DE102008064257A1 - Cabriolet-Fahrzeug mit einer gegenüber einer Außenhaut weiter innen liegenden zusätzlichen Lage des Daches - Google Patents

Cabriolet-Fahrzeug mit einer gegenüber einer Außenhaut weiter innen liegenden zusätzlichen Lage des Daches Download PDF

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Abstract

Ein Cabriolet-Fahrzeug (1) mit einem ganz oder teilweise beweglichen Dach (2), das zumindest bereichsweise eine von außen sichtbare Dachhaut (6) und zumindest eine unterhalb von dieser gelegene weitere flächige Lage (9) umfasst, wird so ausgebildet, dass die weitere flächige Lage (9) zumindest eine überwiegend schallreflektierende Schicht (10) mit einem geschlossenzelligen Schwerschaummaterial umfasst.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Cabriolet-Fahrzeug mit einem ganz oder teilweise beweglichen Dach, das zumindest bereichsweise eine von außen sichtbare Dachhaut und zumindest eine unterhalb von dieser gelegene weitere flächige Lage umfasst, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es ist für derartige Cabriolet-Fahrzeuge bekannt, ein mit einer äußeren Dachhaut versehenes Dach unterhalb dieser Außenhaut mit einer dicken Polstermatte, beispielsweise aus Schnittschaum auf PU-Basis oder aus einem Vliesmaterial, zu versehen, um damit die Schall- und/oder Wärmedämmung zu verbessern und insbesondere Außengeräusche weitgehend von den Insassen fernzuhalten. Derartige Isolierungen sind häufig mehrere Zentimeter stark. Durch ihre Aufbauhöhe behindern sie das Einfalten des Daches und vergrößern die Dicke des abgelegten Dachpakets. Zudem wird die Kopffreiheit bei geschlossenem Dach beeinträchtigt. Andererseits verringern derartige Matten ihre schalltechnische Isolierungsfähigkeit erheblich, wenn sie zu dünn werden, so dass bei derartigen Vlies- oder offenzelligen Schaummaterialien häufig kein zufriedenstellender Kompromiss zwischen den schalltechnischen Eigenschaften einerseits und den mechanischen Eigenschaften andererseits gefunden werden kann. Es ist weiter bekannt, einen Schaum auf die Innenseite der äußeren Dachhaut aufzusprühen, der dann zunächst in flüssiger Form vorliegt und dann aushärtet. Ein solcher Schaum ist dann vollflächig mit der äußeren Dachhaut verbunden und wird dadurch insbesondere in Faltungsbereichen schnell beschädigt. Daher – und als Gleiterleichterung für einen darunter liegenden Innenhimmel – muss eine zusätzliche Folie als Schutz unter eine derartige zunächst flüssige Schaumlage aufgebracht werden, so dass die Montage aufwendig ist. Zudem stellen sich die o. g. Probleme hinsichtlich der Dicke der Isolierung auch bei einer solchen Ausbildung.
  • Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, hier eine Verbesserung zu erreichen.
  • Die Erfindung löst dieses Problem durch ein Cabriolet-Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 2 oder 3 sowie durch ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14, 15 bzw. 16 sowie durch ein Fahrzeugdach mit den Merkmalen des Anspruchs 17. Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung wird auf die weiteren Ansprüche 4 bis 13 verwiesen.
  • Durch die Erfindung ist ein Cabriolet-Fahrzeug mit einem beweglichen Dach hinsichtlich seiner schalltechnischen Eigenschaften und des daraus resultierenden Komforts für die Insassen verbessert, ohne dass die Dicke einer schallisolierenden Lage mit den o. g. negativen Folgen vergrößert werden müsste.
  • Wenn in der Ausbildung nach Anspruch 1 ein Cabriolet-Fahrzeug unterhalb der Dachhaut eine weitere flächige Lage umfasst, zumindest eine überwiegend schallreflektierende Schicht mit einem geschlossenzelligen Schaummaterial umfasst, kann die Dicke dieser Lage gegenüber bisherigen schallisolierenden Lagen erheblich verringert werden. Ein derartiger geschlossenzelliger Schaum zeigt eine erheblich gesteigerte Dämmung durch Schallreflexion, so dass weniger Außengeräusche zu den Insassen vordringen können.
