DE102009004479A1 - Method for mounting roof module at body of motor vehicle, involves common lacquering roof module and body, and final fastening roof module at body component by fastening units and additional bonding joint - Google Patents

Method for mounting roof module at body of motor vehicle, involves common lacquering roof module and body, and final fastening roof module at body component by fastening units and additional bonding joint Download PDF

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Abstract

The method involves detachably fastening a roof module (14) at a body component (16) by fastening units in a lacquering position, and common lacquering the roof module and a body (12). The roof module at the body component is final fastened by the fastening units and an additional bonding joint. A flange of the body component is fixed by one of the fastening units i.e. screw, that is indirectly connected with the roof module by a retaining element. The roof module is installed on the body.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren eines Dachmoduls an einer Karosserie eines Kraftwagens.The The invention relates to a method for mounting a roof module on a body of a motor vehicle.

Zur Gewichtseinsparung – und damit zur Verringerung von Kraftstoffverbrauch mit CO2-Emissionen – werden im Karosseriebau von Personenkraftwagen zunehmend Kombinationen von Stahl- und Leichtmetallbauteilen verwendet. Ein Beispiel hierfür ist die Verwendung flächiger Dachmodule aus Aluminium, welche mit einer Karosserie aus Stahlblech gefügt werden müssen.In order to reduce weight - and thus reduce fuel consumption with CO 2 emissions - in the body construction of passenger cars increasingly combinations of steel and light metal components are used. An example of this is the use of flat roof modules made of aluminum, which must be joined with a body of sheet steel.

Solche Kombinationen aus unterschiedlichen Werkstoffen sind mit dem Nachteil behaftet, dass die jeweiligen Werkstoffe unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Bei hoher thermischer Belastung der Bauteile kann es daher zu Verzügen kommen, welche die gewünschte Maßhaltigkeit beeinträchtigen. Ein Beispiel hierfür ist der Lackierprozess, in welchem die Bauteile bzw. Bauteilkombinationen nach dem kathodischen Tauchlackieren im sogenannten KTL-Ofen bei etwa 190°C und im sogenannten Decklack-Ofen bei etwa 100°C behandelt werden.Such Combinations of different materials are with the disadvantage Afflicted that the respective materials have different thermal expansion coefficients exhibit. At high thermal stress of the components it can therefore to delay come, which the desired dimensional stability affect. An example of this is the painting process, in which the components or component combinations after cathodic dip painting in the so-called KTL furnace at about 190 ° C and be treated in the so-called topcoat oven at about 100 ° C.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass unterschiedliche Wärmeausdehnungen von Bauteilen aus verschiedenen Materialien besser kompensiert werden können und so Verzüge vermieden werden können.task The present invention is thus a method of the above so-called type so that different thermal expansions components made of different materials are better compensated can and so delays can be avoided.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a method having the features of the patent claim 1 solved.

Im Rahmen eines derartigen Verfahrens zum Montieren eines Dachmoduls einer Karosserie eines Kraftwagens wird zunächst das Dachmodul lösbar an einem Karosseriebauteil mittels wenigstens eines ersten Befestigungsmittels in einer Lackierposition befestigt. Im folgenden Verfahrensschritt werden Dachmodul und Karosserie gemeinsam lackiert. Erst nach dem Lackieren wird das Dachmodul an dem Karosseriebauteil mittels des wenigstens einen ersten Befestigungsmittels und einer zusätzlichen Verklebung endgültig befestigt. Die lösbare Befestigung des Dachmoduls an dem Karosseriebauteil vor und während des Lackierens ermöglicht dabei vorteilhaft das Durchführen des Lackierprozesses und insbesondere der Wärmebehandlungsschritte, ohne dass es zu Wärmeverzügen kommt.in the Frame of such a method for mounting a roof module a body of a motor vehicle, the roof module is first releasably connected to a Body component by means of at least a first fastening means attached in a painting position. In the following process step Roof module and body are painted together. Only after Painting the roof module on the body component by means of at least a first fastening means and an additional Bonding final attached. The detachable Mounting the roof module to the bodywork component before and during the Painting possible while doing the advantageous the painting process and in particular the heat treatment steps, without that there is heat distortion.

