-
Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Dachmoduls an einer Karosserie eines Kraftwagens. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Anordnen eines solchen Dachmoduls an einer Karosserie eines Kraftwagens.
-
Solche Anordnungen von Dachmodulen sind aus dem Serienkraftwagenbau von Personenkraftwagen bekannt. Dabei gilt es einerseits, die Dachmodule aus Gründen der Kraftstoff- und Emissionseinsparung gewichtsgünstig zu gestalten. Hierzu werden gelegentlich Dachbeplankungselemente des Dachmoduls verwendet, welche aus einem Leichtbaumaterial wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung bestehen. Dies wirft jedoch oftmals die Problematik auf, dass solche Leichtbaumaterialen eine andere Wärmeausdehnung aufweisen als die Karosserie des Kraftwagens.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anordnung eines Dachmoduls bzw. ein Verfahren zum Anordnen eines solchen Dachmoduls der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen einerseits eine gewichtsgünstige Lösung zu realisieren ist und andererseits eine besonders günstige Verbindung zwischen dem Dachmodul und der Karosserie des Kraftwagens geschaffen werden kann.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Anordnung eines Dachmoduls mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren zum Anordnen eines solchen Dachmoduls mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
-
Bei der Anordnung des Dachmoduls gemäß Patentanspruch 1 ist erfindungsgemäß wenigstens ein Dachbeplankungselement vorgesehen, welches als Leichtbau-Sandwichelement mit zwei Metalldeckschichten und einer Zwischenschicht aus Kunststoff gebildet ist, und mit einer Mehrzahl von Halteelementen, welche einerseits an dem Dachbeplankungselement und andererseits an der Karosserie des Kraftwagens befestigt sind, wobei zwischen dem Dachbeplankungselement und der Karosserie des Kraftwagens zumindest bereichsweise eine Kleberraupe vorgesehen ist. Diese Befestigung des Dachbeplankungselements unter Vermittlung von jeweiligen Halteelementen ermöglicht ist, dass eine besonders günstige Festlegung des Dachmoduls an der Karosserie des Kraftwagens erreicht werden kann. Einerseits können nämlich die vermittelnden Halteelemente über jeweilige mechanische Verbindungsmittel, beispielsweise Stanznietverbindungen, mit dem Dachbeplankungselement verbunden werden und andererseits über weitere mechanische Verbindungsmittel, beispielsweise Schraubverbindungen, mit der Karosserie des Kraftwagens. Es ist nämlich beispielsweise problematisch, Schraubmuttern der Schraubverbindungen direkt mit dem Dachbeplankungselement zu verbinden, so dass diese durch das Vorsehen der Halteelemente nicht unmittelbar an dem Dachbeplankungselement angeordnet werden müssen, sondern vielmehr an dem jeweiligen Halteelement angeordnet werden können. So ergibt sich eine besonders gute mechanische Verbindung des Dachbeplankungselements des Dachmoduls mit der Karosserie des Kraftwagens.
-
Darüber hinaus ist zwischen dem Dachbeplankungselement und der Karosserie des Kraftwagens zumindest bereichsweise eine Kleberraupe vorgesehen, welche dann für eine entsprechende großformatige Befestigung des Dachmoduls an der Karosserie sorgt. Dabei kann über die Halteelemente eine Distanzierung und eine Vorfixierung erfolgen. Dies ermöglicht es beispielsweise, dass das Dachmodul nicht bereits bei der Rohbaufertigung an der Karosserie des Kraftwagens befestigt werden muss, sondern vielmehr erst in der Endmontage des Kraftwagens unter Vermittlung der Kleberraupe fixiert werden kann. Dabei ist es beispielsweise möglich, dass das Dachmodul über die mechanischen Verbindungen der Halteelemente an der Karosserie des Kraftwagens angebunden wird und gemeinsam mit der Karosserie die Lackierung, insbesondere die kathodische Tauchlackierung, durchläuft und anschließend noch einmal abgenommen wird, um die endgültige Fixierung des Dachmoduls bzw. des Dachbeplankungselements unter Vermittlung der Halteelemente bzw. unter Vermittlung der Kleberraupe an der Karosserie des Kraftwagens vorzunehmen. Durch die Möglichkeit, das Dachmodul erst in der Endmontage des Kraftwagens an der Karosserie zu befestigen, ergibt sich also der Vorteil, dass keine Rohbauvarianten entstehen.
