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Die Erfindung betrifft ein Dachmodul für eine Fahrzeugkarosserie, die Fahrzeugkarosserie aufweisend eine frontseitigen Queraufnahme und eine heckseitigen Queraufnahme für das Dachmodul. Außerdem betrifft die Erfindung eine Fahrzeugkarosserie mit einer frontseitigen Queraufnahme und einer heckseitigen Queraufnahme. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugkarosserie.
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Das Dokument
DE 10 2014 012 465 A1 betrifft ein Dachsystem für eine einen Dachrahmen aufweisende Fahrzeugkarosserie, bei welchem an einem Verstärkungsrahmen ein Dachmodul montiert ist und der Verstärkungsrahmen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Rahmenlängsabschnitte und in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Rahmenquerabschnitte aufweist und zumindest mit Flanschen von in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Längsabschnitten des Dachrahmens verbunden ist. Um für eine Montage eine Bauteilanzahl zu reduzieren und diese Montage zu vereinfachen, wird dem Dokument
DE 10 2014 012 465 A1 zufolge vorgeschlagen, dass der Verstärkungsrahmen einstückig mit in einer gemeinsamen Ebene verlaufenden Rahmenlängs- und Rahmenquerabschnitten ausgebildet ist, der Verstärkungsrahmen mit den Flanschen der Längsabschnitte des Dachrahmens und mit quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Querabschnitten des Dachrahmens von der zur Fahrgastzelle der Fahrzeugkarosserie abgewandten Seite aus überlappend verbunden ist, und das Dachmodul eine Dachaußenhaut umfasst, mit welchem das Dachmodul mit dem Verstärkungsrahmen von der zu Fahrgastzelle abgewandten Seite aus mit dem Verstärkungsrahmen verbunden ist.
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Aus dem Dokument
DE 20 2015 001 340 U1 ist Karosserie-Mehrschicht-Leichtbauelement bekannt, umfassend mindestens eine Schicht aus ME 100 und mindestens eine Schicht aus EPP-Schaum. Mit diesem Karosserie-Mehrschicht-Leichtbauelement soll mit Hilfe eines Leichtbaumaterials eine Anpassung insbesondere für Kraftfahrzeuge an die Anforderungen künftiger Automobilgenerationen wie z.B. Elektrofahrzeuge ermöglicht werden. Das Karosserie-Mehrschicht-Leichtbauelement kann in den EPP-Schaum integrierte Bauelemente, insbesondere Verstärkungselemente und/oder Gewindeelemente und/oder Schrauben, und/oder mindestens ein Lichtmodul, und/oder mindestens ein Zonenakustikmodul, und/oder mindestens ein Klimamodul umfassen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Dachmodul strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Fahrzeugkarosserie strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einem Dachmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einer Fahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausführungen und/oder Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das Dachmodul kann zunächst von der Fahrzeugkarosserie gesondert herstellbar und/oder vormontierbar und nachfolgend mit der Fahrzeugkarosserie fest verbindbar und/oder an der Fahrzeugkarosserie montierbar sein. Das Dachmodul kann in Hybridbauweise und/oder in Leichtbauweise ausgeführt sein.
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Der Längssteg kann zur unmittelbaren Montage an der frontseitigen Queraufnahme und/oder an der heckseitigen Queraufnahme geeignet sein. Der Längssteg kann zur kraftschlüssigen, formschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Montage an der frontseitigen Queraufnahme und/oder an der heckseitigen Queraufnahme geeignet sein. Der Längssteg kann dazu geeignet sein, die frontseitige Queraufnahme und die heckseitige Queraufnahme miteinander strukturell zu verbinden. Der Längssteg kann dazu geeignet sein, einen tragenden Abschnitt der Fahrzeugkarosserie zu bilden.
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Der Längssteg kann sich in Fahrzeuglängsrichtung zumindest annähernd über die gesamte Länge zwischen der frontseitigen Queraufnahme und der heckseitigen Queraufnahme erstrecken. Der Längssteg kann sich in Fahrzeuglängsrichtung nur über einen Teil der Länge zwischen der frontseitigen Queraufnahme und der heckseitigen Queraufnahme erstrecken. Das Dachmodul kann zusätzlich zu dem Längssteg wenigstens einen weiteren Steg als tragenden Strukturabschnitt aufweisen. Der Längssteg und der wenigstens eine weitere Steg können zusammenwirken. Der Längssteg kann mit wenigstens einem weiteren Strukturabschnitt der Karosserie zusammenwirken. „Wirken“ bezieht sich im Zusammenhang mit dem Längssteg vorliegend insbesondere auf eine strukturelle Wirkung in der Karosserie. Der Längssteg kann vollständig oder abschnittsweise von außen sichtbar oder von außen nicht sichtbar sein. Der Längssteg kann in das Dachmodul integriert sein.
