-
Die Erfindung betrifft eine Dachanordnung eines Fahrzeugdaches gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Dachanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6 sowie ein Baukastensystem für eine solche Dachanordnung.
-
Eine solche Dachanordnung eines Fahrzeugdaches für einen Personenkraftwagen sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Dachanordnung sind der
DE 100 23 727 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Dachanordnung umfasst dabei wenigstens ein Dachelement, welches zumindest ein Dachbeplankungsteil und wenigstens ein mit dem Dachbeplankungsteil verbundenes und aus einem metallischen Werkstoff gebildetes Trägerelement umfasst. Das Dachbeplankungsteil ist dabei unter Vermittlung des Trägerelements mit zumindest einem Dachrahmenelement des Fahrzeugdaches gefügt. Dies bedeutet, dass im Rahmen der Herstellung der Dachanordnung das Dachbeplankungsteil unter Vermittlung des Trägerelements an dem Dachrahmenelement befestigt bzw. mit dem Dachrahmenelement gefügt wird. Das Dachbeplankungsteil ist dabei zumindest im Wesentlichen aus einem Kunststoff gebildet und formschlüssig mit dem metallischen Trägerelement verbunden.
-
Ferner offenbart die
DE 10 2008 005 286 A1 ein Verfahren zum Verbinden eines Dachelements mit einer Kraftwagenkarosserie, wobei das zumindest im Wesentlichen aus einem Kunststoff gebildete Dachelement mit einem Dachrahmen der Kraftwagenkarosserie verklebt wird.
-
Es hat sich gezeigt, dass es bei herkömmlichen Dachanordnungen zu einem relativ hohen Aufwand kommen kann, um unterschiedliche Varianten des Fahrzeugdaches sowie eine besonders feste Verbindung des Dachbeplankungsteils am Dachrahmenelement insbesondere bei den unterschiedlichen Varianten zu gewährleisten.
-
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dachanordnung, ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Dachanordnung sowie ein Baukastensystem für eine solche Dachanordnung bereitzustellen, welche eine besonders einfache Variantenbildung des Fahrzeugdaches sowie eine besonders feste Verbindung des Dachbeplankungsteils mit dem Dachrahmenelement ermöglichen.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Dachanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 sowie durch ein Baukastensystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
-
Um eine Dachanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, welche eine besonders einfache Variantenbildung des Fahrzeugdaches sowie eine besonders feste Verbindung des Dachbeplankungsteils mit dem Dachrahmenelement ermöglicht, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Dachbeplankungsteil zumindest stoffschlüssig mit dem Trägerelement verbunden ist. Durch dieses stoffschlüssige Fügen des Dachbeplankungsteils mit dem Trägerelement ist eine flächige und feste Verbindung des Dachbeplankungsteils mit dem Trägerelement gewährleistet, da es – im Unterschied zu Schraubverbindungen – nicht zu einem Setzverhalten und somit zu einem Lösen der Verbindung kommt. Darüber hinaus führen auch etwaige, unterschiedliche Wärmeausdehnungsverhalten, beispielsweise infolge von unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten, des Trägerelements und des Dachbeplankungsteils nicht zu einer Beeinträchtigung der festen Verbindung.
-
Des Weiteren stellt das Dachelement mit dem Dachbeplankungsteil und mit dem mit dem Dachbeplankungsteil verbundenen Trägerelement einen Verbund dar, welcher als Modulbauteil einfach und bezogen auf eine Herstellung des Kraftwagens besonders spät im Herstellungsprozess mit dem rohbauseitigen Dachrahmenelement gefügt werden kann. Dieses Fügen muss dabei nicht im Rahmen einer Rohbaufertigung erfolgen, sondern kann wesentlich später in der Herstellung durchgeführt werden, so dass auch eine besonders kostengünstige Variantenbildung des Fahrzeugdaches geschaffen ist.
