DE102017116116A1 - Arrangement for a vehicle roof, vehicle roof for a motor vehicle and method for producing an arrangement for a vehicle roof - Google Patents
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Abstract
Eine Anordnung (10) für ein Fahrzeugdach (3) umfasst ein erstes und ein zweites plattenförmiges Element (11, 12), die so zueinander angeordnet sind, dass sie sich partiell überlappen und einen Überlappungsbereich (13) und eine Fuge (14) ausbilden. Die Anordnung (10) umfasst weiter ein Klebemittel (15, 19), welches so auf dem ersten und zweiten Element (11, 12) angeordnet ist, dass das Klebemittel (15, 19) die Fuge (14) in einem Abschnitt (16) des Überlappungsbereichs (13) überquert, wobei das Klebemittel (15, 19) und die Fuge (14) vorgegeben zueinander ausgerichtet sind, sodass eine Haupterstreckungsrichtung des Klebemittels (15, 19) und eine Haupterstreckungsrichtung der Fuge (14) einen spitzen Winkel relativ zueinander einschließen und das Klebemittel (15, 19) sich zumindest abschnittsweise in die Fuge (14) hinein erstreckt. An arrangement (10) for a vehicle roof (3) comprises a first and a second plate-shaped element (11, 12), which are arranged to overlap one another and form an overlapping area (13) and a joint (14). The assembly (10) further comprises an adhesive (15, 19) disposed on the first and second members (11, 12) such that the adhesive (15, 19) seals the joint (14) in a portion (16). of the overlapping area (13), wherein the adhesive (15, 19) and the joint (14) are predetermined aligned with each other, so that a main extension direction of the adhesive (15, 19) and a main extension direction of the joint (14) form an acute angle relative to each other and the adhesive (15, 19) extends at least in sections into the joint (14).
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung für ein Fahrzeugdach und ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung für ein Fahrzeugdach, die jeweils zu einem sicheren und zuverlässig abgedichteten Fahrzeugdach beitragen können und einem unerwünschten Eindringen von Wasser in einen Fahrzeuginnenraum entgegenwirken. Die Erfindung betrifft außerdem ein korrespondierendes Fahrzeugdach für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Anordnung.The invention relates to an arrangement for a vehicle roof and a method for producing an arrangement for a vehicle roof, each of which can contribute to a safe and reliable sealed vehicle roof and counteract undesired ingress of water into a vehicle interior. The invention also relates to a corresponding vehicle roof for a motor vehicle with such an arrangement.
Bei der Herstellung und Konstruktion eines Fahrzeugdachs mit Funktionselementen ist stets die Gestaltung eines Wassermanagements zu beachten, um zu verhindern, dass Wasser von außenhalb in den Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs gelangen kann. Vorhandene Freiräume, die einen unerwünschten Durchlauf von Wasser ermöglichen, werden zum Beispiel mittels Einschmieren von Spachtelmasse manuell verschlossen und bei der Konstruktion des Fahrzeugdachs dahingehend berücksichtig, um solche Freiräume möglichst reduziert auszubilden.In the manufacture and construction of a vehicle roof with functional elements, the design of a water management must always be taken into account in order to prevent water from entering the vehicle interior from outside the vehicle. Existing free spaces that allow an undesirable passage of water, for example, manually closed by means of lubricating filler and considered in the construction of the vehicle roof in order to form such free spaces as reduced as possible.
Aus der
Es ist eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, eine Anordnung für ein Fahrzeugdach und ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung für ein Fahrzeugdach zu schaffen, die jeweils zu einer sicheren und zuverlässig abgedichteten Fahrzeugdach beitragen können und einem unerwünschten Eindringen von Wasser in einen Fahrzeuginnenraum entgegenwirken.It is an object of the invention to provide an arrangement for a vehicle roof and a method for producing an arrangement for a vehicle roof, each of which can contribute to a safe and reliable sealed vehicle roof and counteract undesirable ingress of water into a vehicle interior ,
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous developments are specified in the subclaims.
Eine erfindungsgemäße Anordnung für ein Fahrzeugdach umfasst ein erstes und ein zweites plattenförmiges Element, die so zueinander angeordnet sind, dass sie sich partiell überlappen und einen Überlappungsbereich und eine Fuge ausbilden. Die Anordnung umfasst weiter ein Klebemittel, welches so auf dem ersten und zweiten Element angeordnet ist, dass das Klebemittel die Fuge in einem Abschnitt des Überlappungsbereichs überquert, wobei das Klebemittel und die Fuge vorgegeben zueinander ausgerichtet sind, sodass eine Haupterstreckungsrichtung des Klebemittels und eine Haupterstreckungsrichtung der Fuge einen spitzen Winkel relativ zueinander einschließen und das Klebemittel sich zumindest abschnittsweise in die Fuge hinein erstreckt. An arrangement for a vehicle roof according to the invention comprises a first and a second plate-shaped element, which are arranged to one another such that they partially overlap and form an overlap region and a joint. The assembly further comprises an adhesive disposed on the first and second members such that the adhesive traverses the joint in a portion of the overlap region, the adhesive and the joint being predeterminedly aligned with each other so that a major direction of extension of the adhesive and a major direction of extension of the adhesive Fugue include an acute angle relative to each other and the adhesive extends at least partially into the joint.
Gemäß einer Weiterbildung der Anordnung schließen die jeweilige Haupterstreckungsrichtung des Klebemittels und der Fuge einen spitzen Winkel kleiner 45° miteinander ein. Bevorzugt ist der zwischen den Haupterstreckungsrichtungen eingeschlossene Winkel kleiner 15°. Ein spitzer Winkel zwischen Klebemittel und Fuge kann auch von einem sonstigen Verlauf dieser Elemente abweichen und gezielt vorgegeben ausgebildet sein, um ein zuverlässiges Abdichten der Anordnung und sicheres Befestigen von Komponenten zu ermöglichen.According to a development of the arrangement, the respective main extension direction of the adhesive and the joint form an acute angle of less than 45 ° with one another. Preferably, the included between the main directions of extension angle is less than 15 °. An acute angle between adhesive and joint may also deviate from a different course of these elements and be designed specifically predetermined to allow a reliable sealing of the assembly and secure fastening of components.