Das wenigstens eine erste Befestigungsmittel ist dabei bevorzugt als Schraube ausgebildet und wird vorzugsweise so angebracht, dass es einen Flansch des Karosseriebauteils durchsetzt. Bei dem Karosseriebauteil handelt es sich vorzugsweise um einen aus Stahlblech ausgebildeten Dachrahmenträger, wobei ein Flanschbereich der Außenschale des Dachrahmenträgers als Befestigungsort für die Schraube dienen kann. Das Dachmodul selbst besteht aus Aluminiumblech und wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mittelbar über ein Aufnahmeelement mit dem Befestigungsmittel, also bevorzugt der Schraube, verbunden. Das Befestigungsmittel kann dabei beispielsweise als Blechbauteil ausgeführt sein, welches mit einem Endbereich mit dem Dachmodul und mit einem weiteren Endbereich mit dem Befestigungsmittel verbindbar ist.The at least one first fastening means is preferred as Screw is formed and is preferably attached so that it passes through a flange of the body component. In the bodywork component it is preferably a formed of sheet steel Roof frame carrier, wherein a flange portion of the outer shell of the roof frame carrier as a place of attachment for the screw can serve. The roof module itself is made of aluminum sheet and in a preferred embodiment of the invention indirectly via a receiving element with the fastening means, so preferably the screw connected. The fastener may, for example, as a sheet metal component accomplished be, which with an end area with the roof module and with a another end region is connectable to the fastening means.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird beim Befestigen in Schritt a) und/oder c) ein Abstandselement zum Einstellen eines vorgegebenen Spaltmaßes zwischen Dachmodul und Karosseriebauteil eingebracht. Das Einbringen eines solchen Abstandselementes vor dem Lackieren minimiert die Kontaktstellen zwischen Dachmodul und Karosserie, so dass der durch das Abstandselement erzeugte Spalt von Lack durchspült werden kann. Damit ergibt sich eine besonders gleichmäßige Lackierung von sonst schlecht zugänglichen Bereichen des Dachmoduls und der Karosserie, was den Korrosionsschutz der jeweiligen Bauteile verbessert. Die Verwendung eines Abstandselementes bei der endgültigen Montage des Dachmoduls ermöglicht das Einstellen eines definierten Spaltmaßes zwischen Dachmodul und Karosserie, so dass beim Verkleben der beiden Bauteile eine besonders gleichmäßige Klebstoffdicke erreicht wird. Weiterhin wird so die Maßhaltigkeit insgesamt verbessert.In a further preferred embodiment of the method is inserted in the fastening in step a) and / or c) Distance element for setting a predetermined gap between Roof module and body component introduced. The introduction of a such spacer element prior to painting minimizes the contact points between the roof module and the body, so that by the spacer element be generated rinsed gap of paint can. This results in a particularly uniform finish of otherwise poor accessible Areas of the roof module and the body, giving the corrosion protection the respective components improved. The use of a spacer at the final Mounting the roof module allows the setting of a defined gap between the roof module and Body, so that when bonding the two components a particularly uniform adhesive thickness is reached. Furthermore, the dimensional stability is improved overall.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in einem zusätzlichen Schritt b1) das Dachmodul von der Karosserie demontiert und wenigstens eine weitere Dachkomponente an das Dachmodul montiert. Dies ermöglicht die einfache Montage von Komponenten, welche selbst nicht lackierbar sind an das bereits lackierte Dachmodul.In a further preferred embodiment of the procedure becomes in an additional step b1) dismantled the roof module from the body and at least one additional roof component mounted to the roof module. This allows the easy installation of components, which themselves can not be painted are to the already painted roof module.

Zugänglichkeitsprobleme, welche sich bei einem vor dem Lackieren fest mit der Karosserie verbundenen Dachmodul ergeben, werden so vermieden.Accessibility problems which is fixed to the body before painting connected roof module, are thus avoided.

