DE102015102616B3

DE102015102616B3 - Deckelelement mit transparentem Panel und Rahmen

Info

Publication number: DE102015102616B3
Application number: DE102015102616.3A
Authority: DE
Inventors: Michael Deppe
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2016-07-14
Anticipated expiration: 2035-02-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Deckelelement eines Fahrzeugdachs, umfassend ein zumindest teilweise transparentes Panel (16) aus einem Kunststoff-Werkstoff, das mit einem Rahmen (18) versehen ist, über den das Deckelelement an einen Fahrzeugaufbau anbindbar ist. Der Rahmen (18) ist ein Versteifungsrahmen und aus einem Leichtbau-Verbundelement gebildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Deckelelement eines Fahrzeugdachs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Derartige Deckelelemente sind aus der Praxis bekannt und können einer Schiebedachanordnung zugeordnet sein, mittels der eine Dachöffnung des betreffenden Fahrzeugs wahlweise verschlossen oder zumindest teilweise freigegeben werden kann. Das Deckelelement umfasst ein transparentes Panel, das aus einem Glaswerkstoff oder auch aus Kunststoff, wie Polycarbonat, hergestellt sein kann. Um das transparente Panel an einen Fahrzeugaufbau anbinden zu können, ist es mit einem Rahmen versehen, der ein Deckelinnenblech und Anschraublaschen aufweist, die als Einlegeteile einer rahmenartigen Umschäumung des transparenten Panels ausgebildet sind. Das Deckelinnenblech und die Anschraublaschen sind aus Metall gefertigt, was wiederum zu Lasten des Gesamtgewichts des Deckelelements geht. Aus Glas gefertigte Deckelelemente sind schwer und können zudem bei einer hohen Beanspruchung brechen bzw. splittern.
Aus der Druckschrift US 6,273,500 B1 ist ein gemäß der einleitend genannten Gattung ausgebildetes Deckelelement eines Fahrzeugschiebedachs bekannt. Dieses Deckelelement umfasst ein zumindest teilweise transparentes Paneel aus Polycarbonat, das mit einem Polyurethan-Rahmen versehen ist, in welchem ein Versteifungsrahmen eingebettet ist, der aus Hohlprofilen gebildet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Deckelelement der einleitend genannten Gattung zu schaffen, das sich durch ein geringes Gesamtgewicht auszeichnet.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Deckelelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei dem Deckelelement nach der Erfindung ist also der Rahmen ein Leichtbau-Verbundelement. Damit stellt das Deckelelement ein Hybridbauteil dar, das einerseits ein transparentes Panel aus einem Kunststoff-Werkstoff, insbesondere aus einem Polycarbonat-Werkstoff oder einem PMMA-Werkstoff aufweist, das sich durch ein geringes Eigengewicht auszeichnet, und andererseits einen Rahmen hat, der ebenfalls nach den Prinzipien des Leichtbaus gefertigt ist und insbesondere aus einem Kunststoff geringer Dichte und geeigneten Leichtbau-Versteifungen bestehen kann. Das Polycarbonat-Panel gibt dem Deckelelement die gewünschte Transparenz, wohingegen der Rahmen dem Deckelelement die erforderliche Steifigkeit verleiht, ohne das Gesamtgewicht des Deckelelements negativ zu beeinträchtigen. Es ist damit ein formstabiles Deckelelement mit geringem Gewicht und geringem Bruchrisiko im Vergleich zu Deckelelementen mit einem transparenten Panel aus Glas realisiert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Deckelelements nach der Erfindung weist das Leichtbau-Verbundelement, das den Rahmen bildet, einen Kern auf, der beidseits mit einer Decklage aus einem Schaumwerkstoff versehen ist. Der Verbund aus dem Kern und den beiden Decklagen lässt sich durch Auswahl geeigneter Werkstoffe mit einer sehr hohen Steifigkeit ausbilden.
Beispielsweise ist der Schaumwerkstoff der Decklagen ein Polyurethan-Werkstoff, der vorzugsweise mit einer Armierung aus Glasfasern, Kohlefasern und/oder dergleichen versehen ist.
Der Kern des Leichtbau-Verbundelements kann aus einer Wabenstruktur, insbesondere aus einer Papierwabe gebildet sein, so dass eine sogenannte PHC-(Paper Honeycomb)Struktur gebildet ist. Alternativ kann der Kern aber auch aus einem offenzelligen Hartschaum, einer Armierungsmatte oder dergleichen gebildet sein.
Um das Deckelelement nach der Erfindung an einen Fahrzeugaufbau anbinden zu können, weist das Leichtbau-Verbundelement bei einer bevorzugten Ausführungsform Einlegeteile auf, die zur Anbindung des Deckelelements an dem Fahrzeugaufbau dienen. Die Einlegeteile können Anschraublaschen sein oder auch Inserts umfassen, an denen Anschraublaschen fixiert werden können.
