DE10163821A1

DE10163821A1 - Roof module for motor vehicle comprises support frame extending between longitudinal stays and detachably fixed in position on holders of passenger cell through spring-loaded releasable locking elements

Info

Publication number: DE10163821A1
Application number: DE2001163821
Authority: DE
Inventors: Jochem Fischer; Pavel Dmitriev
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2001-12-22
Filing date: 2001-12-22
Publication date: 2003-07-10
Anticipated expiration: 2021-12-23
Also published as: DE10163821B4

Abstract

The roof module which fits between side parts of a passenger cell (3) underneath a roof skin (2) has a support frame (6) extending between longitudinal struts (5) and formed by the longitudinal stays and at least two cross braces which connect the stays together. The support frame and roof module can be detachably fixed in position on holders (17) of the passenger cell through locking elements (16) which are spring loaded and are associated with the support frame. The locking elements can be moved from a locking position to a standby position through a release mechanism (28).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dachmodul für ein Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a roof module for a motor vehicle according to the features in the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, einbaufertig vorgefertigte Fahrzeugdächer getrennt von der Fahrzeugkarosserie herzustellen und erst am Montageband in der Autobilfabrik mit der Fahrzeugkarosserie zu verbinden. Der Vorteil der Modulbauweise liegt in einer erheblichen Verkürzung der Montagezeit. It is known that prefabricated vehicle roofs separate from the Manufacture vehicle body and only on the assembly line in the To connect automobile factory with the vehicle body. The advantage of Modular construction means a considerable reduction in assembly time.

Es sind Kraftfahrzeugdächer vorgeschlagen worden, die mit ihren Außenrändern auf einen an den Karosseriesäulen angebrachten Karosserierahmen aufgelegt und mit diesem durch Kleben oder Schrauben verbunden werden. Bei einer bereits fest mit der Karosserie verbundenen Dachhaut kann ein Dachmodul oder ein Dachhimmel als vormontierte Einheit vom Fahrgastraum her zwischen den Längsholmen des Fahrzeugdachs montiert werden. Aufgrund der Vielzahl von Funktionselementen im Bereich des Dachmoduls oder Dachhimmels, wie beispielsweise Sonnenblenden, Handgriffe und Beleuchtungseinheiten, wurden die Befestigungspunkte für die Funktionselemente gleichzeitig für die Befestigung des Dachhimmels an dem Kraftfahrzeugdach verwendet. Bei der Modulbauweise mit vormontierten Funktionselementen kommen auch andere Befestigungspunkte zwischen dem Dachmodul und der Dachhaut in Frage, wobei das Dachmodul in der Regel mit der Fahrzeugkarosserie verschraubt wird oder an die Fahrzeugkarosserie geclipst wird. Sowohl das Anschrauben als auch das Anclipsen des Dachmoduls erfordern für einen gewünschten festen Sitz des Dachmoduls eine Vielzahl von Montagepunkten und damit einen nicht vernachlässigbaren Montageaufwand. Zudem ist bei angeschraubten oder angeclipsten Dachmodulen nachteilig, dass beispielsweise bei Auslösung eines Airbags Teile des Dachmoduls unter erhöhtem Aufwand wieder demontiert werden müssen, um einen neuen Airbag anzubringen. Motor vehicle roofs have been proposed, with their Outer edges on a body frame attached to the body pillars put on and connected to it by gluing or screwing. If the roof skin is already firmly connected to the body, a Roof module or a headlining as a pre-assembled unit from Passenger compartment mounted between the longitudinal spars of the vehicle roof become. Due to the large number of functional elements in the area of Roof module or headliner, such as sun visors, handles and lighting units, were the attachment points for the Functional elements simultaneously for fastening the headlining to the Motor vehicle roof used. With the modular design with pre-assembled Functional elements also come between other fastening points the roof module and the roof skin in question, the roof module in the Usually screwed to the vehicle body or to the Vehicle body is clipped. Both screwing on and clipping on of the roof module require the Roof module a variety of mounting points and therefore not one negligible assembly effort. In addition, with screwed or clipped Roof modules disadvantageous that, for example, when an airbag is triggered Parts of the roof module can be dismantled again with increased effort to install a new airbag.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Dachmodul für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, das getrennt von dem Kraftfahrzeug hergestellt ist und montagetechnisch einfach und zeitsparend an dem Kraftfahrzeugdach montierbar ist. Proceeding from this, the invention is based on the object To provide roof module for a motor vehicle that is separate from the motor vehicle is manufactured and technically simple and time-saving on the Motor vehicle roof is mountable.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Dachmodul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. The invention solves this problem with a roof module with the features of claim 1.

