DE102010015403A1

DE102010015403A1 - Dachmodul für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102010015403A1
Application number: DE102010015403A
Authority: DE
Inventors: Pawel Adamski
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2011-10-20
Also published as: CN202022082U; US20110254322A1; US8256832B2

Abstract

Ein Dachmodul für ein Kraftfahrzeug umfasst einen Innenrahmen, welcher mit einem Dach verbunden ist, das eine Öffnung für in Fahrzeuglängsrichtung in Führungsschienen verschiebbare und aus Glasabschnitten bestehende Dachteile eines Panoramadachs aufweist. Der Innenrahmen des Dachmoduls weist im mittleren Bereich, im Abstand hinter B-Säulen des Fahrzeugaufbaus – in Fahrtrichtung gesehen – einen quer verlaufenden Verstärkungsträger auf, der nachträglich einbaubar ist. Dieser ist mit seinen freien Enden in Aufnahmekonsolen gehalten, die vorstehend an längsseitigen Rahmenteilen des Innenrahmens fest angeordnet sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dachmodul für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 101 60 885 A1 ist eine Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs bekannt, die einen mit B-Säulen und Dachlängsträgern des Fahrzeugaufbaus verbundenen Dachquerträger umfasst.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Dachmodul eines Kraftfahrzeugs mit einem einzubauenden Verstärkungsträger in einem Dachausschnitt eines Fahrzeugdachs zu schaffen, der einfach zu montieren ist und eine Übertragung von Querkräften zwischen B-Säulen eines Fahrzeugaufbaus gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, dass ein innen liegender quer im Fahrzeug angeordneter Verstärkungsträger nachträglich mit einem Innenrahmen des Dachmoduls zusammen montiert werden kann. Hierzu ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der Innenrahmen des Dachmoduls in einem mittleren Bereich, in einem Abstand hinter den B-Säulen des Fahrzeugaufbaus – in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen – einen quer verlaufenden Verstärkungsträger aufweist, der mit seinen freien Enden in seitlichen Aufnahmekonsolen gehalten ist, die an längsseitigen Rahmenteilen des Innenrahmens fest angeordnet werden, beispielsweise durch verschweißen.
Zur gesicherten und stabilen Lagerung des Verstärkungsträgers ist nach der Erfindung des Weiteren vorgesehen, dass die Aufnahmekonsolen jeweils einen V-förmigen Aufnahmeabschnitt mit in einer Ebene abgestellten Schenkeln aufweisen und dieser Aufnahmeabschnitt einer korrespondierenden V-förmigen Ausformung des Verstärkungsträgers zugerichtet ist, welche auch in einer Ebene abgestellte Schenkel aufweist. Diese Ausformung des Verstärkungsträgers ist formschlüssig im Aufnahmeabschnitt der Aufnahmekonsole angeordnet. Durch diese korrespondierenden Aufnahmen in der Aufnahmekonsole und im Verstärkungsträger ist eine genaue Positionierung und Festlegung der Bauteile zueinander vorgegeben und somit eine optimale Querkraftaufnahme möglich.
Zur weiteren festigkeitsmäßigen Verstärkung der Aufnahmekonsole ist der V-förmige Aufnahmeabschnitt der Konsole vorragend zur Unterseite und vorstehend zur äußeren Längsseite des Innenrahmens angeordnet. Jede Konsole ist an der Oberseite des Innenrahmens mit einer Verstärkungsplatte verbunden.
Insbesondere ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die Verstärkungsplatte an jeder Längsseite des Innenrahmens sich an der Oberseite des Innenrahmens sowohl über das längsseitige Rahmenteil des Innenrahmens als auch über die vorstehende Aufnahmekonsole erstreckt und diese abdeckt. Diese Baueinheit bestehend aus der Aufnahmekonsole und der übergesetzten Verstärkungsplatte, welche eine aussteifende Profilierung aufweist, wird ein sogenannter Knotenpunkt zur Festlegung des Verstärkungsträgers am Innenrahmen des Dachmoduls geschaffen.
Zur Befestigung des Verstärkungsträgers wird erfindungsgemäß der Verstärkungsträger über mehrere Befestigungsschrauben an der Aufnahmekonsole befestigt, wobei äußere Befestigungsschrauben an der Verstärkungsplatte vorgesehen sind und die Schenkel der Aufnahmekonsole und die Schenkel des Verstärkungsträgers von oben her durchdringen und in äußeren Schweißmuttern an den Schenkeln der Ausformung des Verstärkungsträgers gehalten sind.
