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Die Erfindung betrifft ein Dach für eine Karosserie eines Personenkraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein solches Dach für eine Karosserie eines Personenkraftwagens ist beispielsweise bereits der
EP 1 132 281 B1 als bekannt zu entnehmen. Das Dach weist zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete seitliche Längsholme auf, welche auch als Seitenholme, Holme oder Dachholme bezeichnet werden. Der jeweilige Längsholm weist ein Außenteil und ein mit dem Außenteil verbundenes Innenteil einer jeweiligen Seitenwand der Karosserie auf, sodass beispielsweise der jeweilige Längsholm durch das jeweilige Außenteil und das jeweilige Innenteil gebildet ist. Das Dach weist ferner wenigstens eine Querbrücke auf, welche auch als Spriegel oder Querträger bezeichnet wird und beidseitig an die Längsholme angebunden ist, sodass die Längsholme über die Querbrücke miteinander verbunden sind.
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Außerdem offenbart die
DE 102 19 637 A1 ein Dachöffnungssystem zum wahlweisen Öffnen und Verschließen einer Dachöffnung für ein zwischen seitlichen Holmen einer Fahrzeugkarosserie angeordnetes und die Dachöffnung aufweisendes Fahrzeugdach.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Dach der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders hohe Steifigkeit und ein besonders vorteilhafter Schwingungskomfort des Daches realisiert werden können.
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Diese Aufgabe wird durch ein Dach mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Dach der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders hohe Steifigkeit sowie ein besonders vorteilhafter Schwingungskomfort des Daches realisiert werden können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Querbrücke auf einem jeweiligen ersten Verbindungsbereich des jeweiligen Innenteils der jeweiligen Seitenwand beziehungsweise des jeweiligen Längsholms aufliegt und in dem jeweiligen ersten Verbindungsbereich mit dem jeweiligen Innenteil des jeweiligen Längsholms beziehungsweise der jeweiligen Seitenwand verbunden, insbesondere verschweißt, ist. Außerdem ist es vorgesehen, dass das jeweilige Außenteil des jeweiligen Längsholms beziehungsweise der jeweiligen Seitenwand auf einem jeweiligen zweiten Verbindungsbereich der Querbrücke aufliegt und in dem jeweiligen zweiten Verbindungsbereich mit der Querbrücke verbunden, insbesondere verschweißt, ist.
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Darunter, dass die Querbrücke auf dem jeweiligen ersten Verbindungsbereich aufliegt, ist insbesondere zu verstehen, dass die Querbrücke in Fahrzeughochrichtung nach unten an dem jeweiligen ersten Verbindungsbereich und somit an dem jeweiligen Innenteil zumindest mittelbar, insbesondere direkt, abgestützt ist. Weiterhin ist beispielsweise darunter, dass das jeweilige Außenteil auf dem jeweiligen zweiten Verbindungsbereich aufliegt, beispielsweise zu verstehen, dass das jeweilige Außenteil in Fahrzeughochrichtung nach unten an dem jeweiligen zweiten Verbindungsbereich und somit an der Querbrücke zumindest mittelbar, insbesondere direkt, abgestützt ist. Somit ist beispielsweise die auch als Dachrahmen bezeichnete Querbrücke wie ein Brückenlager auf dem Innenteil, insbesondere auf dessen Profil, verbaut, sodass eine besonders hohe Steifigkeit beziehungsweise ein besonders hoher Steifigkeitskomfort darstellbar ist. Des Weiteren ist das Außenteil der Seitenwand über beziehungsweise auf der Querbrücke verbaut, wodurch sich eine besonders vorteilhafte Abstützung der beispielsweise als Profil ausgebildeten Querbrücke an der Seitenwand mit einer besonders vorteilhaften Krafteinleitung in die Karosserie, insbesondere deren Struktur, realisieren lässt.
