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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugkarosserie, und zwar insbesondere den Aufbau des Daches einer Kraftfahrzeugkarosserie sowie ein Verfahren zum Montieren einer Kraftfahrzeugkarosserie.
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Einem z. B. aus
DE 10 2007 042 277 A1 bekannten Konstruktionsprinzip zufolge umfasst ein Fahrzeugdach einen Dachrahmen, der zumindest seitliche Randbereiche des Daches bildet und der eine Dachöffnung begrenzt, in die ein Dachmodul eingefügt ist, um zwischen den seitlichen Randbereichen einen mittleren Bereich des Daches zu bilden. Der Dachrahmen umfasst einen die Dachöffnung begrenzenden, im Querschnitt im Wesentlichen horizontalen Flansch, auf dem bei dieser herkömmlichen Kraftfahrzeugkarosserie ein Dachmodulrahmen verklebt ist. Dieser Dachmodulrahmen verleiht dem Dachmodul eine erhebliche Steifigkeit und soll, wenn bei einer Kollision aus seitlicher Richtung Kräfte auf das Dach einwirken, mit den Dachrahmen verblocken und diese Kräfte aufnehmen. Die hierfür erforderliche hohe Steifigkeit des Dachmoduls hat zur Folge, dass das Dachmodul keine Fertigungstoleranzen in den Abmessungen der Dachöffnung ausgleichen kann. Die Breite einer Fuge zwischen dem Dachmodul und dem Dachrahmen ist daher entsprechend den Fertigungstoleranzen variabel. Dies macht es schwierig, die Fuge mit einer darin eingefügten Dichtung sicher zu verschließen; außerdem ist es aus ästhetischen Gründen notwendig, eine solche Fuge mit einem Dekorteil abzudecken oder auf andere Weise zu kaschieren.
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Es sind zwar auch Dachmodule bekannt, die keinen Dachmodulrahmen aufweisen und dank ihrer Verformbarkeit in Fahrzeugquerrichtung in der Lage sind, Abmessungsschwankungen der Dachöffnung auszugleichen, doch sind diese in der Regel entlang des Flansches des Dachrahmens verschweißt, und damit die Schweißspuren außen an der Karosserie nicht sichtbar werden, werden diese unter eigens zu diesem Zweck gefertigten Zierleisten versteckt.
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Aufgabe einer Ausgestaltung der Erfindung ist, eine Kraftfahrzeugkarosserie und ein Verfahren zu deren Montage zu schaffen, bei denen es nicht erforderlich ist, Schweißspuren oder andere ästhetische Defekte an der Karosserie aufwendig zu verbergen.
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Einer Ausgestaltung der Erfindung zur Folge wird die Aufgabe gelöst durch eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Dachrahmen, der eine Dachöffnung begrenzt und eine zu der Dachöffnung hin schräg abschüssige Flanke und einen in die Dachöffnung vorspringenden Flansch aufweist, und einem in die Dachöffnung eingefügten Dachmodul, bei welcher ein Randbereich des Dachmoduls einen entlang der Flanke verklebten ersten Abschnitt und einen an den ersten Abschnitt anschließenden, dem Flansch gegenüberliegenden zweiten Abschnitt umfasst. Indem der zweite Abschnitt und der Flansch einander gegenüberliegen, erlauben sie die Anbringung von Klammern, die den Dachrahmen und das Dachmodul gegeneinander drücken und so beide aneinander fixieren, bis oder während zwischen ihnen eine Klebeverbindung aushärtet. So kann einerseits eine belastbare, spielfreie Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt des Dachmoduls und der Flanke des Dachrahmens erhalten werden, andererseits können nach Zusammenfügen von Dachmodul und Dachrahmen vor dem Aushärten der Klebstoffschicht weitere Montageschritte erfolgen, und das Aushärten kann aufgeschoben werden bis zu einem Zeitpunkt, an dem es sich in den Montageablauf integrieren lässt, ohne diesen nennenswert zu verzögern.
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Eine Dachplatte sowie der erste und der zweite Abschnitt des Dachmoduls können einteilig aus Flachmaterial geformt sein, wobei der erste Abschnitt die Dachplatte mit dem zweiten Abschnitt der verbindet. So findet der zweite Abschnitt im Allgemeinen unter der Dachplatte Platz, und die Dachplatte verbirgt den zweiten Abschnitt und ggf. daran angreifende Klammern nach außen hin.
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Wenn die Dachplatte und der zweite Abschnitt eine zur Fahrzeugmitte hin offene Nut des Dachmoduls begrenzen, dann können auf einfache Weise von der Dachöffnung aus die Klammern auf den zweiten Abschnitt und den Flansch aufgesteckt werden.
