DE4016870C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Führungsschiene für eine Schiebe­ dacheinrichtung eines Kraftfahrzeuges sowie auf die Führungsschiene gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 2, die um eine Öffnung innerhalb des Daches eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist, um die Ausnehmung des Daches mittels eines Schiebedeckels zu öffnen oder zu schließen. Bei einem derartigen Sonnendach ist das Dachblech des Kraftfahrzeuges mit einer Öffnung versehen, während ein Mechanismus vorgesehen ist, um die Ausnehmung zu öffnen und zu schließen, und zwar durch ein manuell betätigbares oder motorgetriebenes Schiebedach. Die Popularität derartiger Sonnendächer wird der Tatsache zuge­ schrieben, daß ein Kraftfahrzeug, das hiermit ausgerüstet ist, den Insassen des Fahrzeuges das Gefühl der Offenheit ver­ mittelt und für eine ausgezeichnete Belüftung des Fahrgast­ raumes sorgt.

Der an sich bekannte Mechanismus zum Öffnen und Schließen der Dachblechöffnung durch das Schiebedach umfaßt ein rechteckförmiges Gehäuse mit einer mittig hierin angeordne­ ten Öffnung, die an der Peripherie der Ausnehmung in dem Dach­ blech des Kraftfahrzeuges befestigt ist. Eine Führungsschiene ist an der rechten, an der linken und an der vorderen (oder der rückwärtigen) Seite des Gehäuses gehalten, und ein Elektro­ motor, der als Antriebsquelle dient, ist am vorderen oder rückwärtigen Teil des Gehäuses befestigt. In der Führungs­ schiene ist ein Paar von Schuhen aufgenommen, wobei die Schuhe über Hebel mit dem Schiebedeckel in Verbindung stehen, welche Führungsnuten tragen, während außerdem die Schuhe über Zugseile an den Elektromotor angeschlossen sind.

Ein Schiebedach ist im allgemeinen so ausgelegt, daß dann, wenn ein Fahrzeug­ insasse den Elektromotor einschaltet, um das Dach zu öffnen, dieser in Aktion gesetzt wird und die Schuhe zurückzieht, um dabei das Schiebedach um die Führungskante anzuheben, wodurch das Schiebedach eine aufwärts geneigte Stellung einnimmt. Die aufwärts geneigte Stellung kann für eine gewisse Zeit aufrecht­ erhalten werden, während der Motor im eingeschalteten Zustand verbleibt. Ein Fahrzeuginsasse, der diese geneigte Position an­ strebt, schaltet nun den Motor aus. Wenn der Fahrzeuginsasse das Schiebedach zurückzuziehen wünscht, um die Öffnung im Dach­ blech freizugeben, wird der Elektromotor eingeschaltet, worauf der Elektromotor erneut in Betrieb gesetzt wird, um das ge­ neigte Schiebedach zurückzuziehen und die Ausnehmung in dem Dachblech freizugeben, wodurch das Innere des Fahrgastraumes zur Umgebung hin geöffnet wird. Um die Dachausnehmung zu schließen, wird der Elektromotor in Schließrichtung einge­ schaltet, wodurch das Schiebedach einen Bewegungsablauf voll­ zieht, der zu dem vorangehend Beschriebenen umgekehrt ist.

Die Führungsschiene dieser bekannten bzw. vorbenutzten Schiebedachvorrichtung wird durch zwei parallele Teile gebildet, die auf der Unterseite des Schiebedaches und auf beiden Seiten des Gehäuses angeordnet sind und sich in Längsrichtung des Fahrzeuges erstrecken, auf welchen die beiden Schuhe gleiten, während ein Verbindungsteil die vorderen Enden der parallelen Teile der Schiene verbindet, so daß damit ein im wesentlichen U-förmiger Aufbau gebildet wird. Eine Aluminiumlegierung, die eine geringe Expansion und Kontraktion wie auch eine geringe spezifische Dichte besitzt, wird hauptsächlich als Material für die Führungsschiene ver­ wendet. Bei dem Biegeverfahren der Führungsschiene werden beide Enden einer durch Extrusion geformten, sich in die Länge er­ streckenden Schiene durch entsprechende Zylinder eingespannt, wobei als neutrale Achse die innere periphere Seite der zu biegenden Schiene mit dem um die neutrale Achse zu biegenden Bereich auf einen Aufspanntisch abgestützt, und die Zylinder werden auf entsprechenden Bogen geführt, wobei der Kontaktpunkt zwischen dem Aufspanntisch und der inneren peripheren Seite der Schiene oder der Führungsschiene als Schwenkpunkt dient, um hierdurch den Biegevorgang der Schiene bzw. der Führungsschiene auszuführen. Damit ist der Biegevorgang vollständig.

