WO2020035280A1 - Dachmodul für ein fahrzeugdach eines personenkraftwagens - Google Patents

Dachmodul für ein fahrzeugdach eines personenkraftwagens Download PDF

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WO2020035280A1
WO2020035280A1 PCT/EP2019/070068 EP2019070068W WO2020035280A1 WO 2020035280 A1 WO2020035280 A1 WO 2020035280A1 EP 2019070068 W EP2019070068 W EP 2019070068W WO 2020035280 A1 WO2020035280 A1 WO 2020035280A1
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shell
module
module frame
cross member
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PCT/EP2019/070068
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Achim Demmer
Eberhard Benz
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Daimler Ag
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    • B60J7/043—Sunroofs e.g. sliding above the roof

Definitions

  • the invention relates to a roof module for a vehicle roof of a passenger car according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a passenger car according to the preamble of claim 6. Furthermore, the invention relates to a method for producing a vehicle roof of a motor vehicle according to claim 13.
  • Such a roof module for a vehicle roof of a passenger car is known from DE 10 2015 013 751 A1 and comprises a front and a rear
  • Module frame cross element and respective lateral module frame longitudinal elements which are connected to one another to form a circumferential, at least substantially rectangular module frame.
  • the roof module comprises at least one cover element in the form of a displaceable sliding and / or lifting cover, which is guided or supported on the module frame.
  • the entire roof module is inserted into a roof opening in the vehicle body, which is delimited by cross-section and longitudinal frame parts on the shell side. These are usually formed from two shell elements each, which are joined together by means of corresponding flanges or the like to form a respective cavity.
  • This arrangement of the roof module on the vehicle roof requires a relatively large amount of space overall, on the one hand for the respective transverse and longitudinal frame parts of the vehicle roof designed as hollow beams and on the other hand for the respective module frame transverse and longitudinal elements of the roof module.
  • components of the roof module such as the drive of the sliding and / or lifting cover, can only be seen in front of the vehicle when viewed in the forward direction of travel
  • Shell construction is carried out, is housed. According to a second
  • the drive motor is arranged directly under the front module frame cross member designed as a hollow beam. Both design variants have in common that the roof module has a correspondingly large height, at least in its front area, which has an unfavorable effect on the headroom of the occupants sitting in front.
  • the object of the present invention is to provide a roof module for a vehicle roof and a passenger car with a roof module arranged in a roof opening, which at the same time reduces the overall weight of the
  • the invention is also to provide a manufacturing method for a vehicle roof that is suitable for receiving a roof module with a relatively large see-through area and also allows only a low overall weight of the roof structure.
  • the roof module comprises a module frame, which has a front and a rear module frame cross element and respective lateral module frame longitudinal elements, and at least one cover element which is held on the module frame.
  • the roof module is characterized by the fact that - in the forward direction of the
  • Passenger car seen - the front module frame cross element is designed as a shell element which is to be connected to a shell element on the shell side to form a roof cross member enclosing a cavity.
  • Module frame cross element to an already finished, usually double-shell Roof crossmember is connected, it is therefore now provided according to the invention to create a single, that is, common front roof crossmember for the body roof and the module frame, which on the one hand by a shell shell element and on the other hand by the front
  • Module frame cross member is formed as a second shell element.
  • the roof crossmember is therefore a type of hybrid part, consisting of a lower, shell side and an upper, roof module side each
  • Shell element wherein the two shell elements can be formed from respective metal alloys or also from plastic.
  • a classic hybrid component is also conceivable here, that is to say one of the shell elements can consist, for example, of a metal material and the other shell element can consist of plastic material.
  • a hollow box-shaped roof cross member is formed from a shell element on the shell and from a shell element on the roof module side, which is only obtained when the roof module is mounted on the motor vehicle.
  • the front roof crossmember assembled in this way enables a frame cross element of the roof module in
  • the vehicle's longitudinal direction is set back or set back, in addition to weight advantages, also the possibility of reducing the installation space to be provided in the vehicle's longitudinal direction and thus an enlarged inspection opening for the vehicle occupants.
  • a further advantage of this assembly of the shell element on the shell side and the shell element on the roof module side is that the cavity enclosed by it or the installation space of the roof cross member can also be used, in particular for accommodating other components, for example a drive for the cover element or a shade blind, so that in particular that Clearance of a viewing opening for the vehicle occupants can be increased towards the front. For the vehicle occupant, this means more space or a more comfortable view through the enlarged
  • At least one drive for displacing the cover element or a roller blind for shading a vehicle interior is provided, with at least part of the drive being arranged and fixed in position in a pre-assembly step on the side of the front module frame cross element facing the shell side shell element is fixed, so that when the roof module is mounted on the vehicle roof, this part of the drive is arranged inside the cavity.
  • the drive is preferably an electric drive, in particular an electric motor, which drives at least one drive cable which interacts with the cover element or the roller blind, preferably with tension and compression resistance, or serves to displace it.
  • Roof crossmember for housing parts of the drive for the movable
  • Cavity of the roof crossmember is now possible. It is also advantageous that at least one component of the drive is arranged on an inside of the front module frame cross element facing the cavity of the roof cross member. When the module frame cross element is connected to the shell element on the shell side, the arrangement of the respective drive component within the cavity of the roof cross member is inevitable.
  • the front module frame cross element on its side facing away from the shell element on the shell side has an indentation for receiving a wind deflector, the indentation in the cavity of the Roof cross member protrudes.
  • a wind deflector is accommodated in this groove-shaped or groove-shaped recess, which extends over at least a considerable part of the length of the roof cross member. The wind deflector can thus also be accommodated in a particularly space-saving manner. Because of the invention
  • front roof crossmember on which the front window is adjacent or rests with its rear upper edge region
  • the front module frame cross element is designed as a shell element which is connected to a shell shell element on the shell side to form a roof cross member enclosing a cavity.
  • a particularly favorable positioning of the module frame cross element with respect to the installation space can be achieved, so that, for example, a roof opening of the roof module located behind it in the x-direction against the forward direction of travel of the passenger car can be made particularly large or that the shell element formed by the front module frame cross element and the shell element on the shell side
  • An embodiment of the passenger car is preferred in which, after the roof module has been inserted into the roof-side body opening, the front one
  • Module frame cross element is also connected at its end regions directly or by means of at least one connecting element, for example a connecting bracket or the like, to the A-pillars. This can despite the connecting element, for example a connecting bracket or the like, to the A-pillars.
  • Roof cross member module frame cross elements shell construction a relatively high body rigidity can be achieved.
  • Module frame cross element and the shell shell element each flanges have at which these abut each other and are also connected there.
  • the cavity of the roof cross member which is quasi designed as a hollow beam, is limited between these parts and is virtually closed at the end when the module frame cross element is connected to the A-pillars.
