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Die Erfindung betrifft eine Glasdachanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Glasdach, wobei an einem Randbereich des Glasdachs ein Befestigungselement angeordnet ist, welches aus Kunststoff hergestellt ist und mit dem Glasdach fest verbunden ist, einer Karosseriestruktur, welche einen Befestigungsflansch zur Befestigung des Glasdachs aufweist, wobei das Glasdach über das Befestigungselement mit dem Befestigungsflansch fest verbunden ist.
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Eine derartige Glasdachanordnung ist beispielsweise aus der
WO 2021/008728 A1 bekannt. Die Glasdachanordnung umfasst ein Glasdach, welches an einer Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs befestigt ist. Für die Befestigung des Glasdachs an der Karosseriestruktur weist die Karosseriestruktur einen umlaufenden Befestigungsflansch auf, welcher eine Dachöffnung umlaufend begrenzt. Das Glasdach weist wiederum ein Befestigungselement auf, welches als eine umlaufende Umschäumung ausgeführt ist und über welches das Glasdach an dem Befestigungsflansch befestigt ist. Die Befestigung des Glasdachs an dem Befestigungsflansch erfolgt einerseits durch eine Klebeverbindung und andererseits durch mehrere Schraubenverbindungen. Die Klebeverbindung ist umlaufend ausgebildet. Die Schraubenverbindung sind beabstandet zueinander und entlang des Befestigungsflansches angeordnet. Für die Schraubenverbindungen ist jeweils ein Einlegeteil in der Umschäumung eingebettet, wobei jeweils eine Schraube durch eine Öffnung des Befestigungsflansches durchgesteckt wird und in das Einlegeteil, welches ein Innengewinde aufweist, eingeschraubt wird. Dabei liegt die Schraube an der dem Glasdach entgegengesetzten Seite mit dem Schraubenkopf an dem Befestigungsflansch an.
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Problematisch an einer derartigen Ausführung der Glasdachanordnung ist, dass die Umschäumung eine relativ geringe Festigkeit und Steifigkeit aufweist, wodurch nahezu keine Stützung bzw. Stabilisierung des Glasdachs durch das Befestigungselement erfolgt. Dadurch besteht bei einer Belastung des Glasdachs, insbesondere bei einer lokalen Belastung des Glasdachs, aufgrund der mangelnden Stabilisierung des Glasdachs die Gefahr, dass sich am Glasdach Risse bilden, welche wiederum zu einer Verringerung der Stabilität des Glasdachs und zu unerwünschten, optischen Veränderungen des Glasdachs führen.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Glasdachanordnung bereitzustellen, durch welche das Glasdach zuverlässig an der Karosseriestruktur befestigt werden kann und die Gefahr von Rissen an dem Glasdach zuverlässig verhindert werden können.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Dadurch, dass in das Befestigungselement ein Verstärkungselement aus Kunststoff integriert ist, welches sich in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeugquerrichtung entlang des Befestigungsflansches erstreckt, insbesondere über die gesamte Erstreckung in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeugquerrichtung des Befestigungsflansches erstreckt, wobei das Verstärkungselement zumindest abschnittsweise eine höhere Festigkeit als das Befestigungselement aufweist, wird das Glasdach auf eine einfache und kostengünstige Weise durch das Verstärkungselement stabilisiert, wodurch insbesondere eine lokale Belastung besser aufgenommen werden kann und Risse des Glasdachs aufgrund einer Belastung des Glasdachs, insbesondere einer äußeren Belastung des Glasdachs, zuverlässig verhindert werden können. Der Befestigungsflansch und das Befestigungselement können beispielsweise umlaufend ausgeführt sein, d.h. der Befestigungsflansch und das Befestigungselement erstrecken sich im vorderen und hinteren Bereich in Fahrzeugquerrichtung und zwischen den beiden in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Abschnitten in Fahrzeuglängsrichtung. Dabei erstreckt sich das Verstärkungselement im vorderen und hinteren Bereich in Fahrzeugquerrichtung und dazwischen in Fahrzeuglängsrichtung. Anderenfalls kann beispielsweise das Verstärkungselement sich ausschließlich in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken, d.h. ausschließlich entlang der Karosserieseitenteile erstrecken.
