DE10260526A1

DE10260526A1 - Befestigungsanordnung an Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE10260526A1
Application number: DE2002160526
Authority: DE
Inventors: Sven Lange; Jens Berger; Frank Dr. Welsch; Rainer Cordes; Frank Thürnau
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-12-21
Filing date: 2002-12-21
Publication date: 2004-07-22

Abstract

Die Aufgabe, eine neue Befestigungsanordnung an Kraftfahrzeugen, insbesondere eine Befestigung eines Dachbleches (5) an einer Dachrahmenstruktur (1), zu schaffen, die zum einen schnell und kostengünstig realisierbar ist, zum anderen aber auch den erhöhten Anforderungen an eine Serienfertigung Rechnung trägt sowie eine hohe Steifigkeit der Fahrgastzelle gewährleistet und für beliebige Materialkombinationen geeignet ist, wird durch einen im Wesentlichen ebenen Abschnitt (4) der Dachrahmenstruktur (1) gelöst, der entlang der gebildeten Dachöffnung mit einer Mehrzahl von Durchbrechungen (6) versehen ist, durch welche jeweils eine korrespondierende, vom Randbereich des Dachbleches (5) abgestellte und dasselbe an der Dachrahmenstruktur (1) fixierende Lasche (10) hindurchgreift.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung an Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Befestigungsanordnungen an Kraftfahrzeugen, vornehmlich bezogen auf die Befestigung eines Dachbleches an einer Dachrahmenstruktur, sind vielfältig bekannt. Überwiegend werden das Dachblech, sofern es sich um Stahlblech handelt, und die ebenfalls aus Stahlblech bestehende Dachrahmenstruktur miteinander verschweißt und/oder mittels mechanischer Befestigungselemente, wie Schrauben, Niete u. ä. miteinander fest verbunden.
Seit geraumer Zeit geht man auch dazu über, dass Dachblech aus Leichtmetall, beispielsweise aus Aluminium zu fertigen und die Dachrahmenstruktur aufgrund der unbestritten vorteilhaften Festigkeitseigenschaften aus Stahlblech zu belassen. Diese Konstellation erfordert neue Befestigungslösungen, um dem Korrosionsproblem infolge elektrochemischer Reaktionen zwischen den unterschiedlichen Materialien wirkungsvoll begegnen zu können.
Als geeignet hat sich hierfür ein Verkleben der Bauteile untereinander erwiesen, da sich mit dieser Maßnahme vorteilhaft die Befestigung der Bauteile an sich mit einer Isolierung derselben zueinander kombinieren läßt ( EP 1 108 640 A2 ).
Im Hinblick auf solche ausschließlich auf Klebung basierende Fügeverbindungen ist jedoch in der Praxis, insbesondere während der Montage, ein erhöhter Aufwand bezüglich der genauen Fixierung des Dachbleches zur Dachrahmenstruktur über einem längeren Zeitraum, nämlich dem Zeitraum des Abbindens des Klebstoffes, zu verzeichnen. Ferner sind Nachteile hinsichtlich der Steifigkeit der Fahrgastzelle, insbesondere im Crashfall zu erwarten.
Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Befestigungsanordnung an Kraftfahrzeugen, insbesondere eine Befestigung eines Dachbleches an einer Dachrahmenstruktur zu schaffen, die zum einen schnell und kostengünstig realisierbar ist, zum anderen aber auch den erhöhten Anforderungen an eine Serienfertigung Rechnung trägt. Des Weiteren soll diese Befestigungsanordnung eine hohe Steifigkeit der Fahrgastzelle gewährleisten und für beliebige Materialkombinationen geeignet sein.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass der im Wesentlichen ebene Abschnitt der Dachrahmenstruktur entlang der gebildeten Dachöffnung mit einer Mehrzahl von Durchbrechungen versehen ist, durch welche jeweils eine korrespondierende, vom Randbereich des Dachbleches abgestellte und dasselbe an der Dachrahmenstruktur fixierende Lasche hindurchgreift. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist das Dachblech durch Umbiegen und/oder Verdrehen der freien Enden der Laschen mit der Dachrahmenstruktur fest verbunden. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass dem im Wesentlichen ebenen Abschnitt der Dachrahmenstruktur Stützelemente zugeordnet sind, die das Dachblech zur Dachrahmenstruktur hin beabstandet halten. Als zweckmäßig haben sich dabei Stützelemente erwiesen, die in die Durchbrechungen der Dachrahmenstruktur einbringbar und jeweils mit einer Aufnahme für eine Lasche des Dachbleches ausgestattet sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Stützelemente als Montageclipse mit Verzahnungselementen ausgebildet und vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt.
Eine weitere Maßnahme sieht vor, dass die Laschen des Dachbleches wenigstens im Bereich ihrer freien Enden zur Dachrahmenstruktur hin mit einer Isolierung versehen sind.
Wie die Erfindung noch vorsieht, sind die Aufnahmen ausgewählter Stützelemente wenigstens in Fahrzeuglängsrichtung definiert größer ausgebildet, als es die Erstreckung der Laschen in Fahrzeuglängsrichtung an sich erforderlich macht.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1 den Querschnitt durch die Dachrahmenstruktur eines Kraftfahrzeugs,
