DE102009055010A1 - Roof arrangement for use at body of motor vehicle, has accessory part attached in sections in edge area of roof shell and roof frame, where material thickness of roof arrangement is increased in areas by accessory part - Google Patents

Roof arrangement for use at body of motor vehicle, has accessory part attached in sections in edge area of roof shell and roof frame, where material thickness of roof arrangement is increased in areas by accessory part Download PDF

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Abstract

The arrangement has a roof shell (2) and an accessory part (3) that are made of a light metal or light metal alloy, and a roof frame (1) made of steel, where the light metal is aluminum and the light metal alloy is an aluminum alloy. The accessory part is attached in sections in an edge area of the roof shell and the roof frame. Material thickness of the arrangement is increased in the areas by the accessory part. The roof frame, roof shell and the accessory part are connected with each other by punching rivets, where the accessory part is a flat material cut.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dachanordnung an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs, die einen Dachrahmen, eine Dachaußenhaut und zumindest ein Zusatzteil aufweist, wobei die Dachaußenhaut und das Zusatzteil aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung und der Dachrahmen aus Stahl hergestellt sind.The present invention relates to a roof assembly on the body of a motor vehicle, comprising a roof frame, a roof outer skin and at least one additional part, wherein the roof outer skin and the additional part of a light metal or a light metal alloy and the roof frame made of steel.

Wenn eine Dachanordnung an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs, bei der der Dachrahmen aus Stahl und die Dachaußenhaut aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung, beispielsweise aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung, hergestellt ist, die Lackierstrasse passiert, treten in der Dachaußenhaut, insbesondere während des Schritts des Lackeinbrennens, Spannungen auf. Dies resultiert daher, dass das Leichtmetall einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der Stahl aufweist. Problematisch ist es jedoch, wenn diese Spannungen die Dehngrenze des Materials übersteigen. Dann bleiben nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur plastische Verformungen in der Dachaußenhaut zurück. Diese lokalen plastischen Verformungen resultieren in Verzug bzw. Beulen in der Dachaußenhaut der Karosserie, welche nicht erwünscht ist.When a roof assembly on the bodywork of a motor vehicle in which the steel roof frame and the roof outer skin is made of a light metal or a light metal alloy, for example of aluminum or an aluminum alloy, passes the painting line, occur in the roof outer skin, in particular during the step of Lackeinbrennens, tensions on. This results from the fact that the light metal has a higher thermal expansion coefficient than the steel. However, it is problematic if these stresses exceed the yield strength of the material. Then, after cooling to room temperature, plastic deformations in the roof outer skin remain. These local plastic deformations result in distortion or dents in the roof outer skin of the body, which is not desirable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Dachanordnung an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, welche die lokalen Spannungen über einen größeren Bereich verteilt, um so die lokalen plastischen Verformungen zu verhindern.Object of the present invention is therefore to provide a roof assembly to a body of a motor vehicle, which distributes the local stresses over a larger area, so as to prevent the local plastic deformation.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich hinsichtlich der Dachanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.The solution to this problem arises in terms of the roof assembly according to the preamble of claim 1. The dependent claims describe preferred developments.

Bei Kraftfahrzeugen ist es bekannt, die selbsttragende Karosserie nicht ausschließlich aus Stahl, sondern in einer Mischbauweise zu fertigen. Bei dieser Mischbauweise werden die Karosseriestruktur aus Stahlblech und die Karosseriebeplankung aus beispielsweise Aluminiumblech hergestellt. Dadurch wird eine Gewichtsreduzierung für den Personenkraftverkehr erreicht, der eine Verbesserung der Fahrdynamik sowie eine Reduktion des Kraftstoffverbrauchs bewirkt. Die Mischbauweise kann jedoch problematisch sein, da Stahlbauteile mit Leichtmetallbauteilen verbunden werden müssen. Daher beschäftigt sich der Stand der Technik vor allem mit verbesserten Verbindungstechniken zwischen einem Fahrzeugdach aus Leichtmetall und einem Fahrzeugrahmen aus Stahl, welche ebenfalls die unterschiedliche Dehnung der verschiedenen Materialien berücksichtigen.In motor vehicles, it is known to manufacture the self-supporting body not only made of steel, but in a mixed construction. In this mixed construction, the body structure made of sheet steel and the body panel are made of, for example, aluminum sheet. As a result, a weight reduction for the passenger transport is achieved, which causes an improvement in driving dynamics and a reduction in fuel consumption. However, the mixed construction can be problematic because steel components must be connected to light metal components. Therefore, the prior art is concerned above all with improved connection techniques between a light metal vehicle roof and a steel vehicle frame, which also take into account the differential elongation of the various materials.

