DE19934011C2 - Verdeck für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Cabriolet - Google Patents
Verdeck für ein Kraftfahrzeug, insbesondere CabrioletInfo
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- B60J7/12—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of non-sliding type, i.e. movable or removable roofs or panels, e.g. let-down tops or roofs capable of being easily detached or of assuming a collapsed or inoperative position foldable; Tensioning mechanisms therefor, e.g. struts
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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.
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