DE10227406A1

DE10227406A1 - Formhimmel für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Formhimmels

Info

Publication number: DE10227406A1
Application number: DE2002127406
Authority: DE
Inventors: Aschwin Maas; Martin Habrom; Horst Karg
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2004-01-08

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Formhimmel (1) für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer im montierten Zustand des Formhimmels (1) einem Fahrzeuginnenraum (12) zugeordneten Dekorschicht (11) und wenigstens einer harten Trägerschicht (14) als formstabilisierende Stabilisierungsschicht. Erfindungsgemäß ist auf der im montierten Zustand des Formhimmels (1) einem Fahrzeugdach (9) zugewandten Oberseite des Formhimmels (1) wenigstens bereichsweise wenigstens eine integral mit dem Formhimmel (1) ausgebildete Energieabsorptionsschicht (2) vorgesehen. Ferner ist ein Verfahren, mit dem ein Formhimmel (20), insbesondere ein Formhimmel (20) mit einer integrierten Energieabsorptionsschicht (23), herstellbar ist, vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Formhimmel für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Formhimmels nach dem Oberbegriff des Anspruchs 20.

Formhimmel für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sind allgemein bekannt. Ein gattungsgemäßer Formhimmel für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, ist aus der DE 32 06 468 C2 bekannt. Der Formhimmel weist wenigstens eine im montierten Zustand des Formhimmels einem Fahrzeuginnenraum zugeordnete Dekorschicht und wenigstens eine harte Trägerschicht als formstabilisierende Stabilisierungsschicht auf.

Konkret werden eine verstärkte Hartschaumschicht als Trägerschicht und eine Weichschaumschicht als Dekorschicht, die hier als dünne Dämpfungsschicht bezeichnet ist, miteinander verpresst. In die Polyurethanmasse der Trägerschicht ist zur Versteifung ein Glasfadengelege miteingebracht. Dabei wird ein formstabiles Bauteil erhalten, das durch die als dünne Dämpfungsschicht ausgebildete Dekorschicht von unten her abgedeckt ist. Diese dünne Dämpfungsschicht soll zum einen einen optisch und haptisch ansprechenden Gesamteindruck des Fahrzeuginnenraums schaffen und andererseits eine akustische Dämmung zur Senkung der Innengeräusche ermöglichen. Eine Energieabsorptionsfunktion des Formhimmels, wie dies insbesondere bei einem Fahrzeugüberschlag erforderlich wäre, ist hier nicht vorgesehen. An der Oberseite des Formhimmels, dem Fahrzeugdach zugewandt, ist die Trägerschicht angeordnet die bei einer Krafteinwirkung von der Dachseite her, wie dies bei einem Fahrzeugüberschlag der Fall ist, keine Deformationsenergie aufnimmt. Nur die Dachrahmen-Konstruktion des Fahrzeuges nimmt die Deformationsenergie auf. Aufgrund von Gesetzesänderungen und -erweiterungen werden die Fahrzeuginsassen-Sicherheit, insbesondere bei einer Kontaktierung von Innenverkleidungsteilen wie dem Formhimmel, ständig erhöht. Dies führt zu höheren Anforderungen an einen Formhimmel bezüglich der Fahrzeuginsassen-Sicherheit.

Aus den Druckschriften DE 98 02 870 U1 , DE 196 32 055 C1 , EP 0 993 935 A2 und DE 195 22 480 A1 sind ferner verschiedene Verfahren bekannt, mit denen ein Formhimmel herstellbar ist. Dabei werden die unterschiedlichsten Aufbauten der Formhimmel mit verschiedenen Schichten beschrieben. Die Hauptschicht ist meist eine aufprallharte PU-Schaumschicht auf die unterschiedliche Maßnahmen zur Versteifung und zum Fahrzeuginnenraum hin für eine ansprechende Optik eine Dekorschicht aufgetragen sind. Ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Formhimmels für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, ist ebenfalls aus der zuvor erwähnten DE 32 06 468 C2 bekannt, bei der eine harte Polyurethanmasse als Trägerschicht mit einer Polyurethan-Schnittschaumplatte als Dekorschicht zur Akustikdämpfung verpresst wird. Nachteilig bei diesen Verfahren ist, dass bei dem Formvorgang nur Schichten verpresst werden, die keine energieabsorbierende Wirkung beinhalten, wie dies z. B. bei einem Fahrzeugüberschlag erforderlich wäre.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Formhimmel zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln eine gute Energieabsorption erreichbar ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Formhimmels zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Formhimmels mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und bezüglich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 20 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 ist auf der im montierten Zustand des Formhimmels einem Fahrzeugdach zugewandten Oberseite des Formhimmels wenigstens bereichsweise wenigstens eine integral mit dem Formhimmel ausgebildete Energieabsorptionsschicht vorgesehen.