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Der zweite Abschnitt und der Flansch sollten durch einen Spalt voneinander getrennt sein, damit die von den Klammern ausgeübte Klemmkraft möglichst vollständig auf den Klebstoff zwischen dem ersten Abschnitt des Dachmoduls und der schrägen Flanke wirkt.
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Die Klammern können nach Fertigstellung Bestandteil der Kraftfahrzeugkarosserie bleiben; vorzugsweise werden sie entfernt, wenn der Klebstoff abgebunden ist. Die so wiedergewonnenen Klammern können erneut verwendet werden.
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Die Dachplatte kann im Querschnitt gekrümmt sein, um durch eine mehr oder minder starke Durchbiegung der Dachplatte Fertigungstoleranzen der Breite der Dachöffnung ausgleichen zu können.
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Eine von der Flanke des Dachrahmens einerseits und dem Dachmodul andererseits begrenzte Fuge kann mit einem Dichtmaterial ausgefüllt sein, sei es, um die Regendichtigkeit des Daches auch dann zu gewährleisten, wenn das Dachmodul in seinem ersten Abschnitt nicht lückenlos umlaufend am Dachrahmen verklebt ist, sei es, um Niederschlagswasser daran zu hindern, lange in Vertiefungen der Karosserie zu verweilen.
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Einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zufolge wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Montieren einer Kraftfahrzeugkarosserie mit den Schritten:
- – Bereitstellen eines Dachrahmens, der eine Dachöffnung begrenzt und eine zur Dachöffnung hin schräg abschüssige Flanke und einen in die Dachöffnung eingreifenden Flansch aufweist,
- – Einfügen eines Dachmoduls in die Dachöffnung derart, dass ein erster Abschnitt eines Randbereichs des Randbereichs dem Flansch gegenüberliegt,
- – Abbindenlassen der Klebstoffschicht bei gleichzeitigem Gegeneinanderdrücken von Flansch und zweitem Abschnitt.
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Durch den an Flansch und zweitem Abschnitt ausgeübten Druck wird die Klebstoffschicht an Dachrahmen und Dachmodul fest angedrückt und stellt beim Abbinden eine großflächig feste Verbindung zwischen beiden her.
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Die benötigte Kraft kann insbesondere durch an Flansch und zweitem Abschnitt angreifende Klammern aufgebracht werden.
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Vorzugsweise werden diese Klammern nach dem Abbinden der Klebstoffschicht wieder entfernt.
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Um den Zeitraum des Abbindens genau steuern zu können, kann die Klebstoffschicht aus einem Klebstoff bestehen, der zum Abbinden eine Wärmebehandlung erfordert.
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Wenn die Wärmebehandlung nach dem Lackieren stattfindet, kann die Wärmebehandlung auch zum Aushärten des Lacks dienen. Dadurch kann die Fertigungszeit verkürzt werden.
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Als weiterer Schritt des Verfahrens kommt das Einbringen eines Dichtmaterials in eine von der Flanke des Dachrahmens und dem Dachmodul begrenzte Fuge in Betracht.
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In einem weiteren Schritt sollte das Dichtmaterial überlackiert werden, vorzugsweise beim Lackieren des Dachrahmens und des Dachmoduls selbst.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
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1 einen partiellen Querschnitt durch das Dach einer Kraftfahrzeugkarosserie gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung in einer auseinandergezognen Konfiguration vor der Montage;
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2 einen zu 1 analogen Schnitt durch das Dach während der Montage; und
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3 einen zu 1 analogen Schnitt durch das montierte und lackierte Dach gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung.
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1 zeigt Komponenten des Daches einer Kraftfahrzeugkarosserie im Schnitt quer zur Fahrzeuglängsrichtung in einer auseinandergezognen, noch nicht fertig montierten Konfiguration. Die Schnittansicht zeigt jeweils ausschnittweise eine von zwei Längsstreben 1, die sich spiegelbildlich zueinander in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und das Fahrzeugdach in seitlicher Richtung begrenzen. Die Längsstrebe 1 umfasst in an sich bekannter Weise ein inneres und ein äußeres Rahmenprofil 2, 3, deren einer Dachöffnung 4 benachbarte Ränder 5, 6 einander flächig berühren und aneinander befestigt sind, um einen Flansch 7 zu bilden, der sich, die Dachöffnung 4 zur Seite begrenzend, im Wesentlichen horizontal in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt. In 1 nicht dargestellte, den Rändern 5, 6 gegenüberliegende Ränder der Rahmenprofile 2, 3 sind miteinander zu einem zweiten Flansch verbunden, der den oberen Rand einer Türöffnung der Karosserie bildet.
