DE102022105094A1

DE102022105094A1 - Dachmodul, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Zusammenfügen eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102022105094A1
Application number: DE102022105094.7A
Authority: DE
Inventors: Magnus Sviberg; Maximilian Ehrmann; Cédric Langlais; Michael Hülsen
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2022-03-03
Filing date: 2022-03-03
Publication date: 2023-09-07
Anticipated expiration: 2042-03-04
Also published as: DE102022105094B4; US20230278637A1

Abstract

Es wird ein Dachmodul vorgeschlagen, umfassend ein Flächenbauteil (12), das zumindest bereichsweise eine Dachhaut (14) eines Fahrzeugdachs (100) bildet, die als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls (10) fungiert, und mindestens ein elektrisches und/oder elektronisches und/oder elektromagnetisches Bauteil. Es umfasst mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm (104), der dazu ausgebildet ist, zumindest einen Teil eines Fahrzeugkarosseriedachrahmens (102) auszubilden, wenn das Dachmodul (10) auf einer Fahrzeugkarosserie (103) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Dachmodul. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Zusammenfügen eines Kraftfahrzeuges nach Anspruch 12.
Gattungsgemäße Kraftfahrzeuge sind aus dem Stand der Technik bekannt. Ein gattungsgemäßes Dachmodul, das ein Fahrzeugdach des Kraftfahrzeuges bildet, an welchem es angeordnet ist, ist als separates Funktionsmodul vorgefertigt und kann zum Zwecke der Montage direkt an dem Montageband bereitgestellt werden. Das Dachmodul bildet an seiner Außenfläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut des Fahrzeugdachs, die ein Eindringen von Feuchtigkeit bzw. Luftströmung in den Fahrzeuginnenraum verhindert. Die Dachhaut wird von einem oder mehreren Flächenbauteilen gebildet, die aus einem stabilen Material, beispielsweise lackiertem Blech oder lackiertem bzw. durchgefärbtem Kunststoff, gefertigt sein können. Bei dem Dachmodul kann es sich um ein Teil eines starren Fahrzeugdachs oder um ein Teil einer öffenbaren Dachbaugruppe handeln.
Ferner richtet sich die Entwicklung im Fahrzeugbau immer stärker auf autonom bzw. teilautonom fahrende Kraftfahrzeuge. Um der Fahrzeugsteuerung ein autonomes bzw. teilautonomes Steuern des Kraftfahrzeuges zu ermöglichen, ist eine Vielzahl von elektrischen, elektronischen und/oder elektromagnetischen Bauteilen notwendig, die umfassend in dem gesamten Kraftfahrzeug verbaut ist. Bei derartigen Bauteilen kann es sich beispielsweise um Umfeldsensoren (z. B. Lidar-Sensoren, Radar-Sensoren, Kameras, Multikameras, etc. mitsamt weiteren (elektrischen) Komponenten) handeln, die dazu eingerichtet sind, die Umgebung rund um das Kraftfahrzeug zu erfassen und aus den erfassten Umgebungsdaten beispielsweise eine jeweilige Verkehrssituation zu ermitteln.
Aus dem Stand der Technik sind ferner Dachmodule bekannt, die eine Vielzahl von Umfeldsensoren umfassen, um ein Fahrzeugumfeld möglichst flächendeckend zu erfassen. Derartige Dachmodule werden als Dachsensormodule oder auch als Roof Sensor Modules (RSM) bezeichnet. Die bekannten Umfeldsensoren senden bzw. empfangen elektromagnetische Signale, beispielsweise Laserstrahlen oder Radarstrahlen, wobei durch eine Signalauswertung ein Datenmodell der Fahrzeugumgebung generiert und für die Fahrzeugsteuerung genutzt werden kann.
Im Stand der Technik werden Dachmodule, insbesondere Dachsensormodule, an einer Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeuges montiert. Dabei wird ein Montagebereich zur Montage des Dachmoduls durch eine Öffnung definiert, die, in einer Fahrzeuglängsrichtung betrachtet, zumindest durch einen vorderen Querholm bzw. einen Windfang der Fahrzeugkarosserie (an dem die Windschutzscheibe befestigt ist), einen hinteren Querholm der Fahrzeugkarosserie (an dem eine Heckscheibe oder ein Kofferraumdeckel befestigt ist) und, in einer Fahrzeugbreitenrichtung betrachtet, zwei Längsholme der Fahrzeugkarosserie begrenzt ist. Die beiden Querholme und die beiden Längsholme bilden dabei als Bestandteile der Fahrzeugkarosserie einen in sich geschlossenen Karosseriedachrahmen aus.
Bevor das Dachmodul am Montageband an der Fahrzeugkarosserie montiert wird, werden im Stand der Technik die Windschutzscheibe und/oder die Heckscheibe an der Fahrzeugkarosserie montiert. Die Montage erfolgt oftmals derart, dass die Scheibe mit einem Flansch des Querholms verklebt und/oder umschäumt und/oder umspritzt wird. Ein Umspritzen kann beispielsweise mittels Polyurethan erfolgen. Die Windschutzscheibe und/oder Heckscheibe werden mit anderen Worten an der Fahrzeugkarosserie montiert, insbesondere an einem Flansch eines dachseitigen Querträgers verklebt. Ferner werden zumeist Fahrzeugtüren (mit oder ohne Rahmen) und/oder Türscheiben an der Karosserie montiert und weisen dabei eine direkte Schnittstelle zu der Fahrzeugkarosserie und eventuellen weiteren Seitenscheiben auf. Im Anschluss daran wird das Dachmodul zumeist als Baueinheit in die Öffnung eingesetzt und mit den Querholmen und Längsholmen der Fahrzeugkarosserie verbunden. Eine derartige Verbindung kann beispielsweise durch Kleben oder Verschrauben erfolgen. Weitere Komponenten, wie z. B. ein Innenhimmel, Sonnenblenden und/oder Dachbedieneinheiten, werden in weiteren, separaten Arbeitsschritten ebenfalls an der Fahrzeugkarosserie montiert.
Ein derartiges Vorgehen bei der Montage eines Dachmoduls an einer Fahrzeugkarosserie sowie die bautechnische Auslegung der Fahrzeugkarosserie in Zusammenspiel mit den Dachmodulen sind aus mehrerlei Hinsicht nachteilig. Beispielsweise ist im Stand der Technik ein Styling, ein Design und/oder ein Package bzw. ein Platznutzungskonzept eines Fahrzeuges mit einem Dachmodul speziell in dem Dachbereich suboptimal ausgelegt, da sowohl die Fahrzeugkarosserie als auch das Dachmodul oftmals mehrere gleichartige technische Komponenten aufweisen, die sich zumindest teilweise hinsichtlich ihres funktionalen Nutzens überschneiden. So weisen Dachmodule im Stand der Technik beispielsweise einen Dachmodulrahmen auf, der mindestens einen Querholm und zwei Längsholme umfasst und durch den das Dachmodul auf der Fahrzeugkarosserie bzw. dem Fahrzeugdachrahmen montiert wird. Durch die Redundanz an Bauteilen besteht eine Problematik (auch Matching-Problematik genannt) hinsichtlich geforderter Steifigkeits- und/oder Festigkeitsanforderungen sowie hinsichtlich gewünschter Toleranzen, die insbesondere bei einer gegenseitigen Anbindung der betreffenden Komponenten nachteilig sein kann. Zudem führt die Redundanz an Bauteilen zu einer Gewichtszunahme des Gesamtfahrzeuges, die sich nicht zuletzt nachteilig auf dessen Energieverbrauch auswirkt. Ebenfalls ist es nicht möglich, gewünschte Bauraumanforderungen zuverlässig zu erfüllen, was sich negativ auf die Planung eines Platznutzungskonzeptes für das betreffende Fahrzeug auswirkt. Zusätzlich existieren in einigen Bereichen des Fahrzeugdachs beispielsweise mehrere Bauteile, die eine Dachhaut bilden, was hinsichtlich einer geforderten optischen Erscheinung, Farbgebung und/oder optischen Harmonisierung zu Überschneidungsproblemen führt. Weiterhin weist die oben beschriebene Reihenfolge der Fahrzeugmontage Nachteile auf, da diese nicht adaptiv ist und oftmals mehrere technische Systeme und/oder Komponenten separat und nacheinander an der Fahrzeugkarosserie zu montieren sind. Dies verursacht zum einen einen hohen zeitlichen Aufwand sowie damit einhergehende hohe Montagekosten. Zum anderen wird nicht die gewünschte Modularität während des Produktionsprozesses sowie in dem daraus resultierenden Produkt erreicht. Zudem ist auch eine Montage beim Fahrzeugaufbau im Stand der Technik sub-optimal, da die Reihenfolge der Montageschritte nicht adaptiv ist. Zudem müssen mehrere Systeme und Komponenten separat und nacheinander an dem Fahrzeug montiert werden. Auch hierdurch leidet eine Modularität des Produktionsprozesses sowie des daraus resultierenden Produktes (Kraftfahrzeuges). Ebenfalls sind im Stand der Technik die Herstellungskosten sowie das resultierende Gesamtgewicht optimierungsbedürftig. Dabei sind beispielsweise die großen Karosserieseitenteile, die die A-, B-, C- und/oder D-Säule(n) umfassen hinsichtlich ihres technischen Aufbaus besonders komplex und verursachen hohe Kosten.