-
Die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anordnung beschriebenen Vorteile gelten in ebensolcher Weise für das Verfahren gemäß Patentanspruch 4.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
-
1 eine Perspektivansicht auf eine Anordnung eines Dachmoduls an einer Karosserie eines Personenkraftwagens mit wenigstens einem Dachbeplankungselement, welches als Leichtbau-Sandwichelement mit zwei Metalldeckschichten und einer Zwischenschicht aus Kunststoff gebildet ist;
-
2 eine ausschnittsweise Schnittansicht entlang einer durch die Linie II-II in 1 repräsentierten, in Fahrzeugquerrichtung bzw. in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene, wobei eines von mehreren Halteelementen erkennbar ist, welche einerseits an dem Dachbeplankungselement und andererseits an einem korrespondierenden Dachrahmen der Karosserie des Kraftwagens befestigt sind, wobei zwischen dem Dachbeplankungselement und der Karosserie des Kraftwagens zumindest bereichsweise eine Kleberraube vorgesehen ist;
-
3 eine weitere Perspektivansicht auf eine Anordnung eines Dachmoduls an einer Karosserie eines Personenkraftwagens gemäß einer alternativen Ausführungsform, wobei wiederum ein Dachbeplankungselement vorgesehen ist, welches als Leichtbau-Sandwichelement mit zwei Metalldeckschichten und einer Zwischenschicht aus Kunststoff gebildet ist; und in
-
4 eine ausschnittsweise Schnittansicht entlang einer durch die Linie IV-IV in 3 repräsentierten, in Fahrzeugquerrichtung bzw. in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene, wobei erkennbar ist, dass das Dachbeplankungselement unter Vermittlung einer Mehrzahl von mechanischen Verbindungsmitteln, insbesondere Stanznietverbindungen, an einem Dachrahmen der Karosserie des Kraftwagens festgelegt ist, wobei zusätzlich zwischen dem Dachbeplankungselement und der Karosserie des Kraftwagens zumindest bereichsweise eine Kleberraupe vorgesehen ist.
-
In 1 ist in einer Perspektivansicht eine Karosserie 10 eines Personenkraftwagens dargestellt. Diese Karosserie 10 umfasst zwei seitliche Dachrahmenelemente 12 sowie einen vorderen oberen Querträger 14 oberhalb einer Windschutzscheibe sowie einen hinteren oberen Querträger 16 oberhalb einer Heckscheibe, welche eine Dachöffnung 18 ausbilden. In diese Dachöffnung 18 ist ein Dachmodul 20 – in seiner Form auf die Dachöffnung 18 angepasst – eingesetzt. Dieses Dachmodul 20 existiert für jeden Personenkraftwagen in unterschiedlichen Ausführungsformen, beispielsweise wie hier dargestellt, mit einer Öffnung 22 für ein Schiebedach. Gleichfalls können weitere Dachmodule 20 beispielsweise ohne Schiebedach, mit einem grollen, Panorama-Schiebedach oder einem Glasdach existieren.
-
In Zusammenschau mit 2 soll nun die Anordnung des Dachmoduls 20 an der Karosserie des Personenkraftwagens erläutert werden. Hierzu zeigt 2 eine ausschnittsweise Schnittansicht der Anordnung des Dachmoduls 20 im Bereich des linken seitlichen Dachrahmenelements 12, und zwar in einer durch die Linie II-II in 1 repräsentierten, in Fahrzeugquerrichtung bzw. Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene.
-
2 zeigt demzufolge zunächst ein Dachbeplankungselement 24, welches als Leichtbau-Sandwichelement mit zwei Metalldeckschichten und einer Zwischenschicht aus Kunststoff gebildet ist. Derartige Leichtbau-Sandwichelemente haben die Eigenschaft, besonders gewichtsgünstig und dennoch hinreichend steif zu sein. Dabei werden oberseitig und unterseitig jeweilige Metalldeckschichten eingesetzt, welche relativ dünn ausgebildet sind. Demgegenüber ist eine Zwischenschicht aus Kunststoff zwischen den beiden Metalldeckschichten vorgesehen, welche weitaus dicker ausgebildet ist.
-
Es ist erkennbar, dass das Dachbeplankungselement 24 bzw. das Leichtbau-Sandwichelement unter Vermittlung eines jeweiligen Halteelements 26 an dem korrespondierenden Dachrahmenelement 12 auf im weiteren noch näher beschriebene Weise festgelegt ist. Insgesamt sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel – wie in 1 symbolisch angedeutet ist – vier Halteelement 26 zur Befestigung des Dachbeplankungselements 24 vorgesehen, wobei auf jeder Seite zwei Halteelemente mit dem korrespondierenden Dachrahmenelement 12 der Karosserie 12 verbunden sind.