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Von außen betrachtet sind die Rahmenprofile 2, 3 hinter einer Seitenwand 8 verborgen. Längsränder der Seitenwand 8 erstrecken sich benachbart und parallel zu den Rändern der Rahmenprofile 2, 3. Wenigstens einer dieser Längsränder ist an den Rahmenprofilen 2, 3 befestigt. Z. B. könnten die sich entlang der Dachöffnung 4 erstreckenden Ränder 5, 6 der Rahmenprofile 2, 3 und ein Rand 9 der Seitenwand 8 miteinander verbunden sein, z. B. durch Punktschweißung, um den Flansch 7 zu bilden. In der Darstellung der 1 sind nur die Ränder 5, 6 miteinander verbunden, der Rand 9 der Seitenwand 8 ist vom Rand 6 des äußeren Rahmenprofils 3 durch einen schmalen Spalt getrennt.
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Ausgehend von diesem Rand 9 erstreckt sich eine Flanke 10 der Seitenwand 8 schräg nach oben und fort von der Dachöffnung 4.
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Über der Längsstrebe 1 ist in 1 ausschnittsweise ein Dachmodul 11 gezeigt, das vorgesehen ist, um die Dachöffnung 4 zwischen den zwei Längsstreben zu verschließen. Das Dachmodul 11 ist wie die Seitenwand 8 einteilig aus einem Blechzuschnitt geformt, z. B. durch Tiefziehen oder Rollformen. Es umfasst eine nach oben konvex gewölbte Dachplatte 12, die an ihren rechten und linken Rändern jeweils begrenzt ist durch einen schräg nach unten und zur Fahrzeugmitte hin abgewinkelten ersten Abschnitt 13 und einen an diesen anschließenden zweiten Abschnitt 14, der unter die Dachplatte 12 untergeschlagen ist und sich im Wesentlichen horizontal in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, so dass die Dachplatte 12 zusammen mit den Abschnitten 13, 14 eine zur Fahrzeugmitte hin offene Nut 23 bildet. Der zweite Abschnitt 14 kann in regelmäßigen Abständen mit Löchern 28 versehen sein. Entsprechende Löcher 29, die, wenn das Dachmodul 11 korrekt über der Dachöffnung 4 platziert ist, mit den Löchern 28 fluchten, sind im Ausführungsbeispiel der 1 auch in dem Rand 5 des inneren Rahmenprofils 2 gebildet.
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Auf dem ersten Abschnitt 13 ist eine Klebstoffschicht 17 dargestellt; alternativ oder ergänzend könnte eine solche Schicht auch auf der Flanke 10 vorgesehen sein.
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Benachbart zum Flansch 7 ist in 1 im Bereich der Dachöffnung 4 eine im Querschnitt in etwa Ω-förmige, einteilig aus Blech geformte Klammer 30 gezeigt.
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In der in 2 gezeigten Konfiguration ist das Dachmodul 11 zwischen die gezeigte Längsstrebe 1 und die nicht gezeigte, ihr spiegelbildlich an der anderen Längsseite des Fahrzeugs gegenüberliegende Längsstrebe eingefügt und verschließt die Dachöffnung 4. Der erste Abschnitt 13 des Dachmoduls 11 und die Flanke 10 der Längsstrebe 1 berühren einander über die Klebstoffschicht 17. Die Klammer 30 ist von Seiten der Dachöffnung 4 auf den Flansch 7 und den Abschnitt 14 aufgesteckt, so dass Schenkel 31 der Klammer 20 in die Öffnungen 28, 29 einrasten. Die in diesem Zustand elastisch auseinander gespreizten Schenkel 31 halten den Abschnitt 14 und den Flansch 7 bzw. den Abschnitt 13 und die Flanke 10 fest gegeneinander gedrückt. Da sich zwischen dem zweiten Abschnitt 14 und dem Flansch 7 ein schmaler Spalt 18 erstreckt, wirkt die gesamte Klemmkraft der Klammern 30 auf die Klebstoffschicht 17, so dass diese eine innige, belastbare Verbindung zwischen Dachmodul 11 und Dachrahmen 1 ausbilden kann. Es können entlang des Flansches 7 und des Abschnitts 14 so viele Klammern 30 verteilt werden, wie nötig ist, um das Dachmodul 11 während der weiteren Montage, bis zum Abbinden des Klebstoffs, unbeweglich an den Längsstreben 1 des Dachrahmens zu fixieren. Da die Klammern 30 die Spannung über praktisch beliebige Zeit aufrecht erhalten können, hat die Zeit, die zwischen der Anbringung der Klammern 30 und dem Abbinden des Klebstoffs vergeht, oder die Zeit, die der Klebstoff zum Abbinden benötigt, keinen Einfluss auf den Fertigungstakt.