Vorteilhaft bei diesem Formhimmel ist, dass mit der Energieabsorptionsschicht, die integral mit dem Formhimmel verbunden ist, bereits eine energieabsorbierende Schicht in den Formhimmel integriert ist. Diese ist auf der Oberseite des Formhimmels direkt benachbart, vorzugsweise in einer Anlage zum Fahrzeugdach, so dass bei einer Krafteinwirkung von der Dachseite her, wie bei einem Fahrzeugüberschlag, eine optimale Energieabsorption gewährleistet ist. Damit ist für einen Fahrzeuginsassen bei einem Unfall des Fahrzeugs mit einem Überschlag desselben ein zusätzlicher Schutz mit der Energieabsorptionsschicht im Formhimmel gegeben. Mit einer großen Materialstärke der Energieabsorptionsschicht gegenüber der Trägerschicht ist das Maß der Aufnahme an Deformationsenergie positiv beeinflussbar. Die Trägerschicht, die selbst schon zur Eigensteifigkeit des Formhimmels beiträgt, wird durch die Energieabsorptionsschicht zusätzlich verstärkt, so dass die Formstabilität des Formhimmels zusätzlich erhöht wird. Somit ist beim Transport des Formhimmels bzw. bei der Montage durch die hohe Eigensteifigkeit eine einfache Handhabung gewährleistet.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die Energieabsorptionsschicht im Querschnitt gesehen wenigstens in etwa die doppelte, höchst bevorzugt in etwa die fünffache Materialstärke als die Trägerschicht und/oder die Dekorschicht auf. Dadurch kann die Energieabsorptionsschicht je nach zur Verfügung stehenden Bauraums zwischen der Formhimmel-Unterseite und dem Fahrzeugdach in seiner Materialstärke variabel ausgelegt werden. Je größer die eingebaute Materialstärke um so größer die energieabsorbierende Wirkung.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist mit der dem Fahrzeugdach zugewandten Oberseite des Formhimmels wenigstens bereichsweise eine Trennschicht, vorzugsweise ein Trennvlies, festhaftend verbunden, vorzugsweise verklebt. Die Trennschicht ist bei der Montage des Formhimmels wenigstens bereichsweise mit dem Fahrzeugdach festhaftend verbindbar, vorzugsweise verklebbar. Damit ist bei Verwendung von z. B. offenporigem Material für die Energieabsorptionsschicht eine glatte, ebene Oberfläche geschaffen, die einfach an das Fahrzeugdach verklebbar ist.

