DE10337211B4 - Mit einer Konsole versehenes Fahrzeugdach mit mindestens einem Querspriegel - Google Patents

Abstract

Fahrzeugdach mit mindestens einem Querspriegel (2) an dessen Unterseite eine Konsole (5) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Konsolenbefestigungspunkt mindestens ein Schlitz (6) im Querspriegel (2) vorgesehen ist.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugdach mit mindestens einem Querspriegel, an dessen Unterseite eine Konsole befestigt ist.
• Derartige Befestigungen von Konsolen an Fahrzeugdächern sind aus der betrieblichen Praxis bekannt und werden auch schon in der Fahrzeugproduktion eingesetzt. Es hat sich allerdings gezeigt, dass unter ungünstigen Umständen, insbesondere wenn die Konsole bzw. das Fahrzeugdach starke Maßabweichung aufweist, die Dachhaut im Bereich der Spriegel entsprechend der Stärke der Maßabweichung nach innen gezogen bzw. nach außen gedrückt wird. Die dadurch entstehenden Rillen bzw. Ausbeulungen in der Dachhaut sind zwar nur schwach und haben daher keinen Einfluss auf die Steifigkeit des Daches oder die Aerodynamik des Fahrzeuges; sie werden aber aus ästhetischen Gründen als störend empfunden.
• Aus der DE 1 154 360 A ist ein Kraftfahrzeug mit einem unmittelbar unter dem Dach angebrachten hohlen Träger bekannt, wobei die dem Fahrgastraum zugewandte Seite des Trägers mit einer Vielzahl von Aufhänge- und Befestigungsvorrichtungen, Aufnahmestellen für elektrische Geräte und/oder Einzelteile von Klima- und Heizungsanlagen versehen ist. Der untere Teil des Trägers weist außerdem Eindrückungen auf, die durch einen Steg überbrückt sind, der als Aufhängevorrichtung dient.
• Aus der DE 198 58 632 A1 ist eine Anordnung zur Befestigung einer Versteifungsplatte an einer plattenartigen Dachversteifung eines Kraftfahrzeugs bekannt, welche ausschließlich sich zwischen Rahmenbereichen der Dachversteifung und Randbereichen der Versteifungsplatte erstreckende Schraubverbindungen enthält, die nach Positionierung der Versteifungsplatte von ihrer der Dachversteifung abgekehrten Seite herstellbar und aufhebbar sind. dabei dienen Dachspriegel, die zumindest an den Orten der Schraubverbindungen freiliegen, als tragende versteifungsplattenseitige Bestandteile der Schraubverbindungen. Zumindest einzelne Dachspriegel sind mit Einrichtungen zur Einstellung ihrer Wölbung versehen.
• Aus der DE 197 08 046 C1 ist ein Kraftfahrzeugdach mit Dachblech und Himmel bekannt, wobei zwischen dem Dachblech und dem Himmel Distanzausgleichselemente angeordnet sind, welche Federbeine aufweisen.
• Die Erfindung beruht auf dem Problem, ein Fahrzeugdach gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, an dessen Unterseite eine Konsole befestigt werden kann, deren Abmessungen innerhalb eines Toleranzbandes liegt, wobei die Befestigung so erfolgen soll, dass das Dach allen Anforderungen in technischer und ästhetischer Hinsicht genügt.
• Zur Lösung des Problems sieht die Erfindung vor, dass im Spriegel unmittelbar neben einer Befestigungsstelle, in der die Konsole an einem Spriegel befestigt ist, wenigstens ein Einschnitt – im Folgenden auch als Schlitz bezeichnet – verläuft.
• Dieser Einschnitt (Schlitz) ermöglicht es, dass der Bereich um die Befestigungsstelle gegenüber der Unterseite des Spriegels nachgeben kann, wodurch ein entsprechender Toleranzausgleich erfolgt. Aufgrund dieser Maßnahme sind keine Verformungen des Daches mehr zu erwarten.
