DE102018203523B4

DE102018203523B4 - Heckscheibe mit Heckscheibenheizung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Cabriolet-Fahrzeug und deren Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102018203523B4
Application number: DE102018203523.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas Freser-Wolzenburg
Original assignee: Magna Car Top Systems GmbH
Current assignee: Magna Car Top Systems GmbH
Priority date: 2018-03-08
Filing date: 2018-03-08
Publication date: 2023-11-16
Anticipated expiration: 2038-03-09
Also published as: DE102018203523A1

Abstract

Heckscheibe mit Heckscheibenheizung für ein Cabriolet-Fahrzeug, mit einem die Heckscheibe (1) einfassenden Heckscheibenrahmen, über den die Heckscheibe (1) in den hinteren Dachabschnitt (hinteres Dachteil) eines öffnungsfähigen Faltverdecks integrierbar ist, wobei an dem Heckscheibenrahmen beidseits Befestigungselemente (3) zur Anbindung einer Heckscheibenkinematik angeordnet sind, wobei die Befestigungselemente (3) in den Heckscheibenrahmen eingeschäumt sind, und wobei die Heckscheibenheizung ein elektrisch leitendes Element umfasst, das über eine elektrische Verbindung mit einer fahrzeugseitigen Versorgungsleitung bzw. dem Bordnetz koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (3) als Befestigungs- und Kontaktierungselement (8) aus einem Federstahl ausgeführt ist und einen ersten Kontaktierungsabschnitt (9) umfasst, der mit der fahrzeugseitigen Versorgungsleitung verbindbar ist und mindestens einen zweiten Kontaktierungsabschnitt (10) umfasst, der federnd auf dem elektrisch leitende Element aufliegt, und wobei zumindest der zweite Kontaktierungsabschnitt (10) in dem Heckscheibenrahmen eingeschäumt ausgeführt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heckscheibe mit Heckscheibenheizung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Cabriolet-Fahrzeug.
Verstellbare Faltverdecke von Cabriolet-Fahrzeugen weisen ein über eine Gelenkkinematik verstellbares Verdeckgestänge sowie einen darauf aufgespannten Verdeckbezug auf. Die Faltverdecke können somit zwischen einer Schließposition, in welcher ein vorderes Dachteil des Verdeckgestänges an einem Windschutzscheibenrahmen verriegelt ist, und einer geöffneten Ablageposition verstellt werden, in welcher das Faltverdeck in einem heckseitigen Ablageraum verstaut ist. In einem heckseitigen Ausschnitt des Verdeckbezugs ist eine Heckscheibe aufgenommen, die zur Anbindung an den Verdeckbezug bzw. an das Verdeckgestänge bzw. Kinematikbauteile mit einem Heckscheibenrahmen versehen ist. Die Anbindung des Heckscheibenrahmens und zugeordneten Kinematikbauteilen des Verdeckgestänges erfolgt dabei vorzugsweise über Schraubverbindungen. Hierzu werden in den Windschutzscheibenrahmen Metalleinsätze mit Gewinde eingeschäumt.
Heckscheibenheizungen sind ein übliches Ausstattungsmerkmal von Kraftfahrzeugen und dienen der Fahrzeugsicherheit durch Erzielen einer verbesserten Sicht indem ein Vereisen oder Beschlagen der Scheibe verhindert wird. Sowohl die Frontscheibe als auch die Heckscheibe können eine Scheibenheizung aufweisen. Mittlerweise ist es auch üblich die Heckscheiben von Cabriolet-Fahrzeugen mit einer Scheibenheizung auszuführen. Scheibenheizungen sind allgemein bekannt und können als in die Scheibe eingebettete Heizdrähte, auf die Scheibe aufgedruckte Heizleitungen oder aufgedampfte leitende Schicht ausgebildet sein. Die Scheibenheizung ist über eine elektrisch leitende Verbindung mit einer elektrischen Versorgungsleitung des Kraftfahrzeugs verbunden.