Das erfindungsgemäße Dachmodul weist zwei in Richtung der Längsholme verlaufende Längsstreben und wenigstens zwei die Längsstreben miteinander verbindende Querstreben auf. Die Längsstreben und Querstreben bilden einen sich zwischen den Längsholmen erstreckenden Tragrahmen, dem federbelastete Verriegelungselemente zugeordnet sind. Der Tragrahmen verleiht dem Dachmodul Stabilität und gewährleistet eine gegenseitige Lageorientierung der Verriegelungselemente. Der Tragrahmen mit den Verriegelungselementen ist an Halterungen der Fahrgastzelle montierbar. Die Verriegelungselemente sind dabei derart gestaltet, dass sie eine einwandfreie Lagefixierung des Tragrahmens und damit des gesamten Dachmoduls in der Fahrgastzelle gewährleisten. Gleichsam ist der Tragrahmen jederzeit aus den Halterungen der Fahrgastzelle zerstörungsfrei lösbar. Die Verriegelungselemente sind mehrfach verriegelbar als auch entriegelbar und ermöglichen eine leichte Montage und auch Demontage des Dachmoduls. The roof module according to the invention has two in the direction of the longitudinal spars longitudinal struts and at least two the longitudinal struts interconnecting cross struts. Form the longitudinal struts and cross struts a support frame extending between the longitudinal spars, the spring-loaded locking elements are assigned. The support frame gives the roof module stability and ensures a mutual Orientation of the locking elements. The support frame with the Locking elements can be mounted on brackets in the passenger compartment. The Locking elements are designed such that they are flawless Fixing the position of the support frame and thus the entire roof module in the Ensure passenger compartment. At the same time, the supporting frame is always out the brackets of the passenger compartment can be detached non-destructively. The Locking elements can be locked and unlocked multiple times and enable easy assembly and disassembly of the roof module.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sind nach den Merkmalen des Patentanspruchs 2 die Verriegelungselemente zapfenförmig konfiguriert und greifen gegengleich in konfigurierte Aufnahmen der Halterungen. Unter zapfenförmige Konfiguration sind Bolzen oder Riegel beliebiger Querschnittskontur zu verstehen, die in entsprechend gegengleich ausgebildete Halterungen, insbesondere Bohrungen, eingreifen. In an advantageous embodiment of the inventive concept according to the Features of claim 2, the locking elements cone-shaped configured and intervene in configured recordings of the Holders. Pins or bolts are under the cone-shaped configuration to understand any cross-sectional contour that is correspondingly opposed to each other trained brackets, especially holes, engage.

Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Verriegelungselemente in den Aufnahmen selbstzentrierend sind (Patentanspruch 3). Zur Verwirklichung dieses Merkmals eignen sich insbesondere Verriegelungselemente in Konusform, die in entsprechend kegelförmige Aufnahmen eingreifen. Die Selbstzentrierung ermöglicht eine exakte Positionierung des Dachmoduls an dem Kraftfahrzeug, wodurch einerseits Spaltmaße im Bereich der Innenverkleidung des Fahrgastraums exakt eingehalten werden können und zum anderen eine fehlerfreie Montage erleichtert wird. It is considered particularly advantageous if the Locking elements in the receptacles are self-centering (claim 3). to Realization of this feature are particularly suitable Locking elements in a cone shape, which are in correspondingly conical receptacles intervention. The self-centering enables an exact positioning of the Roof module on the motor vehicle, which on the one hand gap dimensions in Area of the interior lining of the passenger compartment are observed exactly can and on the other hand a faultless assembly is facilitated.

Die Montage kann nach den Merkmalen des Patentanspruchs 4 auch dadurch erleichtert sein, dass Kontrollfenster vorgesehen sind, durch welche das Eingreifen der Verriegelungselemente in die Aufnahmen optisch kontrollierbar ist. Die Verriegelungselemente können beispielsweise mit einer Markierung gekennzeichnet sein, die im unmontierten Zustand verdeckt ist und erst nach dem Eingriff in die Aufnahmen der Halterung sichtbar ist, bzw. erst im montierten Zustand eine Aussage über die exakte Lgepositionierung des Dachmoduls erlaubt. The assembly can also according to the features of claim 4 be relieved that control windows are provided through which the engagement of the locking elements in the recordings optically is controllable. The locking elements can, for example, with a Marking that is covered in the unassembled state and is visible only after the intervention in the mountings, or only in the assembled state, a statement about the exact position of the Roof module allowed.

Eine hinreichende Lagefixierung des Dachmoduls ist insbesondere dann gegeben, wenn die Verriegelungselemente wenigstens im Bereich der A-Säulen und C-Säulen vorgesehen sind. Durch jeweils zwei Befestigungspunkte im vorderen Bereich der Fahrgastzelle und im hinteren Bereich der Fahrgastzelle ist bei entsprechender Dimensionierung der Verriegelungselemente und der Halterungen sowie bei ausreichender Steifigkeit des Tragrahmens eine einwandfreie Befestigung des Dachmoduls an der Fahrgastzelle möglich. Durch nur vier Befestigungspunkte zwischen dem Dachmodul und der Fahrgastzelle ist zudem eine sehr schnelle Fixierung des Dachmoduls möglich. Selbstverständlich können auch zusätzliche Befestigungesmittel vorgesehen sein, um das Dachmodul zu fixieren, wenn dies erforderlich sein sollte. Adequate fixation of the position of the roof module is particularly important given when the locking elements at least in the area of A-pillars and C-pillars are provided. With two attachment points each in the front area of the passenger compartment and in the rear area of the Passenger cell is with appropriate dimensioning of the locking elements and the brackets and with sufficient rigidity of the support frame a perfect attachment of the roof module to the passenger compartment possible. With just four attachment points between the roof module and the The passenger compartment is also a very quick fixation of the roof module possible. Of course, additional fasteners can also be used be provided to fix the roof module if necessary should.

Die Montage kann auch dadurch vereinfacht werden, dass an dem Tragrahmen wenigstens eine mit einem oder mehreren Verriegelungselementen gekoppelte Entriegelungsvorrichtung vorgesehen ist. Die Entriegelungsvorrichtung kann vorteilhaft in den Tragrahmen integriert sein, in welchen auch die federbelasteten Verriegelungselemente aufgenommen sein können. Durch diese sehr platzsparende Bauweise wird kein zusätzlicher Bauraum für die Verriegelungselemente und die Verriegelungsvorrichtung im Dachbereich des Kraftfahrzeugs beansprucht. The assembly can also be simplified in that the Support frame at least one with one or more locking elements coupled unlocking device is provided. The Unlocking device can advantageously be integrated in the support frame, in which also the spring-loaded locking elements can be included. This very space-saving design means there is no additional installation space for the locking elements and the locking device in Roof area of the motor vehicle claimed.

