WO2014166733A1 - Dachrahmenbauteil eines dachöffnungssystems eines fahrzeugs - Google Patents

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WO2014166733A1
WO2014166733A1 PCT/EP2014/055974 EP2014055974W WO2014166733A1 WO 2014166733 A1 WO2014166733 A1 WO 2014166733A1 EP 2014055974 W EP2014055974 W EP 2014055974W WO 2014166733 A1 WO2014166733 A1 WO 2014166733A1
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roof
roof frame
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Frank Kiesewetter
Dirk Legler
Martin Pollack
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Webasto SE
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J7/00Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs
    • B60J7/02Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of sliding type, e.g. comprising guide shoes
    • B60J7/04Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of sliding type, e.g. comprising guide shoes with rigid plate-like element or elements, e.g. open roofs with harmonica-type folding rigid panels
    • B60J7/043Sunroofs e.g. sliding above the roof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J7/00Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs
    • B60J7/02Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of sliding type, e.g. comprising guide shoes
    • B60J7/022Sliding roof trays or assemblies

Definitions

  • the invention relates to a roof frame component of a roof opening system of a vehicle.
  • roofs or spoiler roofs of motor vehicles include roof frame components or sunroof frames that are made for example of steel and have high strength and can increase the strength of the vehicle body after installation on the vehicle roof structure.
  • a roof frame component made of the material steel has a comparatively high weight.
  • plastic such as a thermoplastic instead of steel for such a roof frame component, although the weight can be reduced, however, a solid design is required for the necessary strength, but the limited space on the vehicle roof is opposed.
  • a roof frame component known from DE 40 12 635 A1 contains a basic frame structure made of plastic, which has reinforcement sheet metal parts in the area of heavier loads. Although such metal reinforcing plates can increase the strength of the roof frame component, but counteract the weight savings through the use of plastic.
  • the invention has for its object to provide a roof frame member mentioned above, which is improved in terms of its structure with low weight and high strength.
  • roof frame component is formed from at least one organ glass or at least has an organic sheet.
  • An organic sheet is a per se known component made of a fiber-reinforced semi-finished product with thermoplastic matrix, wherein the fiber reinforcement is formed by continuous fibers.
  • continuous fibers are fibers such.
  • glass fibers or carbon fibers referred to with virtually unlimited length, which are processed for example in rovings or fiber fabrics.
  • the roof frame component When using an organic sheet in the manufacture of a roof frame component according to the invention thus the comparatively low density of a thermoplastic resin is combined with the stiffness of a fiber-reinforced organic sheet.
  • the roof frame component may thus be a simple elongated frame part or a complex frame structure with a plurality of interconnected or integrally manufactured frame sections.
  • the organic sheet itself forms substantially the entire roof frame component and is not merely a reinforcing member additionally attached to a frame member.
  • the roof frame component or the organic sheet can be designed to accommodate large or excessive loads in the event of a crash.
  • the strength of the roof frame component is adaptable to the roof structure, so that z. B. the required overall strength of the vehicle roof is achieved when attached to the roof structure Dachrahmenbauteil.
  • An organo sheet can safely absorb the forces introduced by the roof structure in an accident due to its high strength.
  • more attachment points or the like may be formed or components thereof in the manufacture of the roof frame component such. B. in injection molding, injection-compression molding or pressing.
  • the thermoplastic sheet having an organic sheet contains at least one profile section or a profile structure.
  • profile section or profile structure any non-planar design of the organic sheet is called, for. B. in the form of two mutually angular sections or wall sections of the organic sheet. It is particularly preferred if the organic sheet is formed on the profile section multi-walled and in particular groove-shaped. In this way, a high strength can be achieved with appropriate adaptation to the prevailing direction of the introduction of force and power support.
  • the profile section or the profile structure of the organic sheet is formed in cross-section in particular like a U-profile, a double U-profile, a WU-profile or a Z-profile. Other profile designs are of course possible.
  • At least two organic sheets can also be arranged at least in sections in double or multiple layers and, in particular, be connected to one another in a fixed and planar manner.
  • at least one reinforcing structure made of thermoplastic resin is integrally formed on the at least one organic sheet. The molding takes place z. B by injection molding or pressing a prepared thermoplastic molding in the mold when forming the organic sheet. Other functional parts can be molded.
  • a respective reinforcing structure may be integrally formed on the organic sheet on both sides or on an upper side and a lower side of the organic sheet.
  • a reinforcing structure is integrally formed on a profile section or a profile structure of the organic sheet and thereby increases the strength at these locations.
  • a relative movement or relative deformation of profile wall sections arranged next to one another is prevented by the reinforcing structure.
  • the reinforcing structure includes reinforcing ribs or similar stiffeners. The reinforcing ribs can with respect to the longitudinal extent of the roof frame member z.
