DE102004019818A1 - Device for connecting of roof frame to roof outer skin on body of motor vehicle has roof outer skin made from aluminum alloy and roof frame made from steel, with connection formed by soldered fillet connection - Google Patents

Device for connecting of roof frame to roof outer skin on body of motor vehicle has roof outer skin made from aluminum alloy and roof frame made from steel, with connection formed by soldered fillet connection Download PDF

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Abstract

The device is for the connecting of a roof frame to a roof outer skin on the body of a motor vehicle, whereby a downwards protruding section of the roof frame extends parallel to a downwards bent flange of the roof outer skin, and the roof outer skin is rigidly connected to the roof frame. The roof outer skin (18) is made from an aluminum alloy, and the roof frame (10) is made from steel. The connection is formed by a soldered fillet connection (22) between the outer skin and section (12) of the roof frame.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden eines Dachrahmens mit einer Dachaußenhaut gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to a device for connecting a roof frame with a roof outer skin according to the generic term of claim 1.

Eine derartige Verbindung zeigt beispielsweise die DE 37 36 029 A1 , wobei der nach unten abgebogene Flansch der Dachaußenhaut in einen rinnenförmigen Abschnitt des Dachrahmens einragt und dort mittels eingesetzter Distanzhalter positioniert ist. Die eigentliche feste Verbindung erfolgt mittels einer aushärtbaren Klebeverbindung zwischen einem weiter innen liegenden, horizontal verlaufenden Befestigungsabschnitt des Dachrahmens und der Dachaußenhaut.Such a connection shows, for example, the DE 37 36 029 A1 , wherein the downwardly bent flange of the roof outer skin protrudes into a channel-shaped portion of the roof frame and is positioned there by means of inserted spacers. The actual solid connection is effected by means of a curable adhesive bond between a further inner, horizontally extending attachment portion of the roof frame and the roof outer skin.

Bei einer weiteren gattungsgemäßen Verbindung ( EP 1 227 028 A2 ) mit einem in den Dachrahmen eingesetzten Dachmodul sind in das Dachmodul eingesetzte Sockel verwendet, die mit dem Dachrahmen an entsprechenden Befestigungsabschnitten verschraubt sind.In another generic connection ( EP 1 227 028 A2 ) used with a roof module inserted into the roof module used in the roof module pedestal, which are bolted to the roof frame at corresponding mounting portions.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, die eine fertigungstechnisch günstige und besonders korrosionsgeschützte Verbindung bei definierten Materialzusammensetzungen ermöglicht.task The invention is a device of the generic type propose a production technology favorable and particularly corrosion-protected compound allows for defined material compositions.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.These Task is according to the invention with the characterizing features of claim 1. advantageous Further developments of the invention can be taken from the further claims.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Dachaußenhaut aus einer Aluminiumlegierung und der Dachrahmen aus Stahl hergestellt sind und dass die Verbindung durch eine kehlförmige Lötverbindung zwischen der Dachaußenhaut und dem Abschnitt des Dachrahmens gebildet ist. Bei Einsatz eines niedrig schmelzenden Lotes und entsprechender Wärmeabführung kann so eine gewichtsgünstige Konstruktion erzielt werden, wobei die Lötverbindung ferner einen harmonischen, ästhetisch wirkenden Übergang vom Dachrahmen zur Dachaußenhaut ermöglicht.According to the invention, it is proposed that the roof outer skin made of an aluminum alloy and the roof frame made of steel are and that the connection through a throat-shaped solder joint between the roof outer skin and the section of the roof frame is formed. When using a low-melting solder and corresponding heat dissipation can thus a weight-favorable construction be achieved, wherein the solder joint further a harmonious, aesthetic acting transition from the roof frame to the roof outer skin allows.

Dabei kann bevorzugt der Dachrahmen an seiner Oberfläche verzinkt und die Lötverbindung mittels eines Zink-Aluminium-Lotes Zn Al2 hergestellt sein.In this case, preferably, the roof frame galvanized on its surface and the solder joint by means of a zinc-aluminum solder Zn Al 2 be prepared.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann an dem nach unten abragenden Abschnitt des Dachrahmens zumindest eine mit einem Schenkel nach oben ragende Halteschiene befestigt sein, die von innen an dem Flansch der Dachaußenhaut anliegend die Dachaußenhaut relativ zum Dachrahmen hält. Neben der bei der Montage der Rohbauteile erwünschten Justiertunktion der Halteschiene bewirkt diese bei der Herstellung der Lötverbindung eine zusätzliche Wärmeableitung in den Dachrahmen hinein, die vorteilhaft einem thermischen Verzug der Dachaußenhaut entgegen wirkt.In Advantageous development of the invention can be down to the projecting portion of the roof frame at least one with a leg Mounted above the retaining rail, which from the inside to the flange the roof outer skin fitting the roof outer skin holds relative to the roof frame. In addition to the desired during assembly of the shell components adjustment function of Retaining rail causes this in the manufacture of the solder joint an additional heat dissipation in the roof frame, which advantageously a thermal distortion the roof outer skin counteracts.