Die Verbindung zwischen dem Rahmen und dem transparenten Panel kann nach unterschiedlichen Verfahren erfolgen. Beispielsweise ist es denkbar, dass zunächst das Leichtbau-Verbundelement, d. h. der Rahmen, in einem hierfür vorgesehenen Formwerkzeug gefertigt wird und anschließend das Panel nach einem Spritzgießverfahren an den Rahmen angebunden wird. Alternativ kann auch zunächst das Panel nach einem Spritzgießverfahren oder einem sonstigen formgebenden Verfahren, z. B. einem Thermoformverfahren gefertigt und dann der Rahmen nach einem Schäumprozess oder einem Spritzgießprozess zur Fertigung des Verbundelements an das Panel angebunden werden.
Bei einer alternativen Ausführungsform werden der Rahmen und das Panel separat gefertigt und anschließend in einem geeigneten Prozess miteinander verfügt, z. B. verklebt. In diesem Fall kann zwischen dem Rahmen und dem Panel eine Klebstoffschicht ausgebildet sein.
Das Deckelelement nach der Erfindung ist insbesondere ein verstellbares Deckelelement einer Schiebedachanordnung, das zum wahlweisen Verschließen oder zumindest teilweisen Freigeben einer Dachöffnung mit einem Antriebssystem der Schiebedachanordnung gekoppelt ist.
Das Deckelelement nach der Erfindung kann aber auch ein Festdachelement sein, das fahrzeugfester Bestandteil des Fahrzeugdachs ist, d. h. keine Verstellmöglichkeit hat.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Zwei Ausführungsbeispiele eines Deckelelements nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine perspektivische Darstellung eines Fahrzeugdachs mit einer Schiebedachanordnung;
2 eine perspektivische Draufsicht auf ein bewegliches Deckelelement des Fahrzeugdachs;
3 einen Rahmen des Deckelelements nach 2 in Alleinstellung;
4 einen Schnitt durch das Deckelelement nach 2 entlang der Linie IV-IV in 2; und
5 einen 4 entsprechenden Schnitt durch eine alternative Ausführungsform eines Deckelelements.
In 1 ist ein Fahrzeugdach 10 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, das eine Dachöffnung 12 aufweist, welche mittels eines Deckelelements 14 einer ansonsten nicht näher dargestellten Schiebedachanordnung wahlweise geschlossen oder zumindest teilweise freigegeben werden kann.
Das Deckelelement 10, das in den 2 bis 4 näher dargestellt ist, umfasst ein transparentes, plattenartiges Panel 16 aus einem Polycarbonat-Werkstoff, das eine im Wesentlichen rechteckige Grundform hat.
Das aus Polycarbonat gefertigte Panel 16 ist auf einem Rahmen 18 angeordnet, der ein Trägerelement für das Panel 16 darstellt und einerseits wesentlich zur Gesamtsteifigkeit des Deckelelements 14 beiträgt und andererseits zur Anbindung des Deckelelements 14 an den Fahrzeugaufbau dient.
Wie 4 zu entnehmen ist, ist der Rahmen 18 als Leichtbau-Verbundelement ausgebildet, das einen Kern 20 aus einer Papierwabe umfasst, der beidseits, d. h. oben und unten von einer Decklage 22 bzw. 24 überdeckt ist, die aus einem mit Glasfasern verstärkten Polyurethan-Schaumwerkstoff gebildet ist. Der Rahmen 18 hat damit eine hohe Steifigkeit, was zu einer hohen Steifigkeit des Deckelelements 14 führt.
Um das Deckelelement 10 an das Fahrzeug anbinden zu können, sind in den Rahmen 18 Einlegeteile 26 eingeschäumt, die als Anschraublaschen ausgebildet sind. An den Anschraublaschen kann ein Träger verschraubt werden, der mit einer Führungskulisse versehen ist, die zum Verstellen des Deckelelements 14 mit einem Antriebsschlitten eines Schiebedachantriebs zusammenwirkt.
Bei der Fertigung wird zunächst der Rahmen 18 als Leichtbau-Verbundelement hergestellt, an das dann das transparente Panel 16 nach einem Spritzgieß-Verfahren angespritzt wird.
Das vorstehend beschriebene Deckelelement 14 stellt also einen Hybriddeckel dar, der einerseits einen Rahmen aus einem Leichtbau-Verbundelement und andererseits ein transparentes Panel aus einem einen Leichtbau-Werkstoff darstellenden Polycarbonat-Werkstoff umfasst.
In 5 ist eine alternative Ausführungsform eines Deckelelements 14' nach der Erfindung dargestellt, die weitgehend derjenigen nach den 2 bis 4 entspricht, sich von dieser aber dadurch unterscheidet, dass ein Rahmen 18' über eine Klebstoffschicht 28 an ein transparentes Panel 16' aus einem Polycarbonat-Werkstoff angebunden ist.
Der Aufbau des Rahmens 18' entspricht dem Aufbau des in 4 dargestellten Rahmens 18 und umfasst mithin einen Kern 20 aus einer Papierwabe, der beidseits jeweils von einer Decklage 22 bzw. 24 überdeckt ist. In den Rahmen 18' sind zudem Einlegeteile 26 eingeschäumt, die Anschraublaschen für einen Deckelelementträger darstellen, der mit einem Antriebsschlitten der Schiebedachanordnung zusammenwirkt.
Im Übrigen entspricht das in 5 dargestellte Deckelelement 14' demjenigen nach 4.
Bezugszeichenliste