  • Wenn gemäß Anspruch 2 die weitere flächige Lage eine Aufbauhöhe von weniger als zehn Millimetern aufweist, ist die Möglichkeit des Einfaltens erheblich verbessert. Gleichzei tig ist durch ein Flächengewicht von zumindest 200 g/m2 ein erhebliches Schalldämmpotential sichergestellt.
  • Sofern wie in Anspruch 3 die Schallreflexionsfähigkeit der weiteren flächigen Lage größer ist als ihre Schallabsorptionsfähigkeit für Schallwellen mit einer Frequenz bis zu 5000 Hz, beruht die Schallisolierung im wesentlichen auf Dämmung – nicht auf Dämpfung. Diese Dämmung wird durch Reflektion der äußeren Schallwellen bewirkt, die insbesondere durch ein geschlossenzelliges Material – wie einen EPDM- oder Clovoprem-Zellkautschuk – ermöglicht ist.
  • Insbesondere kann sich an die am weitesten innen liegende Schicht der Außenhaut im wesentlichen abstandfrei die als Festkörper ausgebildete weitere flächige Lage anschließen, so dass sich zwischen der Außenhaut und der weiteren Lage keine Anregung einer ansonsten im Zwischenraum befindlichen Luftschicht ausbilden kann. Dennoch ist vorteilhaft die weitere flächige Lage außenseitig nur über einen Großteil ihrer Fläche – und nicht über ihre gesamte Fläche – mit der am weitesten innen liegenden Schicht der Außenhaut verklebt.
  • Dabei kann die Verklebung im Nahbereich von Faltungskanten der flächigen Lage unterbrochen sein, so dass die Faltbarkeit der weiteren Lage und ihre Relativbeweglichkeit gegenüber der Außenhaut erhalten bleibt.
  • Die Außenhaut kann vorteilhaft wie bei bekannten Softtops eine flexible textile Stofflage umfassen, die mit einer sie stabilisierenden und sie untergreifenden Zwischenschicht verbunden ist. Auch kann die Außenhaut des Daches wie bekannt ein eine innere Schicht bildendes Untergewebe umfassen.
  • Für eine besonders gute Schalldämmung mit einer hohen Reflexion kann die weitere flächige Lage luftundurchlässig sein.
  • Die Schalldämmung wird durch ein hohes Flächengewicht verbessert. Hierfür kann die weitere flächige Lage einen geschlossenzelligen Zellschaum mit einem Gewicht von zumindest 100–130 kg/m3 umfassen.
  • Für eine besonders leichte Verarbeitung ist die weitere flächige Lage aus einem Plattenmaterial gebildet. Ein Auftragen eines zunächst flüssigen Materials ist daher entbehrlich.
  • Die weitere flächige Lage kann zudem ober- und/oder unterseitig eine Schicht mit einer TPU-Folie aufweisen, die auf ein Plattenmaterial einfach aufgebracht werden kann und einen wesentlich geringen Aufwand benötigt, als eine zunächst flüssige Schicht mit einer Folie zu versehen.
  • Die Verfahren zum Bilden derartiger Dächer allein aus Festkörpermaterialien für die jeweiligen innere Lage sind daher gesondert beansprucht, ebenso wie ein erfindungsgemäßes Fahrzeugdach.
  • Insbesondere kann ein solches Dach mit einem Innenhimmel versehen sein, der mit einer Folie mit einer Vielzahl von zumindest bereichsweise begrenzten Hohlräumen oder Ausnehmungen versehen ist. Dadurch kann dann zusätzlich ein hoher Anteil des im Innenraum entstehenden oder diesen durchlaufenden Schalls in diese Hohlräume oder Ausnehmungen eindringen, die die Schallwellen an ihren Randbegrenzungen in Schwingungen des flächigen Materials umsetzen, also absorbieren, anstatt den Schall zu reflektieren. Der Nachhall von im Fahrzeug entstehenden Geräuschen oder von durch die Insassen gesprochenen Worten ist dadurch minimiert.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus einem in der Zeichnung schematisch dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung.
