DE102022111627A1

DE102022111627A1 - Dachmodul mit einer Dichtungsanordnung und Verfahren zum Befestigen einer Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE102022111627A1
Application number: DE102022111627.1A
Authority: DE
Inventors: Lorenz Müller; Giedrius Mikutis; Cédric Langlais; Nikolaus Linner
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2022-05-10
Filing date: 2022-05-10
Publication date: 2023-11-16
Also published as: CN117028565A; US20230365073A1

Abstract

Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs (100) an einem Kraftfahrzeug, mit einem Flächenbauteil (12), das zumindest bereichsweise eine Dachhaut (14) des Fahrzeugdachs bildet, und einer Öffnung (16), in der innerhalb eines Gehäuses (32) mindestens ein Umfeldsensor (18) angeordnet ist, der zur Erfassung der Fahrzeugumgebung elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann und der zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachmodul eine die Öffnung (16) umlaufende Dichtungsanordnung (24) umfasst, die einen Dichtungsbereich (42) aufweist, der sich flexibel beweglich zwischen dem Flächenbauteil (12) und mindestens einem Abschnitt des Gehäuses (32) erstreckt und einseitig an dem Flächenbauteil (12) und/oder dem Gehäuse (32) angespritzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dachmodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Dachmodul. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Befestigen einer Dichtungsanordnung an einem solchen Dachmodul.
Gattungsgemäße Dachmodule finden im Fahrzeugbau umfassend Verwendung. Beispielsweise werden Dachmodule als separate Funktionsmodule vorgefertigt und am Montageband mit einer Dachrahmenstruktur (welche ein Teil der Karosseriestruktur ist) verbunden. Das Dachmodul bildet 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, wird eine Vielzahl von Umfeldsensoren (z. B. Lidar-Sensoren, Radar-Sensoren, (Multi-)Kameras etc. mitsamt weiteren (elektrischen) Komponenten) eingesetzt, die bspw. in das Dachmodul integriert sind, die Umgebung rund um das Kraftfahrzeug erfassen und aus den erfassten Umgebungsdaten bspw. eine jeweilige Verkehrssituation ermitteln. Dachmodule, welche mit einer Vielzahl von Umfeldsensoren ausgestattet sind, sind auch als Roof Sensor Modules (RSM) bekannt. Die bekannten Umfeldsensoren senden bzw. empfangen dazu entsprechende elektromagnetische Signale, beispielsweise Laserstrahlen oder Radarstrahlen, wobei durch eine entsprechende Signalauswertung ein Datenmodell der Fahrzeugumgebung generiert und für die Fahrzeugsteuerung genutzt werden kann. Um die Umfeldsensoren vor schädlichen Umwelteinflüssen, beispielsweise Feuchtigkeit und Luftströmung, zu schützen, sind die Umfeldsensoren zumeist in ein oder mehrere Gehäuse eingebaut, die einen Trockenbereich des Dachmoduls definieren, in den keine Feuchtigkeit eindringen kann.
Insofern eine Ein- und Ausfahrbarkeit des Umfeldsensors gewährleistet werden soll, um bspw. ästhetischen Aspekten gerecht zu werden und den Umfeldsensor zusätzlich in einem nicht aktiven Zustand vor Umgebungseinflüssen zu schützen, besteht die Problematik, dass ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Dachmodul (und in den Dachraum des Fahrzeuges), jedoch vor allem in den Trockenbereich des Dachmoduls, stets verhindert werden muss, um die Funktionsfähigkeit des Umfeldsensors (oder einer Vielzahl von Umfeldsensoren) zu gewährleisten. Hierbei sind aus dem Stand der Technik bereits einige Dichtungskonzepte bekannt, bei denen Dichtungsanordnungen rund um eine Öffnung, in der beispielsweise ein Umfeldsensor ein- und ausfahrbar angeordnet ist, angebracht, beispielsweise in der Form einer Schlauchdichtung auf einen Randbereich der Öffnung aufgesteckt sind. Die bekannten Dichtungsanordnungen ermöglichen allerdings keine vollständige Abdichtsicherheit und bedürfen oftmals einer aufwendigen Montage. Die bekannten Dichtungsanordnungen werden oftmals manuell und reversibel lösbar befestigt. Hierdurch können jedoch zum einen Undichtigkeiten entstehen, die es zu vermeiden gilt. Zum anderen bedarf es bei den bekannten Montagearten oftmals eines hohen Toleranzmaßes, durch das die Zuverlässigkeit der angestrebten Dichtungswirkung vermindert ist. Ebenfalls verursachen die bekannten Montagemöglichkeiten hohe Herstellungskosten und erschweren den Zusammenbau.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Dachmodul vorzuschlagen, das die oben beschriebenen Probleme des vorbekannten Standes der Technik löst und insbesondere eine Dichtungsanordnung umfasst, die eine zuverlässige Abdichtung einer Öffnung in dem Flächenbauteil auch während einer Ein- und/oder Ausfahrbewegung eines Umfeldsensors ermöglicht. Besonders bevorzugt soll eine Dichtungsanordnung bereitgestellt werden, die möglichst einfach und kostengünstig an dem Dachmodul befestigt werden kann.
Die Aufgabe ist durch ein Dachmodul der Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Ferner bietet das Verfahren zur Befestigung einer Dichtungsanordnung gemäß Anspruch 16 eine Lösung.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. In den Rahmen der Erfindung fallen zudem sämtliche Kombinationen aus mindestens zwei der in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmale. Hierbei versteht es 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, von dem vorliegenden Offenbarungsgehalt umfasst sind, ohne in ihrer jeweiligen Ausformulierung explizit erwähnt zu werden. Insbesondere beziehen sich Merkmale, die bezüglich des Dachmoduls genannt wurden, in gleicher oder entsprechend abgewandelter Form auf das Kraftfahrzeug mit mindestens einem solchen Dachmodul und/oder auf das Verfahren zur Befestigung einer Dichtungsanordnung an einem solchen Dachmodul.
Das erfindungsgemäße Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraftfahrzeug umfasst ein Flächenbauteil, das zumindest bereichsweise eine Dachhaut des Fahrzeugdachs bildet, und eine Öffnung, in der innerhalb eines Gehäuses mindestens ein Umfeldsensor angeordnet ist, der zur Erfassung der Fahrzeugumgebung elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann. Der mindestens eine Umfeldsensor ist, insbesondere mitsamt dem Gehäuse, in dem er aufgenommen ist, zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellbar. Das Dachmodul ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine die Öffnung umlaufende Dichtungsanordnung umfasst, die einen Dichtungsbereich aufweist, der sich flexibel beweglich zwischen dem Flächenbauteil und mindestens einem Abschnitt des Gehäuses erstreckt und einseitig an dem Flächenbauteil und/oder dem Gehäuse angebracht ist. Besonders bevorzugt ist der Dichtungsbereich einseitig an dem Flächenbauteil angespritzt. Alternativ oder ergänzend (d.h. und/oder) ist der Dichtungsbereich bevorzugt an dem Gehäuse angespritzt.