Vorteilhaft sind je zwei an gegenüberliegenden Längsstreben angeordnete Verriegelungselemente einer Entriegelungsvorrichtung zugeordnet. Die Entriegelungsvorrichtung dient dazu, die Verriegelungselemente vor der Montage entgegen der an den Verriegelungselementen angreifenden Federkraft in Richtung des Tragrahmens, insbesondere in den Tragrahmen hinein, zu verlagern. Two each arranged on opposite longitudinal struts are advantageous Locking elements assigned to an unlocking device. The Unlocking device is used to lock the elements in front of Assembly against the spring force acting on the locking elements in the direction of the support frame, in particular into the support frame relocate.

Es ist dabei denkbar, dass die Verriegelungselemente auf ihren den Aufnahmen abgewandten Seiten mit Zugmitteln ausgestattet sind, insbesondere mit Bowdenzügen. Die Bowdenzüge sind wiederum mit einem verschieblich gelagerten Spannriegel gekoppelt, über den die Verriegelungselemente von einer Verriegelungsposition in eine Bereitschaftsposition verlagerbar sind. It is conceivable that the locking elements on their Images facing away from the sides are equipped with traction means, in particular with Bowden cables. The Bowden cables can be moved with one mounted tension bolt, via which the locking elements of a locking position can be shifted into a standby position.

Vorteilhaft bei der Verwendung eines Spannriegels ist, dass zwei oder mehr Verriegelungselemente gleichzeitig ansteuerbar sind. It is advantageous when using a tie bolt that two or more Locking elements can be controlled simultaneously.

Es ist im Rahmen der Erfindung auch denkbar, dass beweglich gelagerte Verriegelungselemente lediglich auf einer Längsseite des Dachmoduls, das heißt nur im Bereich einer Längsstrebe angeordnet sind, während die gegenüberliegenden Längsstrebe mit feststehenden Fixiernasen ausgerüstet ist. Bei der Montage eines solchen Dachmoduls kann beispielsweise die mit den Fixiernasen ausgerüstete Längsseite an die dafür vorgesehenen Aufnahmen herangeführt und durch eine Schwenkbewegung vollständig in die Aufnahmen eingeführt werden. Bei der Schwenkbewegung wird die Längsstrebe mit den beweglichen Verriegelungselementen angehoben und in der Einbauposition an den Halterungen der Fahrgastzelle fixiert. Bei dieser Ausgestaltung des Dachmoduls kann die Entriegelungsvorrichtung sehr einfach gestaltet sein, da eine Entriegelungsvorrichtung nur jeweils einem Verriegelungselement im Bereich der A-Säule und im Bereich der C-Säule zugeordnet zu sein braucht. It is also conceivable in the context of the invention that movably mounted Locking elements only on one long side of the roof module, the means only in the area of a longitudinal strut, while the opposite longitudinal strut equipped with fixed fixing lugs is. When installing such a roof module, for example the long side equipped with the fixing lugs to the intended one Recorded and fully swiveled into the Recordings are introduced. When swiveling the Longitudinal strut with the movable locking elements raised and in the Installation position fixed to the brackets of the passenger compartment. At this Design of the roof module, the unlocking device can be very simple be designed, since an unlocking device only one Locking element in the area of the A pillar and in the area of the C pillar needs to be assigned.

Nach den Merkmalen des Patentanspruchs 7 ist vorgesehen, dass die Längsstreben und die Querstreben als im Querschnitt U-förmig konfigurierte Schalungen mit inneren Aussteifungen konfiguriert sind. Ein Dachmodul mit einem solchen Tragrahmen, das sowohl in Längs- als auch in Querrichtung ausgeprägte Aussteifungen in Form von Längsstreben und Querstreben aufweist, kann bei geeigneter Konfiguration und Materialwahl bei gleichzeitig geringem Gewicht zu einer Steifigkeitserhöhung im Bereich des Kraftfahrzeugdachs beitragen. Hierdurch können Verstärkungsmaßnahmen an der Karosserie eingespart werden. Insbesondere können mit dem erfindungsgemäßen Dachmodul die bisher üblichen Verstrebungen unterhalb der Dachhaut weitgehend reduziert sein. Über die Seitenteile der Fahrgastzelle ist eine Kraftübertragung auf die Längsstreben und damit auch auf die Querstreben des Tragrahmens möglich, der bei einem Unfall zusätzliche Sicherheit für die Insassen des Kraftfahrzeugs bietet. According to the features of claim 7 it is provided that the Longitudinal struts and the cross struts as configured in a U-shaped cross section Formwork with internal stiffeners are configured. A roof module with such a support frame that both in the longitudinal and in the transverse direction pronounced stiffeners in the form of longitudinal struts and cross struts has, with suitable configuration and choice of material at the same time low weight to increase rigidity in the area of Motor vehicle roof contribute. This can reinforce the Body can be saved. In particular, with the roof module according to the invention the previously usual struts below the Roof skin to be largely reduced. Via the side parts of the passenger compartment is a power transmission to the longitudinal struts and thus also to the Cross struts of the support frame possible, the additional in the event of an accident Offers safety for the occupants of the motor vehicle.