-
Wie aus 2 erkennbar ist, ist das entsprechende Halteelement 26 vorliegend als Lasche ausgebildet, welches unterseitig eines Dachgrabens 28 an dem Dachbeplankungselement 24 befestigt ist. Dieser erfolgt vorzugsweise über mechanische Verbindungsmittel, insbesondere über Stanznietverbindungen 30. Das Halteelement 26 ka kann als einzelner, partieller Halter oder als durchlaufende Halteschiene ausgeführt werden, wobei bei Ausgestaltung als Halter von diesen auf jeder Seite vorzugsweise mindestens zwei Stück vorgesehen werden.
-
Auf der nach innen gewandten Seite der Stanznietverbindung 30 ist das Halteelement 26 mit einem Flansch 32 des korrespondierenden Dachrahmenelements 12 verbunden. Dies erfolgt unter Vermittlung einer Schraubverbindung 34. Alternativ zur Schraubverbindung 34 wären gegebenenfalls auch andere mechanische Verbindungsmittel denkbar. Zum Herstellen der Schraubverbindung 34 ist vorliegend eine Schweißmutter 36 unterseitig des Halteelements 26 angeschweißt. Demzufolge besteht das Halteelement 26 vorliegend aus einer Metalllegierung. Gleichfalls wäre es jedoch gegebenenfalls auch denkbar, einen anderen Werkstoff zu verwenden. Über die Schweißmutter 36 stützt sich das Halteelement 26 und somit auch das Dachbeplankungselement 24 bzw. das gesamte Dachmodul 20 an dem Flansch 32 des korrespondierenden Dachrahmenelements 12 ab. Von der Unterseite her ist in die Schweißmutter 36 eine Schraube 38 eingeschraubt. Hierbei sind entsprechende Durchgangsöffnungen in dem Flansch 32 und dem Halteelement 26 vorgesehen. Es ist erkennbar, dass durch die Unterseite die Einschraubmöglichkeit der Schraube 38 eine besonders günstige Montage des Dachmoduls 20 möglich ist.
-
Zwischen der Schraubverbindung 34 und der Stanznietverbindung 30 weist das Halteelement 26 eine Sicke 40 auf, welche gegebenenfalls leichte Wärmeausdehnungsunterschiede zwischen dem Dachmodul 20 und der Karosserie 10 ausgleichen kann. Des Weiteren ist in 2 eine Kleberraupe 42 erkennbar, über welche das Dachbeplankungselement 24 an der Karosserie 10 des Kraftwagens festgelegt ist. Insbesondere in 1 ist es symbolisch erkennbar, dass im vorliegenden Fall die Kleberraupe 42 um die Dachöffnung 18 umlaufend – also sowohl im Bereich der Dachrahmenelement 12 wie auch im Bereich der Querträger 14, 16 – vorgesehen ist. Gleichfalls ist es jedoch auch denkbar, dass diese Kleberraupe 42 nur bereichsweise vorgesehen wird. Im vorliegenden Fall ist die Kleberraupe 42 – wie aus 2 erkennbar ist – auch im Bereich der Halteelemente 26 durchlaufend ausgebildet.
-
Bei der Fertigung des Personenkraftwagens ist es somit möglich, das Dachmodul 20 bereits in der Rohbaufertigung über die mechanischen Verbindungsmittel – die Stanznietverbindung 30 und insbesondere die Schraubverbindung 34 – an der Karosserie 10 des Personenkraftwagens vorzufixieren. Dies hat den Vorteil, dass somit das Dachmodul 20 den Lackierprozess und insbesondere die kathodische Tauchlackierung mit durchlaufen kann. Gegebenenfalls wäre es jedoch auch denkbar, dass im Lackierprozess lediglich ein Montageträger anstelle des Dachmoduls 20 eingesetzt wird.
-
In einer der Rohbaufertigungen nachgeschalteten Fertigungsstufe, insbesondere bei der Endmontage, wird dann das Dachmodul 20 unter Vermittlung der Haltelemente 26 über die Schraubverbindungen 34 an der Karosserie 10 des Personenkraftwagens festgelegt. Zuvor wird die Kleberraupe 42 umlaufend im Bereich der Dachöffnung 18 aufgetragen und somit die endgültige Festlegung des Dachmoduls 20 an der Karosserie 10 erreicht. Die Halteelemente 26 bzw. die mechanischen Verbindungen, insbesondere die Schraubverbindungen 34, sorgen dabei für eine richtige Distanzierung des Dachmoduls 20 bzw. des Dachrahmenelements 12 relativ zur Karosserie.
