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Die Erfindung betrifft eine Dachstruktur für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Herkömmliche Kraftfahrzeuge verfügen über eine Dachstruktur, die aus mehreren Strukturbauteilen zu einer geschlossenen Dachfläche verbunden werden, welche üblicherweise aus einer Werkstoffart bestehen. Beim Verbinden dieser Strukturbauteile sind konstruktiv aufwändige Maßnahmen notwendig, um den Verbindungsbereich stabil, wasserdicht und optisch ansprechend auszugestalten. Vorzugsweise wird zum Abdecken oder Abdichten der im Verbindungsbereich entstandenen Fuge aufsteckbare Dichtmittel mit Lippenprofilen und/oder Klebetechniken verwendet, welche die beiden Eigenschaften einer optimalen Funktion und eines ansprechenden Erscheinungsbildes langfristig nur unzureichend erfüllen. Wird eine derartige Dachstruktur aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt, entsteht zwischen den Werkstoffen der Strukturbauteile der Dachstruktur ein elektrochemisches Potential, das zu Korrosion führen kann. Um eine solche Korrosion zwischen den Strukturbauteilen der Dachstruktur aus unterschiedlichen Werkstoffen zu vermeiden, sind neue Lösungen der Verbindungstechnik erforderlich, da mit den herkömmlichen konstruktiven Verbindungstechniken eine zufriedenstellende Lösung nicht erzielt werden kann.
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Aus der
DE 31 25 996 A1 ist eine Dachstruktur für ein Kraftfahrzeug mit einem Dachrahmen und einer Dachfläche bekannt, welche unter Ausbildung einer Fuge an dem Dachrahmen befestigt ist. Die Fuge ist zumindest teilweise mit einem Dichtmittel gefüllt und von außen sichtbar oder durch eine auf dem äußeren Rand der Dachfläche aufgesteckte Profileinheit verdeckt. Der Dachrahmen und die Dachfläche sind unterhalb des Dichtmittels formschlüssig gefalzt und schweißtechnisch miteinander verbunden.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dachstruktur für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welche bei einfacher und kostengünstiger Konstruktion zwischen den unterschiedlichen Werkstoffen der Strukturbauteile eine Korrosion verhindert und ein ansprechendes Erscheinungsbild der Fuge ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Bereitstellung einer Dachstruktur für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Dachstruktur für ein Kraftfahrzeug mit einem Dachrahmen und einer Dachfläche zu schaffen, welche bei einfacher und kostengünstiger Konstruktion zwischen den unterschiedlichen Werkstoffen der Strukturbauteile eine Korrosion verhindert und ein ansprechendes Erscheinungsbild der Fuge ermöglicht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Dichtmittel zur Aufnahme einer fugenabdeckenden Profileinheit ausgebildet ist. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die erfindungsgemäße Profileinheit ohne zusätzliche Befestigungsmittel in der zwischen dem Dachrahmen und der Dachfläche befindlichen Fuge montagefreundlich bzw. besonders schnell befestigt werden und gleichzeitig eine Abdichtung der Fuge gegenüber Staub und Feuchtigkeit gewährleisten kann. Zudem können das Dichtmittel und die zwischen dem Dachrahmen und der Dachfläche angeordnete Profileinheit auf eine einfache und kostengünstige Weise wirkungsvoll verhindern, dass sich zwischen dem Dachrahmen und der Dachfläche ein elektrochemisches Potential aufbaut, welches zur Korrosion führen kann. Die erfindungsgemäße Profileinheit kann die optisch unvorteilhafte schmale oder breite Fuge bzw. das Dichtmittel optisch ansprechend verdecken und diese vor Witterungseinflüssen schützen. Da das eingebrachte Dichtmittel verdeckt und keine optische Funktion erfüllen muss, kann die Menge des einzubringenden Dichtmittels optimal eingestellt bzw. minimiert werden. In vorteilhafter Weise kann gegenüber der herkömmlichen Ausführung einer Dachstruktur auf eine gefalzte Aufnahme im Randbereich des Dachrahmens oder der Dachöffnung verzichtet und somit die Anzahl der Bearbeitungsschritte deutlich reduziert werden, wodurch neben einer wesentlichen Vereinfachung und einer technischen Verbesserung der Dachstruktur die Herstellungskosten und die Montagekosten deutlich gesenkt werden können.