DE102011003697B4 - Motor vehicle with a supporting structure for a vehicle roof - Google Patents
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Abstract
Kraftfahrzeug mit einer tragenden Struktur (5) für ein Fahrzeugdach, die eine erste Strebe (6) und eine zweite Strebe (7) umfasst, wobei die erste Strebe (6) das obere Ende der linken A-Säule (2) mit dem oberen Ende der rechten C-Säule (4') verbindet, und die zweite Strebe (7) das obere Ende der rechten A-Säule (2') mit dem oberen Ende der linken C-Säule (4) verbindet, sodass sich die beiden Streben (6, 7) in einem mittleren Dachknoten (8) kreuzen, und wobei die beiden Streben (6, 7) einstückig aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt ist.Motor vehicle with a supporting structure (5) for a vehicle roof which comprises a first strut (6) and a second strut (7), the first strut (6) the upper end of the left A-pillar (2) with the upper end the right C-pillar (4 ') connects, and the second strut (7) connects the upper end of the right A-pillar (2') with the upper end of the left C-pillar (4) so that the two struts ( 6, 7) cross in a central roof node (8), and the two struts (6, 7) are made in one piece from a fiber-reinforced plastic.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer tragenden Struktur für ein Fahrzeugdach nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a motor vehicle with a supporting structure for a vehicle roof according to the preamble of
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug mit einer optisch möglichst ansprechenden und leichten, tragenden Struktur für ein Fahrzeugdach zu schaffen.The object of the invention is to create a motor vehicle with a load-bearing structure for a vehicle roof that is as visually appealing and light as possible.
Diese Aufgabe wird mit einem Kraftfahrzeug mit einer tragenden Struktur für ein Fahrzeugdach mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved with a motor vehicle with a supporting structure for a vehicle roof with the features of
Erfindungsgemäß umfasst die tragende Struktur für ein Fahrzeugdach eines Kraftfahrzeugs eine erste Strebe und eine zweite Strebe, wobei die erste Strebe das obere Ende der linken A-Säule mit dem oberen Ende der rechten C-Säule verbindet, und die zweite Strebe das obere Ende der rechten A-Säule mit dem oberen Ende der linken C-Säule verbindet. Die beiden Streben kreuzen sich in einem mittleren Dachknoten. Beide Streben sind einstückig aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt. Durch den Einsatz faserverstärkter Kunststoffe weist die tragende Struktur eine hohe Steifigkeit bei einem geringen Gewicht auf. So lassen sich die heutigen Anforderungen an einen modernen Leichtbau erfüllen. Die diagonal verlaufenden und sich kreuzenden Streben tragen ebenfalls zu der hohen Steifigkeit bei. Durch die einteilige Ausführung kann der mittlere Dachknoten beanspruchungsgerecht ausgelegt werden und stellt keine Schwachstelle dar. Auch erzeugen die beiden sich kreuzenden Streben eine eigentümliche, besondere Anmutung, da eine solche Gestaltung einer tragenden Struktur bisher nicht in heutigen Fahrzeugen realisiert ist. Die tragende Struktur ist optisch so ansprechend, dass keine Verkleidung der tragenden Struktur mit einem Dachhimmel erforderlich ist, wie dies praktisch bei allen heutigen Fahrzeugen der Fall ist.According to the invention, the supporting structure for a vehicle roof of a motor vehicle comprises a first strut and a second strut, the first strut connecting the upper end of the left A-pillar to the upper end of the right C-pillar, and the second strut connecting the upper end of the right A-pillar connects to the top of the left C-pillar. The two struts cross in a central roof node. Both struts are made in one piece from a fiber-reinforced plastic. Thanks to the use of fiber-reinforced plastics, the load-bearing structure has a high degree of rigidity and low weight. In this way, today's requirements for modern lightweight construction can be met. The diagonal and crossing struts also contribute to the high rigidity. Due to the one-piece design, the middle roof node can be designed to meet the stress and does not represent a weak point. The two crossing struts also create a peculiar, special appearance, since such a design of a supporting structure has not yet been implemented in today's vehicles. The supporting structure is so visually appealing that it is not necessary to cover the supporting structure with a roof lining, as is the case with practically all vehicles today.
Bevorzugt ist die tragende Struktur ausschließlich über die oberen Enden der A- und C-Säulen mit der restlichen Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden. Die tragende Struktur ist durch die Verwendung eines faserverstärkten Kunststoffs so steif, dass keine weiteren Abstützungen erforderlich sind. Eine zentrale Tragsäule, die den Dachknoten abstützt, ist anders als beim Stand der Technik nicht erforderlich.The supporting structure is preferably connected to the rest of the body of the motor vehicle exclusively via the upper ends of the A and C pillars. Thanks to the use of fiber-reinforced plastic, the load-bearing structure is so rigid that no additional supports are required. A central support column, which supports the roof node, is not required, unlike in the prior art.