10: Fahrzeugdach
12: Dachöffnung
14: Deckelelement
16: Panel
18: Rahmen
20: Kern
22: Decklage
24: Decklage
26: Einlegeteile
28: Klebstoffschicht

Claims

Deckelelement eines Fahrzeugdachs, umfassend ein zumindest teilweise transparentes Panel (16, 16') aus einem Kunststoff-Werkstoff, das mit einem Rahmen (18, 18') versehen ist, über den das Deckelelement an einen Fahrzeugaufbau anbindbar ist und der ein Versteifungsrahmen ist und aus einem Leichtbau-Verbundelement besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Leichtbau-Verbundelement einen Kern (20) aus einer Wabenstruktur aufweist, der beidseits mit einer Decklage (22, 24) aus einem Schaumwerkstoff versehen ist.
Deckelelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumwerkstoff der Decklagen (22, 24) ein Polyurethan-Werkstoff ist, der vorzugsweise mit einer Armierung aus Glasfasern, Kohlefasern und/oder dergleichen versehen ist.
Deckelelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (20) aus einer Papierwabe gebildet ist.
Deckelelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Panel (16, 16') aus einem Polycarbonat-Werkstoff oder einem PMMA-Werkstoff gefertigt ist.
Deckelelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Leichtbau-Verbundelement Einlegeteile (26) aufweist, die zur Anbindung des Deckelelements an dem Fahrzeugaufbau dienen.
Deckelelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (18) und das Panel (16) nach einem Schäumverfahren oder einem Spritzgießverfahren miteinander verbunden sind.
Deckelelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (18') und das Panel (16') miteinander verklebt sind.
Deckelelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Deckelelement einer Schiebedachanordnung ist.
Deckelelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Festdachelement ist.