、如例如在相应导轨的上部区域内的弯折来实施。由此，门窗玻璃的运动学不再是连续的并且因而是不精确的。这种类型的传统的门窗玻璃在移动时并不总是在其自己的面（玻璃筒）上移动。在系统中出现张紧力并且玻璃位置在沿板的高度处和在其他区域内出现不希望的偏差。结果可能是不密封和与原始线型面的偏差。

16、现有技术的这些缺点由本发明克服。而根据本发明创建了一种新的运动学-玻璃筒，该运动学-玻璃筒在其几何（空间形状和空间位置）方面偏离于设计线型玻璃筒。该新的运动学-玻璃筒现在被用于设计窗升降器运动学，由此实现窗升降系统的和特别是门窗玻璃的所希望的几何预紧值。

17、窗升降器轨道也基于该预紧的门窗玻璃面设计，从而门窗玻璃在门沿板中始终精确地移动通过穿过狭槽的同一条线。由此，制造的构件（窗升降器轨道和门窗玻璃）及其运动学在其空间形状方面偏离于原始的线型面（线型玻璃筒）和与之匹配的运动学。

18、根据本发明的车辆的其他优选和有利的设计特征是从属权利要求2至6的技术方案。

19、优选地，门窗玻璃的由相应的导轨引导的区域的弯曲在其不受载的状态下分别围绕一条弯曲轴线弯曲，该弯曲轴线至少具有基本上平行于穿过狭槽延伸的方向分量。如今，在许多车辆中至少在侧门中都设有这样弯曲的门窗玻璃，取代简单的平坦的门窗玻璃。例如，门窗玻璃可以朝向竖直的车辆纵向中心平面至少围绕一条在侧视图中（在竖直的车辆纵向中心平面ezx上）基本上平行于穿过狭槽延伸的弯曲轴线弯曲。

20、此外有利的是，所述门窗玻璃在不受载的状态下基本上具有与线型空间形状相同的弯曲，但在其空间位置方面偏离于线型空间位置。在这方面，术语“基本上”指的是：门窗玻璃的曲率仅不明显地偏离于线型弯曲，但密封效果在此不被取消或有效降低。

21、优选地，替代地，所述门窗玻璃围绕在侧视图中（在竖直的车辆纵向中心平面ezx上）基本上平行于穿过狭槽延伸的弯曲轴线的曲率半径在门窗玻璃的不受载的状态下小于其在受载的状态下的曲率半径。该实施方式能实现：从相应的密封件、特别是从车顶侧的密封件作用到门窗玻璃上的压力减小门窗玻璃的弯曲或拱曲并且因此使其空间形状接近于对应的线型面的空间形状。因此，在受载的状态下，门窗玻璃处于线型空间形状。在这方面，术语“基本上”是指：弯曲轴线不必精确平行延伸，而是可以偏离于平行线几度角度、例如最多偏离+/-20°或优选最多偏离+/-10°或进一步优选偏离+/-5°。

22、也有利的是，所述车身侧的密封件分别具有弯曲的延伸，该弯曲的延伸与门窗玻璃线型空间形状的对应的玻璃边缘的弯曲相符。由此，密封件相对于门窗玻璃建立理想的预紧力。

23、在本发明的一种优选的进一步改进方案中规定，门窗玻璃除了围绕具有基本上平行于穿过狭槽延伸的方向分量的弯曲轴线弯曲之外还至少局部地也围绕基本上竖直的弯曲轴线朝向车辆纵向中心平面弯曲，其中，门窗玻璃围绕基本上竖直的弯曲轴线的曲率半径在门窗玻璃的不受载的状态下比在受载的状态下更小。这样在空间上拱曲的门窗玻璃可以围绕基本上竖直的第二弯曲轴线同样预紧，如这在上文已参照基本上水平延伸的第一弯曲轴线描述。

24、在此特别有利的是，相应的导轨的弯曲的延伸是连续的。

25、在根据本发明设置的该窗升降系统中，门窗玻璃无张紧地在由导轨的——优选连续的——与门窗玻璃在其相应引导部的区域内的局部弯曲相符的弯曲限定的运动轨迹上移动。门窗玻璃的由此产生的面状的运动轨迹包络线不与线型空间形状的设计预定的玻璃筒相同，而是比后者更向内指向或弯曲。因此，门窗玻璃沿着运动轨迹在不扭转或以其他方式变形的情况下被置于相应的位置中，这些位置分别偏离于设计预定的线型空间形状，从而门窗玻璃相对于密封系统构成一定的预紧。

26、在此，门窗玻璃应在其穿过门沿板的区域内、即在穿过狭槽中在门窗玻璃移动期间与穿过狭槽的相应边缘维持一保持恒定的侧向距离，该距离也等于门窗玻璃的线型空间形状与穿过狭槽的对应的边缘的相应距离。