Die beschriebene Anordnung realisiert eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, unerwünschte Freiräume bei der Konstruktion eines Fahrzeugdachs auszufüllen und zu einem sicheren und zuverlässig abgedichteten Fahrzeugdach beizutragen und einem unerwünschten Eindringen von Wasser in einen Fahrzeuginnenraum entgegenzuwirken. Mittels kontrollierten Ausrichten der Fuge und des Klebemittels relativ zueinander kann der Übergangsbereich, in dem das Klebemittel die Fuge überquert, gezielt verlängert und damit die Wahrscheinlichkeit signifikant erhöht werden, dass sich das Klebemittel in einem Abschnitt bis auf einen Boden der Fuge hin erstreckt und dadurch einen durch die Fuge gebildeten Fugenkanal unterbricht.The arrangement described realizes a simple and cost-effective way to fill unwanted free spaces in the construction of a vehicle roof and contribute to a safe and reliable sealed vehicle roof and counteract unwanted ingress of water into a vehicle interior. By means of controlled alignment of the joint and the adhesive relative to one another, the transition region in which the adhesive traverses the joint can be selectively extended, thereby significantly increasing the probability that the adhesive will extend in a section down to a bottom of the joint and thereby one interrupts the joint channel formed by the joint.
Mittels der beschriebenen Anordnung kann zum Beispiel auf ein manuelles Ausspachteln einer Fuge zwischen zwei überlappenden Blechen eingespart, welches zumeist arbeitsintensiv und prozessunsicher ist. Die beschriebe Anordnung kann auf einfache und zeitsparende Weise gefertigt werden, indem das Bereitstellen und vorgegebene Ausrichten der beiden Elemente sowie das Aufbringen des Klebemittels relativ zur Fuge maschinell und somit prozesssicher durchführbar ist. Auf diese Weise kann eine zuverlässige Abdichtung der Anordnung erzielt und vorhandene Bauteiltoleranzen berücksichtigt werden. Die Anordnung ermöglicht eine kostengünstige Fertigung eines zuverlässigen Fahrzeugdachs, bei dem zum Beispiel eine separate Umspritzung mit Polyurethan eingespart werden kann, die eine kostspielige Möglichkeit zum Abdichten eines Blechstoßes repräsentiert.By means of the arrangement described can be saved, for example, to a manual filling a gap between two overlapping sheets, which is usually labor intensive and process insecure. The described arrangement can be manufactured in a simple and time-saving manner by the provision and predetermined alignment of the two elements and the application of the adhesive relative to the joint mechanically and thus process reliable feasible. In this way, a reliable seal of the arrangement can be achieved and existing component tolerances are taken into account. The arrangement allows cost-effective production of a reliable vehicle roof, in which, for example, a separate overmolding with polyurethane can be saved, which represents a costly way to seal a sheet metal shock.
Das erste und zweite Element sind beispielsweise als zwei zu fügende Bleche realisiert, die partiell überlappend gefügt und/oder verklebt werden. Darüber hinaus können die beiden Elemente auch plattenförmige Werkstücke aus einem beliebigen anderen Material realisieren. In der folgenden Beschreibung werden gegebenenfalls überwiegend Merkmale und Eigenschaften der Anordnung im Zusammenhang mit zwei Blechen beschrieben, welche eine bevorzugte Ausgestaltung des ersten und zweiten Elements realisieren. Die Eigenschaften und Merkmale sind aber auch auf das verallgemeinerte erste und zweite Element übertragbar. The first and second elements are realized, for example, as two sheets to be joined, which are partially overlapped and / or glued. In addition, the two elements can also realize plate-shaped workpieces made of any other material. In the following description, features and properties of the arrangement in connection with two metal sheets will be described if necessary, which realize a preferred embodiment of the first and second elements. However, the properties and features are also transferable to the generalized first and second element.
Das Klebemittel ermöglicht eine Klebeverbindung zu einem dritten Bauteil, welches zum Beispiel als ein Dachelement für ein Fahrzeugdach oder Karosserieteil für ein Kraftfahrzeug ist. Ein solches drittes Bauteil weist von dem Blechverbund weg und kann zusätzlich zum Abdichten der Anordnung beitragen, indem es ein Einschmieren des Klebemittels in die Fuge bewirkt. Ein solches drittes Bauteil kann auch als ein Dichtprofil ausgestaltet sein. Das Klebemittel quert dabei den Stoß der Bleche unter einem spitzen Winkel, sodass ein Eindringen des Klebemittels in die Fuge deutlich erleichtert wird.The adhesive allows an adhesive connection to a third component, which is for example as a roof element for a vehicle roof or body part for a motor vehicle. Such a third component faces away from the sheet metal composite and may additionally assist in sealing the assembly by lubricating the adhesive in the joint. Such a third component can also be designed as a sealing profile. The adhesive crosses the impact of the sheets at an acute angle, so that penetration of the adhesive into the joint is much easier.
Die Verbindung der Bleche kann beispielsweise vor einem Lackiervorgang durch Punktschweißen oder andere Fügeverfahren vorgenommen werden oder auch nach dem Lackieren durch reines Verkleben oder unterstützende Verbindungstechniken, wie Nieten oder Umform-Fügen, ausgebildet werden. Dabei ist es eine Herausforderung die beiden Bleche so zu fügen, zu verbinden und gegebenenfalls nachzubearbeiten, dass eine Abdichtung des ausgebildeten Spalts beziehungsweise der Fuge zwischen den Blechen eingerichtet wird, sodass kein Wasser unerwünscht die Fuge passiert und die Fuge somit dicht ist.The connection of the sheets can be made for example before a painting process by spot welding or other joining methods or even after painting by pure bonding or supporting joining techniques, such as rivets or forming-joining, are formed. It is a challenge to add the two sheets so, connect and optionally rework, that a seal of the formed gap or the joint between the sheets is set so that no water passes undesirably the joint and the joint is thus tight.
