DE102020129501A1

DE102020129501A1 - Fahrzeug mit einem Dachfenstersystem

Info

Publication number: DE102020129501A1
Application number: DE102020129501.4A
Authority: DE
Inventors: Richard Pickl
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2020-11-09
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2021-11-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Dachfenstersystem (3), das auf einer, ein Dachfenster begrenzenden Dachrahmenstruktur (5) des Fahrzeugs abstützbar ist, die seitliche Dachrahmen-Längsträger (7) sowie bevorzugt vordere und hintere Dachrahmen-Querträger aufweist, die die Dachrahmen-Längsträger (7) miteinander verbinden. Erfindungsgemäß ist das Dachfenstersystem (3) aus einer Doppelverglasung mit einer Innen-Scheibe (17) und einer Außen-Scheibe (19) aufgebaut. Zwischen der Innen-Scheibe (17) und der Außen-Scheibe (19) ist ein Dach-Querspriegel (25) angeordnet, der das Dachfenster überbrückt und kraftübertragend an den beiden Dachrahmen-Längsträgern (7) angebunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Dachfenstersystem nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Dachfenstersystem gemäß Anspruch 14.
Bei einer Fahrzeug-Dachrahmenstruktur mit einem großflächigen Panoramaglasdach ist eine verwindungssteife Karosserieauslegung von Relevanz, um im Fahrbetrieb zum Beispiel bei Kurvenfahrten eine Karosserieverwindung zu vermeiden.
Ein gattungsgemäßes Fahrzeug weist eine Dachrahmenstruktur auf, die aus seitlichen Dachrahmen-Längsträgern sowie vorderen und hinteren Dachrahmen-Querträgern aufgebaut ist, die die Dachrahmen-Längsträger miteinander verbinden. Zudem weist die Dachrahmenstruktur zur Erhöhung der Karosserie-Verwindungssteifigkeit einen Dach-Querspriegel auf, der ein von der Dachrahmenstruktur begrenztes Dachfenster überbrückt und kraftübertragend durch Schweißung an die beiden Dachrahmen-Längsträger angebunden ist. Die Panoramaglasscheibe ist auf dem Dach-Querspriegel sowie auf der karosserieseitigen Dachrahmenstruktur von fahrzeugoben aufgesetzt und damit verklebt.
Im Stand der Technik ist der Dach-Querspriegel nach fahrzeuginnen freigelegt und mit einer Kopfaufschlag-Verkleidung überdeckt. Von daher weist das aus der Panoramaglasscheibe, dem Dach-Querspriegel sowie der Kopfaufschlag-Verkleidung gebildete Dachfenstersystem in der Fahrzeughochrichtung eine vergleichsweise große Bauteilhöhe auf. Zudem beeinträchtigt der das Dachfenster überquerende Dach-Querspriegel das ästhetische Empfinden der Fahrzeug-Insassen.
Aus der DE 602 08 002 T2 ist eine durchsichtige Dachkonstruktion in einem Fahrzeug bekannt. Aus der DE 10 2004 029 740 A1 ist ein Verfahren zur Montage eines Panoramadachs an einem Fahrzeug bekannt. Aus der DE 10 2016 212 066 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einem Panoramadach bekannt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Fahrzeug mit einem Dachfenstersystem bereitzustellen, das im Vergleich zum Stand der Technik in der Fahrzeughochrichtung eine reduzierte Bauteilhöhe sowie eine gesteigerte Funktionalität aufweist.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 14 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ist das Dachfenstersystem aus einer Doppelverglasung mit einer Innen-Scheibe und einer Außen-Scheibe aufgebaut. Zwischen der Innen-Scheibe und der Außen-Scheibe ist ein Dach-Querspriegel angeordnet, der das von der Dachrahmenstruktur begrenzte Dachfenster überbrückt und kraftübertragend an den beiden Dachrahmen-Längsträgern angebunden ist. Erfindungsgemäß ist der Dach-Querspriegel nicht mehr unmittelbar in Richtung fahrzeuginnenraum freigelegt, sondern vielmehr von der Innen-Scheibe überdeckt. Der Dach-Querspriegel ist somit sichtgeschützt hinter der Innen-Scheibe angeordnet, wodurch das ästhetische Empfinden der Fahrzeuginsassen nicht mehr beeinträchtigt ist. Vor diesem Hintergrund ergibt sich im Vergleich zum Stand der Technik eine ästhetisch moderne Anmutung des Dachfenstersystems mit gleichzeitig reduzierter Bauteilhöhe in der Fahrzeughochrichtung.