Bevorzugter Weise ist die Lackierposition des Dachmoduls relativ zur Karosserie verschieden von der Endmontageposition. Insbesondere unterscheiden sich Lackierposition und Endmontageposition bezüglich eines Spaltmaßes zwischen Dachmodul und Karosseriebauteil. Damit können für die unterschiedlichen Anforderungen bezüglich des Spaltmaßes beim Lackiervorgang und beim Verkleben für die Endmontage jeweils angepasste Spaltmaße gewählt werden.preferred Way is the painting position of the roof module relative to the body different from the final assembly position. In particular, differentiate Painting position and final assembly position with respect to a gap between Roof module and body component. This allows for the different requirements in terms of the gap dimension adapted during painting and bonding for final assembly respectively clearances chosen become.

Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:In the following, the invention and its Embodiments will be explained in more detail with reference to the drawings. Hereby show:

1 eine schematische perspektivische Ansicht eines an eine Kraftwagenkarosserie montierten Dachmoduls; 1 a schematic perspective view of a mounted on a motor vehicle body roof module;

2 eine schematische Schnittansicht eines in seiner Lackierposition montierten Dachmoduls und 2 a schematic sectional view of a mounted in his Lackierposition roof module and

3 eine schematische Schnittansicht eines in seiner Endmontageposition montierten Dachmoduls. 3 a schematic sectional view of a mounted in its final assembly position roof module.

Ein in 1 dargestellter, im Ganzen mit 10 bezeichneter Kraftwagenrohbau umfasst eine Rohbaukarosserie 12 sowie ein Dachmodul 14, welches mit Dachrahmenträgern 16 des Karosserierohbaus 12 verbunden ist. Der Karosserierohbau 12 besteht im Wesentlichen aus Stahlblech, während das Dachmodul 14 aus Aluminium gefertigt ist um so Gewicht einzusparen. Beim gemeinsamen Lackieren von Karosserierohbau 12 und Dachmodul 14 kann es daher aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Stahl und Aluminium zu Wärmeverzügen kommen, welche die Maßhaltigkeit der Karosserie beeinträchtigen. Um derartige Wärmeverzüge zu verhindern wird im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wie in 2 dargestellt, zunächst eine temporäre und lösbare Verbindung zwischen dem Dachmodul 14 und dem Dachrahmenträger 16 geschaffen. Der Dachrahmenträger 16 besteht aus einer Innenschale 18, einer Außenschale 20 und einem Verkleidungselement 22, welche in einem gemeinsamen Flanschbereich 24 miteinander verbunden sind. Die Außenschale 20 des Dachrahmenträgers 16 weist einen verlängerten Flansch 26 auf, welcher über den Flanschbereich 24 hinausragt. Zur Verbindung des Dachmoduls 14 mit dem Dachrahmenträger 16 ist am Dachmodul 14 ein Verbindungsblech 28 angebracht, über welches das Dachmodul 14 mittels einer Schraube 30 und Mutter 32 mit dem Flansch 26 der Außenschale 20 des Dachrahmenträgers 16 verschraubt ist. Am Verbindungsblech 28 ist ein Abstandshalter 34 angeordnet, so dass sich zwischen Dachmodul 14 und dem Flansch 24 des Dachrahmenträgers 16 ein definierter Spalt 36 ausbildet. Beim gemeinsamen Lackieren der Rohbaukarosserie 12 mit dem Dachmodul 14 kann der Spalt 36 frei von Lack durchspült werden, so dass auch die Flanschbereiche 24, 26, das Verbindungsblech 28 und die Unterseite 38 des Anbindungsbereichs 40 des Dachmoduls 14 an den Dachrahmenträger 16 eine Lackierung erhalten und somit vor Korrosion geschützt sind. Die lösbare Verbindung von Dachmodul 14 mit dem Dachrahmenträger 16 ermöglicht Ausgleichsbewegungen der Bauteile, um so unterschiedliche Wäremausdehnungen des Dachmoduls 14 und des Dachrahmenträgers 16 während der Wärembehandlungsschritte beim kathodischen Tauchlackieren und vermeidet daher die Entstehung von Wärmeverzügen.An in 1 shown, as a whole with 10 designated motor vehicle body shell includes a shell body 12 as well as a roof module 14 , which with roof frame girders 16 of the body shop 12 connected is. The body shell 12 consists essentially of sheet steel, while the roof module 14 made of aluminum to save weight. For joint painting of body shop 12 and roof module 14 It may therefore come due to the different thermal expansion coefficients of steel and aluminum to heat distortion, which affect the dimensional stability of the body. In order to prevent such heat distortion is in the context of a method according to the invention, as in 2 shown, initially a temporary and detachable connection between the roof module 14 and the roof frame carrier 16 created. The roof frame carrier 16 consists of an inner shell 18 , an outer shell 20 and a cladding element 22 , which in a common flange area 24 connected to each other. The outer shell 20 of the roof frame carrier 16 has an extended flange 26 on which over the flange area 24 protrudes. For connecting the roof module 14 with the roof frame carrier 16 is on the roof module 14 a connecting plate 28 attached, over which the roof module 14 by means of a screw 30 and mother 32 with the flange 26 the outer shell 20 of the roof frame carrier 16 is screwed. At the connection plate 28 is a spacer 34 arranged so that between roof module 14 and the flange 24 of the roof frame carrier 16 a defined gap 36 formed. When painting the bodyshell together 12 with the roof module 14 can the gap 36 be rinsed free of paint, so that the flange areas 24 . 26 , the connecting plate 28 and the bottom 38 of the connection area 40 of the roof module 14 to the roof frame carrier 16 obtained a paint and thus protected against corrosion. The detachable connection of roof module 14 with the roof frame carrier 16 allows compensation movements of the components, so different thermal expansions of the roof module 14 and the roof frame carrier 16 During the heat treatment steps during cathodic dip coating and therefore avoids the formation of heat distortion.