• Im einfachsten Fall ist der Einschnitt (Schlitz) im Wesentlichen gerade und erstreckt sich tangential zur Befestigungsstelle. Ein solcher Einschnitt (Schlitz) hat zur Folge, dass der Bereich parallel zum Einschnitt (Schlitz) in Form eines Viertelkugelsegmentes sich auswölben kann. Es ist leicht einsichtig, dass hierdurch nur ein leichter Toleranzausgleich gewährleistet ist, es sei denn, der Einschnitt (Schlitz) wäre besonders lang, was aber aus Stabilitätsgründen nicht immer möglich ist.
• Einen besonders guten Kompromiss zwischen Steifigkeit des Spriegels und Nachgiebigkeit erhält man, wenn der Einschnitt (Schlitz) U-förmig verläuft und der Befestigungspunkt auf einer von dem Einschnitt (Schlitz) eingegrenzten Zunge liegt.
• Eine ausreichende Nachgiebigkeit ist möglicherweise auch dann gegeben, wenn im Wesentlichen parallel zum ersten Einschnitt (Schlitz) ein zweiter Einschnitt (Schlitz) verläuft, so dass der Befestigungspunkt auf einer Brücke liegt, die von den beiden Einschnitten (Schlitzen) begrenzt ist, wobei diese Brücke sich zum Toleranzausgleich aufwölbt.
• Bei einer Belastung durch die Konsole wird die Zunge nach unten gebogen, wobei bei einer nicht zu kleinen Länge der Zunge eine ausreichende Maßabweichung überbrückt werden kann. Wird die Basis der Zunge ausreichend breit gewählt, ist die Verbindung der Konsole zum Spriegel belastbar, ohne dass die Steifigkeit des Spriegels durch den die Zunge bildenden Einschnitt (Schlitz) zu sehr leidet.
• Typischerweise handelt es sich bei der Befestigung der Konsole um eine Schraubverbindung, wobei natürlich auch jede andere Art der Verbindung wie Clipse, Nieten oder dgl. Verwendung finden kann.
• Um ein Einreißen der Einschnitte (Schlitze) durch Kerbwirkungen zum vermeiden, werden die Enden der Einschnitte (Schlitze) kreisförmig erweitert. Bei einem solchen Kreisausschnitt ergibt sich eine besonders gute Spannungsverteilung, obwohl auch andere Formen unter den Bergriff kreisförmig fallen sollen, soweit das angestrebte Ziel der Rissvermeidung erreicht wird. So kann die Form auch oval oder elliptisch sein.
• Die Toleranzabweichung von einem vorgegebenen exakten Maß macht sich besonders bemerkbar, wenn die Konsole an wenigstens zwei Spriegeln befestigt ist. Sie stellt sich aber auch schon dann ein, wenn die Konsole an einem einzigen Spriegel und an einer weiteren Stelle an der Karosserie befestigt wird.
• Im Folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispieles die Erfindung näher erläutert werden. Dazu zeigen:
• 1 eine perspektivische Schema-Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugdaches,
• 2 einen Schnitt entlang Linie II-II in 1,
• 3 eine perspektivische Darstellung eines Spriegels mit einer freigeschnittenen Lasche an der eine Konsole befestigt ist.
• Zunächst wird auf die 1 Bezug genommen. Ein Fahrzeugdach besteht aus einer in der Regel metallischen Dachhaut 1, die durch mehrere quer verlaufende Spriegel 2 versteift ist, von denen einer in 1 gezeigt ist. Ein Spriegel 2 besteht aus einem metallischen, im Querschnitt hutförmigen Profil mit einem Spriegelboden 3 und zwei davon abgesetzte, seitlich davon verlaufende Flansche 4 (in 3 dargestellt). Ein solches Profil ist mit seiner offenen Seite gegen die Dachhaut 1 gesetzt und an den Flanschen 4 mit dieser verschweißt oder verklebt.
• Ein Spriegel 2 dient nicht nur der Versteifung der Dachhaut 1, sondern auch der Befestigung diverser Anbauteile, z. B. einer Konsole 5, die z. B. als Lüftungskanal fungiert.