Insbesondere im Falle, wenn der mindestens eine Umfeldsensor ein- oder ausgefahren wird, kann es dazu kommen, dass bspw. Regenwasser oder sonstige Feuchtigkeit (Flüssigkeit) in die Öffnung des Dachmoduls eintritt. Dabei kann das Wasser beispielsweise während der Bewegung des mindestens einen Umfeldsensors, insbesondere aufgrund von hohem Wasserdruck auf eine Hauptdichtung, in einen Innenraum innerhalb der Öffnung gelangen, was durch das Vorsehen des erfindungsgemäßen Dichtungsbereiches verhindert ist. Die eintretende Flüssigkeit kann nämlich durch die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung stets sicher abgeführt werden, so dass ein Flüssigkeitseintritt in das Dachmodul (bspw. in einen Trockenbereich, in dem der Umfeldsensor angeordnet ist) oder den Dachraum des Fahrzeuges verhindert werden kann. Unter „mindestens einen Umfeldsensor“ wird verstanden, dass das Dachmodul einen oder mehrere Umfeldsensoren umfassen kann.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Dachmoduls ist, dass der Dichtungsbereich an dem Flächenbauteil und/oder dem Gehäuse angebracht, insbesondere angespritzt ist. Hierdurch wird gegenüber dem Stand der Technik eine besonders einfache, betriebssichere und kostengünstige Art der Befestigung bereitgestellt, die gegenüber der bislang manuellen, reversiblen Befestigung von Dichtungsbereichen vorteilhaft ist. Insbesondere wird erfindungsgemäß eintretendes Wasser effektiv abgeleitet. Bislang war eine Abdichtung und/oder ein Befestigen eines derartigen Dichtungsbereiches gegenüber einem Flächenbauteil und/oder einem Gehäuse schwierig und machte die Herstellung bzw. Bereitstellung eines wasserdichten Dichtungsbereiches, insbesondere im Bereich dessen Anbindung an dem Dachmodul, aufwendig. Zudem begrenzt die Befestigung eines Dichtungsbereiches mittels eines (Träger-)Profils eine Formgebungsmöglichkeit im Dreidimensionalen, da die meisten (Träger-)Profile lediglich eine zweidimensionale Biegung bzw. ein zweidimensionales Abknicken zur Ausbildung eines Befestigungsflansches erlauben. Durch das erfindungsgemäße Anspritzen wird dieser Nachteil nunmehr beseitigt, da der Dichtungsbereich nunmehr sehr flexibel an dem Flächenbauteil und/oder dem Gehäuse angespritzt werden kann. Zum Anspritzen kann hierzu vorzugsweise jeglicher spritzgussgerechte Kunststoff zum Einsatz kommen.
Insgesamt ist erfindungsgemäß ein Handling des Flächenbauteils für die Anbringung des Dichtungsbereiches vereinfacht. Zudem ist es möglich, die Befestigung des Dichtungsbereiches insbesondere durch maschinellen Einsatz zu automatisieren. Hierdurch kann eine gleichbleibende Qualität der Abdichtwirkung realisiert werden, so dass eine Dichtungsfähigkeit des Dichtungsbereiches gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist. Ebenfalls kann erfindungsgemäß eine Reduzierung der Arbeitsschritte erreicht werden, wodurch effektiv Kosten eingespart werden. Ebenfalls ist es aufgrund der erfindungsgemäßen Befestigung des Dichtungsbereiches durch Anspritzen möglich, die Form des Flächenbauteils gegenüber dem Stand der Technik insbesondere auch im Bereich der Öffnung komplexer zu gestalten, da keine konstruktive Begrenzung aufgrund von zuvor benötigten Anbindungsmitteln, z. B. eines Befestigungsflansches, mehr notwendig ist. Ebenfalls ist es möglich, zusätzliche Funktionen und/oder Formen, bspw. (Dicht-)Lippen und/oder Haken usw., in die gespritzte Anbindung zwischen dem Dichtungsbereich und dem Flächenbauteil und/oder dem Gehäuseabschnitt zu integrieren. Beispielsweise können weitere Gewindebuchsen und/oder (Montage-)Platten, die ggf. für weitere Funktionskomponenten im Dachmodul benötigt werden, bei der Befestigung der Dichtungsanordnung mit eingespritzt werden.
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 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. Das Dachmodul kann vorzugsweise als Baueinheit in Form eines Dachsensormoduls (Roof Sensor Module (RSM)) bereitgestellt sein, in der die Umfeldsensoren vorgesehen sind, um als zulieferbare Baueinheit in einen Dachrahmen einer Fahrzeugkarosserie eingesetzt zu werden.
Grundsätzlich kann der Umfeldsensor des Sensormoduls des Dachmoduls nach der Erfindung in vielfältiger Weise ausgebildet sein und insbesondere einen Lidar-Sensor, einen Radar-Sensor, einen optischen Sensor, wie eine Kamera, und/oder dergleichen umfassen. Lidar-Sensoren arbeiten beispielsweise in einem Wellenlängenbereich von 905 nm oder auch von etwa 1550 nm. Der Werkstoff der Dachhaut in dem Durchsichtsbereich sollte für den von dem Umfeldsensor genutzten Wellenlängenbereich transparent sein und sollte materialseitig daher in Abhängigkeit der von dem Umfeldsensor genutzten Wellenlänge(n) ausgewählt sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Dichtungsbereich einseitig an dem Flächenbauteil und/oder dem Gehäuse durch ein Zwei- oder Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren angespritzt. Durch das Zwei- oder Mehrkomponenten Spritzgussverfahren ist es möglich, beispielsweise einen Randbereich des Dichtungsbereiches mit dem Mehrkomponenten-Kunststoff derart zu umspritzen, dass eine einstückig mit dem Flächenbauteil und/oder dem Gehäuse ausgebildete Befestigung hergestellt ist. Auch kann der Randbereich des Dichtungsbereiches selbst Bestandteil der Befestigung sein und insbesondere einstückig mit dem Flächenbauteil und/oder dem Gehäuse verbunden sein. Besonders bevorzugt umfasst der Mehrkomponenten-Spritzgusskunststoff eine Kunststoffkomponente des Dichtungsbereiches und eine Kunststoffkomponente des Flächenbauteils und/oder des Gehäuses. Hierdurch ist eine integrale Anbringung des Dichtungsbereiches randseitig an dem Flächenbauteil und/oder dem Gehäuse ermöglicht. Durch das Zwei- oder Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren ist es möglich, den Dichtungsbereich einstückig mit dem Flächenbauteil und/oder dem Gehäuse zu verbinden. Das Mehrkomponenten-Spritzgießen dient der Herstellung von Spritzgussbereichen, die aus zwei oder mehreren, insbesondere verschiedenen Kunststoffen bestehen. Besonders bevorzugt, umfasst das Spritzgussverfahren gemäß der Erfindung zumindest eine Kunststoffkomponente die einem Kunststoff des Flächenbauteils und/oder des Gehäuses gleicht bzw. entspricht. Es versteht sich, dass der Dichtungsbereich auch über ein Einkomponenten-Spritzgussverfahren an dem Flächenbauteil und/oder dem Gehäuse angebracht sein kann, wenn beispielsweise der Dichtungsbereich und das Flächenbauteil und/oder das Gehäuse denselben Basiskunststoff umfassen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Dichtungsbereich einseitig an dem Flächenbauteil und/oder dem Gehäuse durch ein Glas-Spritzgussverfahren, insbesondere einstückig, angespritzt. Dies ist besonders von Vorteil, wenn beispielsweise das Flächenbauteil aus Glas hergestellt ist und der Dichtungsbereich an dem Glas, insbesondere einstückig angebracht werden soll.