DE102011103796B4

DE102011103796B4 - Verdeck mit Stoffaußenhaut

Info

Publication number: DE102011103796B4
Application number: DE102011103796.2A
Authority: DE
Inventors: Frank Kiesewetter; Jan Woköck; Thomas Dintner
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2011-06-09
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2015-12-10
Anticipated expiration: 2031-06-10
Also published as: US9090148B2; WO2012168240A1; DE102011103796A1; US20140159418A1; CN103648814A; CN103648814B

Abstract

Cabriolet-Verdeck, umfassend ein Verdeckgestänge, das zwischen einer einen Fahrzeuginnenraum nach oben freigebenden Freigabestellung und einer den Fahrzeuginnenraum oben überdeckenden Schließstellung verstellbar ist und das bezogen auf eine vertikale Fahrzeuglängsmittelebene beidseits eine Lenkeranordnung aufweist, und mindestens ein starres Verdeckelement, das sich zwischen den beidseits angeordneten Lenkeranordnungen erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdeckelement als Kunststoffverbundbauteil ausgebildet ist, das eine Trägerstruktur (12) umfasst, die an eine Außenhaut (20) angeformt ist, die aus einem textilen Stoff mit einer Gummihinterfütterung gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Cabriolet-Verdeck mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
Derartige Cabriolet-Verdecke sind aus der Praxis bekannt und umfassen ein Verdeckgestänge, das zwischen einer einen Fahrzeuginnenraum nach oben freigebenden Freigabestellung und einer den Fahrzeuginnenraum oben überdeckenden Schließstellung verstellbar ist. Das Verdeckgestänge weist bezogen auf eine vertikale Fahrzeuglängsmittelebene beidseits eine Lenkeranordnung auf. Je nach Auslegung des Verdecks dient das Verdeckgestänge entweder zum Aufspannen eines faltbaren Verdeckstoffes oder zur Lagerung und Verstellung von starren Dachsegmenten, die in der Schließstellung des Verdeckgestänges ein Festdach des betreffenden Kraftfahrzeuges bilden. Bei der Auslegung des Verdecks mit einem faltbaren Verdeckstoff erstrecken sich in der Regel zwischen den beidseits angeordneten Lenkeranordnungen Querspriegel, an denen der Verdeckstoff befestigt ist.
Des Weiteren ist aus der Druckschrift DE 102 37 090 B4 ein Fahrzeug-Karosserieteil bekannt, das als bewegtes Fahrzeugelement ausgebildet sein kann und ein Verbundbauteil darstellt. Dieses Fahrzeug-Karosserieteil umfasst eine als Sandwich-Konstruktion ausgebildete Trägerstruktur, die eine Papierwabe umfasst, die zwischen zwei Schichten aus einem Polyurethan-Glasfaser-Gemisch angeordnet ist. An einer der Fahrzeugaußenseite zugewandten Seite ist auf der Trägerstruktur eine Außenhaut angeordnet, die als Kunststofftiefziehteil ausgebildet sein kann und die Sichtfläche des betreffenden Karosserieteils bildet.
Aus der Druckschrift DE 10 2009 013 278 A1 ist ein Faltverdeck eines Cabriolet-Fahrzeuges bekannt. Dieses Faltverdeck weist eine Dachkappe auf, die ein starres Verdeckelement darstellt und die sich zwischen beidseits angeordneten Lenkeranordnungen erstreckt. An der Dachkappe ist über eine Trägerleiste ein Dichtkörper befestigt. Die Trägerleiste ist über Schrauben an die Dachkappe angebunden.
Aus der Druckschrift DE 10 2008 009 431 A1 ist ein Verdeck eines Cabriolet-Fahrzeugs bekannt. Dieses Verdeck umfasst einen Verdeckbezug, der eine Oberschicht und eine Unterschicht aufweist, zwischen denen eine Gummischicht angeordnet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Cabriolet-Verdeck der einleitend genannten Gattung zu schaffen, das sich durch eine besonders leichte Bauweise auszeichnet.