Bevorzugt kann die Innenscheibe des Dachfenstersystems im Bereich des Dach-Querspriegels eine Sichtschutzschicht (beispielsweise einer Sichtschutzfolie oder eine Bedruckung) aufweisen, so dass der Dach-Querspriegel von fahrzeuginnen nicht einsehbar ist.
Im Hinblick auf eine Steigerung der Funktionalität kann die erfindungsgemäße Doppelverglasung zusätzlich auch als ein Wärme- oder Kälteschutz wirken. Hierzu kann die Innen-Scheibe und die Außen-Scheibe der Doppelverglasung über einen wärmeisolierenden, luftgefüllten Scheibenzwischenraum voneinander beabstandet sein. Im Scheibenzwischenraum erstreckt sich der Dach-Querspriegel.
Der Scheibenzwischenraum des Dachfenstersystems ist bevorzugt vor Luftaustritt und vor Feuchtigkeit zu schützen. Vor diesem Hintergrund kann die Innen-Scheibe über ein randseitiges, insbesondere umlaufendes Dichtelement mit der Außen-Scheibe verbunden sein. Das Dichtelement erfüllt neben seiner Dichtfunktion gegenüber Luftaustritt bzw. Feuchtigkeit auch eine Abstandhalter-Funktion zwischen der Innen-Scheibe und der Außen-Scheibe. Darüber hinaus kann das Dichtelement auch eine Tragfunktion erfüllen, bei der die Innen-Scheibe mit Hilfe des Dichtelements von der Außen-Scheibe bzw. vom Dach-Querspriegel getragen wird.
Im Hinblick auf einen einfachen Montageprozess ist es bevorzugt, wenn das Dachfenstersystem separat vom Fahrzeug als eine Vormontageeinheit zusammengefügt wird. Die Vormontageeinheit wird im Montageprozess von fahrzeugoben auf die Dachrahmenstruktur des Fahrzeugs aufgesetzt und damit befestigt.
Bei einer solchen Vormontageeinheit kann das randseitig umlaufende Dichtelement zwischen der Innen-Scheibe und der Außen-Scheibe einen Spriegel-Durchtritt aufweisen, über den der Dach-Querspriegel mit seinem Anschlussende aus dem Scheibenzwischenraum nach außen geführt ist. Der Dach-Querspriegel kann mit seinem Anschlussende an die jeweiligen Dachrahmen-Längsträger angebunden sein, und zwar bevorzugt durch eine Schraubverbindung.
In einer technischen Realisierung ist der Dachrahmen-Längsträger ein Hohlprofilträger, der aus einem Innenblechteil und einem Außenblechteil aufgebaut ist. Diese sind an einer fahrzeuginneren Flanschverbindung sowie an einer fahrzeugäußeren Flanschverbindung zusammengefügt. Die fahrzeuginnere Flanschverbindung der Dachrahmenstruktur umzieht das karosserieseitige Dachfenster. In diesem Fall kann sowohl der Dach-Querspriegel (bevorzugt durch Verschraubung) als auch die Außen-Scheibe (durch Klebung) auf der inneren Flanschverbindung der Dachrahmenstruktur abgestützt werden.