-
Hierbei kann das Dachbeplankungsteil beispielsweise zumindest im Wesentlichen aus einem metallischen Werkstoff gebildet sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass das Dachbeplankungsteil zumindest im Wesentlichen aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, gebildet ist. Dadurch weist das Dachbeplankungsteil eine sehr hohe Steifigkeit sowie ein besonders geringes Gewicht auf.
-
Der Kunststoff des Dachbeplankungsteils ist beispielsweise ein duroplastischer oder thermoplastischer Kunststoff, welcher eine Matrix für den Kunststoff verstärkende Fasern ist und die Fasern zumindest teilweise aufnimmt. Als Fasern können Endlosfasern verwendet werden. Die Fasern sind beispielsweise textiltechnisch miteinander verbunden. Mit anderen Worten ist durch die Fasern ein Gelege und/oder ein Gewebe oder ein anderweitiges Textil gebildet. Als Fasern können auch Langfasern und/oder Kurzfasern Verwendung finden.
-
Die Fasern sind beispielsweise aus Kohle bzw. Kohlenstoff und/oder aus Glas und/oder aus Aramid gebildet. Ein Volumenanteil der Fasern an dem faserverstärkten Kunststoff kann in einem Bereich von einschließlich 0% bis einschließlich 70% liegen.
-
Zur wahlweisen Befestigung des aus dem Kunststoff oder aus dem metallischen Werkstoff gebildeten Dachbeplankungsteils sind rohbauseitig keine unterschiedlichen Varianten des Dachrahmenelements vorgesehen. Vielmehr kann sowohl das aus dem metallischen Werkstoff als auch das aus dem Kunststoff gebildete Dachbeplankungsteil an dem Dachrahmenelement befestigt werden, ohne unterschiedliche Varianten des Dachrahmenelements sowie von Befestigungsmitteln zum Befestigen des Trägerelements am Dachrahmenelement vorsehen zu müssen. Darüber hinaus kann für beide Varianten (Dachbeplankungsteil aus Kunststoff oder aus metallischem Werkstoff) der gleiche Montageprozess durchgeführt werden.
-
Zur Realisierung einer besonders festen Verbindung des Trägerelements mit dem Dachrahmenelement ist bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Trägerelement über den Kunststoff, aus dem das Dachbeplankungsteil gebildet ist, formschlüssig mit dem Dachbeplankungsteil verbunden ist. Dazu ist das Trägerelement beispielsweise zumindest bereichsweise mit dem Kunststoff versehen, insbesondere im Rahmen eines Spritzgießverfahrens angespritzt und/oder zumindest teilweise umspritzt. Dabei ist das Trägerelement zumindest teilweise in dem Kunststoff aufgenommen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Kunststoff zumindest teilweise in dem Trägerelement aufgenommen ist.
-
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Trägerelement mit dem Dachrahmenelement, welches vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist, kraftschlüssig verbunden ist. Da das metallische Trägerelement zum Fügen des Dachbeplankungsteils mit dem Dachrahmenelement verwendet wird, kommt es bei einer solchen kraftschlüssigen Verbindung nicht zu einem die Festigkeit der Verbindung beeinträchtigenden, kritischen Setzverhalten. Vorzugsweise ist das Trägerelement mit dem Dachrahmenelement mittels wenigstens einer Schraubverbindung kraftschlüssig verbunden. Dadurch kann das Dachelement besonders zeit- und kostengünstig mit dem Dachrahmenelement verbunden werden.
-
Alternativ oder zusätzlich kann das Trägerelement mit dem Dachrahmenelement verklebt sein. Ferner ist es möglich, das Trägerelement alternativ oder zusätzlich mit dem Dachrahmenelement durch Löten und/oder Schweißen und/oder durch Clinchen (Durchsetzfügen) und/oder durch Nageln zu verbinden. Da beide Fügepartner (Dachrahmenelement und Trägerelement) zumindest im Wesentlichen aus einem metallischen Werkstoff gebildet sind, kann die Verbindung der Fügepartner mit einer entsprechenden Verbindungstechnik erfolgen, ohne dass es zu einer Beeinträchtigung der Verbindungsfestigkeit und somit der Betriebssicherheit kommt.