Diese Aufgabe ist durch das Cabriolet-Verdeck mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, dass das Verdeckelement als Kunststoffverbundbauteil ausgebildet ist, das eine Trägerstruktur umfasst, die an eine Außenhaut angeformt ist, die aus einem textilen Stoff mit einer Gummihinterfütterung gebildet ist.
Durch die Ausbildung des Verdeckelements als Kunststoffverbundbauteil kann das Gewicht des Verdecks gering gehalten werden. Durch die Anbindung der aus einem textilen Stoff gebildeten Außenhaut an die Trägerstruktur bzw. die Integration der aus einem textilen Stoff gebildeten Außenhaut in das Kunststoffverbundbauteil ist eine sichere und zuverlässige Anbindung des textilen Stoffes an den Verdeckaufbau gewährleistet. Die Gummihinterfütterung des textilen Stoffes verhindert, dass bei dem Anformen der Trägerstruktur an die Außenhaut der Werkstoff der Trägerstruktur an die Außenseite der Außenhaut durchdringt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Cabriolet-Verdecks nach der Erfindung ist der textile Stoff aus einem Gewebe gebildet, das insbesondere aus Polyacrylnitril besteht. Ein solches Gewebe ist verschleißfest und kann wasserdicht ausgebildet werden, so dass es als Außenhaut eines Cabriolet-Verdecks nutzbar ist.
Eine besonders zuverlässige, das Durchdringen des Materials der Trägerstruktur verhindernde Gummihinterfütterung besteht beispielsweise aus Chloropren-Kautschuk, der insbesondere als CR-Gummi bekannt ist.
Die Außenhaut hat beispielsweise eine Dicke zwischen 0,4 mm und 1,0 mm.
Um eine besonders leichte Trägerstruktur bereitzustellen, weist diese beispielsweise einen Kern auf, der an seiner der Außenhaut abgewandten Seite und an seiner der Außenhaut zugewandten Seite jeweils eine Polyurethanschicht aufweist. Zur Versteifung des jeweiligen Verdeckelements kann die Polyurethanschicht glasfaserverstärkt sein. Der Kern besteht beispielsweise aus einer Wabenstruktur, insbesondere aus einer Papierwabe. Alternativ kann der Kern aber auch aus einem Hartschaum gebildet sein.
Um eine optisch anmutende Anbindung der Außenhaut an den Träger auch in dessen Randbereich zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn die Außenhaut randseitig einen Umbug aufweist, der mit dem Träger verklebt ist.
Das Cabriolet-Verdeck nach der Erfindung kann ein Festdachverdeck, d. h. ein sogenanntes RHT (Retractable Hard Top) sein. In diesem Falle bildet das Verdeckelement in der Regel eines von mehreren starren Dachsegmenten des Festdachverdecks. Das Dachsegment liefert durch die Ausbildung mit einer Außenhaut aus einem textilen Stoff die Anmutung eines Verdeckbezugs eines Faltverdecks, was häufig gewünscht ist.
Alternativ kann das Cabriolet-Verdeck nach der Erfindung auch ein Faltverdeck, d. h. ein sogenanntes Softtop sein. In diesem Falle kann das Verdeckelement, das als Kunststoffverbundbauteil ausgebildet ist und an dem die aus einem textilen Stoff gebildete Außenhaut angebunden ist, ein Querspriegel des Verdeckgestänges, insbesondere ein Frontspriegel sein, der häufig auch als Dachspitze bezeichnet wird, die in Schließstellung des Verdeckgestänges an einen vorderen Windlauf des betreffenden Kraftfahrzeuges grenzt und an diesem mittels eines geeigneten Verschlusses gesichert ist.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Ausführungsbeispiele eines Cabriolet-Verdecks nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
1 einen schematischen Schnitt durch ein Dachsegment eines Cabriolet-Festdachverdecks;
2 eine ausschnittsweise Schnittdarstellung eines Werkzeugs zur Herstellung des Dachsegments nach 1;
3 einen schematischen Längsschnitt durch ein Faltverdeck nach der Erfindung;
4 eine vergrößerte Darstellung eines einen Frontspriegel umfassenden Bereichs des Verdecks nach 3;
5 einen Längsschnitt durch ein Faltverdeck nach der Erfindung mit angeschäumtem Verdeckstoff und mit Innenhimmel;
6 eine 5 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Faltverdecks mit in Querspriegeln integrierten Halteleisten; und
7 bis 9 die Herstellung eines Verdeckelements eines Verdecks nach der Erfindung.
