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Die Erfindung betrifft einen Spriegel, der fahrzeugfest in eine Kraftfahrzeug-Dachkonstruktion integriert werden kann; ferner bezieht sich die Erfindung auf die Dachkonstruktion selbst und auf ein Kraftfahrzeug mit der Dachkonstruktion.
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Heutzutage besteht das Dach eines Kraftfahrzeuges üblicher Weise aus einer Dachaußenhaut und einem vorderen und hinteren Dachrahmen oder Querträger, die quer zur Fahrzeugachse zwischen den Dach-Seitenholmen der Karosserie angeordnet sind. Um das Dach zusätzlich zu versteifen, können ein oder mehrere Dachspriegel entweder parallel zu den Querträgern oder schräg zwischen den Dach-Seitenholmen verlaufend verbaut sein, etwa im Bereich der B-Säule.
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Einen versteiften Dachbereich mit Spriegeln offenbart die
DE 10 2005 006 201 A1 : Dort weist die Verstärkungsstruktur des Daches mindestens eine Schrägverstärkung auf, die sich in eine Richtung erstreckt, die weder in der Breitenrichtung noch in der Querrichtung des Kraftfahrzeuges liegt. Die Schrägverstärkung erstreckt sich dort zwischen zwei Querträgern; sie muss dabei nicht gradlinig ausgeführt sein, sondern kann beispielsweise eine Krümmung oder Wölbung aufweisen. Die mindestens zwei Querträger können dort beispielsweise der Dachrahmen hinten und ein Querspriegel sein, der für die Aufnahme des Schiebedaches vorgesehen ist. Die Schrägverstärkungen können mit den Querträgern integral gefertigt sein oder an diesen befestigt werden.
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Soweit die bekannten Dachstrukturen aus Stahl- oder Stahlblechkomponenten bestehen, sind diese üblicher Weise mehrteilige Zusammenbauten, die verschweißt werden. Für die Konstruktion, die ein Schiebedach umfasst, fallen ferner weitere, gewichtserhöhende Schweißmuttern an, so dass die gesamte Anordnung im Lichte der Leichtbaufertigung ein unerwünscht hohes Gewicht hat. Ferner besteht die Gefahr des Schweißverzugs von Bauteilen.
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Ausführungen mit Schrägspriegeln lassen ferner wenig Möglichkeit der Bauteiloptimierung hinsichtlich Gewicht und Funktion; dazu ist die Designfreiheit in Bezug auf ein Schiebedach deutlich eingeschränkt.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Spriegel zu schaffen, die ein geringeres Gewicht aufweisen als herkömmliche Spriegel, die Stahlkomponenten enthalten, und die auf einfache Weise hergestellt und auch montiert werden können.
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Diese Aufgabe wird durch einen Spriegel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die weitere Aufgabe, eine leichte und dennoch stabile Kraftfahrzeug-Dachkonstruktion mit guter Maßhaltigkeit und verbessertem Fügekonzept bereit zu stellen, wird durch die Kraftfahrzeug-Dachkonstruktion mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.
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Ferner wird mit den Merkmalen des Anspruchs 10 ein verbessertes Kraftfahrzeug geschaffen, dessen Dachkonstruktion den Anforderungen eines Leichtbaukonzeptes genügt.
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Weiterbildungen der Vorrichtungen sind in den entsprechenden Unteransprüchen offenbart.
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Eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spriegels zur Anordnung an einem Dachrahmen eines Kraftfahrzeugs bezieht sich auf die Ausführung des Spriegels aus Aluminium. Dabei umfasst der Spriegel vorteilhaft ein Aluminiumstrangpressprofil, das beidends formschlüssig mit einer Aluminium-Druckgusskonsole verbunden ist. Der Spriegel weist daher eine Geometrie auf, die der Versteifung einer Dachkonstruktion dient und zugleich leicht ist. Die dreiteilige Konstruktion des Spriegels lasst sich in wenigen Arbeitsschritten und ohne Schweißen fügen; die Gefahr des Verziehens bleibt so aus.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des Spriegels ist das Aluminiumstrangpressprofil ein Hohlprofil.