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Dichtungsbereich mindestens einen Ablauf und ist dazu ausgebildet, durch die Öffnung eintretende Flüssigkeit in Richtung des mindestens einen Ablaufes zusammenzuführen. Besonders bevorzugt ist der mindestens eine Ablauf an dem Dichtungsbereich angespritzt. Ein Vorteil dabei ist, dass ein funktionssicheres und einfaches Wassermanagement, für einen Fall, dass in die Öffnung in dem Dachmodul bspw. Regelwasser oder sonstige Flüssigkeit eindringt, ermöglicht wird. Die Flüssigkeit kann dann nämlich durch den mindestens einen Ablauf abgeführt werden. Durch die umlaufende, d.h. um die gesamte Öffnung unterbrechungsfrei bzw. durchgängig angeordnete Dichtungsanordnung ist es möglich, eintretende Flüssigkeit unabhängig von ihrem Eintrittsort stets in Richtung des mindestens einen Ablaufes zusammenzuführen und von dort aus dem Dachmodul abzuleiten. Hierzu weist die Dichtungsanordnung eine Geometrie bzw. Formgebung auf, die es ermöglicht, dass Wasser unabhängig von seinem Eintrittsort, um die Öffnung herum betrachtet, stets zu dem mindestens einen Ablauf geleitet wird. Wohin die Ableitung der Flüssigkeit im Fahrzeug (bspw. entlang der Fahrzeugkarosserie) geführt ist, ist grundsätzlich beliebig, hängt jedoch insbesondere damit zusammen, wo der Umfeldsensor im Dachmodul (in Fahrzeuglängs- und Breitenrichtung betrachtet) angeordnet ist. Beispielsweise kann das durch den Ablauf die Dichtungsanordnung verlassende Wasser seitlich entlang einer sogenannten A-Säule des Fahrzeuges abgeführt werden. Allgemein gesprochen, kann die Ableitung des Wassers grundsätzlich sowohl entlang der Längsrichtung, Breitenrichtung und/oder Höhenrichtung des Fahrzeuges abgeführt werden. Der Ablauf (Auslass) ist vorzugsweise ein starrer, rohrförmiger Anschlussstutzen, der an eine oder mehrere an der Karosserie des Fahrzeuges vorgesehene Wasserableitung anschließbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Dichtungsanordnung zwei Abläufe, die in einer Blickrichtung einer optischen Achse des Umfeldsensors betrachtet rechts- und linksseitig des Umfeldsensors, vorzugsweise spiegelsymmetrisch zueinander, angeordnet sind. Ferner umfasst die Dichtungsanordnung in dieser Ausführungsform zur Zusammenführung der umlaufend durch die Öffnung eintretenden Flüssigkeit, in der Blickrichtung der optischen Achse des Umfeldsensors betrachtet, rechts- und linksseitig des Umfeldsensors jeweils einen trichterförmigen Abschnitt, der jeweils in einen der beiden Abläufe mündet. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, wenn das Fahrzeug bspw. in der Fahrzeuglängsrichtung und/oder in der Fahrzeugbreitenrichtung eine (temporäre) Schrägstellung aufweist. Im beispielhaften Fall, dass der Umfeldsensor mit seiner optischen Achse in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet ist (z.B. an dem frontseitigen Dachendbereich des Dachmoduls angeordnet ist), kann je nachdem, wie das Fahrzeug gegenüber einer Horizontalen geneigt ist, durch die Öffnung eintretendes Wasser entweder rechts- oder linksseitig (in Fahrzeugbreitenrichtung) abgeführt werden.
Mit anderen Worten, insbesondere aufgrund der Anordnung des Umfeldsensors im Dach ist es bevorzugt, wenn zwei Abläufe bzw. Abflüsse zur Verfügung (bspw. in einer Fahrzeuglängsrichtung betrachtet rechts- und linksseitig des Umfeldsensors) stehen. Derart kann über beide Abläufe eine Wasserableitung erfolgen, was insbesondere für den Fall, dass sich das Fahrzeug in einer Schrägstellung befindet (d.h. einen Neigungswinkel gegenüber einer Horizontalen hat), den Vorteil hat, dass ein unterbrechungsfreier Ablauf von durch die Dichtungsanordnung aufgefangener Flüssigkeit erfolgen kann. Der Neigungswinkel eines Fahrzeuges kann im Betrieb bspw. 15°-17° erreichen, so dass auch in einer solchen Schrägstellung sichergestellt werden muss, dass durch die Öffnung, z.B. beim Ausfahren des Umfeldsensors in die ausgefahrene Stellung, eintretendes Wasser in diesem Schrägzustand abfließen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Dichtungsanordnung einen weiteren Dichtungsbereich, der umlaufend um die Öffnung angeordnet und dazu ausgebildet ist, die Öffnung in der eingefahrenen Stellung des Umfeldsensors mittels Anlage des weiteren Dichtungsbereiches an einem ersten Gegendichtungsabschnitt des Umfeldsensors abzudichten und die Öffnung in der ausgefahrenen Stellung des Umfeldsensors mittels Anlage des weiteren Dichtungsbereiches an einem zweiten Gegendichtungsabschnitt des Umfeldsensors abzudichten. Besonders bevorzugt ist es, wenn der weitere Dichtungsbereich eine Schlauchdichtung umfasst, die in einem Randbereich der Öffnung angeordnet und vorzugsweise einstückig ausgebildet ist. Der weitere Dichtungsbereich bildet also vorzugsweise eine sogenannte Primärdichtung, die dazu vorgesehen ist, grundsätzlich das Eindringen von Feuchtigkeit in die Öffnung zu verhindern. Derartige Dichtungen werden bspw. auch bei Schiebedächern oder Ähnlichem eingesetzt. Der weitere Dichtungsbereich ist bspw. auf einen Randbereich um die Öffnung herum aufgesteckt oder aufgeklebt oder angespritzt oder auf sonstige Art und Weise flüssigkeitsdicht mit diesem verbunden. Die einstückige Ausführung des weiteren Dichtungsbereichs ist vorteilhaft, da somit eine umlaufende Dichtigkeit entlang des gesamten Außenumfangs der Öffnung sichergestellt werden kann. Vorzugsweise ist die Schlauchdichtung ring- oder rechteckförmig (je nach Querschnitt der Öffnung) ausgestaltet. Der weitere Dichtungsbereich ist vorzugsweise dazu ausgelegt, einen konstruktionsbedingt benötigten Spalt zwischen dem Umfeldsensor und der Bauraum-Öffnung zumindest im eingefahrenen sowie im ausgefahrenen Zustand des Umfeldsensors vollständig abzudichten, so dass keine Feuchtigkeit in die Öffnung eindringen kann.