  • a very high strength also results when continuous fibers of a fabric or a mat of the organic sheet are oriented predominantly in the longitudinal direction of the frame sections of the roof frame component. Occurring tensile forces can be safely absorbed by the tensile load on continuous fibers.
  • the roof frame component may form a frame arrangement of a roof opening system with at least one fixed or movable cover or a reinforcing frame of such a cover and is in particular formed as a U-shaped or closed frame.
  • the roof frame member may be formed as a frame assembly with a frame transverse reinforcement, which connects two opposing outer frame sections between two frame openings.
  • This roof frame component can also be referred to as an 8-frame profile, since it has the form of an "8" in a schematic view, whereby the frame transverse reinforcement can also be formed as an organic sheet, which in particular has a reinforcing structure of the type described.
  • Fig. 1 is a perspective top view of a roof frame component
  • FIG. 2 is a perspective plan view of the underside of the roof frame component of FIG. 1;
  • FIG. 3 in a cross-sectional view of a side frame portion of
  • Roof frame component of Figure 1 along the section line A - A in its arrangement on a roof longitudinal spar of a vehicle roof structure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of another embodiment of a
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of another embodiment of a
  • FIG. 6 is a perspective plan view of another embodiment of a roof frame component.
  • a roof frame component 1 (see FIGS. 1 and 2) of a vehicle such as a passenger car forms a bearing and mounting frame of a roof module or roof system on which at least one cover for closing a roof or frame opening 2 can be moved by means of a bearing device, not shown firmly attached.
  • the frame opening 2 is surrounded by a left and a right frame longitudinal section 3 and 4 and a front and rear frame cross section 5 and 6 of the roof frame member 1 in one piece construction.
  • Such a roof frame component 1 is attached to a roof structure of the vehicle body and forms z. As a sunroof or spoiler roof or the like.
  • a longitudinal roof spar 7 of the vehicle roof structure is schematically illustrated, to which the frame longitudinal section 3 of a roof frame component 1 is attached.
  • the roof frame component 1 is made of an organic sheet 8, wherein the organo sheet z. B. as an integral part of the frame longitudinal sections 3 and 4 and the frame cross sections 5 and 6 forms.
  • the organo sheet z. B. as an integral part of the frame longitudinal sections 3 and 4 and the frame cross sections 5 and 6 forms.
  • several and in particular four organic sheets can form the roof frame component 1 by z. B.
  • each frame longitudinal section 3 and 4 and each frame cross section 5 and 6 is formed from an organic sheet and the organo sheets at the corner regions of the roof frame component 1 z. B. are overlapped with each other.
  • the organo sheet 8 or the roof frame component 1 is formed at least over a longitudinal section of the frame longitudinal section 3 as a profile shown in FIG. 3.
  • a flat fastening web 10 With which it is attached by means of a Kleberaupe 1 1 or the like to a flange 12 of the roof longitudinal spar 7.
  • a multi-walled profile structure 13 is formed, on which the organic sheet 8 is formed with three approximately parallel wall sections 14, 15 and 16, which has an outer U-profile 17 open at the top and immediately adjacent to a downwardly open U-profile.
  • the inner wall section 16 extends deeper on the roof frame component 1 than the two adjacent wall sections 14 and 15 and merges into an approximately horizontal component limb 19 which extends to the frame opening 2 bounding inner edge 20 and at this point a contact surface 21 for a Mounting plate 22 or crash plate forms, which is fastened on the one hand to the roof longitudinal beam 7 by means of screwing to a plurality of bores 23 and on the other hand by means of fittings on a plurality of holes 24 which are formed in the component leg 19 of the organic sheet 8, connected to the organic sheet 8.
  • the component leg 19 includes near the inner edge 20 a plurality of holes 25 (see FIGS. 1 and 2), where z. B. a guide rail (not shown) of a bearing device for a movable lid can be attached.
  • this profile structure 13 extends with the two U-profiles 17 and 18 on each side frame longitudinal section 3 and 4 of almost the rear corner region 26 forward and along a bend 27 in the front frame cross section 5 and about one-third of its length in towards the center of the frame.
  • the roof frame component 1 further comprises at least one reinforcing structure, the z. B reinforcing ribs made of a thermoplastic material contains.
  • the embodiment of the roof frame component 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes on its upper side 28 a reinforcing structure 29, which is arranged in the upwardly open U-profile 17 and has reinforcing ribs 30, for example, as transverse ribs transverse to the longitudinal extension of the U-profile 17 and / or are formed as crossing diagonal ribs.
  • Another reinforcing structure 31 is arranged on the underside 32 of the roof frame component 1 in the downwardly open U-profile 18 and also contains reinforcing ribs 33, which may also be formed as transverse ribs and / or diagonal ribs.