Aus der DE 10 2004 019 818 B4 ist eine Dachanordnung an der Karosserie eines Kraftfahrzeuges bekannt, wobei die feste Verbindung zwischen der Dachaußenhaut und dem Dachrahmen durch eine kehlförmige Lötverbindung zwischen der Dachaußenhaut und dem Abschnitt des Dachrahmens gebildet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann am Dachrahmen zumindest eine Halteschiene (aus Stahlblech) befestigt sein, welche die Dachaußenhaut relativ zum Dachrahmen hält. Diese Haltschiene bewirkt bei der Herstellung der Lötverbindung eine zusätzliche Wärmeableitung in den Dachrahmen hinein, die vorteilhaft einem thermischen Verzug der Dachaußenhaut entgegenwirkt.From the DE 10 2004 019 818 B4 a roof assembly on the body of a motor vehicle is known, wherein the fixed connection between the roof outer skin and the roof frame is formed by a fillet-shaped solder joint between the roof outer skin and the portion of the roof frame. In a preferred embodiment of the invention may be attached to the roof frame at least one support rail (made of sheet steel), which holds the roof outer skin relative to the roof frame. This support rail causes in the manufacture of the solder joint an additional heat dissipation in the roof frame, which advantageously counteracts a thermal distortion of the roof outer skin.

Die Druckschrift EP 1 580 102 A1 zeigt ein Montageverfahren für ein Aluminiumdach auf die Seitenwände eines Kraftfahrzeuges, wobei ein L-förmiges Aluminium- oder Aluminiumlegierungsprofil zwischen Aluminiumdach und Seitenwand eingebracht wird, wobei der eine Schenkel des Profils am Rand des Aluminiumdaches fixiert wird und der zweite Schenkel des Profils am Flansch einer Seitenwand fixiert wird, so dass der Stahlrahmen mit dem Aluminiumdach verbunden ist. Durch diese Profile ist es möglich sich von den Dehnungsunterschieden zwischen Aluminium und Stahl unabhängig zu machen und so das Risiko von Deformationen im Autodach, insbesondere während des Durchlaufens der Kataphorese und der Trocknung, zu verringern.The publication EP 1 580 102 A1 shows an assembly method for an aluminum roof on the side walls of a motor vehicle, wherein an L-shaped aluminum or aluminum alloy profile between the aluminum roof and side wall is introduced, wherein the one leg of the profile is fixed to the edge of the aluminum roof and the second leg of the profile on the flange of a side wall is fixed so that the steel frame is connected to the aluminum roof. These profiles make it possible to be independent of the differences in elongation between aluminum and steel and thus to reduce the risk of deformations in the car roof, in particular during the cataphoresis and the drying.

Die DE 199 39 978 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Dachaufbaus eines Fahrzeuges in Mischbauweise, bei dem zunächst ein Fahrzeugrahmen mit einer Dachöffnung hergestellt wird, die dann mit einem Dachelement verschlossen wird. Dabei wird vor dem Verschließen der Dachöffnung ein Dachelementträger aus Stahl dauerhaft an dem Fahrzeugrahmen befestigt, wobei der Dachelementträger einen die Dachöffnung umgebenden Dachrahmen bildet. Das Leichmetall-Dachelement wird vorteilhafterweise mit dem Dachelementträger verklebt, wobei durch eine gezielte Auswahl des Klebestoffes ein unterschiedliches Wärmedehnungsverhalten des Dachrahmens und des Dachelements teilweise ausgeglichen werden kann.The DE 199 39 978 discloses a method of manufacturing a roof structure of a mixed-structure vehicle in which first a vehicle frame is made with a roof opening which is then closed with a roof element. In this case, a roof element carrier made of steel is permanently attached to the vehicle frame before closing the roof opening, wherein the roof element carrier forms a roof frame surrounding the roof opening. The light-metal roof element is advantageously glued to the roof element carrier, wherein a different thermal expansion behavior of the roof frame and the roof element can be partially compensated by a targeted selection of the adhesive.