Des weiteren kann die Halteschiene mit ihrem Schenkel den Flansch der Dachaußenhaut zumindest an einigen Stellen formschlüssig halten, so dass zusätzliche Spannmittel bei der Montage entfallen können und die Montage weiter vereinfacht ist.Of Further, the retaining rail with its leg the flange of Roof outer skin at least in some places hold form-fitting, so that additional Clamping devices can be omitted during assembly and assembly continues is simplified.

Zur einfachen Herstellung der formschlüssigen Aufnahme der Dachaußenhaut kann deren nach unten abragender Flansch mit örtlich verteilten Ausbeulungen versehen sein, die mit dem rinnenförmig gestalteten Schenkel der Halteschiene formschlüssig zusammenwirken, während dazwischen liegende Abschnitte des Flansches zum Schenkel der Halteschiene beabstandet sind. Diese Ausgestaltung hat zusätzlich den Vorteil, dass bei einer nachfolgenden elektrostatischen Tauchlackierung der Karosserie die besagten Abschnitte lackdurchflutet und somit wirksam gegen Korrosion geschützt sind.to easy production of the positive reception of the roof outer skin can its downwardly projecting flange with locally distributed bulges Be provided with the trough-shaped leg of the Retaining rail cooperate form-fitting, while intermediate portions of the flange to the leg of the retaining rail are spaced. This embodiment has the additional advantage that at a subsequent electrostatic dip painting of the body the said sections flooded with paint and thus effective against Protected against corrosion are.

Die Halteschiene kann bevorzugt aus Stahlblech gefertigt und mit einem an den nach unten abragenden Abschnitt des Dachrahmens anschließenden Befestigungsabschnitt verschweißt sein. Insbesondere können der Dachrahmen und/oder die Halteschiene an deren Oberfläche aluminiert ausgeführt und durch Punktschweißen miteinander verbunden sein. Die Aluminierung bildet dabei einen zusätzlichen Korrosionsschutz.The Retaining rail can preferably made of sheet steel and with a to the downwardly projecting portion of the roof frame subsequent mounting portion welded be. In particular, you can the roof frame and / or the retaining rail aluminized on the surface executed and by spot welding be connected to each other. The aluminizing forms a additional Corrosion protection.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.One embodiment The invention is explained in more detail below with further details.

Die schematische Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch einen teilweise dargestellten, seitlichen Dachrahmen und eine Dachaußenhaut einer Karosserie eines Personenkraftfahrzeuges mit einer Lötverbindung und einer Halteschiene.The schematic drawing shows a cross section through a partial illustrated, lateral roof frame and a roof outer skin a body of a passenger vehicle with a solder joint and a retaining rail.

In der Zeichnung ist mit 10 ein nur abschnittsweise dargestellter Dachrahmen aus Stahlblech bezeichnet, der einen z.T. schräg nach unten und innen und z.T. senkrecht verlaufenden Abschnitt 12 aufweist. Der Abschnitt 12 geht wiederum in einen etwa horizontal verlaufenden Befestigungsabschnitt 14 über. Der dargestellte Querschnitt liegt zwischen der A- und B-Säule der Karosserie eines Personenkraftfahrzeuges.In the drawing is with 10 an only partially shown roof frame made of sheet steel, which is partly obliquely down and inside and partly perpendicular section 12 having. The section 12 in turn goes into an approximately horizontally extending attachment portion 14 above. The cross section shown is between the A and B pillars of the body of a person motor vehicle.

An den nach unten verlaufenden Abschnitt 12 des Dachrahmens 10 schließt mit einem gerundeten Übergang der ebenfalls nach unten abragende Flansch 16 einer nur abschnittsweise dargestellten Dachaußenhaut 18 an, der parallel zum Abschnitt 12 verläuft.To the downhill section 12 of the roof frame 10 closes with a rounded transition of the likewise projecting down flange 16 a roof skin only partially shown 18 on, which is parallel to the section 12 runs.

