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Karosseriefeste Dachanordnung für ein Kraftfahrzeug
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Die Erfindung betrifft eine karosseriefeste Dachanordnung gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Üblicherweise werden karosserie feste Dachanordnungen aus Karosserieblech
durch Punktschweißung hergestellt und mit der eigentlichen Karosserie des Fahrzeugs
verbunden. Das verlangt einerseits die Verwendung von punktschweißfähigem Material
und erfordert andererseits - wenn man nicht in wirtschaftlich unvertretbarer Weise
die Punktschweißverbindungen in Handarbeit herstellen will - komplizierte Schweißroboter,
da die Schweißverbindungen an schwer zugänglichen Stellen liegen. Andererseits bieten
diese bekannten karosseriefesten Dachanordnungen den beispielsweise bei Überrollunfällen
des Fahrzeugs wichtigen Vorteil einer großen Steife.
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Zum Stand der Technik gehören ferner abnehmbare Dachanordnungen (Hardtop),
bei denen das Dach zusammen mit einem versteiften Rand ein häufig aus Kunststoff
bestehendes selbständiges Teil darstellt. Nach dem Abnehmen dieses Dachs verbleiben
am eigentlichen Fahrzeug vom Dachrahmen allenfalls ein vorderer Querträger oberhalb
der Windschutzscheibe und ein hinterer Querträger oberhalb der Heckscheibe. Zumindest
die seitlichen
Dachlängsträger sind also Bestandteile des abgenommenen
Dachs. Diese bekannte Konstruktion bietet also zwar den Vorteil einer leichten Montage
und Demontage, jedoch wird dieser mit einem erheblichen Festigkeitsverlust des Fahrzeugaufbaus
erkauft.
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Diesen Nachteil vermeidet weitgehend eine andere Konstruktion für
ein ebenfalls abnehmbares Dach, wie sie aus der US-PS 3 823 977 bekannt ist.
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Dort ist lediglich eine Dachplatte entfernbar, während der Dachrahmen
als Bestandteil der Fahrzeugkarosserie auch nach dem Entfernen der Dachplatte am
Fahrzeug verbleibt und diesem die erforderliche Steife verleiht. Hierbei handelt
es sich jedoch wie bemerkt, um eine Dachanordnung mit einem während des Betriebs
des Fahrzeugs durch den Fahrer entfernbaren eigentlichen Dach.
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Demgegenüber betrifft die Erfindung eine karosseriefeste Dachanordnung
und behandelt die Aufgabe, eine derartige Dachanordnung zu schaffen, die einerseits
leicht herstellbar ist, insbesondere nur mit großem Aufwand herste.lbare Schweißverbindungen
vermeidet, andererseits dem Pahrzeugaufbau durch einen umlaufenden Dachrahmen die
erforderliche Festigkeit verleiht.
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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch
die Merkmale des Patentanspruchs 1. Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das
eigentliche Dach, also im wesentlichen die Dachplatte, über Clipsverbindungen und
nicht durch Pnnktschweißverbindungen mit der eigentlichen Karosserie verbunden ist,
aber durch Zuordnung des Dachrahmens zur eigentlichen Karosserie und nicht zu dem
als selbständiges Teil hergestellten eigentlichen Dach die erforderliche Steife
erzielt ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Enteransprüche.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch
den hinteren Bereich der erfindungsgemäBen Dachanordnung, Fig. 2 die in Fig. 1 mit
II-II bezeichnete Schnittansicht, Fig. 3 ebenfalls einen Langsschnitt durch den
bezüglich der Fahrtrichtung hinteren Teil der Dachanordnung mit einer anders ausgeführten
Clipsverbindung, Fig. 4 einen Querschnitt durch die Dachanordnung im Bereich einer
Fahrzeugtür, Fig. 5 einen Querschnitt im Bereich eines festen Seitenfensters, Fig.
6 einen Längsschnitt durch den vorderen 3ereich der Dachanordnung oberhalb der Frontscheibe
des Fahrzeugs, Fig. 7 eine Ansicht des eigentlichen Dachs von unten, d.h. vom Fahrzeuginnenraum
her, ohne den (angeschäumten) Dachhimnel und Fig. 8 die in Fig. 7 mit VIII-VIII
bezeichnete Schnittansicht.
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In allen Figuren sind die gleichen Teile mit denselben Bezugszeichen
versehen.