Die EP 2 030 877 offenbart ein Fahrzeuggestell mit einem Grundgerippe aus Metall sowie einem festliegenden, für die Montage aber modularen Dachelement aus einem anderen Werkstoff, wobei die beiden Komponenten durch Klebeverbindungen aneinander angeschlossen sind, wobei eine Komponente mit einem hervorstehenden Formelement in eine entsprechend geformte rinnen- oder nutartige Einformung der anderen Komponente eingreift und zwischen diesen Teilen ein spaltartiger Raum gebildet ist, der eine entsprechend geformte Schicht als Klebekörper aus der Klebeverbindung enthält. Die mit dem Grundgerippe geometrisch formschlüssig verklebte Verbindung gewährleistet die Kompensation eines Wärmeunterschieds zwischen verschiedenen Materialien und Komponenten.The EP 2 030 877 discloses a vehicle frame with a metal skeleton and a fixed, but for mounting modular roof element of a different material, wherein the two components are connected by adhesive bonds to each other, wherein a component having a protruding mold element in a correspondingly shaped trough or groove-like indentation engages other component and a gap-like space is formed between these parts, which contains a correspondingly shaped layer as an adhesive body of the adhesive bond. The geometrically form-fitting with the basic skeleton Bonded connection ensures the compensation of a heat difference between different materials and components.

Die EP 1 953 072 offenbart eine Schweißanordnung um ein Aluminiumdach mit einem Dachrahmen aus Stahlblech zu verbinden, wobei der Dachrahmen aus drei Platten besteht. Die äußere Platte besteht aus verzinktem Stahl, und die Aussteifung (bzw. die mittlere Platte) und die innere Platte ist aus nicht verzinktem Stahl. Die Platten werden wechselseitig so angeordnet, dass zum einen das Aluminiumdach mit dem Zwischenstück und das Zwischenstück mit dem Stahlrahmen verschweißt werden kann.The EP 1 953 072 discloses a welding assembly to connect an aluminum roof to a roof frame made of sheet steel, wherein the roof frame consists of three plates. The outer plate is made of galvanized steel, and the stiffener (or middle plate) and the inner plate is made of non-galvanized steel. The plates are arranged alternately so that on the one hand the aluminum roof with the intermediate piece and the intermediate piece with the steel frame can be welded.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich jedoch insbesondere mit dem Problem der Lackeinbrennreaktion einer Anordnung aus einem Leichtmetalldach und einer Stahlrohkarosserie. Wenn ein Leichtmetalldach auf einer Stahlkarosserie angebracht ist, wobei diese Anordnung später lackiert und der Lack eingebrannt wird, ergeben sich Spannungen im Leichtmetalldach aufgrund der Tatsache, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient von beispielsweise Aluminium doppelt so hoch ist wie der von Stahl. Wenn diese Spannungen die Dehngrenze des Leichmetalls überschreiten, entstehen plastische Verformungen nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur. Diese lokalen plastischen Verformungen resultieren in einem Verzug bzw. in Beulen des Leichtmetalldaches, welches für den Kunden nicht akzeptabel ist. Daher ist es Aufgabe der Erfindung, diese lokalen Verformungen zu reduzieren oder zu vermeiden.However, the present invention is particularly concerned with the problem of paint bake reaction of an assembly of a light metal roof and a Stahlrohkarosserie. If a light metal roof is mounted on a steel body, which is painted later and the paint is baked, resulting in stresses in the light metal roof due to the fact that the thermal expansion coefficient of, for example, aluminum is twice as high as that of steel. If these stresses exceed the yield strength of the light metal, plastic deformation occurs after cooling to room temperature. These local plastic deformations result in a distortion or bumps of the light metal roof, which is unacceptable for the customer. It is therefore an object of the invention to reduce or avoid these local deformations.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die o. g. lokalen Spannungen über eine größere Fläche des Daches verteilt werden, um die plastische Verformung zu reduzieren. Dies wird dadurch erreicht, dass die Dicke des Leichtmetallmaterials erhöht wird. Da die Spannungen nur örtlich auftreten, ist es ausreichend, nur örtlich die Dicke des Materials zu erhöhen.This object is achieved with the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are the further claims removed. The object is achieved in that the o. G. local stresses are distributed over a larger area of the roof to reduce plastic deformation. This is achieved by increasing the thickness of the light metal material. Since the stresses occur only locally, it is sufficient to increase only locally the thickness of the material.