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dachstruktur weist die Profileinheit einen Blendenbereich und einen mit dem Blendenbereich verbundenen Fußbereich auf, welcher von dem Dichtmittel aufgenommen ist. In vorteilhafter Weise ist hierdurch eine besonders kostengünstige Herstellung der Profileinheit möglich, die besonders einfach und montagefreundlich zu handhaben ist. Zudem ist die Profileinheit derart ausgeführt, dass diese optimal geometrisch an den Einbauraum der Fuge in der Dachstruktur angepasst werden und sich dadurch über den Fußbereich und den Blendenbereich eine stabile und dauerhafte Verbindung ergeben kann. Insbesondere kann die Befestigung der Profileinheit ohne Verwendung von Werkzeug erfolgen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dachstruktur ist das Dichtmittel als Dichtmasse ausgebildet, welche den Fußbereich der Profileinheit formschlüssig umschließt. In vorteilhafter Weise kann das Dichtmittel in der erfindungsgemäßen Dachstruktur gleichzeitig mehrere Funktionen erfüllen, wie beispielsweise die Funktion eines Verbindungselements und/oder die Funktion eines Distanzelements und/oder die Funktion eines Abdichtelements und/oder die Funktion eines Dämpfungselements und/oder die Funktion eines Aufnahmeelements für ein weiteres Bauteil. Hierdurch kann der Aufwand zum Befestigen der Profileinheit in der Dichtmasse bzw. in der Fuge der Dachstruktur des Kraftfahrzeugs sehr gering sein. Die Profileinheit kann auf diese Weise besonders einfach am Ende des Fertigungsprozesses am Kraftfahrzeug montiert werden.
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Eine bevorzugte Realisierung der Erfindung sieht vor, dass die Profileinheit im Wesentlichen einen T-förmigen oder Y-förmigen Querschnitt aufweist. In vorteilhafter Weise kann die Profileinheit derart ausgeführt werden, dass lediglich die optisch vorteilhaft ausgebildete Oberfläche der stirnseitig T-förmigen oder Y-förmigen Profileinheit sichtbar ist und den angeformten Fußbereich vollständig verdecken kann, so dass die Optik der Dachstruktur des Kraftfahrzeugs aufgewertet bzw. nicht beeinträchtigt wird. Der symmetrische Aufbau der erfindungsgemäßen Profileinheit vereinfacht zudem besonders die Handhabung bei der Montage, wodurch kostenintensive Montagezeit gespart bzw. ein hoher Durchsatz bei der Fertigung der Dachstruktur erreicht werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dachstruktur weist der Fußbereich der Profileinheit im Endbereich einen V-förmigen Querschnitt auf. Hierdurch kann der keilförmige Fußbereich der Profileinheit über den Blendenbereich mit geringem Kraftaufwand in das Dichtmittel gedrückt werden. In vorteilhafter Weise kann eine sichere Verbindung der Profileinheit mit der Dichtmasse gewährleistet werden, da mit zunehmender Aushärtung des Dichtmittels der widerhakenähnliche Fußbereich der Profileinheit einen besonders festen formschlüssigen Halt aufweisen kann.
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Selbstverständlich kann die Profileinheit auch mit einem anderen einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Querschnitt ausgeführt werden, so lange ein Formschluss zwischen der Dichtmasse und dem Fußbereich der Profileinheit herstellbar und die Fuge zwischen Dachrahmen und Dachfläche abgedeckt ist. So kann der Fußbereich der Profileinheit beispielsweise auch gestuft mit unterschiedlichen Durchmessern ausgeführt werden und im Endbereich einen runden oder rechteckigen Querschnitt aufweisen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dachstruktur ist der Blendenbereich der Profileinheit vorzugsweise elastisch ausgebildet. Sowohl die Herstellung als auch die Montage der Profileinheit kann sehr einfach und rationell erfolgen, da die Profileinheit vorzugsweise als extrudierter Profilstrang in grollen Mengen kostengünstig hergestellt und bei der Montage besonders leicht an verschiedene geometrische Ausführungen der Fuge in der Dachstruktur angepasst werden kann. In vorteilhafter Weise können somit auf einfache und kostengünstige Weise weitere Profileinheiten eingespart werden, wodurch Herstellungskosten und Lagerkosten reduziert werden können.