Der erste Gegendichtungsabschnitt ist beispielsweise durch einen Deckelteil eines Gehäuses des Umfeldsensors, das diesen umschließt, gebildet. Genauer gesagt, wird der erste Gegendichtungsbereich vorzugsweise durch den äußeren Randbereich des plattenförmigen Deckelteils des Umfeldsensors ausgebildet, der vorzugsweise an einer Dichtungslippe des weiteren Dichtungsbereiches im eingefahrenen Zustand des Umfeldsensors umlaufend um die Öffnung feuchtigkeitsdicht anliegt. Der Deckelteil schließt im eingefahrenen Zustand des Umfeldsensors vorzugsweise flächenbündig mit der Dachhaut des Dachmoduls ab, bildet also eine plane Fläche mit dieser aus. Der zweite Gegendichtungsabschnitt kann auch mittels einer Mehrzahl an Einzelprofilen ausgebildet sein, die jeweils zumindest abschnittsweise (das heißt nicht notwendigerweise das gesamte Gehäuse umlaufend) an dem Gehäuse angeordnet sind. Der zweite Gegendichtungsabschnitt ist derart ausgeführt, dass dieser vorzugsweise an einer Dichtungslippe des weiteren Dichtungsbereiches im ausgefahrenen Zustand des Umfeldsensors umlaufend um die Öffnung feuchtigkeitsdicht anliegt, so dass keine Feuchtigkeit in die Öffnung eindringen kann. Der erste Dichtungsbereich und der erste und zweite Gegendichtungsabschnitt bilden zusammen die erste (primäre) Dichtungsbarriere (Hauptdichtung) aus.
Der Dichtungsbereich bildet vorzugsweise eine sekundäre Dichtungsbarriere aus, die ein Eindringen von Feuchtigkeit in die Öffnung auch dann verhindert, wenn Feuchtigkeit durch die erste Dichtungsbarriere gelangt ist. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass zum einen eine redundante Abdichtung der Öffnung ermöglicht ist, was insbesondere die Sicherheit bei der Abdichtung erhöht. Zum anderen ist durch die flexible Beweglichkeit des Dichtungsbereiches eine Bewegung des Umfeldsensors von dem eingefahrenen in den ausgefahrenen Zustand möglich, eine unterbrechungsfreie Abdichtung der Öffnung möglich. Im Falle, dass nämlich der weitere Dichtungsbereich beim Ein- oder Ausfahren des Umfeldsensors zeitweise zumindest abschnittsweise (um die Öffnung betrachtet) einen Dichtkontakt zu dem ersten oder zweiten Gegendichtungsabschnitt verliert und so grundsätzlich ein Eindringen von Wasser in die Öffnung möglich wäre, kann die Abdichtung durch den Dichtungsbereich sichergestellt werden. Dieser kann sich durch die einseitige Anordnung an dem Gehäuse des Umfeldsensors flexibel mit dem Umfeldsensor mitbewegen, so dass kein Verlust von Dichtungskontakt auftritt.
Vorzugsweise ist der Dichtungsbereich im Wesentlichen sackförmig ausgebildet und umläuft die Öffnung entlang ihres gesamten Außenumfangs unterbrechungsfrei. Der Dichtungsbereich bildet also eine Art Nassbereich aus, der die Öffnung vollständig umgibt. Der Dichtungsbereich bildet also eine wasserabführende Manschette um die Öffnung im Dachmodul aus. Der Dichtungsbereich hat vorzugsweise die Form eines ringbundförmigen Sackes oder einer Rinne. Unter der Formulierung „im Wesentlichen sackförmig“ ist zu verstehen, dass der Dichtungsbereich vorzugsweise nach oben (in Dachrichtung betrachtet) geöffnet ist, so dass Wasser, welches in die Öffnung eintritt, in den sackförmigen Dichtungsbereich fließen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Dichtungsbereich aus einem flexiblen, mattenförmigen Material, vorzugsweise aus Gummi oder einem feuchtigkeitsdichten Textil, ausgebildet bzw. hergestellt. Bei dem Dichtungsbereich kann es sich auch um eine Art Faltbalg handeln, so dass die flexible Beweglichkeit gewährleistet werden kann. Auch eine Manschette, die aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) gefertigt ist, ist vorstellbar. Materialseitig sind insbesondere die Feuchtigkeitsdichtigkeit sowie die flexible Beweglichkeit des Materials vorteilhaft.
Besonders bevorzugt ist der erfindungsgemäße Dichtungsbereich in Form eines Wassersacks ausgebildet und bildet hierdurch eine sekundäre Dichtung zwischen dem Flächenbauteil und dem Gehäuse aus. Der Dichtungsbereich bildet vorzugsweise eine sekundäre Trennebene zwischen dem Flächenbauteil und dem Gehäuse, so dass keine Feuchtigkeit in die Öffnung eintreten kann. Insbesondere wird eine Barriere gegen Wind und sonstige Umwelteinflüsse während der Bewegung (dem Ein- und Ausfahren des Umfeldsensors) ausgebildet. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass die durch den Dichtungsbereich gebildete Wassertasche mittels eines Spritzwerkzeuges direkt an dem Flächenbauteil angespritzt ist. Besonders bevorzug ist zudem auch der mindestens eine Ablauf bzw. der Wasserablaufschlauch an die Wassertasche angespritzt. Erfindungsgemäß ist eine manuelle Montage der Wassertasche nicht notwendig. Die Wassertasche bzw. der Wassersack kann vielmehr einfach angespritzt werden, was auch maschinell automatisiert erfolgen kann. Hierdurch werden manuelle Montagefehler verhindert, so dass eine Qualitätsverbesserung erreicht werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform bildet der Dichtungsbereich zur Zusammenführung der eintretenden Flüssigkeit bereichsweise den mindestens einen trichterförmigen Dichtungsbereich aus, der in den Ablauf mündet. Der Dichtungsbereich ist also zumindest an einem der Seitenbereiche der Öffnung in einer Draufsicht auf diese Seite trichter- oder V-förmig oder U-förmig ausgeführt. Der trichter- oder V-förmige oder U-förmige Bereich des Dichtungsbereichs weist an seinem unteren Ende (in Richtung des Bodens) den Ablauf auf, aus dem das in den zweiten Dichtungsbereich eintretende Wasser ablaufen kann. Der Dichtungsbereich hat also vorzugsweise eine trichter- oder V-förmige oder U-förmige Vertiefung in dem ansonsten als Manschette ausgebildeten Wassersack. Vorzugsweise hat der Wassersack beidseitig, in Blickrichtung entlang der optischen Achse des Umfeldsensors betrachtet, trichter- oder V-förmige oder U-förmige Vertiefungen. An dieser Stelle wird auf die obenstehenden Ausführungen zu der Dichtungsanordnung verwiesen. Der Dichtungsbereich bildet derart eine Art Kanal, der um die Öffnung herum verläuft. Der Kanal hat vorzugsweise an mindestens einem der Seitenbereiche des Umfeldsensors, die parallel zu der optischen Achse des Umfeldsensors ausgerichtet sind, eine trichterförmige oder V-förmige oder U-förmige Vertiefung, in der sich eine Tiefe des Kanals, in Seitenansicht betrachtet, vorzugsweise konisch mittig hin zu einem tiefsten Punkt zulaufend ändert. An dem tiefsten Punkt ist der Ablauf angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Dichtungsbereich entlang eines ersten Randbereiches mit einem Randabschnitt des Flächenbauteils feuchtigkeitsdicht verbunden. Bei dem ersten Randbereich des Dichtungsbereiches handelt es sich vorzugsweise um einen endseitigen Randbereich, an dem der Dichtungsbereich an dem Flächenbauteil, insbesondere an einem innenseitigen, die Öffnung umgebenden Randbereich, befestigt werden kann.