Die Aussteifungen in U-förmig konfigurierten Schalungen können ebenso wie die Schalunfen selbst aus Metall sein. Vorteilhaft sind die Längsstreben und Querstreben aber in Hybridbauweise hergestellt, das heißt die Schalungen bestehen aus Metall und die Aussteifungen aus einer Kunststoffverrippung. Die Hybridbauweise des Dachmoduls ermöglicht eine leichte, aber dennoch steife Konfiguration des Dachmoduls, die in vorteilhafter Weise zur Reduzierung des Fahrzeuggesamtgewichts beiträgt. Der wesentliche Vorteil dieser Konfiguration ist, dass durch die Schalung in Metall einerseits und die Schenkel der Schalung miteinander verbindende Kunststoffverrippungen andererseits ein biege- und torsionssteifer Verbund geschaffen wird. The bracing in U-shaped formwork can as well the formwork itself is made of metal. The longitudinal struts and are advantageous Cross braces but made in hybrid construction, that is, the formwork are made of metal and the stiffeners are made of plastic ribbing. The hybrid construction of the roof module enables a light, but nevertheless Rigid configuration of the roof module, which is advantageous for Reduction in total vehicle weight contributes. The main advantage of this Configuration is that through the formwork in metal on the one hand and the Legs of the formwork connecting plastic ribs on the other hand, a flexurally and torsionally rigid composite is created.

Der Dachbereich kann zusätzlich durch ein sich in Längsrichtung der Längsholme erstreckendes Rohr ausgesteift sein, das sich vorteilhaft von der A- Säule bis zum C-Säule erstreckt. Ein solches Rohr kann sowohl den Längsholmen zugeordnet sein als auch dem Dachmodul. Das Rohr kann gleichzeitig auch als Schusskanal dienen und auf seinem im Bereich der A-Säule oder C-Säule angeordneten Ende mit einer Druckgasquelle verbunden sein, die bei Auslösung im Bereich der Längsholme angeordnete an das Rohr angeschlagene Airbags speist. Dabei können auch die Airbags in das Dachmodul integriert sein. The roof area can also be extended in the longitudinal direction Longitudinally extending tube be stiffened, which advantageously extends from the A- Pillar extends to the C pillar. Such a pipe can both Longitudinal spars can be assigned as well as the roof module. The pipe can also serve as a firing channel and on his in the area of the A-pillar or the C-pillar arranged end can be connected to a pressurized gas source, the one arranged on the pipe when triggered in the area of the longitudinal spars inflated airbags. The airbags can also be placed in the Roof module to be integrated.

Selbstverständlich können auch weitere Funktionskomponenten in das Dachmodul integriert sein, wie beispielsweise Handgriffe und Beleuchtung, Sonnenblenden und Spiegel sowie gegebenenfalls Sensoren und Aktoren, wie beispielsweise ein Regensensor oder eine Antriebseinheit für ein Sonnendach. In das Dachmodul sind auch die entsprechenden Versorgungs- und Datenleitungen für die Funktionskomponenten integriert. Gegebenenfalls sind Steckkupplungen an dem Dachmodul vorgesehen, um das Dachmodul auf einfache Weise mit der Fahrzeugelektrik zu koppeln. Of course, other functional components can also be included in the Integrated roof module, such as handles and lighting, Sun visors and mirrors and, if applicable, sensors and actuators, such as a rain sensor or a drive unit for a Sunroof. The corresponding supply is also in the roof module and data lines for the functional components integrated. If necessary, plug-in couplings are provided on the roof module in order to Coupling the roof module with the vehicle electrical system in a simple manner.

Zum Schutz der Insassen besitzt das Dachmodul auf seiner dem Fahrgastraum zugewandten Seite ein Energie absorbierendes Element, das insbesondere ein Schaummaterial ist (Patentanspruch 10). Insgesamt ist das erfindungsgemäße Dachmodul mit einer geeigneten Aufprall dämpfenden Verkleidung ausgestattet, die so konfiguriert ist, dass die Vorgaben der FMVSS 201 (Federal Motor Vehicle Safety Standard: Occupant Protection in Imperior Impact) eingehalten werden können. To protect the occupants, the roof module has an energy-absorbing element on its side facing the passenger compartment, which is in particular a foam material (claim 10). Overall, the roof module according to the invention is equipped with a suitable impact-absorbing cladding which is configured such that the requirements of FMVSS 201 (Federal Motor Vehicle Safety Standard: Occupant Protection in Imperior Impact) can be met.

Das Dachmodul kann farblich und designmäßig auf das jeweilige Kraftfahrzeug abgestimmt sein und wird nach der Fertigstellung der Karosserie durch das Frontfenster in eine bereits fertig lackierte Fahrgastzelle eingefahren. The color and design of the roof module can be adapted to the respective Motor vehicle must be tuned and is completed after the body the front window retracted into an already painted passenger compartment.

Der im Dachbereich vorhandene Tragrahmen in Hybridbauweise nimmt die bei einem Seitencrash oder Rollover des Kraftfahrzeugs entstehenden Kräfte auf und schützt die Insassen im Bereich des Kopfs vor großen Verzögerungen. Kopfbeschleunigungen werden auf ein Mindesmaß reduziert, so dass gesetzliche Anforderungen erfüllt werden können. Die Flächenkräfte des Kopfs werden zusätzlich mit einem Schaummaterial gedämmt. The existing support frame in hybrid construction takes the forces arising in the event of a side crash or rollover of the motor vehicle and protects the occupants in the area of the head from large Delays. Head accelerations are reduced to a minimum, so that legal requirements can be met. The surface forces of the Heads are additionally insulated with a foam material.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: The invention is described below in schematic drawings illustrated embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch ein Kraftfahrzeugdach im Bereich einer B-Säule; Fig. 1 is a vertical section through a motor vehicle roof in the region of a B-pillar;

Fig. 2 einen Tragrahmen eines Dachmoduls in der Draufsicht; Figure 2 shows a support frame of a roof module in plan view.