In 1 ist ein Dachsegment 10 eines ansonsten nicht dargestellten, als Hartschalendach bzw. Festdachverdeck ausgebildeten Cabriolet-Verdecks dargestellt, das in üblicher Weise mehrere im Wesentlichen starre Dachsegmente umfasst, die an einem Verdeckgestänge gelagert sind, das zwischen einer Schließstellung, in der die Dachsegmente einen Fahrzeuginnenraum oben überdecken, und einer Freigabestellung verstellbar ist, in der der Fahrzeuginnenraum nach oben freigegeben ist. Das Verdeckgestänge umfasst bezogen auf eine vertikale Fahrzeuglängsmittelebene beidseits jeweils eine Lenkeranordnung. Das Dachsegment 10 erstreckt sich zwischen diesen beiden Lenkeranordnungen.
Das Dachsegment 10 ist als Kunststoffverbundbauteil ausgebildet und umfasst eine Trägerstruktur 12, die einen Kern 14 aufweist, der aus einer Wabenstruktur, insbesondere aus einer Papierwabe gebildet ist. Die Wabenstruktur, die flächig ausgebildet ist, ist beidseits von einer Polyurethanschicht 16 bzw. 18 begrenzt, die mittels einer nicht näher dargestellten Glasfasermatte verstärkt ist. In der Schließstellung des Verdecks ist die Polyurethanschicht 16 unten angeordnet und dem Fahrzeuginnenraum zugewandt. Hingegen ist die Polyurethanschicht 18 dann oben, d. h. an der der Fahrzeugaußenseite zugewandten Seite der Trägerstruktur 12 angeordnet.
Auf der äußeren Polyurethanschicht 18 ist eine Außenhaut 20 angeordnet, die aus einem textilen Gewebe mit einer Gummihinterfütterung gebildet ist. Die Gummihinterfütterung grenzt direkt an die obere Polyurethanschicht 18. Das Gewebe der Außenhaut 20 besteht aus Polyacrylnitril. Die Gummihinterfütterung der Außenhaut 20 ist aus Chloropren-Kautschuk gebildet. Die Außenhaut 20 hat eine Dicke von etwa 0,8 mm. An der der Außenhaut 20 abgewandten Seite ist die Trägerstruktur 12 mit einem Himmelstoff 62 versehen.
Die Herstellung des Dachsegments 10 erfolgt in einem in 2 ausschnittsweise dargestellten Formwerkzeug, das ein Oberwerkzeug 22 und ein Unterwerkzeug 24 umfasst. Bei geöffnetem Werkzeug werden zunächst die Außenhaut 20, die aus dem textilen Stoff mit der Gummihinterfütterung gebildet ist, und der Himmelstoff 62 in einen Formhohlraum 26 eingelegt. Anschließend wird die Wabenstruktur zusammen mit den Glasfasermatten eingelegt und mit einem Polyurethanwerkstoff besprüht. Dann wird zum Ausreagieren des Polyurethanwerkstoffs das Werkstoffwerkzeug geschlossen, d. h. das Oberwerkzeug 22 wird gegen das Unterwerkzeug 24 gefahren, so dass der Formhohlraum 26 geschlossen ist. Durch das Ausreagieren des Polyurethanwerkstoffs bzw. durch dessen Ausschäumen wird die Trägerstruktur 12 gebildet und an die Außenhaut 20 angeformt. Dann kann das erzeugte, aus der Trägerstruktur 12, dem Himmelstoff 62 und der Außenhaut 20 gebildete Verbundbauteil entformt werden.
