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Die
Erfindung betrifft ein Dachmodul für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Dachmodule,
insbesondere z.B. Hochdächer,
sind heutzutage weit verbreitet und werden häufig dort eingesetzt, wo zusätzlicher
Stauraum bereitgestellt werden soll. Derartige Dachmodule bestehen
meistens aus einer stabilen Dachhaut aus Kunststoff, welche gegebenenfalls
von unterhalb des Dachmoduls angeordneten Dachspriegeln getragen wird.
Generell ist aber auch denkbar, das Dachmodul so steif auszugestalten,
dass auf ein Traggerüst
aus Dachspriegeln verzichtet werden kann und so das Dachmodul direkt
mit seiner Außenhaut
dachseitig an einem Kraftfahrzeug angeordnet werden kann. Darüber hinaus
werden Dachmodule zur Verbesserung von aerodynamischen Eigenschaften
bei Kraftfahrzeugen eingesetzt und bieten dadurch den Vorteil, neben
der Bereitstellung von Stauraum zusätzlich Energie einzusparen.
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Aus
der
DE 102 49 412
A1 ist ein Karosserieelement für ein Fahrzeug, insbesondere
ein Dachmodul, bekannt, das mit einer flächigen Außenhaut und einem Trägerrahmen
versehen ist, der zur Anbringung an der Fahrzeugkarosserie ausgebildet
ist und an welchem die Außenhaut
befestigt ist. Sowohl die Außenhaut
als auch der Trägerrahmen
sind dabei aus Kunststoff gefertigt und miteinander ultraschallverschweißt. Um die
Steifigkeit von Dachmodulen zu erhöhen ist es auch üblich, die
Dachspriegel bzw. den Trägerrahmen
aus einem in Vergleich zur Außenhaut
steiferen Material, beispielsweise aus Metall, auszubilden.
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Bei
der Verwendung unterschiedlicher Materialien für die Außenhaut und den Trägerrahmen
bzw. diesen bildenden Dachspriegeln, kann es jedoch im Laufe der
Zeit zu einem Abzeichen des Trägerrahmens
bzw. der Dachspriegel an der Außenhaut
kommen, was zu eine optischen Beeinträchtigung führen kann.
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Aus
der
DE 199 51 659
C2 ist ein Fahrzeugdach, insbesondere ein Kraftfahrzeugdach,
bekannt, das sandwichartig und an seiner aus Schaumkunststoff geformten
Innenschale als Dachhimmel ausgebildet und getrennt von der Fahrzeugkarosserie
hergestellt ist. Nach dem Grundgedanken wird die Innenschale in
ihrem festen nicht in zwei Schichten aufgeteilten Bereich in die
Vormontage von Funktionselementen einbezogen. Hierbei werden bei
dem die Innenschale bildenden Schäumvorgang nach unten offene
Vertiefungen eingeformt, deren Abmessungen den jeweils zu montierenden
Funktionselementen angepasst sind. Auf diese Weise lassen sich bestimmte
Funktionselemente wie beispielsweise Lampen bedienerfreundlich an
allen Orten der festen Innenschale anbringen.
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Aus
der
DE 203 03 968
U1 ist ein Dach für
einen Fahrzeugaufbau bekannt, das eine in spannungsfreiem Zustand
ebene Platte aufweist, die mittels mindestens eines unterseitig
angebrachten Stützträgers in
eine nach oben konvexe Form vorgebogen ist. Hierdurch kann insbesondere
bei größeren Dächern von
Lastkraftfahrzeugen vermieden werden, dass es durch ein Durchbiegen
der Platte zu unerwünschten
Wasseransammlungen auf dem Dach und bei entsprechend niedrigen Temperaturen
zu erheblichen Eisansammlungen mit den damit verbundenen Verkehrsgefährdungen
beim Lösen
derselben kommt.
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Schließlich ist
aus der
DE 101 09
646 A1 ein Kraftfahrzeug in Modulbauweise bekannt, das
eine Fahrgastzelle mit einer Dachöffnung und einem in diese eingesetzten
Fachzeugdach oder Dachmodul aufweist. Der Rand des Dachmoduls ist
mit einem am Dachausschnitt ausgebildeten und versteiften Rand fest
verbunden. Um die im Verbindungsbereich zwischen dem Rand des Dachausschnittes
und dem Dachmodul auftretenden Kräfte gleichmäßiger aufnehmen und übertragen
zu können,
ist der Rand des Fahrzeugdachs bzw. des Dachmoduls mit dem die Dachöffnung umgebenden
Rand des Dachausschnitts verklebt.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem für
ein Dachmodul eines Kraftfahrzeugs eingangs erwähnter Art eine verbesserte
Ausführungsform
anzugeben, mit welcher insbesondere eine einwandfreie Oberflächenoptik über längere Zeit gewährleistest
werden kann, wobei gleichzeitig eine hohe Steifigkeit bzw. Stabilität für das Dachmodul
erreicht werden soll.