Die nach diesem herkömmlichen Biegeverfahren gebogene Führungs­ schiene expandiert oder kontrahiert nicht an ihrer inneren peri­ pheren Seite, bei welcher es sich um die neutrale Achse handelt. Da jedoch eine Elongation in Längsrichtung an der äußeren peri­ pheren Seite erforderlich ist und die Breite der Führungsschiene relativ groß ist, kann die Biegung der Schiene nicht mit einem kleinen Radius durchgeführt werden. Eine solche Elongation ist proportional dem Abstand zwischen der inneren peripheren Seite, bei welcher es sich um die neutrale Achse handelt, und der äußeren peripheren Seite, wobei das Ausmaß der erforderlichen Elongation zunimmt in Proportion zu diesem Abstand. Wenn dem­ entsprechend Anstrengungen gemacht werden, um einen kleinen Radius zu erhalten und damit eine große effektive Öffnung in der Schiebedachvorrichtung auszubilden, bricht die Führungsschiene auf ihrer äußeren peripheren Seite. Als Standard ist das Biegen begrenzt auf äußerem peripherem Radius/innerem peripheren Radius in einem Verhältnis von 1 zu 1,5.

Wenn die Führungsschiene einen großen Radius besitzt, ragt die Schiene auf beiden Seiten vorn in die Öffnung der Schiebe­ dachvorrichtung hinein, woraus folgt, daß eine große effektive Öffnung nicht erzielt werden kann.

Die zuvor beschriebene Führungsschiene kann mit einem Mittel­ rahmen versehen sein. Eine solche Anordnung ist in der japani­ schen Gebrauchsmusterveröffentlichung (KOKAI) Nr. 57-24 120 beschrieben. Diese herkömmliche Führungsschiene besitzt einen Mittelrahmen, der im wesentlichen die mittleren Teile der zuvor beschriebenen parallelen Bereiche miteinander verbindet und sich in Querrichtung des Kraftfahrzeuges erstreckt. Die Endbe­ reiche des Mittelrahmens sind an den unteren Oberflächen der parallelen Teile der Führungsschiene befestigt. Es ist erforderlich, daß der Mittelrahmen als Führungsschienen­ verstärkungselement dient, um die Führungsschiene gegen von außen einwirkende Kräfte abzustützen.

Dieser herkömmliche Mittelrahmen wirkt als ein Führungsschienen­ verstärkungselement hinsichtlich einer Torsion. Da jedoch der Mittelrahmen an der unteren Oberfläche der parallelen Teile der Führungsschiene befestigt ist, kann er keine Verstärkung gegen äußere Kräfte zur Verfügung stellen, die in vertikaler Richtung einwirken. Bei einer Schiebedachvorrichtung mit einer Führungs­ schiene, die einen derartigen Aufbau besitzt, wird das Dach einer Sogwirkung aufgrund eines Druckunterschiedes ausgesetzt, der zwischen dem Fahrgastraum und dem Kraftfahrzeugdach bei einer hohen Fahrgeschwindigkeit auftritt, und es tritt eine Vibration ein, wenn das Fahrzeug fährt. Dies führt dazu, daß die parallelen Teile und die beiden Endbereiche des Mittel­ rahmens eine Deformation erfahren, und die Schiebedachvor­ richtung läßt sich nicht mehr leicht betätigen.

Gemäß dem vorstehend genannten Stand der Technik tritt beim Biegen der Führungsschiene also das Problem auf, daß sich aufgrund von einsetzender Haftreibung im Auflagebereich und unterschiedlichen Zug- bzw. Druckmoduli des Werkstoffs die neutrale Faser von einer Mittenlage innerhalb der Führungsschiene in Richtung der Auflagefläche, d. h. der Innenseite der Führungsschiene verschiebt, wodurch eine erhebliche Zugspannung an der Außenseite der Führungsschiene in einer zu einer Biegeebene senkrechten Ebene entsteht. Unter dieser Biegeebene sei die Ebene verstanden, in der die Achse liegt, um welche gebogen wird. Die so im Material entstehende Zugspannung kann - besonders bei der Biegung von kleinen Radien bei relativ breiter Stegbreite der Führungsschienen - eine kritische Grenzspannung überschreiten, wobei es zu Rissen auf der äußeren Seite der Führungsschiene kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Führungsschiene der eingangs genannten Art leichter herzustellen und für eine Schiebedachvorrichtung eines Kraftfahr­ zeuges bereitzustellen, wobei die Schiene eine hohe innere Stabilität aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Hauptanspruch bzw. im nebengeordneten Anspruch 2 gelöst.

Erfindungsgemäß greift die Aufspannvorrichtung für das Biegen der Führungsschiene in einem Mittenabschnitt derselben an einem gemäß Anspruch 2 auf der Unterseite der Führungsschiene sich erstreckenden Vorsprung an, wodurch beim Biegen der Führungsschiene gemäß Anspruch 1 die Verschiebung der neutralen Faser nach der Innenseite verhindert wird. Somit wird die Zugspannung an der Außenseite der Führungsschiene kleingehalten, wodurch dem Aus- bzw. Einreißen an dieser Stelle vorgebeugt werden kann. Jedoch wird aufgrund dieser Maßnahme die Druckspannung an der Innenseite der Führungsschiene erhöht, was zu einem Ausbeulen der Innenfläche führen könnte. Um letzteres zu verhindern, sind erfindungsgemäß Einkerbungen an der Innenkante der Schiene vorgesehen, die in an sich bekannter Weise durch Aufnahme des gestauchten Materials keine überhöhten Druckspannungen an der Innenkante entstehen lassen.

Durch das Vorsehen des Vorsprungs an der Führungsschiene wird außerdem die Stabilität derselben gegenüber den bei Montage oder Betrieb der Schiebedachvorrichtung auftretenden Axial- und Biegekräften erhöht. Diese Stabilität wird in vorteilhafter Weise durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 3 noch weiter verbessert.

Bei einem bekannten in der DE 32 33 512 A1 dargestellten Verfahren stellt sich grundsätzlich das Problem einer überhöhten Zugspannung auf der Biegeaußenseite nicht, denn das Material wird in der Ebene seiner geringsten Wandstärke gebogen und dabei können Biegewinkel von 90° mit kleinen Biegeradien ohne überhöhte Zugspannungen bequem erreicht werden. Die Einkerbungen befinden sich im Gegensatz zu der Erfindung in der Biegeebene, legen somit als "Sollbiegestelle" die Biegelinien fest und erleichtern den Biegevorgang im Sinne einer Reduzierung der für denselben aufzuwendenen Biegekräfte. Einen wesentlichen Einfluß auf die Druck- bzw. Zugspannungsverteilung auf der Biegeinnen- bzw. -außenseite des Materials können diese Einkerbungen nicht haben, weil sie dazu senkrecht zur Biegeebene angeordnet sein müßten.

Wie bei dem in der DE 32 33 512 A1 beschriebenen Verfahren wird auch bei dem in der DE 33 25 718 A1 dargestellten Verfahren zum Biegen einer Ecke unter Abstützung der Seiten des Blechteils gebogen, wobei die neutrale Faser auch in Richtung der Biegeinnenseite verschoben wird. Den dabei auftretenden überhöhten Druckspannungen auf der Biegeinnenseite wird durch vorgesehene Öffnungen auf der Biegeinnenseite des Profils begegnet. Weiterhin liegt gemäß dieser Druckschrift eine in ihrem Mittenabschnitt sich nach außen wölbende Außenwandung auf der Biegeaußenseite des Profilrahmens. Diese Auswölbung kann daher nicht - wie der erfindungsgemäß auf der Unterseite der Führungsschiene angeordnete Vorsprung - dazu verwendet werden, einen Anschlag für den Biegevorgang im Sinne der Erfindung bereitzustellen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher dargestellt. Dabei zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine Darstellung des Fertigungsschrittes, bei welchem das extrudierte Aluminiummaterial einer Führungs­ schiene auf einen Aufspanntisch aufgebracht wird,

Fig. 2 eine Darstellung des Fertigungsschrittes, bei welchem beide Enden des extrudierten Aluminiummaterials der Führungsschiene auf entsprechende Zylinder aufge­ spannt sind,

Fig. 3 eine Darstellung des Fertigungsschrittes, bei welchem das Biegen des extrudierten Aluminiummaterials der Führungsschiene vervollständigt ist,

Fig. 4 den Schnitt entlang der Schnittlinie A-A der Fig. 1,

Fig. 5 eine Ansicht der fertigen Führungsschiene von oberhalb des Daches, in Richtung auf die Vorder­ seite des Fahrzeuges, und