Die Fuge zweier sich partiell überlappender Bleche gestaltet sich in Bezug auf das Klebemittel zum Beispiel als ein reiner Höhensprung, welchen das Klebemittel überschreitet. Ohne gezielte Ausrichtung des Klebemittels oder weitere Maßnahmen führt ein Überschreiten des Klebemittels zum Ausbilden einer Hohlkehle unterhalb des Klebemittels zugewandt zu den sich überlappenden Blechen. Aufgrund einer solchen Hohlkehle kann ein kleiner Spalt verbleiben, durch welchen beispielsweise Wasser von der einen auf die andere Seite des Klebemittels gelangen kann. Mittels Ausrichten des Klebemittels und der Fuge relativ zu einander gemäß der beschriebenen Anordnung kann einem Ausbilden einer Hohlkehle sowie einem Verbleiben eines Spalts, welcher zu einem Wasserdurchlass führen kann, entgegengewirkt werden.The joint of two partially overlapping sheets with respect to the adhesive, for example, as a pure height jump, which exceeds the adhesive. Without targeted alignment of the adhesive or other measures, exceeding the adhesive to form a groove below the adhesive will result in facing overlapping sheets. Due to such a groove, a small gap may remain, through which, for example, water can pass from one side to the other of the adhesive. By aligning the adhesive and the joint relative to each other according to the described arrangement, it is possible to counteract the formation of a groove as well as a gap which can lead to a water passage.
Alternativ kann die Fuge zweier sich partiell überlappender Bleche auch so gestaltet sein, dass das untere Blech beziehungsweise das von dem Klebemittel weg weisende Blech unmittelbar nach dem Überlappungsbereich durch eine S-förmige Profilierung entlang der Fuge auf das gleiche oder annähernd gleiche Niveau gebracht wird, wie das obere Blech, sodass das Klebemittel keinen Höhensprung vollziehen muss. Ein gezieltes Ausrichten des Klebemittels und der Fuge relativ zu einander gemäß der beschriebenen Anordnung kann einem Ausbilden einer Hohlkehle sowie einem Verbleiben eines Spalts, welcher zu einem Wasserdurchlass führen kann, entgegengewirkt werdenAlternatively, the joint of two partially overlapping sheets can also be designed so that the lower sheet or the facing away from the adhesive sheet is brought immediately after the overlap area by an S-shaped profiling along the joint to the same or approximately the same level the top sheet so that the adhesive does not have to jump. Targeting of the adhesive and the joint relative to each other according to the described arrangement can be counteracted by forming a groove and leaving a gap which can lead to a water passage
In beiden Ausgestaltungen der Fuge kann mittels der beschriebenen Anordnung die Fuge sicher und zuverlässig abgedichtet werden. Es wird verhindert oder zumindest entgegengewirkt, dass bei Beaufschlagung einer Seite des Klebemittels mit Wasser oder einem anderen fließfähigen Medium dieses weder entlang der Blechfuge unter dem Klebemittel noch zwischen den Blechen in unmittelbarer Nähe des Klebemittels auf die andere Seite entweder des Klebemittels oder des Blechverbundes gelangen kann.In both embodiments of the joint, the joint can be reliably and reliably sealed by means of the described arrangement. It is prevented or at least counteracted that upon exposure of one side of the adhesive with water or other flowable medium, this can neither on the sheet metal joint under the adhesive nor between the sheets in the immediate vicinity of the adhesive on the other side of either the adhesive or the laminate ,
Gemäß einer Weiterbildung der Anordnung umfasst das Klebemittel eine Kleberaupe, die für eine adhäsive Kopplung des ersten und/oder zweiten Elements mit einem Fahrzeugelement ausgebildet und auf dem ersten und/oder zweiten Element angeordnet ist, sodass die Kleberaupe den Abschnitt des Überlappungsbereichs überquert. Alternativ oder zusätzlich kann das Klebemittel ein Klebeband aufweisen, welches den Abschnitt des Überlappungsbereichs überquert. Darüber hinaus können die beiden Elemente auch so angeordnet sein, dass sie zum Beispiel einen Überlappungsbereich mit zwei voneinander beabstandeten Fugen ausbilden, von denen eine von einer Kleberaupe und die andere von einem Klebeband überquert wird.According to one development of the arrangement, the adhesive comprises an adhesive bead which is designed for adhesive coupling of the first and / or second element to a vehicle element and is arranged on the first and / or second element such that the adhesive bead crosses the section of the overlapping area. Alternatively or additionally, the adhesive may comprise an adhesive tape which traverses the portion of the overlap region. In addition, the two elements can also be arranged so that they form, for example, an overlap region with two spaced-apart joints, one of which is traversed by an adhesive bead and the other by an adhesive tape.
Die beschriebene Anordnung realisiert eine aufwandsarme, zeitsparende und kostengünstige Möglichkeit, um einen Blechstoß mit einer Fuge abzudichten, die vorgegeben von einer Kleberaupe, einem Klebeband oder einem aufgeklebten Dichtprofil überquert wird. Vorzugsweise erfolgt das Aufbringen und Ausrichten des Klebemittels auf dem ersten und/oder zweiten Element in Abhängigkeit von einer Breite der Fuge. Das Klebemittel begrenzt zum Beispiel eine offene, obere Seite der ausgebildeten Fuge und erstreckt sich somit zumindest abschnittsweise in einen offenen Bereich der Fuge.The described arrangement realizes a low-cost, time-saving and cost-effective way to seal a sheet metal joint with a joint, which is predetermined traversed by a bead of adhesive, an adhesive tape or a glued sealing profile. Preferably, the application and alignment of the adhesive takes place on the first and / or second element as a function of a width of the joint. For example, the adhesive defines an open, upper side of the formed seam and thus extends at least in sections into an open region of the joint.