Erfindungsgemäß wird eine Dachanordnung vorgeschlagen, welche an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs vorhanden ist und einem Dachrahmen, eine Dachaußenhaut und zumindest einem Zusatzteil aufweist. Somit handelt es sich bei dieser Dachanordnung um eine dreischichtige Anordnung aus Dachrahmen, Dachaußenhaut und Zusatzteil, welche jedoch nur abschnittsweise im Randbereich der Dachaußenhaut bzw. des Dachrahmens vorgesehen ist. Das Zusatzteil bewirkt vorzugsweise eine lokale Versteifung der Dachaußenhaut an bestimmten, kritischen Bereichen. Bei der erfindungsgemäßen Dachanordnung sind die Dachaußenhaut und das Zusatzteil aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung und der Dachrahmen aus Stahl hergestellt.According to the invention, a roof arrangement is proposed, which is present on a body of a motor vehicle and has a roof frame, a roof outer skin and at least one additional part. Thus, this roof assembly is a three-layer arrangement of roof frame, roof outer skin and additional part, which, however, is only partially provided in the edge region of the outer roof skin or the roof frame. The additional part preferably causes a local stiffening of the roof outer skin at certain, critical areas. In the roof assembly according to the invention the roof outer skin and the additional part of a light metal or a light metal alloy and the roof frame made of steel.

Das Leichtmetall kann vorzugsweise Aluminium und die Leichtmetalllegierung eine Aluminiumlegierung der 6xxx oder 7xxx-Serie sein. Beispielsweise kann eine Aluminiumlegierung aus den Serien AA6016, AA6013, AA6056, AA6111 oder AA7021 sowie Modifikationen davon verwendet werden. Dabei ist es nicht notwendig, dass die Dachaußenhaut und das Zusatzteil aus demselben Leichtmetall bzw. derselben Aluminiumlegierung hergestellt sind. Es ist also möglich ein Zusatzteil, welches wahlweise aus demselben Material oder aus einem anderen Material wie die Dachaußenhaut gefertigt ist, bereitzustellen. Beispielsweise kann dies ein Leichtmetall mit einer höheren Festigkeit als das Leichtmetall der Dachaußenhaut sein. Des Weiteren ist es nicht notwendig, dass das Zusatzteil dieselbe Dicke wie die Dachaußenhaut aufweist, wichtig ist nur, dass in den Bereichen in denen das Zusatzteil angeordnet ist, die Materialdicke der Dachaußenhaut erhöht wird.The light metal may preferably be aluminum and the light metal alloy may be an aluminum alloy of the 6xxx or 7xxx series. For example, an aluminum alloy of the series AA6016, AA6013, AA6056, AA6111 or AA7021 and modifications thereof can be used. It is not necessary that the outer roof skin and the additional part are made of the same light metal or the same aluminum alloy. It is therefore possible to provide an additional part, which is optionally made of the same material or of a different material as the roof outer skin. For example, this may be a light metal with a higher strength than the light metal of the roof outer skin. Furthermore, it is not necessary that the additional part has the same thickness as the roof outer skin, it is only important that in the areas in which the additional part is arranged, the material thickness of the roof outer skin is increased.

In einer Ausführungsform ist die Dachaußenhaut aus einer Aluminiumlegierung gefertigt, welche lokal verzinkt sein kann.In one embodiment, the roof outer skin is made of an aluminum alloy, which may be locally galvanized.