  • Passenger motor vehicle is provided that the front module frame cross element projects with a front end region under a front window of the motor vehicle and that the front window in its rear, upper transverse edge region extends from the front
  • Module frame cross member is supported from below. So that means that
  • Shell element which is formed by the front module frame cross element of the roof module, rests and is preferably attached thereto, in particular by means of an adhesive connection and / or a releasable mechanical connection, for example a screw connection.
  • the shell element on the bodyshell side projects forward over the front one
  • Module frame cross member with a flange to which the front window is attached, and that the front module frame cross member rests and is attached to this flange, as seen in the longitudinal direction of the vehicle.
  • Shell shell element connected in particular is or can be glued, before the roof module is inserted into the roof opening of the body and the front roof cross member is completed by fitting the front module frame cross element.
  • an embodiment of the passenger car is preferred, in which the front window adjoins a front transverse edge of the cover element of the roof module with a rear upper transverse edge.
  • a gap or a joint is therefore formed between the windshield and the displaceable cover element which is arranged in a closed position and extends in the transverse direction of the vehicle. Due to the extension of the cover element in the longitudinal direction of the vehicle right up to the windshield, the front roof cross member of the vehicle body, which is arranged underneath, is covered upwards or partly by the windshield and partly by the cover element of the roof module.
  • a further advantageous embodiment (FIG. 1) of the invention provides that the front module frame cross element and the shell shell element at the front end at least essentially flush and the front one
  • Module frame cross element projects beyond the shell shell side element to the rear with an end region.
  • a connecting flange of the two shell elements can thus be arranged particularly far forward, so that a maximum cavity of the roof cross member formed is available, for example, for accommodating respective components of the roof module.
  • Further functional areas can be provided on the end area of the front module frame cross element projecting towards the rear, for example receptacles for seals of the displaceable one
  • the module frame cross element on its side facing away from the shell shell element is provided with an indentation for receiving a wind deflector, the indentation protruding into the cavity of the roof cross member and being so deep that the front module frame cross element and the shell shell element can be connected to one another in this area of the roof cross member respectively are.
  • Such a center preferably seen in the longitudinal direction of the motor vehicle
  • Connecting the two shell elements has the particular advantage that the roof crossmember that is created can be made particularly stable and rigid.
  • the size of the respective hollow chambers of the roof rack can be varied by positioning the connection point of the two shell elements, for example in order to achieve a stable hollow chamber in the front area, which can fully fulfill the function of the previous shell cross member on the shell side.
  • a method according to claim 13 is also proposed. This provides that, in order to produce a vehicle roof of a motor vehicle provided with a roof module according to one of claims 1 to 5, first a lower window element forming part of a roof cross member arranged on the upper transverse edge of a front window of the motor vehicle with a respective front window in the finished state of the motor vehicle laterally holding and limiting A-pillars. Then the roof module according to the invention is inserted from above into a roof opening of the vehicle roof, which is from the
  • Shell element formed, front module frame cross element placed on the shell / body side lower shell element, which together form a cavity include, and connected to this. Only by inserting the roof module is the body-side, front roof cross member manufactured or completed.
  • the windshield is inserted into the side of the A-pillars, from the upper roof cross member above and a lower one
  • body-side cross member which is also referred to as the lower windshield cross member, inserted limited front opening and connected there, in particular glued, to the components delimiting the front opening.
  • Vehicle roof and also the roof module which also have a low overall height.
  • the advantages in the possible accommodation of the at least part of the drive for moving the cover element and / or a roller blind for shading a vehicle interior are thus readily apparent, as already described above.
  • the windshield is already provided with a flange of the front protruding in the longitudinal direction of the vehicle
  • Shell-side shell element connected, in particular glued, before the roof module is inserted into the roof opening of the body shell.
  • Shell element forming the module frame cross element is accordingly in
  • Seen vehicle longitudinal direction set back to the rear.
  • Fig. 1 shows a section along in the vehicle vertical direction and in
  • FIG. 2 is a perspective view of a lower shell element of a shell-side, front roof cross member, on which several drive components of a drive of a displaceable cover element of the roof module are shown in their installed position, and
  • Fig. 3 shows a section along in the vehicle vertical direction and in
  • Fig. 1 is a partial sectional view along a in
  • a windshield 14 often also referred to as a windshield, can be seen, which has a rear upper transverse edge 16 adjoining a front transverse edge 18 of a further cover element 20 of the roof module 10, which is explained in more detail.
  • Roof module 10 is used is by extending in the vehicle longitudinal direction
  • Roof frame transverse elements running in the transverse direction of the vehicle which are also referred to as longitudinal or transverse bars.
  • Roof frame cross members / spars are also referred to as roof cross members.
  • Cross elements are common, even with a particularly preferred one
  • each in the form of a shell construction that is, each of these body-side frame elements is each formed from at least two shell elements which are joined together by means of corresponding flanges or the like to form a respective cavity.
  • the frame elements can optionally be provided with reinforcement and to the outside of the motor vehicle with an outer paneling. It's important, that at least the front of the roof frame longitudinal and transverse elements
  • Shell construction is carried out.
  • FIG. 1 a shell element 22 on the shell side of a roof cross member 24, which will be explained in more detail below, can be seen in FIG.
  • the shell element 22 is therefore an integral part of the motor vehicle body, which is also referred to as the body-in-white or support structure.
  • the shell element 22 is therefore part of the roof frame of the motor vehicle body which delimits the roof opening 12.
  • the shell element 22 is made, for example, from the same sheet metal from which the respective shell elements forming the A-pillar are formed. Of course, other materials based on respective metal alloys or plastic materials are also conceivable.
  • the shell element 22 is a deep-drawn part, which is formed from a sheet metal blank, for example a plate, board, board or the like, or a corresponding semi-finished product by means of a corresponding deep-drawing process into a hollow body which is open on one side. It is important that the shell element 22 extends between the A-pillars and is firmly connected to the A-pillars with or at its end regions.
  • the shell element 22 the front
  • Roof cross member 24 of the motor vehicle body forms or at least the
  • the roof cross member 24 is therefore not a classic hollow profile, at least not before the roof module 10 according to the invention is attached to the motor vehicle body, which will be discussed in more detail below.
  • the roof module 10 comprises a module frame which is preferably closed on the circumference and has a receiving opening for the cover element 20 and which is formed from a front module frame cross element 26 and a rear module frame cross element (not shown in the figures) and lateral module frame longitudinal elements connecting the module frame cross elements to one another.
  • the module frame has an overall rectangular shape.
  • Module frame cross elements and the module frame longitudinal elements can be formed in one piece or in several parts and to a corresponding
  • At least the front module frame cross element 26 of the module frame elements is a shell element which is therefore open on one side or has a hollow body open on one side.
  • the term “shell” or “shell element” is to be understood to mean a flat supporting structure, that is to say in particular a body, the thickness of which is only very small in relation to its other dimensions.
  • This body can be curved or - seen in cross-sectional view - have a curvature. Additionally or alternatively, this body can also be provided with an at least partially angular, at least one recessed cross-sectional shape, or in extreme cases as a plate or disk and thus in the case of the
  • Module frame cross member 26 can ultimately be designed as a cover or closure plate for the body-side shell element 22.
