DE102013108081A1

DE102013108081A1 - Dachkonstruktion für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug-Rohbaukarosserie

Info

Publication number: DE102013108081A1
Application number: DE102013108081.2A
Authority: DE
Inventors: Rainer Grimm; Carmelo Mondello
Original assignee: Roof Systems Germany GmbH
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-07-29
Filing date: 2013-07-29
Publication date: 2015-01-29
Also published as: FR3008932A1; US20150028630A1; NL2013222B1; NL2013222A; CN104340030A

Abstract

Es ist eine Dachkonstruktion mit einem Schiebedachmodul (22) und mindestens einem weiteren Dachmodul (26) vorgesehen, wobei zwischen dem Schiebedachmodul (22) und dem Dachmodul (26) eine Querstrebe (18) angeordnet ist, die Teil einer Fahrzeugkarosserie ist, wobei ein Randabschnitt des Schiebedachmoduls (22) und ein Rand des Dachmoduls (26) mit der Querstrebe (18) verbunden sind und zwischen den beiden Dachmodulen (22, 26) ein Wasserkanal (50) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dachkonstruktion mit einem Schiebedachmodul und mindestens einem weiteren Dachmodul.
Bei Kraftfahrzeugen werden häufig mehrere Dachmodule an der Dachkonstruktion angebracht, beispielsweise das Schiebedachmodul und das weitere Dachmodul. Das Schiebedachmodul enthält einen Deckel, der ausgehend von einer geschlossenen Stellung teilweise oder vollständig geöffnet werden kann, sodass Frischluft in den Fahrzeuginnenraum strömt. Das weitere Dachmodul kann feststehend ausgebildet sein, beispielsweise als großflächige Scheibe, oder auch in der Form eines zweiten Schiebedachmoduls, welches seinerseits mit einem Deckel versehen ist.
Je mehr Funktionen die einzelnen Dachmodule haben, desto komplizierter wird es, sie an der Dachkonstruktion des Fahrzeugs anzubringen. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Dachkonstruktion zu schaffen, bei der das Schiebedachmodul und das weitere Dachmodul mit möglichst geringem Aufwand zuverlässig angebracht werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Dachkonstruktion mit einem Schiebedachmodul und mindestens einem weiteren Dachmodul vorgesehen, wobei zwischen dem Schiebedachmodul und dem Dachmodul eine Querstrebe angeordnet ist, die Teil einer Fahrzeugkarosserie ist, wobei ein Randabschnitt des Schiebedachmoduls und ein Rand des Dachmoduls mit der Querstrebe verbunden sind und zwischen den beiden Dachmodulen ein Wasserkanal ausgebildet ist. Die beiden Dachmodule können separat und unabhängig voneinander an der Querstrebe montiert werden, sodass sie nicht nur leicht montiert, sondern im Bedarfsfall auch unabhängig voneinander demontiert werden können. Dies wird unterstützt durch den Wasserkanal, der mit geringem Aufwand zwischen den beiden Dachmodulen gebildet ist, sodass Wasser, welches zwischen die beiden Dachmodule dringt, zuverlässig abgeführt werden kann. Der Wasserkanal schafft den Freiraum zwischen den beiden Dachmodulen, so dass dort an einem der beiden Module gearbeitet werden kann, während das andere an seinem Platz verbleiben kann.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die beiden Dachmodule mit der Querstrebe verklebt sind. Auf diese Weise lässt sich mit geringem Aufwand eine dichte Verbindung zwischen den Dachmodulen und der Querstrebe erzielen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das weitere Dachmodul an seinem der Querstrebe zugeordneten Rand mit PU umschäumt ist, wobei das PU im Bereich dieses Randes kein Verstärkungselement aufweist. Vorzugsweise kann dabei vorgesehen sein, dass die PU-Umschäumung direkt mit der Querstrebe verklebt ist. Dies ermöglicht es, die PU-Umschäumung des weiteren Dachmoduls, insbesondere wenn dieses in Form einer feststehenden Scheibe ausgeführt ist, mit geringem Querschnitt auszubilden, ohne dass es zu Festigkeitseinbußen kommt.