Fig. 3 ein oberes Ende einer Säule in perspektivischer Ansicht; Fig. 3 is an upper end of a column in a perspective view;

Fig. 4 in perspektivischer Ansicht eine Halterung zur Festlegung einer Säule der Fig. 3; Fig. 4 is a perspective view of a bracket for fixing a column of Fig. 3;

Fig. 5 eine weitere Halterung in der Seitenansicht, teilweise im Schnitt; Figure 5 shows another bracket in side view, partially in section.

Fig. 6 die Halterung der Fig. 5 in der Draufsicht; Fig. 6 shows the holder of Figure 5 in plan view.

Fig. 7 den Endabschnitt einer Säule aus Blickrichtung von unten zur Aufnahme einer Halterung gemäß den Fig. 4 und 5 und Fig. 7 shows the end portion of a column from the viewing direction from below for receiving a holder in accordance with FIGS. 4 and 5 and

Fig. 8 den Endabschnitt der Säule der Fig. 7 in der Seitenansicht. Fig. 8 shows the end portion of the column of Fig. 7 in side view.

Mit 1 ist in Fig. 1 ein Dachmodul bezeichnet, das unterhalb einer Dachhaut 2 eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs montiert ist. Das Dachmodul 1 erstreckt sich unterhalb der Dachhaut 2 zwischen Seitenteilen der Fahrgastzelle 3, von der in diesem Ausführungsbeispiel die B-Säule 4 dargestellt ist. Die Seitenteile umfassen neben der B-Säule 4 auch noch jeweils eine A- Säule und eine C-Säule, die an ihren oberen Enden über Längsholme 5 miteinander verbunden sind. 1 in Fig. 1 denotes a roof module, which is mounted below a roof skin 2 of a motor vehicle, not shown. The roof module 1 extends below the roof skin 2 between side parts of the passenger compartment 3 , of which the B-pillar 4 is shown in this exemplary embodiment. In addition to the B-pillar 4 , the side parts each also comprise an A-pillar and a C-pillar, which are connected to one another at their upper ends via longitudinal bars 5 .

Das Dachmodul 1 umfasst einen Tragrahmen 6 (vgl. Fig. 2), der aus in Richtung der Längsholme 5 verlaufenden Längsstreben 7, 8 und die Längsholme 5 miteinander verbindenden Querstreben 9, 10, 11 zusammengesetzt ist. Die Querstreben 9, 10, 11 sind zur Übertragung einer bei einem Seitenaufprall auf die Fahrgastzelle 3 wirkenden Kraft im Bereich der A-Säule, B- Säule und C-Säule angeordnet. Der Tragrahmen 6 ist auf seiner dem Fahrgastraum 2 zugewandten Seite 13 mit einem Energie absorbierenden Element 14 in Form eines Schaummaterials ausgekleidet, das bei einem Unfall den Kopfaufprall auf das Dachmodul 1 dämpft. Auch die B-Säule 4 sowie die weiteren Säulen der Fahrgastzelle 3 sind mit einer Aufprall dämpfenden Innenverkleidung 15 gepolstert. The roof module 1 comprises a support frame 6 (cf. FIG. 2), which is composed of longitudinal struts 7 , 8 running in the direction of the longitudinal spars 5 and cross struts 9 , 10 , 11 connecting the longitudinal spars 5 . The cross struts 9 , 10 , 11 are arranged in the area of the A pillar, B pillar and C pillar for transmitting a force acting on the passenger compartment 3 in the event of a side impact. The support frame 6 is lined on its side 13 facing the passenger compartment 2 with an energy-absorbing element 14 in the form of a foam material which dampens the head impact on the roof module 1 in the event of an accident. The B pillar 4 and the other pillars of the passenger compartment 3 are also padded with an impact-absorbing inner lining 15 .

Das gesamte Dachmodul 1 ist über federbelastete Verriegelungselemente 16 an Halterungen 17 der Fahrgastzelle 3 lagefixierbar. Die Verriegelungselemente 16 treten zur Fixierung des Dachmoduls 1 an den Längsseiten 18, 19 der Längsstreben 7, 8 aus. Die Verriegelungselemente 16 sind zapfenförmig konfiguriert mit einer Spitze 20 in Form eines Kreiskegelstumpfs. Diese Spitze 20 greift in jeweils gegengleich konfigurierte Aufnahmen 21 in den Halterungen 17 ein. Die Verriegelungselemente 16 sind durch die kegelstumpfförmige Konfiguration in den Halterungen selbstzentrierend gelagert, wodurch das Dachmodul 1 exakt lagefixierbar ist. The entire roof module 1 can be fixed in position via spring-loaded locking elements 16 on brackets 17 of the passenger compartment 3 . The locking elements 16 emerge for fixing the roof module 1 on the longitudinal sides 18 , 19 of the longitudinal struts 7 , 8 . The locking elements 16 are configured in the form of a pin with a tip 20 in the form of a circular truncated cone. This tip 20 engages in the holders 17 in each diametrically opposed configured recordings 21st The locking elements 16 are self-centering due to the frustoconical configuration in the brackets, whereby the roof module 1 can be precisely fixed in position.