Im Hinblick auf einen leichtgängigen Montageprozess ist es bevorzugt, wenn die Innen-Scheibe flächenkleiner als die Außen-Scheibe bemessen ist. Auf diese Weise kann im Montageprozess die Innen-Scheibe des Dachfenstersystems berührungsfrei an der inneren Flanschverbindung der Dachrahmen-Längsträger vorbeigeführt werden, bis die Außen-Scheibe in Kontakt mit der inneren, das Dachfenster umziehenden Flanschverbindung der Dachrahmenstruktur kommt. In Zusammenbaulage befindet sich die Innen-Scheibe um einen geringen Höhenversatz unterhalb der inneren Flanschverbindung der Dachrahmenstruktur.
Die beiden Dachrahmen-Längsträger sind an ihren fahrzeuginneren Seiten jeweils mit einer Kopfaufschlag-Verkleidung überdeckt. Bevorzugt ist es, wenn die Innen-Scheibe des Dachfenstersystems mit ihrem Scheibenrand bis an die Kopfaufschlag-Verkleidung des jeweiligen Dachrahmen-Längsträgers herangeführt ist bzw. dort abschließt.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
Es zeigen:

1 in einer Ansicht von oben ein zweispuriges Fahrzeug mit einem Dachfenstersystem;
2 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene A-A aus der 1;
3 in einer Ansicht entsprechend der 2 im demontierten Zustand; und
4 ein einer Blickrichtung B aus der 3 perspektivischen Teilansicht das Dachfenstersystem in Alleinstellung.

In der 1 ist ein Kraftfahrzeug mit einem Panoramadach 1 gezeigt. Das Panoramadach 1 weist ein Dachfenstersystem 3 auf, das auf einer Dachrahmenstruktur 5 des Fahrzeugs abgestützt ist. Die Dachrahmenstruktur 5 des Fahrzeugs weist zwei seitliche Dachrahmen-Längsträger 7 auf, von denen in der 2 ein Dachrahmen-Längsträger 7 im Querschnitt gezeigt ist. Die beiden Dachrahmen-Längsträger 7 sind über nicht gezeigte vordere und hintere Dachrahmen-Querträger miteinander verbunden. Wie in der 2 dargestellt, ist der jeweilige Dachrahmen-Längsträger 7 ein Hohlprofilträger, der aus einem Blech-Innenteil 9 und einem Blech-Außenteil 11 aufgebaut ist. Diese sind an einer fahrzeuginneren Flanschverbindung 13 und an einer fahrzeugäußeren Flanschverbindung 15 zum Beispiel durch Schweißung zusammengefügt. Die fahrzeuginnere Flanschverbindung 13 umzieht ein karosserieseitiges Dachfenster der Dachrahmenstruktur 5.
Das erfindungsgemäße Dachfenstersystem 3 wird als eine Vormontageeinheit separat vom Fahrzeug zusammengebaut. Gemäß der 2 bis 4 weist das Dachfenstersystem 3 eine Doppelverglasung mit einer Innen-Scheibe 17 und einer Außen-Scheibe 19 auf. Die Innen-Scheibe 17 und die Außen-Scheibe 19 der Doppelverglasung sind über ein randseitiges, umlaufendes Dichtelement 21 (nur in der 4 angedeutet) miteinander kraftübertragend verbunden, und zwar unter Bildung eines thermisch isolierenden, luftgefüllten Scheibenzwischenraums 23 (4). Mit Hilfe des umlaufenden Dichtelements 21 ist der Scheibenzwischenraum 23 vor Luftaustritt und/oder vor Feuchtigkeit geschützt. Das Dichtelement 21 erfüllt nicht nur eine Dichtfunktion, sondern wirkt zusätzlich auch als ein Abstandhalter sowie als ein Anbindungselement, über das die Innen-Scheibe 17 an der Außen-Scheibe 19 befestigt ist.