Günstigerweise werden für die tragende Struktur glasfaser- oder kohlefaserverstärkte Kunststoffe verwendet. Diese weisen eine hohe Steifigkeit bei einem relativ geringen Gewicht auf. Dabei haben kohlefaserverstärkte Kunststoffe gegenüber glasfaserverstärkten Kunststoffen noch einen zusätzlichen Gewichtsvorteil. Auch weisen kohlefaserverstärkte Kunststoffe eine schönere Oberfläche auf, die insbesondere das sportliche Image des Kraftfahrzeugs unterstreicht.Favorably, glass fiber or carbon fiber reinforced plastics are used for the supporting structure. These have a high rigidity with a relatively low weight. Carbon fiber reinforced plastics have an additional weight advantage over glass fiber reinforced plastics. Carbon fiber-reinforced plastics also have a nicer surface, which in particular underlines the sporty image of the motor vehicle.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung besteht das Fahrzeugdach zumindest größtenteils aus Glas. In diesem Fall ist vom Fahrzeugäußeren aus durch das Glasdach hindurch die tragende Struktur sichtbar. Die tragende Struktur ist somit nicht nur Bestandteil der Fahrzeugkarosserie, sondern zugleich Gestaltungselement. Sie beeinflusst das Erscheinungsbild des Gesamtfahrzeugs von außen. Aufgrund ihrer eigentümlichen Struktur verhilft sie dem Kraftfahrzeug zu einem einzigartigen Erscheinungsbild. Bei Verwendung eines Glasdachs ist die tragende Struktur auch auf der Fahrzeuginnenseite nicht mit einem Dachhimmel verkleidet. Somit kann durch das Glasdach hindurch der Fahrzeuginnenraum eingesehen werden. Umgekehrt können die Passagiere des Kraftfahrzeugs aus dem Fahrzeuginnenraum durch das Fahrzeugdach hindurch die Umgebung sehen. Die tragende Struktur beeinträchtigt dabei aufgrund ihrer Form die Sicht nur geringfügig.In a particularly advantageous embodiment, the vehicle roof consists at least for the most part of glass. In this case, the supporting structure is visible from the outside of the vehicle through the glass roof. The supporting structure is therefore not only part of the vehicle body, but also a design element. It influences the appearance of the entire vehicle from the outside. Due to its peculiar structure, it gives the motor vehicle a unique appearance. If a glass roof is used, the load-bearing structure is not covered with a roof lining on the inside of the vehicle either. Thus, the vehicle interior can be seen through the glass roof. Conversely, the passengers of the motor vehicle can see the surroundings from the vehicle interior through the vehicle roof. Because of its shape, the load-bearing structure only slightly affects the view.
Bevorzugt sind an dem Glasdach auf der dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite Leuchtstreifen angebracht. Diese elektrischen Leuchtstreifen können den Innenraum des Kraftfahrzeugs beleuchten. Sie können aber auch durch das Fahrzeugdach aus Glas hindurch nach außen leuchten. Auf diese Weise können spezielle Muster am Fahrzeugdach erzeugt werden, die insbesondere in einer dunklen Umgebung gut sichtbar sind. So können beispielsweise Flaggen oder andere Muster mit den Leuchtstreifen erzeugt werden, die dem Kraftfahrzeug eine unverwechselbare Signatur auf dem Fahrzeugdach verleihen. Auch können die Leuchtstreifen Symbole bilden, die zur Kommunikation mit der Umgebung gezielt eingesetzt werden können, indem sie beispielsweise ein- und ausgeschaltet werden.Light strips are preferably attached to the glass roof on the side facing the vehicle interior. These electric light strips can illuminate the interior of the motor vehicle. But they can also shine out through the vehicle roof made of glass. In this way, special patterns can be generated on the vehicle roof, which are particularly clearly visible in a dark environment. For example, flags or other patterns can be generated with the light strips, which give the motor vehicle an unmistakable signature on the vehicle roof. The light strips can also form symbols that can be used specifically for communication with the environment by being switched on and off, for example.
Vorteilhafterweise wird einen Teil des Fahrzeugdachs von einer Frontscheibe des Kraftfahrzeugs gebildet, die sich nach hinten fortsetzt und so den vorderen Abschnitt des Fahrzeugdachs bildet. Dies ist eine besonders einfache und damit kostengünstige Möglichkeit, zumindest den vorderen Teil des Fahrzeugdachs aus Glas zu bilden. Idealerweise erstreckt sich die Frontscheibe bis zum mittleren Dachknoten.A part of the vehicle roof is advantageously formed by a windshield of the motor vehicle, which continues to the rear and thus forms the front section of the vehicle roof. This is a particularly simple and therefore inexpensive way of forming at least the front part of the vehicle roof from glass. Ideally, the windshield extends to the central roof node.