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Betrachtet man nun zunächst die Figuren 1 und 2, so besteht die Dachanordnung
aus dem eigentlichen Dach 1 und dem umlaufenden Dachrahmen 2,
der
einen festen Destandteil der im übrigen nicht dargestellten Karosserie bildet.
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Das eigentliche Dach 1 besteht aus einem etwa plattenförmigen, mit
Rippen versehenen Körper 3 aus glasfaserverstärktem Kunststoff und dem allgemein
mit 4 bezeichneten Dachhimmel, der aus Polyurethanschaum 5 und einer Abdeckfolie
6 besteht.
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Das eigentliche Dach 1 ist zusammen mit dem Himmel 4 als selbständiges
Teil hergesteDt und nachträglich auf dem karosseriefesten Dachrahmen 2 aufgesetzt
sowie mit diesem verbunden. Hierzu dienen in diesem Ausführungsbeispiel aus einem
elastischen Kunststoff bestehende Spreizclipse 7 in von der jeweiligen Fahrzeugform
und Größe abhängiger Anzahl, die einen Fußbereich 8 sowie in diesem Ausfahrungsbeispiel
zwei hakenförmige Spreizschenkel 9 und 10 besitzen. Diese hakenförmigen Spreizschenkel
9 und 10 besitzen abgeschrägte äußere Flächen 11 und 12, so daß sie sich beim Aufsetzen
des eigentlichen Dachs 1 auf den Dachrahmen 2 beim Derühren des .Randes der Durchstecköffnung
13 im nach oben weisenden Dachrahnenblech selbsttätig z1rsammendrücken, demgemäß
der Spreizclips 7 mit den hakenförmigen Spreizschenkeln 9 und 10 durch das Durchsteckloch
13 aindurchgleitet und die Spreizschenkel schließlich durch ihre Eigenelastizität
auseinandergespreizt werden, so daß sie, wie in Figur 1 dargestellt, den Randbereich
der Durchstecköffnung 13 hintergreifen.
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Das eigentliche Dach 1 liegt nicht unmittelbar, sondern mit der umlaufenden
Leiste 14 über die umlaufende Dichtung 15 auf dem Dachrahmen 2 auf. Hierdurch werden
im wesentlichen drei Wirkungen erzielt: Zum einen erfolgt durch die Dichtung 15
eine Abdichtung des Spalts zwischen eigentlichem Dach 1 und Dachrahmen 2. Weiterhin
erzeugt die so elastisch verformte Dichtung 15 eine elastische Vorspannkraft, die
der längs der Achse 16 des Spreizclips 7 gerichtetenlefestigungskraft durch die
hakenförmigen Spreizschenkel 9 und 10 entgegengerichtet ist. Selbst beim Auftreten
von Toleranzen ist damit eine Festlegung des eigentlichen Dachs 1 am Dachrahmen
2 ohne Gefahr des Klapperns oder dergl. gewährleistet.
Schließlich
drückt sich die Leiste 14, wie in Figur 1 dargestellt, in die Dichtung 15 ein, wodurch
eine zusätzliche Querkraft erzeugt wird.
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Der Fußbereich 8 des Spreizclips 7 ist in Figur 1 von links her in
die Aufnahme 17 im eigentlichen Dach eingeführt, die in Richtung nach links offen
ist, so daß die Montage des Spreizclips am eigentlichen Dach 1 durch einfaches Einschieben
des Clips von links her erfolgen kann. Ein Herausrutschen des Spreizclips aus der
Aufnahme 17 wird durch seine Festlegung in der Durchstecköffnung 13 verhindert.
Selbstverständlich muß der Spreizclips in dieser Aufnahme gegen Kräfte in Richtung
seiner Achse 16 abgestützt sein; hierzu dienen die Stützflächen 18 und 19, die gleichsam
die in der Figur obere und untere Begrenzung der Aufnahme 17 bilden.
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In Figur 2 ist mit 20 die im unteren Teil der Aufnahme 17 vorgesehene
Öffnung zum Durchtritt der Spreizschenkel 9 und 10 bezeichnet. Man erkennt, daß
ler Rand dieser Öffnung die Spreizschenkel mit Spiel umgibt, so daß kritische Toleranzbedingungen
vermieden sind.