Im Scheibenzwischenraum 23 erstreckt sich ein Dach-Querspriegel 25, der mit seinen stirnseitigen Anschlussenden 27 jeweils kraftübertragend an dem jeweiligen Dachrahmen-Längsträger 7 angebunden ist. In der 2 ist das Anschlussende 27 des Dach-Querspriegels 25 auf der fahrzeuginneren Flanschverbindung 13 abgestützt und mit dieser in Schraubverbindung A.
Wie aus der 4 weiter hervorgeht, weist das randseitig umlaufende Dichtelement 21 des Dachfenstersystems 3 einen Spriegel-Durchtritt 22 auf, über den der Dach-Querspriegel 25 mit seinem jeweiligen Anschlussende 27 aus dem Scheibenzwischenraum 23 nach außen geführt ist.
In dem Dachfenstersystem 3 ist der Dach-Querspriegel 25 sowohl an der Außen-Scheibe 19 als auch an der Innen-Scheibe 17 über Klebschichten 29, 31 angebunden.
Bei einem Montageprozess wird das Dachfenstersystem 3 von fahrzeugoben auf die Dachrahmenstruktur 5 des Fahrzeugs aufgesetzt. Hierbei wird die Außen-Scheibe 19 mittels einer Klebschicht mit der fahrzeuginneren Flanschverbindung 13 der Dachrahmen-Längsträger 7 verklebt. Gemäß der 2 ist die Innen-Scheibe 17 flächenkleiner bemessen als die Außen-Scheibe 19. Beim Montageprozess kann somit die Innen-Scheibe 17 gegenüber der Dachrahmenstruktur 5 anbindungsfrei an der fahrzeuginneren Flanschverbindung 13 vorbeigeführt werden.
In der, in der 2 gezeigten Zusammenbaulage befindet sich die Innen-Scheibe 17 um einen geringfügigen Höhenversatz Δz unterhalb der inneren Flanschverbindung 13 der Dachrahmen-Längsträger 7.
Wie aus der 2 weiter hervorgeht, ist der Dachrahmen-Längsträger 7 an seiner fahrzeuginneren Seite mit einer Kopfaufschlag-Verkleidung 33 überdeckt. Die Innen-Scheibe 17 ist mit ihrem Scheibenrand bis unmittelbar an die Kopfaufschlag-Verkleidung 33 des Dachrahmen-Längsträgers 7 herangeführt.
Bezugszeichenliste

1: Panoramaglasdach
3: Dachfenstersystem
5: Dachrahmenstruktur
7: Dachrahmen-Längsträger
9: Blech-Innenteil
11: Blech-Außenteil
13: fahrzeuginnere Flanschverbindung
15: fahrzeugäußere Flanschverbindung
17: Innen-Scheibe
19: Außen-Scheibe
21: Dichtelement
23: Scheibenzwischenraum
25: Dach-Querspriegel
27: Anschlussende
29,31: Klebschichten
33: Kopfaufschlag-Verkleidung
A: Anbindungsstelle
Δz: Höhenversatz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 60208002 T2 [0005]
DE 102004029740 A1 [0005]
DE 102016212066 A1 [0005]

Claims

Fahrzeug mit einem Dachfenstersystem (3), das auf einer, ein Dachfenster begrenzenden Dachrahmenstruktur (5) des Fahrzeugs abstützbar ist, die seitliche Dachrahmen-Längsträger (7) sowie bevorzugt vordere und hintere Dachrahmen-Querträger aufweist, die die Dachrahmen-Längsträger (7) miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachfenstersystem (3) aus einer Doppelverglasung mit einer Innen-Scheibe (17) und einer Außen-Scheibe (19) aufgebaut ist, und dass zwischen der Innen-Scheibe (17) und der Außen-Scheibe (19) ein Dach-Querspriegel (25) angeordnet ist, der das Dachfenster überbrückt und kraftübertragend an den beiden Dachrahmen-Längsträgern (7) angebunden ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen-Scheibe (17) des Dachfenstersystems (3) im Bereich des Dach-Querspriegels (25) eine Sichtschutzschicht aufweist, so dass der Dach-Querspriegel (25) von fahrzeuginnen nicht einsehbar ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen-Scheibe (17) und die Außen-Scheibe (19) der