DE19934011C2 - Verdeck für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Cabriolet - Google Patents

Abstract

Verdeck für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Cabriolet, aus einem faltbaren Verdeckmaterial, das zum Öffnen des Verdecks in einen weichen, einrollbaren Zustand und zum Schließen des Verdecks in einen ausgespannten, formstabilen Zustand bringbar ist. Vorzugsweise besteht das Verdeckmaterial aus mindestens einem thermisch aktivierbaren Verbundwerkstoff mit Formgedächtniseigenschaften, beispielsweise aus einer mit Verstärkungsfasern durchsetzten Matrix aus thermoplastischem Werkstoff.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verdeck für ein Kraftfahrzeug, ins­ besondere Cabriolet, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ange­ gebenen Art.

Ein derartiges Verdeck ist aus der DE 298 02 565 U1 bereits als bekannt zu entnehmen. Es handelt sich dabei um ein Klapp­ verdeck mit einem tragenden Verdeckgestell, das mit einem fle­ xiblen Verdeckbezug bespannt ist. Zur Reduzierung des Aufblä­ hens des Verdecks im Fahrbetrieb ist der Verdeckbezug mit meh­ ren Hohlkammern versehen, die jeweils mit Styroporkugeln be­ füllt sind. Durch Evakuieren der Hohlkammern werden die Styro­ porkugeln zusammengepreßt, wodurch relativ feste Dachbereiche entstehen. Zum Öffnen des Verdeckes werden diese Hohlkammern belüftet, wodurch der Verdeckbezug wieder erweicht und sich dadurch beim Zurückklappen des Verdecks problemlos zusammen­ falten läßt. Um die Bedienung des Verdecks zu vereinfachen, ist beim Schließen des Verdecks eine selbsttätige Evakuierung der Kammern vorgesehen. Als nachteilig ist bei solchen evaku­ ierbaren Verdecken der Umstand anzusehen, daß der Platzbedarf des abgelegten Verdecks wegen der befüllten Hohlkammern be­ trächtlich ist. Außerdem ist zum dauerhaft zuverlässigen Ab­ saugen und Belüften der Hohlkammern ein hoher technischer Auf­ wand erforderlich.

Aus der DE 39 23 725 A1 ist ferner ein Verdeck bekannt, dessen Verdeckbezug ebenfalls mit absaugbaren und belüftbaren Hohl­ kammern zwischen einem Außen- und einem Innenbezug versehen ist. Anstelle von Styroporkugeln sind die Hohlkammern hierbei jedoch mit elastomerem Schaumstoff befüllt. Bei geschlossenem Verdeck sind die Hohlkammern belüftet, wodurch der expandierte Schaumstoff insbesondere wärmeisolierend wirkt. Um trotzdem eine platzsparende Unterbringung des geöffneten Verdecks zu ermöglichen, werden die Hohlkammern beim Öffnen desselben eva­ kuiert, wodurch der Schaumstoff in den Hohlkammern zu einer entsprechend dünnen Bahn komprimiert wird. Die Formstabilität des Verdeckbezuges ist jedoch bei geschlossenem Verdeck gegen­ über einem gepolsterten Verdeckbezug nur geringfügig verbes­ sert. Der technische Aufwand zum Absaugen und Belüften der Hohlkammern ist jedoch auch bei diesem Verdeck beträchtlich, wenn eine dauerhaft zuverlässige Funktion gewährleistet sein soll.

Des weiteren ist aus der DE 198 05 657 A1 ein Faltverdeck für ein Cabrioletfahrzeug bekannt, dessen Verdeckbezug durch ther­ misches Umformen eines mehrschichtigen Stoffverbunds herge­ stellt wird. Hierdurch kann das zeitaufwendige Vernähen ent­ sprechend zugeschnittener Bezugteile teilweise oder ganz ent­ fallen und beim Tiefziehen eine hohe Maßhaltigkeit des Ver­ deckbezugs erreicht werden. Der Verdeckbezug muß jedoch auch nach dem Umformen noch so flexibel sein, daß sich der Verdeck­ bezug hinreichend leicht falten läßt. Der "formgebende" Ther­ moplast muß also entsprechend weich genug ausgelegt sein, so daß die Formstabilität des aufgespannten Verdeckbezugs die ei­ nes üblichen mehrschichtigen Verdeckbezuges nur wenig über­ steigen dürfte.

Ferner ist aus der nicht vorveröffentlichten DE 199 06 649 A1 bereits ein zusammenlegbares Fahrzeugverdeck bekannt, das eine Außenhaut aus einem thermoplastischen Kunststoff aufweist. Bei geschlossenem Verdeck ist der Verdeckbezug fest, da der Ther­ moplast bei üblichen Umgebungstemperaturen von Fahrzeugen hart ist. Damit sich das Verdeck trotzdem zwischen der geschlosse­ nen und der offenen Stellung bewegen läßt, ist in die Außen­ haut eine elektrische Widerstandsheizung integriert, mit deren Hilfe die Außenhaut bis zur Erweichungstemperatur des Kunst­ stoffes aufgeheizt wird. Die Temperaturdifferenz bis zur Erweichungstemperatur ist jedoch erheblich, so daß die Verdeck­ betätigung nur erheblich zeitverzögert erfolgen kann. Auch kann die Ablage des Verdecks bei erweichtem Kunststoff proble­ matisch sein und ggf. die Dauerhaltbarkeit desselben beein­ trächtigen.

Aus der DE 38 34 490 A1 ist schließlich ein Klappverdeck für Kraftfahrzeuge bekannt, das eine aus flexiblem Material beste­ hende Heckscheibe aufweist, längs deren beiden Schmalseiten jeweils ein aus Formgedächtnisstahl bestehendes Faltelement angebracht ist. Die Faltelemente werden zur Bildung einer Faltform elektrisch aktiviert und in zusammengefaltetem Zu­ stand des Klappverdecks nach Schließen des Verdeckkastendec­ kels deaktiviert, so daß zwischen den Faltenabschnitten der Heckscheibe ein Luftspalt gebildet ist. Hierdurch wird die Ab­ lage des Verdecks erleichtert und eine höhere Lebensdauer der Heckscheibe erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verdeck der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art dahingehend wei­ terzuentwickeln, daß es im geschlossenen Zustand hinreichend steif gestaltet sein kann, ohne bei abgelegtem Verdeck einen hohen Platzbedarf zu haben, wobei die Eignung des Verdecks für eine automatische Verdeckbetätigung deutlich verbessert sein soll.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Ansprüchen zu entnehmen.

Durch die Verwendung eines thermisch aktivierbaren Verbund­ werkstoffes als Verdeckmaterial können die Verstärkungsmittel des Verdeckmaterials gleichzeitig als Antriebsmittel zum Schließen des Verdecks genutzt werden. Das erfindungsgemäße Verdeck bietet somit in geschlossenem Zustand die Vorzüge eines festen Daches, wobei insbesondere ein Schutz gegen Vanda­ lismus etc. gegeben ist, und im geöffneten Zustand die Vorzüge einer platzsparenden Unterbringung.

Derartige Verbundwerkstoffe als solches sind im Stand der Technik, z. B. aus der DE 195 29 500 A1, bereits bekannt.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht das Ver­ deckmaterial aus einer mit Verstärkungsfasern durchsetzen Mat­ rix aus thermoplastischem Werkstoff mit Formgedächtniseigen­ schaften. Die Verstärkungsfasern können zum einen textile Fa­ sern sein, wie beispielsweise Baumwoll-, Nylon-, C- und Glas­ fasern, oder auch filigrane Drähte aus verschiedenen Metallen, insbesondere aus elektrisch gut leitenden Werkstoffen.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht das Verdeckmaterial aus zwei Verbundwerkstoffen mit Formge­ dächtniseigenschaften, die bei unterschiedlichen Temperaturen aktivierbar sind. Zum Öffnen des Verdecks erfolgt somit erfin­ dungsgemäß eine Erwärmung des Verdeckmaterials bis auf eine vorbestimmte erste Temperatur, bei der der erste Verbundwerk­ stoff mit Formgedächtniseigenschaften (Memory-Werkstoff) akti­ viert wird und eine "Erweichung" des Verdecks bewirkt, so daß dieses eingerollt oder eingefaltet werden kann. Zum Schließen des Verdecks erfolgt eine Erhöhung (oder Erniedrigung) der Temperatur auf einen vorbestimmten zweiten Wert, bei dem der zweite Memory-Werkstoff aktiviert wird und das Verdeck aus dem eingerollten, weichen Zustand in den ursprünglichen formstabi­ len und den Innenraum des Kraftfahrzeugs überdeckenden Zustand zurückbringt. Bei dem zweiten Memory-Werkstoff handelt es sich vorzugsweise um einen metallischen Werkstoff, insbesondere aus der Gruppe der sogenannten Shape-Memory-Werkstoffe.

Erfindungsgemäß wird somit ein Verdeck für ein Cabriolet mit textilen Eigenschaften bereitgestellt, das einfaltbar bzw. einrollbar ist und im geschlossenen Zustand die Vorzüge eines Hardtops (Einbruchsicherheit, Unfallsicherheit etc.) bietet.

Der erfindungsgemäße Einsatz des Memory-Werkstoffes bewirkt, daß das Verdeck aus dem beschriebenen Material mit thermoplas­ tischer Matrix durch Aufheizen weich wird und aufrollbar ist und als kleine, platzsparende Einheit (in weichem Zustand) im Kofferraum des Kraftfahrzeugs verstaubar ist. Der Zusammenhalt des eingerollten/eingefalteten Verdecks kann in einfacher Art und Weise durch Einklemmung in eine dafür vorgesehene Aufnahme oder durch Festlegung mittels Schnallen, Riemen etc. erfolgen. In diesem Zustand wird das eingerollte Verdeck "eingefroren". Zum Schließen des Verdecks wird der Memory-Werkstoff wieder erwärmt und nimmt seine ursprüngliche ausgespannte Form wieder an, so daß er den gesamten Verdeckbereich entsprechend dem In­ nenbereich des Kraftfahrzeugs wieder überspannt und mit den am Verdeck angebrachten Befestigungselementen arretierbar ist. Die Befestigungselemente werden in bekannter Art und Weise am Verdeckmaterial durch Verkleben, Verschrauben, Nieten etc. be­ festigt.

Die Erwärmung des Verdeckmaterials erfolgt vorteilhafterweise über eine elektrische Energieversorgung, wobei als elektrische Leiter die Fasern in dem Matrixwerkstoff und/oder der Metall­ werkstoff in den Shape-Memory-Werkstoffen genutzt werden kön­ nen. Auch eine Einbringung der benötigten Heizenergie über die sogenannte MID-Technik ist möglich.

Claims (6)

1. Verdeck für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Cabriolet, aus einem faltbaren Verdeckmaterial, das bei geöffnetem Verdeck in einen weichen, zusammengelegten Zustand und geschlossenem Ver­ deck in einen ausgespannten, formstabilen Zustand gebracht ist, wobei im Zuge des Schließvorgangs des Verdecks ein Betä­ tigungsmittel aktivierbar ist dadurch gekennzeichnet, daß das Verdeckmaterial aus mindestens einem thermisch akti­ vierbaren Verbundwerkstoff mit Formgedächtniseigenschaften be­ steht, durch dessen Aktivierung das Verdeck aus dem geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand überführbar ist.

2. Verdeck nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdeckmaterial aus einer mit Verstärkungsfasern durchsetzten Matrix aus thermoplastischem Werkstoff mit Form­ gedächtniseigenschaften besteht.

3. Verdeck nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern textile Fasern, insbesondere aus der Gruppe der Baumwoll-, Nylon-, C- und Glasfasern, sind.

4. Verdeck nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern Drähte, insbesondere aus elektrisch leitenden Werkstoffen, sind.

5. Verdeck nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdeckmaterial aus zwei Verbundwerkstoffen mit Form­ gedächtniseigenschaften besteht, die bei unterschiedlichen Temperaturen aktivierbar sind.

6. Verdeck nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verbundwerkstoff mit Formgedächtniseigenschaf­ ten ein metallischer Werkstoff aus der Gruppe der sogenannten Shape-Memory-Werkstoffe ist.