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Wie ausEigur 1 hervorgeht, werden die eingangs angegebenen Vorteile
der Erfindung nicht durch die Notwendigkeit einer bestimmten Konstruktion des Dachrahmens
2 erkauft. In diesem Ausführungsbeispiel ist bei 21 die Möglichkeit gegeben, Scharniere
für eine Heckklappe anzuschlagen.
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In Figur 3, die wiederum einen Längsschnitt durch den hinteren Bereich
der Dachanordnung wiedergibt, ist das eigentliche Dach wiederum mit 1, der Dachrahmen
mit 2 und die umlaufende Dichtung mit 15 bezeichnet. Die Konstruktion der elastischen
Spreizclipse 30, insbesondere ihre Festlegung im eigentlichen Dach 1, unterscheidet
sich jedoch von derjenigen nach den Figuren 1 und 2. In diesem Ausführungsbeispiel
wird der Fuß des Spreizclips 30 durch den Gewindeansatz 31 gebildet, der in eine
Einlegemutter 32 eingeschraubt ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist ferner
im
Dachrahmen 2 eine runde Durchstecköffnung 33 vorgesehen, da der Spreizclips 30 mit
insgesamt vier, im Querschnitt durch den Clips sich jeweils über einen Quadranten
erstreckenden hakenförmigen Spreizschenkeln versehen ist, von denen in Figur 3 nur
die beiden mit 34 und 35 bezeichneten erkennbar sind.
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Wie die Figuren 4, 5 und 6 zeigen, bereitet die erfindungsgemäße Ausbildung
der Dachanordnung auch keinerlei Schwierigkeiten im Bereich der Seitentüren, der
Seitenfenster und der Frontscheibe des Fahrzeugs.
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Es ist angenommen, daß die Halterung des eigentlichen Dachs 1 an dem
umlaufenden Dachrahmen 2 mittels Spreizclips erfolgt, die die anhand der Figuren
1 und 2 beschriebene Konstruktion besitzen, so daß für diese Clipse in den Figuren
4, 5 und 6 wiederum das Bezugszeichen 7 eingesetzt wurde.
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Oberhalb der Seitentür 40 (Figur 4) sowie oberhalb der Seitenfenster
50 (Figur 5) bildet der Rand des eigentlichen Dachs 1 eine auf der jeweiligen Fahrzeugseite
durchgehende Regenrinne 41. Der Dachrahmen 2 ist in üblicher Weise mit Schweißflanschen
51 (Figur 5) zum Aufstecken einer Seitenfensterdichtung 52 versehen. Auch im Bereich
der Seitentür 40 (Figur 4) können Schweißflansche 42 am Dachrahmen 2 so verlaufen,
daß sie zur Halterung einer - nicht dargestellten - Türdichtung dienen.
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Das Entsprechende gilt für die Ausbildung des Dachrahmens 2 oberhalb
der Windschutzscheibe 60 in Figur 6. Die dort auf Schweißstege 61 aufgesetzte Fensterdichtung
ist mit 62 bezeichnet.
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Figur 7 zeigt das als selbständiges Teil ausgebildete eigentliche
Dach 1 von unten ohne den in einem Arbeitsgang beim Herstellen des Dachs angeschäumten
Dachhimmel. Man erkennt quer- und längsverlaufende Rippen 70 und 71, die eine wabenähnliche
Konfiguration bilden und, wie Figur 8 zeigt, auch gekrümmte freie Kanten oder Kantenbereiche
besitzen können.
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Figur 8 läßt auch den gekrümmten Verlauf des Dachhimmels 4 erkennen.
Er besteht, wie schon anhand Figur 1 erläutert, aus der Schaumschicht 5 aus halbhartem
Polyurethan und der Abdeckfolie 6 aus PVC.
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Die Erfindung bietet mithin die Möglichkeit, vuch bei einer karosseriefesten
Dachanordnung den wesentlichen Bestandteil derselben einschließlich Dachhimmel als
selbständiges Teil vorzufertigen und - ohne Beschränkung auf eine bestimmte Materialwahl
- auf das eigentliche Fahrzeug unter Vermeidung von Schweißvorgängen aufzusetzen,
ohne daß die Steifigkeit des Fahrzeugaufbaus leidet. Wesentlich dafür sind die feste
Zuordnung des Dachrahmens zum eigentlichen Fahrzeug, so daß das vorgefertigte Dachteil
im wesentlichen die Dachplatte bildet, sowie die Verndung von Spreizclipsen in Verbindung
mit einer Dichtung.
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