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Die Aluminium-Druckgusskonsole, die beidends an dem Aluminiumstrangpressprofil angeordnet ist, ist im Wesentlichen L-förmig. Dabei ist ein distales Ende des einen der beiden Schenkel der Druckgusskonsole als eine Auflagerfläche ausgebildet, auf die ein Endabschnitt des Aluminiumstrangpressprofils aufgelegt wird. Die Auflagerfläche grenzt an eine Nase an, die sich in eine Basis erstreckt. Diese drei Abschnitte bilden im Wesentlichen den „langen” Schenkel des L. Von der Basis erstreckt sich nun ein zweiter Schenkel weg, der an der Befestigungsauflagerfläche ausgebildet ist. Diese Befestigungsauflagerfläche ist dazu vorgesehen, mit einer weiteren Baugruppe des Kraftfahrzeugs verbunden zu werden. Dazu weist die Befestigungsauflagerfläche vorteilhaft Bohrungen auf.
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Die Befestigungsauflagerfläche kann insbesondere dann, wenn der Spriegel in einer Dachkonstruktion vorliegt, die als Schiebedach ausgebildet wird, den Rahmen bzw. die Tragkonstruktion für den Einleger des Schiebedachs aufnehmen und tragen.
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Um das Aluminiumstrangpressprofil mit der Aluminium-Druckgusskonsole zu verbinden, gibt es zwei bevorzugte Ausführungsformen. In einer ersten Ausführungsform kann die Nase, die an der Druckgusskonsole vorgesehen ist, eine Außenkontur der Form aufweisen, dass sie in einen der beiden Endabschnitte des als Hohlprofil ausgebildeten Aluminiumstrangpressprofils aufgenommen wird und dabei einen Formschluss bildet.
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Alternativ kann in einer zweiten Ausführungsform auch die Nase als eine Buchse ausgebildet sein, die ein Lumen mit einer Innenkontur aufweist, in das der Endabschnitt des Aluminiumstrangpressprofils eingeführt werden kann. Auch dann wird ein Formschluss ausgebildet. In diesem Fall ist es nicht zwingend erforderlich, dass das Aluminiumstrangpressprofil als Hohlprofil geformt ist. Gleichwohl ist dies günstig, da Hohlprofile leichter als Vollprofile sind.
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Weiter hat die Aluminium-Druckgusskonsole an ihrer von der Befestigungsauflagerfläche abgewandten Seite der Basis vorteilhaft eine Befestigungslasche mit wenigstens einer Bohrung. Diese Befestigungslasche dient ebenfalls der Befestigung der Aluminium-Druckgusskonsole an einem weiteren Kraftfahrzeugbauteil.
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Die in der Befestigungslasche vorgesehene Bohrung muss, genauso wie die Bohrungen, die in der Befestigungsauflagerfläche vorgesehen sind, nicht von vornherein zwingend dort vorgesehen sein. Derartige Bohrungen können sich auch durch selbstfurchende Schrauben während der Montage ergeben.
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An ihrer Basis weist die Aluminium-Druckgusskonsole an der von der Nase abgewandten Seite eine Umgriffkante auf. Diese Umgriffkante ist dazu vorgesehen, bei der Montage an einer Kraftfahrzeugdachkonstruktion in der Zusammenwirkung mit einer Stahlkonsole die fahrzeugfeste Anordnung des Spriegels herzustellen.
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Bei der Herstellung des Spriegels wird vorteilhaft das Aluminiumstrangpressprofil mit seinem Endabschnitt auf die Auflagerfläche des distalen Endes des langen Schenkels der Druckgusskonsole aufgelegt und kann dann durch eine Klebenaht vorfixiert und durch Stanznieten abschließend befestigt werden. Gegebenenfalls kann die Klebenaht entfallen. Die Befestigung erfolgt an der Unterseite des Aluminiumstrangpressprofils, das zu diesem Zweck eine flanschartige Fläche aufweisen kann. So entfällt aufwändiges Verschweißen bei der Herstellung des Bauteils; vielmehr kann das Bauteil auf einfache Weise und unter Beibehalt der Maßhaltigkeit der drei einzelnen Komponenten gefertigt werden.