  • the module frame cross element 26 can be a deep-drawn part, which consists of a sheet metal blank, for example a plate, board, circuit board or the like, or a corresponding semi-finished product by means of
  • module frame transverse element 26 and the shell element 22 forming part of the vehicle body can also consist of different materials, for example one made of metal and the other made of plastic material.
  • the cover element 20 is mounted on the module frame, which in the present case is displaceable in the longitudinal direction of the vehicle and / or can be opened with a rear end.
  • a further cover element can also be provided, which is fixedly arranged on the roof frame or the module frame.
  • the shell-side shell element 22 of the roof frame forms a lower shell element, onto which the roof module-side front module frame cross element 26 is placed from above when the roof module 10 is inserted into the roof opening 12 of the motor vehicle body.
  • the shell element 22 and the module frame cross element 26 are connected to one another, for example glued to one another, and together form a hollow support , the module frame cross element 26 acting as a second shell element.
  • Vehicle roof is now characterized in particular by the fact that the top-side and module-side shell element or module roof frame cross element 26 and the lower shell-side shell element 22 together form the front roof cross member 24, which extends at least partially in overlap with the rear end of the front window 14 or the front window 14 in Area of the rear transverse edge 16 is supported, which is not shown in Figure 1.
  • the module frame transverse element 26 which can be designed in one or more parts and is designed, for example, from a metal alloy or a plastic or in a mixed construction, extends forwardly with an end region 31 to below the windshield 14 and ends in
  • the two shell elements 22, 26 having respective flanges 28, 30, which are connected via an adhesive connection in the form of at least one adhesive bead 32.
  • the module frame transverse element 26 extends further than the shell shell element 22 on the bodyshell side and projects over it with an end region 34.
  • the two shell elements 22, 26 are at least one further bead 36 of adhesive connected, which is arranged between a flange 38 of the shell shell member 22 and a wall 40 of the module frame cross member 26.
  • Shell elements 22, 26 enclose a circumferentially closed cavity 42 or form a box profile of the roof cross member 24.
  • the roof cross member 24 has on its upper side, that is to say the side facing the cover element 20, at a distance from the front window 14, measured in the longitudinal direction of the vehicle (x-direction), which is essentially U-shaped in cross-section and has the cross-section is so deep that its bottom section extends right up to the lower shell element 22 and is additionally connected here to the lower shell element 22 by means of at least one additional bead of adhesive 46.
  • the indentation 44 is thus the cavity 42 of the roof cross member 24 is divided into two hollow chambers, namely a front hollow chamber 48 and a rear hollow chamber 50, which results in an even further improved stability of the roof cross member 24.
  • the U-shaped indentation 44 which extends in the transverse direction of the vehicle and is therefore quasi-trough-shaped, is used to accommodate or accommodate a wind deflector 52 which, when the cover element 20 is moved in the vehicle longitudinal direction (x direction) to the rear or when the cover element 20 is opened in Vehicle vertical direction (z direction) up over the
  • FIG. 2 shows the shell element 22 on the shell side in a perspective view
  • various drive components of the roof module 10 for example an electric drive 54 for the cover element 20, an electric drive 56 for a roller blind for shading the vehicle interior, provided that the cover element 20 is translucent, and respective, usually tension and compression-resistant drive cables 58 are provided for displacing the cover element 20 and the roller blind.
  • At least the electric drive 54 for the cover element 20 and the at least one associated drive cable, which is to be coupled to the cover element 20, are arranged on the roof module 10. At least the electric drive 54 is positioned on the roof module 10 so that it is arranged in the roof module 10 attached to the motor vehicle in the cavity 42 of the roof cross member 24.
  • the rear end region 34 of the front module frame cross element has further functional regions, for example a stop 60 for a support and sealing element 62 on the part of the FIG
  • Vehicle longitudinally adjustable cover element 20 Vehicle longitudinally adjustable cover element 20.
  • Shell element 22 is joined together to form the roof cross member 24, using the resulting cavity 42 in which corresponding functional elements such as the respective drive components 54, 56, 58 are accommodated.
  • the rear end region 34 of the module frame transverse element 26 can be referred to
  • the vehicle longitudinal direction (x direction) ends further forward, so that a roof opening which adjoins this rear end region 34 can be pulled further forward.
  • This inspection opening 64 is thus larger, that is to say has a larger light dimension. That is, the see-through opening 64 has at least a greater clear length (light width), which is an improved comfort for the
  • FIG. 3 shows a second embodiment of the passenger car with a roof module 10 according to the invention.
  • the same parts are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the description of the preceding figures.
  • the essential difference compared to the exemplary embodiment according to FIG. 1 is that the flange 28 of the shell element 22 on the bodyshell side extends towards the front or according to another exemplary embodiment of the Flange 30 of the front module frame cross member 26 is shortened accordingly.
  • the front pane 14 can be connected to the shell element 22, as shown, before the roof module 10 is inserted into the roof opening and the roof cross member 24 is thereby completed.
  • the front module frame cross element 26 also lies with its flange 30 on the flange 28 of the shell element 22 and is connected to it, in particular also glued. It is advantageous in this exemplary embodiment that the front pane 14 can already be inserted into the shell element 22, as shown, before the roof module 10 is inserted into the roof opening and the roof cross member 24 is thereby completed.
  • the front module frame cross element 26 also lies with its flange 30 on the flange 28 of the shell element 22 and is connected to it, in particular also glued. It is advantageous in this exemplary embodiment that the front pane 14 can already be inserted into the
  • Body opening used and can be attached to the components defining these openings (A-pillars, lower cross member, shell element 22) before the roof module 10 is used.
  • the inventive design of the roof module 10 or the body of the passenger car, in which the roof module is to be inserted makes it possible to adjust practically all components, in particular drive (s), drive cable, guide / profile rails, etc., for adjusting the cover element 20 and, if provided, the at least one roller blind to be attached to the roof module or its module frame in a preassembly step, so that the roof module ultimately at least in

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dachmodul (10) für ein Fahrzeugdach eines Personenkraftwagens, mit einem Modulrahmen, welcher ein vorderes und ein hinteres Modulrahmenquerelement (26) und jeweilige seitliche Modulrahmenlängselemente umfasst, mit wenigstens einem Deckelelement (20), welches an dem Modulrahmen gehalten ist. Das Dachmodul zeichnet sich dadurch aus, dass das vordere Modulrahmenquerelement (26) als Schalenelement ausgebildet ist, welches mit einem rohbauseitigen Schalenelement (22) unter Ausbildung eines einen Hohlraum (42) einschließenden Dachquerträgers (24) verbindbar ist.

Description

Dachmodul für ein Fahrzeugdach eines Personenkraftwagens
Die Erfindung betrifft ein Dachmodul für ein Fahrzeugdach eines Personenkraftwagens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Personenkraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugdaches eines Kraftwagen gemäß Anspruch 13.
Ein derartiges Dachmodul für ein Fahrzeugdach eines Personenkraftwagens ist aus der DE 10 2015 013 751 A1 bekannt und umfasst ein vorderes und ein hinteres
Modulrahmenquerelement sowie jeweilige seitliche Modulrahmenlängselemente, welche zu einem umlaufenden, zumindest im Wesentlichen rechteckförmigen Modulrahmen miteinander verbunden sind. Darüber hinaus umfasst das Dachmodul wenigstens ein Deckelement in Form eines verlagerbaren Schiebe- und/oder Hebedeckels, welches am Modulrahmen geführt beziehungsweise gelagert ist.
Das gesamte Dachmodul wird in eine Dachöffnung der Fahrzeugkarosserie eingesetzt, welche durch rohbauseitige Dachquer- und -längsrahmenteile begrenzt ist. Diese sind üblicherweise aus jeweils zwei Schalenelementen gebildet, welche unter Ausbildung eines jeweiligen Hohlraums miteinander mittels entsprechenden Flanschen oder dergleichen gefügt sind. Diese Anordnung des Dachmoduls am Fahrzeugdach benötigt insgesamt relativ viel Bauraum, einerseits für die jeweiligen, als Hohlträger ausgebildeten Quer- und Längsrahmenteile des Fahrzeugdachs und andererseits für die jeweiligen Modulrahmenquer- und -längselemente des Dachmoduls. So können beispielsweise Komponenten des Dachmoduls, wie zum Beispiel der Antrieb des Schiebe- und/oder Hebedeckels, nur -in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs gesehen- vor dem
rohbauseitigen vorderen Dachquerträger angeordnet werden. Dies wiederum bedingt, dass die für einen Fahrzeuginsassen sichtbare Durchsichtsöffnung des Dachmoduls sich nach vorne hin allenfalls bis zu den besagten Komponenten erstrecken kann, wodurch das Lichtmaß der Durchsichtsöffnung insgesamt entsprechend geringer bemessen werden kann.
Weiterhin geht aus der DE 100 46 674 A1 ein Dachmodul hervor, bei welchem der Antriebsmotor für einen Schiebe-/Hebedeckel gemäß einer ersten Ausführungsvariante in einer Hohlkammer des vorderen Modulrahmenquerträgers, welcher in
Schalenbauweise ausgeführt ist, untergebracht ist. Gemäß einer zweiten
Ausführungsvariante des Dachmoduls ist der Antriebsmotor unmittelbar unter dem vorderen, als Hohlträger ausgebildeten Modulrahmenquerträger angeordnet. Beiden Ausführungsvarianten ist gemeinsam, dass das Dachmodul zumindest in seinem vorderen Bereich eine entsprechend große Höhe aufweist, was sich ungünstig für die Kopffreiheit der vorne sitzenden Insassen auswirkt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Dachmodul für ein Fahrzeugdach sowie einen Personenkraftwagen mit einem in einer Dachöffnung angeordneten Dachmodul zu schaffen, welche bei gleichzeitig reduziertem Gesamtgewicht der
Fahrzeugdachkonstruktion eine relativ hohe Steifigkeit aufweisen. Aufgabe der
Erfindung ist auch, ein Herstellungsverfahren für ein Fahrzeugdach anzugeben, das zur Aufnahme eines Dachmoduls mit einer relativ großen Durchsichtsfläche geeignet ist und zudem ein nur geringes Gesamtgewicht der Dachkonstruktion ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Dachmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch die Anordnung eines derartigen Dachmoduls in einer
Dachöffnung eines Fahrzeugdachs gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 sowie mit einem Verfahren nach Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit
zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Das Dachmodul umfasst einen Modulrahmen, weicher ein vorderes und ein hinteres Modulrahmenquerelement und jeweilige seitliche Modulrahmenlängselemente aufweist, und wenigstens ein Deckelelement, welches an dem Modulrahmen gehalten ist. Das Dachmodul zeichnet sich dadurch aus, dass das - in Vorwärtsfahrtrichtung des
Personenkraftwagens gesehen - vordere Modulrahmenquerelement als Schalenelement ausgebildet ist, welches mit einem rohbauseitigen Schalenelement unter Ausbildung eines einen Hohlraum einschließenden Dachquerträgers zu verbinden ist. Im
Unterschied zu bekannten Dachmodulen, bei welchen das vordere
Modulrahmenquerelement an ein bereits fertigen, üblicherweise zweischaligen Dachquerträger angebunden ist, ist es demzufolge nunmehr erfindungsgemäß vorgesehen, einen einzigen, das heißt gemeinsamen vorderen Dachquerträger für das Karosseriedach und den Modulrahmen zu schaffen, welcher einerseits durch ein rohbauseitiges Schalenelement und andererseits durch das vordere
Modulrahmenquerelement als zweites Schalenelement gebildet ist. Bei diesem
Dachquerträger handelt es sich demzufolge um eine Art Hybridteil, bestehend aus einem unteren, rohbauseitigen und einem oberen, dachmodulseitigen jeweiligen
Schalenelement, wobei die beiden Schalenelemente aus jeweiligen Metalllegierungen oder aber auch aus Kunststoff gebildet sein können. Auch ein klassisches Hybridbauteil ist hierbei denkbar, das heißt eines der Schalenelemente kann beispielsweise aus einem Metallwerkstoff und das andere Schalenelement aus Kunststoffmaterial bestehen.
Wesentlich ist jedoch, dass ein hohlkastenförmiger Dachquerträger aus einem rohbauseitigen Schalenelement und aus einem dachmodulseitigen Schalenelement gebildet wird, welcher sich erst bei der Montage des Dachmoduls am Kraftwagen ergibt. Der so zusammengesetzte vordere Dachquerträger ermöglicht gegenüber der klassischen Bauweise, das heißt einem mehrschaligen Karosserie-Dachquerträger, an welchem zusätzlich noch ein Rahmenquerelement des Dachmoduls in
Fahrzeuglängsrichtung nach hinten versetzt an- beziehungsweise aufgesetzt wird, neben Gewichtsvorteilen auch die Möglichkeit einer Reduzierung des bereitzustellenden Bauraums in Fahrzeuglängsrichtung und damit einer vergrößerten Durchsichtsöffnung für die Fahrzeuginsassen.
Ein weiterer Vorteil dieses Zusammenbaus des rohbauseitigen Schalenelements und des dachmodulseitigen Schalenelements besteht darin, dass der durch diese umschlossene Hohlraum beziehungsweise der Bauraum des Dachquerträgers zusätzlich genutzt werden kann, insbesondere zur Unterbringung von sonstigen Bauteilen, beispielsweise eines Antriebs des Deckelelements oder eines Beschattungsrollos, sodass insbesondere das Lichtmaß einer Durchsichtsöffnung für die Fahrzeuginsassen nach vorne hin vergrößert werden kann. Für den Fahrzeuginsassen bedeutet dies mehr Platz beziehungsweise eine komfortablere Durchsicht durch die vergrößerte
Durchsichtsöffnung des Dachmoduls nach oben.
Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Dachmoduls, bei dem
wenigstens ein Antrieb zur Verlagerung des Deckelelements oder eines Rollos zur Beschattung eines Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist, wobei zumindest ein Teil des Antriebs in einem Vormontageschritt auf der dem rohbauseitigen Schalenelement zugewandten Seite des vorderen Modulrahmenquerelements angeordnet und lagefest fixiert ist, so dass bei am Fahrzeugdach montiertem Dachmodul dieser Teil des Antriebs innerhalb des Hohlraums angeordnet ist. Der Antrieb ist vorzugsweise ein elektrischer Antrieb, insbesondere ein Elektromotor, welcher zumindest ein mit dem Deckelelement oder dem Rollo zusammenwirkendes, vorzugsweise zug- und drucksteifes Antriebskabel antreibt beziehungsweise zu dessen Verlagerung dient.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird also der Hohlraum des
Dachquerträgers zur Unterbringung von Teilen des Antriebs für das bewegliche
Deckelelement und/oder eines Beschattungsrollos genutzt, wobei die Befestigung des Antriebs vor dem Einsetzen des Dachmoduls in die Dachöffnung am schalenförmigen, vorderen Modulrahmenquerelement erfolgt. Dadurch ergibt sich bei der Montage des Dachmoduls eine Anordnung des Antriebs innerhalb des Hohlraums des durch das Einsetzen des Dachmoduls von oben in eine Öffnung des Fahrzeugdachs entstehenden Dachquerträgers, welcher bislang außerhalb von diesem angeordnet werden musste und demzufolge den Bauraum in der beschriebenen Weise einschränkte. Bislang war dies nämlich deshalb nicht möglich, da der vordere Dachquerträger rohbauseitig bereits fertiggestellt wurde und demzufolge in der nachfolgenden Montage des Dachmoduls keine Komponenten mehr innerhalb des Hohlraums des Dachquerträgers angeordnet werden konnten. Dadurch, dass der vordere Dachquerträger nunmehr erst bei der Montage des Dachmoduls gebildet beziehungsweise geschlossen wird, ist die
Unterbringung der Komponenten im umfangsseitig vorzugsweise geschlossenen
Hohlraum des Dachquerträgers nunmehr möglich. Vorteilhaft ist weiterhin, dass wenigstens eine Komponente des Antriebs an einer dem Hohlraum des Dachquerträgers zugewandten Innenseite des vorderen Modulrahmenquerelements angeordnet ist. Beim Verbinden des Modulrahmenquerelements mit dem rohbauseitigen Schalenelement ergibt sich somit zwangsläufig die Anordnung der jeweiligen Antriebskomponente innerhalb des Hohlraums des entstehenden Dachquerträgers.
Neben den Bauteilen des Antriebs können natürlich auch andere Bauteile innerhalb des Hohlraums des entstehenden Dachquerträgers untergebracht werden, indem diese Bauteile beispielsweise am vorderen Modulrahmenquerelement befestigt werden und beim Verbinden mit dem rohbauseitigen Schalenelement dann innerhalb des Hohlraums positioniert werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das vordere Modulrahmenquerelement auf seiner dem rohbauseitigen Schalenelement abgewandten Seite eine Einformung zur Aufnahme eines Windabweisers auf, wobei die Einformung in den Hohlraum des Dachquerträgers hineinragt. In dieser sich über zumindest einen beträchtlichen Teil der Länge des Dachquerträgers erstreckenden, rinnen- oder nutförmigen Einformung ist ein Windabweiser aufgenommen. Somit kann der Windabweiser ebenfalls besonders bauraumsparend untergebracht werden. Aufgrund der erfindungsgemäßen
Ausgestaltung des vorderen Dachquerträgers, an welchen die Frontscheibe mit ihrem hinteren oberen Randbereich angrenzt beziehungsweise aufliegt, besteht die
Möglichkeit, den Windabweiser in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) deutlich weiter vorne, nämlich quasi im Dachrahmenbereich anzuordnen, entgegen der bei bekannten Kraftwagen üblichen Anordnung grundsätzlich in x-Richtung hinter dem Dachrahmen, was die Wirkungsweise des Windabweiser, insbesondere die Aeroakustik, deutlich verbessert.
Die vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Dachmodul
beschriebenen Vorteile ergeben sich in ebensolcher Weise für den Personenkraftwagen gemäß Anspruch 6. Dieser zeichnet sich des Weiteren dadurch aus, dass das vordere Modulrahmenquerelement als Schalenelement ausgebildet ist, welches mit einem rohbauseitigen Schalenelement unter Ausbildung eines einen Hohlraum einschließenden Dachquerträgers verbunden ist. Hierdurch kann eine hinsichtlich des Bauraums besonders günstige Positionierung des Modulrahmenquerelements erreicht werden, sodass beispielsweise eine - in x-Richtung entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung des Personenkraftwagens gesehen - dahinterliegende Dachöffnung des Dachmoduls besonders groß gestaltet werden kann beziehungsweise dass der durch das vordere Modulrahmenquerelement und das rohbauseitige Schalenelement gebildete
Dachquerträger besonders weit vorne und somit besonders bauraumsparend
angeordnet sein kann.
Bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Personenkraftwagens, bei dem nach dem Einsetzten des Dachmoduls in die dachseitige Karosserieöffnung das vordere
Modulrahmenquerelement an seinen Endbereichen ebenfalls unmittelbar oder mittels mindestens eines Anbindungselements, beispielsweise einer Verbindungskonsole oder dergleichen, mit den A-Säulen verbunden ist. Dadurch kann trotz der
bauraumsparenden, insbesondere in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) relativ flach und in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) relativ kurz bauenden, kombinierten
Dachquerträger-Modulrahmenquerelemente-Schalenkonstruktion eine relativ hohe Karosseriesteifigkeit erreicht werden. In bevorzugter Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass das als Schalenelement ausgebildete, vordere
Modulrahmenquerelement und das rohbauseitige Schalenelement jeweils Flansche aufweisen, an denen diese aneinander anliegen und dort auch miteinander verbunden werden. Der so zwischen diesen Teilen begrenzte Hohlraums des quasi als Hohlträger ausgebildeten Dachquerträgers wird beim Anbinden des Modulrahmenquerelements an die A-Säulen endseitig quasi verschlossen.
Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel (Figur 1 ) des
Personenkraftwagens ist vorgesehen, dass das vordere Modulrahmenquerelement mit einem vorderen Endbereich unter eine Frontscheibe des Kraftwagens ragt und dass die Frontscheibe in ihrem hinteren, oberen Querrandbereich von dem vorderen
Modulrahmenquerelement von unten her abgestützt ist. Das heißt also, dass die
Frontscheibe auf dem vorderen Dachquerträger, insbesondere dessen oberem
Schalenelement, welches von dem vorderen Modulrahmenquerelement des Dachmoduls gebildet ist, aufliegt und vorzugsweise daran befestigt ist, insbesondere mittels einer Klebeverbindung und/oder einer lösbaren mechanischen Verbindung, beispielsweise Schraubverbindung.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel (Figur 3) des Personenkraftwagens steht das rohbauseitige Schalenelement nach vorne hin über das vordere
Modulrahmenquerelement mit einem Flansch über, an welchem die Frontscheibe befestigt ist, und dass an diesem Flansch -in Fahrzeuglängsrichtung gesehen- zurückversetzt auch das vordere Modulrahmenquerelement aufliegt und befestigt ist. Diese Ausführungsform ermöglicht, dass die Frontscheibe bereits mit dem
rohbauseitigen Schalenelement verbunden, insbesondere verklebt ist beziehungsweise werden kann, bevor das Dachmodul in die Dachöffnung der Karosserie eingesetzt und der vordere Dachquerträger durch aufsetzen des vorderen Modulrahmenquerelements komplettiert wird.
Weiterhin wird ein Ausführungsbeispiel des Personenkraftwagens bevorzugt, bei dem die Frontscheibe mit einem hinteren oberen Querrand an einen vorderen Querrand des Deckelelements des Dachmoduls angrenzt. Zwischen der Frontscheibe und dem in einer Geschlossenstellung angeordneten, verlagerbaren Deckelelement ist also ein Spalt beziehungsweise eine Fuge gebildet, welche sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckt. Aufgrund der Erstreckung des Deckelelements in Fahrzeuglängsrichtung bis unmittelbar an die Frontscheibe wird der darunter angeordnete, vordere Dachquerträger der Fahrzeugkarosserie nach oben hin sowohl teilweise von der Frontscheibe als auch teilweise vom Deckelelement des Dachmoduls überdeckt beziehungsweise abgedeckt. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform (Figur 1 ) der Erfindung sieht vor, dass das vordere Modulrahmenquerelement und das rohbauseitige Schalenelement nach vorne hin zumindest im Wesentlichen bündig enden und das vordere
Modulrahmenquerelement das rohbauseitige Schalenelement nach hinten hin mit einem Endbereich überragt. Nach vorne hin kann somit ein Verbindungsflansch der beiden Schalenelemente besonders weit vorne angeordnet werden, sodass ein maximaler Hohlraum des gebildeten Dachquerträgers beispielsweise zur Unterbringung jeweiliger Bauteile des Dachmoduls zur Verfügung steht. Am nach hinten hin überstehenden Endbereich des vorderen Modulrahmenquerelements können weitere Funktionsbereiche vorgesehen sein, beispielsweise Aufnahmen für Dichtungen des verlagerbaren
Deckelelements des Dachmoduls.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das vordere
Modulrahmenquerelement auf seiner dem rohbauseitigen Schalenelement abgewandten Seite mit einer Einformung zur Aufnahme eines Windabweisers versehen ist, wobei die Einformung einen in den Hohlraum des Dachquerträgers hineinragt und so tief ist, dass das vordere Modulrahmenquerelement und das rohbauseitige Schalenelement in diesem Bereich des Dachquerträgers miteinander verbunden werden können beziehungsweise sind. Eine derartige, vorzugsweise in Kraftwagenlängsrichtung gesehen mittige
Verbindung der beiden Schalenelemente hat dabei den besonderen Vorteil, dass der entstehenden Dachquerträger besonders stabil und steif gestaltet werden kann. Zudem kann durch die Positionierung der Verbindungsstelle der beiden Schalenelemente die Größe jeweiliger Hohlkammern des Dachträgers variiert werden, um beispielsweise gerade im vorderen Bereich eine stabile Hohlkammer zu erreichen, welche die Funktion des bisherigen, rohbauseitigen Dachquerträgers vollumfänglich erfüllen kann.
Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Verfahren nach Anspruch 13 vorgeschlagen. Dieses sieht vor, dass zur Herstellung eines mit einem Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5 versehenen Fahrzeugdachs eines Kraftwagens zunächst ein einen Teil eines am oberen Querrand einer Frontscheibe des Kraftwagens angeordneten Dachquerträgers bildendes, unteres Schalenelement mit jeweiligen, im fertiggestellten Zustand des Kraftwagens eine Frontscheibe seitlich haltenden und begrenzenden A- Säulen verbunden wird. Daran anschließend wird das erfindungsgemäße Dachmodul von oben her in eine Dachöffnung des Fahrzeugdaches, welche von dem
karosserieseitigen Dachrahmen begrenzt ist, eingesetzt. Dabei wird ein als
Schalenelement ausgebildetes, vorderes Modulrahmenquerelement auf das rohbau- /karosserieseitige untere Schalenelement aufgesetzt, welche zusammen einen Hohlraum einschließen, und mit diesem verbunden. Erst durch das Einsetzen das Dachmoduls wird also der karosserieseitige, vordere Dachquerträger hergestellt beziehungsweise fertiggestellt.
Gemäß einer ersten Ausführungsvariante des Verfahrens wird erst nach dem Einsetzen des Dachmoduls in die Dachöffnung der Karosserie die Frontscheibe in die von den A- Säulen seitlich, von dem oberen Dachquerträger oben und einem unteren
karosserieseitigen Querträger, welcher auch als unterer Windschutzscheibenquerträger bezeichnet wird, begrenzten Frontöffnung eingesetzt und dort mit den die Frontöffnung begrenzenden Bauteilen verbunden, insbesondere verklebt. Hierdurch ergibt sich eine in Fahrzeuglängsrichtung besonders schmal bauende Rahmenkonstruktion des
Fahrzeugdaches und auch des Dachmoduls, die zudem eine nur geringe Bauhöhe aufweisen. Die Vorteile bei der möglichen Unterbringung des zumindest einen Teil des Antriebs zur Verlagerung des Deckelements und/oder eines Rollos zur Beschattung eines Fahrzeuginnenraums ergeben sich damit, wie oben bereits beschrieben, ohne weiteres.
Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante des Verfahrens wird die Frontscheibe bereits mit einem in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne abstehenden Flansch des
rohbauseitigen Schalenelements verbunden, insbesondere verklebt, und zwar bevor noch das Dachmodul in die Dachöffnung des Kraftwagenrohbaus eingesetzt wird. Der Anbindungsbereich am rohbauseitigen Schalenelement für das das vordere
Modulrahmenquerelement bildende Schalenelement ist demgemäß in
Fahrzeuglängsrichtung gesehen nach hinten zurückversetzt.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine ausschnittsweise sich entlang einer in Fahrzeughochrichtung und in
Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schnittebene durch die Anordnung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Dachmoduls in einer Dachöffnung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugdachs eines Personenkraftwagens im Bereich eines vorderen, benachbart zu einer Frontscheibe des Kraftwagens angeordneten Dachquerträgers der
Kraftwagenkarosserie; Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines unteren Schalenelements eines rohbauseitigen, vorderen Dachquerträgers, an welchem mehrere Antriebskomponenten eines Antriebs eines verlagerbaren Deckelelements des Dachmoduls in ihrer Einbaulage gezeigt sind, und
Fig. 3 eine ausschnittsweise sich entlang einer in Fahrzeughochrichtung und in
Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schnittebene durch die Anordnung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Dachmoduls in einer Dachöffnung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Fahrzeugdachs eines Personenkraftwagens im Bereich eines vorderen, benachbart zu einer Frontscheibe des Kraftwagens angeordneten Dachquerträgers der
Kraftwagenkarosserie.
In Fig. 1 ist in einer ausschnittsweisen Schnittansicht entlang einer in
Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) und in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) verlaufenden, bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) seitlich versetzt zur Fahrzeuglängsmittelachse angeordneten Schnittebene eine Anordnung eines
Dachmoduls 10 in einer Dachöffnung 12 eines Fahrzeugdachs eines
Personenkraftwagens dargestellt. Erkennbar ist hierbei zunächst eine häufig auch als Windschutzscheibe bezeichnete Frontscheibe 14, die mit einem hinteren oberen Querrand 16 an einen vorderen Querrand 18 eines weiteren noch näher erläuterten Deckelelements 20 des Dachmoduls 10 angrenzt.
Die karosserie-/rohbauseitige Dachöffnung 12 des Kraftwagens, in welche das
Dachmodul 10 eingesetzt wird, ist durch in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende
Dachrahmenlängselemente und diese miteinander verbindende, in
Fahrzeugquerrichtung verlaufende Dachrahmenquerelemente begrenzt, welche auch als Längs- beziehungsweise Querholme bezeichnet werden. Die
Dachrahmenquerelemente/-holme werden weiterhin auch als Dachquerträger bezeichnet. Die Dachrahmenlängs- und
-querelemente sind häufig, so auch bei einem besonders bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung, jeweils in Schalenbauweise ausgebildet, das heißt jedes dieser karosserieseitigen Rahmenelemente ist jeweils aus mindestens zwei Schalenelementen gebildet, welche unter Ausbildung eines jeweiligen Hohlraums miteinander mittels entsprechenden Flanschen oder dergleichen gefügt sind. Die Rahmenelemente können gegebenenfalls jeweils noch mit einer Verstärkung versehen sein und zur Kraftwagenaußenseite hin mit einer äußeren Beplankung. Wichtig ist, dass von den Dachrahmenlängs- und -querelementen zumindest das vordere
Dachrahmenquerelement beziehungsweise der vordere Dachquerträger in
Schalenbauweise ausgeführt ist.
Weiterhin ist in Figur 1 ein rohbauseitiges Schalenelement 22 eines im Weiteren noch näher erläuterten Dachquerträgers 24 erkennbar, welcher mit jeweiligen, die
Frontscheibe 14 seitlich haltenden und begrenzenden, hier nicht dargestellten A-Säulen verbunden ist. Das Schalenelement 22 ist also integraler Teil der auch als Rohbau oder Tragstruktur bezeichneten Kraftfahrzeugkarosserie. Das Schalenelement 22 ist also ein Teil des die Dachöffnung 12 begrenzenden Dachrahmens der Kraftwagenkarosserie.
Das Schalenelement 22 ist beispielsweise aus demselben Blech hergestellt, aus welchem auch die jeweiligen, die A-Säule bildenden Schalenelemente gebildet sind. Natürlich sind auch andere Materialien, basierend auf jeweiligen Metalllegierungen oder Kunststoffmaterialien, denkbar. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Schalenelement 22 ein Tiefziehteil, welches aus einem Blechzuschnitt, beispielsweise einer Platte, Tafel, Platine oder dergleichen, oder einem entsprechenden Halbzeug mittels eines entsprechenden Tiefziehverfahrens in einen einseitig offenen Hohlkörper umgeformt wird. Wichtig ist, dass das Schalenelement 22 sich zwischen den A-Säulen erstreckt und mit beziehungsweise an seinen Endbereichen an den A-Säulen fest angebunden ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Schalenelement 22 den vorderen
Dachquerträger 24 der Kraftwagenkarosserie bildet oder aber zumindest den
Grundkörper des Dachquerträgers 24, an den dann noch Verstärkungsteile,
Isoliermaterialien und dergleichen angebracht sein können. Anders als bei bekannten Kraftwagen ist der Dachquerträger 24 also kein klassisches Hohlprofil, zumindest nicht, bevor das erfindungsgemäße Dachmodul 10 an der Kraftwagenkarosserie angebracht ist, worauf im Folgenden noch näher eingegangen wird.
Das Dachmodul 10 umfasst einen vorzugsweise umfangsseitig geschlossenen, eine Aufnahmeöffnung für das Deckelelement 20 aufweisenden Modulrahmen, der aus einem vorderen Modulrahmenquerelement 26 und einem in den Figuren nicht dargestellten hinteren Modulrahmenquerelement sowie die Modulrahmenquerelemente miteinander verbindende, seitliche Modulrahmenlängselemente gebildet ist. Der Modulrahmen weist bei diesem Ausführungsbeispiel insgesamt eine Rechteckform auf. Die
Modulrahmenquerelemente und die Modulrahmenlängselemente können dabei einstückig ausgebildet sein oder aber mehrteilig und zu einem entsprechenden
Zusammenbau gefügt oder anderweitig verbunden sein.
In bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, dass von den Modulrahmenelementen zumindest das vordere Modulrahmenquerelement 26 ein Schalenelement ist, das also einseitig offen ist beziehungsweise einen einseitig offenen Hohlkörper aufweist. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist unter dem Begriff„Schale“ oder „Schalenelement“ ein flächiges Tragwerk zu verstehen, also insbesondere ein Körper, dessen Dicke im Verhältnis zu seinen übrigen Ausmaßen nur sehr gering ist. Dabei kann dieser Körper gekrümmt ausgebildet sein oder -in Querschnittsansicht gesehen- eine Krümmung aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann dieser Körper auch mit einer zumindest zum Teil eckigen, wenigstens eine Vertiefung aufweisenden Querschnittsform versehen oder aber im Extremfall als Platte oder Scheibe und damit im Falle des
Modulrahmenquerelements 26 letztlich als Deckel oder Verschlussplatte für das karosserieseitige Schalenelement 22 ausgebildet sein.
Dabei kann das Modulrahmenquerelement 26 analog zum Schalenelement 22 ein Tiefziehteil sein, welches aus einem Blechzuschnitt, beispielsweise einer Platte, Tafel, Platine oder dergleichen, oder einem entsprechenden Halbzeug mittels eines
entsprechenden Tiefziehverfahrens in einen einseitig offenen Hohlkörper umgeformt wird. Selbstverständlich können das Modulrahmenquerelement 26 und das einen Teil der Fahrzeugkarosserie bildende Schalenelement 22 auch aus unterschiedlichen Materialien bestehen, beispielsweise das eine aus Metall und das andere aus Kunststoffmaterial.