Der Erfindung liegt daher eine Aufgabe zugrunde, ein Dachmodul sowie ein Verfahren zum Zusammenfügen eines Kraftfahrzeuges derart weiterzuentwickeln, dass die oben genannten Nachteile des Standes der Technik überwunden werden und insbesondere eine Bauteileinsparung sowie eine damit einhergehende Gewichts- und Produktionskosteneinsparung ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird durch ein Dachmodul gemäß der Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug gemäß der Lehre des Anspruchs 10 gelöst. Ebenfalls wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Zusammenfügen eines Kraftfahrzeuges gemäß der Lehre des Anspruchs 12 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. In den Rahmen der Erfindung fallen zudem sämtliche Kombinationen aus mindestens zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Es versteht sich, dass die zu dem Dachmodul gemachten Ausführungen sich in äquivalenter Weise auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug beziehen, ohne für dieses separat genannt zu werden. Es versteht sich zudem, dass Ausführungsbeispiele und Ausführungsformen, die in Bezug auf das Dachmodul gemäß Anspruch 1 beschrieben sind, sich in äquivalenter, wenn auch nicht wortgleicher Form auf das Verfahren nach Anspruch 11 beziehen können, ohne für dieses explizit genannt zu werden. Es versteht sich insbesondere, dass sprachübliche Umformungen und/oder ein sinngemäßes Ersetzen von jeweiligen Begrifflichkeiten im Rahmen der üblichen sprachlichen Praxis, insbesondere das Verwenden von durch die allgemein anerkannte Sprachliteratur gestützten Synonymen, mit von dem vorliegenden Offenbarungsgehalt umfasst sind, ohne in ihrer jeweiligen Ausformulierung explizit erwähnt zu werden.
Das erfindungsgemäße Dachmodul umfasst ein Flächenbauteil, das zumindest bereichsweise eine Dachhaut eines Fahrzeugdachs bildet, die als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls fungiert, und mindestens ein elektrisches und/oder elektronisches und/oder elektromagnetisches Bauteil. Das erfindungsgemäße Dachmodul ist dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm bzw. einen Fahrzeugkarosserieträger umfasst, der dazu ausgebildet ist, zumindest einen Teil eines Fahrzeugkarosseriedachrahmens auszubilden, wenn das Dachmodul an einer Fahrzeugkarosserie angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Zusammenfügen eines Kraftfahrzeuges umfasst mindestens die nachfolgenden Schritte: Bereitstellen einer Fahrzeugkarosserie mit mindestens einem Längsholm und/oder Querholm, der zumindest einen Teil eines Fahrzeugkarosseriedachrahmens ausbildet; Bereitstellen eines Dachmoduls, das ein Flächenbauteil, das zumindest bereichsweise eine Dachhaut eines Fahrzeugdachs bildet, die als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls fungiert, und mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm umfasst; Anordnen des Dachmoduls an der Fahrzeugkarosserie, so dass der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm zusammen mit dem mindestens einen Längsholm und/oder Querholm den Fahrzeugkarosseriedachrahmen ausbildet; und Befestigen des mindestens einen Fahrzeugkarosserieholms an dem mindestens einen Längsholm und/oder Querholm.
Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das eine Fahrzeugkarosserie mit mindestens einem Längsholm und/oder Querholm, der zumindest einen Teil eines Fahrzeugkarosseriedachrahmens ausbildet, und/oder einem Fahrzeugkarosserieunterbau und ein erfindungsgemäßes Dachmodul gemäß einer beliebigen Ausführungsform der Erfindung umfasst. Der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm ist mit dem mindestens einen Längsholm und/oder Querholm, der zumindest teilweise den Fahrzeugkarosseriedachrahmen ausbildet und/oder dem Fahrzeugkarosserieunterbau verbunden, insbesondere verschraubt und/oder verschweißt und/oder verklebt. Unter dem Begriff „Fahrzeugkarosserieunterbau“ wird vorliegend vorzugsweise eine Fahrzeugkarosserie verstanden, aus der keine A-Säule und/oder B-Säule und/oder C-Säule und/oder D-Säule hervorragt. Der Begriff „Fahrzeugkarosserieunterbau“ beschreibt somit vorzugsweise eine Fahrzeugkarosserie, ohne einen Dachbereich und/oder ohne ein Aquarium.
Erfindungsgemäß weist also nicht die Fahrzeugkarosserie einen in sich geschlossenen Fahrzeugdachrahmen auf, sondern zumindest ein Teil des Fahrzeugdachrahmens, nämlich der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm, ist in dem erfindungsgemäßen Dachmodul umfasst. Der Fahrzeugdachrahmen wird somit beispielsweise erst dann komplettiert, wenn das Dachmodul auf die Fahrzeugkarosserie aufgesetzt und/oder an dieser angeordnet und insbesondere mit dieser verbunden ist. Zudem ist es möglich, dass der gesamte Karosseriedachrahmen, also mehrere Fahrzeugkarosserieholme in dem erfindungsgemäßen Dachmodul umfasst ist bzw. sind, so dass die Fahrzeugkarosserie im Gegensatz zum Stand der Technik keinen eigenen Dachrahmen mehr umfasst. Grundsätzlich ist es auch möglich, das erfindungsgemäße Dachmodul von unterhalb (Botton Load-Anordnung) oder seitlich mit der Fahrzeugkarosserie zu verbinden. Dies hat sowohl Vorteile hinsichtlich des Herstellungsverfahrens zum Zusammenfügen eines Kraftfahrzeuges als auch hinsichtlich der insgesamt benötigten Bauteilmenge. Durch das Vorsehen des mindestens einen Fahrzeugkarosserieholms an dem Dachmodul kann nämlich vorzugsweise auf einen separaten Dachmodulrahmen verzichtet werden, der im Stand der Technik bislang zur Montage des Dachmoduls auf der Fahrzeugkarosserie vorgesehen war. Der Dachmodulrahmen wird erfindungsgemäß durch den mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm zumindest teilweise ersetzt, so dass weiterhin vorbestimmte Steifigkeits- und/oder Festigkeitsanforderungen, die auslegungsseitig an das Dachmodul gestellt sind, erfüllt werden. Als weiteres Resultat der erfindungsgemäßen Lösung kann zumindest auf einen Teil des Karosseriedachrahmens der Fahrzeugkarosserie verzichtet werden, da dieser Teil in dem Dachmodul umfasst ist. Somit können insgesamt Bauteile, wie zum Beispiel zumindest Teile des Dachmodulrahmens, eingespart werden. Dies führt zu Gewichts- und Kosteneinsparungen.
Zudem ist es auch denkbar, dass zusätzlich zu dem mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm auch noch mindestens ein Teil einer A-Säule und/oder einer B-Säule und/oder einer C-Säule und/oder einer D-Säule in dem Dachmodul umfasst ist. Ebenfalls kann es bevorzugt sein, wenn das erfindungsgemäße Dachmodul mindestens eine Scheibe, insbesondere eine Windschutzscheibe, eine Heckscheibe und/oder eine Seitenscheiben umfasst, die bereits an dem Dachmodul vormoniert, insbesondere mit diesem verklebt ist, bevor das Dachmodul an der Fahrzeugkarosserie angeordnet wird, um an dieser befestigt zu werden. Mit anderen Worten kann das erfindungsgemäße Dachmodul in einer Ausführungsform mindestens eine A-Säule und/oder eine B-Säule und/oder eine C-Säule und/oder eine D-Säule einer Fahrzeugkarosserie und/oder eine Frontscheibe und/oder einer Heckscheibe und/oder mindestens eine Seitenscheibe umfassen. Dieses „erweiterte“ Dachmodul wird dann vorzugsweise an der Fahrzeugkarosserie als eine Montageeinheit angeordnet. In einem vorausgehenden Montageschritt oder einem nachfolgenden Montageschritt werden vorzugsweise Fahrzeugtüren an der Fahrzeugkarosserie montiert. Durch die Integration von Fahrzeugdach und Aquarium in das Dachmodul entfallen zudem einige Bauteile bzw. können in andere Bauteile, insbesondere durch eine Funktions- und/oder Teileintegration integriert sein. Dies hat einen positiven Effekt auf das resultierende Gesamtgewicht sowie auf die Herstellungskosten. Zudem kann die Fahrzeugmontage optimiert werden, da eine Mehrzahl von technischen Systemen und/oder Komponenten an dem erfindungsgemäßen Dachmodul vormontiert sein können. Hierdurch kann das Dachmodul bevorzugt als Liefermodul („ready to assemble“) Einheit geliefert werden. Dies ermöglicht ein höheres Maß an Flexibilität im Fahrzeugbau, was unter anderem ungeahnte Kundenvorteile mit sich bringt. Mit einer derartige Bauweise, insbesondere durch die Integration von Fahrzeugdach und Aquarium in das Dachmodul ist beispielsweise eine konstruktive Änderungen an der Konfiguration auch im Nachhinein möglich. Ein zusätzlicher Vorteil entsteht durch den modularen Aufbau der mit dem erfindungsgemäßen Dachmodul ausgestatteten Kraftfahrzeuge, da beispielsweise an ein und demselben Karosserieunterbau verschiedene Dachmodule angeordnet werden können. Somit können dem Kunden verschiedene Dachoptionen, beispielsweise mit Festdach, mit Panoramadach, mit Faltdach zu einem Fahrzeug zur Auswahl bereitgestellt werden.