Das entformte Verbundbauteil hat eine Außenhaut 20, deren Randbereich 28 laschenartig absteht. Dieser wird nach dem Entformen des Verbundbauteils zu einem Umbug umgeschlagen und über eine Verklebung 30 von unten an der Trägerstruktur 12 bzw. dem Himmelstoff 62 verklebt.
In 3 ist ein Längsschnitt eines Cabriolet-Verdecks 40 dargestellt, das als Faltverdeck ausgebildet ist und einen Verdeckbezug bzw. Verdeckstoff 42 aufweist, der zum Überdecken eines Fahrzeuginnenraums mittels eines nicht näher dargestellten Verdeckgestänges aufspannbar ist. Der Verdeckstoff 42 ist aus einem textilen Gewebe aus Polyarcrylnitril gebildet, der mit einer Gummihinterfütterung aus Chloropren-Kautschuk versehen ist.
Das in 3 dargestellte Faltverdeck 40 umfasst des Weiteren ein Heckfenster 44, das in einem Ausschnitt 46 des Verdeckstoffs 42 angeordnet ist, sowie eine als Querspriegel ausgebildete Dachspitze 48 und einen mittleren Querspriegel 50, der in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet zwischen der Dachspitze 48 und dem Heckfenster 44 angeordnet ist.
Die Dachspitze 48 und der Querspriegel 50 sind jeweils als Kunststoffverbundbauteil ausgebildet und umfassen eine Trägerstruktur, die an den Verdeckstoff 42, insbesondere an dessen Gummihinterfütterung angeformt ist. Des Weiteren umfassen die Dachspitze 48 und der Querspriegel 50 jeweils einen Kern aus einer Papierwabe, der zwischen Deckschichten angeordnet ist, die jeweils aus einem Polyurethan/Glasfaser-Gemisch gebildet sind. Das Anformen der Dachspitze 48 und des Querspriegels 50 an den Verdeckstoff 42 erfolgt in einem jeweiligen Form- bzw. Schäumwerkzeug.
Wie 4 zu entnehmen ist, weist der Verdeckstoff 42 des Faltverdecks 40 in seinem vorderen Randbereich eine zu einem Umbug umgeschlagene Lasche 52 auf, die mit der Trägerstruktur 12 aus dem Kunststoffverbundbauteil über eine Verklebung 30 verbunden ist.
Des Weiteren ist zwischen der Trägerstruktur 12 und dem Verdeckstoff 42 im Bereich des hinteren bzw. heckseitigen Randes der Trägerstruktur 12 eine Trennfolie 54 angeordnet, aufgrund derer der Verdeckstoff 42 beim Ablegen des Verdecks 40 in einem Verdeckablagekasten in optimierter Weise gefaltet werden kann.
Bei der in den 7 bis 9 dargestellten Herstellung der Dachspitze 48 wird der Verdeckstoff in einen Formhohlraum eines Formwerkzeugs mit einem Oberwerkzeug 22 und einem Unterwerkzeug 24 eingelegt. Dabei wird die randseitige Lasche 28 mittels eines Trennrahmens 78, der einem Stoffniederhalter 76 zugeordnet ist, gehalten. Dann wird der Werkstoff der Dachspitze 48 in den Formhohlraum eingebracht. Nach dem Aushärten kann das resultierende Bauteil entformt werden und mittels eines Fräsprozesses nachbearbeitet werden. Anschließend wird die randseitige Lasche 28 des Verdeckstoffes 42 zu einem Umbug umgeschlagen und über eine Verklebung 30 mit der Dachspitze 48 verbunden.