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Die Aufgabe wird außerdem durch die Merkmale des Anspruchs 2 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist in das Befestigungselement ein Verstärkungselement aus Kunststoff integriert, welches sich in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeugquerrichtung entlang des Befestigungsflansches erstreckt, wobei das Verstärkungselement zumindest abschnittsweise eine höhere Festigkeit als das Befestigungselement aufweist, wobei das Verstärkungselement im Bereich der Abstützung eines Dachträgersystem am Glasdach an dem Befestigungsflansch unmittelbar anliegt und mit dem Befestigungsflansch fest verbunden ist. Im Bereich der Abstützung des Dachträgersystems, d.h. im Bereich eines Abstützfußes des Dachträgersystems, welcher an dem Glasdach anliegt, ist das Glasdach besonders stark lokal belastet. Dadurch, dass im Bereich der Abstützung des Dachträgersystems am Glasdach das Verstärkungselement unmittelbar am Befestigungsflansch anliegt, kann die durch das Dachträgersystem in das Glasdach eingeleitete Kraft in Fahrzeughochrichtung direkt in die Karosseriestruktur eingeleitet werden und aufgrund einer relativ hohen Festigkeit und Steifigkeit des Verstärkungselements eine Verformung, insbesondere eine Biegung, des Glasdachs zuverlässig vermieden werden. Dadurch kann eine Beschädigung des Glasdachs, insbesondere Risse des Glasdachs, die durch die Abstützung des Dachträgersystems am Glasdach verursacht werden, zuverlässig verhindert werden. Außerdem liegen hierbei auch die Zusätzlich zum Anspruch 1 aufgeführten Vorteile vor.
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Vorzugsweise weist das Befestigungselement eine Abdecklippe auf, durch welche ein Spalt zwischen der Glasscheibe und der Karosseriestruktur abgedeckt ist. Dadurch kann eine Ansammlung von Schmutz und Wasser in dem Spalt zuverlässig verhindert werden. Die Abdecklippe kann bei einem durch eine Umspritzung des Glasdachs hergestellten Befestigungselement mithergestellt werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein Fixierelement des Dachträgersystems durch den Spalt zwischen der Glasscheibe und der Karosseriestruktur durchsteckbar und an der Karosseriestruktur befestigbar. Der Spalt ist in einem demontierten Zustand des Dachträgersystems durch die Abdecklippe verschlossen. In einem montierten Zustand verläuft das Fixierelement, insbesondere ein Zugblech, durch den Spalt, wobei die Abdecklippe entweder eine Öffnung für das Fixierelement aufweist oder flexibel ausgeführt ist und bei der Einführung des Fixierelements elastisch verformt bzw. weggebogen wird. Damit kann der Spalt bzw. der Hohlraum zwischen dem Glasdach und der Karosseriestruktur im demontierten Zustand durch die Abdecklippe verdeckt werden und dennoch das Dachträgersystem einfach am Kraftfahrzeug montiert werden.
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Vorzugsweise ist das Befestigungselement durch ein Umspritzen des Glasdachs, vorzugsweise mit einem Kunststoffschaum, hergestellt, wodurch das Befestigungselement auf eine einfache und zuverlässige Weise mit dem Glasdach verbunden werden kann. Alternativ ist das Befestigungselement mit dem Glasdach verklebt, wodurch das Glasdach ebenfalls zuverlässig an der Karosseriestruktur befestigt werden kann.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Verstärkungselement in das Befestigungselement eingebettet, so dass das Verstärkungselement einfach beim Umspritzen des Glasdachs in das Befestigungselement integriert werden kann. Dabei wird das Verstärkungselement beim Umspritzen des Glasdachs in das Herstellwerkzeug zur Herstellung des Befestigungselements eingelegt und der das Befestigungselement formende Hohlraum mit dem Kunststoff ausgefüllt. Nach dem Abkühlen des hergestellten Befestigungselements ist das Verstärkungselement in dem Befestigungselement eingebettet bzw. eingekapselt.