Eine weitere mittig angeordnete Schweißmutter ist in einem Steg der V-förmigen Ausformung des Verstärkungsträgers und die äußeren Schweißmuttern sind in den abgestellten Schenkeln dieser Ausformung angeordnet. Der Steg der Ausformung ist unmittelbar mit dem gegenüberstehenden Steg des Aufnahmeabschnitts über die mittige Befestigungsschraube verbunden, welche in die mittige Schweißmutter des Verstärkungsträgers einschraubbar ist. Durch diese dreifache Befestigung des Verstärkungsträgers an der Aufnahmekonsole sowie der Befestigung an der Verstärkungsplatte wird eine stabile und sichere Verbindung am Innenrahmen des Dachmoduls erreicht.
Damit auch der Innenrahmen vom Verstärkungsträger mit aufgenommen werden kann, ist unmittelbar an die V-förmige Ausformung des Verstärkungsträgers anschließend eine U-förmige Aufnahme für die längsseitigen Rahmenteile des Innenrahmens vorgesehen. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass auf das Dach einwirkende Querkräfte zusätzlich abstützbar sind.
Zur genauen Fixierung und Positionierung des Verstärkungsträgers am Innenrahmen des Dachmoduls ist nach der Erfindung ferner vorgesehen, dass jeweils endseitig des Verstärkungsträgers eine Schlüssellochaufnahme für ein hakenförmiges Aufnahmeelement an der Führungsschiene vorgesehen ist. Die Aufnahme besteht im Wesentlichen aus einer quadratischen Öffnung mit einem sich anschließenden in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schlitz, in den ein Steg des hakenförmigen Aufnahmeelements durch Längsverschiebung des Verstärkungsträgers einfädelbar ist.
Der innen liegende Rahmen für das Panoramadach wird im Bereich der beiden B-Säulen des Fahrzeugaufbaus mit den quer verlaufenden nach außen ragenden seitlichen Verstärkungen, wie die Aufnahmekonsole, an der linken und rechten Seite verschweißt. Diese Baugruppe wird danach durch Bördeln mit dem außen liegenden Dach verbunden und anschließend auf die Rohkarosse aufgesetzt und mit dieser durch eine Schweißung/Klebung verbunden. Danach erfolgt die Montage des vorgefertigten, aus zwei Glasabschnitten bestehenden Panoramadachs. Nach Montage des Panoramadachs wird in einem letzten Schritt der innen liegende Verstärkungsträger montiert, der an seinen beiden seitlichen Enden über die Schraubverbindungen mit den seitlichen Dachrahmen des Innenrahmens verbunden wird. Dieser nachträglich montierte Querträger hat im Wesentlichen die Aufgabe, Querkräfte zwischen den beiden B-Säulen zu übertragen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine schaubildliche Darstellung einer Fahrzeugkarosserie mit einem quer verlaufenden Verstärkungsträger im Ausschnitt eines Dachmoduls,
2 einen Schnitt durch das Dachmodul nach der Linie II-II der 1,
3 eine Draufsicht auf den Verstärkungsträger im Bereich einer Schlüssellochaufnahme, in Pfeilrichtung P gesehen,
4 eine Prinzipdarstellung des Dachmoduls mit Dach, Innenrahmen und Aufnahmekonsole, Verstärkungsträger und seitlichen Verstärkungsplatten,
5 eine Ansicht auf den Verstärkungsträger in Pfeilrichtung T gemäß 1 in einem unverbundenen Zustand gesehen,
6 eine Ansicht auf den Verstärkungsträger in Pfeilrichtung T, gemäß 1 in einem Verbindungszustand gesehen,
7 den Verbindungsträger in einer schaubildlichen Draufsicht,
8 eine Ansicht auf den Innenrahmen mit seitlichen Aufnahmekonsolen,
9 eine Ansicht auf den Innenrahmen mit seitlichen Aufnahmekonsolen und von oben aufgesetzten Verstärkungsplatten,
10 eine linksseitige Verstärkungsplatte – in Bezug auf die Fahrtrichtung gesehen – in einer Draufsicht,
11 eine rechtsseitige Verstärkungsplatte – in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen – in einer Draufsicht und
12 einen Querschnitt durch das Dach im Bereich eines Befestigungspunktes an der Aufnahmekonsole.
Ein Dachmodul 1 für ein Kraftfahrzeug, wie in 1 näher dargestellt, umfasst im Wesentlichen einen Innenrahmen 2 im Dach 3 mit einem Ausschnitt 4 für ein aus Glasabschnitten bestehendes sogenanntes Panoramadach. Die Glasabschnitte sind in Führungsschienen 5 längs verschiebbar. Des Weiteren umfasst das Dachmodul 1 einen seitlichen Dachrahmen 6 mit einer Dachrahmenverstärkung 7 sowie ein äußeres Seitenteil 8. Mit dem Innenrahmen 2 des Dachmoduls ist ein inneres Seitenteil 9 verbunden, welches eine anschließende Verstärkung 10 für eine B-Säule 11 des Fahrzeugaufbaus umfasst, was in 12 näher dargestellt ist.