Beim Zusatzteil handelt es sich beispielsweise um einen so genannten Leichtmetallverdoppler bzw. Aluminiumverdoppler. Dieser ist nur abschnittsweise im Randbereich der Dachaußenhaut bzw. des Dachrahmens angeordnet. Der Leichtmetallverdoppler stellt also keine durchgehende Verbindung entlang des Randbereichs des Dachrahmen bzw. der Dachaußenhaut dar, d. h. es gibt keine großflächige Verbindung zwischen Leichtmetallverdoppler, Dachrahmen und Dachaußenhaut. Der Randbereich ist insbesondere der Bereich, an welchem in Einbaulage Dachaußenhaut und Dachrahmen überlappen, und somit miteinander verbindbar sind. In einer bevorzugten Ausführungsform sind nur vier Leichmetallverdoppler in den vier Ecken des Fahrzeugsdaches- bzw. -rahmens vorhanden. Der Leichtmetallverdoppler ist vorzugsweise ein Flachmaterialzuschnitt aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung. Der Leichmetallverdoppler kann in einer bevorzugten Ausführungsform beispielsweise zwischen dem Dachrahmen und der Dachaußenhaut angeordnet sein. Durch den Leichtmetallverdoppler wird die Materialdicke der Dachaußenhaut bevorzugt nur an den Stellen erhöht, an denen beim Lackierbrennen starke Spannungen aufgrund von thermischer Ausdehnung auftreten, und somit können diese lokalen Spannungen besser abgefangen bzw. absorbiert werden.The additional part is, for example, a so-called light metal doubler or aluminum doubler. This is only partially arranged in the edge region of the roof outer skin or the roof frame. The light metal doubler thus represents no continuous connection along the edge region of the roof frame or the roof outer skin, d. H. There is no large area connection between light metal doubler, roof frame and roof outer skin. The edge region is in particular the region on which overlap in the installation position roof outer skin and roof frame, and thus are connected to each other. In a preferred embodiment, only four light metal doublers are present in the four corners of the vehicle roof or frame. The light metal doubler is preferably a flat material blank of aluminum or of an aluminum alloy. The Leichmetallverdoppler can be arranged in a preferred embodiment, for example between the roof frame and the roof outer skin. Through the light metal doubler, the material thickness of the outer skin of the roof is preferably only increased at the points at which strong stresses due to thermal expansion occur during varnishing, and thus these local stresses can be better absorbed or absorbed.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Leichtmetallverdoppler ungefähr 10 bis 20 cm lang, 15 bis 25 mm breit und 0.5 bis 1.5 mm dick, besonders bevorzugt ungefähr 15 cm lang, 20 mm breit und 1 mm dick.In a preferred embodiment, the light metal doubler is about 10 to 20 cm long, 15 to 25 mm wide and 0.5 to 1.5 mm thick, more preferably about 15 cm long, 20 mm wide and 1 mm thick.

Durch die Verbindung des Leichtmetallverdopplers mit dem Stahlbauteil und dem Leichtmetalldach ist es möglich, den Verzug im Leichtmetalldach insbesondere durch das Einbrennlackieren zu vermindern.By connecting the light metal doubler with the steel component and the light metal roof, it is possible to reduce the delay in the light metal roof, in particular by the stove enamelling.

Die Leichtmetalldachaußenhaut, das Zusatzteil und der Stahlrahmen sind miteinander bevorzugt nicht stoffschlüssig, also z. B. nicht durch Kleben, sondern formschlüssig miteinander verbunden, beispielsweise durch Stanznieten, Druckfügen, Schraubverbindungen oder ähnliches. Diese Verbindungstechnik ermöglicht eine hochfeste Verbindung zwischen den beteiligten Verbundpartnern, die bei Belastungen während des normalen Einsatzes, aber auch in unvorhergesehenen Grenzsituationen eine Sicherheitsreserve bilden. Weiterhin benötigen diese Verbindungen nur einen kleinen erforderlichen Einbauraum und gewährleisten eine gute Zugänglichkeit der Verbindungsstellen z. B. für nachfolgende Fertigungsoperationen. Dabei ist es nicht notwendig, dass die Stanznieten alle drei Schichten der dreischichtigen Anordnung aus Dachrahmen, Dachaußenhaut und Zusatzteil miteinander verbinden. In einer weiteren Ausführungsform ist beispielsweise abwechselnd eine Verbindung zwischen Zusatzteil und Dachaußenhaut bzw. zwischen Zusatzteil, Dachaußenhaut und Dachrahmen vorhanden. Somit wechselt sich eine zweischichtige Verbindung mit einer dreischichtigen Verbindung ab. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind wechselweise das Zusatzteil mit der Dachaußenhaut bzw. das Zusatzteil mit dem Dachrahmen verbunden, d. h. die dreischichtige Dachanordnung wird durch verschiedene zweischichtige Verbindungen verbunden.The light metal roof outer skin, the additional part and the steel frame are preferably not cohesively with each other, ie z. B. not by gluing, but positively connected to each other, for example by punch riveting, pressure joining, screw or the like. This connection technology allows a high-strength connection between the participating partners, which form a safety reserve during loads during normal use, but also in unforeseen borderline situations. Furthermore, these compounds require only a small required installation space and ensure good accessibility of the joints z. B. for subsequent manufacturing operations. It is not necessary that the punch rivets connect all three layers of the three-layer arrangement of roof frame, roof outer skin and additional part with each other. In another embodiment, for example, alternately a connection between the additional part and roof outer skin or between additional part, roof outer skin and roof frame available. Thus, a two-layered connection alternates with a three-layered connection. In a further preferred embodiment, the additional part with the roof outer skin or the additional part are alternately connected to the roof frame, d. H. The three-layer roof assembly is connected by various two-layer connections.