Mit anderen Worten ist der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm, der beispielsweise den Querträger zur Anordnung der Windschutzscheibe bildet und/oder der den Querträger zur Anordnung der Heckscheibe (oder einer Rückwandtür) bildet und/oder der den Längsträger zu Anordnung einer Seitenscheibe bildet in dem erfindungsgemäßen Dachmodul bzw. Dachsensormodul umfasst. Der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm kann dabei als separates Bauteil oder als ein Bestandteil des Dachmoduls in diesem umfasst sein. Erfindungsgemäß wird also ein erweitertes Dachmodul vorgeschlagen, das gesamthaft an der Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeuges angeordnet werden kann. Die Fahrzeugkarosserie hat zumindest in einem betreffenden Bereich des Fahrzeugdachrahmens, in dem der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm angeordnet ist, wenn das Dachmodul an der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, vorzugsweise keinen zusätzlichen Karosserieholm bzw. Karosseriequerträger, so dass insgesamt Bauteile eingespart werden können. Alternativ ist es vorstellbar, dass die Fahrzeugkarosserie in dem betreffenden Bereich, in dem der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm angeordnet ist lediglich einen vereinfachten Karosserieholm, der beispielsweise lediglich als Führungsstruktur zur geführten Anordnung des Dachmoduls an der Fahrzeugkarosserie dient und dem keine oder nur eine geringe, eigene Tragfunktion innerhalb der Fahrzeugkarosserie zukommt. Der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm bildet also anders als im Stand der Technik keinen integralen Bestandteil der Fahrzeugkarosserie und/oder des Karosseriedachrahmens aus.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass eine Reihenfolge bei einer Montage des Dachmoduls gegenüber einer Dachmodulmontage aus dem Stand der Technik verändert und insgesamt vereinfacht ist. So wird erfindungsgemäß das Dachmodul an der Fahrzeugkarosserie angeordnet und an dieser befestigt, bevor die Frontscheibe bzw. Windschutzscheibe und/oder Heckscheibe und/oder Seitenscheibe(n) an der Fahrzeugkarosserie befestigt wird. Im Stand der Technik ist dies nicht der Fall, da hier die betreffenden Scheiben an der Fahrzeugkarosserie angeordnet werden, bevor das Dachmodul an der Fahrzeugkarosserie angeordnet und mit dieser verbunden wird. Erfindungsgemäß wird also mindestens eine der betreffenden Scheiben (Windschutzscheibe und/oder Heckscheibe und/oder Seitenscheibe) an einem Bestandteil des Dachmoduls, nämlich an dem mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm befestigt und mit diesem verbunden. Somit stellt das Dachmodul bzw. der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm einen Anbringungsflansch für die Anbringung der betreffenden Scheibe bereit. Im Stand der Technik wurde dieser Anbringungsflansch durch einen integralen Bestandteil der Fahrzeugkarosserie bereitgestellt.
Erfindungsgemäß wird mithin eine Vielzahl von Vorteilen verwirklicht. Zum einen kann eine Auslegung bzw. ein Layout und/oder ein Platznutzungskonzept bzw. ein Package des Fahrzeuges, insbesondere im Dachbereich, verbessert und insbesondere effektiver gestaltet werden, da gegenüber dem Stand der Technik weniger Bauteile notwendig sind, so dass ein höheres Maß an Bauraumflexibilität zur Verfügung steht. Dies resultiert in einem höheren Maß an Designfreiheit für ein Fahrzeugstyling. Zudem vergrößert sich ein Innenraum des Fahrzeuges und/oder ein Bauraum für eine Anordnung eines Panoramadachs und/oder eines Sonnendachs. Hierdurch kann das Raumgefühl eines Nutzers verbessert werden. Ebenfalls ist es durch das erfindungsgemäße Vorsehen des mindestens einen Fahrzeugkarosserieholms möglich, eine Positionierung und/oder eine Anordnung des mindestens einen Bauteils effektiver zu gestalten bzw. zu optimieren. So kann beispielsweise eine Messgenauigkeit innerhalb eines Sichtbereichs (engl.: field of view (FOV)) eines Umfeldsensors optimiert werden, indem dieser an dem mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm angeordnet ist. Gegenüber dem Stand der Technik hat eine derartige Anordnung den Vorteil, dass keine materialbedingt hervorgerufenen mechanischen Spannungen, beispielsweise zwischen der Fahrzeugkarosserie und einem Dachmodulrahmen, mehr ausgeglichen werden müssen, da der Umfeldsensor lediglich hinsichtlich seiner Anordnung an dem mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm kalibriert werden muss. Ein spannungsbedingtes Verziehen zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem Dachmodul findet hingegen nicht mehr statt. Somit kann die Messgenauigkeit verbessert werden, was zu einer Verbesserung einer Gesamtsicherheit des Fahrzeuges führt. Zudem können, wie bereits vorstehend beschrieben, durch die erfindungsgemäße Anordnung und/oder Integration des mindestens einen Fahrzeugkarosserieholms an dem Dachmodul einige Bauteile entfallen bzw. in anderen Bauteilen, insbesondere durch eine Funktions- und/oder Teileintegration, integriert werden. Dies hat einen positiven Effekt auf ein Gesamtgewicht des Fahrzeuges sowie auf die material- und fertigungsbedingten Kosten. Zudem kann, wie oben beschrieben, die Fahrzeugmontage optimiert werden.
Unter der Formulierung „mindestens ein/eine“ wird vorliegend verstanden, dass das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug eine oder mehrere der betreffenden Komponenten umfassen kann. Zudem sei darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Beschreibung die Formulierung „mindestens ein elektrisches, elektronisches und/oder elektromagnetisches Bauteil“ äquivalent zu der verkürzten Formulierung „mindestens ein Bauteil“ verwendet wird. Es versteht sich, dass das Dachmodul nach Ausführungsformen der Erfindung mehrere, insbesondere funktionstechnisch voneinander verschiedene, elektrische, elektronische und/oder elektromagnetische Bauteile aufweisen kann. Der erfindungsgemäße mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm kann vorzugsweise balkenförmig, insbesondere einen Hohlquerschnitt aufweisend, ausgeführt sein. Der erfindungsgemäße mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm weist vorzugsweise eine Längserstreckung auf, die größer als seine Breiten- und/oder Höhenerstreckung ist.
Das Dachmodul nach der Erfindung kann eine Baueinheit bilden, in der Einrichtungen zum autonomen oder teilautonomen, durch Fahrassistenzsysteme unterstützten Fahren integriert sind und die auf Seiten eines Fahrzeugherstellers als Einheit auf einen Fahrzeugrohbau aufsetzbar und/oder an diesem anordenbar ist. Ferner kann das Dachmodul nach der Erfindung als reines Festdach oder auch als Dach mitsamt Dachöffnungssystem ausgebildet sein. Zudem kann das Dachmodul zur Nutzung bei einem Personenkraftwagen oder bei einem Nutzfahrzeug ausgelegt sein. Alternativ oder ergänzend (d. h., und/oder) ist es bevorzugt, wenn das Dachmodul ein oder mehrere Durchsichtsbereiche, beispielsweise ein zumindest teilweise transparentes Festdachelement umfasst, um derart ein Tageslichtkonzept in einem Fahrzeuginneren zu optimieren. Bei einem derartigen Durchsichtsbereich kann es sich jedoch alternativ oder ergänzend auch um eine Durchsichtsbereich eines Umfeldsensors handeln, durch welchen der Umfeldsensor hindurchblickt, insbesondere elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann, um derart ein Fahrzeugumfeld zu erfassen.
Ebenfalls versteht es sich, dass das Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung mehrere Dachmodule umfassen kann, die zumindest bereichsweise eine Dachhaut des Kraftfahrzeuges ausbilden und/oder die zumindest in einem Dachbereich des Kraftfahrzeuges, beispielsweise in einem Bereich eines Längsholms und/oder Querholms eines Fahrzeugdachrahmens des Kraftfahrzeuges, angeordnet sind. Derartige erfindungsgemäße Dachmodule können beispielsweise lediglich einen Abschnitt des Fahrzeugdachs überdecken. Derartige Dachmodule bilden somit nicht eine durchgängige Dachhaut bzw. ein durchgängiges Fahrzeugdach des Kraftfahrzeuges aus.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bildet der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm bzw. Fahrzeugkarosserieträger einen in einer Fahrzeuglängsrichtung betrachtet vorderen Querholm bzw. Querträger des Fahrzeugkarosseriedachrahmens, insbesondere einen vorderen Windfang aus, insbesondere wenn das Dachmodul an der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist. Der Querholm bzw. Querträger ist vorzugsweise orthogonal und horizontal zu der Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet. Gemäß dieser Ausführungsform weist die Fahrzeugkarosserie bzw. der Fahrzeugdachrahmen der Fahrzeugkarosserie keinen vorderen Windfang auf. Dieser ist nämlich in dem Dachmodul umfasst und/oder bildet einen Bestandteil eines Dachmodulrahmens aus.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bildet der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm einen in der Fahrzeuglängsrichtung betrachtet hinteren Querholm bzw. Querträger des Fahrzeugkarosseriedachrahmens aus, insbesondere wenn das Dachmodul an der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist. Der hintere bzw. heckseitige Querholm bzw. Querträger ist vorzugsweise orthogonal und horizontal zu der Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet. Der hintere Querträger ist vorzugsweise parallel zu dem frontseitigen Windfang ausgerichtet. Gemäß dieser Ausführungsform weist die Fahrzeugkarosserie bzw. der Fahrzeugdachrahmen der Fahrzeugkarosserie keinen heckseitigen Windfang auf. Dieser ist nämlich in dem Dachmodul umfasst und/oder bildet einen Bestandteil eines Dachmodulrahmens aus.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bildet der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm einen in einer Fahrzeugbreitenrichtung betrachteten Längsholm, insbesondere einen Längsträger des Fahrzeugkarosseriedachrahmens aus. Der Längsträger bzw. Längsholm verläuft vorzugsweise im Wesentlichen (± 10 %) orthogonal zu dem vorderen und hinteren Querholm und bildet im montierten Zustand des Dachmoduls vorzugsweise gemeinsam mit zumindest einem Querholm eine, insbesondere im Wesentlichen (± 10 %) horizontal ausgerichtete Karosseriedachrahmenstruktur aus. Alternativ oder ergänzend zu dem zuvor genannten Querträger kann der mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm mindestens einen Längsholm ausbilden, der in dem erfindungsgemäßen Dachmodul bzw. Dachsensormodul, beispielsweise als separates Bauteil oder als integraler Bestandteil umfasst ist. Der Längsholm kann beispielsweise integral an dem Flächenbauteil ausgebildet sein. Ein derartiger Längsholm bildet vorzugsweise zumindest einen Teil des Dachrahmens. Dieses erweiterte Dachsensormodul kann erfindungsgemäße an der Fahrzeugkarosserie, die vorzugsweise keine oder bautechnisch vereinfachte Längsholme im Dachbereich aufweist, angeordnet werden. Im Anschluss daran kann vorzugsweise im Gegensatz zum Stand der Technik mindestens eine Seitenscheibe an die Fahrzeugkarosserie, an der das Dachmodul angeordnet ist, montiert werden. An die Fahrzeugkarosserie montierte Seitentüren und/oder Türscheiben haben dann sowohl eine Schnittstelle zu der Fahrzeugkarosserie als auch zu dem Dachsensormodul. Im Stand der Technik hatten die Seitentüren und/oder Türscheiben hingegen lediglich eine Schnittstelle zur Fahrzeugkarosserie. Somit können besonders bevorzugt die komplexen Seitenteile der Karosserie deutlich vereinfacht realisiert und zumindest bereichsweise durch das Dachmodul bereitgestellt sein. Hierdurch können die Herstellungskosten verringert werden.