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Der Längssteg kann in Fahrzeugquerrichtung mittig angeordnet sein. Insofern kann der Längssteg auch als Mittelsteg bezeichnet werden. Der Längssteg kann in Fahrzeugquerrichtung zumindest annähernd symmetrisch ausgeführt sein. Die Merkmale „mittig“ und „symmetrisch“ beziehen sich insbesondere auf eine Wirkung des Längsstegs als tragender Strukturabschnitt, sodass der Längssteg konstruktiv gegebenenfalls in gewissen Grenzen außermittig und/oder asymmetrisch ausgeführt sein kann.
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Der Längssteg kann integriert einen der frontseitigen Queraufnahme zugeordneten ersten Querstrukturabschnitt und/oder einen der heckseitigen Queraufnahme zugeordneten zweiten Querstrukturabschnitt aufweisen. Der Längssteg und der erste Querstrukturabschnitt und/oder der Längssteg und der zweite Querstrukturabschnitt können strukturell und/oder funktionell integriert sein. Der Längssteg und der erste Querstrukturabschnitt und/oder der Längssteg und der zweite Querstrukturabschnitt können durch einstücke Herstellung und/oder stoffschlüssige Verbindung integriert sein.
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Der Längssteg kann integriert wenigstens einen weiteren Querstrukturabschnitt und/oder wenigstens ein Innenausstattungselement aufweisen. Der wenigstens eine weitere Querstrukturabschnitt kann ein Dachspriegel sein. Der Längssteg und der wenigstens eine weitere Querstrukturabschnitt und/oder der Längssteg und das wenigstens eine Innenausstattungselement können strukturell und/oder funktionell integriert sein. Der Längssteg und der wenigstens eine weitere Querstrukturabschnitt können durch einstücke Herstellung und/oder stoffschlüssige Verbindung integriert sein.
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Das Dachmodul kann derart integriert sein, dass es Strukturen und/oder Funktionen, die einem Karosseriebau zuordenbar sind, und Funktionen, die einer Fahrzeugaußenhaut oder einem Fahrzeuginnenraum zuordenbar sind, aufweist.
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Der Längssteg kann in Hybridbauweise ausgeführt sein. Der Längssteg kann in Leichtbauweise ausgeführt sein. Der Längssteg kann wenigstens einen Metall-Einleger und/oder wenigstens einen Faser-Kunststoff-Verbund-Einleger aufweisen. Der wenigstens eine Metall-Einleger kann aus einem Stahl oder Leichtmetall hergestellt sein. Der wenigstens eine Faser-Kunststoff-Verbund-Einleger kann Verstärkungsfasern und eine Kunststoff-Matrix aufweisen. Die Verstärkungsfasern können Kohlenstofffasern sein. Die Kunststoff-Matrix des Faser-Kunststoff-Verbund-Einlegers kann eine duroplastische Matrix sein. Der Längssteg kann eine Kunststoff-Matrix aufweisen. Die Kunststoff-Matrix des Längsstegs kann eine duroplastische Matrix sein. Die Kunststoff-Matrix des Faser-Kunststoff-Verbund-Einlegers und die Kunststoff-Matrix des Längsstegs können miteinander kompatibel sein.
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An dem Längssteg kann wenigstens ein Dachflächenabschnitt angeordnet sein. Der wenigstens eine Dachflächenabschnitt kann in Hybridbauweise und/oder in Leichtbauweise ausgeführt sein. Der wenigstens eine Dachflächenabschnitt kann als nicht-tragendes Karosserieteil dienen. An dem Längssteg kann in Fahrzeugquerrichtung beidseits jeweils wenigstens ein Dachflächenabschnitt angeordnet sein. Der wenigstens eine Dachflächenabschnitt kann an dem Längssteg verlagerbar, beispielsweise verschiebbar und/oder verschwenkbar, und/oder lösbar angeordnet sein.
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Das Dachmodul, insbesondere der Längssteg, kann wenigstens eine informations-, unterhaltungs- und/oder komforttechnische Komponente umfassen. Das Dachmodul, insbesondere der Längssteg, kann wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Komponente, wenigstens ein elektrisches Kabel, einen Kabelbaum, wenigstens eine Versorgungsschiene, wenigstens einen Lüftungskanal, wenigstens ein Beleuchtungselement, wenigstens einen Sensor, wie Innensensor oder Außensensor, wenigstens ein Ein- und/oder Ausgabegerät, wie Display oder Touchscreen, und/oder wenigstens einen Halter oder eine Schiene, umfassen. Die wenigstens eine informations-, unterhaltungs- und/oder komforttechnische Komponente kann in das Dachmodul, insbesondere in den Längssteg, integriert sein. Die wenigstens eine informations-, unterhaltungs- und/oder komforttechnische Komponente können/kann in das Dachmodul, insbesondere in den Längssteg, strukturell und/oder funktionell integriert sein. Die wenigstens eine informations-, unterhaltungs- und/oder komforttechnische Komponente können/kann in das Dachmodul, insbesondere in den Längssteg, durch Eingießen in die Kunststoff-Matrix und/oder durch kraftschlüssige, formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung integriert sein.