  • In der Zeichnung zeigt:
  • 1 ein erfindungsgemäßes Cabriolet-Fahrzeug in schematischer und nach vorne und hinten abgebrochener perspektivischer Ansicht von schräg hinten bei geschlossenem Dach, wobei der besseren Übersicht halber ein Dachbezug transparent eingezeichnet ist,
  • 2 einen nur schematischen Schnitt durch den Dachbezug, ungefähr entsprechend dem Schnitt II-II in 1,
  • 3 eine schematisierte und nicht maßstäbliche Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels mit einer zusätzlichen Polstermatte unter der Schaumschicht.
  • Das in 1 nur schematisch dargestellte und erfindungsgemäß ausgebildete Cabriolet-Fahrzeug 1 kann ein Zweisitzer sein oder auch einen größeren Innenraum mit etwa zwei oder mehr Sitzreihen hintereinander aufweisen. Es umfasst ein ganz oder teilweise bewegliches Dach 2, das zumindest teilweise zwischen einer einen Insassenraum 3 überdeckenden Schließstellung und einer Offenstellung beweglich ist. Gemäß der Zeichnung ist das Dach 2 insgesamt beweglich und weist hier über seine gesamte Länge einen flexiblen Dachbezug 4 auf, der eine Heckscheibe 5 einfasst. Alternativ wäre auch möglich, dass das Dach 2 ganz oder teilweise starre Dachteile als äußere Dachhaut 6 aufweist und so ein Retractable Hardtop (RHT) bildet.
  • Hier ist die äußere Dachhaut 6 als sog. Softtop durch zumindest eine in Schließstellung des Daches 2 von außen sichtbare und flexibel faltbare Bezuglage mit einer textilen Anmutung gebildet. Zusätzlich kann das Dach 2 eine einem Insassenraum 3 zugewandte innere Bezuglage 7, die häufig auch als Innenhimmel bezeichnet wird, umfassen. Die Bezuglagen können in sich mehrschichtig aufgebaut sein, wobei die Schichten jedoch zu einer Einheit miteinander verbunden sein können. Der Dachbezug 4 ist des hier gezeigten Softtops ist unterstützend von mehreren Spriegeln 8 untergriffen, die auch gleichzeitig als mittelbare oder unmittelbare Träger für einen Innenhimmel 7 dienen können.
  • Unterhalb der äußeren Bezuglage 6, also von dort aus gesehen näher am Insassenraum 3 liegend, ist zumindest eine weitere flächige und zur Schallisolierung relevante Lage 9 angeordnet, die verschiedenartig ausgebildet sein kann.
  • Hier umfasst diese flächige Lage 9 zumindest eine überwiegend schallreflektierende Schicht 10 mit einem geschlossenzelligen Schaummaterial aus einem Schwerschaum, wie zum Beispiel einem EPDM (Etylenpropylendienmonomer), einem Neopren oder PVC-Schaum.
  • Die weitere flächige Lage 9 weist ein hohes Flächengewicht von zumindest 200 g/m2 bis etwa 1800 g/m2 auf. Dadurch ist es möglich, auch mit einer nur geringen Aufbauhöhe der Lage 9 von weniger als zehn Millimetern einen sehr guten Schallschutz des Insassenraums 3 gegenüber Außengeräuschen zu erreichen. Das hohe Flächengewicht ermöglicht eine sehr hohe Dämmung, also eine große Schallreflexion durch die Lage 9. Das hohe Flächengewicht kann mit der Geschlossenzelligkeit kombiniert sein.
  • Hier ist zudem die Schallreflexionsfähigkeit der Lage 9 größer als ihre Schallabsorptionsfähigkeit für Schallwellen – zumindest für Frequenzen bis etwa 5000 Hz. Dadurch genügt auch eine nur geringe Aufbauhöhe der Lage 9 – etwa halbiert gegenüber herkömmlichen Polstermatten –, um eine gute Schalldämmung zu erzielen. Ein gutes Dachhandling, insbesondere seine leichte Faltbarkeit, bleiben dadurch erhalten.
  • Die äußere Dachhaut 6 ist gemäß der Zeichnung mehrschichtig aufgebaut und umfasst eine flexible textile Stofflage 11, die beispielsweise ein- oder mehrfarbig gewebt ist und die mit einer sie stabilisierenden und sie untergreifenden Zwischenschicht 12, etwa aus Butyl oder Kautschuk, vollflächig verbunden ist. Zusätzlich kann, wie in 2 dargestellt, die Außenhaut 6 des Daches ein in Schließstellung eine innere Schicht bildendes Untergewebe 13 umfassen.