Besonders bevorzugt umfasst das Dachmodul mindestens zwei Querholme bzw. Querträger, von denen einer den vorderen Windfang, der andere den heckseitigen Querträger ausbildet, wenn das Dachmodul an der Fahrzeugkarosserie angeordnet und/oder befestigt ist. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass das Dachmodul drei oder mehr Querholme umfasst, die gemeinsam mit dem mindestens einen Längsholm der Fahrzeugkarosserie einen Fahrzeugdachrahmen ausbilden. Die Fahrzeugkarosserie weist vorzugsweise zwei Längsholme auf, die vorzugsweise jeweils im Wesentlichen (d. h. ± 10 %) parallel zu der Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet sind. Es versteht sich, dass sämtliche Holme, insbesondere die zuvor genannten Quer- und/oder Längsholme alternativ zu einem geradlinigen Verlauf, auch einen gebogenen und/oder gekrümmten und/oder gekurvten Verlauf haben können. Die Holme können also entlang der Längs- oder Querrichtung bzw. Fahrzeuglängsrichtung oder Fahrzeugbreitenrichtung orientiert angeordnet sein, jedoch in sich einen sich verändernden Verlauf und/oder auch einen sich verändernden Querschnitt, insbesondere orthogonal zu ihrer Längsausrichtung betrachtet aufweisen. Die Fahrzeuglängsrichtung ist vorzugsweise orthogonal zu der Fahrzeugbreitenrichtung ausgerichtet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es grundsätzlich möglich, dass das Dachmodul einen insbesondere in sich geschlossenen Fahrzeugdachrahmen, umfassend zwei zueinander parallel und/oder spiegelsymmetrisch ausgerichtete Längsholme und zwei zueinander parallel und/oder spiegelsymmetrisch ausgerichtete Querholme, die jeweils im Wesentlichen (d. h. ± 10 %) orthogonal zu den beiden Längsholmen ausgerichtet sind, aufweist. Insbesondere bei Holmen mit einem gebogenen und/oder gekrümmten und/oder gekurvten Verlauf ist eine spiegelsymmetrische Ausrichtung, insbesondere von sich gegenüberliegenden Holmen vorteilhaft. In einem derartigen Fall weist die Fahrzeugkarosserie also keinen dachseitigen Längsholm mehr auf. Vielmehr umfasst das erfindungsgemäß beanspruchte Kraftfahrzeug in diesem Fall eine Fahrzeugkarosserie und ein erfindungsgemäßes Dachmodul, das den Fahrzeugdachrahmen umfasst. Die Fahrzeugkarosserie ist dazu ausgebildet, mit dem Dachmodul montiert und/oder verbunden, insbesondere mit diesem verschraubt und/oder verschweißt und/oder verklebt und/oder umschäumt und/oder umspritzt zu sein. Der in dem Dachmodul umfasste Fahrzeugdachrahmen bildet in dem montierten Zustand des Dachmoduls dann gesamthaft den Fahrzeugdachrahmen der Fahrzeugkarosserie aus. Die Fahrzeugkarosserie umfasst vorzugsweise, jeweils rechts- und linksseitig betrachtet in der Fahrzeuglängsrichtung, jeweils mindestens eine A-Säule und jeweils mindestens eine C-Säule, insgesamt also mindestens vier Säulen auf, an denen der Fahrzeugdachrahmen des Dachmoduls montiert werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm zumindest mit einem Teil des Dachmoduls verschweißt und/oder verschraubt und/oder verbolzt und/oder verklebt und/oder umschäumt und/oder umspritzt oder zumindest durch einen Teil des Dachmoduls, insbesondere integral, ausgebildet. Grundsätzlich kommen auch andere Befestigungsarten in Betracht, die hier nicht explizit genannt sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm unmittelbar oder mittelbar an dem Flächenbauteil angeordnet. Alternativ ist der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm unmittelbar oder mittelbar an einem Dachmodulrahmen des Dachmoduls angeordnet. Alternativ oder ergänzend (d. h. und/oder) ist der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm durch einen Teil des Dachmodulrahmens oder durch das Flächenbauteil ausgebildet. Der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm kann beispielsweise unmittelbar (d. h. ohne weitere Montagebauteile) oder mittelbar (d. h. über ein oder mehrere Montagebauteile) mit dem Flächenbauteil des Dachmoduls oder mit mindestens einem Teil des Dachmodulrahmens des Dachmoduls verbunden sein. Alternativ kann der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm auch durch einen Teil des Dachmoduls ausgebildet sein. Beispielsweise ist es möglich, dass das Flächenbauteil derart geformt ist, dass es zumindest bereichsweise eine balkenförmige Hohlstruktur ausbildet, durch die der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm ausgebildet ist. Eine derartige Formung des Flächenbauteils kann beispielsweise durch Tiefziehen erreicht werden. Diese derart geformte Hohlstruktur kann konstruktiv derart ausgelegt sein, dass die an eine Fahrzeugkarosserie gestellten Anforderungen hinsichtlich Steifigkeit und/oder Festigkeit und/oder Elastizität, insbesondere für den Fall eines Aufpralls, erfüllt sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das mindestens eine elektrische, elektronische und/oder elektromagnetische Bauteil eine Antenne und/oder einen Messsensor und/oder eine Kommunikationseinrichtung und/oder eine Beleuchtungseinrichtung und/oder einen Umfeldsensor, insbesondere einen Lidar-Sensor und/oder einen Radar-Sensor und/oder einen Kamera-Sensor und/oder einen Multikamera-Sensor und/oder einen Ultraschallsensor. Es versteht sich, dass das Bauteil auch jeweils mehrere der zuvor genannten Komponenten umfassen kann. Bei der Antenne kann es sich um eine elektrische oder magnetische Antenne handeln. Bei dem Messsensor kann es sich beispielhaft um einen Temperatursensor, einen Feuchtigkeitssensor, einen GPS-Sensor, einen Beschleunigungssensor und/oder um einen vergleichbaren Messsensor handeln. Bei der Kommunikationseinrichtung kann es sich um eine WLAN-Schnittstelle, um eine LTE-Schnittstelle oder um eine sonstige Nah-, Mittel- oder Langstrecken-Kommunikationsschnittstelle handeln. Durch die Kommunikationseinrichtung ist das Kraftfahrzeug dazu ausgebildet, mit einer Fahrzeugumgebung zu kommunizieren und insbesondere Daten zu senden und/oder zu empfangen. Die Beleuchtungseinrichtung kann ein oder mehrere Leuchtmittel umfassen. Die Leuchtmittel sind insbesondere dazu ausgebildet, einen (teil-)autonomen Fahrbetrieb und/oder verschiedene Fahrbetriebssituationen des Kraftfahrzeuges anzuzeigen. Grundsätzlich kann der Umfeldsensor nach der Erfindung in vielfältiger Weise ausgebildet sein und einen Lidar-Sensor, einen Radarsensor, einen optischen Sensor, wie eine Kamera oder eine Multikamera, einen Ultraschallsensor und/oder dergleichen umfassen. Lidar-Sensoren arbeiten beispielsweise in einem Wellenlängenbereich von 905 nm oder auch von etwa 1550 nm. Ein Werkstoff in einem Durchsichtsbereich des Umfeldsensors ist vorzugsweise für einen von dem Umfeldsensor genutzten Wellenlängenbereich transparent und materialseitig in Abhängigkeit von der/den von dem Umfeldsensor genutzten Wellenlänge(n) ausgewählt. Es versteht sich, dass lediglich eine Signalerfassungseinheit, beispielsweise ein optischer Sensor und/oder ein Fotochip, an der Fahrzeugkarosserie angeordnet sein kann. Hiervon getrennt kann in einem anderen Bereich des Kraftfahrzeuges beispielsweise eine Auswerteelektronik, insbesondere bezeichnet als Kamerakontrolleinheit (Camera Control Unit (CCU)), angeordnet sein, die dazu eingerichtet ist, die durch den optischen Sensor erfassten Signale auszuwerten. Besonders bevorzugt ist das mindestens eine Bauteil an dem mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm angeordnet oder in diesem integriert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Dachmodul zumindest eine Reinigungseinrichtung und/oder eine Temperierungseinrichtung (bzw. eine Kühleinrichtung und/oder Heizeinrichtung) und/oder eine Steuereinrichtung und/oder eine Verstärkereinrichtung und/oder eine optische Einrichtung und/oder eine Kommunikationsschnittstelle und/oder eine Energieerzeugungseinrichtung und/oder eine Energiespeichereinrichtung und/oder einen Dachinnenhimmel und/oder mindestens ein Griffelement und/oder mindestens einen Airbag und/oder eine Dachbedieneinrichtung und/oder eine Verkleidung, die bzw. der vorzugsweise zumindest teilweise an dem mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm angeordnet oder in diesem integriert ist. Es können auch weitere hier nicht genannte technische Komponenten und/oder Funktionseinrichtungen in dem Dachmodul umfasst, vorzugsweise an dem mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm angeordnet, insbesondere vormontiert sein. Somit ist es möglich, dass das Dachmodul mitsamt einer Vielzahl an technischen Komponenten, die im Stand der Technik allesamt separat nach Anordnung des Dachmoduls an der Fahrzeugkarosserie montiert werden musste, bereits an diesem vormoniert sein können, so dass das Dachmodul als erweiterte Funktionseinheit bereitgestellt sein kann. Ein OEM kann somit beispielsweise ein bereits vollständig montiertes Dachmodul, insbesondere mit bereits vormontiertem Interieur am Montageband zur Verfügung gestellt bekommen, wodurch eine Vielzahl von Fertigungsschritten für den OEM eingespart werden können.