Diese Ausführungsform hat montageseitig den Vorteil, dass der Umfeldsensor nachträglich in das Dachmodul bzw. in die Öffnung eingebaut und dann der Dichtungsbereich an dem Flächenbauteil, insbesondere innenseitig, befestigt werden kann. Durch diese Ausführungsform kann eine Montage von außerhalb sowie innerhalb des Fahrzeuges erfolgen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Dichtungsbereich entlang eines zweiten Randbereiches des Dichtungsbereiches mit dem Gehäuse des Umfeldsensors feuchtigkeitsdicht verbunden. Besonders bevorzugt ist der Dichtungsbereich entlang des zweiten Randbereiches an dem Gehäuse feuchtigkeitsdicht angespritzt. Der erste Randbereich des Dichtungsbereiches verläuft im Wesentlichen entlang bzw. korrespondierend zu einem Außenumfang der Öffnung. Zur Ausformung der dreidimensional ausgestalteten, die Öffnung umschließenden Manschette bzw. des Wassersacks ist der Dichtungsbereich nun mit seinem zweiten Randbereich an dem Gehäuse des Umfeldsensors angeordnet. An dem Gehäuse bzw. an Bestandteilen des Gehäuses ist zur Befestigung des zweiten Randbereichs vorzugsweise mindestens ein Profilabschnitt angeordnet oder ausgebildet.
Das Gehäuse kann bspw. auch mehrere Gehäuseabschnitte umfassen, das heißt nicht nur rein box- oder kastenförmig ausgeführt sein, sondern bspw. noch einen Deckelabschnitt und/oder einen Verbindungsabschnitt umfassen, mittels dessen das Gehäuse drehbar um die Drehachse des Umfeldsensors an einer Rahmenstruktur des Dachmoduls gehalten ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform definiert der Dichtungsbereich einen die Öffnung umlaufenden Nassbereich des Dachmoduls und bildet eine Trennbarriere zu einem Trockenbereich des Dachmoduls aus, in dem der Umfeldsensor angeordnet ist. Diese Ausführungsform stellt insbesondere heraus, dass durch das Vorsehen des Dichtungsbereiches eine vorzugsweise wasserdichte Abschirmung des Trockenbereiches von dem Nassbereich gewährleistet werden kann. Durch diese Unterteilung in Nassbereich und Trockenbereich ist es möglich, bspw. die für das Verstellen des Umfeldsensors benötigte Mechanik sowie sonstige elektrische Anschlüsse (z. B. Stecker) sowie insgesamt den Umfeldsensor mitsamt seinem Gehäuse in dem Trockenbereich anzuordnen, in dem keinerlei Kontakt mit Feuchtigkeit herrscht. Hierdurch ist es möglich, auf ansonsten benötigte „Durchbrüche“ durch eine Dichtebene (z. B. zum Anschließen einer Antriebseinrichtung des Umfeldsensors) zu verzichten, da sämtliche Kabel und sonstige feuchtigkeitssensible Bauteile vollständig in dem Trockenbereich angeordnet sein können. Hierdurch werden Problemstellen verhindert und die Fehleranfälligkeit minimiert. Ebenfalls kann auf teure und aufwändigere Abdichtungsklassen (IP-Klassen), die ansonsten in einem feuchten Milieu benötigt würden, verzichtet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der zweite Gegendichtungsabschnitt mindestens einen Profilabschnitt, der an dem Umfeldsensor bzw. an dem Gehäuse des Umfeldsensors angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Profilabschnitt umlaufend um das Gehäuse des Umfeldsensors angeordnet und steht von diesem zumindest bereichsweise hervor. Der Profilabschnitt dient vorzugsweise dazu, den zweiten Randbereich des zweiten Dichtbereiches mit dem Gehäuse des Umfeldsensors fest und feuchtigkeitsdicht zu verbinden.
Der mindestens eine Profilabschnitt ist in einer bevorzugten Ausführungsform zumindest bereichsweise derart geformt, dass während eines Verstellens des Umfeldsensors von eingefahrener Stellung in ausgefahrene Stellung ein vorzugsweise stetiger Dichtungskontakt zwischen dem ersten Dichtungsbereich und dem zweiten Gegendichtungsabschnitt besteht. Durch diese zumindest abschnittsweise Ausgestaltung des Profilabschnittes wird gewährleistet, dass zumindest um einen Teilbereich der Öffnung der Dichtungskontakt zu der primären Abdichtung (erster Dichtungsbereich zu Gehäuse des Umfeldsensors) auch bei einer Bewegung des Umfeldsensors um seine Drehachse nicht verloren geht. Der Profilabschnitt ist vorzugsweise in einem parallel zu der Drehachse des Umfeldsensors verlaufenden Randbereich der Öffnung derart ausgestaltet. Die Ausgestaltung kann bspw. durch eine weg von dem Gehäuse weisende konkave, gekurvte Formung des Profilabschnittes erreicht werden, deren Krümmung sich aus dem normalen Abstand zu der Drehachse des Umfeldsensors ableiten lässt. Mit anderen Worten ist es bevorzugt, wenn der Dichtungskontakt zu der primären Dichtung seitlich und im parallel zu der Drehachse des Umfeldsensors verlaufenden Bereich um die Öffnung während der Ein- oder Ausfahrbewegung des Umfeldsensors nicht verloren geht. Dies ist insbesondere möglich, da sich der Umfeldsensor lediglich um eine Drehachse dreht.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der mindestens eine Umfeldsensor einen Lidar-Sensor und/oder einen Radar-Sensor und/oder einen Kamera-Sensor und/oder einen Multikamera-Sensor und/oder einen Ultraschall-Sensor.
Erfindungsgemäß ist zudem ein Kraftfahrzeug beansprucht, das mindesten ein Dachmodul nach einer beliebigen Ausführungsform der Erfindung umfasst. Das Dachmodul ist vorzugsweise als Baueinheit im Dachbereich einer Fahrzeugkarosserie angeordnet.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Befestigen einer Dichtungsanordnung an einem Dachmodul, wobei das Verfahren mindestens die Schritte umfasst: Anspritzen des ersten Randbereiches an dem Randabschnitt des Flächenbauteils, der um die Öffnung herum bereitgestellt ist, mittels eines insbesondere manuell betätigten oder teilautomatischen oder automatischen Spritzwerkzeuges; und/oder Anspritzen des zweiten Randbereiches an dem mindestens einen Abschnitt des Gehäuses des Umfeldsensors mittels eines insbesondere manuell betätigten oder teilautomatischen oder automatischen Spritzwerkzeuges. Besonders bevorzugt erfolgt das Anspritzen des ersten Randbereiches an dem Randabschnitt des Flächenbauteils und/oder das Anspritzen des zweiten Randbereiches an dem mindestens einen Abschnitt des Gehäuses des Umfeldsensors durch ein Zweikomponenten-Spritzgussverfahren und/oder ein Glas-Spritzgussverfahren, wodurch der Randbereich mit dem Randabschnitt des Flächenbauteils und/oder der zweite Randbereich mit dem mindestens einen Abschnitt des Gehäuses einstückig verbunden wird.