  • An diese am weitesten innen liegende Schicht 12 bzw. 13 der Außenhaut 6 schließt sich im wesentlichen abstandfrei die als Festkörper (Platten- oder Rollenware; auch Formteile sind möglich) ausgebildete weitere flächige Lage 9 an. Die Abstandfreiheit stellt sicher, dass sich zwischen Außenhaut 6 und weiterer Lage 9 kein Resonanzraum ausbilden kann.
  • Die zumindest eine weitere Lage 9 wird vor der Montage zurechtgeschnitten und dann außenseitig zumindest über einen Großteil ihrer Fläche mit der am weitesten innen liegenden Schicht 12, 13 der Außenhaut 6 verklebt, etwa über einen Sprühkleber, ein Klebevlies oder eine Klebefolie 15. Diese Verklebung muss allerdings nicht vollflächig erfolgen, sondern kann, was für die Dachbewegung besonders günstig ist und ein Ausbröseln des Schaumes 10 verhindert, beispielsweise im Nahbereich von Faltungskanten der flächigen Lage 9 unterbrochen sein. Hierfür wird beispielsweise die als Festkörper der Montage zugeführte weitere Lage 9 bereichsweise mit Schutzfolie abgedeckt und dann mit Kleber 15 (nur in 3 eingezeichnet) übersprüht oder überstrichen. Die Schutzfolie kann dann abgezogen werden, so dass der dadurch offengelegte Bereich frei von Klebstoff verbleibt.
  • Die weitere flächige Lage 9 kann durch die Geschlossenzelligkeit des Schaumes 10 insbesondere auch luftundurchlässig sein.
  • Der geschlossenzellige Zellschaum 10 ist als Schwerschaum mit einem Gewicht von zumindest 100 bis 130 kg/m3 oder mehr versehen und zeigt dadurch die o. g. sehr guten Dämmeigenschaften, bei denen die Dämmung durch Reflektion die Dämpfung durch Absorption überwiegt.
  • Zur zusätzlichen Verbesserung der funktionellen Eigenschaften kann die weitere flächige Lage ober- und/oder unterseitig eine nur sehr dünne Schicht (typisch etwa Zehntelmillimeter) mit einer TPU-Folie aufweisen – hier nicht eingezeichnet –, um dadurch auch eine Absorption im Nahbereich des Insassenraumes zu verbessern und somit den Nachhalleffekt von Geräuschen aus dem Innenraum (gesprochene Worte, Radio, Lüftung, Motor- und Fahrwerksgeräusche) zu vermindern. Insbesondere kann die TPU-Folie für die Absorption auch mit einem Muster von Mikroperforationen versehen sein, an deren Rändern Schallwellen in Materialschwingungen umgewandelt werden.
  • Auch ein zusätzliches Nadelvlies 14 oder eine ähnliche Polstermatte, die in 3 mit unterhalb der Lage 9 eingezeichnet ist, kann diesem Zweck dienen und auch designtech nisch zur Erzeugung einer weichen, nicht kunststoffartig wirkenden Innenanmutung wünschenswert sein. Die Lage 9 kann bei Verzicht auf einen Innenhimmel auch direkt mit einer dem Insassenraum 3 zugewandten Dekorlage versehen sein.
  • Die Lage 9 ist mit der äußeren Dachhaut 6 oberhalb von Spriegeln 8 gehalten, die direkt am Schwerschaum 10 anliegen können, ohne dass eine reibungsvermindernde Gleitschicht vorgesehen sein müsste.
  • Auch muss die Lage 9 nicht über die gesamte Dachfläche durchgehen, sondern kann auch in einzelnen Platten montiert sein, insbesondere auch bei einem RHT, bei dem einzelne Platten der Außenhaut 6 mit Abstand zueinander öffnen.

Claims (17)

  1. Cabriolet-Fahrzeug (1) mit einem ganz oder teilweise beweglichen Dach (2), das zumindest bereichsweise eine von außen sichtbare Dachhaut (6) und zumindest eine unterhalb von dieser gelegene weitere flächige Lage (9) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere flächige Lage (9) zumindest eine überwiegend schallreflektierende Schicht (10) mit einem geschlossenzelligen Schaummaterial umfasst.