2a; 2b zwei perspektivische Ansichten eines Stützelementes,
3a; 3b die Einzelheit "Z" nach 1 in zwei Schnittansichten entsprechend den 2a und 2b.
Gem. 1 ist die Dachrahmenstruktur 1 durch ein Hohlprofil gebildet, welches sich entsprechend diesem Ausführungsbeispiel sich aus zwei vorzugsweise miteinander verschweißten Stahlblechen 2; 3 zusammensetzt, die ihrerseits zur Fahrzeugmitte hin und entlang der Dachöffnung einen im Wesentlichen ebenen Abschnitt 4 ausbilden, auf dem ein Dachblech 5 aufgesetzt und verklebt ist.
Erfindungsgemäß ist entlang der gebildeten Dachöffnung der im Wesentlichen ebene Abschnitt 4 der Dachrahmenstruktur 1 mit einer Mehrzahl von Durchbrechungen 6 versehen (vorliegend ist eine Durchbrechung 6 gezeigt), innerhalb derer jeweils ein Stützelement 7 in Form eines Montageclipses eingebracht ist, welches seinerseits mit einer Aufnahme 8 in Form eines Durchgangsschlitzes sowie mit Verzahnungselementen 9 ausgestattet ist, die sich ihrerseits in der Durchbrechung 6 bzw. hinter derselben verrasten (2a bis 3b).
Durch jede Durchbrechung 6 respektive Aufnahme 8 des Stützelementes 7 greift jeweils eine korrespondierende, vom Randbereich des Dachbleches 5 im Wesentlichen vertikal abgestellte Lasche 10 hindurch, wodurch zum einen während der Montage eine exakte Fixierung des Dachbleches 5 auf der Dachrahmenstruktur 1 realisiert, zum anderen das Dachblech 5 durch einen am Stützelement 7 angeformten Bund 11 zur Dachrahmenstruktur 1 beabstandet gehalten wird, indem es sich auf diesem abstützt. Diese Maßnahme hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigt, das Dachblech 5 mit der Dachrahmenstruktur 1 mittels Klebstoff 12 befestigt wird und die Klebeverbindung einer definierten Spaltbreite bedarf. Besonders vorteilhaft ist diese Befestigungsanordnung auch, wenn beabsichtigt ist, ein Dachblech 5 aus Leichtmetall, beispielsweise Aluminium, auf einer Dachrahmenstruktur 1 aus Stahlblech zu befestigen. Durch die vorstehende Beabstandung wird wirkungsvoll ein Materialschluß zwischen beiden Bauteilen vermieden, der seinerseits nachteilige elektrochemische Reaktionen hervorrufen könnte. Unter Beachtung dessen ist zweckmäßigerweise das Stützelement 7 in Form eines Montageclips aus Kunststoff gefertigt.
Um eine noch höhere Festigkeit der Befestigungsanordnung zu erzielen, besteht die Möglichkeit, wie in den 1 sowie 3a und 3b näher dargestellt, die freien Enden 13 der Laschen 10 derart umzubiegen, dass diese an den ebenen Abschnitt 4 der Dachrahmenstruktur 1 nahezu anschließen. Sollte ein Dachblech 5 aus Aluminium Anwendung finden, ist es aus den vorstehend bereits näher beschriebenen Gründen angezeigt, wenigstens die freien Enden 13 der Laschen 10 zur Dachrahmenstruktur 1 hin mit einer nicht näher dargestellten, jedoch an sich bekannten Isolierung zu versehen, welches beispielsweise durch besagten Klebstoff 12, eine Lackschicht, eine Kunststofffolie o. ä. realisiert werden kann.
Fernerhin ist es auch denkbar, die Laschen 10 innerhalb ihrer Längsachse zu verdrehen, um einen verbesserten Formschluß des Dachbleches 5 mit der Dachrahmenstruktur 1 zu erzielen (nicht näher dargestellt).
Aus der Praxis ist es des Weiteren bekannt, dass Stahl und Aluminium einen unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen und sich demzufolge beispielsweise nach einer kathodischen Tauchlackkierung der Rohbaukarosserie infolge Wärmeeintrag im nachgeordneten Trocknungsofen unterschiedlich ausdehnen. Um diesem Umstand gerecht zu werden, sind die Aufnahmen 8 ausgewählter Stützelemente 7 wenigstens in Fahrzeuglängsrichtung, d. h., in Richtung der größten Erstreckung des Dachbleches 5, definiert größer ausgebildet als es die Erstreckung der Laschen 10 in Fahrzeuglängsrichtung an sich erforderlich macht (nicht näher dargestellt). Durch diese Maßnahme ist in Grenzen eine Bewegung der Laschen 10 innerhalb der Aufnahmen 8 infolge unterschiedlicher Ausdehnung der verwendeten Materialien gewährleistet, wodurch erhöhte Spannungen und/oder Ausbeulungen insbesondere in einem Dachblech 5 aus Aluminium weitestgehend vermieden werden können.
In umfangreichen Versuchen hat sich danach als vorteilhaft erwiesen, mittig des Kraftfahrzeugs, also ungefähr in Höhe der B-Säulen desselben Stützelemente 7 mit Aufnahmen 8 anzuordnen, deren Abmaße so gewählt sind, dass die zugehörigen Laschen 10 exakt aufgenommen werden. Die jeweils vorgeordneten und nachgeordneten Stützelemente 7 sind dagegen, wie vorbeschrieben mit Aufnahmen 8 versehen, die in ihren Abmaßen in Fahrzeuglängsrichtung größer ausgebildet sind, um die Ausdehnung des Dachbleches 5 gleichmäßig auf den Vorder- und Hinterwagenbereich zu verteilen.