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Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugdachkonstruktion, die wie andere bekannte Dachkonstruktionen zwei in X-Achensrichtung des Kraftfahrzeugs verlaufende Seitenholme und darüber hinaus wenigstens zwei fahrzeugfest angeordnete Querträger umfasst, die die Seitenholme verbinden, enthält wenigstens einen der erfindungsgemäßen Spriegel. Dabei kann der Spriegel als einer der Querträger dienen, oder er kann zusätzlich zur Versteifung der Konstruktion eingefügt sein.
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Insbesondere dann, wenn die Kraftfahrzeugdachkonstruktion als Schiebedach ausgeführt ist, trägt der fahrzeugfest montierte Spriegel wesentlich zur Verbesserung der Steifigkeit des Kraftfahrzeugrohbaus bei, ohne dessen Gewicht wesentlich zu erhöhen.
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Um die Kraftfahrzeugdachkonstruktion zu erhalten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Basis jeder der beiden Aluminium-Druckgusskonsolen mit ihrer Umgriffkante jeweils eine weitere Konsole umgreift. Diese kann aus Stabilitätsgründen bevorzugt eine Stahlkonsole bzw. eine aus Stahlblech gefertigte Konsole sein. Über diese zusätzliche Konsole wird der Spriegel beidends mit jeweils einem Seitenholm verbunden.
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Bevorzugt können dabei die aneinander anliegenden Flächen der Umgriffkante des Spriegels und der Konsole, die von der Umgriffkante umgriffen wird, durch Stanznieten miteinander verbunden sein. Auch hier ist eine zusätzliche Klebenaht vorteilhaft, insbesondere zur Vorfixierung.
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Weiter kann vorteilhaft der Seitenholm eine Nut aufweisen, die auf der Dachinnenseite, also der Konsole zugewandt, vorliegt, und die Konsole weist eine komplementär dazu ausgeformte Eingriffkante auf. Die Eingriffkante ragt unter der Umgriffkante der Spriegelbasis hervor und kann so mit der Nut in Eingriff gebracht werden. Abhängig von der Form kann die Konsole mit der Nut verhakt werden. Insofern, als die Konsole aus Stahl ist, kann diese, falls gewünscht, an der Karosserie, respektive an dem Seitenholm verschweißt werden.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist daher eine mit den erfindungsgemäßen Spriegeln versteifte Dachkonstruktion, insbesondere eine Schiebedachkonstruktion auf. Diese Dachkonstruktion ist leicht, weist aber dennoch eine hohe Steifigkeit auf und genügt insofern den entsprechenden Anforderungen an die Sicherheit.
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Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
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Dabei zeigt:
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1 eine Explosionsansicht eines rohbaufesten Spriegels nach dem Stand der Technik,
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2 eine Seitenansicht eines Aluminiumstrangpressprofils,
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3 eine perspektivische Seitenansicht einer Aluminium-Druckgusskonsole,
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4 eine andere perspektivische Ansicht einer Aluminium-Druckgusskonsole.
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Die vorliegende Erfindung offenbart einen Spriegel, dessen beide wesentlichen Komponenter ein Aluminiumstrangpressprofil 2, gezeigt in 2, und zwei Aluminium-Druckgusskonsolen 1, gezeigt in 3 sind. Durch die Verwendung von Aluminium als Strangpress- und als Gussmaterial wird somit gegenüber den bekannten Spriegeln eine erhebliche Gewichtsverringerung des Bauteils erzielt.
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Ein Spriegel 100, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist in 1 gezeigt: Er besteht aus sechs Einzelteilen und vier Schweißmuttern 101 und kann ein Gewicht aufweisen, das etwa doppelt so hoch ist, wie ein für die identische Anwendung in einer Kraftfahrzeugkonstruktion geeigneter erfindungsgemäßer Spriegel.
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Der erfindungsgemäße Spriegel besteht somit im Wesentlichen aus einem Aluminiumstrangpressprofil 2, an dessen beiden Enden jeweils eine Aluminium-Druckgusskonsole 1 formschlüssig angeordnet ist.
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Die Aluminium-Druckgusskonsole 1 hat dabei eine L-Form: Am distalen Ende des ersten Schenkels des L der Druckgusskonsole 1 ist dabei eine Auflagerfläche 6 für den Flansch 4 siehe 4 des Aluminiumstrangpressprofils 2 vorgesehen. Die Auflagerfläche 6 geht in eine Nase 7 über, die sich wiederum in eine Basis 8 der Druckgusskonsole 1 erstreckt.