Klebeverbindungen sind jedoch nicht erwünscht, da sie nicht so hochfeste Verbindungen ermöglichen.However, adhesive bonds are not desirable because they do not allow for high strength joints.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in Bezug auf die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Die Zeichnungen zeigen:In the following, the present invention will be explained with reference to the embodiments illustrated in the accompanying drawings. The drawings show:

1A zeigt schematisch eine Autodachanordnung im Querschnitt mit einer ersten Ausführungsform, wobei das Zusatzteil zwischen dem Dachrahmen und der Dachaußenhaut angeordnet ist, 1A shows schematically a car roof assembly in cross section with a first embodiment, wherein the additional part between the roof frame and the roof outer skin is arranged,

1B zeigt schematisch eine Autodachanordnung im Querschnitt mit einer weiteren Ausführungsform, wobei das Zusatzteil unterhalb des Dachrahmens und der Dachaußenhaut angeordnet ist, 1B shows schematically a car roof arrangement in cross-section with a further embodiment, wherein the additional part is arranged below the roof frame and the roof outer skin,

1C zeigt schematisch eine Autodachanordnung im Querschnitt mit einer weiteren Ausführungsform, wobei das Zusatzteil oberhalb des Dachrahmens und der Dachaußenhaut angeordnet ist, 1C shows schematically a car roof assembly in cross-section with a further embodiment, wherein the additional part is arranged above the roof frame and the roof outer skin,

2A zeigt den Querschnitt AA durch die Autodachanordnung in 1C, wobei der Dachrahmen, die Dachaußenhaut und das Zusatzteil miteinander verbunden sind, 2A shows the cross section AA through the car roof assembly in 1C in which the roof frame, the roof outer skin and the additional part are connected to one another,

2B zeigt den Querschnitt AA durch die Autodachanordnung in 1C, wobei das Zusatzteil wechselweise mit der Dachaußenhaut und dem Dachrahmen bzw. nur mit der Dachaußenhaut verbunden ist, 2 B shows the cross section AA through the car roof assembly in 1C wherein the additional part is alternately connected to the roof outer skin and the roof frame or only with the roof outer skin,

2C zeigt den Querschnitt AA durch die Autodachanordnung in 1C, wobei das Zusatzteil wechselweise mit der Dachaußenhaut bzw. mit dem Dachrahmen verbunden ist, 2C shows the cross section AA through the car roof assembly in 1C wherein the additional part is alternately connected to the roof outer skin or to the roof frame,

3 zeigt schematisch ein Fahrzeuggestell mit einer Dachaußenhaut, wobei der mögliche Verzug in der Dachaußenhaut durch die Kreise gekennzeichnet ist. 3 schematically shows a vehicle frame with a roof outer skin, wherein the possible delay in the roof outer skin is characterized by the circles.

Das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt schematisch ausschnittsweise eine Fahrzeugkarosserie in Leichtbaukonstruktion im Bereich des Übergangs eines Dachrahmens in das Fahrzeugdach. Der Querschnitt liegt beispielsweise zwischen der A- und B-Säule der Karosserie eines Personenkraftfahrzeugs. Der Dachrahmen als Teil eines Fahrzeugrahmens 1 ist dabei aus Stahl hergestellt, wohingegen das Fahrzeugdach 2 aus einem Leichtmetall hergestellt ist. Zwischen das Fahrzeugdach 2 und den Stahlrahmen 1 wird nun das Zusatzteil 3 angeordnet, welches ebenfalls aus einem Leichtmetall hergestellt ist. Bei dem Leichtmetall handelt es sich um Aluminium oder um eine Aluminiumlegierung.This in 1 illustrated embodiment shows a schematic detail of a vehicle body in lightweight construction in the region of the transition of a roof frame in the vehicle roof. The cross section is for example between the A and B pillars of the body of a passenger vehicle. The roof frame as part of a vehicle frame 1 is made of steel, whereas the vehicle roof 2 made of a light metal. Between the vehicle roof 2 and the steel frame 1 will now be the additional part 3 arranged, which is also made of a light metal. The light metal is aluminum or an aluminum alloy.