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Erfindungsgemäß wird dieses
Problem durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Dachmodul
mit einer im wesentlichen flächigen
Außenhaut
aus Kunststoff und mit zumindest einem Dachspriegel, welcher die
Außenhaut
trägt,
den Dachspriegel aus Metall auszubilden und über ein Verbindungsteil aus
Kunststoff mit der Außenhaut
zu verbinden. Hierdurch wird erreicht, dass die eigentliche Verbindungsnaht
zwischen Außenhaut
und Dachspriegel nach Innen zwischen das Verbindungsteil und den
Dachspriegel verlegt wird. Bei herkömmlichen Dachmodulen sind entweder
sowohl die Außenhaut
als auch der Dachspriegel aus Kunststoff ausgebildet oder aber es
zeichnet sich beispielsweise bei einem Dachspriegel aus Metall nach einiger
Zeit die Verbindung zwischen Außenhaut
und Dachspriegel optisch an der Außenhaut ab und beeinträchtigt dadurch
die Oberfläche
der Außenhaut. Das
Abzeichnen der Verbindung zwischen Dachspriegel und Außenhaut
ist beispielsweise auf unterschiedliche und materialabhängige Alterungsprozesse
und/oder Temperaturverhalten zurückzuführen. Die
erfindungsgemäße Lösung behindert
bzw. verhindert die optische Beeinträchtigung der Außenhaut dadurch,
dass zwischen dem Dachspriegel und der Außenhaut ein Verbindungsteil
aus Kunststoff angeordnet wird und kein direkter Kontakt mehr zwischen dem
Dachspriegel und der Außenhaut
besteht. Das Verbindungsteil aus Kunststoff dient somit als Puffer zwischen
den beiden Bauteilen hinsichtlich eines unterschiedlichen Alterungs-
bzw. Temperaturverhaltens.
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Zweckmäßig ist
das Verbindungsteil zumindest teilweise als Spriegel ausgebildet.
Hierdurch wird eine zumindest teilweise entlang des Dachspriegels
verlaufende Verbindung zwischen dem Verbindungsteil und dem Dachspriegel
geschaffen, was gegenüber
einer lediglich punktuellen Verbindung zwischen den genannten Bauteilen
Vorteile hinsichtlich der Steifigkeit und der Robustheit bedeutet.
Darüber hinaus
kann das als Spriegel ausgebildete Verbindungsteil ebenfalls gewissen
Tragfunktionen übernehmen,
so dass der eigentliche Dachspriegel aus Metall leichter ausgeführt werden
kann.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Lösung weisen
das Verbindungsteil und der Dachspriegel jeweils ein im wesentlichen
U-förmigen
Querschnitt auf. Profile mit einem U-förmigen Querschnitt besitzen
ein bezogen auf eine quer zur Längsachse
des Dachspriegels und quer zu den U-Schenkeln verlaufende Biegeachse hohes
Flächenträgheits-
bzw. Widerstandsmoment und sind dadurch besonders biegesteif. U-förmige Querschnitte
bieten darüber
hinaus den Vorteil, dass die erhöhte
Biegesteifigkeit mit einem im Vergleich zu anderen Querschnitten
reduzierten Materialeinsatz realisiert werden kann, wodurch das
Dachmodul insgesamt leichter ausgebildet werden kann.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
liegen sich das Verbindungsteil und der Dachspriegel mit ihrer jeweiligen
Offenseite des U-Profils gegenüber
und bilden zusammen ein geschlossenes Profil. Geschlossene Profile
bieten den Vorteil, besonders verwindungssteif zu sein und ebenfalls
ein hohes Widerstands- bzw. Flächenträgheitsmoment
zu besitzen, wodurch das Dachmodul insgesamt eine höhere Steifigkeit
aufweist. Darüber hinaus
sind geschlossene Profile weniger schmutzanfällig und optisch ansprechender,
wodurch sich insbesondere bei von innen zugänglichen Dachmodulen die optische
Gefälligkeit
steigern lässt.
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Zweckmäßig weisen
das Verbindungsteil und der Dachspriegel im wesentlichen orthogonal
zu den U-Schenkeln abstehende und jeweils an einem freien Schenkelende
angeordnete Fügefläche auf. Die
Fügeflächen erlauben
ein erleichtertes Anordnen des Dachspriegels am Verbindungsteil
und stellen darüber
hinaus eine definierte Klebefläche
zur Verfügung,
was das Aneinanderkleben erleichtert.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand
der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der je weils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert,
wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche
oder ähnliche
Bauteile beziehen.