  2. Cabriolet-Fahrzeug (1) mit einem ganz oder teilweise beweglichen Dach (2), das zumindest bereichsweise eine von außen sichtbare Dachhaut (6) und zumindest eine unterhalb von dieser gelegene weitere flächige Lage (9) umfasst, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere flächige Lage (9) eine Aufbauhöhe von weniger als zehn Millimeter und ein Flächengewicht von zumindest 200 g/m2 aufweist.
  3. Cabriolet-Fahrzeug (1) mit einem ganz oder teilweise beweglichen Dach (2), das zumindest bereichsweise eine von außen sichtbare Dachhaut (6) und zumindest eine unterhalb von dieser gelegene weitere flächige Lage (9) umfasst, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallreflexionsfähigkeit der weiteren flächigen Lage (9) größer ist als ihre Schallabsorptionsfähigkeit für Schallwellen mit einer Frequenz bis zu 5000 Hz.
  4. Cabriolet-Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die am weitesten innen liegende Schicht (12; 13) der Außenhaut (6) im wesentlichen abstandfrei die als Festkörper ausgebildete weitere flächige Lage (9) anschließt.
  5. Cabriolet-Fahrzeug (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere flächige Lage (9) außenseitig zumindest über einen Großteil ihrer Fläche mit der am weitesten innen liegenden Schicht (12; 13) der Außenhaut (6) verklebt (15) ist.
  6. Cabriolet-Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verklebung im Nahbereich von Faltungskanten der flächigen Lage (9) unterbrochen ist.
  7. Cabriolet-Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhaut (6) des Daches (2) eine flexible textile Stofflage (11) umfasst, die mit einer sie stabilisierenden und sie untergreifenden Zwischenschicht (12) verbunden ist.
  8. Cabriolet-Fahrzeug (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhaut (6) des Daches (2) ein in Schließstellung eine innere Schicht bildendes Untergewebe (13) umfasst.
  9. Cabriolet-Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere flächige Lage (9) luftundurchlässig ist.
  10. Cabriolet-Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere flächige Lage (9) einen geschlossenzelligen Zellschaum (10) mit einem Gewicht von zumindest 130 kg/m3 umfasst.
  11. Cabriolet-Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere flächige Lage (9) einen EPDM-Zellkautschuk umfasst.
  12. Cabriolet-Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere flächige Lage (9) aus einem Plattenmaterial gebildet ist.
  13. Cabriolet-Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere flächige Lage (9) ober- und/oder unterseitig eine Schicht mit einer TPU-Folie aufweist.
  14. Verfahren zur Herstellung eines Cabriolet-Dachs, bei dem unter zumindest bereichsweise eine von außen sichtbare Dachhaut (6) zumindest eine weitere flächige Lage (9) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere flächige Lage (9) eine Festkörperschicht (10) eines überwiegend schallreflektierenden geschlossenzelligen Schaummaterials umfasst, die ausgeschnitten und mit der innersten Lage (12; 13) der Außenhaut (6) zumindest bereichsweise flächig verklebt wird.
  15. Verfahren zur Herstellung eines Cabriolet-Dachs, bei dem unter zumindest bereichsweise eine von außen sichtbare Dachhaut (6) zumindest eine weitere flächige Lage (9) aufgebracht wird, insbesondere nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere flächige Lage (9) eine Festkörperschicht mit einer Dicke von weniger als zehn Millimeter und einem Flächengewicht von zumindest 200 g/m2 aufweist, die ausgeschnitten und mit der innersten Lage (12; 13) der Außenhaut (6) zumindest bereichsweise verklebt wird.
  16. Verfahren zur Herstellung eines Cabriolet-Dachs, bei dem unter zumindest bereichsweise eine von außen sichtbare Dachhaut (6) zumindest eine weitere flächige Lage (9) aufgebracht wird, insbesondere nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere flächige Lage (9) eine Festkörperschicht aufweist, deren Schallreflexionsfähigkeit größer ist als ihre Schallabsorptionsfähigkeit für Schallwellen mit einer Frequenz bis zu 5000 Hz und die ausgeschnitten und mit der innersten Lage (12; 13) der Außenhaut (6) zumindest bereichsweise verklebt wird.
  17. Fahrzeugdach (2) für ein Cabriolet-Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
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