1B zeigt wie 1A eine Ausführungsform in der Dachrahmen als Teil eines Fahrzeugrahmens 1 aus Stahl hergestellt ist, wohingegen das Fahrzeugdach 2 aus einem Leichtmetall hergestellt ist. Der Unterschied zu 1A ist nur, dass das Zusatzteil 3 unterhalb des Dachrahmens 1 und der Dachaußenhaut 2 angeordnet ist. 1B shows how 1A an embodiment in the roof frame as part of a vehicle frame 1 made of steel, whereas the vehicle roof 2 made of a light metal. The difference to 1A is just that the attachment 3 below the roof frame 1 and the roof outer skin 2 is arranged.

Die 1C zeigt im Unterschied zu 1A, dass das Zusatzteil 3 oberhalb des Dachrahmens 1 und der Dachaußenhaut 2 angeordnet ist.The 1C shows in contrast to 1A that the additional part 3 above the roof frame 1 and the roof outer skin 2 is arranged.

Die Ausführungsform in 2A zeigt den Querschnitt AA, welcher sich aus der 1C ergibt, wobei der Dachrahmen 1, die Dachaußenhaut 2 und das Zusatzteil 3 miteinander verbunden sind. Die Verbindung 4 erfolgt beispielsweise durch Stanznieten. Bei dieser Ausführungsform gehen die Stanznieten 4 durch alle drei Schichten der Dachanordnung. Auch hier ist die Dachaußenhaut 2 und das Zusatzteil 3 aus Leichtmetall, während der Dachrahmen 1 aus Stahl hergestellt ist.The embodiment in 2A shows the cross section AA, which differs from the 1C yields, with the roof frame 1 , the roof outer skin 2 and the additional part 3 connected to each other. The connection 4 For example, by punch riveting. In this embodiment, the punch rivets go 4 through all three layers of the roof assembly. Again, the roof skin is 2 and the additional part 3 out Alloy while the roof frame 1 made of steel.

Die Ausführungsform in 2B zeigt ebenfalls den Querschnitt AA der 1C, jedoch verbinden in dieser Ausführungsform die Stanznieten 4 abwechselungsweise das Zusatzteil 3 mit der Dachaußenhaut 2 bzw. das Zusatzteil 3 mit der Dachaußenhaut 2 und dem Dachrahmen 1, so dass sich eine dreischichtige Verbindung mit einer zweischichtigen Verbindung abwechselt.The embodiment in 2 B also shows the cross section AA of 1C however, in this embodiment, the punch rivets connect 4 Alternatively, the additional part 3 with the roof outer skin 2 or the additional part 3 with the roof outer skin 2 and the roof frame 1 so that a three-layered compound alternates with a two-layered compound.

Die 2C zeigt ebenfalls den Querschnitt AA der 1C, jedoch verbinden in dieser Ausführungsform die Stanznieten 4 abwechselungsweise das Zusatzteil 3 mit der Dachaußenhaut 2 bzw. das Zusatzteil 3 mit dem Dachrahmen 1, so dass sich verschiedene zweischichtigen Verbindung abwechseln. In dieser Ausführungsform weist das Zusatzteil 3 eine gewellte Form auf.The 2C also shows the cross section AA of 1C however, in this embodiment, the punch rivets connect 4 Alternatively, the additional part 3 with the roof outer skin 2 or the additional part 3 with the roof frame 1 , so that alternate two-layer connection. In this embodiment, the additional part 3 a wavy shape.

Die 3 zeigt schematisch den Dachaufbau eines Kraftfahrzeugs mit A-Säule 5, B-Säule 6 und C-Säule 7 des Dachrahmens 1 und der Dachaußenhaut 2, wobei durch die Kreise 8 gekennzeichnet wird, wo sich der Verzug in der Dachaußenhaut nach der Lackeinbrennreaktion ergibt.The 3 schematically shows the roof structure of a motor vehicle with A-pillar 5 , B-pillar 6 and C-pillar 7 of the roof frame 1 and the roof outer skin 2 , passing through the circles 8th is characterized, where the delay in the roof outer skin results after Lackeinbrennreaktion.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Dachrahmenroof frame
22
DachaußenhautRoof outer skin
33
Zusatzteil bzw. LeichtmetallverdopplerAdditional part or light metal doubler
44
Verbindungconnection
55
A-SäuleA column
66
B-SäuleB-pillar
77
C-SäuleC-pillar
88th
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  • EP 1580102 A1 [0007] EP 1580102 A1 [0007]
  • DE 19939978 [0008] DE 19939978 [0008]
  • EP 2030877 [0009] EP 2030877 [0009]
  • EP 1953072 [0010] EP 1953072 [0010]