Gemäß einer Weiterbildung ist eine Dach-Haftkraft zwischen der Trennschicht und dem Fahrzeugdach größer als eine Formhimmel-Haftkraft zwischen der Trennschicht und dem Formhimmel. Somit verbleibt bei einer Demontage des Formhimmels die Trennschicht am Fahrzeugdach. Durch die unterschiedliche Größe der Dach-Haftkraft und der Formhimmel-Haftkraft ist bei einer Demontage des Formhimmels sichergestellt, dass am Fahrzeugdach eine glatte, durch das Trennvlies gebildete Oberfläche zurückbleibt. Somit ist für eine Wieder-Montage des Formhimmels an das Fahrzeugdach für die Klebeverbindung eine gute Oberfläche geschaffen. Zudem kann hierdurch die Energieabsorptionsschicht auch gut rückstandsfrei abgelöst werden, was bei einer Klebeverbindung zwischen der Energieabsorptionsschicht und dem Fahrzeugdach regelmäßig nicht der Fall ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Trennschicht auf der Energieabsorptionsschicht aufgebracht. Dadurch ist die Trennschicht an den Stellen der Energieabsorptionsschicht aufbringbar, die im montierten Zustand des Formhimmels mit dem Fahrzeugdach in Kontakt stehen.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Dekorschicht als relativ dünne Schicht aus weichem Schaummaterial hergestellt. Die Trägerschicht ist aus einem harten PU-Material und die Energieabsorptionsschicht ist aus einem demgegenüber weichen, energieabsorptionsfähigen PU-Material hergestellt. Damit sind bekannte Materialien im Einsatz, die einfach und gut verarbeitbar sind und mit denen sich in der Energieabsorptionsschicht hervorragende Energieabsorptionseigenschaften einstellen lassen.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der Formhimmel schichtweise aufgebaut dergestalt, dass im montierten Zustand an der Unterseite des Formhimmels die Dekorschicht als Sichtseite angeordnet ist und darüber, übereinander aufbauend, die Trägerschicht, die Energieabsorptionsschicht und die Trennschicht angeordnet sind. Dadurch ist mit der Sichtseite der Dekorschicht als Unterseite des Formhimmels eine für einen gewünschten optisch ansprechenden Gesamteindruck des Fahrzeuginnenraums abschließende Schicht geschaffen. Durch Anbringung der Trägerschicht direkt benachbart an der Oberseite der Dekorschicht ist die Formstabilität des Formhimmels gewährleistet, da die Trägerschicht die komplette Größe des Formhimmels einnimmt. Die Energieabsorptionsschicht mit darauf angebrachter Trennschicht als oberen Abschluss des Formhimmels ist z. B. nur an den crash-relevanten Positionen des Formhimmels vorgesehen.

Bei einer Weiterbildung sind die Dekorschicht und/oder die Trägerschicht und/oder die Energieabsorptionsschicht mit Glas- und/oder anderen Fasern verstärkt. Dadurch kann jede Schicht variabel für den jeweiligen Formhimmel eines jeweiligen Fahrzeugtyps in seiner Eigensteifigkeit bzw. in seiner energieabsorbierenden Wirkung eingestellt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Formhimmel in etwa rechteckförmig ausgebildet. Die Energieabsorptionsschicht ist in etwa rechteckförmig sowie zentral in einem mittleren Formhimmelbereich in den Formhimmel integriert, so dass ein Formhimmel-Montagebereich an einem Formhimmel-Randbereich freigehalten ist. Damit ist eine übliche oft gebräuchliche Form des Formhimmels geschaffen, auf dem mit einer rechteckigen Energieabsorptionsschicht ein einfach herzustellendes Bauteil integriert ist. Im Formhimmel-Randbereich, der zugleich den Formhimmel-Montagebereich darstellt, ist die meist dickere Energieabsorptionsschicht weggelassen, so dass eine einfache Montage des Formhimmels im Fahrzeug möglich ist.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die einander zugeordneten Befestigungsstellen des Formhimmels und des Fahrzeugaufbaus sowie die im Querschnitt durch den Formhimmel gesehene Materialstärke des Formhimmels so ausgelegt und aufeinander abgestimmt, dass durch die Montage des Formhimmels eine dauerhafte Anpresskraft auf den Formhimmel in Richtung Fahrzeugdach aufbringbar ist, die die Energieabsorptionsschicht und damit den Formhimmel an das Fahrzeugdach andrückt. Durch die bei der Montage des Formhimmels erfolgende Anpressung des Formhimmels respektive der Energieabsorptionsschicht an das Fahrzeugdach ist einerseits ein Vibrieren des Formhimmels im Fahrbetrieb verhindert und andererseits im Falle eines Überschlages des Fahrzeuges die optimale energieabsorbierende Wirkung der Energieabsorptionsschicht erreicht.

Gemäß einer Weiterbildung ist im montierten Zustand des Formhimmels wenigstens ein quer zur Fahrtrichtung verlaufender Einleger als Spriegel angeordnet, der mit dem Formhimmel integral verbunden ist. Mit dem Spriegel ist eine zusätzliche Versteifung des Formhimmels geschaffen.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind eine Mehrzahl von Spriegeln weitestgehend parallel und voneinander beabstandet quer und/oder längs zur Fahrtrichtung angeordnet. Dadurch ist je nach Größe und Form des Formhimmels mit mehreren Spriegeln, die quer bzw. längs zur Fahrtrichtung in den Formhimmel integriert sind, eine zusätzliche Versteifung desselben möglich.