Eine derartige bevorzugte Reinigungseinrichtung umfasst vorzugsweise mindestens eine Reinigungsdüse zur Reinigung eines Durchsichtsbereiches, durch den das mindestens eine Bauteil, insbesondere ein Messsensor und/oder ein Umfeldsensor, hindurchblickt, und/oder mindestens einen Wischer zur Reinigung eines Durchsichtsbereiches, durch den das mindestens eine Bauteil, insbesondere ein Messsensor und/oder ein Umfeldsensor, hindurchblickt, und/oder eine oder mehrere Anschlussleitungen zur Zuführung eines Reinigungsfluides. Die Reinigungseinrichtung ist vorzugsweise mit einem Tank verbunden, der an einem beliebigen Ort des Kraftfahrzeuges angeordnet sein kann. Bei dem Reinigungsfluid kann es sich um eine Flüssigkeit, um ein Gas und/oder um Druckluft handeln. Die Reinigungseinrichtung ist dazu ausgebildet, einen Durchsichtsbereich, durch den das mindestens eine Bauteil, insbesondere ein Messsensor und/oder eine Umfeldsensor, hindurchblickt, zu reinigen. Hierdurch wird die Funktion des mindestens einen Bauteils unterstützt bzw. verbessert, da das mindestens eine Bauteil, insbesondere ausgeführt als ein Umfeldsensor und/oder ein Messsensor, störungsfrei betrieben werden kann, da Verschmutzungen von dem Durchsichtsbereich effektiv entfernt werden.
Eine derartige Temperierungseinrichtung umfasst vorzugsweise mindestens einen Wärmeleitkanal bzw. Kühlkanal (siehe vorstehende Beschreibungen) und/oder ein Wärmeübertragungselement und/oder mindestens einen Lüfter und/oder mindestens einen Wärmetauscher und/oder mindestens ein Wärmeleitrohr (auch bezeichnet als Heatpipe). Die Temperierungseinrichtung ist dazu eingerichtet, das mindestens eine Bauteil zu klimatisieren bzw. zu temperieren (bzw. auf einer vorbestimmten (Betriebs-)Temperatur zu halten). Zur Bereitstellung dieser zusätzlichen Temperierungsfunktion für das mindestens eine Bauteil ist die Temperierungseinrichtung vorzugsweise mit dem mindestens einen Bauteil über mindestens eine Wärmeleitschnittstelle verbunden, wenn das Dachmodul an der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist. Hierdurch wird eine Temperierungsfunktion des mindestens einen Bauteils bereitgestellt, durch die eine Betriebssicherheit des mindestens einen Bauteils während des Betriebes sichergestellt ist und insbesondere ein Überhitzen des mindestens einen Bauteils verhindert ist. Durch die Temperierungseinrichtung wird das mindestens eine Bauteil vorzugsweise auf einer vorbestimmten Betriebstemperatur gehalten.
Eine derartige Steuereinrichtung kann vorzugsweise eine oder mehrere Funktionen des mindestens einen Bauteils steuern. Insbesondere kann die Steuereinrichtung, beispielsweise durch einen Prozessor, eine Software ausführen, durch die eine oder mehrere Funktionen des mindestens einen Bauteils gesteuert werden. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung auch Softwareupdates, beispielsweise über eine Kommunikationsschnittstelle des Kraftfahrzeuges (siehe auch obige Ausführungen) empfangen, so dass ein Funktionsumfang des mindestens einen Bauteils mit einem derartigen Softwareupdate erweitert werden kann. Durch die Steuereinrichtung kann ebenfalls ein Funktionsumfang des mindestens einen Bauteils erweitert werden, indem beispielsweise erweiterte Steuerfunktionen zur Verfügung gestellt sind, die durch eine bauteileigene Steuerung nicht ausgeführt werden können. Durch die Steuereinrichtung ist es vorzugsweise möglich, einen Funktionsumfang des mindestens einen Bauteils im Zuge eines Retrofits zu erweitern.
Eine derartige Verstärkereinrichtung kann vorzugsweise dazu eingerichtet sein, eine Sendeleistung und/oder Empfangsleistung des mindestens einen Bauteils zu verstärken und somit die Leistungsfähigkeit des mindestens einen Bauteils zu verbessern. Die Verstärkereinrichtung kann beispielsweise einen Signalverstärker oder Ähnliches umfassen.
Eine derartige optische Einrichtung kann beispielsweise einen Durchsichtsbereich in Form eines Fensters und/oder eine Linse und/oder ein sonstiges optisches Element umfassen. Die optische Einrichtung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, einen Durchsichtsbereich für das mindestens eine Bauteil, insbesondere ausgebildet als Umfeldsensor und/oder Messsensor, bereitzustellen, durch den das mindestens eine Bauteil hindurchblicken kann, um elektromagnetische und/oder optische Signale aus einer Fahrzeugumgebung zu empfangen und/oder elektromagnetische und/oder optische Signale in die Fahrzeugumgebung zu senden. Die optische Einrichtung kann dazu eingerichtet sein, ein Blickfeld bzw. einen Blickwinkel des mindestens einen Bauteils zu erweitern und/oder auf einen vorbestimmten Erfassungsbereich einzugrenzen. Dies kann beispielsweise durch eine Linse oder ein gleichartiges optisches Element bereitgestellt sein. Im einfachsten Fall kann die optische Einrichtung ein Fenster umfassen, durch das das mindestens eine Bauteil hindurchblicken kann. In einem derartigen Fall ist es bevorzugt, wenn das mindestens eine Bauteil und/oder ein Gehäuse, in dem das mindestens eine Bauteil angeordnet ist, keinen Durchsichtsbereich umfasst, um zu gewährleisten, dass das mindestens eine Bauteil lediglich durch ein einziges Fenster bzw. durch einen einzigen Durchsichtsbereich hindurchblickt, um das Fahrzeugumfeld zu erfassen. Auf diese Art und Weise ist es möglich, Erfassungsverluste zu reduzieren, die beim Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischen Signalen aufgrund einer Durchdringung des Durchsichtsbereiches entstehen, obwohl dieser für vorbestimmte Wellenlängen transparent ist.
Eine derartige Kommunikationsschnittstelle kann vorzugsweise dazu ausgebildet sein, Daten von außerhalb des Kraftfahrzeuges zu empfangen und/oder Daten an ein Fahrzeugumfeld zu senden. Die Kommunikationsschnittstelle kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, mit einem Sever oder einer Cloud zu kommunizieren, von dem bzw. aus der Daten abgerufen werden können und/oder auf dem bzw. in der Daten gespeichert werden können. Bei der Kommunikationsschnittstelle kann es sich beispielsweise um eine WLAN-Schnittstelle und/oder um eine Funkschnittstelle und/oder um eine GPS-Schnittstelle und/oder um eine Bluetooth-Schnittstelle handeln.
Eine derartige Energieerzeugungseinrichtung kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, zumindest eine für einen Betrieb des mindestens einen Bauteils benötigte elektrische Energie zu erzeugen bzw. aus einer anderen Energieform (z. B. Solarenergie) in elektrische Energie umzuwandeln. Die Energieerzeugungseinrichtung kann beispielsweise mindestens eine Photovoltaikzelle umfassen, durch die Solarenergie in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Die Energieerzeugungseinrichtung umfasst vorzugsweise eine Leistungselektronik und/oder einen DC/DC-Wandler und/oder einen AC/DC-Wandler. Somit kann vorzugsweise bauteilspezifisch ein benötigtes Spannungsniveau bzw. Leistungsniveau bereitgestellt werden. Die Energieerzeugungseinrichtung ist vorzugsweise in einem dachseitigen Bereich des Flächenbauteils angeordnet. Durch die Energieerzeugungseinrichtung ist es möglich, beispielsweise eine für das Bordnetz und/oder für das mindestens eine Bauteil benötigte Energie bereitzustellen, so dass beispielsweise ein für einen Antrieb des Kraftfahrzeuges benötigter Energiespeicher (z. B. eine Traktionsbatterie) entlastet wird und somit das Kraftfahrzeug eine höhere Reichweite hat.