Claims

Befestigungsanordnung an Kraftfahrzeugen, umfassend ein Dachblech, welches auf einem im Wesentlichen ebenen Abschnitt einer eine Dachöffnung ausbildenden Dachrahmenstruktur aufgesetzt und mit dieser verklebt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der im Wesentlichen ebene Abschnitt (4) der Dachrahmenstruktur (1) entlang der gebildeten Dachöffnung mit einer Mehrzahl von Durchbrechungen (6) versehen ist, durch welche jeweils eine korrespondierende, vom Randbereich des Dachbleches (5) abgestellte und dasselbe an der Dachrahmenstruktur (1) fixierende Lasche (10) hindurchgreift.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachblech (5) durch Umbiegen und/oder Verdrehen der freien Enden (13) der Laschen (10) mit der Dachrahmenstruktur (1) fest verbunden ist.
Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem im Wesentlichen ebenen Abschnitt (4) der Dachrahmenstruktur (1) Stützelemente (7) zugeordnet sind, die das Dachblech (5) zur Dachrahmenstruktur (1) hin beabstandet halten.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (7) in die Durchbrechungen (6) der Dachrahmenstruktur (1) einbringbar und jeweils mit einer Aufnahme (8) für eine Lasche (10) des Dachbleches (5) ausgestattet sind.
Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (7) als Montageclipse mit Verzahnungselementen (9) ausgebildet sind.
Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (7) aus Kunststoff gefertigt sind.
Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (10) des Dachbleches (5) wenigstens im Bereich ihrer freien Enden (13) zur Dachrahmenstruktur (1) hin mit einer Isolierung versehen sind.
Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (8) ausgewählter Stützelemente (7) wenigstens in Fahrzeuglängsrichtung definiert größer ausgebildet sind, als es die Erstreckung der Laschen (10) in Fahrzeuglängsrichtung an sich erforderlich macht.