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Der in 3 gezeigten Ausgestaltung zufolge sind die Klammern 30 mehrteilig, ähnlich Scheren, aufgebaut, mit je zwei über ein Gelenk 15 verbundenen zweiarmigen Hebeln 16, wobei vordere Arme 19 der beiden Hebel 16 an dem Flansch 7 bzw. dem Abschnitt 14 angreifen und von einer hintere Arme 20 der Hebel 16 auseinandertreibenden Feder 21 an den Flansch 7 bzw. den Abschnitt 14 angedrückt werden. Diese Klammern 30 sind leicht zu montieren, indem die Feder 21 zeitweilig gestaucht wird, und können nach Abbinden der Klebstoffschicht 17 auch problemlos wieder entfernt und an einer weiteren Karosserie erneut verwendet werden. Bis dahin können sie durch Einführen eines Keils zwischen die hinteren Arme 20 zusätzlich gesichert werden. Denkbar ist auch, wie in 3 gezeigt, einen Riegel 22 zwischen die Arme 20, vorzugsweise mehrerer zueinander benachbarter Klammern 30 gleichzeitig, einzuführen und den Riegel 22 um seine zur Schnittebene der 3 senkrechte Längsachse zu drehen, so dass er, wie in der Fig. als gestrichelter Umriss dargestellt, an jeweils beiden hinteren Armen 20 einer Klammer 30 anliegt und dadurch den Abstand zwischen deren vorderen Armen 19 exakt vorgibt. Nach Aushärten des Klebstoffs werden durch neuerliches Drehen des Riegels 22 die Klammern 30 entsichert und können dann leicht entfernt werden.
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Durch das Einfügen des Dachmoduls 11 zwischen die Längsstreben 1 wird, wie insbesondere in 2 zu erkennen, eine an der Außenseite der Karosserie frei liegende Fuge 25 zwischen der Flanke 10 und den Dachmodul 11 gebildet. Diese Fuge 25 wird, wie in 3 gezeigt, mit einem Dichtmaterial 26, z. B. einem aushärtenden Kunststoff, ausgefüllt. Eine Tauchbehandlung der Karosserie in einem Korrosionsschutzbad kann vor oder nach Ausfüllen der Fuge 25 erfolgen. Eine Lackschicht 27 ist nach Anbringung des Dichtmaterials 26 auf die gesamte Karosserie einschließlich des Dichtmaterials 26 aufgebracht, so dass die Fuge 25 am fertig montierten Fahrzeug nicht mehr zu erkennen ist. Auf das Lackieren folgt eine Wärmebehandlung, in der die Karosserie in einem Ofen auf ca. 170°C erhitzt wird, um die Lackschicht 27 auszuhärten und die Klebstoffschicht 17 abbinden zu lassen. Nach Abkühlen können die Klammern 30 entfernt werden.
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Es versteht sich, dass die obige detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen zwar bestimmte exemplarische Ausgestaltungen der Erfindung darstellen, dass sie aber nur zur Veranschaulichung gedacht sind und nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollen. Diverse Abwandlungen der beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalenzbereich zu verlassen. Insbesondere gehen aus dieser Beschreibung und den Figuren auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Längsstrebe
- 2
- inneres Rahmenprofil
- 3
- äußeres Rahmenprofil
- 4
- Dachöffnung
- 5
- Rand
- 6
- Rand
- 7
- Flansch
- 8
- Seitenwand
- 9
- Rand
- 10
- Flanke
- 11
- Dachmodul
- 12
- Dachplatte
- 13
- 1. Abschnitt
- 14
- 2. Abschnitt
- 15
- Gelenk
- 16
- Hebel
- 17
- Klebstoffschicht
- 18
- Spalt
- 19
- vorderer Arm
- 20
- hinterer Arm
- 21
- Feder
- 22
- Riegel
- 23
- Nut
- 24
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- 25
- Fuge
- 26
- Dichtmaterial
- 27
- Lackschicht
- 28
- Öffnung
- 29
- Öffnung
- 30
- Klammer
- 31
- Schenkel
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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 102007042277 A1 [0002]