Bei einer Weiterbildung ist der wenigstens eine Spriegel als Blecheinleger ausgeführt. Damit ist der Spriegel einfach und billig herstellbar. Zugleich kann mit dem Blecheinleger eine Art von Vorspannung im montierten Formhimmel geschaffen werden.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist ein Spriegelende bis zu einer Befestigungsstelle im Formhimmelrandbereich, über die der Formhimmel am Fahrzeugdach festlegbar ist, geführt, so dass das Spriegelende eine Verstärkung des Formhimmels als Befestigungsstellen-Verstärkung ausbildet. Damit dient der Spriegel einerseits als Versteifungsmaßnahme des Formhimmels selbst und andererseits als Befestigungsstellen-Verstärkung der Befestigungsstelle des Formhimmels.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist an der wenigstens einen Befestigungsstelle ein Anbauteil mit montierbar. Dadurch ist in einem Arbeitsgang das Anbauteil und der Formhimmel über die gleiche Befestigungsstelle im Fahrzeug montierbar.

In einer Weiterbildung ist das wenigstens eine Anbauteil als Haltegriff und/oder als Sonnenblende ausgebildet. Damit sind der Haltegriff und/oder die Sonnenblende mit der Montage des Formhimmels im Fahrzeug bereits mitmontiert. Ein separater Montageabschnitt für den Haltegriff und/oder die Sonnenblende kann hiermit entfallen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind der Formhimmel-Randbereich und/oder die Fahrzeugdachgeometrie so aneinander angepasst ausgebildet, dass eine Montagerichtung des wenigstens einen Anbauteiles und/oder des Formhimmels weitestgehend vertikal ausgerichtet ist und die Montage von der Unterseite bezogen auf den montierten Zustand des Formhimmels in den zugeordneten Dachbereich in Vertikalrichtung durchführbar ist. Somit ist eine einfache und zugängliche Montage des Formhimmels bzw. eines Anbauteiles im Fahrzeug möglich. Durch die vertikale Ausrichtung der Montagerichtung ist bezogen auf den Formhimmel im montierten Zustand einwirkenden Kräfte der optimale Zustand geschaffen.

In einer bevorzugten Weiterbildung ragt von einem Dachholm ein Trägerblech weg, das in einem Teilbereich horizontal ausgerichtet ist, und an dem von unten her ein Spriegelende und/oder ein Formhimmelrandbereich in etwa ebenfalls horizontal ausgerichtet anliegt zur Ausbildung einer stabilen Befestigungsstelle. Damit ist mit einfachen Mitteln eine gute und einfache Montagemöglichkeit des Formhimmels im Fahrzeug geschaffen. Bei dem Einsatz eines Spriegels am Formhimmel und einer daraus folgenden Festlegung des Spriegelendes an der Befestigungsstelle bzw. im Trägerblech des Dachholmes ist eine zusätzliche stabile und formschlüssige Verbindung zwischen Formhimmel und Fahrzeug geschaffen.

Gemäß Anspruch 20 wird bei einem Verfahren zur Herstellung eines Formhimmels für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wenigstens eine harte Trägerschicht in ein Formwerkzeug eingelegt, wobei zusätzlich zur Trägerschicht eine Energieabsorptionsschicht in das Formwerkzeug eingelegt wird, die mit der Trägerschicht im Formwerkzeug integral verbunden wird.

Vorteilhaft bei diesem Verfahren ist, dass in einem Arbeitsgang die für die Eigensteifigkeit des Formhimmels benötigte Trägerschicht und die für die Erhöhung des Fahrzeuginsassenschutzes nötige Energieabsorptionsschicht integral verbunden werden. Damit kann, z. B. im Rahmen der Endmontage, ein separater Arbeitsgang, bei dem die Energieabsorptionsschicht mit dem Formhimmel verbunden wird, entfallen. Ebenso kann bei der Montage des Formhimmels die Energieabsorptionsschicht als einzelnes Bauteil entfallen, da diese bereits integral mit dem Formhimmel verbunden ist. Dies reduziert die Anzahl von Bauteilen und vereinfacht und beschleunigt die Montage des Formhimmels.

Gemäß einer Weiterbildung wird die Energieabsorptionsschicht im vorgeformten Zustand in das Formwerkzeug eingelegt. Damit kann die Energieabsorptionsschicht für z. B. unterschiedlich große Formhimmel verwendet werden und dementsprechend vorproduziert werden. Alternativ ist eine Verformung der Energieabsorptionsschicht auch erst im Formwerkzeug möglich. Grundsätzlich kann auch eine bereits vorgeformte Energieabsorptionsschicht mit dem eigentlichen Formvorgang des Formhimmels in die endgültige Form gebracht werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Energieabsorptionsschicht ein Verstärkungsblech vorzugsweise aus Aluminium oder dergleichen und/oder eine Verstärkungsfolie und/oder eine Kunststoff-Verstärkungsschicht und/oder eine formbare Schaum-Verstärkungsschicht in das Formwerkzeug eingebracht. Die Energieabsorptionsschicht erstreckt sich bereichsweise oder vollflächig über die Formhimmelfläche. Damit stehen für die Energieabsorptionsschicht unterschiedliche Materialien zur Verfügung, die in Abstimmung mit dem Material der Trägerschicht ausgewählt werden können. Je nach Wahl des Materials für die Energieabsorptionsschicht ist eine unterschiedliche Materialstärke für eine optimale Wirkung der Energieabsorptionsschicht zu verwenden. Dementsprechend ist die Wahl des Materials der Energieabsorptionsschicht auch in Zusammenhang mit dem zur Verfügung stehenden Bauraum für den Formhimmel zu sehen.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird zusätzlich zur Energieabsorptionsschicht und zur Trägerschicht eine Dekorschicht in das Formwerkzeug eingebracht. Die Dekorschicht ist im montierten Zustand des Formhimmels an der Unterseite des Formhimmels angeordnet, was für einen gewünschten, optisch ansprechenden Gesamteindruck des Fahrzeuginterieurs vorteilhaft ist. Damit ist in einem einzigen Arbeitsgang ein Formhimmel herstellbar, der die an ihn gestellten Forderungen, wie z. B. eine optisch ansprechende Oberfläche, Eigensteifigkeit und energieabsorbierende Wirkung beinhaltet.

Um diesen Aufbau zu erreichen, wird in einer Weiterbildung die Trägerschicht im Formwerkzeug zwischen die Dekorschicht und die Energieabsorptionsschicht eingebracht. Dadurch ist der gewünschte Aufbau des Formhimmels bereits im Formwerkzeug verwirklicht. Eine Nachbearbeitung des Formhimmels oder eine nachträglich anzubringende, zusätzliche Schicht kann somit entfallen. Alternativ können jedoch die Dekorschicht und die Trägerschicht auch bereits vor deren Einlegen miteinander verbunden sein.

Grundsätzlich ist der schichtweise Aufbau des Formhimmels variabel, so dass auch z. B. die Energieabsorptionsschicht zwischen der Trägerschicht und der Dekorschicht eingebracht werden kann. Es können auch noch zusätzlich andere Schichten, wie z. B. eine zusätzliche Dämpfungsschicht oder eine Trennschicht, die zwischen Fahrzeugdach und Formhimmel angebracht ist, vor dem Formvorgang des Formhimmels in das Formwerkzeug eingebracht werden.