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Dabei
zeigen, jeweils schematisch,
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1 ein
Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Dachmodul,
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2 einen
Querschnitt durch das erfindungsgemäße Dachmodul im Bereich eines
Dachspriegels mit einem zwischen dem Dachspriegel und einer Außenhaut
des Dachmoduls angeordneten Verbindungsstücks,
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3 eine
Darstellung wie in 2, jedoch mit einem anderen
Verbindungsstück.
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Entsprechend 1 weist
ein Kraftfahrzeug 1, hier ein Transporter, einen kastenartigen
Aufbau sowie ein aus zumindest einem Dachmodul 2 bestehendes
Hochdach 3 auf. Ein derartiges Hochdach 3 vergrößert einen
innerhalb des Kraftfahrzeugs 1 gelegenen Laderaum und ermöglicht somit
eine Steigerung der Zuladung, insbesondere von sperrigen Gütern. Darüber hinaus
sind aber auch andere Verwendungsmöglichkeiten für das Dachmodul 2,
wie beispielsweise als Platz für
eine Schlafkoje bei einem Lastkraftwagen, denkbar. Selbstverständlich ist
das erfindungsgemäße Dachmodul 2 auch
nicht auf die Verwendung bei einem Transporter beschränkt, sondern
kann auch an Perso nenkraftwagen oder oben erwähnten Lastkraftwagen eingesetzt
werden.
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Um
das Dachmodul 2 möglichst
leicht auszubilden, weist dieses eine im wesentlichen flächige Außenhaut 4 aus
Kunststoff auf. Die Außenhaut 4 kann
dabei im gleichen Farbton wie eine Lackierung des Kraftfahrzeugs 1 gehalten
sein oder farblich vom übrigen
Kraftfahrzeug 1 abgesetzt sein. Um dem Hochdach 3 eine
benötigte
Steifigkeit zu geben, ist zumindest ein Dachspriegel 5 (vgl. 2 und 3) aus
Metall vorgesehen, welcher die Außenhaut 4 trägt. Der
Dachspriegel 5 kann dabei Teil eines nicht dargestellten
Trägerrostes
sein, welcher die Außenhaut 4 bei
Belastung, beispielsweise durch aufliegenden Schnee, in ihrer ursprünglichen
Form hält.
Insbesondere verhindern die Dachspriegel 5 ein Durchhängen der
Außenhaut 4 mit
einer damit verbundenen Wasser- bzw. Eisansammlung in den durchhängenden
Bereichen. Eine derartige Eisansammlung ist besonders gefährlich,
da sie sich während
der Fahrt vom Dachmodul 2 lösen und beim Herabschleudern andere
Verkehrsteilnehmer gefährden
kann.
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Bei
herkömmlichen
Dachmodulen sind die Dachspriegel 5 oftmals ebenfalls aus
Kunststoff ausgebildet, um das Gewicht des Dachmoduls 2 weiter reduzieren
können.
Dachspriegel aus Kunststoff unterliegen jedoch ebenso wie die Außenhaut 4 aus Kunststoff
gewissen Alterungsprozessen und können insbesondere bei hohen
Temperaturen in den Sommermonaten an Steifigkeit verlieren, wodurch
es wie oben erwähnt
zu einem Durchhängen
der Außenhaut 4 und
verbunden damit zu einer Ansammlung von Wasser bzw. Eis kommen kann.
Dachspriegel 5 aus Metall können zwar das Durchhängen der
Außenhaut 4 verhindern,
sie zeichnen sich bei einem herkömmlichen
Dachmodul jedoch nach gewisser Zeit als unschöne optische Linien auf der
Außenhaut 4 ab.
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Die
erfindungsgemäße Lösung schlägt daher
vor, den zumindest einen Dachspriegel 5 aus Metall auszubilden
und über
ein Verbindungsteil 6 (vgl. 2 und 3)
aus Kunststoff mit der Außenhaut 4 zu
verbinden. Hierdurch können
die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden, da die aus Metall
ausgebildeten Dachspriegel 5 ein Durchhängen der Außenhaut 4 verhindern
und gleichzeitig der Dachspriegel 5 durch ein zwischen
diesem und der Außenhaut 4 angeordnetes
Verbindungsteil 6 aus Kunststoff nicht in direktem Kontakt
mit der Außenhaut 4 steht.
Die Verbindung des Dachspriegels 5 mit dem an der Außenhaut 4 angeordneten
Verbindungsteil 6 wird somit von der Außenhaut 4 zu einem Fahrzeuginneren
hin verlagert, wodurch sich die Oberflächenqualität verbessern bzw. ein Abzeichnen der
Dachspriegelanordnung an der Außenhaut 4 verhindern
lässt.
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Generell
kann das Verbindungsteil 6 zumindest teilweise als Dachspriegel 5 ausgebildet
sein, so dass eine linienförmige
Verbindung zwischen der Außenhaut 4 und
dem Dachspriegel 5 über
das Verbindungsteil 6 entsteht. Dabei kann das Verbindungsteil 6 über einen
unelastischen, d.h. steifen, Kleber mit der Außenhaut 4 verklebt
sein oder mit dieser verschweißt
werden. Sowohl das Verkleben mit einem unelastischen Kleber als
auch das Verschweißen stellt
eine relativ steife Verbindung zwischen dem Verbindungsteil 6 und
der Außenhaut 4 dar,
wodurch die Eigensteifigkeit des Dachmoduls 2 verbessert werden
kann.
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Zum
Verkleben des Verbindungsteils 6 mit dem Dachspriegel 5 ist
vorzugsweise ein elastischer Kleber vorgesehen, welcher unterschiedlichen
Materialeigenschaften, wie beispielsweise Wärmedehnung oder Alterung, des
aus Metall ausgebildeten Dachspriegels 5 und des aus Kunststoff
ausgebildeten Verbindungsteil 6 Rechnung trägt. Über den
elastischen Kleber lassen sich somit beispielsweise unterschiedliche
Temperaturdeh nungen ausgleichen, ohne dass es zu einer Beschädigung der
Klebenaht und damit zu einer Beschädigung des Dachmoduls 2 kommt.
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Gemäß 2 und 3 weisen
das Verbindungsteil 6 und der Dachspriegel 5 jeweils
einen im wesentlichen U-förmigen
Querschnitt auf. Derartige U-förmige
Querschnitte besitzen ein hohes Flächenträgheitsmoment bzw. ein hohes
Widerstandsmoment, wodurch die Biegesteifigkeit verbessert werden
kann. Dabei ist denkbar, dass sich das Verbindungsteil 6 und
der Dachspriegel 5 mit ihrer jeweiligen Offenseite des
U-Profils gegenüberliegen
und zusammen ein geschlossenes Profil bilden. Ein derartiges geschlossenes
Profil ist insbesondere im Hinblick auf optische Eigenschaften gefälliger anzusehen
und dadurch für
ein von Innen offenes Hochdach 3 besonders geeignet. Bei
dieser Variante ist das Verbindungsteil 6 gemäß 2 mit
einem Boden 7 des U-Profils mit der Außenhaut 4 verklebt,
wodurch sich eine relativ große
Klebefläche 8 zwischen
Außenhaut 4 und
Verbindungsteil 6 ergibt. Zur besseren Verbindung zwischen
dem Verbindungsteil 6 und dem Dachspriegel 5 weisen
beide jeweils im wesentlichen orthogonal zu den U-Schenkeln abstehende und
jeweils an einem freien Schenkelende angeordnete Fügeflächen 9 auf.
Zwischen die Fügeflächen 9 des
Verbindungsteil 6 und des Dachspriegels 5 wird dabei
vorzugsweise der elastische Kleber eingebracht und dadurch das Verbindungsteil 6 und
der Dachspriegel 5 an den Fügefläche 9 miteinander
verklebt.
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Denkbar
ist aber auch eine Variante gemäß 3,
bei der das Verbindungsteil 6 mit seinen Fügeflächen 9 mit
der Außenhaut 4 und
der Dachspriegel 5 mit seinen Fügefläche 9 mit dem Boden 7 des U-förmigen Verbindungsteils 6 verklebt
sind. Dabei kann die Anordnung des Verbindungsteils 6 gemäß 2 oder 3 in
Abhängigkeit
von jeweils konstruktiven Besonderheiten ge wählt werden, so dass sich diese
besser berücksichtigen
lassen.
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Zusammenfassend
lassen sich die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung wie folgt
charakterisieren:
Die Erfindung sieht vor, bei einem Dachmodul 2 für ein Kraftfahrzeug 1,
welches eine flächige
Außenhaut 4 aus
Kunststoff und zumindest einen Dachspriegel 5 aufweist
diesen aus Metall auszubilden und über ein Verbindungsteil 6 aus
Kunststoff mit der Außenhaut 4 zu
verbinden.
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Hierdurch
wird erreicht, dass der Dachspriegel 5 nicht in direktem
Kontakt mit der Außenhaut 4 steht
und sich dadurch auch nicht nach längerer Zeit von außen sichtbar
auf dieser abzeichnet. Darüber hinaus
ist ein Dachspriegel 5 aus Metall deutlich weniger alterungsempfindlich
als ein vergleichbarer Dachspriegel 5 aus Kunststoff, so
dass auch mit einem Durchhängen
der Außenhaut 4 und
verbunden damit mit einer gefährlichen
Wasser- bzw. Eisansammlung im durchhängenden Bereich nicht zu rechnen
ist.