Das Fahrzeugdach ist günstigerweise mit der tragenden Struktur verklebt. Dies ist insbesondere bei einem Fahrzeugdach aus Glas eine einfache und im Fahrzeugbau bewährte Möglichkeit, Glas mit der Karosserie - beziehungsweise hier mit der tragenden Struktur - zu verbinden. Dabei kann der Klebstoff entweder sehr sauber aufgebracht sein, sodass er durch das Glasdach hindurch sichtbar sein kann, ohne das optische Erscheinungsbild zu beeinträchtigen, oder das Glasdach weist im Bereich der Klebestellen eine undurchsichtige Fritte auf, die die Klebestellen verdeckt, sodass sie von außen nicht sichtbar sind.The vehicle roof is advantageously glued to the supporting structure. In the case of a vehicle roof made of glass, in particular, this is a simple option that has proven itself in vehicle construction to connect glass to the body - or here to the supporting structure. The adhesive can either be applied very neatly so that it can be visible through the glass roof without impairing the visual appearance, or the glass roof has an opaque frit in the area of the adhesive points that covers the adhesive points so that they cannot be seen from the outside are visible.
Zur Erhöhung der Steifigkeit der Karosserie des Kraftfahrzeugs kann zusätzlich beidseitig jeweils ein seitlicher Dachholm vorgesehen sein. Der linke, seitliche Dachholm verbindet dabei das das obere Ende der linken A-Säule mit dem oberen Ende der linken C-Säule, und der rechte, seitliche Dachholm verbindet das obere Ende der rechten A-Säule mit dem oberen Ende der rechten C-Säule.To increase the rigidity of the body of the motor vehicle, a lateral roof pillar can also be provided on both sides. The left, lateral roof spar connects the upper end of the left A-pillar with the upper end of the left C-pillar, and the right, lateral roof spar connects the upper end of the right A-pillar with the upper end of the right C-pillar .
Bevorzugt ist eine Heckklappe des Kraftfahrzeugs an dem mittleren Dachknoten angelenkt. Die Heckklappe bildet dann in der geschlossenen Stellung einen hinteren Abschnitt des Fahrzeugdachs. Die Anlenkung der Heckklappe ist damit im Vergleich zu bekannten Kraftfahrzeugen außerordentlich weit vorne. Dies beeinflusst die Bewegungskinematik. Beim Öffnen der Heckklappe schwenkt diese mit ihrem hinteren, unteren Randbereich nur in sehr geringem Maße nach hinten. Die Person, die die Heckklappe öffnet, muss dieser also nicht ausweichen, indem er einen Schritt nach hinten macht. Allerdings schwenkt die Heckklappe beim Öffnen weit nach oben. Die Heckklappe ist insgesamt sehr groß, da sie auch den hinteren Bereich des Fahrzeugdachs bildet. Bei geöffneter Heckklappe ist somit die Öffnung in der Karosserie zum Be- und Entladen sehr groß, sodass der Heckbereich des Kraftfahrzeugs sehr bequem be- und entladen werden kann.A tailgate of the motor vehicle is preferably hinged to the central roof node. The tailgate then forms a rear section of the vehicle roof in the closed position. The linkage of the tailgate is therefore extremely far ahead compared to known motor vehicles. This influences the movement kinematics. When the tailgate is opened, its rear, lower edge area swivels backwards only to a very small extent. The person who opens the tailgate does not have to avoid it by taking a step backwards. However, the tailgate swings far up when it is opened. Overall, the tailgate is very large, as it also forms the rear area of the vehicle roof. When the tailgate is open, the opening in the body for loading and unloading is therefore very large, so that the rear area of the motor vehicle can be loaded and unloaded very conveniently.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines Personenkraftfahrzeugs mit einer tragenden Struktur für ein Fahrzeugdach aus Glas und -
2 eine Draufsicht auf das in1 gezeigte Personenkraftfahrzeug.
-
1 a perspective view of a passenger vehicle with a supporting structure for a vehicle roof made of glass and -
2 a top view of the in1 shown passenger vehicle.
In der
Das hier gezeigte Fahrzeugdach wird aber ohne B-Säulen nur von den A-Säulen
Diese tragende Struktur
Auf die tragende Struktur
Der verbleibende hintere Abschnitt des Fahrzeugdachs wird von einer Heckklappe
An den Glasdächern
Das obere Ende der linken A-Säule
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