Ist die Fuge beispielsweise breiter ausgebildet als eine Breite des aufzubringenden Klebemittels, so ist es vorteilhaft, dass die Fuge beidseitig aus einem vorgegeben spitzen Winkel mit dem Klebemittel beaufschlagt wird. Von dem Abschnitt, in dem das Klebemittel die Fuge kreuzt beziehungsweise überquert, ist es dann vorteilhaft, wenn das Klebemittel oder die Fuge so ausgebildet sind, dass sie in einem möglichst kleinen Radius, bevorzugt rechtwinklig, voneinander weggeführt werden, sobald das Klebemittel nicht mehr beidseitig der Fuge auf beiden Blechen aufliegt, damit ein offener Querschnitt der Fuge, durch das abzudichtende Medium in den Spalt beziehungsweise Fugenkanal eindringen könnte, möglichst klein gehalten wird.If, for example, the joint is wider than a width of the adhesive to be applied, it is advantageous for the joint to be acted upon by the adhesive on both sides from a predetermined acute angle. From the section where the adhesive crosses the joint or crosses, it is advantageous if the adhesive or the joint are formed so that they are in a smallest possible radius, preferably at right angles, away from each other, as soon as the adhesive no longer rests on both sides of the joint on both sheets, thus an open cross-section the joint, could penetrate through the medium to be sealed in the gap or joint channel, is kept as small as possible.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Anordnung weist eines der beiden Elemente in dem Abschnitt des Überlappungsbereichs eine Kopplungsstruktur auf, sodass das Klebemittel die Kopplungsstruktur bedeckt. Die Kopplungsstruktur kann zum Beispiel als eine regelmäßige Struktur mit einer Mehrzahl von Zähnen und Ausnehmungen ausgebildet sein, welche entlang der Haupterstreckungsrichtung der Fuge alternierend an einem der beiden Elemente ausgebildet sind.According to a preferred development of the arrangement, one of the two elements in the section of the overlap region has a coupling structure, so that the adhesive covers the coupling structure. For example, the coupling structure may be formed as a regular structure having a plurality of teeth and recesses formed alternately along one of the two elements along the main extension direction of the joint.
Wird über die Fuge eine Kleberaupe zur Verklebung beispielsweise mit anderen Karosserieteilen aufgebracht, so kann das obere beziehungsweise das zur Kleberaupe hin weisende Blech an seinem Rand in dem Bereich, in dem dieser Rand unter der Kleberaupe verläuft, gezackt ausgebildet werden, sodass dieser Rand eine Kopplungsstruktur mit spitzen Zähnen und entsprechenden Ausbuchtungen zwischen den Zähnen aufweist. Die Ausbuchtungen haben vorzugsweise eine größere Fläche als die Fläche der Zähne. Anders formuliert weisen die ausgebildeten Zähne bezogen auf eine Aufsicht auf das jeweilige Blech eine kleinere Fläche auf als die dazwischen angeordneten Aussparungen.If an adhesive bead is applied over the joint for bonding, for example, to other body parts, then the upper or the adhesive bead facing sheet can be formed jagged at its edge in the area in which this edge runs under the adhesive bead, so that this edge has a coupling structure with pointed teeth and corresponding bulges between the teeth. The bulges preferably have a larger area than the area of the teeth. In other words, the trained teeth have a smaller area relative to a plan view of the respective metal sheet than the recesses arranged therebetween.
Eine Höhe der Zähne beziehungsweise eine Tiefe der Ausbuchtungen zwischen den Zähnen ist bevorzugt deutlich kleiner ausgestaltet als eine Breite der Klebeverbindung beziehungsweise des verarbeiteten Klebemittels, welches dann zum Beispiel eine nach der Verklebung flach gedrückte Kleberaupe realisiert. Die Höhe und die Tiefe sind zum Beispiel auf eine Aufsicht auf das jeweilige Blech mit der Kopplungsstruktur bezogen und erstrecken sich im Wesentlichen entlang einer Senkrechten von einem Rand des Blechs. Die Höhe und die Tiefe erstrecken sich somit entlang einer hauptsächlichen Blechebene.A height of the teeth or a depth of the bulges between the teeth is preferably made considerably smaller than a width of the adhesive bond or of the processed adhesive, which then realizes, for example, an adhesive bead pressed flat after the bonding. The height and the depth are related, for example, to a plan view of the respective sheet with the coupling structure and extend substantially along a perpendicular from an edge of the sheet. The height and depth thus extend along a major sheet plane.
Eine Breite könnte beispielsweise ein Viertel der Breite der Kleberaupe betragen, sodass die Kleberaupe bevorzugt über die gesamte Länge der spitzwinklig zur Kleberaupe verlaufenden Fuge beidseitig der Fuge auf den jeweiligen Blechen aufliegt und gegen diese abdichtet. Die Breite ist zum Beispiel, wie die zuvor beschriebene Höhe und Tiefe, auf eine Aufsicht auf das jeweilige Blech mit der Kopplungsstruktur bezogen und erstreckt sich im Wesentlichen unabhängig von einer Blechstärke innerhalb der hauptsächlichen Blechebene. Zum Beispiel bemisst sie sich im Wesentlichen quer zu einer Breite der Kleberaupe beziehungsweise des Klebemittels.A width could be, for example, a quarter of the width of the adhesive bead, so that the adhesive bead preferably rests on both sides of the joint on the respective sheets over the entire length of the acute angle to the adhesive bead gap and seals against them. The width, for example, as the above-described height and depth, referred to a plan view of the respective sheet with the coupling structure and extends substantially independently of a sheet thickness within the main sheet plane. For example, it measures substantially transversely to a width of the adhesive bead or of the adhesive.