Die Verriegelungselemente 16 sind in Führungen 22 in dem Tragrahmen 6 verschieblich gelagert. Ein an die Führungen 22 angepasster Schaft 23 bildet ein Mittelstück der Verriegelungselemente 16 mit der Spitze 20 auf seinem einen Ende und einer Stützplatte 24 auf seinem der Spitze 20 abgewandten Ende. An die Stützplatte 24 greift eine Schraubendruckfeder 25 an, die eine Federkraft auf die Stützplatte 24 ausübt und die Verriegelungselemente 16 in Richtung der Längsseiten 18 drängt. Die Schraubendruckfeder 25 kann dabei so weit zusammengedrückt sein, dass die Verriegelungselemente 16 nicht über die Längsseiten 18 der Längsstreben hervorragen. Die Verriegelungselemente befinden sich dann in der in Fig. 2 in der linken Hälfte gezeigten Bereitschaftsposition. In der Bereitschaftsposition kann das Dachmodul 1 an die Halterungen 17 herangeführt werden. Zur Montage werden die Verriegelungselemente 16 dann in die in Fig. 2 in der rechten Bildhälfte gezeigte Verriegelungsposition verlagert, wobei die Spitzen 20 der Verriegelungselemente 16 aus den Längsstreben 7, 8 des Tragrahmens 6 vorragen und mit den Halterungen 17 im Eingriff stehen. The locking elements 16 are slidably mounted in guides 22 in the support frame 6 . A shaft 23 adapted to the guides 22 forms a center piece of the locking elements 16 with the tip 20 on one end and a support plate 24 on its end facing away from the tip 20 . To the support plate 24 engages a helical compression spring 25 which exerts a spring force on the support plate 24 and the locking elements 16 pushes in the direction of the longitudinal sides of the eighteenth The helical compression spring 25 can be compressed so far that the locking elements 16 do not protrude beyond the longitudinal sides 18 of the longitudinal struts. The locking elements are then in the standby position shown in FIG. 2 in the left half. In the ready position, the roof module 1 can be brought up to the brackets 17 . For assembly, the locking elements 16 are then shifted into the locking position shown in FIG. 2 in the right half of the figure , the tips 20 of the locking elements 16 protruding from the longitudinal struts 7 , 8 of the support frame 6 and being in engagement with the brackets 17 .

Die Stützplatten 24 der Verriegelungselemente 16 besitzen einen größeren Durchmesser als der sich anschließende Schaft 23. Die Stützplatten 24 sind maximal bis zu einer Anschlagfläche 26 in Form eines Radialkragens an der Führung 22 verlagerbar. Die Verriegelungselemente 16 sind damit auch im unmontierten Zustand des Dachmoduls 1 unverlierbar in dem Dachmodul 1 gehalten. The support plates 24 of the locking elements 16 have a larger diameter than the adjoining shaft 23 . The support plates 24 can be displaced up to a stop surface 26 in the form of a radial collar on the guide 22 . The locking elements 16 are thus held in the unmounted state of the roof module 1 captively in the roof module. 1

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 ist in die Querstreben 9, 10 jeweils eine Entriegelungsvorrichtung 27, 28 integriert. Über die Entriegelungsvorrichtungen 27, 28 sind jeweils zwei an gegenüberliegenden Längsseiten 18, 19 der Längsstreben 7, 8 angeordnete Verriegelungselemente 16 ansteuerbar. Hierfür ist an die der Schraubendruckfeder 25 zugewandte Seite der Stützplatte 24 ein Zugmittel 29, insbesondere ein Bowdenzug, befestigt, der über eine Umlenkrolle 30 mit einem im mittleren Bereich der Querstreben 9, 11 angeordneten verschieblich gelagerten Spannriegel 31 verbunden ist. In der in Fig. 2 in der rechten Bildhälfte gezeigten Verriegelungsposition ist der Spannriegel 31 in Gestalt eines Bolzens in die Querstrebe 9 eingefahren. Zum Entriegeln wird der Spannriegel 31 aus der Querstrebe 9, 11 herausgezogen, wie in Fig. 2 in der linken Bildhälfte gezeigt ist. Über die mit dem Spannriegel 31 gekoppelten Zugmittel 29 werden dann jeweils zwei Verriegelungselemente 16 in die Bereitschaftsposition gezogen. In the exemplary embodiment in FIGS. 1 and 2, an unlocking device 27 , 28 is integrated in each of the cross struts 9 , 10 . Two locking elements 16 arranged on opposite longitudinal sides 18 , 19 of the longitudinal struts 7 , 8 can be controlled via the unlocking devices 27 , 28 . For this purpose, a traction means 29 , in particular a Bowden cable, is fastened to the side of the support plate 24 facing the helical compression spring 25 and is connected via a deflection roller 30 to a tensioning bolt 31 which is displaceably mounted in the central region of the cross struts 9 , 11 . In the locking position shown in FIG. 2 in the right half of the picture, the tensioning bolt 31 is inserted into the cross strut 9 in the form of a bolt. To unlock, the clamping bolt 31 is pulled out of the cross strut 9 , 11 , as shown in Fig. 2 in the left half of the picture. Two locking elements 16 are then pulled into the standby position via the pulling means 29 coupled with the tensioning bolt 31 .

Die gesamte Entriegelungsvorrichtung 28 ist vollständig in den Tragrahmen 6 integriert und beansprucht keinen zusätzlichen Bauraum. The entire unlocking device 28 is completely integrated in the support frame 6 and does not take up any additional installation space.