Der Dachrahmen 10 und die Dachaußenhaut 18 sind nur soweit dargestellt, als dies für das Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich ist; die weiteren, dem Fachmann geläufigen Dachbauteile wie Querträger, Dachspriegel, etc. entsprechen der üblichen Konstruktion der Karosserie eines Personenkraftfahrzeuges und sind deshalb nicht dargestellt.The roof frame 10 and the roof outer skin 18 are shown only insofar as is necessary for the understanding of the present invention; the other familiar to the expert roof components such as cross member, roof bow, etc. correspond to the usual construction of the body of a passenger car and are therefore not shown.

An den Befestigungsabschnitt 14 des Dachrahmens 10 ist eine im wesentlichen winkelförmige Halteschiene 20 aus Stahlblech mit einem horizontal verlaufenden Schenkel 20a durch elektrisches Widerstandsschweißen bzw. Punktschweißen befestigt. Der nach oben in einem definierten Abstand zum Abschnitt 12 und parallel zu diesem verlaufende Schenkel 20b der Halteschiene 20 ist wie ersichtlich rinnenförmig ausgeformt und nimmt formschlüssig komplementäre Ausbeulungen 16a des Flansches 16 der Dachaußenhaut 18 auf.To the attachment section 14 of the roof frame 10 is a substantially angular retaining rail 20 made of sheet steel with a horizontal leg 20a fixed by electrical resistance welding or spot welding. The upwards at a defined distance to the section 12 and parallel to this extending leg 20b the retaining rail 20 As can be seen, it has a trough-shaped form and takes form-fitting complementary bulges 16a of the flange 16 the roof outer skin 18 on.

Die Ausbeulungen 16a sind über die Längserstreckung des Flansches 16 der Dachaußenhaut 18 örtlich verteilt; die dazwischen liegende Konfiguration des Flansches 16 ist in gestrichelten Linien eingezeichnet und verläuft mit geringem Abstand sowohl zum Abschnitt 12 des Dachrahmens 10, als auch zum Schenkel 20b der Halteschiene 20.The bulges 16a are about the longitudinal extent of the flange 16 the roof outer skin 18 distributed locally; the intermediate configuration of the flange 16 is shown in dashed lines and runs at a short distance to both the section 12 of the roof frame 10 , as well as to the thigh 20b the retaining rail 20 ,

Nach dem Einsetzen der Dachaußenhaut 18 mit den seitlichen oder ggf. umlaufenden Flanschen 16 in den Dachrahmen 10, wobei die Ausbeulungen 16a formschlüssig in die rinnenförmige Ausformung der Schenkel 20b der Halteschiene 20 einrasten, wird die Dachaußenhaut 18 an deren Übergang in den Flansch 16 mit dem Dachrahmen 10 mit einer Kehlnaht 22 verlötet, wobei die Lötverbindung 22 wie ersichtlich einen harmonischen, ästhetischen Übergang (Strak) vom Dachrahmen 10 zur Dachaußenhaut 18 ermöglicht.After inserting the roof outer skin 18 with the lateral or possibly circumferential flanges 16 in the roof frame 10 , where the bulges 16a positively in the trough-shaped shape of the legs 20b the retaining rail 20 snap into place, the roof outer skin 18 at the transition into the flange 16 with the roof frame 10 with a fillet weld 22 soldered, with the solder joint 22 as can be seen a harmonious, aesthetic transition (Strak) of the roof frame 10 to the roof outer skin 18 allows.

Die zugeführte Wärmeenergie beim Herstellen der Lötverbindung 22 wird schnell über den Dachrahmen 10 und die Halteschiene 20 abgeführt, bevor temperaturbedingte Verwerfungen an der Dachaußenhaut 18 auftreten können; ggf. können auch zusätzliche Kühlmaßnahmen vorgesehen sein.The heat energy supplied when making the solder joint 22 gets fast over the roof frame 10 and the retaining rail 20 dissipated before temperature-related faults on the roof outer skin 18 may occur; if necessary, additional cooling measures can be provided.

Der Dachrahmen 10 aus Stahlblech ist an der Oberfläche verzinkt ausgeführt und wird mit der Dachaußenhaut aus einer Aluminiumlegierung mit einem Speziallot der Zusammensetzung Zn Al2 verlötet. Ferner ist die Halteschiene 20 aus Stahlblech an ihrer Oberfläche aluminiert, um verstärkt Kontaktkorrosion auszuschließen.The roof frame 10 Made of sheet steel is galvanized on the surface and is soldered to the outer skin of an aluminum alloy with a special Zal Al 2 composition. Furthermore, the retaining rail 20 Made of sheet steel aluminized on its surface to increase the risk of contact corrosion.

