专利名称：带有高的固有刚度的车辆车顶的制作方法
带有高的固有刚度的车辆车顶本发明涉及一种车辆车顶，该车辆车顶具有开口、折叠组件(3)以及用于容纳该 折叠组件(3)的装置，其中，折叠组件(3)具有至少两个由塑料制成的布置成相互平行的薄 板(Lamelle) (1)，折叠组件(3)可在折叠的情况下被带到为其所设置的装置(4)中以用于 使开口至少部分地畅通(Freigeben)，并且其中，折叠组件(3)在闭合位置中将完全闭合开 口，其中，在开口的闭合位置中薄板(1)由于张紧(Verspanrumg)而弯曲，并且在开口至少 部分畅通的情况下以基本平的且面平行的(planparallel)方式而取向。存在用于车辆的多种类型的滑动车顶，例如，刚性的单件式的，透明的和非透明的 滑动车顶。同样制造由透明材料制成的百叶窗式车顶(Lamellendach)。此外，在文件DE 44 15 649 CI和EP-A-591 644中描述了这种车顶。文件EP-A-1 125 778描述了带有至少 两个相继(hintereinander)布置的可独立打开的车顶系统的可打开的车辆车顶。这些车 顶的特征在于，在打开时各薄板的连接解除。因此，在各薄板之间需要附加的可分离的密封 面。这需要复杂的运动学(例如文件DE19959542 A1)和各薄板的高的构件刚度，以在使用 寿命内保持密封力。用于承受密封力的结构显著地减少了(约50%)透明的视线透过区域 (Durchsichtbereich)并且需要大的结构空间，这可损害设计自由和尤其空气动力学。此 外，所描述的百叶窗式车顶仅可在车辆纵轴线上运动，因为一方面在沿着例如车辆横轴线 共同行进时所需结构空间过大，并且另一方面由于自车辆轮廓突出的薄板(或构件)可出 现强烈的风噪声。此外，已知由玻璃制成的以材料闭合(stoffschlilssig)的方式连接的车 窗遮光件(Fensterrollo)(文件DE29607921)。这种类型的由玻璃制成的薄板具有非常高 的刚度，同时带有大的重量和低的冲击强度。当由于其高刚度(弹性模量约70000MPa)而使用玻璃时，其高密度是主要缺点。塑 料(例如聚碳酸酯)具有比玻璃明显低的密度并且同时同样是透明的。然而，其具有低得 多的刚度(弹性模量约2400MPa)。利用复杂的几何结构和在一定程度地复杂的加强元件当 前可能的是，同样由聚碳酸酯制造全景车顶。因此，应开发一种由塑料制成的、在无需附加的加强元件情况下具有高的固有刚 度(Eigensteifigkeit)的车辆车顶。该目的通过一种具有开口、折叠组件(3)以及用于容纳该折叠组件(3)的装置的 车辆车顶来实现，其中，折叠组件(3)具有至少两个由塑料制成的布置成相互平行的薄板 (1)，折叠组件(3)可在折叠的情况下被带到为其所设置的装置(4)中以用于使开口至少部 分地畅通，并且其中，折叠组件(3)在闭合位置中将完全闭合开口，其中，在开口的闭合位 置中薄板(1)由于张紧而弯曲，并且在开口至少部分畅通的情况下以基本平的且面平行的 方式而取向。根据本发明的车辆车顶在无需附加的加强元件的情况下具有高的固有刚度。同时 在打开状态中保证了尽可能小的结构空间。在此，由薄板(1)和弹性体或铰链组成的结构表示为折叠组件。在此，术语“薄板”(1)表示由塑料例如聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(有机 玻璃(pmma)，丙烯酸玻璃或树脂玻璃)制成的基本面状的(flachenfdrmig)且伸展的板。薄板在薄板纵向侧的大多数部分上(即一般75%并且理想情况100% )还可通过弹性体(如 聚氨酯、热塑性聚氨酯、或硅酮)以材料闭合和/或外形闭合的方式连接。在此，术语“张紧”表示，薄板相对于初始状态成拱形。这种拱形可例如在薄板端 面处由薄板的相互挤压而引起。如果构件双重地弯曲(球形)，则刚度增加比单一弯曲的情况下多。当构件处于张 紧状态下时，构件的刚度同样会增加。因此，车顶的刚度可通过双重弯曲和施加预加载而增加。这种情况对于百叶窗式 车顶来说刚好是理想的，因为在闭合状态下其与传统全景车顶相当并且必须保证高的刚 度。这可通过三维弯曲实现。在汽车纵向轴线上的弯曲可通过车辆几何结构来预定，横向 于车辆行驶方向的弯曲可通过张紧或挤压薄板来实现。在打开过程期间，张紧可连续地松弛(ldsen)，优选张紧连续地松弛。由此，在打开 时弯曲减少，以使得薄板仅在较大程度地或完全打开的状态下彼此才处于面平行在打开 的状态下，薄板应占据尽可能小的结构空间，为此——尤其在以材料闭合和/或外形闭合 (formschlussig)的方式连接薄板的情况下——可阻碍弯曲，因为以凸形/凹形的方式折 叠的薄板互相由彼此推开(abstoPen)。因此，在百叶窗式车顶打开的状态下，优选平的薄 板。薄板(1)在应力解除的状态(初始状态)下为平的且面平行的(图01-03)。在车顶打开的情况下薄板呈现初始状态。为了使薄板在闭合的状态下具有高的刚 度，薄板必须在闭合时过渡到弯曲的状态中(图04和05)。在此，术语“弯曲”表示在一维或二维(即通常车辆纵向或横向)中偏离直线的曲 线。优选地，带有从1. 5至4米的、尤其优选2至3米的半径的弯曲。在此，术语“基本平的”表示薄板在几何结构意义上是绝对平的，或优选不绝对平 而是具有轻微的“预弯曲”，以用于保证薄板随后弯曲到正确的方向中。优选地，薄板为绝对 平或具有带有在无限大和4米之间、尤其优选在无限大和8米之间的半径的弯曲。在此，术语“基本上以面平行的方式取向，，表示薄板在几何结构意义上布置成相互 绝对平行，或具有小于10%，优选小于5%，尤其优选小于2%的平行度丨Parallelitat^)的误 差。在此，术语“闭合位置”表示车辆车顶通过薄板⑴分开行进 (Auseinanderfahren)而以基本防雨的方式闭合。根据本发明，预加载可通过以下方法实现导轨(2)在车辆纵轴线上相互靠 近(zusammenlaufen)并且在用于容纳折叠组件(3)的装置的区域内如此地相互远离 (auseinanderlaufen)，即，使得薄板重新尽可能过渡到初始状态中(见图01_03)。优选地，这种路径可为双凹形的(4)。当车顶闭合时，薄板受到挤压并且形成弯曲。 通过导轨沿着车辆几何形状弯曲地伸延，通过车辆几何形状和薄板的弯曲实现双重弯曲。此外，在闭合状态下薄板处于张紧状态下，以使得车顶具有高的刚度。例如，这 导致弯曲，如在图07中以(5)所示出的那样。在这种形式中，中间的薄板弯曲最大(图 06-08)。然而，车顶当然可根据需要附加地利用加强材料而增强(versteifen)。这不仅适用于带有以材料闭合和/或外形闭合的方式和以松弛的方式相连接的 薄板的百叶窗式车顶，而且适用于连续的连贯式(zusammenhangend)车顶结构。导轨(2)由相继延伸的深平面和另一浅平面组成。在此，相继表示，存在前平面和后平面，这两个平面沿着车顶外覆层(Dachhaut)的部分相互平行地延伸。后平面如此地 布置，即，使得长销可伸出穿过前平面并且在后平面中被引导。同时，较短的销可在前平面 中被引导而不会由后平面所影响。这种布置应保证，不同长度的销(可能带有不同的横截 面)在导轨中以明确的方式(zielgerichtet)被引导，也就是说，首先跟随曲线路径并且最 后在限定的区域内以不同的方式跟随。当然，平面的数量可任意变化，因此例如可增加第三 个或甚至第四个平面，以用于如有可能可以不同或甚至单个的方式引导单个薄板。折叠运动学(Auffaltungskinematik)使得必须的是，至少一个元件此外“以受控 的方式”被引导并且其它元件可“自由”运动。这些平面通过槽而形成。不同地成形的销 伸入到槽中。通过不同的销长度或宽度调节销在导轨平面中的路径。较长的销沿着深平 面行进，较短的销沿着浅平面行进。因此，通过相继的平面可节省结构空间高度。槽同样 可处于相叠(ilbereinander)。两个平面平行于表层(车顶外覆层)伸延直至到达车篷箱 (Verdeckkasten)，以使得薄板(1)可作为连续的面被移位。只有在车篷箱内平面才例如以 V形相互分开行进(auseinanderlaufen)，以使得例如用于深平面的销此外沿着车顶轮廓 或相对于车顶轮廓水平地伸延，并且短销向上转向。显然，薄板也可与图示相反向下或在中间折叠。同样可设想，不排除长销负责偏 转，同样短销可使薄板偏转。平面不必仅通过销的长度而被控制(ansteuern)。存在这样的可能性，即，通过不 同的横截面来调节控制。薄板可例如由链条或螺杆来驱动。绳索传动也应该是可能的(如在传统滑动式车 顶中)。销自身既可为沿着导轨的平移支承，也可是绕其自身轴线的旋转支承。利有这种引导运动学可使以材料闭合和/或外形闭合的方式连接的薄板结构运 动，然而也可设想，未以材料闭合和/或外形闭合的方式相互连接的薄板可以这种方式运动。下面详细描述本发明并通过图(图01至图08)示出本发明，其中