-
Zur Realisierung einer sehr hohen Steifigkeit des Fahrzeugdaches ist bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Trägerelement zumindest über einen Längenbereich als Hohlprofil ausgebildet ist.
-
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 6 angegebenen Art zu schaffen, welches eine besonders einfache Variantenbildung sowie eine besonders feste Verbindung des Dachbeplankungsteils mit dem Dachrahmenelement ermöglicht, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Dachbeplankungsteil zumindest stoffschlüssig mit dem Trägerelement verbunden wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Dachanordnung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.
-
Zum stoffschlüssigen Verbinden des Dachbeplankungsteils mit dem Trägerelement ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Dachbeplankungsteil mit dem Trägerelement verklebt wird. Dadurch ist eine besonders flächige und feste Verbindung geschaffen.
-
Auch das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine einfache und kostengünstige sowie bezogen auf die Herstellung des Fahrzeugdaches späte Variantenbildung dieses, da sowohl das aus einem metallischen Werkstoff als auch das aus einem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff, gebildete Dachbeplankungsteil über das Trägerelement auf die zumindest im Wesentlichen gleiche Weise mit dem Dachrahmenelement verbunden werden kann, ohne Varianten des Dachrahmenelements vorsehen zu müssen.
-
Das Trägerelement stellt somit einen einheitlichen Träger dar, auf den beliebig flächige Dächer bzw. Dachbeplankungsteile appliziert werden können, so dass die unterschiedlichen Varianten des Dachbeplankungsteils aus Kunststoff oder aus einem metallischen Werkstoff unter Vermittlung des Trägerelements rohbauseitig am Dachrahmenelement befestigt werden können, ohne korrespondierende Varianten des Dachrahmenelements zu bilden. Durch das dadurch ermöglichte, späte Fügen des Dachbeplankungsteils über das Trägerelement mit dem Dachrahmenelement kann auch schnell auf wechselnde Bedarfe reagiert werden, ohne aufwändige, rohbauseitige Änderungen durchführen zu müssen.
-
Um eine besonders einfache Variantenbildung eines Fahrzeugdaches eines Personenkraftwagens zu realisieren sowie eine besonders feste Verbindung eines Dachbeplankungsteils an einem Dachrahmenelement des Fahrzeugdaches zu realisieren, gehört zur Erfindung auch ein Baukastensystem für eine Dachanordnung eines Fahrzeugdaches eines Personenkraftwagens. Das Baukastensystem umfasst ein erstes Dachelement, welches wenigstens ein erstes, aus einem ersten Werkstoff gebildetes Dachbeplankungsteil aufweist. Das Baukastensystem umfasst zudem wenigstens ein zweites Dachelement, welches wenigstens ein zweites, aus einem vom ersten Werkstoff unterschiedlichen, zweiten Werkstoff gebildetes Dachbeplankungsteil aufweist. Die Dachbeplankungsteile sind dabei wahlweise über wenigstens ein, zumindest im Wesentlichen aus einem metallischen Werkstoff gebildetes Trägerelement des Baukastensystems mit zumindest einem Dachrahmenelement des Fahrzeugdaches verbindbar.
-
Die aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildeten Dachbeplankungsteile können somit wahlweise über das wenigstens eine Trägerelement rohbauseitig mit dem Dachrahmenelement gefügt werden, so dass dadurch unterschiedliche Varianten des Fahrzeugdaches auf einfache Weise und sehr spät im Rahmen der Herstellung des Fahrzeugdaches dargestellt werden können. Dadurch, dass das Trägerelement die Funktion der Befestigung der Dachbeplankungsteile an dem Dachrahmenelement übernimmt, kann unabhängig von dem entsprechenden Werkstoff der Dachbeplankungsteile eine besonders feste Verbindung des Trägerelements mit dem Dachrahmenelement gewährleistet werden, ohne dass es zu einem unerwünschten Setzverhalten und/oder anderweitigen, die Festigkeit der Verbindung beeinträchtigenden Effekten kommt. Dadurch ist ein besonders einfacher Zusammenbau des jeweiligen Dachelements mit dem Dachrahmenelement möglich unter wahlweiser Verwendung des ersten oder des zweiten Dachbeplankungsteils.
-
Ist das zweite Dachbeplankungsteil beispielsweise aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, gebildet, so ist aufgrund der Verwendung des Trägerelements die Fügetechnik zum Verbinden des zweiten Dachbeplankungsteils mit dem Dachrahmenelement nicht auf Verkleben beschränkt, da das Trägerelement alternativ oder zusätzlich auch eine anderweitige und insbesondere mechanische Fügetechnik wie beispielsweise Verschrauben ermöglicht. Hierdurch kann eine Prozess- und Betriebssicherheit gewährleistet werden.
-
Ein weiterer Vorteil ist, dass das Trägerelement insbesondere im Vergleich zu einem Kunststoffflansch zum Verbinden des zweiten Dachbeplankungsteils mit dem Dachrahmenelement auch mit einem relativ geringen Aufwand präzise und somit kostengünstig herstellbar ist.
-
Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Dachelemente jeweils wenigstens ein, mit dem jeweils zugehörigen Dachbeplankungsteil verbundenes Trägerelement umfassen, über welches das jeweils zugehörige Dachbeplankungsteil wahlweise mit dem Dachrahmenelement des Fahrzeugdaches verbindbar ist. Dadurch können die Dachelemente als Modulbauteile besonders zeit- und kostengünstig montiert werden, so dass eine besonders einfache Variantenbildung realisiert ist.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Trägerelemente der Dachelemente zumindest in jeweiligen Verbindungsbereichen, über welche die Trägerelemente mit dem Dachrahmenelement verbindbar sind, zumindest im Wesentlichen identisch ausgebildet sind. Dies bedeutet, dass die Dachelemente als Modulbauteile zumindest im Wesentlichen auf identische Weise rohbauseitig am Dachrahmenelement montiert werden können, ohne dass trotz der Ausgestaltung der Dachbeplankungsteile aus den unterschiedlichen Werkstoffen unterschiedliche Fügetechniken verwendet und/oder konstruktive Anpassungen sowie Varianten des Dachrahmenelements vorgesehen werden müssen.
-
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der erste Werkstoff ein metallischer Werkstoff, wobei der zweite Werkstoff ein Kunststoff, insbesondere ein faserverstärkter Kunststoff, ist. Dabei ist das zweite, aus einem metallischen Werkstoff gebildete Trägerelement separat von dem aus dem Kunststoff gebildeten, zweiten Dachbeplankungsteil ausgebildet und mit diesem verbunden. Das erste Trägerelement ist einstückig mit dem ersten Dachbeplankungsteil ausgebildet und somit aus dem metallischen Werkstoff hergestellt.
-
Bei dem zweiten Dachelement mit dem aus dem Kunststoff gebildeten, zweiten Dachbeplankungsteil und mit dem aus dem metallischen Werkstoff gebildeten, zweiten Trägerelement ist somit eine Bauteil- und Funktionstrennung vorgesehen, da die Funktion der Befestigung des zweiten Dachelements am Dachrahmenelement dem zweiten Trägerelement zugeordnet ist und nicht durch das zweite Dachbeplankungsteil erfüllt wird.
-
Dadurch ist auch die zumindest teilweise, identische Ausgestaltung der Trägerelemente zumindest in den Verbindungsbereichen vorteilhaft möglich, da beispielsweise bei der Herstellung des zweiten Trägerelements aus dem Kunststoff, aus welchen das zweite Dachbeplankungsteil ausgebildet ist, eine solche zumindest im Wesentlichen identische Ausgestaltung der Trägerelemente aufgrund der mangelnden Herstellbarkeit des zweiten Trägerelements aus dem Kunststoff nicht oder nur sehr aufwändig möglich ist. Somit bietet die Ausgestaltung des zweiten Trägerelements aus dem metallischen Werkstoff, während das zweite Dachbeplankungsteil aus dem Kunststoff gebildet ist, eine sehr hohe Gestaltungsfreiheit. Darüber hinaus ist es möglich dadurch sehr günstig möglich, eine veränderliche Wandstärke des zweiten Dachbeplankungsteils zu realisieren, ohne dass dies die Befestigung des zweiten Dachbeplankungsteils am Dachrahmenelement beeinträchtigen würde. Des Weiteren können die Dachbeplankungsteile aufgrund der Verwendung der Trägerelemente besonders einfach und somit kostengünstig hergestellt sein.
-
Um eine besonders kostengünstige Herstellung des ersten Dachbeplankungsteils und des mit diesem einstückig ausgebildeten, ersten Trägerelements zu schaffen, kann das erste Dachbeplankungsteil beispielsweise mittels eines Tiefziehverfahrens hergestellt werden, wobei das zugehörige, erste Trägerelement einstückig mit dem zweiten Dachbeplankungsteil mit ausgeformt wird.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
-
1 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer ersten Variante eines Fahrzeugdaches für einen Personenkraftwagen, mit einem aus einem metallischen Werkstoff gebildeten Dachbeplankungsteil, welches über ein einstückig mit dem Dachbeplankungsteil ausgebildetes Trägerelement mit einem seitlichen, aus einem metallischen Werkstoff gebildeten Dachrahmenelement des Fahrzeugdaches gefügt ist;
-
2 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht des Fahrzeugdaches;
-
3 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht des Fahrzeugdaches im Bereich eines hinteren Dachrahmens;
-
4 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht des Fahrzeugdaches im Bereich eines vorderen Dachrahmens;
-
5 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer zweiten Variante des Fahrzeugdaches, bei welcher das Dachbeplankungsteil zumindest im Wesentlichen aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet und unter Vermittlung eines aus einem metallischen Werkstoff gebildeten Trägerelements mit dem nicht dargestellten, seitlichen Dachrahmenelement gefügt ist; und
-
6 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der zweiten Variante des Fahrzeugdaches.
-
1 zeigt eine Dachanordnung 10 eines Fahrzeugdaches 12 für einen Personenkraftwagen. Die Dachanordnung 10 umfasst ein Dachelement 14 mit einem Dachbeplankungsteil 16, welches aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist. Das Dachbeplankungsteil 16 ist beispielsweise aus einem Stahl hergestellt. Das Dachelement 14 umfasst auch ein mit dem Dachbeplankungsteil 16 verbundenes Trägerelement 18, welches vorliegend einstückig mit dem Dachbeplankungsteil 16 ausgebildet und somit auch aus dem metallischen Werkstoff hergestellt ist. Durch das Trägerelement 18 ist ein Flanschbereich 20 des Dachelements 14 gebildet. Das Trägerelement 18 ist über den Flanschbereich 20 in jeweiligen Verbindungsbereichen 22, 24 mit einem seitlichen Dachrahmenelement 26 des Fahrzeugdaches 12 gefügt. Das Dachbeplankungsteil 16 dient dazu, eine in Fahrzeugquerrichtung seitlich durch das Dachrahmenelement 26 begrenzte Dachöffnung 38 zumindest teilweise zu überdecken.
-
Alternativ zur einstückigen Ausbildung des Dachbeplankungsteils 16 mit dem Trägerelement 18 kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement 18 mit dem Dachbeplankungsteil 16 stoffschlüssig und/oder formschlüssig verbunden ist. Die vorliegend einstückige Ausbildung kann beispielsweise durch ein Tiefziehverfahren zum Herstellen des Dachbeplankungsteils 16 erfolgen, in dessen Rahmen das Trägerelement 18 bzw. der Flanschbereich 20 an dem Dachbeplankungsteil 16 mit ausgeformt wird.
-
Das Dachrahmenelement 26 umfasst ein Innenteil 28 und ein mit dem Innenteil 28 gefügtes Außenteil 30, welche mittels eines Verkleidungsteils 32 nach außen verkleidet sind. Das Dachrahmenelement 26 ist dabei ebenso aus einem metallischen Werkstoff gebildet. In Querrichtung zwischen dem Dachbeplankungsteil 16 und dem Verkleidungsteil 32 ist eine Zierleiste 34 in einem Dachkanal 36 angeordnet.
-
Die Verbindung des Dachbeplankungsteils 16 über das Trägerelement 18 mit dem Dachrahmenelement 26 kann beispielsweise mechanisch durch Schraubverbindungen erfolgen. Da sowohl das Dachrahmenelement 26 als auch das Trägerelement 18 bzw. der Flanschbereich 20 aus einem metallischen Werkstoff gebildet sind, kommt es hierbei nicht zu einem kritischen Setzverhalten, so dass eine feste Verbindung auch über eine hohe Lebensdauer realisiert werden kann.
-
Darüber hinaus kann das Dachelement 14 mit dem Dachbeplankungsteil 16 und mit dem Trägerelement 18 bzw. mit dem Flanschbereich 20 als Modulbauteil vorgefertigt und zeit- und kostengünstig mit dem Dachrahmenelement 26 gefügt werden. So ist es möglich, den Rohbau des Fahrzeugdaches 12, d. h. das Dachrahmenelement 26 im Rahmen eines Herstellungsprozesses des Personenkraftwagens besonders spät und beispielsweise zeitlich nach der eigentlichen Rohbaufertigung mit dem Dachelement 14 zu versehen. Dadurch ist auch eine besonders späte und kostengünstige Variantenbildung des Fahrzeugdaches 12 ermöglicht, wie im Folgenden noch erläutert wird.
-
Das zuvor und im Folgenden zum Dachrahmenelement 26 Geschilderte kann auch ohne Weiteres auf ein dem Dachrahmenelement 26 in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegendes, seitliches Dachrahmenelement sowie auf die Dachöffnung 38 in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne und nach hinten hin begrenzende Dachrahmenelemente übertragen werden.
-
2 zeigt eine weitere Schnittansicht des Fahrzeugdaches 12, wobei sich eine Schnittebene wie bei 1 in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung erstreckt.
-
3 zeigt eine Schnittansicht des Fahrzeugdaches 12, wobei sich eine Schnittebene in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughochrichtung erstreckt. In 3 ist das Dachelement 14 mit dem Dachbeplankungsteil 16 sowie ein in Fahrzeuglängsrichtung hinteres Dachrahmenelement 40 mit einem Innenteil 42 und einem Außenteil 44 zu erkennen. Das Innenteil 42 und das Außenteil 44 sind dabei über jeweilige Fügeflansche miteinander verbunden. In 3 ist auch eine Heckscheibe 46 des Personenkraftwagens erkennbar, welche mit dem hinteren Dachrahmenelement 40 unter Ausbildung einer Kleberaupe 48 verklebt und mittels eines Dichtungselements 50 gegen das Dachelement 14 abgedichtet ist.
-
4 zeigt eine weitere Schnittansicht des Fahrzeugdaches 12, wobei sich eine Schnittebene in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughochrichtung erstreckt. Zu erkennen ist das Fahrzeugdach 12 im Bereich eines in Fahrzeuglängsrichtung vorderen Dachrahmenelements 52, welches ein Innenteil 54 und ein mit dem Innenteil 54 verbundenes Außenteil 56 umfasst. In 4 ist auch eine Windschutzscheibe 58 des Personenkraftwagens zu erkennen, welche unter Ausbildung einer Kleberaupe 60 mit dem vorderen Dachrahmenelement 52 verklebt und mittels eines Dichtungselements 62 gegen das Dachbeplankungsteil 16 abgedichtet ist.
-
1 bis 4 veranschaulichen dabei eine erste Variante des Fahrzeugdaches 12, bei welcher eine erste Variante der Dachanordnung 10 mit einer ersten Variante des Dachelements 14 verwendet wird. Bei dieser ersten Variante umfasst das Dachelement 14 das aus dem metallischen Werkstoff gebildete Dachbeplankungsteil 16 und vorliegend einstückig mit dem Dachbeplankungsteil 16 ausgebildete Trägerelement 18.
-
5 veranschaulicht im Gegensatz dazu eine zweite Variante des Fahrzeugdaches 12 mit einer zweiten Variante der Dachanordnung 10. Bei der zweiten Variante umfasst die Dachanordnung 10 ein Dachelement 14' mit einem Dachbeplankungsteil 16', welches zumindest im Wesentlichen aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet ist. Das Dachbeplankungsteil 16' ist beispielsweise durch ein RTM-Verfahren (RTM – Resin Transfer Moulding – Spritzpressen) hergestellt. Zum Fügen des Dachbeplankungsteils 16' mit dem Dachrahmenelement 26 ist ein Trägerelement 18' des Dachelements 14' vorgesehen. Das Trägerelement 18' ist aus einem metallischen Werkstoff gebildet und stoffschlüssig mit dem Dachbeplankungsteil 16' verbunden. Zur stoffschlüssigen Verbindung sind das Dachbeplankungsteil 16' und das Trägerelement 18' vorliegend unter Ausbildung einer Kleberaupe 64 miteinander verklebt.
-
Wie anhand von 5 erkennbar ist, ist auch durch das Trägerelement 18' ein Flanschbereich 20 gebildet, über welchen das Trägerelement 18' mit dem Dachrahmenelement 26 über jeweilige Verbindungsbereiche 22, 24' gefügt wird. Dabei sind die Flanschbereiche 20, 20' der Dachelemente 14, 14' zumindest in den jeweiligen Verbindungsbereichen 24, 24' sowie gegebenenfalls in weiteren Anschlussbereichen, über die die Trägerelemente 18, 18' mit dem Dachrahmenelement 26 verbunden werden, zumindest im Wesentlichen identisch ausgebildet. Dadurch können beide Dachelemente 14, 14' – trotz der Verwendung der aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildeten Dachbeplankungsteile 16, 16' – zumindest im Wesentlichen auf die gleiche Weise und/oder im Rahmen eines zumindest im Wesentlichen gleichen Montageprozesses am Dachrahmenelement 26 besonders spät im Rahmen der Herstellung des Personenkraftwagens montiert werden.
-
Dadurch, dass er Flanschbereich 20' des Dachelements 14' durch das Trägerelement 18' und nicht durch das Dachbeplankungsteil 16' und somit durch dessen Kunststoff gebildet wird, ist eine Bauteiltrennung und in der Folge eine Funktionstrennung geschaffen, bei der das Dachbeplankungsteil 16' zum Überdecken der Dachöffnung 38 und das Trägerelement 18' zum Fügen des Dachelements 14' mit dem Dachrahmenelement 26 dient. Dadurch kann beispielsweise auch das Dachelement 14' mit dem Dachrahmenelement 26 mechanisch über das aus dem metallischen Werkstoff gebildete Trägerelement 18' gefügt und insbesondere verschraubt werden, ohne dass es zu einem die feste Verbindung beeinträchtigenden, kritischen Setzverhalten kommen würde. Durch das Dachelement 14' ist somit ein Metall-Kunststoff-Hybrid-Dach gebildet, welches als Zusammenbau an den Rohbau gefügt wird. Alternativ oder zusätzlich zum Verschrauben kann das Dachelement 14' und/oder das Dachelement 14 mit dem Dachrahmenelement 26 verklebt und/oder durch Schweißen und/oder durch Durchsetzfügen und/oder durch Nageln und/oder durch Löten und/oder auf anderweitige Weise gefügt werden.
-
Die Verwendung des Trägerelements 18' ermöglicht auch eine besonders einfache Montage des Dachelements 14' am Dachrahmenelement 26', insbesondere wenn das Dachbeplankungsteil 16' durch ein RTM-Verfahren hergestellt ist, wobei keine Hinterschnitte möglich sind.
-
Alternativ oder zusätzlich zur stoffschlüssigen Verbindung des Dachbeplankungsteils 16' mit dem Trägerelement 18' kann auch eine formschlüssige Verbindung vorgesehen sein. Je nach Herstellungsverfahren zum Herstellen des Dachbeplankungsteils 16' kann das Trägerelement 18' zumindest bereichsweise mit dem Kunststoff des Dachbeplankungsteils 16' durch Spritzgießen angespritzt und/oder umspritzt sein.
-
Durch die Bauteil- und Funktionstrennung ist auch eine sehr hohe Gestaltungsfreiheit des Trägerelements 18' geschaffen, da der Flanschbereich 20' im Vergleich zu seiner Herstellung aus dem Kunststoff günstig hergestellt werden kann.
-
Wie aus 5 erkennbar ist, sind das Dachbeplankungsteil 16' und das Trägerelement 18' über jeweilige Verbindungsbereiche 66, 68 miteinander verklebt. Die Verbindungsbereich 66, 68 überlappen sich in Fahrzeughochrichtung gegenseitig. 6 zeigt eine dazu unterschiedliche, weitere Ausführungsform der zweiten Variante des Fahrzeugdaches 12.
-
Das Dachelement 14' gemäß 6 unterscheidet sich insbesondere dahingehend vom Dachelement 14' gemäß 5, dass sich die jeweiligen Verbindungsbereiche 66, 68 nicht in Fahrzeughochrichtung, sondern in Fahrzeugquerrichtung gegenseitig überlappen. Darüber hinaus ist in jeweiligen, seitlichen Randbereichen 70 des Dachbeplankungsteils 16' ein Hohlprofil 72 mit einer Hohlkammer 74 durch den Kunststoff des Dachbeplankungsteils 16' gebildet. Die Hohlkammer 74 kann zumindest teilweise und/oder zumindest über einen Längenbereich mit einem Kernmaterial, insbesondere mit Schaum, ausgefüllt sein. Dadurch weist das Dachbeplankungsteil 16' eine besonders hohe Steifigkeit auf.
-
Die Dachelemente 14, 14' mit den aus den unterschiedlichen Werkstoffen gebildeten Dachbeplankungsteilen 16, 16' sind vorzugsweise einem Baukastensystem zugeordnet. Die Dachelemente 14, 14' dieses Baukastensystems können dabei wahlweise, d. h. je nach Variante des Fahrzeugdaches 12 als Modulbauteile besonders spät im Rahmen der Herstellung des Personenkraftwagens mit dem Rohbau über die jeweiligen Trägerelemente 18, 18' gefügt werden, ohne dass unterschiedliche Varianten des Rohbaus, d. h. des Dachrahmenelements 26, vorgesehen werden müssen. Mit anderen Worten kann dasselbe Dachrahmenelemente 26 zur Befestigung des Dachelements 14 und des Dachelements 14' verwendet werden. Dadurch können Variantenbildungen des Rohbaus und damit einhergehende Kosten vermieden werden. Auch können unterschiedliche Montageprozesse für beide Varianten des Fahrzeugdaches 12 vermieden werden.
-
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 10023727 A1 [0002]
- DE 102008005286 A1 [0003]