In 5 ist ein Faltverdeck 60 eines Cabriolet-Fahrzeugs dargestellt, das im Wesentlichen demjenigen nach 4 entspricht, sich von diesem aber dadurch unterscheidet, dass die Dachspitze 48 und der Querspriegel 50 jeweils an ihrer in Schließstellung dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite einen Himmelstoff 62 tragen, der im Prozess bei der Herstellung bzw. Ausformung der Dachspitze 48 bzw. des Querspriegels 50 angeschäumt wird. Im Übrigen entspricht das Faltverdeck 60 dem Faltverdeck nach 4.
In 6 ist ein weiteres Faltverdeck 70 dargestellt, das ebenfalls weitgehend dem Faltverdeck nach 5 entspricht, sich von diesem aber dadurch unterscheidet, dass in die Dachspitze 48 und den Querspriegel 50 jeweils ein Profil 72 bzw. 74 eingeschäumt ist, das eine Halteleiste zum Anbinden der Dachspitze 48 bzw. des Querspriegels 50 an das Verdeckgestänge bildet. Im Übrigen entspricht das Faltverdeck 70 demjenigen nach 5.
Bezugszeichenliste

10: Dachsegment
12: Trägerstruktur
14: Kern
16: Polyurethanschicht
18: Polyurethanschicht
20: Außenhaut
22: Oberwerkzeug
24: Unterwerkzeug
26: Formhohlraum
28: Lasche
30: Verklebung
40: Faltverdeck
42: Verdeckstoff
44: Heckfenster
46: Ausschnitt
48: Dachspitze
50: Querspriegel
60: Faltverdeck
62: Himmelstoff
70: Faltverdeck
72: Profil
74: Profil
76: Stoffniederhalter
78: Trennrahmen

Claims

Cabriolet-Verdeck, umfassend ein Verdeckgestänge, das zwischen einer einen Fahrzeuginnenraum nach oben freigebenden Freigabestellung und einer den Fahrzeuginnenraum oben überdeckenden Schließstellung verstellbar ist und das bezogen auf eine vertikale Fahrzeuglängsmittelebene beidseits eine Lenkeranordnung aufweist, und mindestens ein starres Verdeckelement, das sich zwischen den beidseits angeordneten Lenkeranordnungen erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdeckelement als Kunststoffverbundbauteil ausgebildet ist, das eine Trägerstruktur (12) umfasst, die an eine Außenhaut (20) angeformt ist, die aus einem textilen Stoff mit einer Gummihinterfütterung gebildet ist.
Cabriolet-Verdeck nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der textile Stoff aus einem Gewebe gebildet ist, das insbesondere aus Polyacrylnitril besteht.
Cabriolet-Verdeck nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummihinterfütterung aus Chloropren-Kautschuk (CR) gebildet ist.
Cabriolet-Verdeck nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhaut (20) eine Dicke zwischen 0,4 mm und 1,0 mm hat.
Cabriolet-Verdeck nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (12) einen Kern (14) aufweist, der an seiner der Außenhaut (20) zugewandten Seite und an seiner der Außenhaut (20) abgewandten Seite jeweils eine Polyurethanschicht (16, 18) aufweist, die vorzugsweise glasfaserverstärkt ist.
Cabriolet-Verdeck nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (14) aus einer Wabenstruktur, insbesondere aus einer Papierwabe gebildet ist.
Cabriolet-Verdeck nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhaut (20) randseitig einen Umbug (28) aufweist, der mit der Trägerstruktur (12) verklebt ist.
Cabriolet-Verdeck nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Festdachverdeck ist und dass das Verdeckelement ein starres Dachsegment (10) des Festdachverdecks ist.
Cabriolet-Verdeck nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch kennzeichnet, dass es ein Faltverdeck ist und dass das Verdeckelement ein Querspriegel (50), insbesondere ein Frontspriegel des Faltverdecks ist.