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Es wurde gefunden, dass sich durch die beschriebene Anbindung der Querbrücke an die Längsholme und somit an die Seitenwände im Vergleich zu herkömmlichen Dächern eine verbesserte Funktionseigenschaft insbesondere hinsichtlich einer Realisierung eines verbesserten Steifigkeits- und Schwingungskomforts realisieren lässt. Mit anderen Worten kann eine Steifigkeitserhöhung dargestellt werden, um die globale Steifigkeit der Karosserie, insbesondere in deren Dachbereich, zu realisieren. Hierdurch kann das Dach wahlweise als Volldach oder aber als Schiebe- und/oder Hebedach, insbesondere als außenlaufendes Schiebe-Hebe-Dach, ausgestaltet werden, wobei gleichzeitig eine besonders hohe Steifigkeit der Karosserie insgesamt dargestellt werden kann. Die Querbrücke kann dabei als Zug-Druck-Strebe wirken, die die dynamische Torsionssteifigkeit der Rohbaukarosserie erhöhen sowie deren statische Verwindung verhindern oder zumindest besonders gering halten.
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Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Querbrücke als hintere Querbrücke beziehungsweise hinterer Dachrahmen ausgebildet ist, sodass die Querbrücke vorzugsweise in deren Fahrzeuglängsrichtung hinteren Hälfte, insbesondere in deren in Fahrzeuglängsrichtung hinterem Drittel, des Daches angeordnet ist.
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Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Querbrücke im Bereich jeweiliger D-Säulen der Karosserie angeordnet ist. Mit anderen Worten bilden beispielsweise jeweilige, die jeweiligen ersten Verbindungsbereiche aufweisende Längenbereiche der Längsholme jeweilige D-Säulen der Karosserie. Dies bedeutet, dass die jeweiligen ersten Verbindungsbereiche zumindest Teile der D-Säulen sind. Da die Querbrücke in den ersten Verbindungsbereichen an die Seitenwände beziehungsweise die Längsholme angebunden ist, liegt die Querbrücke beispielsweise auf den D-Säulen auf und ist an diese angebunden. Hierdurch kann eine besonders hohe Steifigkeit dargestellt werden. Um dabei das Gewicht besonders gering zu halten, ist die Querbrücke vorzugsweise als Aluminium-Gussbauteil ausgebildet.
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Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Querbrücke ein Brückenaußenteil und ein mit dem Brückenaußenteil verbundenes Brückeninnenteil aufweist, welches beispielsweise in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Brückenaußenteils angeordnet ist. Insbesondere ist das Brückenaußenteil beziehungsweise das Brückeninnenteil als Aluminium-Gussbauteil ausgebildet, wobei alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein kann, dass das Brückenaußenteil und/oder das Brückeninnenteil einstückig ausgebildet sind.
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Um dabei auf gewichtsgünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Brückenaußenteil und das Brückeninnenteil wenigstens zwei voneinander getrennte Kammern bilden, welche jeweils einen geschlossenen Hohlquerschnitt bilden, der in einer senkrecht zur Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Ebene liegt. Mittels dieser zwei Kammern kann eine besonders vorteilhafte Querabstützung der jeweiligen Seitenwand beziehungsweise deren Struktur realisiert werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht eines erfindungsgemäßen Daches für eine Karosserie eines Personenkraftwagens;
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2 jeweilige schematische Schnittansichten des Daches entlang jeweiliger, in 1 gezeigter Schnittlinien;
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3 ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht des Daches;
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4 ausschnittsweise jeweilige schematische Querschnittsansichten des Daches entlang jeweiliger in 3 gezeigter Schnittlinien;
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5 eine schematische Perspektivansicht der Karosserie;
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6 ausschnittsweise eine schematische perspektivische Schnittansicht der Karosserie; und
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7 ausschnittsweise eine weitere schematische und perspektivische Schnittansicht der Karosserie.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Draufsicht ein Dach 10 für eine Karosserie 12 (5) eines Personenkraftwagens. Das Dach 10 und somit die Karosserie 12 weisen zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete seitliche Längsholme 14 und 16 auf, welche auch als Seitenholme, Holme oder seitliche Dachrahmen bezeichnet werden. Besonders gut in Zusammenschau mit 2 ist erkennbar, dass der jeweilige Längsholm 14 beziehungsweise 16 jeweils ein Außenteil 18 und ein Innenteil 20 einer jeweiligen Seitenwand 22 beziehungsweise 24 aufweist. Dies bedeutet, dass das Außenteil 18 und das Innenteil 20 Teile der jeweiligen Seitenwand 22 beziehungsweise 24 sind. Die jeweilige Seitenwand 22 beziehungsweise 24 weist ferner ein Außenbeplankungselement 26 auf, durch welches beispielsweise zumindest ein Teil einer Außenhaut der Karosserie 12 gebildet ist. Das jeweilige Außenteil 18 ist dabei mit dem jeweiligen Innenteil 20 verbunden, wobei das Außenteil 18 nach außen hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch das jeweilige Außenbeplankungselement 26 überdeckt und somit verkleidet ist.