Eine derartige Energiespeichereinrichtung kann beispielsweise als Batterie und/oder als Superkondensator ausgeführt sein. Derart ist es möglich, eine von der bevorzugten Energieerzeugungseinrichtung erzeugte Energie zwischenzuspeichern, um das mindestens eine Bauteil auch dann mit elektrischer Energie zu versorgen, wenn beispielsweise die Energieerzeugungseinrichtung keine Energie erzeugen kann. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass nur ein Batteriemanagementsystem in dem Dachmodul umfasst ist und weitere Teile der Energiespeichereinrichtung, beispielsweise die Batteriezellen und/oder die Superkondensatoren, in anderen Bereichen des Kraftfahrzeuges umfasst sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Dachmodul als eine Baueinheit an einem Fahrzeugdachrahmen der Fahrzeugkarosserie angeordnet. Diese Anordnung des Dachmoduls an dem mindestens einen Längsholm bzw. Längsträger des fahrzeugkarosserieseitigen Fahrzeugdachrahmens kann vorzugsweise über eine Klebeverbindung, eine Schraubverbindung und/oder eine Schweißverbindung erfolgen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges bildet der Fahrzeugkarosseriedachrahmen der Fahrzeugkarosserie eine insbesondere in sich geschlossene Rahmenstruktur aus, wenn das Dachmodul an der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist. Der Fahrzeugkarosseriedachrahmen ist also nicht wie im Stand der Technik als integraler Bestandteil der Fahrzeugkarosserie gebildet, sondern wird erst mit der Anordnung und Befestigung des Dachmoduls an der Fahrzeugkarosserie komplettiert. Vielmehr ist ein Teil der Fahrzeugkarosserie an das Dachmodul ausgelagert und in diesem umfasst, so dass die Fahrzeugkarosserie gegenüber dem Stand der Technik zumindest im Dachbereich weniger Bauteile umfasst.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst der Schritt des Befestigens zumindest ein Verkleben des mindestens einen Fahrzeugkarosserieholms mit dem mindestens einen Längsholm und/oder Querholm. Das Verkleben des Fahrzeugkarosserieholms mit dem mindestens einen Längsholm und/oder Querholm ist fertigungsseitig besonders einfach umzusetzen und erfordert eine geringe Montagezeit. An dem mindestens einen Längsholm und/oder Querholm muss vorzugsweise lediglich eine Klebenaht angeordnet werden, die beim Aufsetzen und/oder Anordnen des Dachmoduls an der Fahrzeugkarosserie mit dem mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm derart interagiert, dass dieser vorzugsweise irreversibel an dem mindestens einen Längsholm und/oder Querholm befestigt wird. Vorzugsweise wird nach dem Aufsetzen des Dachmoduls auf der Fahrzeugkarosserie bzw. bei dem Anordnen des Dachmoduls an der Fahrzeugkarosserie montageseitig eine Ruhezeit bzw. eine Aushärtungszeit vorgesehen, in der die Klebeverbindung aushärten kann, um somit eine Verschiebung oder Deplatzierung des Dachmoduls gegenüber der Fahrzeugkarosserie zu vermeiden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist es ferner den Schritt auf: Befestigen, insbesondere Verkleben, einer vorderen und/oder hinteren Windschutzscheibe und/oder einer Seitenscheibe an der Fahrzeugkarosserie und dem mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm. Dieser Schritt wird erfindungsgemäß vorzugsweise nach dem Aufsetzen und Befestigen und Zusammenfügen des Dachmoduls an bzw. mit der Fahrzeugkarosserie durchgeführt, da ein Teil des Dachmoduls, nämlich ein Teil des mindestens einen Fahrzeugkarosserieholms, als Montageflansch für die Montage der vorderen und/oder hinteren Windschutzscheibe und/oder der Seitenscheibe(n) fungiert. Der durch den mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm bereitgestellte Montageflansch dient vorzugsweise dazu, eine Klebenaht anzuordnen, durch die die betreffende Windschutzscheibe an diesem befestigt werden kann. Vorzugsweise wird eine Klebenaht an der Fahrzeugkarosserie mitsamt dem Fahrzeugkarosserieholm vorgesehen, die eine Öffnung vorzugsweise unterbrechungsfrei umläuft, in die die betreffende Windschutzscheibe eingesetzt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist es ferner den Schritt auf: Vormontieren von weiteren technischen Systemen und/oder Komponenten, insbesondere einem Innenhimmel, mindestens einer Sonnenblende und/oder einer Dachbedieneinheit, an dem Dachmodul und/oder dem mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm. Zusätzlich ist es erfindungsgemäß also vorteilhaft, wenn weitere technische Systeme und/oder Komponenten, z. B. ein Innenhimmel, eine Sonnenblende und/oder eine Dachbedieneinheit, an dem Dachmodul vormontiert werden. Somit kann das Dachmodul besonders vorteilhaft als ein gesamtes Modul mitsamt den Systemen und/oder Komponenten an der Fahrzeugkarosserie montiert werden. Gegenüber dem Stand der Technik bietet dies den Vorteil, dass die betreffenden Systeme und/oder Komponenten nicht mehr durch separate Fertigungsschritte montiert werden müssen, sondern einem Original Equipment Manufacturer (OEM) ein erfindungsgemäßes Dachmodul in einem vormontierten Zustand bereitgestellt werden kann, durch den der OEM eine Vielzahl von Fertigungsschritten einsparen kann. Besonders bevorzugt kann ein derartiges Dachmodul mitsamt der mehreren technischen Systeme und/oder Komponenten als Liefermodul bzw. Liefereinheit, insbesondere in Form einer „readyto-assemble“-Einheit, an das Montageband für die Fahrzeugmontage geliefert werden.
Es versteht sich, dass die zuvor genannten und nachstehend noch zu erläuternden Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele nicht nur einzeln, sondern auch in beliebiger Kombination miteinander ausbildbar sind, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Ebenfalls versteht es sich, dass die zuvor genannten und nachstehend noch zu erläutern Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele sich in äquivalenter oder zumindest ähnlicher Art und Weise auf das erfindungsgemäße Dachmodul beziehen, ohne für dieses separat genannt zu werden.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisiert dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft erläutert. Es zeigen:

1 eine erste schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges mit einer Fahrzeugkarosserie und einem Dachmodul;
2 eine zweite schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges mit einer Fahrzeugkarosserie und einem Dachmodul;
3 eine dritte schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges mit einer Fahrzeugkarosserie und einem Dachmodul;
4 eine vierte schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges mit einer Fahrzeugkarosserie und einem Dachmodul als Explosionsdarstellung;
5 die vierte schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges mit einer Fahrzeugkarosserie und einem Dachmodul in zusammengefügtem Zustand;
6 eine schematische, quer zu einer Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Schnittansicht eines Dachbereiches eines Kraftfahrzeuges mit einem Dachmodul;
7 eine zweite schematische, quer zu einer Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Schnittansicht eines Dachbereiches eines Kraftfahrzeuges mit einem Dachmodul;
8 eine schematische, parallel zu einer Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Schnittansicht eines Dachbereiches eines Kraftfahrzeuges mit einem Dachmodul;
9 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
10 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges mit einer Fahrzeugkarosserie und einem Dachmodul gemäß dem Stand der Technik;
11 eine schematische, parallel zu einer Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Schnittansicht eines Dachbereiches eines Kraftfahrzeuges mit einem Dachmodul gemäß dem Stand der Technik; und
12 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Stand der Technik.

In 1 ist ein Kraftfahrzeug 1000 mit einem Fahrzeugdach 100 gezeigt. Das Fahrzeugdach 100 ist vorliegend durch ein Dachmodul 10 ausgebildet. Das Dachmodul 10 ist als Baueinheit auf einen Teil eines Fahrzeugdachrahmens 102 einer Fahrzeugkarosserie 103 aufsetzbar und/oder an diesem anordenbar. Diese Aufsetzbarkeit ist vorliegend schematisch in Form von gestrichelten Linien angedeutet. Das Dachmodul 10 umfasst ein Flächenbauteil 12 zur Bildung einer Dachhaut 14 des Fahrzeugdachs 100. In einem frontseitigen, mittleren Dachbereich des Dachmoduls 10, betrachtet in einer Fahrzeuglängsrichtung x, ist ein elektrisches und/oder elektronisches und/oder elektromagnetisches Bauteil 16 angeordnet.
Das Dachmodul 10 umfasst erfindungsgemäß mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm 104. Der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm 104 bildet im Falle der 1 und 2 einen in der Fahrzeuglängsrichtung x betrachtet frontseitigen bzw. vorderen Querholm bzw. Querträger, der einen dachseitigen Windlauf des Kraftfahrzeuges 1000 definiert. Im Falle der 1 ist der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm 104 durch das Flächenbauteil 12 ausgebildet. Im Falle der 2 ist der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm 104 als separates Bauteil an dem Dachmodul 10 angeordnet bzw. befestigt. Das Dachmodul 10 gemäß 2 weist beispielhaft ein Panoramadach und/oder ein Schiebedach 101 auf.
Die Fahrzeugkarosserie 103 umfasst im Falle der 1 und 2 einen in der Fahrzeuglängsrichtung x betrachtet heckseitigen Querholm 105 und zwei zueinander und zu der Fahrzeuglängsrichtung x parallele Längsholme 106. Der Querholm 105 und die beiden Längsholme 106 bzw. Seitenholme bilden einen Teil des Fahrzeugdachrahmens 102. Wenn das Dachmodul 10 an der Fahrzeugkarosserie 103 angeordnet wird, wird der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm 104 an dem mindestens einen Längsholm 106, vorliegend an beiden Längsholmen 106 befestigt, insbesondere mit diesen verklebt und/oder umschäumt und/oder umspritzt. In dem montierten Zustand des Dachmoduls 10, d. h., wenn das Dachmodul 10 an der Fahrzeugkarosserie 103 angeordnet und mit dieser verbunden ist, bildet der Fahrzeugkarosserieholm 104 gemeinsam mit dem heckseitigen Querholm 105 und den beiden Längsholmen 106 den Fahrzeugdachrahmen 102, insbesondere als in sich geschlossene Rahmenstruktur. In anderen Ausführungsbeispielen kann auch der heckseitige Querholm 105 in dem Dachmodul 10 umfasst sein, wobei sich Ausführungen, die hinsichtlich des Fahrzeugkarosserieholms 104 gemacht wurden, in äquivalenter Weise auf den Querholm 105 beziehen. Das Dachmodul 10 nach dieser Ausführung kann also als Baueinheit in eine zwischen dem karosserieseitigen Längsholmen 106 gebildete Dachöffnung eingesetzt und mit den Längsholmen 106 sowie front- und heckseitig (in Fahrtrichtung x betrachtet) mit jeweils einer A-Säule 114 und einer C-Säule 116 verbunden, insbesondere verklebt und/oder umschäumt und/oder umspritzt werden. Je nach Fahrzeugausführung kann das Bezugszeichen 116 auch eine D-Säule bezeichnen.