Dadurch, dass bei einem Aufbringen und Andrücken der Kleberaupe auf dem Blech, während diese zum Beispiel zwischen dem Blechverbund und einem dritten Element flach gedrückt wird, die jeweilige kleine Fläche der Zähne gegen die Kleberaupe drückt, ist es erheblich leichter, die Kleberaupe über die Spitzen der Zähne der Verzahnung bis auf den Grund der Fuge zu drücken, so dass die Kleberaupe am Grund der Fuge in der Nähe zu einer jeweiligen Zahnspitze keinen Kanal mehr frei lässt, in dem Wasser oder ein anderes abzudichtendes Medium hindurch gelangen könnte.Characterized in that when applying and pressing the adhesive bead on the sheet while it is pressed flat, for example, between the sheet metal composite and a third element, the respective small surface of the teeth presses against the adhesive bead, it is considerably easier, the adhesive bead on the tips To press the teeth of the teeth to the bottom of the joint, so that the adhesive bead at the bottom of the joint in the vicinity of a respective tooth tip no longer leaves a channel in which water or another medium to be sealed could pass.
Auf diese Weise stellt jeder Zahn der Kopplungsstruktur die Chance bereit, an seiner zugehörigen Spitze einen sonst möglichen Spalt oder Fugenkanal entlang der Fuge unter dem Klebemittel zu unterbrechen und einen Querschnitt der Fuge vollständig auszufüllen. Ein einzelner Zahn einer solchen Kopplungsstruktur, der mit der Kleberaupe den Fugenkanal schließt, reicht dabei aus, das Gesamtsystem beziehungsweise die Anordnung abzudichten, sodass eine Reihe von Zähnen eine statistisch hohe Wahrscheinlichkeit bereitstellen, dass die ausgebildete Anordnung zuverlässig abgedichtet ist.In this way, each tooth of the coupling structure provides the opportunity to interrupt at its associated tip an otherwise possible gap or groove channel along the joint under the adhesive and to completely fill a cross section of the joint. A single tooth of such a coupling structure, which closes the joint channel with the adhesive bead, is sufficient to seal the entire system or assembly, so that a number of teeth provide a statistically high probability that the formed arrangement is reliably sealed.
Das beschriebene Prinzip mit den Zähnen und Ausbuchtungen beziehungsweise mit einer solchen Kopplungsstruktur funktioniert sowohl in dem Fall, dass beide Elemente als planare Bleche ausgestaltet sind und das Klebemittel in Form einer Kleberaupe einen Höhensprung zu bewältigen hat, als auch für den Fall, dass das untere beziehungsweise das von der Kleberaupe weiter entfernte Blech angrenzend zu dem Rand des oberen Blechs einen S-Schlag aufweist. Darüber hinaus kann die Kopplungsstruktur auch unregelmäßig ausgebildet sein und zumindest eine vorgegebene Ausnehmung aufweisen, die zu einem geführten Durchtreten des Klebemittels in die Fuge beiträgt. Das Klebemittel erfüllt somit den Zweck einer adhäsiven Anbindung eines weiteren Fahrzeugbauteils und dient zudem gemäß der beschriebenen Anordnung, insbesondere im Zusammenwirken mit einer Kopplungsstruktur, einem Abdichten gegen unerwünschte Wasserführung.The described principle with the teeth and bulges or with such a coupling structure works both in the case that both elements are designed as planar sheets and the adhesive in the form of a Kleberaupe has to handle a jump in height, as well as in the case that the lower or the sheet further away from the bead of adhesive has an S-beat adjacent to the edge of the upper sheet. In addition, the coupling structure may also be formed irregularly and have at least one predetermined recess, which contributes to a guided passage of the adhesive into the joint. The adhesive thus fulfills the purpose of an adhesive connection of a further vehicle component and also serves in accordance with the described arrangement, in particular in cooperation with a coupling structure, a sealing against unwanted water flow.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die Anordnung einen Aufnahmebereich, welcher an einem der beiden Elemente ausgebildet ist und welcher eine Einlassöffnung aufweist, durch die ein Dichtmittel in ein freies Volumen der Fuge einfüllbar ist, das von dem ersten und/oder zweiten Element sowie von dem Klebemittel begrenzt ist. Ein solches Dichtmittel ist beispielsweise als spritz- oder pumpfähige Substanz bereitgestellt und bildet in dem Aufnahmebereich eingebracht ein Dichtelement aus, welches ein Querschnitt der Fuge ausfüllt.According to a preferred development, the arrangement comprises a receiving region which is formed on one of the two elements and which has an inlet opening, through which a sealing agent can be introduced into a free volume of the joint, that of the first and / or second element and of the adhesive is limited. Such a sealant is provided, for example, as an injectable or pumpable substance and forms in the Receiving area introduced a sealing element, which fills a cross section of the joint.
Auf diese Weise kann ein durch die Fuge gebildeter Kanal gezielt unterbrochen und die Anordnung besonders zuverlässig abgedichtet werden.In this way, a channel formed by the joint can be purposefully interrupted and the arrangement can be sealed particularly reliably.
Das Ausbilden eines Aufnahmebereichs und die Verwendung eines Dichtmittels zum Einbringen in die Fuge bieten sich insbesondere bei einem Klebemittel in Form eines Klebebands an, welches sich in der Regel nur teilweise in die Fuge erstreckt und auch bei einer spitzwinkligen Ausrichtung gegebenenfalls die Fuge nicht bis zum Boden hin ausfüllt. Ein verbleibender Freiraum zwischen dem ersten und dem zweiten Element und dem Klebemittel kann mittels Auffüllen mit Dichtmittel geschlossen werden.The formation of a receiving region and the use of a sealant for introduction into the joint are particularly suitable for an adhesive in the form of an adhesive tape, which usually only partially extends into the joint and also in an acute-angled orientation, if necessary, the joint not to the ground fills out. A remaining space between the first and the second element and the adhesive can be closed by filling with sealant.
Gemäß einer Weiterbildung der Anordnung ist der Aufnahmebereich in dem Abschnitt des Überlappungsbereichs ausgebildet, sodass sich eine Einlassöffnung durch das erste oder zweite Element bis in die Fuge hinein erstreckt. Auf die Weise kann das Dichtmittel gezielt in die Fuge eingebracht werden und diese bezogen auf ihren Querschnitt ausfüllen.According to a development of the arrangement, the receiving region is formed in the section of the overlapping region, so that an inlet opening extends through the first or second element into the joint. In this way, the sealant can be selectively introduced into the joint and fill it based on its cross-section.