Nach Beendigung des Lackiervorgangs kann die Schraubverbindung zwischen Dachmodul 14 und Dachrahmenträger 16 wieder gelöst werden, so dass weitere Komponenten am Dachmodul 14 montiert werden können. Dies ermöglicht die einfache Montage von nicht lackierbaren Bauteilen am Dachmodul 14, ohne das dessen Zugänglichkeit durch eine feste Montage an der Rohbaukarosserie 12 eingeschränkt ist. Nachdem das Dachmodul 14 fertig bestückt ist, kann es in die in 3 gezeigte Endmontageposition überführt und endgültig mit dem Dachrahmenträger 16 verbunden werden. Hierzu wird, wie in der in 2 gezeigten Lackierposition des Dachmoduls 14 wieder eine Schraubverbindung mittels einer Schraube 30 und einer Mutter 32 hergestellt, die den Flansch 26 der Außenschale 20 des Dachrahmenträgers 16 über das Verbindungsblech 28 mit dem Dachmodul 14 verbindet. Die Schraubpositionen in der Endmontageposition entsprechen dabei denjenigen in der Lackierposition. Die Endmontagepositionen unterscheiden sich von der Lackierposition durch ein unterschiedliches Spaltmaß des Spaltes 36, welches durch ein zusätzliches, in der Lackierposition nicht verwendetes Distanzelement 42 zwischen Flansch 26 und Verbindungsblech 28 im Bereich der Schraube 30 eingestellt wird. Das Spaltmaß des Spaltes 36 ist so gewählt, dass in den Spalt 36 eine optimal dicke Klebstoffschicht 44 eingebracht werden kann, welche den Anbindungsbereich 40 des Dachmoduls 14 unlösbar mit dem Flansch 24 verbindet. Das Distanzelement 34 des Verbindungsblechs 28 steht hier nicht mehr in Kontakt mit dem Flansch 24. Durch die Kombination aus Schraubverbindung und Verklebung wird ein sicherer und toleranzarmer Halt des Dachmoduls 14 am Dachrahmenträger 16 erzielt. Der Abstandshalter 42 stellt dabei sicher, dass die Maßhaltigkeit der Verbindung auch während des Aushärtens der Klebstoffschicht 44 gewährt bleibt.After completion of the painting process, the screw connection between the roof module 14 and roof frame beams 16 be solved again, leaving more components on the roof module 14 can be mounted. This allows easy installation of non-paintable components on the roof module 14 without its accessibility by a fixed mounting on the shell body 12 is restricted. After the roof module 14 is ready, it can be in the in 3 shown final assembly position and finally with the roof frame carrier 16 get connected. For this purpose, as in the in 2 shown painting position of the roof module 14 again a screw connection by means of a screw 30 and a mother 32 made the flange 26 the outer shell 20 of the roof frame carrier 16 over the connecting plate 28 with the roof module 14 combines. The screw positions in the final assembly position correspond to those in the painting position. The final assembly positions differ from the painting position by a different gap of the gap 36 , which by an additional, not used in the painting position spacer 42 between flange 26 and connecting plate 28 in the area of the screw 30 is set. The gap of the gap 36 is chosen so that in the gap 36 an optimally thick adhesive layer 44 can be introduced, which is the connection area 40 of the roof module 14 unsolvable with the flange 24 combines. The spacer element 34 of the connecting plate 28 is no longer in contact with the flange here 24 , The combination of screw connection and bonding ensures a safe and low-tolerance hold of the roof module 14 on the roof frame carrier 16 achieved. The spacer 42 ensures that the dimensional accuracy of the compound also during curing of the adhesive layer 44 granted.