27、由此，门窗玻璃的利用根据本发明的该实施方案实现的预紧在沿着运动路径的所有点上并不相同。通过门窗玻璃和导轨的预定弯曲以及通过窗升降系统在门沿板的高度处的空间定位，比在车顶侧的密封件的区域内实现更小的预紧力。在车身侧的侧面密封件的区域内、特别是在侧门的情况下在a柱和b柱的区域内，沿密封件的竖直延伸也实现不同的预紧力值。相应密封件的由此在门窗玻璃的不同位置处引起的不同压力导致门窗玻璃在其关闭的状态下能受控确定地变形，从而使门窗玻璃在此状态下的空间形状接近于对应的线型空间形状的空间形状，理想地直至达到一致。

28、本发明可用于所有无框架的车门。例如，经典的应用情况包括双门小跑车、软篷轿车、双门大跑车或其他带有无框架的侧门或后门的车辆。使用本发明明显有助于提高质量。由此可以避免后加工耗费、批量模具的改动成本和保修成本。

29、所述目的的针对方法的部分利用根据权利要求7或替代地根据权利要求8的方法解决。

30、第一种用于在根据本发明设计的车辆中空气动力学优化地密封地和特别是水密地封闭门窗开口的方法的特征在于，在车辆横截面内观察呈弧形的轨迹上引导所述门窗玻璃，所述轨迹至少在门沿板上方在门窗玻璃的不受载的状态下朝向车辆纵向中心平面比对应的门窗玻璃线型空间形状的弧形延伸更强地弯曲或者在其空间位置方面偏离于线型空间位置，以便在受载的状态下实现门窗玻璃的确定密封效果的预紧力。由此，门窗玻璃的上边缘随着门窗玻璃从门体中逐渐移出而比在线型空间形状时在相应位置处的情况更进一步朝向竖直的车辆纵向中心平面移动。

31、一种用于设计根据本发明的车辆的窗升降单元的空间形状和运动轨迹的方法的特征在于：首先确定对于实现预定的密封效果所需的密封力，该密封力必须局部作用到关闭的门窗玻璃上，然后确定门窗玻璃的偏离于门窗玻璃的设计线型空间形状的无载荷的空间形状和/或门窗玻璃相对于门体的偏离于门窗玻璃相对于门体的设计线型空间位置的无载荷的空间位置，门窗玻璃被局部密封力从该无载荷的空间形状和/或无载荷的空间位置排挤接近回到线型空间形状和/或线型空间位置，并且将相应的导轨的弯曲实施成平行于门窗玻璃在其被导轨引导的区域内的无载荷的弯曲并围绕与门窗玻璃的同一轴线弯曲的，使得门窗玻璃在移入到门体中时和从门体中移出时沿着其自身的弯曲面运动。因此，门窗玻璃的各自的局部弯曲在受载的状态下接近于线型空间形状的相应对应的局部弯曲。

32、在按照根据本发明的方法为车辆的侧门窗玻璃设计窗升降系统时的该工作方式导致：在门窗玻璃贴靠在密封件上时的打开和关闭过程期间门窗玻璃沿着穿过狭槽之延伸的位置始终与门窗玻璃沿着穿过狭槽延伸的线型空间形状的延伸相符。为了实现这点，门窗玻璃的在不受载的状态下随着关闭运动的增加而朝向车辆纵向中心平面远离门窗玻璃线型空间形状的上玻璃边缘在受载的状态下特别是在移向车顶侧的密封件时被密封件的、尤其是车顶侧的密封件的侧向向外指向的弹力在门窗玻璃变形的情况下朝向门窗玻璃线型空间形状位移。门窗玻璃的在贴靠在密封件上、尤其是在车顶侧的密封件上时由此实现的预紧特别在门窗玻璃的上部区域内引起门窗玻璃的抵抗密封力的大的压力，从而结果将门窗玻璃迫使、亦即张紧到如下的空间形状，该空间形状的曲率半径大于在门窗玻璃的不受载的状态下的曲率半径，由此又得到门窗玻璃的更平缓的弯曲走势，从而门窗玻璃在关闭的、受载的状态下的位置接近于对应的线型空间形状的位置。而在穿过狭槽的区域内，门窗玻璃保持在其这里与对应的线型空间形状的位置相符的位置中。在该理想情况下，门窗玻璃在关闭的状态下便处于其线型空间形状的空间形状。

33、因此，本发明的核心构思在于：设计一种带有门窗玻璃的窗升降系统，该窗升降系统在门窗玻璃从门体中移出时已经导致相对于线型空间形状和/或线型空间位置的偏差并通过密封力引起对门窗玻璃进行预定的预紧。这种预紧在门窗玻璃的不同点处大小不同。基于该新的预紧的玻璃面设计导轨。这些轨道完美地匹配于新的玻璃面并且在上部区域内不包含弯折，即没有不连续部位，而且是连续弯曲的。因此，玻璃可以在不被扭转或张紧的情况下移动到最上部的位置中并且相对于密封系统具有所希望的预紧。

34、下文参照附图对本发明的优选实施例及附加的设计细节和进一步的优点进行更详细的描述和说明。