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Die Fahrzeugkarosserie kann eine sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Längsachse, eine sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Querachse und eine sich in Fahrzeughochrichtung erstreckende Hochachse aufweisen. In einem kartesischen Koordinatensystem kann die Längsachse eine x-Achse, die Querachse eine y-Achse und die Hochachse eine z-Achse sein.
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Die Fahrzeugkarosserie kann eine Kraftfahrzeugkarosserie sein. Die Fahrzeugkarosserie kann ein PKW-Karosserie sein. Die Fahrzeugkarosserie kann eine Karosserie für ein Fahrzeug mit erhöhter Bodenfreiheit sein. Die Fahrzeugkarosserie kann eine Karosserie für ein Fahrzeug mit wenigstens zwei Sitzreihen sein. Die Fahrzeugkarosserie kann eine Karosserie für ein Fahrzeug mit wenigstens drei Sitzreihen sein. Die Fahrzeugkarosserie kann eine Karosserie für ein Sport Utility Vehicle (SUV) sein.
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Die Fahrzeugkarosserie kann eine selbsttragende Karosserie sein. Die frontseitige Queraufnahme kann einen Rahmenabschnitt bilden. Die frontseitige Queraufnahme kann einen Abschnitt eines Dachrahmens und/oder einen Abschnitt eines Frontscheibenrahmens bilden. Die frontseitige Queraufnahme kann einen Windlauf bilden. Die heckseitige Queraufnahme kann einen Rahmenabschnitt bilden. Die heckseitige Queraufnahme kann einen Abschnitt eines Dachrahmens und/oder einen Abschnitt eines Heckscheibenrahmens bilden. Die heckseitige Queraufnahme kann einen Dachquerträger bilden.
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Das Dachmodul kann mit der Fahrzeugkarosserie fest verbunden und/oder an der Fahrzeugkarosserie montiert sein. Der Längssteg kann unmittelbar an der frontseitigen Queraufnahme und/oder an der heckseitigen Queraufnahme montiert sein. Der Längssteg kann kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig an der frontseitigen Queraufnahme und/oder an der heckseitigen Queraufnahme montiert sein. Der Längssteg kann die frontseitige Queraufnahme und die heckseitige Queraufnahme miteinander strukturell verbinden. Der Längssteg kann ein tragender Strukturabschnitt einer selbsttragenden Karosserie sein. Der Längssteg kann einen tragenden Abschnitt der Fahrzeugkarosserie bilden.
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Beim Herstellen des Fahrzeugs können/kann vor dem ersten Schritt, zwischen dem ersten Schritt und dem zweiten Schritt, zwischen dem zweiten Schritt und dem dritten Schritt und/oder nach dem dritten Schritt jeweils wenigsten ein weiterer Schritt durchgeführt werden.
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Die Fahrzeugkarosserie und das Dachmodul können nach dem zweiten Schritt lackiert werden. Die Fahrzeugkarosserie und das Dachmodul können gemeinsam lackiert werden. Wenn die Fahrzeugkarosserie und das Dachmodul nach dem zweiten Schritt gemeinsam lackiert werden, kann das Dachmodul einen niedrigen Integrationsgrad aufweisen oder teilintegriert sein. Beispielsweise können nur Funktionen integriert sein, die einem Karosseriebau zuordenbar sind.
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Die Fahrzeugkarosserie kann vor dem zweiten Schritt lackiert werden. Wenn die Fahrzeugkarosserie vor dem zweiten Schritt lackiert wird, kann das Dachmodul einen hohen Integrationsgrad aufweisen. Beispielsweise können nicht nur Funktionen, die einem Karosseriebau zuordenbar sind, sondern auch Funktionen, die einer Fahrzeugaußenhaut oder einem Fahrzeuginnenraum zuordenbar sind, integriert sein.