Claims (8)

Verfahren zum Montieren eines Dachmoduls (14) an einer Karosserie (12) eines Kraftwagens, mit den Schritten: a) lösbares Befestigen des Dachmoduls (14) an einem Karosseriebauteil (16) mittels wenigstens eines ersten Befestigungsmittels (30, 32) in einer Lackierposition; b) gemeinsames Lackieren des Dachmoduls (14) und der Karosserie (12); c) endgültiges Befestigen des Dachmoduls (14) an dem Karosseriebauteil (16) mittels des wenigstens einen ersten Befestigungsmittels (30, 32) und einer zusätzlichen Verklebung (44).Method for mounting a roof module ( 14 ) on a body ( 12 ) of a motor vehicle, comprising the steps of: a) releasably securing the roof module ( 14 ) on a body component ( 16 ) by means of at least one first fastening means ( 30 . 32 ) in a painting position; b) joint painting of the roof module ( 14 ) and the body ( 12 ); c) final fixing of the roof module ( 14 ) on the bodywork component ( 16 ) by means of the at least one first fastening means ( 30 . 32 ) and an additional bond ( 44 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine erste Befestigungsmittels (30) als Schraube ausgebildet ist.A method according to claim 1, characterized gekenn characterized in that the at least one first fastening means ( 30 ) is designed as a screw. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Befestigungsmittel (30) einen Flansch (26) des Karosseriebauteils (16) durchsetzt.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one fastening means ( 30 ) a flange ( 26 ) of the body component ( 16 ) interspersed. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Befestigungsmittel (30) mittelbar über ein Aufnahmeelement (28) mit dem Dachmodul (14) verbunden wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one fastening means ( 30 ) indirectly via a receiving element ( 28 ) with the roof module ( 14 ) is connected. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Befestigen in Schritt a) und/oder c) ein Abstandselement (34, 42) zum Einstellen eines vorgegebenen Spaltmaßes zwischen Dachmodul (14) und Karosseriebauteil (16) eingebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when fastening in step a) and / or c) a spacer element ( 34 . 42 ) for setting a predetermined gap between the roof module ( 14 ) and body component ( 16 ) is introduced. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zusätzlichen Schritt b1) das Dachmodul (14) von der Karosserie (12) demontiert wird und wenigstens eine weitere Dachkomponente an das Dachmodul (14) montiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in an additional step b1) the roof module ( 14 ) of the body ( 12 ) and at least one further roof component to the roof module ( 14 ) is mounted. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackierposition von der Endmontageposition verschieden ist.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the painting position of the final assembly position is different. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich Lackierposition und Endmontageposition bezüglich eines Spaltmaßes zwischen Dachmodul (14) und Karosseriebauteil (16) unterscheiden.A method according to claim 1, characterized in that the painting position and final assembly position with respect to a gap between the roof module ( 14 ) and body component ( 16 ).
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