图1显示了在车顶打开状态下的车顶的等轴图示(透视)；图2显示了在车顶打开状态下的从上方观察的车顶的视图/俯视图；图3显示了在车顶打开状态下的从侧方观察的车顶的视图；图4显示了在车顶闭合状态和双凹形的路径下的车顶的等轴图示(透视)；图5显示了在车顶闭合状态和双凹形的路径下的从上方观察的车顶的视图/俯视 图；图6显示了在车顶闭合状态和双凹形的路径下的从前方观察的车顶的视图；图7显示了在车顶闭合状态和双凹形的路径下的透视的详细视图；图8显示了车顶闭合状态下的侧视图。参考标号列表(1)薄板(2)导轨(3)折叠组件(4)在双凹形路径下的折叠组件
(5)由于张紧引起的弯曲薄板(1)由如透明热塑性塑料的塑料制成，例如，聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲 酯(PMMA，丙烯酸玻璃或树脂玻璃 (尺611111公司))。薄板利用铰链或利用弹性体(例如聚 氨酯、热塑性聚氨酯、或硅酮)以材料闭合和/或外形闭合的方式相互连接。为了打开车顶，折叠组件安置在为其所设置的装置(例如车篷箱或行李舱盖)中。 例如，从DE 102 07 729中已知这种装置。折叠组件可折叠或卷起到该装置中。车篷可由结构空间所描述，其还可为敞开的 或为盒。薄板在打开的状态下同样可为隐藏的或未遮盖的。折叠组件可以注塑工艺(Spritzgussverfahren)由合适的热塑性塑料、理想为由 聚碳酸酯所制成或同样可由深拉的(tief gezogen)板材制成。例如，折叠组件可通过双 组分注塑(2K-SpritZgUSS)技术制造，其中，在第一步中注射薄板，并在第二步中将弹性体 (例如TPU)注射到薄板之间。另一种可能性为专利文件DE 19650854所描述的技术。同样在此，在注塑工艺的 第一步中注射薄板，并且在第二步中注入反应生成热固性塑料的反应性的混合物。然而，可 使用弹性体代替在此所用的热固性塑料。在此，同样在第一步中铸造薄板，并在第二步中将 反应性的混合物浇铸到空腔中。这种反应性的混合物可由用于聚氨酯的原料或其它反应性 材料组成。
权利要求
一种车辆车顶，所述车辆车顶具有开口、折叠组件(3)以及用于容纳所述折叠组件(3)的装置，其中，所述折叠组件(3)具有至少两个由塑料制成的布置成相互平行的薄板(1)，所述折叠组件(3)可在折叠的情况下被带到为其所设置的装置(4)中以用于使所述开口至少部分地畅通，并且其中，所述折叠组件(3)在闭合位置中将完全闭合所述开口，其中，在所述开口的闭合位置中所述薄板(1)由于张紧而弯曲，并且在所述开口至少部分畅通的情况下以基本平的且面平行的方式而取向。
2.根据权利要求1所述的车辆车顶，其特征在于，所述薄板(1)在所述开口的闭合位置 中具有带有1. 5至4米的半径的弯曲。
3.根据权利要求1所述的车辆车顶，其特征在于，所述薄板(1)在所述开口至少部分畅 通的情况下具有带有在无限至4米之间的半径的弯曲。
4.根据权利要求1所述的车辆车顶，其特征在于，所述薄板(1)在所述开口的闭合位置 中基本上双重弯曲。
5.根据权利要求1所述的车辆车顶，其特征在于，所述薄板(1)在薄板纵向侧的大多数 部分上通过弹性体以材料闭合和/或外形闭合的方式连接。
6.根据权利要求1所述的车辆车顶，其特征在于，所述车辆车顶具有两个导轨(2)，所 述导轨(2)在车辆纵轴线上相互靠近并且在所述用于容纳所述折叠组件(3)的装置的区域 内如此地相互远离，即，使得所述薄板重新尽可能地过渡到初始状态中。
7.根据权利要求3所述的车辆车顶，其特征在于，所述弹性体为聚氨酯、热塑性聚氨 酯、或硅酮。
8.根据权利要求1所述的车辆车顶，其特征在于，当所述薄板(1)沿着行驶方向取向 时，所述车辆车顶具有3，4，5或6个薄板，或者当所述薄板(1)横向于行驶方向取向时，所 述车辆车顶具有7，8，9，10，11或12个薄板。
9.根据权利要求1所述的车辆车顶，其特征在于，所述塑料为聚碳酸酯或PMMA。
10.一种用于制造根据权利要求1所述的车辆车顶的方法，其特征在于，所述折叠组件 由双组分注塑工艺制造。
全文摘要
本发明涉及一种车辆车顶，该车辆车顶具有开口、折叠组件(3)以及用于容纳该折叠组件(3)的装置，其中，折叠组件(3)具有至少两个由塑料制成的布置成相互平行的薄板(1)，折叠组件(3)可在折叠的情况下被带到为其所设置的装置(4)中以用于使开口至少部分地畅通，并且其中，折叠组件(3)在闭合位置中将完全闭合开口，其中，在开口的闭合位置中薄板(1)由于张紧而弯曲，并且在开口至少部分畅通的情况下以基本平的且面平行的方式而取向。
文档编号B60J7/047GK101827721SQ200880113411
公开日2010年9月8日 申请日期2008年10月7日 优先权日2007年10月19日
发明者F·多林, R·布拉姆布林克, S·兰奇, U·格罗泽 申请人:拜尔材料科学股份公司