Es versteht sich, dass erfindungsgemäß mehrere verschiedene Spritzgussverfahren eingesetzt werden können. So kann sich das Spritzgussverfahren zum Verbinden des Dichtungsbereiches mit dem Flächenbauteil von dem Spritzgussverfahren zum Verbinden des Dichtungsbereiches mit dem Gehäuse zumindest hinsichtlich einer der eingesetzten Kunststoffkomponenten unterscheiden, wenn beispielsweise das Flächenbauteil und das Gehäuse aus voneinander verschiedenen Kunststoffen herstellt sind. Ferner kann sich das Spritzgussverfahren zum insbesondere integralen Befestigen des Ablaufes an dem Dichtungsbereich von den zuvor genannten Spritzgussverfahren zumindest hinsichtlich einer der eingesetzten Kunststoffkomponenten unterscheiden.
Es versteht sich, dass das Dachmodul auch mehrere Öffnungen, mehrere Umfeldsensoren sowie mehrere Dichtungsanordnungen (jeweils mindestens eine pro Öffnung und Umfeldsensor) umfassen kann, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Es versteht sich, dass die vorgenannten Ausführungsformen und die nachstehend noch zu erläuternden Ausführungsbeispiele nicht nur einzeln, sondern auch in beliebiger Kombination miteinander verwendet werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisiert dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Dachmoduls in einem auf einem Fahrzeugdach montierten Zustand;
2 eine schematische Ansicht eines Umfeldsensors mit einer Dichtungsanordnung in einem ausgefahrenen Zustand;
3 eine Seitenansicht des in 3 gezeigten Umfeldsensors in einem ausgefahrenen Zustand; und
4 eine Detailansicht einer Dichtungsanordnung.

In 1 ist ein Fahrzeugdach 100 dargestellt, das ein Dachmodul 10 umfasst. Das Dachmodul 10 umfasst ein Flächenbauteil 12 zur Bildung der Dachhaut 14 des Fahrzeugdaches 100 eines Fahrzeugs (nicht komplett gezeigt). In einem frontseitigen, mittleren Dachbereich des Fahrzeugdaches 100 bzw. des Dachmoduls 10, betrachtet in einer Fahrzeuglängsrichtung x, befindet sich eine Öffnung 16, in der ein Umfeldsensor 18 angeordnet ist. Die Öffnung 16 bzw. der Umfeldsensor 18 sind mittig (in Fahrzeugbreitenrichtung y) unmittelbar hinter einem vorderen Querholm 102, der einen dachseitigen Windlauf des Fahrzeuges definiert, angeordnet.
Das Dachmodul 10 ist als Baueinheit an einem Dachrahmen 104 einer Fahrzeugkarosserie 200 angeordnet und weist dabei selbst eine Rahmenstruktur auf, mit der die Montage des Dachmoduls 10 an dem Dachrahmen 104 gewährleistet ist. Der Dachrahmen 104 wird durch mindestens zwei der Querholme 102 (front- und heckseitig) sowie mindestens zwei sich in der Fahrzeuglängsrichtung x erstreckende Längsholme 106 gebildet. In anderen Ausführungsbeispielen kann das Dachmodul 10 bspw. auch als Panoramadach mit einer Durchsichtsöffnung für den Fahrgastbereich ausgeführt sein.
Der Umfeldsensor 18 (bspw. ein Lidar-Sensor) ist zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung um eine Drehachse 20 des Umfeldsensors verstell- bzw. verdrehbar. In 1 ist der Umfeldsensor 18 in der ausgefahrenen Stellung dargestellt. Die Verstellbarkeit des Umfeldsensors 18 von der eingefahrenen in die ausgefahrene Stellung und umgekehrt ist vorzugsweise mittels eines elektrischen Antriebes (nicht gezeigt) bereitgestellt.
Der Umfeldsensor 18 ist dazu ausgebildet, bspw. mittels einer Auswerte- und Steuereinheit, eine Fahrzeugumgebung um das Fahrzeug herum mittels elektromagnetischer Signale zu erfassen. Hierfür ist der Umfeldsensor 18 dazu ausgerichtet, in einem Sichtfeld des Umfeldsensors 18, das sich kegelförmig um eine optische Achse 22 des Umfeldsensors 18 erstreckt, zu senden und/oder zu empfangen.
Um ein Eindringen von (Regen-)Wasser in die Öffnung 16 zu verhindern, was Schäden an dem Umfeldsensor 10 und/oder weiteren elektrischen Komponenten sowie im Innenraum des Fahrzeuges hervorrufen könnte, weist das Dachmodul 10 erfindungsgemäß eine Dichtungsanordnung 24 auf. Beim Ein- und/oder Ausfahren des Umfeldsensors 18 kann es aufgrund der Drehbewegung um die Drehachse 20 des Umfeldsensors 18 zu einem Eindringen von Wasser zwischen dem Umfeldsensor 18 und der Öffnung 16 kommen (d. h. in einem Randbereich). Zur Ableitung dieses eintretenden Wassers ist die Dichtungsanordnung 24 dazu ausgebildet, das durch die Öffnung 16 eintretende Wasser derart zusammenzuführen, dass dieses vorzugsweise rechts- und linksseitig (betrachtet in der Fahrzeuglängsrichtung x) über in Holmen 204a, 204b der Fahrzeugkarosserie 200 vorgesehene Abflusskanäle 202 aus dem Fahrzeug abgeführt bzw. ausgeleitet werden kann. Diese Wasserausleitung ist in 1 mittels zweier gestrichelter Pfeile, die entlang der Holme 204a, 204b verlaufen, angedeutet, wobei einer der Abflusskanäle 202 durch den Holm 204b verdeckt ist. Bei den Holmen 204a, 204b kann es sich bspw. um eine A-Säule des Fahrzeuges, in anderen Ausführungen jedoch auch um eine B-, C- und/oder D-Säule handeln.
Zur Zusammenführung des Wassers, das um die Öffnung 16 herum eintreten kann, umfasst die Dichtungsanordnung 24 mindestens einen trichterförmigen Abschnitt 26, der an seinem konisch zulaufenden Ende in einen Ablauf 28 mündet. Der trichterförmige Abschnitt 26 verläuft beidseitig (rechts- und linksseitig von dem Umfeldsensor 18) jeweils parallel zu der Fahrzeuglängsrichtung x, im Falle, dass der Umfeldsensor 16 in einem Frontbereich des Fahrzeuges angeordnet und mittels seiner optischen Achse 22 in der Fahrzeuglängsrichtung x ausgerichtet ist. Im Falle einer seitlichen Anordnung des Umfeldsensors 18, d. h. einer Ausrichtung der optischen Achse 22 des Umfeldsensors 18 entlang der Fahrzeugbreitenrichtung y, ist der mindestens eine trichterförmige Abschnitt 26 vorzugsweise parallel zu der Fahrzeugbreitenrichtung y ausgerichtet.