Ein Ausgestalten eines solchen Aufnahmebereichs und das Einbringen eines Dichtmittels bieten sich insbesondere bei der Verwendung des Klebemittels in Form eines beidseitig wirkenden Klebebandes an. Bei einer Verklebung eines Fahrzeugbauteils mit den beiden fugenbildenden Elementen, beispielsweise zum Anbringen einer Gummidichtung, ist es vorteilhaft, wenn das untere Blech in einem S-Schlag die Fuge seitlich begrenzt im Vergleich zu einer Oberseite des oberen Blechs auf dasselbe Niveau gebracht wird. Das Klebeband kann sich mittels gezielten Ausrichten und Anordnen mit seiner Unterseite teilweise in die Fuge erstrecken, aber es besteht die Möglichkeit, dass das Klebeband nicht soweit in den Fugenkanal der Fuge eindringt, dass es diesen verschließt.An embodiment of such a receiving region and the introduction of a sealant are particularly suitable when the adhesive is used in the form of a double-sided adhesive tape. In a bonding of a vehicle component with the two joint-forming elements, for example, for attaching a rubber seal, it is advantageous if the lower sheet is brought laterally limited in an S-blow the joint compared to a top of the upper sheet to the same level. The adhesive tape may partially extend into the joint by means of targeted alignment and placement with its underside, but there is the possibility that the adhesive tape does not penetrate as far into the joint channel of the joint as to close it.
Der Einsatz eines Dichtmittels zum Ausbilden eines zusätzlichen Dichtelements trägt zu einem kontrollierten Ausfüllen des Fugenkanals und zum sicheren und zuverlässigen Abdichten der Anordnung bei. Beispielsweise wird ungefähr mittig in den Fugenkanal in dem Abschnitt der Fuge, der unter dem Klebeband verläuft, eine Bohrung eingebracht, die die Einlassöffnung ausbildet und durch die das Dichtmittel in den Fugenkanal injiziert werden kann. Das Dichtmittel füllt den Querschnitt verbleibenden freien Fugenkanals beidseitig der Einlassöffnung vollständig aus, sodass der freie Fugenkanal an dieser Position gezielt unterbrochen und die Anordnung zuverlässig abgedichtet ist.The use of a sealant to form an additional sealing element contributes to a controlled filling of the joint channel and for safe and reliable sealing of the arrangement. For example, a bore is made approximately centrally in the groove channel in the portion of the groove that extends under the tape, which forms the inlet opening and through which the sealant can be injected into the groove channel. The sealant completely fills the cross-section remaining free joint channel on both sides of the inlet opening, so that the free joint channel at this position selectively interrupted and the arrangement is reliably sealed.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Fuge einen schmalen Bereich aufweist, der am obersten Ende des S-Schlags durch das unteren Blech und das Klebeband begrenzt wird, welcher mittels des Dichtmittels gegebenenfalls nicht wunschgemäß oder mit erhöhtem Aufwand ausgefüllt wird. Das Dichtmittel weist als fließ-, pump- oder spritzfähige Substanz eine gewisse Viskosität auf, sodass gegebenenfalls zu zähflüssig ist, um einen solchen schmalen Spalt vollständig auszufüllen. Um ein Freilassen eines solchen verbleibenden Spalts und somit einen möglichen Wasserdurchfluss unter dem Klebeband entlang der Fuge zu verhindern, weist die Anordnung gemäß einer bevorzugten Weiterbildung eine oder mehrere Aussparungen oder Höcker in Form einer jeweilig ausgestanzten Nase auf, die einen solchen gegebenenfalls freibleibenden Spalt in dem Fugenkanal gezielt unterbrechen.There is the possibility that the joint has a narrow area which is delimited at the uppermost end of the S-stroke by the lower metal sheet and the adhesive tape, which may not be filled as desired or with increased effort by means of the sealing compound. The sealant has a certain viscosity as a flowable, pumpable or sprayable substance, so that it may be too viscous to completely fill such a narrow gap. In order to prevent a release of such a remaining gap and thus a possible flow of water under the adhesive tape along the joint, the arrangement according to a preferred embodiment, one or more recesses or bumps in the form of a respective punched nose, which such a possibly remaining free gap in the Purposefully interrupt the joint channel.
Die Aussparungen werden zum Beispiel zu etwa der Hälfte aus dem unteren Blech herausgestanzt, sodass im Bereich einer solchen Nase das Niveau der oberen Fläche, auf der das Klebeband aufliegt, bis zu einer Spitze der Nase gehalten wird. Zwischen der Spitze der Nase und dem oberen Blech verbleibt somit in der Fuge nur noch ein annähernd viereckiger Fugenkanal, den das Dichtmittel im Bereich der Nase leichter vollständig verschließen kann. Bei einer Prägung oder Stanzung zum Ausbilden der Nase wird das Blech im Bereich der Nase nicht vollständig durchtrennt, sodass auch nach einer Lackierung keine Undichtheit des jeweiligen Bleches um die Nase herum besteht.For example, the recesses are approximately half punched out of the lower sheet, so that in the area of such a nose, the level of the upper surface on which the adhesive tape rests is held up to a tip of the nose. Between the tip of the nose and the upper plate thus remains in the joint only an approximately square joint channel, the sealant in the nose can easily close completely. In an embossing or punching to form the nose, the sheet is not completely severed in the nose, so even after painting there is no leakage of the sheet around the nose around.