Die elektrisch leitende Verbindung umfasst dabei einen Flachleiter der mit der Scheibenheizung elektrisch leitend verbunden ist und ein Kabel, das als Rundkabel ausgebildet ist, welches durch eine Steck- oder Crimpverbindung mit dem Kabelbaum des Kraftfahrzeugs elektrisch leitend verbunden ist. Die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Flachleiter und dem Kabel erfolgt häufig durch eine Lötverbindung oder Crimpverbindung. Die Lötverbindung zwischen dem Flachleiter und dem Kabel hat jedoch den Nachteil, dass bei einer herstellungs- oder montagebedingten Beschädigung der Verbundglasscheibe oder des Flachleiters auch das Kabel Ausschuss ist.
Wegen des Risikos für Gesundheit und Umwelt durch Blei in Elektronikloten musste dieses bis 1. Juli 2006 im Elektronikbereich ersetzt werden. Die EU-Richtlinie 2011/65/EU dient der Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten. Sie regelt die Verwendung und das Inverkehrbringen von Gefahrstoffen in Elektrogeräten und elektronischen Bauelementen. Die Zielsetzung ist es, problematische Bestandteile aus dem Elektronikschrott zu eliminieren. Dazu gehört unter anderem, verbleite Verlötungen elektronischer Bauteile durch unverbleite Lötungen zu ersetzen. Ein großer Nachteil dieser neuen Lote ist der um ca. 10 K bis 30 K höhere Schmelzpunkt. Durch die höheren Schmelztemperaturen beim Lösten wird die Gefahr von auftretenden thermischen Spannungen in der Heckscheibe erhöht.
Aus der Druckschrift US 6,620,365 B1 ist ein Cabriolet Fahrzeug mit einer Heckscheibe und Heckscheibenheizung bekannt. Die Heckscheibe ist über einen Rahmen in eine Ausnehmung des Verdeckbezugs aufgenommen und weist aufgedruckte Drähte auf, die eine Heckscheibenheizung ausbilden. Die Heckscheibenheizung ist mit einem laschenartigen Anschlusselement versehen, das mit einem Stecker einer elektrischen Versorgungsleitung in Eingriff gebracht werden kann. Der Stecker kann in einer Aufnahme des Heckscheibenrahmens fixiert werden.
Aus der DE 10 2006 060 516 A1 ist eine Druckknopfstecker Anordnung zur elektrischen Verbindung zwischen einem in einer Autoglasscheibe eingebetteten elektrisch leitenden Element, insbesondere einer Antenne, und einem fahrzeugaufbauseitigen Anschluss bekannt. Die Druckknopfstecker Anordnung umfasst dabei ein auf einer Seite der Autoglasscheibe an deren Rand angeordnetes Steckkontaktelement welches mit einem fahrzeugaufbauseitigen Gegenkontaktelement lösbar verrastet werden kann.
Vor diesem Hintergrund stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Heckscheibe mit Heckscheibenheizung derart weiterzubilden, dass thermische Spannungen in der Heckscheibe vermieden werden und eine schnelle Montage der Heckscheibe mit Heckscheibenheizung in einem Faltverdeck sowie eine einfache elektrische Kontaktierung mit dem fahrzeugaufbauseitigen Anschluss möglich ist.
Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung durch eine Heckscheibe mit Heckscheibenheizung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Cabriolet-Fahrzeug mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Durch die Verwendung von Befestigungs- und Kontaktierungselementen die aus einem Federmaterial bestehen und einen ersten Befestigungs- und Kontaktierungsabschnitt sowie zumindest einen zweiten Kontaktierungsabschnitt umfassen, wobei dieser zweite Abschnitt als federnder Abschnitt ausgeführt ist, ist eine einfache elektrische Kontaktierung mit dem fahrzeugseitigen Anschluss möglich. Das Befestigungs- und Kontaktierungselement ist in den Heckscheibenrahmen eingeschäumt, so dass ein dauerhafter Schutz der Kontaktierungsstellen gegen Korrosion gewährleistet wird. Der Verfahrensschritt Schweißen entfällt, so dass die Gefahr von auftretenden thermischen Spannungen in der Glasscheibe vermieden wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand in den Zeichnungen schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben.
Es zeigt:

1 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht auf eine Heckscheibe mit Heckscheibenheizung und Befestigungselement in einem Seitenbereich der Heckscheibe nach dem Stand der Technik; und
2 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Befestigungs- und Kontaktierungselement gemäß der 1.

Verstellbare Faltverdecke weisen ein über eine Gelenkkinematik verstellbares Verdeckgestänge sowie einen darauf aufgespannten Verdeckbezug auf. Die Faltverdecke können somit zwischen einer Schließposition, in welcher ein vorderes Dachteil des Verdeckgestänges an einem Windschutzscheibenrahmen eines Cabriolet Fahrzeugs verriegelt ist, und einer geöffneten Ablageposition verstellt werden, in welcher das Faltverdeck in einem heckseitigen Ablageraum des Cabriolet Fahrzeugs verstaut ist. Der Verdeckbezug nimmt in einem heckseitigen Ausschnitt eine Heckscheibe 1 auf, die zur Anbindung an den Verdeckbezug bzw. zur dichtenden Anlage an den Verdeckbezug mit einem Heckscheibenrahmen versehen ist, der als ein an die Heckscheibe 1 angeformtes Formteil aus Kunststoff ausgeführt ist.
Die Heckscheibe 1 einschließlich Heckscheibenrahmen liegt zwischen seitlichen C-Säulen des Cabriolet-Fahrzeugs, welche Bestandteil des hinteren Dachteiles sind. Im seitlichen Bereich des Heckscheibenrahmens befindet sich ein Befestigungslenker, über den die Heckscheibe 1 einschließlich Heckscheibenrahmen in ihrer Position innerhalb des hinteren Dachteiles gehalten ist. Am Befestigungslenker greift eine Scheibenkinematik an, welche zweckmäßig an den C-Säulen abgestützt ist und vorteilhaft eine Relativbewegung der Heckscheibe 1 gegenüber den C-Säulen ermöglicht. Befestigungslenker und Scheibenkinematik sind jeweils an jeder Seite des Heckscheibenrahmens angeordnet. Die 1 zeigt nur einen Ausschnitt einer Seite der Heckscheibe mit einem Befestigungselement 3 gemäß dem Stand der Technik. Das Befestigungselement 3 dient der Anbindung des Heckscheibenrahmens an Kinematik- oder Gestängebauteile. Hierzu weist das Befestigungselement einen Gewindeabschnitt 4 auf. Das Befestigungselement 3 mit Gewindeabschnitt 4 wird bei der Herstellung des Heckscheibenrahmens eingeschäumt. Der Heckscheibenrahmen wird vorzugsweise aus einem Polyurethanschaumwerkstoff gefertigt. Der Aufbau eines Faltverdecks sowie die Integration der Heckscheibe in den Verdeckbezug sind dem Fachmann hinreichend bekannt und werden an dieser Stelle nicht näher beschrieben.
Die Heckscheibe 1 weist einen Scheibenkörper aus einer Glasscheibe auf, auf dem eine Heckscheibenheizung aufgedruckt ist. Die Heckscheibenheizung umfasst eine Vielzahl von parallelen Heizleitern 5, die sich in Dachquerrichtung zwischen zwei bezogen auf eine vertikale Verdecklängsmittelebene beidseits seitlich angeordneten Sammelschienen erstrecken und über die Sammelschienen elektrisch miteinander verbunden sind. Die Sammelschienen stehen mit randseitig außenliegenden Kontaktbereichen in Verbindung, die als leitende Elemente wirken, und die auf der Glasoberfläche vorgesehen sind und vorzugsweise als Metallstreifen ausgebildet sind.
Eine Kontaktierung bzw. Stromversorgung der Sammelschienen bzw. der Kontaktbereiche erfolgt über das erfindungsgemäße Befestigungs- und Kontaktierungselement 8, welches als schraubbarer Kontakt für die Anschlusskabel zum Anschluss an eine Fahrzeugelektrik ausgeführt ist.
Das Befestigungs- und Kontaktierungselement 8 besteht aus einem Metallfedermaterial und umfasst einen ersten Befestigungs- und Kontaktierungsabschnitt 9 sowie beidseits des ersten Befestigungs- und Kontaktierungsabschnitts 9 angeordnete zweite Kontaktierungsabschnitte 10. Der erste Befestigungs- und Kontaktierungsabschnitt 9 weist mittig eine Gewindebohrung 4 oder einen Gewindeeinsatz auf, der den verschraubbaren elektrischen Kontakt für die Anschlusskabel zum Anschluss an die Fahrzeugelektrik bildet. Die zweiten Kontaktierungsabschnitte 10 sind in eine V-Form gebogen und erstrecken sich hinsichtlich ihrer Längserstreckung senkrecht zu dem ersten Befestigungs- und Kontaktierungsabschnitt 9. Die zweiten Kontaktierungsabschnitte 10 liegen nach der Montage und Umschäumung des Heckscheibenrahmens federnd im Bereich ihrer Scheitelpunkte S auf den Kontaktbereichen auf. Über die zweiten Kontaktierungsabschnitte 10 wird demnach die elektrische Kontaktierung zu der Heckscheibenheizung über die Kontaktflächen auf der Heckscheibe erreicht. Der erste Befestigungs- und Kontaktierungsbereich 9 dient der schraubbaren Anbindung der fahrzeugseitigen Versorgungsleitungen mit dem Bordnetz.
Die Montage der Heckscheibe 1 mit Heizvorrichtung und Heckscheibenrahmen sowie der Herstellung der elektrischen Kontaktierung zwischen Heckscheibenheizung und fahrzeugseitiger Elektrik umfasst dabei die folgenden Verfahrensschritte:

a) Bereitstellen der Heckscheibe 1 mit aufgedruckten Heizleitern, Sammelschienen und Kontaktbereichen
b) Bereitstellen von zwei Befestigungs- und Kontaktierungselementen 8
c) Einlegen der Heckscheibe 1 und der Befestigungs- und Kontaktierungselemente 8 in eine Schäumform derart, dass die Befestigungs- und Kontaktierungselemente 8 beidseits der Heckscheibe 1 mittels der zweiten Kontaktierungsabschnitte 10 auf den Kontaktbereichen federnd aufliegen
d) Schließen der Schäumform, Einspritzen eines Formschaums (PU) und Umschäumen des Randbereichs der Heckscheibe zur Ausbildung eines Heckscheibenrahmens, wobei die Befestigungs- und Kontaktierungselemente 8 zumindest im Bereich der zweiten Kontaktierungsabschnitte 10 ebenfalls umschäumt werden
e) Einsetzen der Heckscheibe mittels des Heckscheibenrahmens in eine Aussparung des Verdeckbezugs im hinteren Dachteil
f) Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen der fahrzeugseitigen fahrzeugelektrik und des Befestigungs- und Kontaktierungselementes 8 im Bereich des ersten Befestigungs- und Kontaktierungsabschnitts 9 über eine schraubbare Verbindung in dem Gewindeabschnitt

Claims

Heckscheibe mit Heckscheibenheizung für ein Cabriolet-Fahrzeug, mit einem die Heckscheibe (1) einfassenden Heckscheibenrahmen, über den die Heckscheibe (1) in den hinteren Dachabschnitt (hinteres Dachteil) eines öffnungsfähigen Faltverdecks integrierbar ist, wobei an dem Heckscheibenrahmen beidseits Befestigungselemente (3) zur Anbindung einer Heckscheibenkinematik angeordnet sind, wobei die Befestigungselemente (3) in den Heckscheibenrahmen eingeschäumt sind, und wobei die Heckscheibenheizung ein elektrisch leitendes Element umfasst, das über eine elektrische Verbindung mit einer fahrzeugseitigen Versorgungsleitung bzw. dem Bordnetz koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (3) als Befestigungs- und Kontaktierungselement (8) aus einem Federstahl ausgeführt ist und einen ersten Kontaktierungsabschnitt (9) umfasst, der mit der fahrzeugseitigen Versorgungsleitung verbindbar ist und mindestens einen zweiten Kontaktierungsabschnitt (10) umfasst, der federnd auf dem elektrisch leitende Element aufliegt, und wobei zumindest der zweite Kontaktierungsabschnitt (10) in dem Heckscheibenrahmen eingeschäumt ausgeführt ist.
Heckscheibe mit Heckscheibenheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungs- und Kontaktierungselement (8) symmetrisch ausgeführt ist und der erste Kontaktierungsabschnitt (9) mittig angeordnet und eine Gewindebohrung (4) aufweist und beidseits des ersten Kontaktierungsabschnitts (9) jeweils ein zweiter Kontaktierungsabschnitt (10) ausgeführt ist.
Heckscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kontaktierungsabschnitt (10) eine V-Form aufweist.
Cabriolet mit einem Faltverdeck welches einen Verdeckbezug umfasst, welches zwischen einer den Fahrgastraum überspannenden Schließstellung und einer Offenstellung, in der das Faltverdeck in einem Ablageraum ablegbar ist, verstellbar ist, wobei in der Schließstellung in dem Verdeckbezug eine Heckscheibe mit einem Heckscheibenrahmen nach einem der Ansprüche 1-4 dichtend anliegt.
Verfahren zur Herstellung eines Cabriolets mit Faltverdeck nach Anspruch 4 und Heckscheibe mit Heckscheibenheizugn nach einem Ansprüche 1-3 mit folgenden Verfahrensschritten: a) Bereitstellen der Heckscheibe (1) mit aufgedruckten Heizleitern, Sammelschienen und Kontaktbereichen, b) Bereitstellen von mindestens einem Befestigungs- und Kontaktierungselement (8), c) Einlegen der Heckscheibe (1) und des mindestens einen Befestigungs- und Kontaktierungselements (8) in eine Schäumform derart, dass das mindestens eine Befestigungs- und Kontaktierungselement (8) im Bereich der Heckscheibe (1) mittels des zweiten Kontaktierungsabschnittes (10) auf einem Kontaktbereich der Heckscheibe (1) federnd aufliegt, d) Schließen der Schäumform, Einspritzen eines Formschaums (PU) und Umschäumen des Randbereichs der Heckscheibe zur Ausbildung eines Heckscheibenrahmens, wobei das mindestens eine Befestigungs- und Kontaktierungselement (8) zumindest im Bereich des mindestens einen zweiten Kontaktierungsabschnittes (10) ebenfalls umschäumt wird, e) Einsetzen der Heckscheibe (1) mittels des Heckscheibenrahmens in eine Aussparung des Verdeckbezugs im hinteren Dachteil, f) Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen der fahrzeugseitigen Fahrzeugelektrik und des Befestigungs- und Kontaktierungselementes (8) im Bereich des ersten Befestigungs- und Kontaktierungsabschnitts (9).