  • the reinforcing structures 29 and 31 or the reinforcing ribs 30 and 33 are firmly connected to the plastic matrix of the organic sheet 8.
  • the multi-walled profile structure 13 with the two U-profiles 17 and 18 in conjunction with the at least one reinforcing structure 29 and 31 thus offers the highest deformation resistance with a comparatively low weight.
  • an additional organic sheet 34 is attached to the organic sheet 8 of the roof frame component 1 to form a hollow profile 35.
  • the additional organic sheet 34 is attached to an outer leg 36 at the top of the mounting web 10 of the organic sheet 8 and secured with an inner leg 37 on the component leg 19 of the organic sheet 8 relative to the contact surface 21.
  • the hollow profile 35 which in particular is closed in cross section, is formed on the one hand by the upper outer leg 36 and an approximately vertical intermediate wall 38 of the additional organic sheet 34 and on the other hand by the outer wall 39 and a lower leg 40 of the organic sheet 8 and offers a high resistance to deformation.
  • a further embodiment is compared to the embodiment shown in Fig. 3, the profile structure 13 of the organic sheet 8 modified into an approximately Z-shaped structure in which the extension of the mounting web 10 forms an upper wall portion 41 of the profile structure 13 which merges after a bend in an outwardly extending central wall portion 42 and in the course in an inwardly directed lower wall portion 43.
  • an outer reinforcing structure 45 having reinforcing ribs 46 is disposed in the groove of the upper U or V-profile 44 formed by the upper wall portion 41 and the middle wall portion 42, which opens outwardly.
  • An inner reinforcing structure 48 with reinforcing ribs 49 is arranged in the groove of the lower U or V profile 47 formed by the middle wall section 42 and the lower wall section 43, which opens inwardly.
  • the two reinforcing structures 45 and 48 are basically constructed according to the two reinforcing structures 29 and 31 described with reference to FIG. 3 and connected to the organic sheet 8.
  • the at least one reinforcing structure is in particular attached to or connected to the special profile structure of the organic sheet, but may also be arranged on flat sections.
  • the roof frame component 1 is in particular a closed frame component with four frame side parts such as the frame longitudinal sections 3 and 4 and the frame cross sections 5 and 6, but may also be only a frame structure with a frame part such as a frame side part.
  • the inventive roof frame component 1 z. B. be formed in a U-shape with three frame side parts or a closed frame member is additionally divided by an inner frame cross member and forms z.
  • B. a storage and mounting frame of a roof system with two successively arranged frame openings for two lids.
  • Fig. 6 shows such a roof frame component
  • the z. B. includes the roof frame component 1 shown in Fig. 1, which is supplemented by a second closed rear frame assembly 50 which encloses a rear frame opening 51.
  • the continuous fibers of the semifinished product of the organic sheet 8, 34 are arranged in particular such that they are aligned along the longitudinal extension of the individual frame sections.
  • the fibers are then subjected to the application of force substantially to train and can withstand such tensile forces.
  • the mounting plate 22 is firmly attachable to the organo sheet 8 or its component leg 19 for receiving high forces, the danger of breakage of the immediate mounting region of the component leg 19 compared to a known roof frame component made of simple unreinforced thermoplastic resin significantly reduced due to the high strength of the organic sheet. is decorated.
  • Profile structure 39 outer wall
  • Component leg 45 outer reinforcing structure

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dachrahmenbauteil eines Dachöffnungssystems eines Fahrzeugs, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass das Dachrahmenbauteil (1) aus zumindest einem Organoblech (8) gebildet ist oder zumindest ein Organoblech (8) aufweist.

Description

Dachrahmenbauteil eines Dachöffnungssystems eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Dachrahmenbauteil eines Dachöffnungssystems eines Fahrzeugs.
Dachöffnungssysteme in der Art von z. B. Schiebedächern oder Spoilerdächern von Kraftfahrzeugen enthalten Dachrahmenbauteile oder Schiebedachrahmen, die beispielsweise aus Stahl hergestellt sind und hohe Festigkeit aufweisen und nach dem Einbau an der Fahrzeug-Dachstruktur die Festigkeit des Fahrzeugrohbaus erhöhen können. Ein solches Dachrahmenbauteil aus dem Werkstoff Stahl weist jedoch ein vergleichsweise hohes Gewicht auf. Durch die Verwendung von Kunststoff wie z. B. einem Thermoplast anstelle von Stahl für ein solches Dachrahmenbauteil kann zwar das Gewicht reduziert werden, jedoch ist für die notwendige Festigkeit eine massivere Gestaltung erforderlich, der aber begrenzter Bauraum am Fahrzeugdach entgegen steht. Ein aus der DE 40 12 635 A1 bekanntes Dachrahmenbauteil enthält eine Rahmengrundstruktur aus Kunststoff, die im Bereich stärkerer Belastungen Verstärkungsblechteile aufweist. Solche metallischen Verstärkungsbleche können zwar die Festigkeit des Dachrahmenbauteils erhöhen, wirken aber der Gewichtsersparnis durch den Einsatz von Kunststoff entgegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Dachrahmen- bauteil zu schaffen, das hinsichtlich seines Aufbaus mit niedrigem Gewicht bei hoher Festigkeit verbessert ist.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Dachrahmenbauteil erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Dachrahmenbauteil aus zumindest einem Orga- noblech gebildet ist oder zumindest ein Organoblech aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Ein Organoblech ist ein an sich bekanntes Bauteil aus einem faserverstärkten Halbzeug mit thermoplastischer Matrix, wobei die Faserverstärkung von Endlosfasern gebildet ist. Als Endlosfasern werden Fasern, wie z. B. Glasfasern oder Carbonfasern, mit praktisch unbegrenzter Länge bezeichnet, die beispielsweise in Rovings oder Fasergeweben verarbeitet werden.
Bei der Verwendung eines Organoblechs bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Dachrahmenbauteils wird somit die vergleichsweise niedrige Dichte eines Thermoplast-Kunststoffes mit der Steifigkeit eines faserverstärkten Organoblechs kombiniert. Damit lassen sich leichte und steife Dachrahmenbauteile wie z. B. Lager- und Montagerahmen von Dachmodulen und Dachsystemen bei begrenztem Bauraum oder auch Verstärkungsrahmen von Deckeln von Schiebedächern oder dergleichen herstellen. Das Dachrahmenbauteil kann somit ein einfaches längliches Rahmenteil oder eine komplexe Rahmenstruktur mit mehreren miteinander verbundenen oder einstückig hergestellten Rahmenabschnitten sein. Insbesondere bildet das Organoblech selbst im wesentlichen das gesamte Dachrahmenbauteil und ist nicht lediglich ein an einem Rahmenbauteil zusätzlich angebrachtes Verstärkungsbauteil. Insbesondere kann das Dachrahmenbauteil bzw. das Organoblech zur Aufnahme großer oder übermäßiger Belastungen im Crashfall ausgelegt werden. Die Festigkeit des Dachrahmenbauteils ist an die Dachstruktur anpassbar, so dass z. B. die erforderliche Gesamtfestigkeit des Fahrzeugdaches bei an die Dachstruktur an- gebrachtem Dachrahmenbauteil erzielt wird. Ein Organoblech kann aufgrund seiner hohen Festigkeit die von der Dachstruktur bei einem Unfall eingeleiteten Kräfte sicher aufnehmen. Zweckmäßigerweise können zusätzlich zu randseitigen Auflageabschnitten des Dachrahmenbauteils am Organoblech weitere Befestigungspunkte oder dergleichen gebildet werden oder Bauteile hierfür beim Herstellen des Dachrahmenbauteils wie z. B. beim Spritzgießen, Spritzprägen oder Pressen eingearbeitet werden.
In bevorzugter Gestaltung enthält das eine thermoplastische Matrix aufweisende Organoblech zumindest einen Profilabschnitt oder eine Profilstruktur. Als Profilab- schnitt oder Profilstruktur wird jede nicht flächige Gestaltung des Organoblechs bezeichnet, z. B. in der Form von zwei winklig zueinander stehenden Abschnitten oder Wandabschnitten des Organoblechs. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Organoblech am Profilabschnitt mehrwandig und insbesondere nutförmig gebildet ist. Hierdurch kann bei entsprechender Anpassung an die vorherrschende Rich- tung der Krafteinleitung und Kraftabstützung eine hohe Festigkeit erzielt werden. Der Profilabschnitt oder die Profilstruktur des Organoblechs ist im Querschnitt insbesondere wie ein U-Profil, ein Doppel-U-Profil, ein W-U-Profil oder ein Z-Profil gebildet. Weitere Profilgestaltungen sind selbstverständlich möglich. Eine hohe Festigkeit wird auch erzielt, wenn zwei miteinander verbundene Orga- nobleche im Querschnitt ein Hohlprofil bilden. Des weiteren können auch zumindest zwei Organobleche zumindest abschnittsweise doppel- oder mehrlagig angeordnet sein und insbesondere miteinander fest und flächig verbunden sein. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest eine Verstärkungsstruktur aus Thermoplast-Kunststoff an das zumindest eine Organoblech angeformt ist. Das Anformen erfolgt z. B durch Spritzgießen oder Pressen eines vorbereiteten Thermoplast-Formlings in der Werkzeugform beim Umformen des Organoblechs. Weitere Funktionsteile können eingeformt werden.
Eine jeweilige Verstärkungsstruktur kann an das Organoblech bevorzugt beidseits bzw. an eine Oberseite und eine Unterseite des Organoblechs angeformt werden. Insbesondere ist eine solche Verstärkungsstruktur an einem Profilabschnitt oder einer Profilstruktur des Organoblechs angeformt und erhöht hierdurch die Festigkeit an diesen Stellen. Durch die Verstärkungsstruktur wird insbesondere eine Relativbewegung oder Relativverformung von nebeneinander angeordneten Pro- filwandabschnitten verhindert. Zweckmäßigerweise enthält die Verstärkungsstruktur Verstärkungsrippen oder ähnliche Aussteifungen. Die Verstärkungsrippen können bezüglich der Längserstreckung des Dachrahmenbauteils z. B. Querrippen, Längsrippen oder Diagonalrippen in einfacher oder gekreuzter Anordnung sein.
Eine sehr hohe Festigkeit ergibt sich des weiteren, wenn Endlosfasern eines Gewebes oder einer Matte des Organoblechs überwiegend in Längsrichtung der Rahmenabschnitte des Dachrahmenbauteils ausgerichtet sind. Auftretende Zugkräfte können durch die auf Zug belastbaren Endlosfasern sicher aufgenommen werden.
Das Dachrahmenbauteil kann eine Rahmenanordnung eines Dachöffnungssys- tems mit zumindest einem festen oder bewegbaren Deckel oder einen Verstärkungsrahmen eines solchen Deckels bilden und ist insbesondere als U-förmiger oder geschlossener Rahmen gebildet.
Des weiteren kann in bevorzugter Gestaltung das Dachrahmenbauteil als Rahmenanordnung mit einer Rahmenquerversteifung gebildet sein, die zwei sich gegenüber liegende äußere Rahmenabschnitte zwischen zwei Rahmenöffnungen verbindet. Dieses Dachrahmenbauteil kann, da es bei schematischer Betrachtung grundsätzlich die Form einer„8" aufweist, auch als 8-Rahmenprofil bezeichnet werden. Dabei kann die Rahmenquerversteifung auch als Organoblech gebildet sein, die insbesondere eine Verstärkungsstruktur der beschriebenen Art aufweist. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erfindungs- gemäßer Dachrahmenbauteile unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 in einer perspektivischen Draufsicht ein Dachrahmenbauteil;
Fig. 2 in einer perspektivischen Draufsicht die Unterseite des Dachrahmenbauteils der Fig. 1 ;
Fig. 3 in einer Querschnittsansicht einen seitlichen Rahmenabschnitt des
Dachrahmenbauteils der Fig. 1 entlang der Schnittlinie A - A in seiner Anordnung an einem Dachlängsholm einer Fahrzeugdachstruktur;
Fig. 4 in einer Querschnittsansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Rahmenabschnitts eines Dachrahmenbauteils in seiner Anordnung an einem Dachlängsholm einer Fahrzeugdachstruktur; Fig. 5 in einer Querschnittsansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Rahmenabschnitts eines Dachrahmenbauteils in seiner Anordnung an einem Dachlängsholm einer Fahrzeugdachstruktur; und
Fig. 6 in einer perspektivischen Draufsicht ein weiteres Ausführungsbei- spiel eines Dachrahmenbauteils.
Ein Dachrahmenbauteil 1 (siehe Fig. 1 und 2) eines Fahrzeugs wie eines PKW bildet einen Lager- und Montagerahmen eines Dachmoduls oder Dachsystems, an dem zumindest ein Deckel zum Verschließen einer Dach- oder Rahmenöff- nung 2 mittels einer nicht dargestellten Lagereinrichtung bewegbar oder auch fest angebracht ist. Die Rahmenöffnung 2 ist von einem linken und einem rechten Rahmenlängsabschnitt 3 bzw. 4 und einem vorderen und hinteren Rahmenquerabschnitt 5 bzw. 6 des Dachrahmenbauteils 1 in einstückiger Bauweise umgeben. Ein solches Dachrahmenbauteil 1 wird an einer Dachstruktur der Fahrzeugkarosserie angebracht und bildet z. B. ein Schiebedach oder Spoilerdach oder dergleichen. In den Fig. 3 bis 5 ist jeweils ein Dachlängsholm 7 der Fahrzeugdachstruktur schematisch dargestellt, an dem der Rahmenlängsabschnitt 3 eines Dachrah- menbauteils 1 angebracht ist.
Das erfindungsgemäße Dachrahmenbauteil 1 ist aus einem Organoblech 8 hergestellt, wobei das Organoblech z. B. als einstückiges Teil die Rahmenlängsabschnitte 3 und 4 und die Rahmenquerabschnitte 5 und 6 bildet. In alternativer Gestaltung können auch mehrere und insbesondere vier Organobleche das Dachrahmenbauteil 1 bilden, indem z. B. jeder Rahmenlängsabschnitt 3 und 4 und jeder Rahmenquerabschnitt 5 und 6 aus einem Organoblech gebildet ist und die Organobleche an den Eckbereichen des Dachrahmenbauteils 1 z. B. überlappend miteinander verbunden sind.
Das Organoblech 8 bzw. das Dachrahmenbauteil 1 ist zumindest über einen Längenabschnitt des Rahmenlängsabschnitts 3 als ein in Fig. 3 dargestelltes Profil gebildet. Am Außenrand 9 des Dachrahmenbauteils 1 bildet es einen flachen Befestigungssteg 10, mit dem es mittels einer Kleberaupe 1 1 oder dergleichen an einem Flansch 12 des Dachlängsholmes 7 befestigt wird. Einwärts vom Befestigungssteg 10 ist eine mehrwandige Profil struktur 13 gebildet, an der das Organoblech 8 mit drei in etwa parallelen Wandabschnitten 14, 15 und 16 gebildet ist, die ein äußeres nach oben offenes U-Profil 17 und unmittelbar daneben ein nach unten offenes U-Profil 18 bilden. Der innere Wandabschnitt 16 erstreckt sich am Dachrahmenbauteil 1 tiefer hinab als die beiden benachbarten Wandabschnitte 14 und 15 und geht in einen in etwa horizontalen Bauteilschenkel 19 über, der sich zum die Rahmenöffnung 2 begrenzenden Innenrand 20 hin erstreckt und an dieser Stelle eine Anlagefläche 21 für ein Befestigungsblech 22 oder Crashblech bildet, das einerseits am Dachlängsholm 7 mittels Verschraubungen an mehreren Bohrungen 23 befestigt ist und andererseits mittels Verschraubungen an mehreren Bohrungen 24, die in dem Bauteilschenkel 19 des Organoblechs 8 gebildet sind, mit dem Organoblech 8 verbunden ist. Der Bauteilschenkel 19 enthält nahe des Innenrandes 20 mehrere Bohrungen 25 (siehe Fig. 1 und 2), an denen z. B. eine Führungsschiene (nicht dargestellt) einer Lagereinrichtung für einen bewegbaren Deckel befestigt werden kann.
Eine hohe Festigkeit gegen Verformung bei übermäßiger Kraftein leitung wie z. B. bei einem Unfall, bei dem Kräfte insbesondere seitlich auf den Rahmenlängsabschnitt 3, 4 einwirken, wird durch die Anordnung der mehrwandigen Profilstruktur 13 mit den drei in etwa parallelen Wandabschnitten 14, 15 und 16 des Orga- noblechs 8 bereitgestellt. Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Dachrahmenbauteil 1 erstreckt sich diese Profilstruktur 13 mit den beiden U-Profilen 17 und 18 an jedem seitlichen Rahmenlängsabschnitt 3 und 4 von nahezu dem hinteren Eckbereich 26 nach vorne und entlang einer Biegung 27 in den vorderen Rahmenquerabschnitt 5 und auf etwa einem Drittel seiner Länge einwärts gegen die Rahmenmitte hin.
Das Dachrahmenbauteil 1 weist des weiteren zumindest eine Verstärkungsstruktur auf, die z. B Verstärkungsrippen aus einem Thermoplast-Kunststoff enthält. Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel des Dachrahmenbauteils 1 enthält an seiner Oberseite 28 eine Verstärkungsstruktur 29, die in dem nach oben offenen U-Profil 17 angeordnet ist und Verstärkungsrippen 30 aufweist, die beispielsweise als Querrippen quer zur Längserstreckung des U-Profils 17 und/oder als sich kreuzende Diagonalrippen gebildet sind. Eine weitere Verstärkungsstruktur 31 ist an der Unterseite 32 des Dachrahmenbauteils 1 in dem nach unten offenen U-Profil 18 angeordnet und enthält gleichfalls Verstärkungsrippen 33, die auch als Querrippen und/oder Diagonalrippen gebildet sein können. Die Verstärkungsstrukturen 29 und 31 bzw. die Verstärkungsrippen 30 und 33 sind mit der Kunststoffmatrix des Organoblechs 8 fest verbunden.
Die mehrwandige Profilstruktur 13 mit den beiden U-Profilen 17 und 18 in Verbindung mit der zumindest einen Verstärkungsstruktur 29 und 31 bietet somit höchsten Verformungswiderstand bei vergleichsweise geringem Gewicht. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel (siehe Fig. 4) ist an dem Organoblech 8 des Dachrahmenbauteils 1 ein zusätzliches Organoblech 34 unter Bildung eines Hohlprofils 35 angebracht. Das zusätzliche Organoblech 34 ist mit einem Außenschenkel 36 an der Oberseite des Befestigungssteges 10 des Organoblechs 8 angebracht und mit einem Innenschenkel 37 am Bauteilschenkel 19 des Organoblechs 8 gegenüber der Anlagefläche 21 befestigt. Das im Querschnitt insbesondere geschlossene Hohlprofil 35 wird einerseits von dem oberen Außenschenkel 36 und einer in etwa vertikalen Zwischenwand 38 des zusätzlichen Organoblechs 34 und andererseits von der Außenwand 39 und einem unteren Schenkel 40 des Organoblechs 8 gebildet und bietet eine hohe Festigkeit gegen Verformung.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel (siehe Fig. 5) ist gegenüber dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel die Profil struktur 13 des Organoblechs 8 in eine annähernd Z-förmige Struktur abgewandelt, bei der die Verlängerung des Befestigungssteges 10 einen oberen Wandabschnitt 41 der Profilstruktur 13 bildet, der nach einer Umbiegung in einen nach außen verlaufenden mittleren Wandabschnitt 42 und im weiteren Verlauf in einen nach innen gerichteten unteren Wandabschnitt 43 übergeht. In der Nut des von dem oberen Wandabschnitt 41 und dem mittleren Wandabschnitt 42 gebildeten oberen U- oder V-Profils 44, das sich nach außen hin öffnet, ist eine äußere Verstärkungsstruktur 45 mit Verstärkungsrippen 46 angeordnet. In der Nut des von dem mittleren Wandabschnitt 42 und dem unteren Wandabschnitt 43 gebildeten unteren U- oder V-Profils 47, das sich nach innen hin öffnet, ist eine innere Verstärkungsstruktur 48 mit Verstärkungs- rippen 49 angeordnet. Die beiden Verstärkungsstrukturen 45 und 48 sind grundsätzlich entsprechend den beiden zu Fig. 3 beschriebenen Verstärkungsstrukturen 29 und 31 aufgebaut und mit dem Organoblech 8 verbunden.
Weitere Abwandlungen und Gestaltungen der Profilstruktur 13 mit derselben An- zahl von Wandabschnitten oder auch zusätzlichen Wandabschnitten, die im Querschnitt auch länger oder kürzer gebildet sein können, sind grundsätzlich möglich und entsprechend der aufzunehmenden Kräfte zu gestalten, wobei eine Vielzahl von nebeneinander angeordneter Wandabschnitte die Festigkeit und Steifigkeit des Dachrahmenbauteils bzw. des Organoblechs bei geringem Gewicht erhöhen können. Die zumindest eine Verstärkungsstruktur ist insbesondere an der speziellen Profilstruktur des Organoblechs angebracht bzw. mit dieser verbunden, kann aber auch an flächigen Abschnitten angeordnet sein.
Das Dachrahmenbauteil 1 ist insbesondere ein geschlossenes Rahmenbauteil mit vier Rahmenseitenteilen wie den Rahmenlängsabschnitten 3 und 4 und den Rahmenquerabschnitten 5 und 6, kann jedoch auch nur eine Rahmenstruktur mit einem Rahmenteil wie einem Rahmenseitenteil sein. Ebenso kann das erfin- dungsgemäße Dachrahmenbauteil 1 z. B. in U-Form mit drei Rahmenseitenteilen gebildet sein oder ein geschlossenes Rahmenbauteil ist zusätzlich durch ein inneres Rahmenquerbauteil unterteilt und bildet z. B. einen Lager- und Montagerahmen eines Dachsystems mit zwei hinter einander angeordneten Rahmenöffnungen für zwei Deckel. Fig. 6 zeigt ein solches Dachrahmenbauteil, das z. B. das in Fig. 1 dargestellte Dachrahmenbauteil 1 enthält, das um eine zweite geschlossene hintere Rahmenanordnung 50 ergänzt ist, die eine hintere Rahmenöffnung 51 umschließt.
Bei der Herstellung des Dachrahmenbauteils 1 werden die Endlosfasern des Halbzeugs des Organoblechs 8, 34 insbesondere derart angeordnet, dass sie entlang der Längserstreckung der einzelnen Rahmenabschnitte ausgerichtet sind. Die Fasern werden dann bei Krafteinleitung im wesentlichen auf Zug beansprucht und können solchen Zugkräften widerstehen. Das Befestigungsblech 22 ist an dem Organoblech 8 bzw. dessen Bauteilschenkel 19 zur Aufnahme hoher Kräfte fest anbringbar, wobei aufgrund der hohen Festigkeit des Organoblechs die Gefahr eines Ausbrechens des unmittelbaren Befestigungsbereichs des Bauteilschenkels 19 gegenüber einem bekannten Dachrahmenbauteil aus einfachem unverstärktem Thermoplast-Kunststoff deutlich redu- ziert ist.
Die in der Beschreibung und anhand der Ausführungsbeispiele sowie in den Figuren offenbarten einzelnen Merkmale der Erfindung können in beliebigen technisch zweckmäßigen Anordnungen und Gestaltungen mit dem Erfindungsgegenstand in seiner allgemeinen Form kombiniert werden.
Bezugszeichenliste
Fahrzeug-Dachrahmenbauteil 26 Eckbereich
Rahmenöffnung 27 Biegung
linker Rahmenlängsabschnitt 28 Oberseite
rechter Rahmenlängsabschnitt 29 Verstärkungsstruktur vorderer Rahmenquerab30 Verstärkungsrippe
schnitt 31 Verstärkungsstruktur hinterer Rahmenquerabschnitt 32 Unterseite
Dachlängsholm 33 Verstärkungsrippe
Organoblech 34 Organoblech
Außenrand 35 Hohlprofil
Befestigungssteg 36 Außenschenkel
Kleberaupe 37 Innenschenkel
Flansch 38 Zwischenwand
Profilstruktur 39 Außenwand
Wandabschnitt 40 Schenkel
Wandabschnitt 41 oberer Wandabschnitt
Wandabschnitt 42 mittlerer Wandabschnitt
U-Profil 43 unterer Wandabschnitt
U-Profil 44 oberes U- oder V-Profil
Bauteilschenkel 45 äußere Verstärkungsstruktur
Innenrand 46 Verstärkungsrippe
Anlagefläche 47 unteres U- oder V-Profil
Befestigungsblech 48 innere Verstärkungsstruktur
Bohrung 49 Verstärkungsrippe
Bohrung 50 hintere Rahmenanordnung
Bohrung 51 hintere Rahmenöffnung

Claims

Patentansprüche
Dachrahmenbauteil eines Dachöffnungssystems eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet,
dass das Dachrahmenbauteil (1 ) aus zumindest einem Organoblech (8) gebildet ist oder zumindest ein Organoblech (8) aufweist.
Dachrahmenbauteil nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das Dachrahmenbauteil (1 ) bzw. das Organoblech (8, 34) zur Aufnahme großer Belastungen im Crashfall ausgelegt ist.
Dachrahmenbauteil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das eine thermoplastische Matrix aufweisende Organoblech (8, 34) zumindest einen Profilabschnitt aufweist.
Dachrahmenbauteil nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Organoblech (8) am Profilabschnitt mehrwandig und insbesondere nutförmig gebildet ist.
Dachrahmenbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Organoblech (8) im Querschnitt ein
Profil wie ein U-Profil, ein Doppel-U-Profil, ein W-U-Profil oder ein Z-Profil aufweist.
Dachrahmenbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass zwei miteinander verbundene Organoble- che (8, 34) im Querschnitt ein Hohlprofil (35) bilden. Dachrahmenbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Organobleche (8, 34) zumindest abschnittsweise doppel- oder mehrlagig angeordnet sind.
Dachrahmenbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Verstärkungsstruktur (29, 31 ) aus Thermoplast-Kunststoff an das zumindest eine Organoblech (8) angeformt ist.
Dachrahmenbauteil nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur (29, 31 ) beidseits an das Organoblech (8) oder an eine Oberseite (28) und eine Unterseite (32) des Organoblechs (8) angeformt ist. 10. Dachrahmenbauteil nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur (29, 31 ) Verstärkungsrippen (30, 33) aufweist.
Dachrahmenbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass Endlosfasern eines Gewebes oder einer Matte des Organoblechs (8, 34) überwiegend in Längsrichtung der Rahmenabschnitte (3, 4, 5, 6) des Dachrahmenbauteils (1 ) ausgerichtet sind
Dachrahmenbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das Dachrahmenbauteil (1 ) eine Rahmenanordnung eines Dachöffnungssystems mit zumindest einem festen oder bewegbaren Deckel oder einen Verstärkungsrahmen eines solchen Deckels bildet und insbesondere als U-förmiger oder geschlossener Rahmen gebildet ist.
Dachrahmenbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass das Dachrahmenbauteil (1 ) als Rahmenanordnung mit einer Rahmenquerversteifung gebildet ist, die zwei sich ge- genüber liegende äußere Rahmenabschnitte zwischen zwei Rahmenöff- nungen verbindet.
Dachrahmenbauteil nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenquerversteifung als Orga- noblech gebildet ist, die insbesondere eine Verstärkungsstruktur aufweist.
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