Vorzugsweise ist an einem der Dachmodule, insbesondere am Schiebedachmodul, eine Dichtlippe vorgesehen, die am anderen Dachmodul anliegt, insbesondere am weiteren Dachmodul anliegt. Die Dichtlippe gewährleistet somit automatisch bei der Montage eine Abdichtung zwischen den beiden Dachmodulen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Querstrebe zwei Auflageflächen für die Dachmodule aufweist, wobei die dem Schiebedachmodul zugeordnete Auflagefläche tiefer angeordnet ist als die dem weiteren Dachmodul zugeordnete Auflagefläche. Diese Ausgestaltung berücksichtigt, dass das Schiebedachmodul üblicherweise in vertikaler Richtung höher baut als das weitere Dachmodul, insbesondere wenn dieses als feststehende Scheibe ausgeführt ist. Die unterschiedlich hoch angeordneten Auflageflächen ermöglichen es, die Dachmodule unmittelbar an der Querstrebe anzubringen, ohne dass hierfür ein separater, modulseitiger Höhenausgleich geschaffen werden muss.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Querstrebe als Kastenprofil ausgeführt, das aus vier Einzelsegmenten zusammengesetzt ist, die der Querstrebe eine hohe Steifigkeit in z-Richtung verleihen. Die Festigkeit ist insbesondere so hoch, dass die Querstrebe die beim Aufkleben der Dachmodule in z-Richtung wirkenden Kräfte aufnehmen kann, ohne dass sie hierbei separat abgestützt werden muss. Die bei der Montage und insbesondere beim Verkleben der Dachmodule auftretenden Kräfte sind nämlich sehr viel höher als diejenigen, die während des Betriebs des Kraftfahrzeugs auftreten.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Querstrebe mit einer Durchführung für ein Kabel versehen ist, das zu einem Antrieb eines Verschattungssystems führt, das unterhalb des weiteren Dachelements angeordnet ist. Diese Durchführung ermöglicht es, eine Innenverkleidung des Fahrzeugs unmittelbar an der Dachkonstruktion anzubringen, ohne hierbei auf eventuelle Kabel Rücksicht zu nehmen.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Querstrebe mit einem eingeclipsten Führungsrohr versehen ist, durch das hindurch sich ein Betätigungselement für ein Verschattungssystem erstreckt, das unterhalb des weiteren Dachelements angeordnet ist. Durch das Führungsrohr hindurch kann sich beispielsweise ein Schubelement oder ein Teil eines Antriebskabels erstrecken, mit dem das Verschattungssystem betätigt wird, welches dem weiteren Dachelement zugeordnet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Querstrebe an ihren seitlichen Enden jeweils mit einem Knotenblech versehen ist. Das Knotenblech ermöglicht es, die Verbindung zwischen der Querstrebe und der Fahrzeugkarosserie mit besonders hoher Festigkeit auszuführen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine hintere Ausstellmechanik des Schiebedachmoduls an der Querstrebe und insbesondere am Knotenblech angebracht ist. Diese Konstruktion führt zu einer besonders hohen Steifigkeit der hinteren Ausstellmechanik, sodass der Deckel des Schiebedachmoduls auch im geöffneten Zustand steif abgestützt ist. Dies ermöglicht, eine kurze Abstützlänge für den Deckel im geöffneten Zustand zu verwenden, wodurch sich eine große Dachöffnung realisieren lässt.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die hintere Ausstellmechanik einen Ausstellhebel aufweist, der schwenkbar an einem fahrzeugfesten Widerlager angebracht ist, das mit dem Knotenblech verbunden ist. Bei dieser Konstruktion ergibt sich eine unmittelbare Anbindung der hinteren Abstützung des Deckels im geöffneten Zustand, sodass dieser schwingungsfrei gelagert werden kann.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Querstrebe mit Schweißfahnen versehen ist, die mit der Dachkonstruktion der Rohbaukarosserie verschweißt sind. Diese Variante erhöht die Steifigkeit der Verbindung der Querstrebe mit der Rohbaukarosserie zusätzlich, insbesondere wenn die Schweißfahnen ergänzend zu den Knotenblechen vorgesehen sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
1 in einer perspektivischen Explosionsansicht eine Dachkonstruktion eines Kraftfahrzeugs;
2 in einer perspektivischen Ansicht ein Ende einer Querstrebe vor ihrer Verbindung mit der Dachkonstruktion;
3 in einer perspektivischen Ansicht eine Querstrebe;
4 in einer vergrößerten Draufsicht ein Ende einer Querstrebe;
5 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt der Dachkonstruktion;
6 einen Schnitt entlang der Ebene VI-VI von 5;
7 einen Schnitt entlang der Ebene VII-VII von 5;
8 einen Schnitt entlang der Ebene VIII-VIII von 5;
9 in einer perspektivischen Ansicht ein Detail der Querstrebe; und
10 in einer schematischen perspektivischen Ansicht das Ende der Querstrebe, auf das sich 9 bezieht.