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Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein hochintegrierter Mittelsteg in einem Fahrzeugdach in Hybridbauweise. Ein hybrides Dachmodul kann Elemente der Fahrzeugstruktur umfassen, insbesondere einen Dach-Mittelsteg, Teile eines Windlaufes, Teile eines Heckfensterrahmens, einen Dachspriegel und/oder Interieur-Elemente. Die Hybridisierung kann in Skelettbauweise durch einen Metall- oder FKV-Einleger und eine Kunststoff-Matrix umgesetzt werden. Der Einleger kann Strukturfunktionen erfüllen, die Matrix kann zur Integration diverser Funktionen, wie Kabel/Versorgungsschienen, Lüftungskanälen, Ambientelicht, Außen- und Innensensorik, Bildschirmhalter und Schienen etc., dienen. Es können unterschiedliche Varianten ausgeführt sein. Variante 1: Dachmittelsteg; Variante 2: Dachmittelsteg und Teil von Windlauf; Variante 3: Dachmittelsteg und Teil von Heckfensterrahmen; Variante 4: Dachmittelsteg und Teil von Windlauf und Heckfensterrahmen. Es können unterschiedliche Produktionsvarianten/Montagekonzepte umgesetzt werden. Variante 1: Das Dachmodul kann als hochintegriertes Dachmodul mit Funktionen des Interieurs in einer Vormontage mit einer aus diversen Dachvarianten ausgewählten Dachvariante montiert und an einem Hauptband in der Montage, beispielsweise mittels Kleben/Schrauben, in eine lackierte Rohkarosse eingebracht werden. Variante 2: Das Modul kann als teilintegriertes Dachmodul mit karosseriebaufesten Funktionen im Karosseriebau vor Lack an die Rohkarosse montiert werden.
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Mit der Erfindung kann ein Integrationsgrad erhöht werden. Modulgrenzen zwischen Karosseriebau, Fahrzeugaußenhaut und/oder Fahrzeuginnenraum können überwunden werden. Eine Bauraumausnutzung kann verbessert werden. Ein Montageprozess kann vereinfacht werden. Ein Aufwand kann reduziert werden.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf eine Figur näher beschrieben, dabei zeigt schematisch und beispielhaft:
- 1: eine Fahrzeugkarosserie und unterschiedliche Varianten eines Dachmoduls.
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1 zeigt eine Fahrzeugkarosserie 100 und Dachmodule 102, 104, 106, 108. Die Fahrzeugkarosserie 100 weist einen Frontscheibenrahmen mit einer frontseitigen Queraufnahme 110 und einen Heckscheibenrahmen mit einer heckseitigen Queraufnahme 112 auf.
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Zum Herstellen der Fahrzeugkarosserie 100 wird eines der Dachmodule 102, 104, 106, 108 ausgewählt und als tragender Strukturabschnitt zwischen der frontseitigen Queraufnahme 110 und der heckseitigen Queraufnahme 112 montiert.
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Dachmodule 102, 104, 106, 108 weisen jeweils einen als tragender Strukturabschnitt zwischen der frontseitigen Queraufnahme 110 und der heckseitigen Queraufnahme 112 wirkfähigen in Fahrzeugquerrichtung zumindest annähernd mittig angeordnet Längssteg 114 auf. Der Längssteg 114 kann integriert einen der heckseitigen Queraufnahme 112 zugeordneten Querstrukturabschnitt 116 aufweisen.
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Bei dem Dachmodul 102 ist der Längssteg 114 erkennbar. An dem Längssteg 114 sind in Fahrzeugquerrichtung beidseits verschwenkbare Dachflächenabschnitte 118, 120 angeordnet. Die Dachflächenabschnitte 118, 120 können in Fahrzeughochrichtung aufgeklappt werden, um einen Zugang zu einem Fahrzeuginnenraum zu erleichtern.
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Das Dachmodul 104 ist einstückig undurchsichtig ausgeführt, der Längssteg 114 ist innenliegend und von außen nicht erkennbar. Das Dachmodul 106 ist einstückig durchsichtig ausgeführt, der Längssteg 114 ist innenliegend. Das Dachmodul 108 ist mit einer Dachöffnung 122 ausgeführt, der Längssteg 114 ist innenliegend, erstreckt sich nur über einen heckseitig der Dachöffnung 122 angeordneten Teil des Dachmoduls 108 und wirkt mit seitlich der Dachöffnung 122 angeordneten weiteren tragenden Strukturabschnitten 124, 126 zusammen.
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Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es auch Weiterbildungen und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zusätzlich oder alternativ das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweisen.
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Aus den vorliegend offenbarten Merkmalskombinationen können bedarfsweise auch isolierte Merkmale herausgegriffen und unter Auflösung eines zwischen den Merkmalen gegebenenfalls bestehenden strukturellen und/oder funktionellen Zusammenhangs in Kombination mit anderen Merkmalen zur Abgrenzung des Anspruchsgegenstands verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fahrzeugkarosserie
- 102
- Dachmodul
- 104
- Dachmodul
- 106
- Dachmodul
- 108
- Dachmodul
- 110
- frontseitige Queraufnahme
- 112
- heckseitige Queraufnahme
- 114
- Längssteg
- 116
- Querstrukturabschnitt
- 118
- Dachflächenabschnitt
- 120
- Dachflächenabschnitt
- 122
- Dachöffnung
- 124
- Strukturabschnitt
- 126
- Strukturabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014012465 A1 [0002]
- DE 202015001340 U1 [0003]