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Das Dach 10 weist ferner wenigstens eine Querbrücke 28 auf, welche auch als hinterer oberer Dachrahmen oder Querträger bezeichnet wird und beidseitig beziehungsweise beidenends an die Längsholme 14 und 16 angebunden ist, sodass die Längsholme 14 und 16 über die sich zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Querbrücke miteinander verbunden sind. Besonders gut aus 5 ist erkennbar, dass die Querbrücke 28 in ihrer in Fahrzeuglängsrichtung hinteren Hälfte, insbesondere dem in Fahrzeuglängsrichtung hinteren Drittel, des Daches 10 angeordnet ist.
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Um nun eine besonders hohe Steifigkeit und einen besonders hohen Schwingungskomfort des Daches 10 und somit der Karosserie 12 insgesamt realisieren zu können, liegt – wie besonders gut aus 2 erkennbar ist – die Querbrücke 28 auf einem jeweiligen ersten Verbindungsbereich 30 des jeweiligen Innenteils 20 auf, sodass die Querbrücke 28 in Fahrzeughochrichtung nach unten zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem jeweiligen ersten Verbindungsbereich 30 und somit an dem jeweiligen Innenteil 20 abgestützt ist. Beispielsweise ist die Querbrücke 28 in dem ersten Verbindungsbereich 30 mit dem jeweiligen Innenteil 20 stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt und/oder verklebt.
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Außerdem ist es vorgesehen, dass das jeweilige Außenteil 18 des jeweiligen Längsholms 14 beziehungsweise 16 und somit der jeweiligen Seitenwand 22 beziehungsweise 24 auf einem jeweiligen zweiten Verbindungsbereich 32 der Querbrücke 28 aufliegt und in dem jeweiligen zweiten Verbindungsbereich 32 mit der Querbrücke 28 verbunden, insbesondere stoffschlüssig verbunden, ist. Beispielsweise ist das jeweilige Außenteil 18 in dem jeweiligen zweiten Verbindungsbereich 32 mit der Querbrücke 28 verklebt und/oder verschweißt. Das jeweilige Außenteil 18 ist somit in Fahrzeughochrichtung nach unten zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem jeweiligen zweiten Verbindungsbereich 32 und somit an der Querbrücke 28 abgestützt. Insgesamt ist erkennbar, dass die Querbrücke 28 wie ein Brückenlager auf dem beispielsweise als Profil ausgebildeten jeweiligen Innenteil 20 verbaut ist. Im Rahmen der Herstellung des Daches 10 wird beispielsweise zunächst die Querbrücke 28 wie ein Brückenlager auf dem jeweiligen Innenteil 20 in dem jeweiligen ersten Verbindungsbereich 30 verbaut. Anschließend wird beispielsweise das jeweilige Außenteil 18 auf der Querbrücke 28 verbaut, indem das jeweilige Außenteil 18 auf dem jeweiligen zweiten Verbindungsbereich 32 aufgesetzt und mit diesem verbunden wird. Die Querbrücke 28 ist somit zwischen dem jeweiligen Außenteil 18 und dem jeweiligen Innenteil 20 angeordnet und mit diesem verbunden, sodass eine besonders hohe Steifigkeit darstellbar ist.
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Besonders gut aus 5 ist erkennbar, dass die jeweiligen Längsholme 14 und 16 jeweilige Längenbereiche 34 aufweisen, durch welche D-Säulen 36 der Karosserie 12 gebildet sind. Dabei weisen die Längenbereiche 34 die jeweiligen ersten Verbindungsbereiche 30 und die jeweiligen zweiten Verbindungsbereiche 32 auf. Mit anderen Worten sind die Verbindungsbereiche 30 beziehungsweise 32 Bestandteile der D-Säulen 36, sodass die Querbrücke 28 auf den D-Säulen 36 aufliegt und mit diesen verbunden ist.