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Vorzugsweise ist das Befestigungselement aus Polyurethan hergestellt. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Verstärkungselement aus Polyamid, insbesondere aus PA6.6 hergestellt. Das Polyurethan bietet eine hohe Designfreiheit, ist witterungs- und temperaturbeständig und ist haptisch und ästhetisch ansprechend, so dass das Polyurethan für das für eine Person sichtbare und der Witterung ausgesetzte Befestigungselement besonders geeignet ist. Das Polyamid ist robust und ist damit für das nicht-sichtbare Verstärkungselement besonders geeignet.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Befestigungselement mit dem Befestigungsflansch der Karosseriestruktur verklebt und/oder verschraub, wodurch das Befestigungselement und damit das mit dem Befestigungselement verbundene Glasdach einfach und zuverlässig mit der Karosseriestruktur verbunden werden kann. Vorzugsweise weist das Verstärkungselement mindestens eine Gewindebohrung zum Verschrauben des Befestigungselements mit dem Befestigungsflansch der Karosseriestruktur auf, wobei eine Schraube durch eine am Befestigungsflansch vorgesehene Durchgangsöffnung durchgesteckt wird und in die Gewindebohrung eingeschraubt ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Verstärkungselement ein Einlegeteil mit einem Innengewinde auf, wobei das Einlegeteil die Gewindebohrung bildet. Dadurch kann das Befestigungselement zuverlässig mit der Karosseriestruktur verschraubt werden, wobei durch das Ausbilden des Innengewindes zum Einschrauben der Schraube an dem Verstärkungselement bzw. an dem in das Verstärkungselement integrierte Einlegeteil ein gewisses Anzugsmoment der Schraube gewährleitstet werden kann und dadurch eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Befestigungselement und der Karosseriestruktur bereitgestellt werden kann.
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Die Aufgabe wird außerdem durch die Merkmale des Anspruchs 11 gelöst, wobei eine Anordnung die Glasdachanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und einem Dachträgersystem aufweist, wobei das Dachträgersystem sich im montierten Zustand am Glasdach abstützt. Zu den Vorteilen der Anordnung wird auf die vorhergehenden Absätze verwiesen.
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Damit wird eine Glasdachanordnung mit einem Glasdach bereitgestellt, welches auf eine einfache und kostengünstige Weise durch das Befestigungselement und das integrierte Verstärkungselement stabilisiert werden kann, so dass insbesondere eine lokale Belastung besser aufgenommen werden kann und Risse des Glasdachs aufgrund einer lokalen Belastung zuverlässig verhindert werden können.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
- 1 zeigt schematisch eine Glasdachanordnung in Draufsicht,
- 2 zeigt einen ersten Querschnitt II-II der Glasdachanordnung aus 1,
- 3 zeigt einen zweiten Querschnitt III-III der Glasdachanordnung aus 1, und
- 4 zeigt einen Längsschnitt IV-IV der Glasdachanordnung aus 1.
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1 zeigt eine Glasdachanordnung 10 eines Kraftfahrzeugs. Die Glasdachanordnung 10 umfasst eine Karosseriestruktur 12 und ein Glasdach 30, wobei in 1 lediglich ein Seitenteil 13 der Karosseriestruktur 12 dargestellt ist. Das Seitenteil 13 ist ein Teil eines Dachrahmens, wobei der Dachrahmen durch zwei, in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Seitenteile, ein an eine Windschutzscheibe angrenzendes, in Fahrzeugquerrichtung erstreckendes Frontteil und ein an die Heckscheibe angrenzendes, in Fahrzeugquerrichtung erstreckendes Heckteil gebildet wird. Das Glasdach 30 ist mit der Karosseriestruktur 12 fest verbunden. Die Befestigung des Glasdachs 30 an der Karosseriestruktur 12 wird exemplarisch an dem Seitenteil 13 gezeigt und beschrieben.