Die Einlassöffnung zum Injizieren des Dichtmittels muss nicht zwingend direkt in der Fuge positioniert beziehungsweise unterhalb der Fuge platziert sein. Der Aufnahmebereich kann gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Anordnung ferner eine Tasche aufweisen, welche in das untere Blech unterhalb des oberen Blechs geprägt ist und ein gewisses freies Volumen bereitstellt. Die Tasche ist zur Fuge hin zwischen den Blechen offen ausgebildet. Das zur Verfügung stehende Volumen bietet einerseits die Chance, dass bei nicht exakter Portionierung eines Klebstoffs, welcher gegebenenfalls zum Verbinden der zwei Bleche eingesetzt ist, ein Teil des Klebstoffs in die Tasche entweichen kann, ohne die Einlassöffnung zu verstopfen. Ferner kann das Dichtmittel in der Tasche den Klebstoff berühren und somit auch die Dichtheit hin zu einem gegebenenfalls vorhandenen schmalen Spalt zwischen den Blechen gewährleisten.The inlet opening for injecting the sealant does not necessarily have to be positioned directly in the joint or placed below the joint. The receiving area may, according to a preferred embodiment of the arrangement further comprise a pocket which is embossed in the lower sheet below the upper sheet and provides a certain amount of free volume. The bag is open to the gap between the sheets. On the one hand, the available volume offers the chance that in the case of inadequate portioning of an adhesive, which is optionally used to connect the two sheets, part of the adhesive can escape into the pocket without clogging the inlet opening. Furthermore, the sealant in the bag can touch the adhesive and thus also ensure the tightness towards an optionally present narrow gap between the sheets.
Andererseits kann der Aufnahmebereich und das Volumen der Tasche auch so gestaltet werden, dass das Dichtmittel zunächst kontrolliert zu einer Nase beziehungsweise einer Aussparung geführt wird und den Querschnitt nahe der Nase abdichtet und dass darüber hinaus eingespritztes Dichtmittel in das restliche Volumen der Tasche fließt, sodass bei nicht genau dosierter Dichtmittelmenge durch die Tasche eine Aufnahmetoleranz gegeben ist. Zu diesem Zweck können vorzugsweise nahe der Einlassöffnung in der Tasche kleine Wände eingeprägt oder ausgebildet sein, welche das Dichtmittel zunächst zur Fuge zwischen den Blechen leiten, bevor es das restliche Volumen der Tasche auffüllt.On the other hand, the receiving area and the volume of the bag can also be designed so that the sealant is initially controlled to a nose or a recess and seals the cross section near the nose and that in addition injected sealant flows into the remaining volume of the bag, so at not precisely metered amount of sealant through the bag is a receiving tolerance. To For this purpose, small walls may preferably be embossed or formed near the inlet opening in the pocket, which first guide the sealant to the gap between the sheets before it fills up the remaining volume of the pocket.
Die beschriebenen Methoden zum Abdichten können auch bei nicht verklebten Elementen verwendet werden, welche auch ein Abdichten auf glattem Blech ohne weitere Maßnahmen ermöglichen.The methods described for sealing can also be used in non-bonded elements, which also allow a seal on smooth sheet without further action.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeugdach für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Ausgestaltung der zuvor beschriebenen Anordnung, die in dem Fahrzeugdach integriert oder an dem Fahrzeugdach angeordnet ist. Dadurch, dass das Fahrzeugdach eine der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen der Anordnung umfasst, sind, sofern zutreffend, Eigenschaften und Merkmale der Anordnung auch für das Fahrzeugdach offenbart und umgekehrt.An inventive vehicle roof for a motor vehicle comprises an embodiment of the arrangement described above, which is integrated in the vehicle roof or arranged on the vehicle roof. Characterized in that the vehicle roof comprises one of the previously described embodiments of the arrangement, if applicable, properties and characteristics of the arrangement are also disclosed for the vehicle roof and vice versa.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen einer abgedichteten Anordnung für ein Fahrzeugdach umfasst ein Bereitstellen eines ersten und eines zweiten plattenförmigen Elements, und ein Anordnen des ersten und zweiten Elements relativ zueinander, sodass sich die beiden Elemente partiell überlappen und ein Überlappungsbereich und eine Fuge ausgebildet werden. Das Verfahren umfasst weiter ein Aufbringen eines Klebemittels auf dem ersten und zweiten Element, sodass das Klebemittel die Fuge in einem Abschnitt des Überlappungsbereichs überquert und das Klebemittel und die Fuge vorgegeben zueinander ausgerichtet sind, sodass eine Haupterstreckungsrichtung des Klebemittels und eine Haupterstreckungsrichtung der Fuge einen spitzen Winkel miteinander einschließen und das Klebemittel sich zumindest abschnittsweise in die Fuge hinein erstreckt.An inventive method for producing a sealed arrangement for a vehicle roof comprises providing a first and a second plate-shaped element, and arranging the first and second elements relative to each other, so that the two elements partially overlap and an overlap region and a joint are formed. The method further comprises applying an adhesive to the first and second members such that the adhesive traverses the joint in a portion of the overlap region and the adhesive and the joint are predeterminedly aligned so that a major direction of extension of the adhesive and a major direction of extension of the joint is at an acute angle include each other and the adhesive extends at least partially into the joint.