In 1 ist schematisch eine Dachkonstruktion 10 gezeigt, die einen vorderen Querholm 12, einen hinteren Querholm 14, zwei in Längsrichtung verlaufende Dachholme 16 und eine Querstrebe 18 enthält. Die Holme 12, 14, 16 sowie die Querstrebe 18 gehören zu einer Rohkarosserie eines Kraftfahrzeugs.
Zwischen dem vorderen Querholm 12 und der Querstrebe 18 sowie den entsprechenden Abschnitten der beiden Längsholme 16 ist eine vordere Dachöffnung 20 gebildet, der ein erstes Dachmodul 22 zugeordnet ist. Das Dachmodul 22 ist als Schiebedachmodul ausgeführt.
Zwischen der Querstrebe 18 und dem hinteren Querholm 14 sowie den entsprechenden Abschnitten der Längsholme 16 ist eine hintere Dachöffnung 24 definiert, der ein zweites Dachmodul 26 zugeordnet ist. Dieses Dachmodul ist hier mit einem feststehenden Deckel 28 ausgeführt, der transparent ist.
Die Querstrebe 18 ist ein Komposit-Bauteil, welches im Mittelteil aus insgesamt vier Einzelteilen zusammengesetzt ist (siehe insbesondere 7). Die Querstrebe 18 besteht aus einem Obergurt 30, einem Untergurt 32 und zwei Mittelstegen 34, 36. Die beiden Mittelstege 34, 36 weisen jeweils abgebogene Flansche auf, mit denen sie großflächig mit dem Obergurt 30 und dem Untergurt 32 verbunden sind. Auf diese Weise ist ein Hohlkastenprofil gebildet, welches gegen Belastungen in der z-Richtung (bezogen auf 7 insbesondere von oben nach unten) sehr steif ist.
Unmittelbar benachbart zu den Mittelstegen 34, 36 sind Verschattungssysteme 37 angeordnet, die dem Schiebedachmodul 22 und dem weiteren Dachmodul 26 zugeordnet sind und jeweils ein Rollo enthalten.
Der Obergurt 30 ist, wie in 7 zu sehen ist, nicht eben ausgeführt, sondern erstreckt sich in zwei Ebenen, die zueinander geneigt sind. Dadurch sind zwei gegeneinander versetzte Auflageflächen 38, 40 gebildet, die den beiden Dachmodulen 22, 26 zugeordnet sind. Die Auflagefläche 38 dient zur Aufnahme des Schiebedachmoduls 22, welches mittels einer Kleberaupe 42 direkt mit der Auflagefläche 38 verklebt ist. Genauer gesagt ist ein Rahmenteil 44 des Schiebedachmoduls 22 unmittelbar mit dem Obergurt 30 verklebt. Die hierfür verwendete Auflagefläche 38 erstreckt sich im Wesentlichen waagrecht.