Fig. 6 den Schnitt entlang der Schnittlinie A-A der Fig. 5, unter Darstellung der Führungsschiene in montiertem Zustand.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, weist die Schiene einen U-förmigen Querschnitt auf, der durch eine Seitenwand auf der inneren peripheren Seite der Schiene, durch die Seitenwand auf der äußeren peripheren Seite der Schiene und durch den Bodenbereich gebildet wird. Vor der Durchführung des Biegens ist ein sich in Längsrichtung erstreckender Vorsprung 4 auf der Unterseite dieses U-förmigen Querschnitts während der Extrusionsformung ausgebildet. Der Vorsprung 4 erstreckt sich über die gesamte Länge der Schiene bei dieser Ausführungsform im Hinblick auf die Ausführung der Extrusion. Da jedoch der Vorsprung 4 nur in den Biegebereichen erforderlich ist, ist es möglich, den Vorsprung 4 nach der Extrusion herauszuschneiden, mit Ausnahme der gewünschten Bereiche. Das extrudierte Material wird auf die Länge geschnitten, die für eine Führungsschiene erforderlich ist. Dieses Material in der geeigneten Länge stellt die Schiene 1 dar. Wie die Fig. 1 zeigt, sind Auskerbungen 6 in der Schiene 1 an vorbestimmten Bereichen der Flansche 13 auf der inneren peri­ pheren Seite der zu biegenden Bereiche ausgebildet, während auf der äußeren peripheren Seite Montagestücke 5 durch Schweißen oder Schneiden angeformt sind. Als nächstes wird die Schiene 1 auf einen Aufspanntisch 2 in einer solchen Weise aufgebracht, daß die innere periphere Wandung des Vorsprunges 4 in dem zu biegenden Bereich an einer gekrümmten Wandung des Aufspanntisches 2 anliegt. Entsprechend der Darstellung in Fig. 2 werden beide Enden der Schiene 1 an Zylindern 3 angespannt, und die Zylinder 3 werden in entsprechenden Bogen geführt, wobei die Spitze der gekrümmten Wandung des Aufspanntisches 2 als Schwenkpunkt dient, so daß die Schiene 1 in der Weise gebogen wird, wie dies die Fig. 3 zeigt. Hierdurch wird der Biegevorgang vervollständigt.

Das zuvor beschriebene Biegeverfahren wird ausgeführt, indem man eine Streckbiegemaschine einsetzt. Das Biegeverfahren läßt sich jedoch auf verschiedene Weise durchführen, ohne daß eine Streck­ biegemaschine eingesetzt wird, wobei auch diese Biegeverfahren in den Rahmen der Erfindung fallen.

Die Bereiche mit den Vorsprüngen 4 befinden sich auf der Unter­ seite der Führungsschiene und sind dementsprechend nicht zu sehen, wenn die Führungsschiene am Fahrzeug montiert ist. Dem­ entsprechend beeinflussen diese Vorsprünge nicht das Er­ scheinungsbild der Führungsschiene. Zusätzlich wird, da das Aluminiummaterial nur im mittleren Bereich der Führungsschiene auf der Unterseite verstärkt ist, die Festigkeit für die Halterung einer Schraube erhöht, wenn die Schraube die Schiene durchgreift. Dementsprechend kann der verstärkte Bereich einge­ setzt werden, um die Führungsschiene fest zu montieren, indem man an dieser Stelle eine Schraube hindurchführt.

Gemäß der Erfindung kann der Biegeradius der Aluminiumführungs­ schiene sehr klein gemacht werden. Dies ermöglicht es, die effektive Öffnungsgröße der Schiebedachvorrichtung zu erweitern. Da außerdem nur die linearen Teile der parallelen Bereiche der Führungsschiene sich bewegen, kann das Stützelement, das die Dachplatte der Schiebedachanordnung abstützt, vor der Platte angeordnet werden, wodurch die Festigkeit, mit der die Platte abgestützt wird, sich erhöhen läßt.