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An der Basis 8 liegt der zweite Schenkel vor, der als Befestigungsauflagerfläche 5 ausgebildet ist und in den Bohrungen 5' eingebracht sind.
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Vorliegend weist die Nase 7 eine Außenkontur auf, die, siehe 4, in den Endabschnitt 3 des als Hohlprofil hergestellten Aluminiumstrangpressprofils eingeführt ist. Indem die Außenkontur der Nase 7 entsprechend einer Innenkontur des Hohlprofils 2 ausgeführt ist, kann ein Formschluss hergestellt werden. Um das Strangpressprofil 2 über seinen Flansch 4 auf der Auflagerfläche 6 zu befestigen, sind vorliegend Klebenähte 11 vorgesehen und Stanznieten 10 als Stanznietpunkte eingebracht.
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Figurativ nicht gezeigt, aber alternativ denkbar, kann die Nase auch als Buchse ausgebildet sein, so dass das entsprechend ausgeformte Ende des Strangpressprofils, das dann im Übrigen nicht hohl zu sein braucht, in die Buchse eingeführt werden kann. Diese weist in diesem Falle ein entsprechendes Lumen mit einer Innenkontur auf, die dann der Außenkontur des Endabschnitts des Strangprofils angepasst ist, um ebenfalls den Formschluss herbeizuführen.
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Damit der erfindungsgemäße Spriegel mit entsprechenden Seitenholmen einer Kraftfahrzeugkarosserie, die auf bekannte Weise in X-Richtung des Fahrzeugs verlaufen, eine Dachkonstruktion bilden kann, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Spriegel weiter mit einer Umgriffkante 8' an der Basis 8 auszustatten. So kann der Spriegel 1 die Außenkontur einer Stahlkonsole 9 umgreifen, wobei vorteilhaft deren obere Längskante als Eingriffkante 9' so ausgeformt ist, dass sie in eine entsprechende Nut des Seitenholms der Kraftfahrzeugkarosserie eingeschoben und mit ihr in Eingriff gebracht werden kann.
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Die Stahlkonsole 9 ist an ihrer Anlagekante am Umgriffbereich der Basis 8 des Spriegels über Stanznietpunkte 10 und vorteilhaft auch über die gezeigte Klebenaht 11 befestigt. Die Stahlkonsole 9, die aus Stahlblech gefertigt ist, kann auch mit der Karosserie verschweißt werden.
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So kann der erfindungsgemäße Spriegel fahrzeugfest mit dem Kraftfahrzeugrohbau verbunden werden und trägt dabei wesentlich zur Aussteifung der Kraftfahrzeugdachkonstruktion bei.
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Die Kraftfahrzeugdachkonstruktion kann dabei vorteilhaft als Schiebedach ausgeführt sein. Erfindungsgemäß ist dabei wenigstens einer der vorstehend ausgeführten Spriegel Teil der Dachkonstruktion, insbesondere an dem Abschnitt, der zur Ausbildung der Ausnehmung für den öffenbaren Einleger dient. Dieses ist üblicherweise von einer Tragkonstruktion getragen, die vorteilhaft auf die Befestigungsauflagerflächen 5 der beiden Druckgusskonsolen 1 der Spriegel aufgelegt werden kann.
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Zur Befestigung für diese Zwecke sieht die Auflagerfläche 5 Bohrungen 5' vor.
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Zur Befestigung des Spriegels an der Kraftfahrzeugkarosserie, oder um den Spriegel mit anderen Kraftfahrzeugbauteilen zu verbinden, kann ferner an der von dem kurzen Schenkel der Druckgusskonsole 1 abgewandten Seite eine Befestigungslasche 12 vorgesehen sein, in die eine Bohrung 12' eingebracht ist. Die Bohrung 12 kann dabei im Übrigen bei der Montage selbst durch die Verwendung von Schrauben mit selbstschneidendem Gewinde entstehen.
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Der in 4 gezeigte Spriegel kann Wandstärken im Bereich von 2,5 bis 4,0 mm, bevorzugt um 3,0 mm haben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005006201 A1 [0003]