Gemäß 3 ist der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm 104 als Längsholme ausgebildet, so dass die Fahrzeugkarosserie 103 im Dachbereich nur die Querholme 105', 105 aufweist. Die Längsholme 106 bzw. die beiden Fahrzeugkarosserieholme 104 sind im Dachmodul 10 umfasst und jeweils als separate Bauteile an diesem angeordnet. Das Dachmodul 10 nach dieser Ausführung kann also als Baueinheit in eine zwischen dem vorderen und dem heckseitigen Querholm 105, 105' gebildete Dachöffnung eingesetzt und mit den Querholmen 105, 105' sowie rechts- und linksseitig (in Fahrtrichtung x betrachtet) mit jeweils einer B-Säule 118 verbunden, insbesondere verklebt und/oder umschäumt und/oder umspritzt werden. In dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispielen kann der von dem Dachmodul 10 umfasste, mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm 104 auch beide Querholme 105, 105`, beide Längsholme 106 aufweisen, so dass der gesamte, insbesondere in sich geschlossene Fahrzeugdachrahmen 102 von dem Dachmodul 10 umfasst ist. Ferner kann das Dachmodul 10, wie in den in 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel auch noch die A-Säulen 114, B-Säulen 118 und C-Säulen 116 umfassen, die von dem im Dachmodul 10 umfassten Dachrahmen 102 in eine Richtung des Bodens abragen. Ein derartig ausgebildetes Dachmodul 10 kann als erweitertes Dachmodul 10 auf eine Fahrzeugkarosserieunterbau 120 aufgesetzt und als Einheit mit diesem verbunden werden. Diese Aufsetzbarkeit ist in 4 durch gestrichelte Linien angezeigt. Ein derart erweitertes Dachmodul 10 kann vorzugsweise auch bereits die Windschutzscheibe 110 und/oder die Heckscheibe 122 und/oder mindestens eine Seitenscheibe 124 umfassen (siehe 4).
Das elektrische und/oder elektronische und/oder elektromagnetische Bauteil 16 umfasst einen Umfeldsensor 18, der vorliegend ein Lidar-Sensor ist. Es können auch andere Sensortypen, z. B. (Multidirektional-)Kameras und/oder Ultraschallsensoren zum Einsatz kommen. Ferner umfasst das elektrische und/oder elektronische und/oder elektromagnetische Bauteil 16 ein Gehäuse 19, in dem vorliegend der Umfeldsensor 18 zumindest teilweise (vorliegend gesamthaft und feuchtigkeitsdicht) angeordnet ist. Das Gehäuse 19 ist vorliegend auf dem Flächenbauteil 12 starr oder ein- und ausfahrbar angeordnet. Bei dem Gehäuse 19 kann es sich jedoch auch um ein Teilgehäuse bzw. um einen Gehäuseabschnitt handeln. Der Umfeldsensor 18 ist dazu eingerichtet, elektromagnetische Signale zu senden und/oder zu empfangen, um derart ein Fahrzeugumfeld des Kraftfahrzeuges 1000 (z. B. zum autonomen Fahren oder zum Einparken) zu erfassen.
In 6 ist eine schematische, quer, insbesondere orthogonal zu einer Fahrzeuglängsrichtung x verlaufende Schnittansicht eines Dachbereiches des Kraftfahrzeuges 1000 mit einem Ausführungsbeispiel des Dachmoduls 10 und einem Panoramadach 101 dargestellt. In 6 ist, anders als im Stand der Technik (siehe zum Vergleich 11), keine Fahrzeugkarosserie 103 in dem dargestellten Dachbereich eingezeichnet, da dieser Teil der Fahrzeugkarosserie 103 erfindungsgemäß durch den Fahrzeugkarosserieholm 104 ersetzt ist, der in dem Dachmodul 10 umfasst ist. Alternativ kann die Fahrzeugkarosserie 103 in dem Bereich des Fahrzeugkarosserieholms auch einen vereinfachten Führungsholm 126 umfassen (siehe 7). Dieser Führungsholm 126 hat vorzugsweise eine führende Funktion bei der Anordnung des Dachmoduls 10 an der Fahrzeugkarosserie 103 und dient beispielsweise als Ablage und/oder Montagehilfe. Der Führungsholm 126 hat vorzugsweise keine oder eine stark abgeschwächte Tragfunktion gegenüber den anderen Fahrzeugdachholmen,
Wie aus 6 hervorgeht, ist der Fahrzeugkarosserieholm 104 integral durch einen Dachmodulrahmen 20 des Dachmoduls 10 ausgebildet. Das Flächenbauteil 12 ist an dem Dachmodulrahmen 20 befestigt, insbesondere mit diesem verklebt und/oder umschäumt und/oder umspritzt. Der mindestens eine Umfeldsensor 18 ist vorliegend durch das Gehäuse 19 an dem Flächenbauteil 12 angeordnet und blickt durch einen Durchsichtsbereich 22, der für von dem Umfeldsensor 18 genutzte Wellenlängen transparent ist. Gemäß der 6 und 7 blickt der Umfeldsensor 18 quer zur Fahrtrichtung, vorzugsweise parallel zu einer Fahrzeugbreitenrichtung. Der Durchsichtsbereich 22 ist durch das Flächenbauteil 12, insbesondere durch ein Fenster in dem Flächenbauteil 12, ausgebildet. Der Fahrzeugkarosserieholm 104 weist einen Hohlquerschnitt auf. An dem Fahrzeugkarosserieholm 104 ist ein Flanschabschnitt 108 ausgebildet. Der Flanschabschnitt 108 ist derart ausgebildet, dass eine Seitenscheibe 124 an diesem befestigt ist. Die Seitenscheibe 124 greift gemäß den 6 und 7 über eine Dichtung 128 in den Flanschabschnitt 108 ein und kann über ein Scheibenöffnungssystem geöffnet und/oder geschlossen werden (nicht gezeigt). An dem Dachmodulrahmen 20 ist beispielhaft ein Fahrzeuginnenhimmel 26 angeordnet. An dem Fahrzeuginnenhimmel 26 ist ein Griffelement 30 angeordnet. Zudem ist in zwischen dem Fahrzeugkarosserieholm 104 bzw. Längsholm 106 und dem Fahrzeuginnenhimmel 26 ein Airbag 32 angeordnet. Anders als im Stand der Technik sind also die zusätzlichen Komponenten und/oder Systeme 26, 30, 32 nicht an dem Längsholm 106 des in sich geschlossenen Dachrahmens 102 der Fahrzeugkarosserie 103 angeordnet (vergleiche 10 und 11), sondern sind an dem Fahrzeugkarosserieholm 104, der in dem Dachmodul 10 umfasst ist, angeordnet.
In 8 ist eine schematische, parallel zu einer Fahrzeuglängsrichtung x verlaufende Schnittansicht eines Dachbereiches des Kraftfahrzeuges 1000 mit einem Ausführungsbeispiel des Dachmoduls 10 und einem Panoramadach 101 dargestellt. In 8 ist, anders als im Stand der Technik (siehe zum Vergleich 11), keine Fahrzeugkarosserie 103 in dem dargestellten Dachbereich eingezeichnet, da dieser Teil der Fahrzeugkarosserie 103 erfindungsgemäß durch den Fahrzeugkarosserieholm 104 ersetzt ist, der in dem Dachmodul 10 umfasst ist. Wie aus 8 hervorgeht, ist der Fahrzeugkarosserieholm 104 integral durch einen Dachmodulrahmen 20 des Dachmoduls 10 ausgebildet. Das Flächenbauteil 12 ist an dem Dachmodulrahmen 20 befestigt, insbesondere mit diesem verklebt und/oder umschäumt und/oder umspritzt. Der mindestens eine Umfeldsensor 18 ist vorliegend durch das Gehäuse 19 an dem Flächenbauteil 12 angeordnet und blickt durch den Durchsichtsbereich 22, der für von dem Umfeldsensor 18 genutzte Wellenlängen transparent ist. Der Durchsichtsbereich 22 ist durch das Flächenbauteil 12, insbesondere durch ein Fenster in dem Flächenbauteil 12, ausgebildet. Der Fahrzeugkarosserieholm 104 weist einen Hohlquerschnitt auf. An dem Fahrzeugkarosserieholm 104 ist ein Flanschabschnitt 108 ausgebildet. Der Flanschabschnitt 108 ist derart ausgebildet, dass eine Windschutzscheibe 110, gemäß 8 eine Frontscheibe, an diesem befestigt ist. Die Windschutzscheibe 110 ist gemäß 8 über eine Klebenaht 112 an dem Flanschabschnitt 108 befestigt. An dem Dachmodulrahmen 20 sind beispielhaft eine Sonnenblende 24, der Fahrzeuginnenhimmel 26 sowie eine Dachbedieneinheit 28 angeordnet. Vorliegend ist die Sonnenblende an dem Fahrzeuginnenhimmel 26 angeordnet, der an dem Dachmodulrahmen 20 befestigt ist. Die Dachbedieneinheit 28 ist ebenfalls an dem Fahrzeuginnenhimmel 26 angeordnet, insbesondere in diesen eingesteckt. Anders als im Stand der Technik sind also die zusätzlichen Komponenten und/oder Systeme 24, 26, 28 nicht an dem vorderen Querholm 105' des in sich geschlossenen Dachrahmens 102 der Fahrzeugkarosserie 103 angeordnet (vergleiche 10 und 11), sondern sind an dem Fahrzeugkarosserieholm 104, der in dem Dachmodul 10 umfasst ist, angeordnet.