Nach Fertigstellung der Rohbau-Karrosserie des Personenkraftfahrzeuges wird diese in einem Tauchbad mit einer elektrostatischen bzw. kataphoresischen Tauchlackierung versehen, wobei durch den Abstand des Flansches 16 mit den Ausbeulungen 16a der Dachaußenhaut 18 relativ zu dem Abschnitt 12 und dem Schenkel 20b des Dachrahmens 10 und der Halteschiene 20 ein wirkungsvoller Lackeintrag auch in diese Spalte gegeben ist.After completion of the car body shell of the passenger car, it is provided in an immersion bath with an electrostatic or cataphoresis dip coating, wherein the distance of the flange 16 with the bulges 16a the roof outer skin 18 relative to the section 12 and the thigh 20b of the roof frame 10 and the retaining rail 20 an effective paint entry is also given in this column.

Claims (7)

Vorrichtung zum Verbinden eines Dachrahmens mit einer Dachaußenhaut an einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges, wobei ein nach unten abragender Abschnitt des Dachrahmens parallel zu einem nach unten abgebogenen Flansch der Dachaußenhaut verläuft und die Dachaußenhaut mit dem Dachrahmen fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachaußenhaut (18) aus einer Aluminiumlegierung und der Dachrahmen (10) aus Stahl hergestellt sind und dass die Verbindung durch eine kehlförmige Lötverbindung (22) zwischen der Dachaußenhaut (18) und dem Abschnitt (12) des Dachrahmens (10) gebildet ist.Device for connecting a roof frame with a roof outer skin to a body of a motor vehicle, wherein a downwardly projecting portion of the roof frame parallel to a downwardly bent flange of the roof outer skin and the roof outer skin is fixedly connected to the roof frame, characterized in that the roof outer skin ( 18 ) of an aluminum alloy and the roof frame ( 10 ) are made of steel and that the connection by a fillet-shaped solder joint ( 22 ) between the roof outer skin ( 18 ) and the section ( 12 ) of the roof frame ( 10 ) is formed. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dachrahmen (10) an seiner Oberfläche verzinkt ist und dass die Lötverbindung mittels eines Zink-Aluminium-Lotes (Zn Al2) hergestellt ist.Device according to claim 1, characterized in that the roof frame ( 10 ) is galvanized on its surface and that the solder joint by means of a zinc-aluminum solder (Zn Al 2 ) is made. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem nach unten abragenden Abschnitt (12) des Dachrahmens (10) zumindest eine mit einem Schenkel (20b) nach oben ragende Halteschiene (20) befestigt ist, die von innen an dem Flansch (16) der Dachaußenhaut (18) anliegend die Dachaußenhaut (18) relativ zum Dachrahmen (10) hält.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that at the downwardly projecting portion ( 12 ) of the roof frame ( 10 ) at least one with a leg ( 20b ) upstanding support rail ( 20 ), which from the inside to the flange ( 16 ) of the roof outer skin ( 18 ) adjacent the roof outer skin ( 18 ) relative to the roof frame ( 10 ) holds. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteschiene (20) mit ihrem Schen kel (20b) den Flansch (16) der Dachaußenhaut (18) zumindest an einigen Stellen formschlüssig hält.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the retaining rail ( 20 ) with her thigh ( 20b ) the flange ( 16 ) of the roof outer skin ( 18 ) holds positively at least in some places. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der nach unten abragende Flansch (16) der Dachaußenhaut (18) mit örtlich verteilten Ausbeulungen (16a) versehen ist, die mit dem rinnenförmig gestalteten Schenkel (20b) der Halteschiene (20) formschlüssig zusammenwirken, während dazwischen liegende Abschnitte des Flansches (16) zum Schenkel (20b) der Halteschiene (20) beabstandet sind.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the downwardly projecting flange ( 16 ) of the roof outer skin ( 18 ) with locally distributed bulges ( 16a ) provided with the trough-shaped leg ( 20b ) of the retaining rail ( 20 ) interact positively while intermediate portions of the flange ( 16 ) to the Schen kel ( 20b ) of the retaining rail ( 20 ) are spaced. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteschiene (20) aus Stahlblech gefertigt und mit einem an den nach unten abragenden Abschnitt (12) des Dachrahmens (10) anschließenden Befestigungsabschnitt (14) verschweißt ist.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the retaining rail ( 20 ) made of sheet steel and with a projecting down to the section ( 12 ) of the roof frame ( 10 ) subsequent attachment section ( 14 ) is welded. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dachrahmen (10) und/oder die Halteschiene (20) an deren Oberfläche aluminiert ausgeführt und durch Punktschweißen miteinander verbunden sind.Device according to claim 6, characterized in that the roof frame ( 10 ) and / or the retaining rail ( 20 ) are aluminized on the surface and joined together by spot welding.
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