Vorteilhaft sind die Längsstreben 7, 8 und die Querstreben 9, 10, 11 des Tragrahmens 6 aus im Querschnitt U-förmig konfigurierten Schalungen 32 aus Metall mit innenliegenden Aussteifungen 33 in Form einer Kunststoffverrippung gebildet. Die Schalungen 32 sind zur Dachhaut 2 hin offen, wobei die Kunststoffverrippung in Gitterform konfiguriert ist. The longitudinal struts 7 , 8 and the cross struts 9 , 10 , 11 of the support frame 6 are formed from metal formwork 32 configured in a U-shaped cross section with internal stiffeners 33 in the form of plastic ribbing. The formwork 32 is open to the roof skin 2 , the plastic ribbing being configured in a lattice shape.

Während der Tragrahmen 6 des Dachmoduls 1 das gesamte Kraftfahrzeugdach aussteift, kann zusätzlich ein in Richtung der Längsholme 5 verlaufendes Rohr 34 vorgesehen sein, das in diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Längsholm 5 und der Halterung 17 platziert ist. Das Rohr 34 ist mit einer nicht näher dargestellten Druckgasquelle verbunden und erstreckt sich von der A-Säule bis zur C-Säule. Im Bereich des Längsholms 5 sind Airbags 35 platziert, die über das Rohr 34 mit der Druckgasquelle in Verbindung steht und bei Auslösen aus der Druckgasquelle mit Druckgas gespeist werden. While the supporting frame 6 of the roof module 1 braces the entire motor vehicle roof, a tube 34 extending in the direction of the longitudinal spars 5 can additionally be provided, which is placed between the longitudinal spar 5 and the holder 17 in this exemplary embodiment. The tube 34 is connected to a compressed gas source, not shown, and extends from the A pillar to the C pillar. Airbags 35 are placed in the area of the longitudinal spar 5 and are connected to the compressed gas source via the tube 34 and are fed with compressed gas when released from the compressed gas source.

Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung mit Blickrichtung von schräg unten das obere Ende der B-Säule 4 mit einer sich in Richtung der Dachhaut erstreckenden Flanschplatte 36. An der Unterseite 37 der Flanschplatte 36 ist ein Fixiersteg 38 angeordnet, welcher mit einer Fixiernut 39 an der Oberseite 40 der in Fig. 4 dargestellten Halterung 17 korrespondiert. Die Fixernut 39 besitzt an ihren Längsseiten 41 Hinterschneidungen 42, hinter die der Fixiersteg 38 fasst und die Halterung an der Flanschplatte 36 lageorientiert. Fig. 3 shows in a perspective view as seen from diagonally below the upper end of the B-pillar 4 with an opening extending in the direction of the roof skin flange 36th A fixing web 38 is arranged on the underside 37 of the flange plate 36 , which corresponds to a fixing groove 39 on the upper side 40 of the holder 17 shown in FIG. 4. The Fixernut 39 has undercuts 41 42, behind which the fixing web 38 and position-oriented summarizes the bracket to the flange 36 at their longitudinal sides.

Die Halterung 17 besitzt in ihrer Stirnfläche 43 eine Aufnahme in Form einer kegelstumpfförmigen Bohrung zur Eingliederung der Spitze 20 der Verriegelungselemente 16. An der Unterseite 44 der Halterung 17 ist ein Sichtspalt 45 eingebracht, der sich von der Unterseite 44 bis zu der kegelförmigen Aufnahme 21 erstreckt. Zur Unterseite 44 hin ist der Sichtspalt 45 durch ein Kontrollfenster 46 geschlossen. Ein in die Aufnahme 21 eingreifendes Verriegelungselement 16 kann mit einer Markierung versehen sein, die durch das Kontrollfenster 46 in dem Sichtspalt 45 erkennbar ist. Hierdurch kann der korrekte Eingriff der Spitze 20 der Verriegelungselemente 16 in den Halterungen 17 optisch kontrolliert werden. The holder 17 has in its end face 43 a receptacle in the form of a frustoconical bore for incorporating the tip 20 of the locking elements 16 . On the underside 44 of the holder 17 there is a viewing slit 45 which extends from the underside 44 to the conical receptacle 21 . The viewing gap 45 is closed towards the bottom 44 by a control window 46 . A locking element 16 engaging in the receptacle 21 can be provided with a marking which can be seen through the control window 46 in the viewing slit 45 . In this way, the correct engagement of the tip 20 of the locking elements 16 in the holders 17 can be checked optically.