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Des Weiteren ist besonders gut aus 2 und 4 erkennbar, dass die Querbrücke 28 wenigstens ein Brückenaußenteil 38 und wenigstens ein Brückeninnenteil 40 aufweist, welches in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Brückenaußenteils 38 angeordnet ist. Das Brückenaußenteil 38 und das Brückeninnenteil 40 werden auch als Brückenteile bezeichnet, wobei die Brückenteile miteinander verbunden, insbesondere stoffschlüssig miteinander verbunden, sind. Während 2 jeweilige geschlossene Hohlquerschnitte 42 zeigen, die durch die Brückenteile gebildet sind und in einer Ebene liegen, welche beispielsweise senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung verläuft, ist aus 4 erkennbar, dass die Brückenteile wenigstens zwei voneinander getrennte Kammern 44 bilden, die jeweils einen geschlossenen Hohlquerschnitt 46 aufweisen, der in einer senkrecht zur Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Ebene liegt. Die Kammern 44 sind hintere Kammern, welche der Querabstützung der Seitenwände 22 und 24 dienen.
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Das Dach 10 weist darüber hinaus besonders gut aus 2 erkennbare Konsolen 48 auf, welche beispielsweise Bestandteile der Querbrücke 28 sind. Die Konsolen 48 sind separat von dem Brückeninnenteil 40 und separat von den Seitenwänden 22 und 24 ausgebildet, wobei beispielsweise die Konsolen 48 einerseits an das Brückeninnenteil 40 angebunden sind. Insbesondere sind die Konsolen 48 stoffschlüssig mit dem Brückeninnenteil 40 verbunden und dabei mit dem Brückeninnenteil 40 verklebt und/oder verschweißt. Andererseits sind beispielsweise die Konsolen 48 mit den jeweiligen Seitenwänden 22 und 24, insbesondere mit dem jeweiligen Innenteil 20, verbunden, wobei beispielsweise die Konsolen 48 stoffschlüssig mit dem jeweiligen Innenteil 20 verbunden ist. Der jeweilige Hohlquerschnitt 42 wird dabei beispielsweise teilweise durch das Brückenaußenteil 38, teilweise durch das Brückeninnenteil 40 und teilweise durch die jeweilige Konsole 48 gebildet beziehungsweise begrenzt. Besonders gut aus 5 bis 7 ist erkennbar, dass die Querbrücke 28, insbesondere über das Brückenaußenteil 38, im Bereich jeweiliger Knoten 50 an den jeweiligen Längsholmen 14 beziehungsweise 16 angebunden ist. Der jeweilige Knoten 50 steht dabei auf der jeweiligen D-Säule 36 beziehungsweise ist im Bereich der jeweiligen D-Säule 36 angeordnet und wirkt wie ein Brückenlager.
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Um die Querbrücke 28, insbesondere das Brückenaußenteil 38, in dem jeweiligen Verbindungsbereich 30 mit dem jeweiligen Innenteil 20 zu verbinden, weist die Querbrücke 28 an ihrem jeweiligen Ende einen Fügeflansch 52 auf, welcher in dem Verbindungsbereich 30 auf dem Innenteil 20 aufliegt und mit dem Innenteil 20 verbunden ist. Der Fügeflansch 52 erstreckt sich winklig, insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht, zu einem sich an den Fügeflansch 52 anschließenden Wandungsbereich 54 der Querbrücke 28, insbesondere des Brückenaußenteils 38. Somit bilden der Fügeflansch 52 und der Wandungsbereich 54 einen Eckbereich 56 der Querbrücke 28, insbesondere des Brückenaußenteils 38. Der Eckbereich 56 ist dabei mittels einer Rippenstruktur 58 ausgesteift, welche mehrere, in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandete Versteifungsrippen 60 aufweist. Die Versteifungsrippen 60 sind dabei einerseits an den Wandungsbereich 54 und andererseits an den Fügeflansch 52 angebunden und erstrecken sich insbesondere über Eck. Ferner ist aus 4 besonders gut die jeweilige Anbindung der jeweiligen Konsole 48 an das Brückeninnenteil 40 und an das Innenteil 20 erkennbar. Dabei liegt beispielsweise das Innenteil 20 auf der jeweiligen Konsole 48 auf.