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Zur Befestigung des Glasdachs 30 weist die Karosseriestruktur 12 bzw. das Seitenteil 13 einen Befestigungsflansch 20 auf, welcher sich in Fahrzeuglängsrichtung am Seitenteil 13 erstreckt und eine durch den Dachrahmen gebildete Dachöffnung begrenzt. Außerdem ist ein Randbereich des Glasdachs 30 mit einem aus einem Kunststoff, insbesondere aus Polyurethan, hergestellten Befestigungselement 32 umspritzt bzw. umschäumt, wobei die Befestigung des Glasdachs 30 an der Karosseriestruktur 12 über das Befestigungselement 32 erfolgt. In das Befestigungselement 32 ist ein Verstärkungselement 34 aus Polyamid integriert, d.h. eingebettet, wobei das Verstärkungselement 34 eine höhere Festigkeit und eine höhere Steifigkeit aus das Befestigungselement 32 aufweist. Das Verstärkungselement 34 erstreckt sich über die gesamte Länge des Befestigungselements 32, d.h. entlang des Befestigungsflansches 20, wodurch das Glasdach 30 stabilisiert wird und dadurch insbesondere lokale Belastungen besser aufnehmen kann.
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Die Befestigung des Befestigungselements 32 an dem Befestigungsflansch 20 der Karosseriestruktur 12 erfolgt einerseits über eine Klebeverbindung 31 und andererseits über mehrere Schraubenverbindungen 36, 44, wobei in den 2 und 4 lediglich eine bzw. zwei der vielen Schraubenverbindungen 36, 44 gezeigt sind. Bei der Klebeverbindung 31 handelt es sich zum Beispiel um eine Kleberaupe, die vor der Montage des Glasdachs 30 auf den Befestigungsflansch 20 appliziert wird und das Befestigungselement 32 darauf platziert wird. Die Schraubenverbindungen 36, 44 werden durch jeweils ein in das Verstärkungselement 34 eingebettetes Einlegeteil 38, 46 mit einem Innengewinde 40, 48 und eine Schraube 42, 50 gebildet, wobei die Schrauben 42, 50 durch jeweils eine am Befestigungsflansch 32 vorgesehene Durchgangsöffnung 24, 26 durchgesteckt werden und in die Einlegeteile 40, 46 eingeschraubt werden. Das Verstärkungselement 34 ist grundsätzlich in dem Befestigungselement 32 eingekapselt. Lediglich an den Bereichen der Schraubenverbindungen 36, 44 ragt jeweils ein Abschnitt des Verstärkungselements 34 aus dem Befestigungselement 32 heraus, wobei die herausragenden Abschnitte an dem Befestigungsflansch 20 unmittelbar anliegt.
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Das Befestigungselement 32 weist eine Abdecklippe 35 auf, welche seitlich von dem Befestigungselement 32 absteht und im montierten Zustand des Glasdachs 30 an der Karosseriestruktur 12 anliegt. Dabei ist die Abdecklippe 35 derart ausgestaltet, dass ein umlaufender Spalt 37 zwischen dem Glasdach 30 bzw. dem Befestigungselement 32 und der Karosseriestruktur 32 abgedeckt bzw. abgedichtet ist.
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In den 1 bis 4 ist außerdem ein Dachträgersystem 60 gezeigt, welches im montierten Zustand sich am Glasdach 30 abstützt und über mehrere Fixierelemente 72 mit der Karosseriestruktur 12 fest verbunden ist. Das Dachträgersystem 60 weist zwei Längsträger 62, 64 und drei Querträger 66, 68, 70 auf, wobei ein erster Querträger 66 im vorderen Bereich des Glasdachs 30, ein zweiter Querträger 68 im mittleren Bereich des Glasdachs 30 und ein dritter Querträger 70 im hinteren Bereich des Glasdachs 30 zwischen den beiden Längsträgern 62, 64 verlaufen. Die Abstützung des Dachträgersystems 60 am Glasdach 30 erfolgt über die Längsträger 62, 64, wobei die Längsträger 62, 64 im Bereich des ersten Querträgers 66 und im Bereich des dritten Querträgers 70 jeweils zwei Abstützelemente 74, 76 aufweisen. Insbesondere in diesem Bereich der Abstützung der Abstützelemente 74, 76 liegt das Verstärkungselement 34 unmittelbar an dem Befestigungsflansch 20 der Karosseriestruktur 12 an und ist mit dieser verschraubt. Dadurch wird das Glasdach 30 in diesen Bereichen derart stabilisiert, dass die Durchbiegung des Glasdachs 30 verhindert wird und dadurch verursachte Risse des Glasdachs 30 zuverlässig vermieden werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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