Claims (11)

Dachanordnung an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, mit einem Dachrahmen (1), einer Dachaußenhaut (2) und zumindest einem Zusatzteil (3), wobei die Dachaußenhaut (2) und das Zusatzteil (3) aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung und der Dachrahmen (1) aus Stahl hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Zusatzteil (3) nur abschnittsweise im Randbereich der Dachaußenhaut/des Dachrahmens angebracht ist und durch das Zusatzteil (3) die Materialdicke der Dachanordnung in diesen Bereichen erhöht wird.Roof arrangement on a body of a motor vehicle, with a roof frame ( 1 ), a roof outer skin ( 2 ) and at least one additional part ( 3 ), whereby the roof outer skin ( 2 ) and the additional part ( 3 ) of a light metal or a light metal alloy and the roof frame ( 1 ) is made of steel, characterized in that the at least one additional part ( 3 ) is only partially attached in the edge region of the roof outer skin / the roof frame and by the additional part ( 3 ) the material thickness of the roof assembly in these areas is increased. Dachanordnung nach Anspruch 1, wobei das Zusatzteil (3) zwischen dem Dachrahmen (1) und der Dachaußenhaut (2) angeordnet wird.Roof assembly according to claim 1, wherein the additional part ( 3 ) between the roof frame ( 1 ) and the roof outer skin ( 2 ) is arranged. Dachanordnung nach Anspruch 1, wobei das Zusatzteil (3) oberhalb des Dachrahmens (1) und der Dachaußenhaut (2) angeordnet ist.Roof assembly according to claim 1, wherein the additional part ( 3 ) above the roof frame ( 1 ) and the roof outer skin ( 2 ) is arranged. Dachanordnung nach Anspruch 1, wobei das Zusatzteil (3) unterhalb des Dachrahmens (1) und der Dachaußenhaut (2) angeordnet ist.Roof assembly according to claim 1, wherein the additional part ( 3 ) below the roof frame ( 1 ) and the roof outer skin ( 2 ) is arranged. Dachanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Dachrahmen (1), die Dachaußenhaut (2) und das Zusatzteil (3) durch Stanznieten miteinander verbunden sind.Roof assembly according to one of claims 1 to 4, wherein the roof frame ( 1 ), the roof outer skin ( 2 ) and the additional part ( 3 ) are interconnected by punch rivets. Dachanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Leichtmetall Aluminium und die Leichmetalllegierung eine Aluminiumlegierung ist.Roof assembly according to one of claims 1 to 5, wherein the light metal is aluminum and the light metal alloy is an aluminum alloy. Dachanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Dachaußenhaut (2) und das Zusatzteil (3) aus derselben Aluminiumlegierung hergestellt sind.Roof arrangement according to one of claims 1 to 6, wherein the roof outer skin ( 2 ) and the additional part ( 3 ) are made of the same aluminum alloy. Dachanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Dachaußenhaut (2) und das Zusatzteil (3) aus unterschiedlichen Aluminiumlegierungen hergestellt sind.Roof assembly according to one of claims 1 to 7, wherein the roof outer skin ( 2 ) and the additional part ( 3 ) are made of different aluminum alloys. Dachanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Zusatzteil (3) nur in den Eckbereichen der Dachaußenhaut/des Dachrahmens angeordnet ist.Roof arrangement according to one of claims 1 to 8, wherein the additional part ( 3 ) is arranged only in the corner regions of the roof outer skin / the roof frame. Dachanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Zusatzteil (3) ein Flachmaterialzuschnitt ist.Roof arrangement according to one of claims 1 to 9, wherein the additional part ( 3 ) is a flat material blank. Dachanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Dachanordnung dreischichtige Abschnitte aus Dachrahmen, Dachaußenhaut und Zusatzteil umfasst.Roof assembly according to one of claims 1 to 10, wherein the roof assembly comprises three-layer sections of roof frame, roof outer skin and additional part.
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