Doppelverglasung über einen wärmeisolierenden luftgefüllten Scheibenzwischenraum (23) voneinander beabstandet sind, in dem sich der Dach-Querspriegel (25) erstreckt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen-Scheibe (17) und die Außen-Scheibe (19) über ein randseitiges, insbesondere umlaufendes Dichtelement (21) miteinander verbunden sind, so dass mittels des Dichtelements (21) der Scheibenzwischenraum (23) vor Luftaustritt und/oder vor Feuchtigkeit geschützt ist, und/oder dass insbesondere das Dichtelement (21) neben seiner Dichtfunktion als Abstandhalter zwischen Innen-Scheibe (17) und Außen-Scheibe (19) wirkt, und/oder das die Innen-Scheibe (17) mittels des Dichtelements (21) kraftübertragend an der Außen-Scheibe (19) angebunden ist.
Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (21) zumindest einen Spriegel-Durchtritt (22) aufweist, über den der Dach-Querspriegel (25) mit seinem Anschlussende (27) aus dem Scheibenzwischenraum (23) nach außen geführt ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dach-Querspriegel (25) mit seinem Anschlussende (27) am jeweiligen Dachrahmen-Längsträger (7) angebunden ist, insbesondere durch eine Schraubverbindung (A).
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dachrahmen-Längsträger (7) ein Hohlprofilträger ist, der aus Blechteilen (9, 11) aufgebaut ist, die an einer fahrzeuginneren Flanschverbindung (13) und an einer fahrzeugäußeren Flanschverbindung (15) zusammengefügt sind, und dass der Dach-Querspriegel (25) und/oder die Außen-Scheibe (19) auf der inneren Flanschverbindung (13) abgestützt sind.
Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dach-Querspriegel (25) mit der inneren Flanschverbindung (13) des jeweiligen Dachrahmen-Längsträgers (7) in Schraubverbindung (A) ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachfenstersystem (3) eine Vormontageeinheit bildet, die in einem Montageprozess von fahrzeugoben auf die Dachrahmenstruktur (5) des Fahrzeugs aufsetzbar ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen-Scheibe (17) flächenkleiner als die Außen-Scheibe (19) bemessen ist, und/oder dass die Innen-Scheibe (17) gegenüber der Dachrahmenstruktur (5) anbindungsfrei ist, d.h. alleine an der Außen-Scheibe (19) und/oder am Dach-Querspriegel (25) angebunden ist.
Fahrzeug nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Montageprozess die Innen-Scheibe (17) des Dachfenstersystems (3) berührungsfrei an der inneren Flanschverbindung (13) der Dachrahmen-Längsträger (7) vorbeigeführt wird, bis die Außen-Scheibe (19) in Anlage mit der inneren Flanschverbindung (13) des Dachrahmen-Längsträgers (7) kommt, und/oder dass in der Zusammenbaulage die Innen-Scheibe (17) um einen Höhenversatz (Δz) unterhalb der inneren Flanschverbindung (13) der Dachrahmen-Längsträger (7) angeordnet ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dach-Querspriegel (25) sowohl mit der Innen-Scheibe (17) als auch mit der Außen-Scheibe (19) in Klebverbindung (29, 31) ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Dachrahmen-Längsträger (7) auf seiner fahrzeuginneren Seite mit einer Kopfaufschlag-Verkleidung (33) überdeckt ist, und dass die Innen-Scheibe (17) mit ihrem Scheibenrand bis an die Kopfaufschlag-Verkleidung (33) herangeführt ist.
Dachfenstersystem (3) für ein Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche.