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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verstärkungsvorrichtung für eine Decken- bzw. Dachplatte
eines Kraftfahrzeugs und ein Montageverfahren einer Dachgesamtheit
an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs.
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Noch
genauer betrifft sie eine Verstärkungsvorrichtung
für eine
Dachplatte eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Um
den Anforderungen einer Stoßwiderstandsfähigkeit,
einer akustischen Isolierung und einer Ausstattung von Fahrgastzellen
von Kraftfahrzeugen zu genügen,
ist man dazu gelangt, eine Mehrzahl von Verstärkungsteilen unter der Dachplatte
(oder "Dach") dieser Fahrzeuge
zu befestigen.
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Im
Montageablauf beginnt man herkömmlicher
Weise damit, die Dachplatte an der Oberstruktur bzw. dem Oberbau
der Karosserie des Fahrzeugs zu befestigen und man wird sodann jeweils
Verstärkungselemente
unter dieser Dachplatte anfügen.
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Jedes
Verstärkungsteil
wird somit individuell unter der Dachplatte im Allgemeinen durch
einen Schweißroboter
befestigt, welcher ins Innere der Karosserie eindringen muss, um
die passenden Schweißpunkte
zu realisieren.
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Außer der
Tatsache, dass dieses Montageverfahren eine Mehrzahl von Einzelteilen
und eine große
Anzahl von grundlegenden Operationen einsetzt, bedingt es eine Kinematik
von Schweißrobotern,
welche besonders komplex ist. Daraus resultieren erhöhte Herstellungskosten,
sowie eine Vielzahl von Schwierigkeiten, welche mit der großen Feinheit der
Einstellungen von Roboter verbunden sind, die für das Realisieren einer passenden
Montage erforderlich sind.
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Die
vorliegende Erfindung hat als Aufgabe, eine Vorrichtung und ein
Verfahren zu liefern, welche es ermöglichen, diese Nachteile zu
vermeiden.
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Man
erreicht diese Aufgabe der Erfindung sowie andere, welche beim Lesen
der nachfolgenden Beschreibung offenbar werden, mit einer Verstärkungsvorrichtung
für eine
Dachplatte eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 1.
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Gemäß anderen
Merkmalen dieser Vorrichtung:
- – weist
die Verkleidungsplatte seitliche Randstreifen auf, welche dafür bestimmt
sind, gleichzeitig an der Dachplatte und an Elementen eines Oberbaus
des Kraftfahrzeugs befestigt zu werden;
- – weist
der vordere Teil der Verkleidungsplatte einen frontalen Randstreifen
auf, welcher dafür
bestimmt ist, an der Dachplatte befestigt zu werden, und eine Windschutzscheibe
zu tragen bzw. zu stützen;
- – weist
die Verkleidungsplatte eine erste Öffnung auf, welche für das Einsetzen
eines Schiebedachs bestimmt ist, wobei diese Öffnung mit einem versteifenden
Wulst umrandet ist;
- – ist
die erste Öffnung
durch ein longitudinales Verstärkungsteil
versperrt;
- – weist
die Verkleidungsplatte einen Verstärkungs-Querträger auf,
welcher im Wesentlichen in der Mitte ihrer Länge angeordnet ist;
- – weist
die Verkleidungsplatte eine zweite Öffnung auf, welche derart geformt
ist, um die Akustik der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs zu verbessern, wobei
diese Öffnung
von einem versteifenden Wulst umrandet ist;
- – weist
die zweite Öffnung
einen Umriss in Form eines Pilzes auf;
- – weist
der hintere Teil der Verkleidungsplatte einen Randstreifen auf,
der dafür
bestimmt ist, an der Dachplatte befestigt zu sein und eine Heckscheibe
zu tragen;
- – weist
das hintere Teil der Verkleidungsplatte Ausschnitte auf, die dafür bestimmt
sind, die Anlenkung einer Heckklappe zu ermöglichen;
- – weist
der hintere Teil der Verkleidungsplatte versteifende Rippen auf;
- – weist
die Verkleidungsplatte Öffnungen
auf, die für
das Einsetzen von Ausstattungsstücken
bzw. Zusatzbauteilen, wie z.B. einem Rückspiegel und Deckenleuchten,
bestimmt sind;
- – ist
die Verkleidungsplatte ein Stahlblech, welches in passender Art
und Weise tiefgezogen und/oder ausgestanzt ist.
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Dank
dieser Vorrichtung ersetzt man die Gesamtheit von Verstärkungsteilen
des Standes der Technik durch eine einzige Verkleidungsplatte, welche
gleichzeitig Verstärkungsfunktionen,
akustische Isolierungsfunktionen und Ausstattungsfunktionen der
Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs erfüllt, was es ermöglicht,
beträchtlich
die Anzahl von grundlegenden Montageoperationen zu begrenzen.
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Die
Erfindung liefert ebenso ein Montageverfahren einer Gesamtheit einer
Decke bzw. eines Dachs an einer Karosserie bzw. einer Rohkarosserie eines
Kraftfahrzeugs, welche einen Oberbau aufweist, die darin besonders
ist, dass sie die Schritte aufweist, die bestehen aus:
- a) Befestigen einer Verstärkungsvorrichtung
gemäß dem Vorhergehenden
unter einer Dachplatte durch Schweißung und/oder durch Klebung,
und
- b) Befestigen der Dachgesamtheit z.B. durch Schweißung, welche
in Schritt a) erhalten wurde, an dem Oberbau.
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Dank
dieses Verfahrens kann man die Befestigungsoperationen der Verstärkungsvorrichtung
unter der Dachplatte realisieren, bevor man diese Gesamtheit an
der Karosserie des Fahrzeugs anfügt, was
es ermöglicht,
beträchtlich
die Kinematiken von Montageroboter im Vergleich zum vorbekannten Stand
der Technik zu vereinfachen.
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Andere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen
der nachfolgenden Beschreibung und beim Studium der angefügten Zeichnung
offenbar, in welcher:
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1 eine
perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist;
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2 eine
Querschnittsansicht einer Verbindungszone eines seitlichen Randstreifens
der Vorrichtung gemäß der Erfindung
mit einer Dachplatte und mit einem Element eines Oberbaus der Karosserie
eines Kraftfahrzeugs ist;
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3 entsprechend
zu 2 ist, jedoch für ein Fahrzeug des Standes
der Technik,
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4 ein
Längsschnitt
der Verbindungszone des vorderen bzw. frontalen Randstreifens der
Vorrichtung gemäß der Erfindung
mit einer Dachplatte und mit einer Windschutzscheibe ist;
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5 entsprechend
zu 4, jedoch für
ein Fahrzeug des Standes der Technik ist.
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In
dem was folgt, wird man dazu gelangen, die Begriffe "vorne", "frontal", "seitlich" und "hinten" zu verwenden. Diese
Begriffe müssen
im Verhältnis zu
der Richtung eines Vorankommens eines Kraftfahrzeugs verstanden
werden, welches dafür
bestimmt ist, mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgestattet
zu werden.
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Insbesondere
für die 1, 4 und 5 ist
diese Richtung eines Vorankommens (bzw. Vorwärtsrichtung) in Richtung nach
links des Blattes ausgerichtet.
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Man
bezieht sich nun auf 1, in welcher man die Vorrichtung
gemäß der Erfindung
sehen kann.
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Diese
Vorrichtung weist die allgemeine Form einer Platte 1 auf – im Folgenden
bezeichnet als "Verkleidungsplatte" – welche auf eine besondere
Art und Weise geformt ist, die vorzugsweise durch Tiefziehen und
Ausstanzen aus ein und demselben Stahlblech erhalten wurde.
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Diese
Verkleidungsplatte, deren Umriss im Wesentlichen rechteckig ist,
weist zwei seitliche Randstreifen 2, 3 an seinen
beiden größeren Seiten auf.
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Wenn
man von vorne in Richtung nach hinten der Verkleidungsplatte 1 geht,
findet man aufeinanderfolgend:
- – einen
vorderen Randstreifen 4;
- – eine
erste Öffnung 5,
welche im Wesentlichen in der Mitte der Breite der Verkleidungsplatte 1 angeordnet
ist;
- – eine
Reihe von versteifenden Kasten bzw. Kästen 6 einer im Wesentlichen
parallelepipedischen Form, welche über die gesamte Breite der
Verkleidungsplatte 1 verteilt sind;
- – eine
erste Öffnung 7 einer
im Wesentlichen rechteckigen Form, die durch einen versteifenden Wulst 8 umrandet
ist. Je nach Fall (siehe weiter unten) kann diese Öffnung durch
ein longitudinales Verstärkungselement 9 versperrt
sein oder nicht;
- – einen
Verstärkungsquerträger 10,
der sich über die
gesamte Breite der Verkleidungsplatte 1 ungefähr in der
Mitte ihrer Länge
erstreckt;
- – eine
zweite Öffnung 15,
deren Umriss im Wesentlichen eine Pilzform definiert, die ebenfalls durch
einen versteifenden Wulst 16 umrandet ist;
- – eine
zweite Öffnung 17,
welche im Wesentlichen in der Mitte der Breite der Verkleidungsplatte 1 angeordnet
ist;
- – eine
Reihe von versteifenden Rippen 18;
- – Aussparungen
bzw. Ausschnitte 19 oder, je nach Fall (siehe weiter unten)
einen Randstreifen (nicht dargestellt).
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Die
Verkleidungsplatte 1 ist dazu bestimmt, ein Karosseriedach
zu verkleiden, welches das "Dach" eines Kraftfahrzeugs
bildet, im Folgenden bezeichnet als "Dachplatte".
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Die
Befestigung der Verkleidungsplatte 1 an der Dachplatte
wird durch Schweißung
und/oder Klebung an gewissen Punkten ihrer Fläche, die in 1 ersichtlich
ist, ausgeführt.
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Man
hat in 2 die Verbindungszone des seitlichen Randstreifens 2 der
Verkleidungsplatte 1 mit einer Dachplatte 25 und
mit einem Element eines Oberbaus 26 der Karosserie eines
Kraftfahrzeugs dargestellt.
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Wie
man es in dieser Figur sehen kann, wird der seitliche Randstreifen 2 "sandwichförmig" eingeschlossen zwischen
einerseits dem Rand der Dachplatte 25 und andererseits
dem Rand des Elements des Oberbaus 26.
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Ein
erster Schweißpunkt 27 stellt
die Befestigung der Dachplatte 25 an der Verkleidungsplatte 1 sowie
die Befestigung dieser Verkleidungsplatte an dem Element des Oberbaus 26 sicher;
ein zweiter Schweißpunkt 28 stellt
die Befestigung der Verkleidungsplatte 1 an dem Element
des Oberbaus 26 sicher, und ein dritter Schweißpunkt 29 stellt
die Befestigung der Dachplatte 25 an der Verkleidungsplatte 1 sicher.
Ein Dachbezug 30 ermöglicht
es, diese Verbindungszone zu verdecken.
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Im
Stand der Technik (siehe 3) wird die Dachplatte 25' an einem einzigen
Punkt 27' an
dem Element des Oberbaus 26' angeschweißt.
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Man
hat in 4 die Verbindungszone des frontalen bzw. vorderen
Randstreifens der Vorrichtung gemäß der Erfindung mit der Dachplatte 25 und mit
einer Windschutzscheibe 35 dargestellt.
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Wie
man es in dieser Figur sehen kann, wird die Dachplatte 25 "sandwichförmig" zwischen einerseits
dem frontalen Randstreifen 4 der Verkleidungsplatte 1 und
anderseits dem Rand der Windschutzscheibe 35 eingeschlossen.
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Eine
Dichtung 36 stellt die Dichtigkeit der Verbindung zwischen
der Dachplatte 25 und der Windschutzscheibe 35 sicher
und mehrere Schweißpunkte 37, 38, 39 stellen
die Befestigung der Verkleidungsplatte 1 an der Dachplatte 25 sicher.
Der Bezug 30 ermöglicht
es, diese Verbindungszone zu verdecken.
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Man
wird nebenbei feststellen, dass man einen der versteifenden Kästen 6 in
einer Schnittansicht in 4 sehen kann.
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Im
Stand der Technik (siehe 5) weist die Verbindungszone
der Dachplatte 25' mit
der Windschutzscheibe 35' üblicherweise
drei Teile 40, 41, 42 auf, welche untereinander
und an der Dachplatte 25' durch
mindestens fünf
Schweißpunkte 43, 44, 45, 46, 47 befestigt
sind.
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Die
Bedeutung der Vorrichtung gemäß der Erfindung
ergibt sich direkt aus der vorhergehenden Beschreibung.
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Diese
Vorrichtung ermöglicht
es, in einer einzigen und gleichen Verkleidungsplatte 1 Funktionen zu
integrieren, welche herkömmlicher
Weise durch eine Mehrzahl von Teilen (üblicherweise sechs oder sieben)
erfüllt
werden, die unter der Dachplatte 25 angefügt werden.
Wie man es in dem besonderen Fall der Verbindungszone zwischen der
Dachplatte und der Windschutzscheibe hat sehen können (siehe 4 und 5)
reduziert man so insbesondere die Anzahl von zu realisierenden Schweißoperationen und/oder
Klebeoperationen.
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Die
versteifenden Kästen 6,
die versteifenden Wulste 8 und 16, das longitudinale
Verstärkungselement 9,
der Verstärkungs-Querträger 10 und
die versteifenden Rippen 18 stellen die Verstärkungsfunktion
der Dachplatte 25 sicher.
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Die
Steifigkeit der Gesamtheit des Dachs, welches durch die Dachplatte 25 und
die Verkleidungsplatte 1 gebildet wird, wird durch die
An der Befestigung der seitlichen Randstreifen 2 erhöht, in welchen
man drei Schweißpunkte 27, 28, 29 anstatt
eines einzigen 27' im
Stand der Technik (siehe 2 und 3) realisiert.
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Die
akustische Isolierung der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs wird
durch die Wirkung der Verkleidung (bzw. Verdoppelung), welche durch
die Verkleidungsplatte 1 realisiert ist, verbessert.
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Man
wird des Weiteren feststellen, dass die zweite Öffnung 15 mit ihrem
Umriss in Form eines Pilzes es ermöglicht, beträchtlich
die Resonanzphänomene
der Dachgesamtheit zu reduzieren und sie trägt somit zur Verringerung des
Schallniveaus in der Fahrgastzelle bei. Die unterschiedlichen, versteifenden
Teile der Verkleidungsplatte 1 (Kästen 6, Wulste 8, 16,
Querträger 10,
Rippen 18) ermöglichen
es ebenso, diese Resonanzphänomene
besser zu kontrollieren bzw. zu steuern.
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Die
erste Öffnung 5 und
die zweite Öffnung 17 ermöglichen
das Einsetzen von Ausstattungsstücken,
wie z.B. einem Rückspiegel
und Deckenleuchten.
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Die
erste Öffnung 7 ist
für das
Einsetzen einer Schiebedach-Gesamtheit bestimmt. Diese Öffnung ermöglicht es,
beträchtlich
die Montage einer derartigen Gesamtheit zu vereinfachen, welche
herkömmlicher
Weise den Beitrag bzw. das Eingreifen eines äußeren Zulieferers erfordert,
um einen Spezial-Rahmen an der Dachplatte zu befestigen.
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Während dem
Einsetzen einer Schiebedach-Gesamtheit wird das longitudinale Verstärkungselement 9 unterdrückt bzw.
weggelassen. Anderenfalls kann dieses Element als Stütze für gewisse
Ausstattungen dienen, wie z.B. Stauraumbehältnisse oder andere Zusatzbauteile,
wie z.B. einen einziehbaren Fernseh-LCD-Bildschirm, einer zentrale Deckenleuchte,
einem Telefonmikrophon etc.
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Die
Ausschnitte bzw. Aussparungen 19 ermöglichen gegebenenfalls die
Anlenkung einer Heckklappe. Bei Nicht-Vorhandensein einer Heckklappe
kann die Rückseite
der Verkleidungsplatte 1 einen analogen Randstreifen zu
dem frontalen Randstreifen 4 aufweisen, der dafür bestimmt
ist, an der Dachplatte 25 befestigt zu werden und eine
Heckscheibe (nicht dargestellt) zu tragen.
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Außer den
oben aufgezählten
Vorteilen, ermöglicht
es die Vorrichtung gemäß der Erfindung,
die Montageoperationen der Gesamtheit des Dachs im Verhältnis zum
Stand der Technik zu vereinfachen.
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Man
kann tatsächlich
in Betracht ziehen, die Verkleidungsplatte 1 durch Schweißung und/oder Klebung
unter der Dachplatte 25 vor dem Befestigen dieser Gesamtheit
an dem Oberbau des Kraftfahrzeugs zu befestigen, sodann diese Gesamtheit
an dem Oberbau anzufügen
und sie dort durch jedes geeignete Mittel, wie z.B. durch Schweißung, zu
befestigen.
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Ein
derartiges Verfahren ermöglicht
es, die Kinematik von Montagerobotern zu vereinfachen, in der Maßgabe, dass
diese nicht mehr ins Innere der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs
eingreifen müssen, sondern
lediglich an den seitlichen Teilen, den vorderen und hinteren Teilen
von dieser.
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Außerdem ermöglicht es
die Steifigkeit, welche durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung
der Dachgesamtheit geboten wird, sie an den Elementen des Oberbaus
leicht zu zwingen (bzw. zu spannen), um eventuelle Abmessungsabstände einzuholen bzw.
auszugleichen, im Gegensatz zu Dachplatten des Standes der Technik,
die zu nachgiebig sind, um diese Rolle zu erfüllen.
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Selbstverständlich ist
die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform
beschränkt,
welche lediglich zu Darstellungszwecken geliefert wurde.