DE19708046C1 - Kraftfahrzeugdach - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugdach gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Kraftfahrzeugdach besteht im wesentlichen aus einem dünnen Dachblech, dessen sichtbare Außenseite lackiert ist. Das Dachblech muß eine bestimmte Mindeststeifigkeit aufwei­ sen, um beispielsweise einer punktförmigen Belastung (200 N/40 cm²), wie sie etwa beim Polieren der Lackierung auf­ tritt, standzuhalten. Hierbei darf die Verformung eine maximale Eindringtiefe nicht übersteigen. Außerdem muß die Verfor­ mung zurückgehen, ohne bleibende Spuren auf der Lackierung zu hinterlassen. Die Steifigkeit des Dachblechs ist an ver­ schiedenen Stellen des Kraftfahrzeugdachs unterschiedlich. Im Randbereich des Kraftfahrzeugdachs ist sie erheblich größer als in der Fahrzeugmitte. Im Zuge der Gewichtsein­ sparung bei Kraftfahrzeugen werden die Dachbleche immer dünner. Dadurch nimmt natürlich ihre Steifigkeit immer wei­ ter ab. Deshalb werden Dachspriegel zur Verstärkung des Dachbleches eingesetzt. Diese Dachspriegel werden am Dachrahmen entweder verclincht oder verpunktet. Mit dem eigentlichen Dachblech werden die Dachspriegel verklebt. Ein Nachteil hierbei ist, daß beim Grundieren der Klebe­ schaum ausgeschwemmt wird, und dadurch das Grundierbad be­ einträchtigt. Der Klebeschaum muß aufwendig aus der Grun­ dierflüssigkeit wieder entfernt werden. Ein weiterer Nach­ teil besteht darin, daß die Bombierung des Kraftfahrzeug­ dachs exakt der Krümmung der Dachspriegel angepaßt werden muß. Eine Vorspannung der Dachspriegel wäre als Struktur auf der Lackierung des Kraftfahrzeugdaches sichtbar und bei den heutigen Qualitätsanforderungen nicht akzeptabel. Zum Fahrzeuginnenraum hin ist das Dachblech mit Hilfe eines Himmels verblendet. Der Himmel besteht aus einer glasfaser­ verstärkten Kunststoffschale, die ebenfalls mit dem Dachrahmen verbunden zum Beispiel verschraubt oder mittels Clips befestigt ist. Die Kunststoffschale weist eine rela­ tiv hohe Eigensteifigkeit auf. Der Abstand zwischen Kunst­ stoffschale und Dachblech variiert etwa zwischen ca. 8 und 15 mm. Somit trägt die Kunststoffschale erst nach dieser Eindringtiefe zu einer zusätzlichen Steifigkeit bei. Insge­ samt sind die zur Versteifung des Dachblechs dienenden Spriegel sehr schwer, darüber hinaus stellen sie einen er­ heblichen Montageaufwand dar.

Aus der AT-PS 289568 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem zwischen dem Dachblech und dem Himmel Distanzausgleichsele­ mente angeordnet sind.

Aus der WO 85/05604 A1 ist ein Tragskelett bekannt, das zwi­ schen der Dachaußenschale und der Dachinnenverkleidung an­ geordnet ist. Weiterhin ist aus der FR 2576862 A1 eine wei­ tere Dachkonstruktion bekannt, bei der Distanzausgleichse­ lemente zwischen Dachblech und Dachhimmel angeordnet sind.

Bei all diesen genannten Dachkontruktionen ist die Länge der Distanzausgleichselemente fest vorgegeben. Zum Aus­ gleich der bei der Montage auftretenden Abstandsschwankun­ gen müssen Zusatzelemente eingesetzt werden. Dadurch wird die Montage erheblich erschwert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kraftfahr­ zeugdach zu schaffen, das die oben genannten Nachteile nicht aufweist, das insbesondere eine ausreichende Stei­ figkeit des Dachblechs bei geringerem Gewicht gewährlei­ stet, das eine einfach Montage ermöglicht und wenig Klebe- und Lösungsmittel benötigt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angege­ benen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin­ dung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, zwi­ schen Dachblech und Himmel Distanzausgleichselemente an­ zuordnen, die bei einer Krafteinwirkung auf das Dach­ blech die Kraft auf den Himmel überleiten, um so die Steifigkeit des Himmels zur Verstärkung der Steifigkeit des Dachblechs auszunutzen. Die Distanzausgleichselemente passen sich dem unterschiedlichen Abstand zwischen Dach­ blech und Himmel bei der Montage in einfacher Weise an und sind erheblich leichter als die herkömmlichen Dach­ spriegel. Sie dienen der Weiterleitung einer Kraft zum Himmel und versteifen diesen nach Aushärtung des Klebers zusätzlich.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 Schnitt durch ein Fahrzeugdach senkrecht zur Fahrzeuglängsachse

Fig. 2 Schnitt durch ein Distanzausgleichselement ent­ lang der Linie I-I gemäß Fig. 1

Fig. 3 Schnitt durch ein Distanzausgleichselement ent­ lang der Linie II-II gemäß Fig. 1

Fig. 4 seitliche Aufsicht auf ein Distanzausgleichsele­ ment im unbelasteten Zustand

Fig. 5 Schnitt entlang der Linie III-III gemäß Fig. 4

Das in Fig. 1 dargestellte Fahrzeugdach 1 besteht im we­ sentlichen aus einem Dachblech 10 und einem Himmel 30. Zwischen dem Himmel 30 und dem Dachblech 10 ist ein Di­ stanzausgleichselement 40 angeordnet. Das Distanzaus­ gleichselement 40 liegt an der Unterseite des Dachblechs 10 an. Das Dachblech 10 bzw. der Himmel 30 sind jeweils an den seitlichen Dachträgern 20a, 20b befestigt.

In Fig. 2 ist ein Abschnitt des Distanzausgleichselements 40 im Schnitt näher dargestellt. Zwei Federbeine 42, 43 sind mit einer Auflagefläche 45 verbunden. Die Auflage­ fläche 45 liegt kraftschlüssig an dem Dachblech 10 an. Die beiden Federbeine 42 bzw. 43 weisen an ihren Enden jeweils einen Fuß 47 bzw. 48 auf, der mittels einer Kle­ beverbindung 50 am Himmel 30 befestigt ist. Der Abstand zwischen Dachblech 10 und dem Himmel 30 beträgt in diesem Bereich etwa 11 mm.

In Fig. 3 ist ein weiterer Abschnitt des Distanzaus­ gleichselement 40 dargestellt. In diesem Bereich beträgt der Abstand zwischen Dachblech 10 und Himmel 30 nur etwa 5 mm. Aufgrund des geringeren Abstandes sind die Feder­ beine 42a bzw. 43a erheblich weiter gespreizt.

In Fig. 4 ist ein Abschnitt des Distanzausgleichselements 40 in unbelastetem Zustand in seitlicher Aufsicht darge­ stellt. Zwischen den Federbeinen 42b, c, d sind jeweils Ausnehmungen 49a, b angeordnet. Die Breite dieser Ausneh­ mungen 49 bestimmt im wesentlichen den maximal möglichen Biegeradius der Auflagefläche 45 in der Zeichenebene.

In Fig. 5 sind Federbeine 42c bzw. 43c im gemäß Fig. 4 unbelasteten Zustand dargestellt. Die beiden Federbeine 42c bzw. 43c weisen an ihren oberen Enden jeweils Einker­ bungen 60 auf, die als Filmscharniere wirken. Aufgrund dieser Einkerbungen 60 sind die beiden Federbeine in Pfeilrichtung A bzw. B elastisch verschiebbar. Die Feder­ konstante läßt sich in einfacher Weise durch die Tiefe der Einkerbung 60 einstellen. Durch die Spreizung der Schenkel bei Eindrückung bleibt durch den größer werden­ den Hebelarm die nach oben gerichtete Kraft des Elementes nahezu konstant.

Nachfolgend ist die Montage eines Kraftfahrzeugdaches nä­ her erläutert. Das Dachblech 10 wird in bekannter Weise an den Dachrahmen 20a bzw. 20b befestigt. Nach der Grun­ dierung erfolgt der Einbau des Himmels 30. Kurz vor dem Einbau des Himmels 30 werden die Füße der Distanzaus­ gleichselemente 40 (47 bzw. 48) an ihrer Unterseite mit einem Kleber versehen. Mehrere Distanzausgleichselemente werden dann auf den Himmel aufgesetzt. Die Klebeverbin­ dung 50 ist zu diesem Zeitpunkt noch nicht ausgehärtet, so daß sich die einzelnen Federbeine 42 bzw. 43 unter ge­ ringem Kraftaufwand auf der Himmeloberseite 51 verschie­ ben lassen. Die Klebeverbindung 50 reicht jedoch aus, um eine vorläufige Fixierung der Distanzausgleichselemente 40 und der Himmeloberseite 51 zu gewährleisten. Der Werker setzt nun den Himmel ein. Dabei drückt er von der Himmelunterseite 52 den Himmel 30 gegen das Dachblech 10. Dabei kann es zu Eindellungen kommen, die jedoch aufgrund der Elastizität der Kunststoffschale des Himmels 30 rasch ausgeglichen werden. Je nach Abstand des Himmels 30 vom Dachblech 10 werden die Federbeine 42 bzw. 43 unterschiedlich gespreizt. Die Federkraft der Federbeine 42, 43 ist so gewählt, daß sie einer kurzzeitigen Eindellung des Himmels 30 reversiv folgen. Direkt nach dem Einbau des Himmels 30 liegen die jeweiligen Auf­ lageflächen 45 der einzelnen Distanzausgleichselemente 40 form- und kraftschlüssig an der Unterseite des Dachblechs 10 an. Nach dem Aushärten des Klebers sind die Füße (z. B. 47 bzw. 48) fest mit der Himmeloberseite 51 verbunden. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine Krafteinwirkung auf das Dachblech 10 über die Federbeine 42 bzw. 43 zum Himmel 30 weitergeleitet. Der wesentliche Vorteil der Er­ findung besteht darin, daß das Kraftfahrzeugdach insge­ samt erheblich leichter ausgebildet werden kann ohne an Stabilität zu verlieren. Die Distanzausgleichselemente 40 werden in einfacher Weise aus Kunststoff hergestellt, und sind somit erheblich leichter als herkömmliche Dachsprie­ gel. Zusätzlich kann das Dachblech 10 noch dünner ausge­ bildet werden, was ebenfalls eine Gewichtseinsparung dar­ stellt. Aufgrund der elastischen Federbeine passen sich die Distanzausgleichselemente 40 bei der Montage automa­ tisch dem unterschiedlichen Abstand zwischen Dachblech 10 und Himmel 30 an.

Claims (4)

1. Kraftfahrzeugdach mit Dachblech und Himmel, wobei zwi­ schen dem Dachblech und dem Himmel Distanzausgleichse­ lemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzausgleichselemente (40) Federbeine (42 bzw. 43) aufweisen.

2. Kraftfahrzeugdach nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Federbeine (42, 43) jeweils Einkerbungen (60) aufweisen.

3. Kraftfahrzeugdach nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen zwei Federbeinen (42a, b bzw. 43a, b) jeweils Ausnehmungen (49) angeordnet sind.

4. Kraftfahrzeugdach nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzaus­ gleichselemente (40) aus einem Kunststoff hergestellt sind.