-
Insgesamt ist somit erkennbar, dass vorliegend eine Anordnung eines Dachmoduls 20 an der Karosserie 10 geschaffen ist, welche sowohl mechanisch über die jeweiligen Halteelemente 20 wie auch über die Kleberraupe 10 gegeben ist. Da insbesondere die Schweißmutter 36 am Halteelement 26 gefügt ist, ergibt sich zudem eine einfach Montagemöglichkeit. Eine Befestigung der Schweißmutter 36 direkt an dem Dachbeplankungselement 24 wäre nämlich auf Grund von dessen Ausgestaltung als Sandwichelement – bestehend aus den dünnen Metallschichten und der Zwischenschicht aus Kunststoff – nicht möglich.
-
Eine weitere Ausführungsform der Anordnung des Dachmoduls 20 an der Karosserie 10 des Personenkraftwagens ist in den 3 und 4 dargestellt. Hierzu zeigt 3 analog zu 2 eine Perspektivansicht auf das ansonsten identisch zu 1 gestaltete Dachmodul 20. 4 zeigt analog zu 3 eine ausschnittsweise Schnittansicht entlang einer durch die Linie IV-IV in 3 repräsentierten, wiederum in Fahrzeugquerrichtung bzw. Fahrzeughochrichtung verlaufende Schnittebene. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß den 1 und 2 ist bei der Ausführungsform gemäß 3 und 4 das Dachbeplankungselement 24 nicht unter Vermittlung von jeweiligen Halteelementen 26 am jeweils korrespondierenden Dachrahmenelement 12 der Karosserie befestigt. Vielmehr ist das Dachbeplankungselement 24, welches vorliegend wiederum als Leichtbau-Sandwichelement mit zwei Metalldeckschichten und einer Zwischenschicht aus Kunststoff analog der Ausführungsform gemäß den 1 und 2 ausgebildet ist, über eine Vielzahl von Stanznietverbindungen 30 am jeweils korrespondierenden Flansch 32 des entsprechenden Dachrahmenelements 12 befestigt. Zwischen dem Dachbeplankungselement 24 und dem Flansch 32 ist wiederum die Kleberraupe 42 vorgesehen. Wie aus 3 erkennbar ist, ist die Kleberraupe 42 vollständig umlaufend gestaltet, und zwar sowohl im Bereich der Dachrahmenelement 12 sowie auch im Bereich der jeweiligen Querträger 14, 16. Darüber hinaus ist in 3 erkennbar, dass eine Vielzahl von Stanznietverbindungen 44 vorgesehen sind, über welche das Dachbeplankungselement 24 wiederum im Bereich des Dachgrabens 28 an der Karosserie 10 fixiert ist. Die Kleberraupe 42 muss dabei nicht unbedingt umlaufend gestaltet sein, sondern kann auch lediglich bereichsweise vorgesehen werden.
-
Der Vorteil einer derartigen Ausgestaltung besteht darin, dass diese besonders kostengünstig und einfach hergestellt werden kann. Dabei kommt als Dachbeplankungselement 24 ein äußerst leichtes Sandwichelement den besagten Metalldeckschichten und der Zwischenschicht aus Kunststoff zum Einsatz, so dass durch eine besonders gewichtsgünstige Ausgestaltung des Dachmoduls 20 ergibt. Bevorzugter Weise wird diese Dachmodul 20 bereits in der Rohbaufertigung eingesetzt, und durchläuft gemeinsam mit der Karosserie 10 den Lackierprozess und insbesondere die kathodische Tauchlackierung. Gegebenenfalls wäre jedoch auch denkbar, in einem der Rohbaufertigung nachgeschalteten Fertigungsschritt, beispielsweise während der Endmontage des Kraftwagens, das jeweilige Dachmodul 20 einzusetzen. Durch die Kombination der Mehrzahl von Stanznietverbindungen 44 und der Kleberraupe 42 ist sowohl eine mechanische Verbindung wie auch eine Klebeverbindung zwischen dem Dachmodul 20 und der Karosserie 10 des Kraftwagens gegeben.