Für einen üblichen Aufbau des Formwerkzeuges weist dieses ein Werkzeug-Oberteil und ein Werkzeug-Unterteil auf, wobei die einzelnen Schichten vor dem Formvorgang in das Werkzeug-Unterteil eingelegt werden. Damit werden die einzelnen Schichten in dem Werkzeug-Unterteil übereinandergeschichtet und durch Zusammenpressen des Werkzeug-Oberteils auf das Werkzeug-Unterteil zu einem einzigen Bauteil verpresst und ggfs. zusätzlich verformt.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Draufsicht auf einen Formhimmel mit Energieabsorptionsschicht.
2 einen schematischen Schnitt in Fahrzeugquerrichtung im Bereich eines Dachholmes,
3 einen schematischen Schnitt in Fahrzeugquerrichtung im Bereich des Dachholmes mit alternativer Befestigung des Formhimmels,
4 einen schematischen Schichtaufbau des Formhimmels, und
5 eine schematische Darstellung eines Formwerkzeuges mit eingelegten Bauteilschichten für den Formhimmel.
In 1 ist schematisch eine perspektivische Draufsicht auf einen Formhimmel 1 mit einer Energieabsorptionsschicht 2 dargestellt. In einem Formhimmel-Randbereich 3 sind vier Befestigungsstellen 4 ausgebildet, für die Befestigung jeweils eines Haltegriffes. Quer zur Fahrtrichtung, die mit einem Fahrtrichtungs-Pfeil 5 eingezeichnet ist, verlaufen zwei Spriegel 6 zur zusätzlichen Versteifung des Formhimmels 1. Die Spriegelenden 7 münden in die Befestigungsstellen 4. Die Spriegel 6 sind integral in den Formhimmel 1 eingelassen und unterhalb der Energieabsorptionsschicht 2 angeordnet.
In 2 ist schematisch ein Schnitt in Fahrzeugquerrichtung im Bereich eines Dachholmes 8 dargestellt. Vom Dachholm 8 weitestgehend waagrecht ausgehend ist ein Fahrzeugdach 9 angeordnet. Unterhalb des Fahrzeugdaches 9 ist der Formhimmel 1 angeordnet, mit einer Befestigungsstelle 4, die dem Dachholm 8 zugeordnet ist. Die Befestigungsstelle 4 ist zugleich die Befestigungsstelle eines Haltegriffes 10. Der Formhimmel 1 ist schichtweise aufgebaut, d. h. zu unterst eine Dekorschicht 11 mit einer einem Fahrzeuginnenraum 12 zugewandten Sichtseite 13, darüber eine Trägerschicht 14 und darauf integral angebracht die Energieabsorptionsschicht 2. Direkt benachbart zum Dachholm 8 ist ein Kopfairbagmodul 15 angeordnet.
In 3 ist ein Schnitt in Fahrzeugquerrichtung im Bereich des Dachholmes 8 mit einer alternativen Befestigung des Formhimmels 1 dargestellt. Dabei ist am Dachholm 8 ein zusätzliches Trägerblech 16 angeordnet, z. B. angeschweißt, das mit einem Ende in etwa waagrecht vom Dachholm 8 wegragt. Die Befestigung des Haltegriffes 10 ist somit mit einer vertikalen Montagerichtung 17 möglich. Der schichtweise Aufbau des Formhimmels 1 entspricht dem von 2. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In 4 ist schematisch ein Schichtaufbau des Formhimmels 1 in perspektivisch auseinandergezogener Darstellung gezeigt. Von unten nach oben sind dabei folgende Schichten ausgebildet: Dekorschicht 11 mit der in Richtung Fahrzeuginnenraum weisenden, hier separat dargestellten Sichtseite 13, Trägerschicht 14, Energieabsorptionsschicht 2, eine Trennschicht 18 und darüber angeordnet das Fahrzeugdach 9. Die hier zusätzlich angeordnete Trennschicht 18 zwischen der Energieabsorptionsschicht 2 und dem Fahrzeugdach 9 führt zu einer besseren Demontage des Formhimmels 1. D. h. dass bei der Demontage des Formhimmels 1 aus dem Fahrzeug die Trennschicht 18 an der Unterseite des Fahrzeugdaches 9 verbleibt, und somit für eine neue Montage des Formhimmels 1 eine glatte und ebene Oberfläche bildet.
Mit der Anbringung der Energieabsorptionsschicht 2 auf dem Formhimmel 1 und deren Integration in den Formhimmel 1 ist ein einfaches Bauteil geschaffen, dass sowohl die Anforderungen an Formsteifigkeit und guter Montierbarkeit des Formhimmels 1 erfüllt als auch zugleich gesetzlich geforderte Crashbedingungen erfüllt, die durch die Energieabsorptionsschicht gegeben sind. Mit dem Einsatz der Spriegel 6 ist eine zusätzliche Versteifung möglich.
In 5 ist schematisch ein Formwerkzeug 19 mit eingelegten Bauteilschichten für einen Formhimmel 20 dargestellt. Das Formwerkzeug 19 besteht aus einem Werkzeug-Oberteil 21 und einem Werkzeug-Unterteil 22, die hier in einer geöffneten Position des Formwerkzeugs 19 dargestellt sind. Zwischen den beiden Werkzeugteilen 21 und 22 sind eine Energieabsorptionsschicht 23, eine harte Trägerschicht 24 und eine abschließende Dekorschicht 25 eingelegt. Nach dem Einlegen und dementsprechenden Ausrichten der einzelnen Schichten 23, 24 und 25 wird das Werkzeug-Oberteil 21 in Richtung des Werkzeug-Unterteils 22 verfahren und presst somit die einzelnen Schichten 23, 24 und 25 aufeinander, wodurch diese integral verbunden werden. Zusätzlich ist eine Formung des Formhimmels für die gewünschte Einbausituation durch den Pressvorgang möglich.
Damit ist ein Verfahren geschaffen, bei dem in einem einzigen Arbeitsgang die Trägerschicht 24 mit der Energieabsorptionsschicht 23 integral verbunden wird. Wird die Dekorschicht 25 vor dem Formvorgang in das Formwerkzeug 19 mit eingelegt, so ist nach dem Formvorgang ein fertig für die Montage in ein Fahrzeug zur Verfügung stehender Formhimmel verfügbar.