• Wenn die Konsole 5 unmittelbar mit dem Spriegelboden 3 des Spriegels 2 verschraubt wird, kann es passieren, dass die Dachhaut 1 verzogen wird, weil – wegen nicht zu vermeidenden Toleranzen – die Konsole 5 nicht genau dem Dachverlauf folgt.
• Um solche Toleranzen ausgleichen zu können, besitzt der Spriegelboden 3 des Spriegels 2 einen Einschnitt 6, der gemäß den in den 1 und 3 gezeigten Ausführungen U-förmig verläuft und somit eine Zunge 7 aus dem Spriegelboden 3 ausschneidet.
• Die Konsole 5 wird mit dem Ende der Zunge 7 beispielsweise verschraubt oder in sonstiger Weise befestigt. Das Ausführungsbeispiel gemäß 3 zeigt eine auf das freie Ende der Zunge 7 aufgesteckte Klammer 8 mit einer Klemmöffnung, in die der Schaft einer die Zunge 7 durchdringenden Schraube 9 eingreift.
• Wenn die Konsole 5 nicht genau der Dachwölbung folgt, wird gemäß der Erfindung ein sich zwischen dem Spriegel 2 und der Konsole 5 sich einstellender Spalt 10 – wie in 2 dargestellt – durch die sich aus dem Spriegelboden 3 ausbiegende Zunge 7 überbrückt. Dadurch wird vermieden, dass durch die Befestigung der Konsole 5 an den Spriegeln 2 Spannungen auf die Dachhaut 1 übertragen werden.
• Statt einer Zunge 7 kann auch eine Brücke gebildet werden, die durch einen Doppeleinschnitt erzeugt wird, der aus zwei geraden und parallel zueinander verlaufenden Einschnitten besteht. Entscheidend ist im jeden Fall, dass sich der Spriegelbodenbereich mit der Befestigungsstelle aus der Ebene des Spriegelbodens 3 herausgebogen werden kann, ohne dass zu große Spannungen auf den Spriegel 2 übertragen werden. Im Extremfall kann hierfür auch ein längerer, gerader oder leicht gebogener Einschnitt ausreichend sein.
• 3 zeigt nochmals den Spriegel 2 von der Dachseite her. Man erkennt dass die Enden des Einschnittes 6 in sogenannten Stoppbohrungen 11 enden, die ein Einreißen des Spriegelbodens 5 an den Enden des Einschnittes 6 verhindern sollen.
• Typischerweise ist die Zunge 7 40 bis 70 mm lang, die Breite des Einschnittes 6 beträgt ca. 2 mm. Die Einschnitte 6 können zum Beispiel durch Stanzen oder aber auch durch Laserschneiden hergestellt werden. Insbesondere das Laserschneiden ermöglicht ein Ausbilden der Zunge 7, wenn der Spriegel 2 schon an der Dachhaut 1 angeschweißt ist.
• Bezugszeichenliste

1

Dachhaut

2

Spriegel

3

Spriegelboden

4

Flansch

5

Konsole

6

Einschnitt

7

Zunge

8

Klammer

9

Schraube

10

Spalt

11

Stoppbohrung

Claims (6)

1. Fahrzeugdach mit mindestens einem Querspriegel (2) an dessen Unterseite eine Konsole (5) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Konsolenbefestigungspunkt mindestens ein Schlitz (6) im Querspriegel (2) vorgesehen ist.
2. Fahrzeugdach nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (6) U-förmig verläuft und der Befestigungspunkt auf einer von dem Schlitz (6) eingegrenzten Zunge (7) liegt.
3. Fahrzeugdach nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Wesentlichen parallel zum ersten Schlitz (6) ein zweiter Schlitz (6) verläuft, sodass der Befestigungspunkt auf einer Brücke liegt, die von den beiden Schlitzen (6) begrenzt ist.
4. Fahrzeugdach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung der Konsole (5) durch eine Schraubverbindung erfolgt.
5. Fahrzeugdach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Schlitze (6) kreisförmig erweitert sind.
6. Fahrzeugdach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (5) an wenigstens zwei Spriegeln (2) befestigt ist.

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