2 zeigt einen Umfeldsensor mit der Dichtungsanordnung 24. Der Umfeldsensor 18 ist in der ausgefahrenen Stellung dargestellt. Der Durchsichtsbereich 30 ist derart ausgelegt, dass er für von dem Umfeldsensor 18 genutzte Wellenlängenbereiche transparent ist.
Der Umfeldsensor 18 umfasst ein Gehäuse 32 mit einem Sensorgehäuse 34, in dem der Umfeldsensor 18 angeordnet ist, und einem Deckelteil 36. Der Deckelteil 36 des Gehäuses 32 ist über eines oder mehrere Profile an dem Gehäuse 32 des Umfeldsensors 18 befestigt. In der eingefahrenen Position des Umfeldsensors 18 schließt der Deckelteil 36 flächenbündig mit der Dachhaut 14 ab. Der Umfeldsensor 18 ist mittels des Gehäuses 32 bzw. mittels an dem Gehäuse befestigten Profilen an einer Trägerstruktur des Dachmoduls 10 um die Drehachse 20 drehbar gelagert.
Die die Öffnung 16 umgebende Dichtungsanordnung 24 weist einen Dichtungsbereich 40 (in den Ansprüchen und der vorangegangen Beschreibung bezeichnet als „weiteren Dichtungsbereich“) sowie einen Dichtungsbereich 42 auf. Der weitere Dichtungsbereich 40 ist als Schlauchdichtung ausgeführt (siehe schematisch 3). Die Schlauchdichtung ist auf einen die Öffnung 18 umlaufenden Randbereich in der Dachhaut 14 aufgesteckt. Der weitere Dichtungsbereich 40 dient als primäre Dichtungsbarriere zur Abdichtung eines aus konstruktiven Gründen bestehenden Spaltes zwischen der Öffnung 16 und dem Gehäuse 32 des Umfeldsensors 18.
Der weitere Dichtungsbereich 40 ist dazu ausgebildet, die Öffnung 16 in der eingefahrenen Stellung des Umfeldsensors 18 mittels Anlage des ersten Dichtungsbereiches 40 (d. h. durch Anlage mindestens einer Dichtlippe der Schlauchdichtung) an einem ersten Gegendichtungsabschnitt 44 des Umfeldsensors 18 abzudichten (siehe 3 und 4) und die Öffnung 16 in der ausgefahrenen Stellung des Umfeldsensors 18 mittels Anlage des Dichtungsbereiches 40 (d. h. durch Anlage mindestens einer Dichtlippe der Schlauchdichtung) an einem zweiten Gegendichtungsabschnitt 46 des Umfeldsensors 18 abzudichten. Der erste Gegendichtungsabschnitt 44 wird durch einen den Deckelteil 36 umlaufenden Rand ausgebildet. Der zweite Gegendichtungsabschnitt 46 wird durch einen Profilabschnitt 48 ausgebildet, der am Sensorgehäuse 34 des Umfeldsensors 18 vorzugsweise umlaufend angeordnet ist. Die geometrische Ausgestaltung des Profilabschnittes 48 kann sich entlang des Umfangs des Sensorgehäuses 34 unterscheiden (siehe schematisch 4). Beispielsweise kann der mindestens eine Profilabschnitt 48 an einem zu der Drehachse 20 des Umfeldsensors 18 parallel verlaufenden Sensorgehäusebereich derart geformt sein, dass während eines Verstellens des Umfeldsensors 18 von eingefahrener Stellung in ausgefahrene Stellung ein stetiger Dichtungskontakt zwischen dem Dichtungsbereich 40 und dem zweiten Gegendichtungsabschnitt 46, d. h. dem Profilabschnitt 48 in diesem Bereich, besteht. Hierzu kann der Profilabschnitt 48 abschnittsweise konkav (in Richtung weg von dem Sensorgehäuse 34 gesehen) geformt sein. An den Seitenbereichen des Sensorgehäuses 34 (parallel zu der optischen Achse 22 des Umfeldsensors 18) kann der Profilabschnitt in einem spitzen Anstellwinkel zu dem Sensorgehäuse 34 (zu einer Vertikalen) ausgeformt sein, so dass in diesen Seitenbereichen der Dichtungskontakt zwischen dem ersten Dichtungsbereich 40 und dem zweiten Gegendichtungsabschnitt 46 vorzugsweise während des Ein- und Ausfahrens des Umfeldsensors 18 nicht verloren geht (siehe 4).
Der Dichtungsbereich 42 ist entlang eines ersten Randbereiches 50 des Dichtungsbereiches 42 mit einem Randabschnitt 52 des Flächenbauteils 12 verbunden. Der Randabschnitt 52 ist vorzugsweise ein Flächenabschnitt des Flächenbauteils 12, der um die Öffnung herum verläuft. Der Dichtungsbereich 42 ist mittels seines ersten Randbereiches 50 an dem Randabschnitt 52 angespritzt (siehe Bezugszeichen 56). Der Dichtungsbereich 42 ist entlang eines zweiten Randbereiches 54 des Dichtungsbereiches 42 mit dem Gehäuse 32, genauer gesagt an dem Profilabschnitt 48, der an dem Gehäuse angeordnet ist, feuchtigkeitsdicht angespritzt (siehe Bezugszeichen 56). Der Dichtungsbereich 42 ist aus einem flexiblen, mattenförmigen Material, vorzugsweise aus Gummi oder einem feuchtigkeitsdichten Textil, hergestellt und vorliegend in Form eines Wassersacks 58 ausgebildet. Der Wassersack 58 umläuft als in sich geschlossene Barriere bzw. Manschette die Öffnung 16. Der Dichtungsbereich 42 bildet zur Zusammenführung der eintretenden Flüssigkeit zumindest bereichsweise den mindestens einen trichterförmigen Abschnitt 26 aus, der jeweils in den Ablauf 28 mündet. Vorliegend bildet der Dichtungsbereich 42 rechts- und linksseitig (in der Fahrzeuglängsrichtung x betrachtet) jeweils den trichterförmigen Abschnitt 26 aus, der jeweils in den Ablauf 28 mündet (siehe 2). Der mindestens eine Ablauf 28 ist an dem Dichtungsbereich, insbesondere an seiner tiefsten Stelle, angespritzt.
Durch die in sich geschlossene Manschette des Dichtungsbereiches 42, der als Wassersack 58 ausgestaltet ist, wird eine sekundäre Dichtungsbarriere definiert, die das Eindringen von Flüssigkeit in den Innenbereich des Dachmoduls 10, wo der Umfeldsensor 18 angeordnet ist, auch dann verhindert, wenn die primäre Dichtungsbarriere (der erste Dichtungsbereich 40) nicht abdichtet. Somit definiert der Dichtungsbereich 42 einen die Öffnung 16 umlaufenden Nassbereich 60 des Dachmoduls 10 und wirkt als eine Trennbarriere zu einem Trockenbereich 62 des Dachmoduls 10, in dem der Umfeldsensor 18 angeordnet ist. In diesem Trockenbereich 62 sind bspw. auch elektrische Anschlüsse des Umfeldsensors 18 angeordnet. Ergänzend ist es durch das Anspritzen möglich, weitere Komponenten, wie zum Beispiel Stecker, Pins, Haken, Lippen und/oder Klammern in die Anspritzung 56 mit einzubinden. Derartige Komponenten sind schematisch mit der Bezugsziffer 64 bezeichnet.