1: Formhimmel
2: Energieabsorptionsschicht
3: Formhimmel-Randbereich
4: Befestigungsstelle
5: Fahrtrichtungs-Pfeil
6: Spriegel
7: Spriegelende
8: Dachholm
9: Fahrzeugdach
10: Haltegriff
11: Dekorschicht
12: Fahrzeuginnenraum
13: Sichtseite
14: Trägerschicht
15: Kopfairbagmodul
16: Trägerblech
17: Montagerichtung
18: Trennschicht
19: Formwerkzeug
20: Formhimmel
21: Werkzeug-Oberteil
22: Werkzeug-Unterteil
23: Energieabsorptionsschicht
24: Trägerschicht
25: Dekorschicht

Claims

Formhimmel für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer im montierten Zustand des Formhimmels einem Fahrzeuginnenraum zugeordneten dünnen Dämpfungsschicht und wenigstens einer harten Trägerschicht als formstabilisierende Stabilisierungsschicht, dadurch gekennzeichnet, dass auf der im montierten Zustand des Formhimmels (1) einem Fahrzeugdach (9) zugewandten Oberseite des Formhimmels (1) wenigstens bereichsweise wenigstens eine integral mit dem Formhimmel (1) ausgebildete Energieabsorptionsschicht (2) vorgesehen ist.
Formhimmel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieabsorptionsschicht (2) im Querschnitt gesehen wenigstens in etwa die doppelte, höchst bevorzugt in etwa die fünffache Materialstärke als die Trägerschicht (14) und/oder die Dekorschicht (11) aufweist.
Formhimmel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit der dem Fahrzeugdach (9) zugewandten Oberseite des Formhimmels (1) wenigstens bereichsweise eine Trennschicht (18), vorzugsweise ein Trennvlies, festhaftend verbunden, vorzugsweise verklebt, ist, und dass die Trennschicht (18) bei der Montage des Formhimmels (1) wenigstens bereichsweise mit dem Fahrzeugdach (9) festhaftend verbindbar ist, vorzugsweise verklebbar ist.
Formhimmel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dach-Haftkraft zwischen der Trennschicht (18) und dem Fahrzeugdach (9) größer als eine Formhimmel-Haftkraft zwischen der Trennschicht (18) und dem Formhimmel (1) ist dergestalt, dass bei einer Demontage des Formhimmels (1) die Trennschicht (18) am Fahrzeugdach (9) verbleibt.
Formhimmel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht (18) auf der Energieabsorptionsschicht (2) aufgebracht ist.
Formhimmel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekorschicht (11) als relativ dünne Schicht aus weichem Schaummaterial hergestellt ist.
Formhimmel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (14) aus einem harten PU-Material und die Energieabsorptionsschicht (2) aus einem demgegenüber weichen, energieabsorptionsfähigen PU-Material hergestellt ist.
Formhimmel nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhimmel (1) schichtweise aufgebaut ist dergestalt, dass im montierten Zustand an der Unterseite des Formhimmels (1) die Dekorschicht (11) als Sichtseite (13) angeordnet ist und darüber, übereinander aufbauend, die Trägerschicht (14), die Energieabsorptionsschicht (2) und die Trennschicht (18) angeordnet sind.
Formhimmel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekorschicht (11) und/oder die Trägerschicht (14) und/oder die Energieabsorptionsschicht (2) mit Glas- und/oder anderen Fasern verstärkt sind.
Formhimmel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhimmel (1) in etwa rechteckförmig ausgebildet ist, und dass die Energieabsorptionsschicht (2) in etwa rechteckförmig sowie zentral in einem mittleren Formhimmelbereich in den Formhimmel (1) integriert ist, so dass ein Formhimmel-Montagebereich an einem Formhimmel-Randbereich freigehalten ist.
Formhimmel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugeordneten Befestigungsstellen (4) des Formhimmels (1) und des Fahrzeugaufbaus sowie die im Querschnitt durch den Formhimmel (1) gesehene Materialstärke des Formhimmels (1) so ausgelegt und aufeinander abgestimmt sind, dass durch die Montage des Formhimmels (1) eine dauerhafte Anpresskraft auf den Formhimmel (1) in Richtung Fahrzeugdach (9) aufbringbar ist, die die Energieabsorptionsschicht (2) und damit den Formhimmel (1) an das Fahrzeugdach (9) andrückt.