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Aus 7 ist besonders gut die Anbindung des Außenteils 18 an das Brückenaußenteil 38 erkennbar. Dabei bildet das Außenteil 18 mit dem Brückenaußenteil 38 und dem Innenteil 20 einen geschlossenen Hohlquerschnitt 62, welcher in einer Ebene liegt, die zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung verläuft. In dem geschlossenen Hohlquerschnitt 62 ist die Rippenstruktur 58 mit den Versteifungsrippen 60 angeordnet.
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Es wurde gefunden, dass sich durch den Einsatz der Querbrücke 28 und deren Anbindung an die Seitenwände 22 und 24 im Vergleich zu herkömmlichen Dächern eine Steifigkeitserhöhung, insbesondere in einem Dachöffnungsbereich, realisieren lässt, was besonders vorteilhaft ist, wenn das Dach 10 als Volldach oder aber als Schiebe- und/oder Hebedach, insbesondere als außenlaufendes Schiebe-Hebe-Dach, ausgebildet ist. Die Querbrücke 28 kann dabei als Kompensationsmaßnahme bei dem geschlossenen Volldach und bei dem offenen Schiebe- und/oder Hebedach fungieren, um unerwünschte Bewegungen beziehungsweise Schwingungen zu vermeiden. Dadurch kann ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten realisiert werden, was auch als NVH-Verhalten (NVH – Noise Vibration Harshness) bezeichnet wird. Mittels der Querbrücke 28 kann das Dach 10 besonders vorteilhaft ausgesteift werden, sodass ein unerwünschtes Zittern und Schütteln des Daches 10, insbesondere während einer Fahrt des Personenkraftwagens, vermieden werden können. Insgesamt kann die Querbrücke 28 zur Verbesserung der globalen Karosseriesteifigkeit im Dachbereich genutzt werden. Die Querbrücke 28 wirkt als Zug-Druckstrebe, erhöht die dynamische Torsionssteifigkeit der Rohbaukarosserie und verhindert zudem übermäßige statische Verwindungen der Karosserie 12. Vorzugsweise ist die Querbrücke 28 als Aluminium-Gussbauteil ausgebildet. Darunter ist beispielsweise bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel zu verstehen, dass das jeweilige Brückenteil als Aluminium-Gussteil ausgebildet ist. Durch die beschriebene Abstützung der Querbrücke 28 an den Seitenwänden 22 und 24 kann eine besonders vorteilhafte Krafteinleitung in die Karosseriestruktur gewährleistet werden.
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Der beschriebenen Ausgestaltung des Daches 10 liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass es insbesondere dann, wenn das Schiebe- und/oder Hebedach geöffnet ist, zu einer Schwächung der globalen Fahrzeugsteifigkeit kommen kann, was zu einer Beeinträchtigung des Fahrkomforts führen kann. Dies kann nun jedoch durch den Einsatz der Querbrücke 28 vermieden werden, da die Querbrücke 28 Steifigkeitsschwächungen durch das geöffnete Schiebe- und/oder Hebedach kompensieren kann. Mit anderen Worten kann die als Dachrahmen fungierende Querbrücke 28 Steifigkeitseinbrüche sehr effektiv kompensieren.
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Insbesondere ist es denkbar, dass die Querbrücke 28 aus unterschiedlichen Materialien wie Stahl, insbesondere Stahlblech, Aluminium und/oder Kunststoff gebildet ist, sodass eine besonders vorteilhafte Abstimmung zwischen Kosten, Gewicht und Funktion festgelegt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Dach
- 12
- Karosserie
- 14
- Längsholm
- 16
- Längsholm
- 18
- Außenteil
- 20
- Innenteil
- 22
- Seitenwand
- 24
- Seitenwand
- 26
- Außenbeplankungteil
- 28
- Querbrücke
- 30
- erster Verbindungsbereich
- 32
- zweiter Verbindungsbereich
- 34
- Längenbereich
- 36
- D-Säule
- 38
- Brückenaußenteil
- 40
- Brückeninnenteil
- 42
- Hohlquerschnitt
- 44
- Kammer
- 46
- Hohlquerschnitt
- 48
- Konsole
- 50
- Knoten
- 52
- Fügeflansch
- 54
- Wandungsbereich
- 56
- Eckbereich
- 58
- Rippenstruktur
- 60
- Versteifungsrippe
- 62
- Hohlquerschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1132281 B1 [0002]
- DE 10219637 A1 [0003]