Während in der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 die Halterung 17 durch eine Steckverbindung an der Flanschplatte 36 befestigt ist, sieht die in den Fig. 5 bis 8 dargestellte Ausgestaltung der Halterung eine schraubtechnische Festlegung an der Flanschplatte vor. Fig. 5 zeigt hierfür eine Halterung 47 in Blickrichtung auf die Aufnahme 21, teilweise im Schnitt. Eine die Halterung 47 von seiner Unterseite 44 bis zur Oberseite 40 durchsetzende Durchgangsbohrung 48 dient zur Aufnahme eines nicht näher dargestellten Schraubbolzens. Der Schraubbolzen wird hierbei von der Unterseite 44 her durch die Durchgangsbohrung 48 geführt und in Gewindebohrungen 50 an der Flanschplatte 49 geschraubt. Zusätzlich können an der Flanschplatte 49 Sechskantmuttern 51 befestigt sein. Die Sechskantmuttern 51 können hierbei in Aussparungen 52 an dem oberseitigen Ende 40 der Durchgangsbohrung 48 greifen. Bezugszeichenaufstellung 1 Dachmodul
2 Dachhaut
3 Fahrgastzelle
4 B-Säule
5 Längsholme
6 Tragrahmen
7 Längsstrebe
8 Längsstrebe
9 Querstrebe
10 Querstrebe
11 Querstrebe
12 Fahrgastraum
13 Seite v. 1
14 Energie absorbierendes Element
15 Innenverkleidung
16 Verriegelungselemente
17 Halterungen
18 Längsseite v. 7
19 Längsseite v. 8
20 Spitze v. 16
21 Aufnahme v. 17
22 Führung
23 Schaft
24 Stützplatte
25 Schraubendruckfeder
26 Anschlagfläche
27 Entriegelungsvorrichtung
28 Entriegelungsvorrichtung
29 Zugmittel
30 Umlenkrolle
31 Spannriegel
32 Schalung
33 Aussteifungen
34 Rohr
35 Airbag
36 Flanschplatte
37 Unterseite v. 36
38 Fixiersteg
39 Fixiernut
40 Oberseite
41 Längsseiten v. 39
42 Hinterschneidungen
43 Stirnfläche
44 Unterseite
45 Sichtspalt
46 Kontrollfenster
47 Halterung
48 Durchgangsbohrung
49 Flanschplatte
50 Gewindebohrungen
51 Sechskantmutter
52 Aussparung
While in the embodiment of FIGS. 3 and 4 the holder 17 is fastened to the flange plate 36 by means of a plug connection, the embodiment of the holder shown in FIGS . 5 to 8 provides for a screw fixing on the flange plate. Fig. 5 shows a holder 47 in this direction of view on the retainer 21, partially in section. A through hole 48 passing through the holder 47 from its underside 44 to the top 40 serves to receive a screw bolt, not shown in detail. The screw bolt is guided from the bottom 44 through the through hole 48 and screwed into threaded holes 50 on the flange plate 49 . In addition, 49 hexagon nuts 51 can be fastened to the flange plate. The hexagon nuts 51 can engage in recesses 52 on the upper end 40 of the through hole 48 . Reference number list 1 roof module
2 roof skin
3 passenger compartment
4 B-pillar
5 longitudinal spars
6 support frames
7 longitudinal strut
8 longitudinal strut
9 cross strut
10 cross strut
11 cross strut
12 passenger compartment
13 page from 1
14 Energy absorbing element
15 interior lining
16 locking elements
17 brackets
18 long side of 7
19 long side of 8th
20 tip of 16
21 recording of 17
22 leadership
23 shaft
24 support plate
25 helical compression spring
26 stop surface
27 unlocking device
28 release device
29 traction means
30 pulley
31 turnbuckles
32 formwork
33 stiffeners
34 tube
35 airbag
36 flange plate
37 bottom v. 36
38 fixing web
39 fixing groove
40 top
41 long sides of 39
42 undercuts
43 end face
44 underside
45 viewing slit
46 control window
47 bracket
48 through hole
49 flange plate
50 threaded holes
51 hexagon nut
52 recess

Claims

1. Roof module for a motor vehicle, which can be mounted between side parts of a passenger compartment ( 3 ) below a roof skin ( 2 ) extending between longitudinal bars ( 5 ) of the side parts, characterized in that longitudinal struts ( 7 , 7 ) running in the direction of the longitudinal bars ( 5 ) 8 ) and at least two cross struts ( 9 , 10 , 11 ) connecting the longitudinal struts ( 7 , 8 ) to one another, a support frame ( 6 ) extending between the longitudinal spars ( 5 ) is formed, which has spring-loaded locking elements ( 16 ) associated with the support frame ( 6 ) ) can be fixed in position on brackets ( 17 , 47 ) of the passenger compartment ( 3 ).

2. Roof module according to claim 1, characterized in that the locking elements ( 16 ) are configured in the form of a pin and engage in receptacles ( 21 ) of the brackets ( 17 , 47 ) which are configured in opposite directions.

3. Roof module according to claim 2, characterized in that the locking elements ( 16 ) in the receptacles ( 21 ) are self-centering.

4. Roof module according to claim 1 or 2, characterized in that on the brackets ( 17 , 47 ) control window ( 46 ) are provided, through which the engagement of the locking elements ( 16 ) in the receptacles ( 21 ) is optically controllable.

5. Roof module according to one of claims 1 to 4, characterized in that the locking elements ( 16 ) are provided at least in the region of the A-pillars and the C-pillars.

6. Roof module according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the support frame ( 6 ) at least one with one or more locking elements ( 16 ) coupled unlocking device ( 28 ) is provided.

7. Roof module according to one of claims 1 to 6, characterized in that the longitudinal struts ( 7 , 8 ) and the cross struts ( 9 , 10 , 11 ) configured as cross-sectionally U-shaped formwork ( 32 ) with internal stiffeners ( 33 ) are.

8. Roof module according to one of claims 1 to 7, characterized in that the formwork ( 32 ) made of metal and the stiffeners ( 33 ) are formed from a plastic ribbing.

9. Roof module according to one of claims 1 to 8, characterized in that in the region of the longitudinal spars ( 5 ) airbags ( 35 ) are arranged which are connected via a tube ( 34 ) extending in the longitudinal direction of the longitudinal spar ( 5 ) to a compressed gas source ,

10. Roof module according to one of claims 1 to 9, characterized in that an energy-absorbing element ( 14 ) is arranged on its side (13) facing the passenger compartment ( 12 ).