Da ein solches Verfahren dem Herstellen und Abdichten einer Ausgestaltung der zuvor beschriebenen Anordnung für ein Fahrzeugdach dient, sind, sofern zutreffend, Eigenschaften und Merkmale der Anordnung auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt.Since such a method is for producing and sealing an embodiment of the above-described arrangement for a vehicle roof, characteristics and features of the arrangement are also disclosed for the method, if applicable, and vice versa.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens umfasst das Bereitstellen des ersten und zweiten Elements ein Ausbilden einer Kopplungsstruktur an einem der beiden Elemente mit einer Mehrzahl von Zähnen und Ausnehmungen. Das Ausbilden der Zähne kann insbesondere mittels Ausstanzen der Ausnehmungen erfolgen, sodass nach dem Anordnen der beiden Elemente relativ zueinander die Zähne und Ausnehmungen entlang der Haupterstreckungsrichtung der Fuge in dem Abschnitt des Überlappungsbereichs alternierend an einem der beiden Elemente angeordnet sind, sodass das Klebemittel nach dem Aufbringen auf dem ersten und zweiten Element die Kopplungsstruktur bedeckt.According to a preferred development of the method, the provision of the first and second elements comprises forming a coupling structure on one of the two elements with a plurality of teeth and recesses. In particular, the teeth can be formed by punching out the recesses, so that after the two elements are arranged relative to one another, the teeth and recesses are arranged along the main extension direction of the joint in the section of the overlapping region alternately on one of the two elements, so that the adhesive after application covered on the first and second elements, the coupling structure.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens umfasst das Bereitstellen des ersten und zweiten Elements ein Ausbilden eines Aufnahmebereichs an einem der beiden Elemente mit einer Einlassöffnung, durch die ein Dichtmittel in ein freies Volumen der Fuge einfüllbar ist. Das freie Volumen in der Fuge ist nach dem Aufbringen des Klebemittels von dem ersten und/oder zweiten Element sowie dem Klebemittel begrenzt. Das Verfahren umfasst weiter ein Einbringen eines Dichtmittels durch die Einlassöffnung des Aufnahmebereichs in das freie Volumen und dadurch Ausbilden eines Dichtelements innerhalb der Fuge. Der Aufnahmebereich kann beispielsweise im Rahmen eines Pressvorgangs ausgebildet werden und die Einlassöffnung kann an vorgegebener Position mittels Bohren durch das erste oder zweite Element ausgebildet werden.According to a further preferred development of the method, the provision of the first and second elements comprises forming a receiving region on one of the two elements with an inlet opening, through which a sealing agent can be introduced into a free volume of the joint. The free volume in the joint is limited after the application of the adhesive from the first and / or second element and the adhesive. The method further comprises introducing a sealant through the inlet opening of the receiving area into the free volume and thereby forming a sealing element within the gap. The receiving area can be formed, for example, as part of a pressing operation and the inlet opening can be formed at a predetermined position by drilling through the first or second element.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens umfasst das Ausbilden eines Auffüllabschnitts ein Ausbilden eines oder mehrerer Höcker mittels Stanzen des ersten oder zweiten Elements in dem Bereich, welcher nach dem Anordnen der beiden Elemente relativ zueinander dem Abschnitt des Überlappungsbereichs zugeordnet ist, und dadurch Ausbilden einer lokalen Begrenzung der Fuge. Eine solche Aussparung kann mittels Ausstanzen eines Teils des ersten oder zweiten Blechs eine Nase ausbilden, welche gezielt zum Unterbrechen des Fugenkanals und zum Abdichten der Anordnung, insbesondere im Zusammenwirken mit einem Dichtmittel, beitragen kann.According to a preferred development of the method, forming a padding section comprises forming one or more bumps by punching the first or second element in the area associated with the portion of the overlapping area after arranging the two elements relative to each other, thereby forming a local boundary the fugue. Such a recess can form a nose by punching out a part of the first or second sheet, which can specifically contribute to interrupting the joint channel and for sealing the arrangement, in particular in cooperation with a sealant.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein Fahrzeugdach eines Kraftfahrzeugs in einer perspektivischen Ansicht, -
2A-2B Ausführungsbeispiel zum Ausbilden einer Anordnung für ein Fahrzeugdach, -
3A-3D weitere Ausführungsbeispiele zum Ausbilden der Anordnung für ein Fahrzeugdach, -
4A-4C weitere Ausführungsbeispiele zum Ausbilden der Anordnung für ein Fahrzeugdach, -
5 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Herstellen der Anordnung für ein Fahrzeugdach.
-
1 a vehicle roof of a motor vehicle in a perspective view, -
2A-2B Embodiment for forming an arrangement for a vehicle roof, -
3A-3D further embodiments for forming the arrangement for a vehicle roof, -
4A-4C further embodiments for forming the arrangement for a vehicle roof, -
5 a flowchart for a method for producing the arrangement for a vehicle roof.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind gegebenenfalls nicht alle dargestellten Elemente in sämtlichen Figuren mit zugehörigen Bezugszeichen gekennzeichnet.Elements of the same construction or function are identified across the figures with the same reference numerals. For reasons of clarity, not all of the illustrated elements may be indicated in all figures with associated reference numerals.
Das Kraftfahrzeug
Die
Die Fuge
Die Kleberaupe
Die
Eine solche Kopplungsstruktur kann zu einer besonders zuverlässigen Abdichten der Anordnung
Insbesondere im Zusammenwirken mit dem Klebemittel in Ausgestaltung einer Kleberaupe
Bezogen auf eine Aufsicht auf das zweite Element
Alternativ zu der dargestellten Struktur kann die Kopplungsstruktur auch messerartige Vorsprünge an Stelle der Zähne
Die
Die
In einem ausgebildeten Zustand der Anordnung
Der Aufnahmebereich
Eine obere Fläche der Höcker
In einem weiteren Schritt
In einem weiteren Schritt
In einem weiteren Schritt
Sofern eines der beiden Bleche, vorzugsweise das Blech, welches eine Bodenbegrenzung der Fuge
Mittels der beschriebenen Anordnung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 33
- Fahrzeugdachvehicle roof
- 55
- Deckelcover
- 77
- Karosserieelementbody member
- 1010
- Anordnungarrangement
- 1111
- erstes Elementfirst element
- 1212
- zweites Elementsecond element
- 1313
- Überlappungsbereichoverlap area
- 1414
- FugeGap
- 1515
- Kleberaupeadhesive bead
- 1616
- Abschnitt des ÜberlappungsbereichsSection of the overlap area
- 1717
- Zahntooth
- 1818
- Ausnehmungrecess
- 1919
- Klebebandduct tape
- 2020
- Auffüllabschnittpadding section
- 2222
- Einlassöffnunginlet port
- 2424
- Aussparung des AuffüllabschnittsRecess of Auffüllabschnitts
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10218601 A1 [0003]DE 10218601 A1 [0003]
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-
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