Die konstruktiven Unterschiede zwischen dem erfindungsgemäßen Dachmodul 10 und dem gemäß dem Stand der Technik können insbesondere durch einen Vergleich des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Herstellung bzw. zum Zusammenbau des Kraftfahrzeuges 1000 angegeben werden (vergleiche die Flussbilder gemäß 9 und 12).
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Zusammenfügen bzw. Zusammenbauen eines Kraftfahrzeuges 1000 umfasst zumindest die Schritte: Bereitstellen und/oder Herstellen der Fahrzeugkarosserie 103 mit dem mindestens einen Längsholm 106, der zumindest einen Teil des Fahrzeugkarosseriedachrahmens 102 ausbildet; Bereitstellen des erfindungsgemäßen Dachmoduls 10 gemäß einer Ausführungsform mit dem mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm 104; Anordnen des Dachmoduls 10 an der Fahrzeugkarosserie 103, so dass der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm 104 zusammen mit dem mindestens einen Längsholm 106 den Fahrzeugkarosseriedachrahmen 102 ausbildet; und Befestigen des mindestens einen Fahrzeugkarosserieholms 104 an dem mindestens einen Längsholm 106. Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ein Verkleben des mindestens einen Fahrzeugkarosserieholms 104 mit dem mindestens einen Längsholm 106. Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ein Befestigen, insbesondere Verkleben, der vorderen und/oder hinteren Windschutzscheibe 110 an der Fahrzeugkarosserie 103 und dem mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm 104. Anders als im Stand der Technik erfolgt das Befestigen des Dachmoduls 10 erfindungsgemäß vor dem Befestigen der Windschutzscheibe(n) 110 an der Fahrzeugkarosserie 103, da die Windschutzscheibe(n) 110 erfindungsgemäß an dem Flanschabschnitt 108 des Fahrzeugkarosserieholms 104 befestigt wird/werden, der von dem Dachmodul 10 umfasst ist. Erfindungsgemäß werden vorzugsweise zudem die zusätzlichen Komponenten und/oder Systeme 24, 26, 28 an dem Dachmodul 10 angebracht, bevor dieses an der Fahrzeugkarosserie 103 angeordnet wird. Somit wird das erfindungsgemäße Dachmodul 10 in einem bereits umfangreich vormontierten Zustand an dem Montageband bereitgestellt, so dass gegenüber dem Stand der Technik mehrere Arbeitsschritte eingespart werden können. Insgesamt ist somit der Fertigungsprozess bzw. das Fertigungsverfahren optimiert.
Es sei erwähnt, dass der Schritt des Herstellens der Fahrzeugkarosserie 103 das Bereitstellen der Fahrzeugkarosserie 103 umfasst. Es sei zudem erwähnt, dass zwischen den beispielhaft dargestellten Schritten der 9 weitere, nicht gezeigte Zwischenschritte umfasst sein können und dass die dargestellte Reihenfolge der einzelnen Verfahrensschritte nicht zwingend, sondern lediglich beispielhaft angezeigt ist.
Bezugszeichenliste

10: Dachmodul
12: Flächenbauteil
14: Dachhaut
16: elektrisches und/oder elektronisches und/oder elektromagnetisches Bauteil
18: Umfeldsensor
19: Gehäuse
20: Dachmodulrahmen
22: Durchsichtsbereich
24: Sonnenblende
26: Fahrzeuginnenhimmel, Dachinnenhimmel
28: Dachbedieneinheit
30: Griffelement
32: Airbag
100: Fahrzeugdach
101: Panoramadach und/oder Schiebedach
102: Fahrzeugdachrahmen, Fahrzeugkarosseriedachrahmen
103: Fahrzeugkarosserie
104: Fahrzeugkarosserieholm
105: heckseitiger Querholm
105': vorderer Querholm
106: Längsholm
108: Flanschabschnitt
110: Windschutzscheibe
112: Klebenaht
114: A-Säule
116: C-Säule
118: B-Säule
120: Fahrzeugkarosserieunterbau
122: Heckscheibe
124: Seitenscheibe
126: Führungsholm
128: Dichtung
1000: Kraftfahrzeug
x: Fahrzeuglängsrichtung

Claims

Dachmodul, umfassend ein Flächenbauteil (12), das zumindest bereichsweise eine Dachhaut (14) eines Fahrzeugdachs (100) bildet, die als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls (10) fungiert, und mindestens ein elektrisches und/oder elektronisches und/oder elektromagnetisches Bauteil, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachmodul (10) mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm (104) umfasst, der dazu ausgebildet ist, zumindest einen Teil eines Fahrzeugkarosseriedachrahmens (102) auszubilden, wenn das Dachmodul (10) an einer Fahrzeugkarosserie (103) angeordnet ist.
Dachmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm (104) einen in einer Fahrzeuglängsrichtung x betrachtet vorderen Querholm des Fahrzeugkarosseriedachrahmens (102), insbesondere einen vorderen Windfang, ausbildet.
Dachmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm (104) einen in der Fahrzeuglängsrichtung x betrachtet hinteren Querholm des Fahrzeugkarosseriedachrahmens (102) ausbildet.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm (104) einen in einer Fahrzeugbreitenrichtung betrachtet Längsholm, insbesondere einen Längsträger des Fahrzeugkarosseriedachrahmens (102) ausbildet.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm (104) zumindest mit einem Teil des Dachmoduls (10) verschweißt und/oder verschraubt und/oder verbolzt und/oder verklebt und/oder umschäumt und/oder umspritzt ist oder zumindest durch einen Teil des Dachmoduls (10), insbesondere integral, ausgebildet ist.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm (104) unmittelbar oder mittelbar an dem Flächenbauteil (12) angeordnet ist oder dass der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm (104) unmittelbar oder mittelbar an einem Dachmodulrahmen (20) des Dachmoduls (10) angeordnet ist und/oder durch einen Teil des Dachmodulrahmens (20) ausgebildet ist oder dass der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm (104) durch das Flächenbauteil (12) ausgebildet ist.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische, elektronische und/oder elektromagnetische Bauteil (16) eine Antenne und/oder einen Messsensor und/oder eine Kommunikationseinrichtung und/oder eine Beleuchtungseinrichtung und/oder einen Umfeldsensor (18), insbesondere einen Lidar-Sensor und/oder einen Radar-Sensor und/oder einen Kamera-Sensor und/oder einen Multikamera-Sensor und/oder einen Ultraschallsensor, umfasst.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Reinigungseinrichtung und/oder eine Temperierungseinrichtung und/oder eine Steuereinrichtung und/oder eine Verstärkereinrichtung und/oder eine optische Einrichtung und/oder eine Kommunikationsschnittstelle und/oder eine Energieerzeugungseinrichtung und/oder eine Energiespeichereinrichtung und/oder einen Dachinnenhimmel (26) und/oder mindestens ein Griffelement (30) und/oder mindestens einen Airbag (32) und/oder eine Dachbedieneinrichtung (28) umfasst, die bzw. der vorzugsweise an dem mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm (104) angeordnet oder in diesem integriert ist.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachmodul (10) als eine Baueinheit an einer Fahrzeugkarosserie (103) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug, das eine Fahrzeugkarosserie (103) mit mindestens einem Längsholm (106) und/oder Querholm (105, 105`) und/oder einem Fahrzeugkarosserieunterbau (120) und ein Dachmodul (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche umfasst, wobei der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm (104) mit dem mindestens einen Längsholm (106) und/oder dem mindestens einen Querholm (105, 105`), der zumindest teilweise den Fahrzeugkarosseriedachrahmen (102) ausbildet, und/oder dem Fahrzeugkarosserieunterbau (120) verbunden, insbesondere verschraubt und/oder verschweißt und/oder verklebt und/oder umschäumt und/oder umspritzt ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugkarosseriedachrahmen (102) der Fahrzeugkarosserie (103) eine insbesondere in sich geschlossene Rahmenstruktur ausbildet, wenn das Dachmodul (10) an der Fahrzeugkarosserie (103) angeordnet ist.
Verfahren zum Zusammenfügen eines Kraftfahrzeuges, das mindestens die nachfolgenden Schritte aufweist: Bereitstellen einer Fahrzeugkarosserie (103) mit mindestens einem Längsholm (106) und/oder Querholm (105, 105`), der zumindest einen Teil eines Fahrzeugkarosseriedachrahmens (102) ausbildet; Bereitstellen eines Dachmoduls (10), das ein Flächenbauteil (12), das zumindest bereichsweise eine Dachhaut (14) eines Fahrzeugdachs (100) bildet, die als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls (10) fungiert, und mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm (104) umfasst; Anordnen des Dachmoduls (10) an der Fahrzeugkarosserie (103), so dass der mindestens eine Fahrzeugkarosserieholm (104) zusammen mit dem mindestens einen Längsholm (106) und/oder Querholm (105, 105`) den Fahrzeugkarosseriedachrahmen (102) ausbildet; und Befestigen des mindestens einen Fahrzeugkarosserieholms (104) an dem mindestens einen Längsholm (106) und/oder Querholm (105, 105`).
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Befestigens zumindest ein Verkleben des mindestens einen Fahrzeugkarosserieholms (104) mit dem mindestens einen Längsholm (106) und/oder Querholm (105, 105`) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner den Schritt aufweist: Befestigen, insbesondere Verkleben, einer vorderen und/oder einer hinteren Windschutzscheibe (122) und/oder einer Seitenscheibe (124) an der Fahrzeugkarosserie (103) und dem mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm (104).
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner den Schritt aufweist: Vormontieren von weiteren technischen Systemen und/oder Komponenten, insbesondere einem Innenhimmel (26), mindestens einer Sonnenblende (24) und/oder einer Dachbedieneinheit (28), an dem Dachmodul (10) und/oder dem mindestens einen Fahrzeugkarosserieholm (104).