Das weitere, hintere Dachmodul 26 ist mit der zweiten Auflagefläche 40 verklebt. Diese ist leicht schräg angestellt, sodass sie von vorne nach hinten betrachtet ansteigt, und erstreckt sich generell auf einem höheren Niveau als die erste Auflagefläche 38. Zur Befestigung des zweiten Dachmoduls ist eine Randumschäumung 46 des feststehenden Deckels 28 unmittelbar mit der zweiten Auflagefläche 40 verklebt (siehe die Kleberaupe 48). Da die zweite Auflagefläche 40 höher angeordnet ist als die erste Auflagefläche, kann die Randumschäumung 46 in vertikaler Richtung dünn ausgeführt werden, sodass keine zwischenliegenden Verstärkungsteile nötig sind und dennoch die notwendige Stabilität erreicht wird.
Zwischen dem Schiebedachmodul 22 und dem weiteren Dachmodul 26 ist ein Wasserkanal 50 definiert, der unmittelbar auf dem Obergurt 30 der Querstrebe 18 zwischen den beiden Kleberaupen 42, 48 ausgebildet ist. Weiterhin wird der Wasserkanal 50 abgegrenzt von einer Dichtung 52, die am Rahmen 44 des Schiebedachmoduls 22 angebracht und mit einer Dichtlippe 54 versehen ist. Die Dichtlippe 54 liegt an der Randumschäumung 46 des Deckels 28 des zweiten Dachmoduls 26 an, wenn dieses auf seiner Auflagefläche 40 aufgeklebt ist. Die Dichtung ist dabei so ausgeführt, dass sie sich automatisch ausrichtet, wenn zuerst das Schiebedachmodul 22 und dann das zweite Dachmodul 26 montiert werden.
Die Querstrebe 18 weist an ihren den Längsholmen 16 zugeordneten Enden jeweils einen verbreiterten Verbindungsabschnitt 60 auf, der einstückig mit dem Untergurt 32 ausgebildet ist (siehe insbesondere die 2 bis 4). Mit dem Verbindungsabschnitt 60 ist jeweils ein Knotenblech 62 verbunden, insbesondere vernietet. Die Knotenbleche 62 dienen zur großflächigen und damit stabilen Anbringung der Querstrebe 18 an den Längsholmen 16 der Rohbaukarosserie. Zur weiteren Erhöhung der Steifigkeit der Verbindung zwischen der Querstrebe 18 und den Längsholmen 16 sind am Verbindungsabschnitt 60 sowie seitlich am Obergurt 30 mehrere Schweißfahnen 64 vorgesehen, die mit zugeordneten Abschnitten der Längsholme 16 verschweißt werden.
Am Verbindungsabschnitt 60 und auch an dem zugeordneten Knotenblech 62 (siehe insbesondere 4) ist ein Teil der hinteren Ausstellmechanik des Schiebedachmoduls 22 angebracht, also die Mechanik, die den Deckel des Schiebedachmoduls 22 nach außen ausstellt. Konkret ist am Verbindungsabschnitt 60 und am Knotenblech 62 auf jeder Seite der Dachkonstruktion ein Widerlager 66 angebracht, in welchem schwenkbar ein Ausstellhebel 68 gelagert ist. Das Widerlager 66 und der Ausstellhebel 68 sind in Längsrichtung betrachtet maximal nach hinten versetzt, sodass sie bereits im Bereich der Querstrebe 18 angeordnet sind. Die Anbringung des Ausstellhebels 68 sehr nah an der Querstrebe 18 ist auch sehr gut in 6 zu sehen.
Die Anbringung des Ausstellhebels 68 ermöglicht, den Deckel des Schiebedachmoduls 22 sehr weit nach hinten zu verfahren, um die Dachöffnung 20 maximal freigeben zu können. Gleichzeitig wird eine ausreichend hohe Abstützlänge für den geöffneten Deckel gewährleistet, sodass dieser in vertikaler Richtung steif gelagert ist, auch wenn er maximal nach hinten verfahren ist. Hierzu trägt auch die besonders steife Anbringung des Widerlagers 66 und des Ausstellhebels 68 im Bereich des Knotenblechs und des Verstärkungsabschnitts 60 bei.