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dachstruktur liegt der Blendenbereich der Profileinheit am Dachrahmen und/oder an der Dachfläche an. In vorteilhafter Weise kann die Oberfläche des Blendenbereichs der Profileinheit eine reproduzierbare Qualität aufweisen, und kann daher im sichtbaren Bereich der Außenhaut der Fahrzeugkarosserie angewendet werden. Ferner kann hierdurch eine feste Anbindung der Profileinheit mit großer Befestigungsgenauigkeit an der Dachstruktur sichergestellt werden, wodurch die Profileinheit die umlaufende Fuge wasserdicht bzw. staubdicht abschließen kann. Insbesondere kann hierdurch die Profileinheit in Bezug auf die Dachstruktur sich geometrisch anpassen bzw. optisch unauffällig angebracht werden und ist somit nicht störend.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dachstruktur bestehen der Dachrahmen und die Dachfläche aus unterschiedlichen Werkstoffen und/oder aus unterschiedlichen Werkstoffkombinationen, wobei das Dichtmittel die Trennung des Dachrahmens und der Dachfläche sicherstellt. In vorteilhafter Weise kann hierdurch ein extrem leichtes Bauteil entstehen, das somit ganz im Sinne eines Leichtbaugedankens konzipierbar ist, wobei das Dichtmittel als Barriere zwischen den Strukturbauteilen mit unterschiedlichen Werkstoffen und/oder unterschiedlichen Werkstoffkombinationen dienen kann. Das Dichtmittel kann auf eine einfache und kostengünstige Weise wirkungsvoll verhindern, dass der Werkstoff des Dachrahmens mit dem benachbarten Werkstoff der Dachfläche elektrochemisch reagiert und korrodiert.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist das Dichtmittel als Klebstoff, Polyurethan oder Polymer ausgeführt. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise der Abstand zwischen dem Dachrahmen und der Dachfläche der Dachstruktur optimal bzw. unterschiedlich eingestellt und eine stabile und dauerhafte Verbindung gewährleistet werden, wobei das Dichtmittel optisch nicht in Erscheinung tritt und somit das Erscheinungsbild der Dachstruktur nicht beeinträchtigen kann. Zudem kann das Dichtmittel ein Eindringen von Feuchtigkeit verhindern und die zwischen dem Dachrahmen und der Dachfläche der Dachstruktur wirkenden Relativbewegungen wirkungsvoll dämpfen.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
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Dabei zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung einer Dachstruktur eines Kraftfahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Profileinheit, welche zwischen einem Dachrahmen und einer Dachfläche angeordnet ist,
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2 eine perspektivische Schnittdarstellung des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Profileinheit aus 1, und
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3 eine Schnittdarstellung der Dachstruktur eines Kraftfahrzeugs aus 1.
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Wie aus 1 bis 3 ersichtlich ist, weist eine Dachstruktur 1 für ein Kraftfahrzeug einen eine Dachöffnung 10 umgebenden Dachrahmen 12a, 12b und eine Dachfläche 14 auf. Die Dachfläche 14 ist unter Ausbildung einer Fuge 16a, 16b am Dachrahmen 12a, 12b befestigt, wobei die Fuge 16a, 16b zumindest teilweise mit Dichtmittel 18 gefüllt ist. Bei der vorliegenden Ausführung der Dachstruktur 1 für ein Kraftfahrzeug handelt es sich um eine Kombination verschiedener Strukturbauteile, wie beispielsweise dem Dachrahmen 12a, 12b und der Dachfläche 14, die vorzugsweise aus verschiedenen Werkstoffen mit ungleichen Eigenschaften bzw. mit unterschiedlichen elektrochemischen Potentialen hergestellt werden. Bei einem Kontakt der beiden Strukturbauteile 12a, 12b, 14 entsteht ein elektrochemisches Potential, welches zur Korrosion führen kann.
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Um eine Dachstruktur 1 für ein Kraftfahrzeug mit einem Dachrahmen 12a, 12b und einer Dachfläche 14 zu schaffen, welche bei einfacher und kostengünstiger Konstruktion zwischen den unterschiedlichen Werkstoffen der Strukturbauteile 12a, 12b, 14 eine Korrosion verhindert und ein ansprechendes Erscheinungsbild der Fuge 16a, 16b ermöglicht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Dichtmittel 18 zur Aufnahme einer fugenabdeckenden Profileinheit 20a, 20b vorgesehen ist.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, verläuft die Profileinheit 20a, 20b beidseitig parallel zum angrenzenden Dachrahmen 12a, 12b und verdeckt die darunter liegende Fuge 16a, 16b.