Wie in Fig. 5 wiedergegeben ist, sind Montageteile 5 und 5a an einer Lasche 9 auf der Seite des festen Fahrzeugdachrahmens 8 mittels Schrauben 10 gehalten, die durch Schraubenlöcher 7 bzw. 7a hin­ durchgreifen, welche in den Montageteilen 5 und 5a vorgesehen sind.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 6, besitzt ein Mittelrahmen 11 aus Aluminiummaterial einen Aufbau, der die Führungsschiene von der Unterseite im wesentlichen in ihrem mittleren Bereich in Längsrichtung abstützt. Der Mittelrahmen 11 und die Führungs­ schiene 1 sind durch Nieten 12 in der Mitte der Nut befestigt. Beide Enden des Mittelrahmens 11 sind mit Montage­ teilen 5a versehen, die einen etwa Z-förmigen Quer­ schnitt besitzen. Wie die Fig. 5 zeigt, ist der Mittelrahmen 11 fest an der Lasche 9 über Schrauben 10 gehalten, die die Schraubenlöcher 10a durchgreifen, welche in den Montageteilen 5a vorgesehen sind. Außerdem ist die Lasche 9 an dem Fahrzeugdach­ rahmen 8 durch Schrauben befestigt.

Durch die Befestigung des Mittelrahmens 11 und der Führungsschiene 1 durch Niete 12 werden der Mittelrahmen 11 und die Führungsschiene 1 zu einer Einheit verbunden, und diese werden als Einheit an dem Fahrzeugdachrahmen 8 gehalten. Damit werden Festigkeit und Stabili­ tät sichergestellt.

Die Erfindung erhöht in vorteilhafter Weise die Montage-Festigkeit der Schiebedachvorrichtung, eine Deformation der Montageteile der Führungsschiene, wie sie bei herkömmlichen Vorrichtungen eintritt, erfolgt nicht.

Zusammengefaßt stellt die Erfindung eine Führungsschiene für eine Schiebedachvorrichtung eines Kraftfahrzeuges sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zur Verfügung, wobei die Schiene in einer solchen Weise extrudiert wird, daß ein Vorsprung auf der Unter­ seite der Schiene in deren mittlerem Bereich in Längsrichtung ausgebildet wird. Die Schiene wird auf eine vorbestimmte Länge geschnitten, und Auskerbungen werden an einem inneren peripheren Flansch der Schiene ausgebildet. Beide Enden der Schiene werden durch entsprechende Zylinder eingespannt, wobei eine Wandung auf der inneren peripheren Seite des Vorsprunges als neutrale Achse dient. Ein Teil der Schiene, an welchem die Schiene ge­ bogen werden soll, wird auf einem Aufspanntisch abgestützt, und die Schiene wird entlang des Aufspanntisches gepreßt, um hierbei die Biegung auszuführen. Ein Mittelrahmen ist mit seinen Enden an Laschen befestigt, die am Seitenrahmen des Fahrzeugkörpers gehalten sind.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung einer Führungsschiene (1) für eine Schiebedachvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (1)

• a) in einem Extrusionsformverfahren mit einem Vorsprung (4) ausgebildet wird, der sich in einem Mittenbereich auf der Unterseite der Führungsschiene (1) in Längsrichtung erstreckt,
• b) anschließend in an sich bekannter Weise auf eine vorbestimmte Länge gekürzt und mit Einkerbungen (6) in einem zu biegenden Bereich an der späteren Krümmungsinnenseite versehen wird und
• c) schließlich zum Biegen einer Krümmung mit einer Innenwandung des Vorsprungs (4) an eine Spann- bzw. Biegevorrichtung (Aufspanntisch 2) angelegt wird, so daß die Biegekraft der Biegevorrichtung auf die Innenwandung des Vorsprungs wirkt.

2. Führungsschiene (1) für eine Schiebedachvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit zwei parallelen, in Fahrzeuglängsrichtung sich erstreckenden Schienenteilen (1), die an ihrem einem Endabschnitt durch ein einstückig daran ausgebildetes Verbindungsteil zu einem U-förmigen Rahmen miteinander verbunden sind und an ihren äußeren Kanten Montageteile (5) und (5a) zur Befestigung an einem festen Fahrzeugdachrahmen (8) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorsprung (4) auf der Unterseite der Führungsschiene (1) vorgesehen ist, der sich in einem Mittenbereich in Längsrichtung der Führungsschiene (1) erstreckt.

3. Führungsschiene nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Mittelrahmen (11), der die beiden Schienenteile (1) in einem in Längsrichtung vorgesehenen Mittelabschnitt miteinander verbindet und an seinen Endabschnitten mit Befestigungsmitteln (5a) versehen ist, die zur Aufnahme von Axial- und Biegekräften am Fahrzeugdachrahmen (8) befestigbar sind.