Um die Verschattungssysteme 37 betätigen zu können, die dem zweiten Dachmodul 26 zugeordnet ist, ist an der Querstrebe 18 eine Durchführung 70 (siehe die 9 und 10) angeordnet, die hier als Führungsrohr ausgeführt ist. Das Führungsrohr 70 ist in einem mittigen Abschnitt 72 an der Querstrebe 18 aufgenommen und wird zur besseren Positionierung von einem vorderen Halteclip 74 umgriffen, der dem vorderen Verschattungssystem 37 zugeordnet ist, und von einem hinteren Halteclip 76, der dem hinteren Verschattungssystem 37 zugeordnet ist. Durch das Führungsrohr 70 kann ein Betätigungselement verschoben werden, das auf einen Mitnahmeabschnitt 80 trifft, welches mit dem Rollo des zweiten Verschattungssystems 37 gekoppelt ist. Bei dem Betätigungselement kann es sich um ein Betätigungskabel handeln, insbesondere um den Endabschnitt des Betätigungskabels, mit dem das Rollo des ersten Verschattungssystems 37 betätigt wird. Das Führungsrohr 70 ermöglicht es somit, das zweite Verschattungssystem 37 ohne Umweg unmittelbar durch die Querstrebe 18 hindurch zu betätigen.

Claims

Dachkonstruktion mit einem Schiebedachmodul (22) und mindestens einem weiteren Dachmodul (26), wobei zwischen dem Schiebedachmodul (22) und dem Dachmodul (26) eine Querstrebe (18) angeordnet ist, die Teil einer Fahrzeugkarosserie ist, wobei ein Randabschnitt des Schiebedachmoduls (22) und ein Rand des Dachmoduls (26) mit der Querstrebe (18) verbunden sind und zwischen den beiden Dachmodulen (22, 26) ein Wasserkanal (50) ausgebildet ist.
Dachkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dachmodule (22, 26) mit der Querstrebe verklebt sind.
Dachkonstruktion nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Dachmodul (26) an seinem der Querstrebe (18) zugeordneten Rand mit PU umschäumt ist, wobei das PU im Bereich dieses Randes kein Verstärkungselement aufweist.
Dachkonstruktion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Dachmodul mittels seiner Umschäumung direkt mit der Querstrebe (18) verklebt ist.
Dachkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der Dachmodule eine Dichtlippe (54) vorgesehen ist, die am anderen Dachmodul anliegt.
Dachkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Schiebedachmodul (22) eine Dichtlippe (54) vorgesehen ist, die am weiteren Dachmodul (26) anliegt.
Dachkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstrebe (18) zwei Auflageflächen (38, 40) für die Dachmodule aufweist, wobei die dem Schiebedachmodul (22) zugeordnete Auflagefläche (38) tiefer angeordnet ist als die dem weiteren Dachmodul (26) zugeordnete Auflagefläche (40).
Dachkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstrebe (18) als Kastenprofil ausgeführt ist, das aus vier Einzelsegmenten (30, 32, 34, 36) zusammengesetzt ist, die der Querstrebe (18) eine hohe Steifigkeit in z-Richtung verleihen.
Dachkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstrebe (18) mit einer Durchführung für ein Kabel versehen ist, das zu einem Antrieb eines Verschattungssystems (37) führt, das unterhalb des weiteren Dachelements (26) angeordnet ist.
Dachkonstruktion nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstrebe (18) mit einem eingeclipsten Führungsrohr (70) versehen ist, durch das hindurch sich ein Betätigungselement für ein Verschattungssystem (37) erstreckt, das unterhalb des weiteren Dachelements (26) angeordnet ist.
Dachkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine hintere Ausstellmechanik (66, 68) des Schiebedachmoduls (22) an der Querstrebe (18) angebracht ist.
Dachkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstrebe (18) an ihren seitlichen Enden jeweils mit einem Knotenblech (62) versehen ist.
Dachkonstruktion nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine hintere Ausstellmechanik (66, 68) des Schiebedachmoduls (22) am Knotenblech (62) angebracht ist.
Dachkonstruktion nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Ausstellmechanik einen Ausstellhebel (68) aufweist, der schwenkbar an einem fahrzeugfesten Widerlager (66) angebracht ist, das mit dem Knotenblech (62) verbunden ist.
Dachkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstrebe (18) mit Schweißfahnen (64) versehen ist, die mit der Dachkonstruktion der Rohbaukarosserie verschweißt sind.