Bezugszeichenliste

10: Dachmodul
12: Flächenbauteil
14: Dachhaut
16: Öffnung
18: Umfeldsensor
20: Drehachse des Umfeldsensors
22: optische Achse des Umfeldsensors
24: Dichtungsanordnung
26: trichterförmiger Abschnitt
28: Ablauf
30: Durchsichtsbereich
32: Gehäuse
34: Sensorgehäuse
36: Deckelteil
40: erster Dichtungsbereich
42: zweiter Dichtungsbereich
44: erster Gegendichtungsabschnitt
46: zweiter Gegendichtungsabschnitt
48: Profilabschnitt
50: erster Randbereich
52: Randabschnitt
54: zweiter Randbereich
56: Anspritzung
58: Wassersack
60: Nassbereich
62: Trockenbereich
64: weitere Komponenten
100: Fahrzeugdach
102: Querholm
104: Dachrahmen
200: Fahrzeugkarosserie
202: Abflusskanäle
204a, 204b: Holme

Claims

Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs (100) an einem Kraftfahrzeug, mit einem Flächenbauteil (12), das zumindest bereichsweise eine Dachhaut (14) des Fahrzeugdachs bildet, und einer Öffnung (16), in der innerhalb eines Gehäuses (32) mindestens ein Umfeldsensor (18) angeordnet ist, der zur Erfassung der Fahrzeugumgebung elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann und der zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachmodul eine die Öffnung (16) umlaufende Dichtungsanordnung (24) umfasst, die einen Dichtungsbereich (42) aufweist, der sich flexibel beweglich zwischen dem Flächenbauteil (12) und mindestens einem Abschnitt des Gehäuses (32) erstreckt und einseitig an dem Flächenbauteil (12) und/oder dem Gehäuse (32) angebracht ist.
Dachmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbereich (42) einseitig an dem Flächenbauteil (12) und/oder dem Gehäuse (32) angespritzt ist.
Dachmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbereich (42) einseitig an dem Flächenbauteil (12) und/oder dem Gehäuse (32) durch ein Zwei- oder Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren, insbesondere einstückig, angespritzt ist.
Dachmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbereich (42) einseitig an dem Flächenbauteil (12) durch ein Glas-Spritzgussverfahren, insbesondere einstückig, angespritzt ist.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbereich (42) mindestens einen Ablauf (28) umfasst und dazu ausgebildet ist, durch die Öffnung (16) eintretende Flüssigkeit in Richtung des mindestens einen Ablaufes (28) zusammenzuführen.
Dachmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ablauf (28) an dem Dichtungsbereich (42) angespritzt ist.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsanordnung (24) einen weiteren Dichtungsbereich (40) umfasst, der umlaufend um die Öffnung (16) angeordnet und dazu ausgebildet ist, die Öffnung (16) in der eingefahrenen Stellung des mindestens einen Umfeldsensors (18) durch Anlage des weiteren Dichtungsbereiches (40) an einem ersten Gegendichtungsabschnitt (44), der an dem Gehäuse (32) ausgebildet ist, abzudichten und die Öffnung (16) in der ausgefahrenen Stellung des mindestens einen Umfeldsensors (18) mittels Anlage des weiteren Dichtungsbereiches (40) an einem zweiten Gegendichtungsabschnitt (46), der an dem Gehäuse (32) ausgebildet ist, abzudichten.
Dachmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Dichtungsbereich (40) eine Schlauchdichtung umfasst, die in einem Randbereich der Öffnung (16) angeordnet und vorzugsweise einstückig ausgebildet ist.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbereich (42) im Wesentlichen sackförmig und umlaufend um die Öffnung (16) ausgebildet ist.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbereich (42) aus einem flexiblen, mattenförmigen Material, vorzugsweise aus Gummi oder einem feuchtigkeitsdichten Textil, ausgebildet ist.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbereich (42) in Form eines Wassersacks ausgebildet ist.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbereich (42) zur Zusammenführung der eintretenden Flüssigkeit zumindest bereichsweise einen trichterförmigen Abschnitt (26) ausbildet, der in den Ablauf (28) mündet.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbereich (42) einen ersten Randbereich (50) aufweist, der an einem Randabschnitt (52) des Flächenbauteils (12), der um die Öffnung (16) herum bereitgestellt ist, feuchtigkeitsdicht, insbesondere mittels eines Spritzwerkzeuges, angespritzt ist.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbereich (42) einen zweiten Randbereich (54) aufweist, der an dem mindestens einen Abschnitt des Gehäuses (32) des Umfeldsensors (18) feuchtigkeitsdicht angespritzt ist.
Dachmodul nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbereich (42) einen die Öffnung (16) umlaufenden Nassbereich (60) des Dachmoduls (10) definiert und eine Trennbarriere zu einem Trockenbereich (62) des Dachmoduls (10) ausbildet, in dem der Umfeldsensor (18) angeordnet ist.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Umfeldsensor (18) zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung um eine Drehachse (20) drehbar ist.
Dachmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Umfeldsensor (18) einen Lidar-Sensor und/oder einen Radar-Sensor und/oder einen Kamera-Sensor und/oder einen Multikamera-Sensor und/oder einen Ultraschall-Sensor umfasst.
Kraftfahrzeug, umfassend ein Dachmodul (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Verfahren zum Befestigen einer Dichtungsanordnung (24) an einem Dachmodul (10) nach Anspruch 13 und/oder Anspruch 14, wobei das Verfahren mindestens die Schritte umfasst: Anspritzen des ersten Randbereiches (50) an dem Randabschnitt (52) des Flächenbauteils (12), der um die Öffnung (16) herum bereitgestellt ist, mittels eines insbesondere manuell betätigten oder teilautomatischen oder automatischen Spritzwerkzeuges; und/oder Anspritzen des zweiten Randbereiches (54) an dem mindestens einen Abschnitt des Gehäuses (32) des Umfeldsensors (18) mittels eines insbesondere manuell betätigten oder teilautomatischen oder automatischen Spritzwerkzeuges.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Anspritzen des ersten Randbereiches (50) an dem Randabschnitt (52) des Flächenbauteils (12) und/oder das Anspritzen des zweiten Randbereiches (54) an dem mindestens einen Abschnitt des Gehäuses (32) des Umfeldsensors (18) durch ein Zwei- oder Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren und/oder ein Glas-Spritzgussverfahren erfolgt, wodurch der Randbereich (50) mit dem Randabschnitt (52) des Flächenbauteils (12) und/oder der zweite Randbereich (54) mit dem mindestens einen Abschnitt des Gehäuses (32) einstückig verbunden wird.