Der Innenrahmen 2 des Dachmoduls weist in einem mittleren Bereich, in einer Querebene x-x, hinter der B-Säule 11 – in Bezug auf die Fahrtrichtung F gesehen – einen quer verlaufenden Verstärkungsträger 12 auf. Dieser ist in Aufnahmekonsolen 14 an beiden Enden gehalten, die an längsseitigen Rahmenteilen 15, 16 des Innenrahmens 2 angeordnet und befestigt sind, was unter anderem in den 8 und 9 näher gezeigt wird.
Die Aufnahmekonsole 14 umfasst jeweils einen V-förmigen Aufnahmeabschnitt 17 mit einem mittigen Steg 18 und in einer Ebene abgestellte Schenkel 19, 20. Zur formschlüssigen Aufnahme des freien Endes des Verstärkungsträgers 12 weist dieser jeweils eine mit dem V-förmigen Aufnahmeabschnitt 17 korrespondierende V-förmige Ausformung 21 auf, die im Verbindungszustand im V-förmigen Aufnahmeabschnitt 17 angeordnet und gehalten ist. Diese Ausformung 21 weist ebenfalls einen mittigen Steg 22 sowie in einer Ebene abgestellte Schenkel 23 und 24 auf.
Der Verstärkungsträger 12 umfasst im Wesentlichen im Querschnitt zwei nebeneinander über einen Steg 25 verbundene U-Profile 26 und 27, die endseitig jeweils in einer längs ausgerichteten U-förmigen Aufnahme 28 einmünden, an die sich endseitig der V-förmige Aufnahmeabschnitt 21 anschließt.
Der V-förmige Aufnahmeabschnitt 17 der Konsole 14 ist vorzugsweise mit seinem mittigen Steg 18 vorragend zur Unterseite 29 und abstehend zur Längsseite 30 des Innenrahmens angeordnet, wobei an jeder Längsseite 15 und 16 des Innenahmens 2 eine Verstärkungsplatte 32, 32a angeordnet ist, die mit der Konsole 14 abdeckend verbunden ist. Die Verstärkungsplatten 32 und 32a sind mit Ausprägungen versehen.
Der Verstärkungsträger 12 ist über vorzugsweise drei Befestigungsschrauben S, S1 und S2 mit der Aufnahmekonsole 14 verbunden. Äußere Befestigungsschrauben S und S1 sind jeweils in der Verstärkungsplatte 32, 32a außenseitig angeordnet, was die 10 und 11 näher zeigen. Diese Befestigungsschrauben S und S1 durchdringen die Aufnahmekonsole 14 im Bereich der Schenkel 19 und 20 und sind in Schweißmuttern 34 und 35 am Verstärkungsträgers 12 eingeschraubt festgesetzt. Somit liegen die Schenkel 19, 20 der Aufnahmekonsole 14 und die gegenüberstehenden Schenkel 23, 24 des Verstärkungsträgers 12 zueinander befestigt aufeinander. Des Weiteren liegt der mittige Steg 22 der V-förmigen Ausformung 21 des Verstärkungsträgers 12 im verbundenen Zustand am mittigen Steg 18 der V-förmigen Aufnahme 17 der Aufnahmekonsole 14 an. Eine dritte, mittlere Schraube S2, die am Steg 18 der Aufnahmekonsole 14 gehalten wird, ist in die Schweißmutter 36 am Verstärkungsträger einschraubbar, wodurch eine weitere Befestigung des Verstärkungsträgers 12 an der Aufnahmekonsole 14 hergestellt wird. Die dritte (mittlere) Befestigung kann auch entfallen.
Die U-förmige Aufnahme 28 am freien Ende des Verstärkungsträgers 12, welche an die V-förmige Ausformung 21 anschließt, dient vorzugsweise zur Aufnahme von längsseitigen Rahmenteilen 15, 16 des Innenrahmens 2, was in den 5 und 6 in einer Sicht von unten her dargestellt ist.