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Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, weist die Profileinheit 20a, 20b einen Blendenbereich 20.1 und einen mit dem Blendenbereich 20.1 verbundenen Fußbereich 20.2 auf, welcher von dem Dichtmittel 18 aufgenommen ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Profileinheit 20a, 20b im Wesentlichen einen T-förmigen Querschnitt auf, wobei jedoch auch andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausführungsformen, wie beispielsweise ein Y-förmiger Querschnitt denkbar sind. Der in Längsrichtung 24 verlaufende Blendenbereich 20.1 der Profileinheit 20a, 20b ist vorzugsweise elastisch ausgebildet und liegt am Dachrahmen 12a, 12b und/oder der Dachfläche 14 an. Die in Längsrichtung 24 verlaufenden abgeschrägten Randbereiche 20.1a, 20.1b des Blendenbereichs 20.1 verbessern zusätzlich beim Anlegen am Dachrahmen 12a, 12b und/oder an die Dachfläche 14 unter Ausbildung einer elastischen Auflagefläche den Kontakt, wodurch ein fließender Übergang zum Dachrahmen 12a, 12b und/oder zur Dachfläche 14 entsteht. Dadurch kann die Fuge 16a, 16b in vorteilhafter Weise gegen Eindringen von Wasser und Verunreinigungen geschützt werden. Die Profileinheit 20a, 20b kann beispielsweise aus Gummi hergestellt werden, wobei auch andere Werkstoffe mit elastischen und/oder wasserabweisenden Eigenschaften denkbar sind. Die sichtbare Oberfläche des Blendenbereichs 20.1 der Profileinheit 20a, 20b ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel glatt ausgeführt, kann aber als dekoratives Element im Bereich der Außenhaut des Kraftfahrzeugs mit einer auffälligen Oberflächenstruktur versehen werden oder in unterschiedlichen Farben hergestellt bzw. in der Farbe des Kraftfahrzeugs lackiert werden.
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Wie aus 2 und 3 weiter ersichtlich ist, weist der Fußbereich 20.2 der Profileinheit 20a, 20b im Endbereich 22 einen V-förmigen Querschnitt auf. Dieser in Längsrichtung 24 verlaufende V-förmig bzw. keilförmig ausgebildete Fußbereich 20.2 dringt bei der Montage der Profileinheit 20a, 20b nahezu widerstandsfrei in das als Dichtmasse ausgebildete Dichtmittel 18 ein, welches den Fußbereich 20.2 der Profileinheit 20a, 20b im montierten Zustand formschlüssig umschließt. Der V-förmige Querschnitt des Fußbereichs 20.2 der Profileinheit 20a, 20b kann selbstverständlich auch andere Formen aufweisen, so lange ein Formschluss zwischen dem als Dichtmasse ausgeführtem Dichtmittel 18 und dem Fußbereich 20.2 der Profileinheit 20a, 20b herstellbar ist. So kann der Fußbereich 20.2 der Profileinheit 20a, 20b beispielsweise auch gestuft mit unterschiedlichen Durchmessern ausgeführt werden und im Endbereich einen runden oder rechteckigen Querschnitt aufweisen, um im Dichtmittel 18 arretiert werden zu können. Das Dichtmittel 18 ist vorzugsweise als Klebstoff, Polyurethan oder Polymer ausgeführt.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Dachrahmen 12a, 12b und die Dachfläche 14 aus unterschiedlichen Werkstoffen und/oder aus unterschiedlichen Werkstoffkombinationen aufgebaut, wobei das Dichtmittel 18 die Trennung des Dachrahmens 12a, 12b und der Dachfläche 14 sicherstellt. Zusätzlich zum Dichtmittel 18 kann mittels chemischer Lacke auf Kunstharzbasis eine elektrochemische Reaktion zwischen den benachbarten Strukturbauteilen 12a, 12b, 14 der Dachstruktur 1 reduziert werden. Diese Lacke weisen eine dichte Schicht auf, die eine völlige Abschirmung des metallischen Werkstoffs darstellen und selbst gegenüber der Umgebung beständig sein können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dachstruktur
- 10
- Dachöffnung
- 12a, 12b
- Dachrahmen
- 14
- Dachfläche
- 16a, 16b
- Fuge
- 18
- Dichtmittel
- 20a, 20b
- Profileinheit
- 20.1
- Blendenbereich
- 20.1a, 20.1b
- Randbereich (Blendenbereich)
- 20.2
- Fußbereich
- 22
- Endbereich
- 24
- Längsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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