Formhimmel nach einem der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass im montierten Zustand des Formhimmels (1) wenigstens ein quer zur Fahrtrichtung (5) verlaufender Einleger als Spriegel (6) angeordnet ist, der mit dem Formhimmel (1) integral verbunden ist.
Formhimmel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Spriegeln (6) weitestgehend parallel und voneinander beabstandet quer und/oder längs zur Fahrtrichtung (5) angeordnet sind.
Formhimmel nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Spriegel (6) als Blecheinleger ausgeführt ist.
Formhimmel nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spriegelende (7) bis zu einer Befestigungsstelle (4) im Formhimmel-Randbereich (3), über die der Formhimmel (1) am Fahrzeugdach (9) festlegbar ist, geführt ist, so dass das Spriegelende (7) eine Verstärkung des Formhimmels (1) als Befestigungsstellen-Verstärkung ausbildet.
Formhimmel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass an der wenigstens einen Befestigungsstelle (4) ein Anbauteil (10) mitmontierbar ist.
Formhimmel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Anbauteil als Haltegriff (10) und/oder als Sonnenblende ausgebildet ist.
Formhimmel nach einem der Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhimmel-Randbereich (3) und/oder die Fahrzeugdachgeometrie so aneinander angepasst ausgebildet sind, dass eine Montagerichtung (17) des wenigstens einen Anbauteiles (10) und/oder des Formhimmels (1) weitestgehend vertikal ausgerichtet ist und die Montage von der Unterseite bezogen auf den montierten Zustand des Formhimmels (1) in den zugeordneten Dachbereich in Vertikalrichtung durchführbar ist.
Formhimmel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass von einem Dachholm (8) ein Trägerblech (16) wegragt, das in einem Teilbereich horizontal ausgerichtet ist, und an dem von unten her ein Spriegelende (7) und/oder ein Formhimmel-Randbereich (3) in etwa ebenfalls horizontal ausgerichtet anliegt zur Ausbildung einer stabilen Befestigungsstelle (4).
Verfahren zur Herstellung eines Formhimmels, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 19 für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass in ein Formwerkzeug (19) wenigstens eine harte Trägerschicht (24) eingelegt wird, und dass zusätzlich zur Trägerschicht (24) eine Energieabsorptionsschicht (23) in das Formwerkzeug (19) eingelegt wird, die mit der Trägerschicht (24) im Formwerkzeug (19) integral verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieabsorptionsschicht (23) im vorgeformten Zustand in das Formwerkzeug (19) eingelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass als Energieabsorptionsschicht (23) ein Verstärkungsblech, vorzugsweise aus Aluminium oder dergleichen, und/oder eine Verstärkungsfolie und/oder eine Kunststoff-Verstärkungsschicht und/oder eine formbare Schaum-Verstärkungsschicht in das Formwerkzeug (19) eingebracht wird, die sich bereichsweise oder vollflächig über die Formhimmelfläche erstreckt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Energieabsorptionsschicht (23) und zur Trägerschicht (24) eine Dekorschicht (25) in das Formwerkzeug (19) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (24) im Formwerkzeug (19) zwischen die Dekorschicht (25) und die Energieabsorptionsschicht (23) eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug (19) ein Werkzeug-Oberteil (21) und ein Werkzeug-Unterteil (22) aufweist, und dass die einzelnen Schichten (23, 24, 25) vor dem Formvorgang in das Werkzeug-Unterteil (22) eingelegt werden.