Zur Positionierung des Verstärkungsträgers 12 zum Innenrahmen 2 zwecks Befestigung über die Schrauben S, S1 und S2, weist der Verstärkungsträger 12 eine sogenannte Schlüssellochaufnahme 40 auf, in die ein hakenförmiges Aufnahmeelement 41 der Führungsschiene 5 für das Panoramadach eingreift. Die Schlüssellochaufnahme 40 ist in
3 in einer Draufsicht näher dargestellt und umfasst im Wesentlichen eine quadratische Einführöffnung 42 mit einem anschließenden in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schlitz 43, in den ein mittels Verschieben des Verstärkungsträgers 12 in Längsrichtung ein Steg 44 des hakenförmigen Aufnahmeelements 41 einfädelbar ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10160885 A1 [0002]

Claims

Dachmodul für ein Kraftfahrzeug mit einem Innenrahmen, welcher mit einem Dach verbunden ist, das eine Öffnung für im Fahrzeuglängsrichtung in Führungsschienen verschiebbare aus Glasabschnitten bestehende Dachteile eines Panoramadachs aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenrahmen (2) des Dachmoduls (1) in einem mittleren Bereich im Abstand hinter B-Säulen (11) des Fahrzeugaufbaus – in Fahrtrichtung (F) gesehen – einen nachträglich einzusetzenden, quer verlaufenden Verstärkungsträger (12) aufweist, der mit seinen freien Enden jeweils in einer Aufnahmekonsole (14) gehalten ist, die an längsseitigen Rahmenteilen (15, 16) des Innenrahmens (2) fest angeordnet sind.
Dachmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmekonsolen (14) jeweils einen V-förmigen Aufnahmeabschnitt (17) mit in einer Ebene abgestellten Schenkeln (19, 20) aufweist und dieser Aufnahmeabschnitt (17) einer korrespondierenden V-förmigen Ausformung (21) des Verbindungsträgers (12) zugerichtet ist, die in einer Ebene abgestellte Schenkel (23, 24) aufweist und die Ausformung (21) des Verstärkungsträgers (12) im Verbindungszustand formschlüssig im Aufnahmeabschnitt (17) der Konsole (12) angeordnet ist.
Dachmodul nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der V-förmige Aufnahmeabschnitt (17) der Konsole (14) vorragend zur Unterseite (29) und abstehend zur äußeren Längsseite (30) des Innenrahmens (2) angeordnet ist und jede Aufnahmekonsole (14) an der Oberseite (31) des Innenrahmens (2) mit einer Verstärkungsplatte (32, 32a) verbunden ist.
Dachmodul nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, das die Verstärkungsplatte (32, 32a) sich an der Oberseite (31) des Innenrahmens (2) sowohl über das längsseitige Rahmenteil (15, 16) des Innenrahmens (2) als auch über die Aufnahmekonsole (14) erstreckt und diese abdeckt.
Dachmodul nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsträger (12) über mehrere Befestigungsschrauben (S, S1, S2) an der Aufnahmekonsole (14) befestigt ist, wobei äußere Befestigungsschrauben (S, S1) an der Verstärkungsplatte (32, 32a) vorgesehen sind und die Schenkel (19, 20) der Aufnahmekonsole (14) und die Schenkel (23, 24) des Verstärkungsträgers (12) von oben her durchdringen und in Schweißmuttern (34, 35) an den Schenkeln (23, 24) der korrespondierenden Ausformung (21) des Verstärkungsträgers (12) gehalten sind.
Dachmodul nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine mittig angeordnete Schweißmutter (36) des Verstärkungsträgers (12) in einem Steg (22) der U-förmigen Ausformung (21) sowie die weiteren äußeren Schweißmuttern (34, 35) in den abgestellten Schenkeln (23, 24) der V-förmigen Ausformung (21) angeordnet sind und der Steg (22) der Ausformung (21) unmittelbar mit dem gegenüberstehenden Steg (18) des Aufnahmeabschnitts (17) über die mittige Befestigungsschraube (S2) verbunden ist, welche in die Schweißmutter (36) im Steg (22) des Verstärkungsträger (12) einschraubbar ist.
Dachmodul nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die am freien Ende des Verstärkungsträgers (12) angeordnete V-förmige Ausformung (21) unmittelbar anschließend eine im Querschnitt U-förmige Aufnahme (28) für längsseitige Rahmenteile (15, 16) des Innenrahmens (2) aufweist.
Dachmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils endseitig des Verstärkungsträgers (12) eine Schlüssellochaufnahme (40) für ein hakenförmiges Aufnahmeelement (41) an den Führungsschienen vorgesehen ist und die Schlüssellochaufnahme (40) aus einer quadratischen Einführöffnung (42) mit einem anschließend in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schlitz (43) besteht, in dem ein Steg (44) des hakenförmigen Aufnahmeelements (41) einfädelbar ist.
Dachmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsträger (12) im Querschnitt zwei nebeneinander über einen Steg (25) verbundene u-Profile (26, 27) umfasst, die endseitig jeweils in die längs verlaufenden u-förmigen Aufnahmen (28) des Verstärkungsträgers (12) einmünden.