An dem Modulrahmen ist das Deckelelement 20 gelagert, welches im vorliegenden Fall in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar und/oder mit einem hinteren Ende ausstellbar ist. Dabei kann gemäß einem besonderen Ausführungsbeispiel des Dachmoduls zusätzlich zu dem verlagerbaren Deckelelement 20 auch noch ein weiteres Deckelelement vorgesehen sein, welches fest an dem Dachrahmen oder dem Modulrahmen angeordnet ist.
Im am Kraftwagen verbauten Zustand des Dachmoduls 10 bildet das rohbauseitige Schalenelement 22 des Dachrahmens dabei ein unteres Schalenelement, auf welches beim Einsetzen des Dachmoduls 10 in die Dachöffnung 12 der Kraftwagenkarosserie das dachmodulseitige vordere Modulrahmenquerelement 26 von oben her aufgesetzt wird. Das Schalenelement 22 und das Modulrahmenquerelement 26 werden miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verklebt, und bilden zusammen einen Hohlträger aus, wobei hierbei das Modulrahmenquerelement 26 als zweites Schalenelement fungiert.
Das vorliegende Dachmodul 10 beziehungsweise dessen Anordnung an dem
Fahrzeugdach zeichnet sich nun insbesondere dadurch aus, dass das oberseitige und modulseitige Schalenelement beziehungsweise Moduldachrahmenquerelement 26 und das untere, rohbauseitige Schalenelement 22 gemeinsam den vorderen Dachquerträger 24 bilden, welcher sich zumindest teilweise in Überdeckung mit dem hinteren Ende der Frontscheibe 14 erstreckt beziehungsweise die Frontscheibe 14 im Bereich von deren hinteren Querrand 16 abstützt, was in der Figur 1 jedoch nicht gezeigt ist.
Wie insbesondere aus Fig. 1 erkennbar ist, erstreckt sich das Modulrahmenquerelement 26, welches ein- oder mehrteilig gestaltet sein kann und beispielsweise aus einer Metalllegierung oder einem Kunststoff oder in Mischbauweise gestaltet ist, nach vorne hin mit einem Endbereich 31 bis unterhalb der Frontscheibe 14 und endet im
Wesentlichen bündig mit einem vorderen Ende des rohbauseitigen Schalenelements 22, wobei die beiden Schalenelemente 22, 26 jeweilige Flansche 28, 30 aufweisen, welche über eine Klebeverbindung in Form mindestens einer Kleberraupe 32 verbunden sind.
An Stelle einer derartigen Klebeverbindung wäre natürlich auch eine andere
Fügeverbindung und/oder mechanische Verbindung denkbar.
Nach hinten hin, das heißt also in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) erstreckt sich das Modulrahmenquerelement 26 weiter als das rohbauseitige Schalenelement 22 und überragt dieses mit einem Endbereich 34. Vor diesem Endbereich 34 sind die beiden Schalenelemente 22, 26 über mindestens eine weitere Kleberraupe 36 verbunden, welche zwischen einem Flansch 38 des rohbauseitigen Schalenelements 22 und einer Wand 40 des Modulrahmenquerelements 26 angeordnet ist. Die beiden
Schalenelemente 22, 26 schließen dabei einen umlaufend geschlossenen Hohlraum 42 ein beziehungsweise bilden ein Kastenprofil des Dachquerträgers 24.
Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Dachquerträger 24 auf seiner Oberseite, also dem Deckelelement 20 zugewandte Seite eine in einem in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) gemessenen Abstand zur Frontscheibe 14 befindliche, im Querschnitt im Wesentlichen U-förmige Einformung 44 auf, die so tief ist, dass sie mit ihrem Bodenabschnitt bis unmittelbar an das untere Schalenelement 22 heranreicht und genau hier mittels mindestens einer zusätzlichen Kleberaupe 46 mit dem unteren Schalenelement 22 zusätzlich verbunden ist. Durch die Einformung 44 ist somit der Hohlraum 42 des Dachquerträgers 24 in zwei Hohlkammern, nämlich eine vordere Hohlkammer 48 und eine hintere Hohlkammer 50 unterteilt, wodurch sich eine noch weiter verbesserte Stabilität des Dachquerträgers 24 ergibt.
Zudem wird die U-förmige, sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende und somit quasi rinnenförmige Einformung 44 genutzt, um darin einen Windabweiser 52 aufzunehmen beziehungsweise unterzubringen, welcher bei Verschieben des Deckelelements 20 in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) nach hinten beziehungsweise beim Öffnen des Deckelelements 20 in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) nach oben über die
Außenseite des Modulrahmenquerelements 26 hinaus ausgefahren wird, um Wind über die durch das Deckelelement 20 freigegebene Öffnung zu leiten.
In Zusammenschau mit Fig. 2, welche in einer Perspektivansicht das rohbauseitige Schalenelement 22 zeigt, wird erkennbar, dass verschiedene Antriebskomponenten des Dachmoduls 10, beispielsweise ein elektrischer Antrieb 54 für das Deckelelement 20, ein elektrischer Antrieb 56 für ein Rollo zur Beschattung des Fahrzeuginnenraums, sofern das Deckelelement 20 durchscheinend ausgebildet ist, sowie jeweilige, üblicherweise zug- und drucksteife Antriebskabel 58 zur Verlagerung des Deckelelements 20 und des Rollos vorgesehen sind. Im vormontierten Zustand des Dachmoduls 10 sind
vorzugsweise alle dieser Komponenten, zumindest aber der elektrische Antrieb 54 für das Deckelelement 20 sowie das mindestens eine zugehörige Antriebskabel, welches mit dem Deckelelement 20 zu koppeln ist, am Dachmodul 10 angeordnet. Dabei ist zumindest der elektrische Antrieb 54 so am Dachmodul 10 positioniert, damit dieser im am Kraftwagen angebrachten Dachmodul 10 im Hohlraum 42 des Dachquerträgers 24 angeordnet ist.
Hierbei ist es beispielsweise denkbar, die jeweiligen Antriebskomponenten 54, 56, 58 auf Seiten des Modulrahmenquerelements 26 des Dachmoduls 10 insgesamt
vorzumontieren, sodass sich bei der Endmontage des Dachmoduls 10 am Fahrzeugdach automatisch die Anordnung der jeweiligen Antriebskomponenten 54, 56, 58 im Hohlraum 42 des Dachquerträgers 24 ergibt.
Aus Figur 1 ist ersichtlich, dass die Antriebe 54 und 56 mittels Halterungen 57 an der eine Innenwand des Hohlraums 42 des Dachquerträgers 24 bildenden Seite des schalenförmigen Modulrahmenquerelements 26 angebracht sind und bei diesem
Ausführungsbeispiel praktisch dergestalt, dass die Antriebe 54, 56 von dem
Schalenelements des Modulrahmenquerelements in z-Richtung nach unten hängen und dabei kontaktfrei zu den übrigen Wandbereiche des Hohlraums 42, insbesondere zu dem rohbauseitigen Schalenelement 22 angeordnet sind. Enge Toleranzen für den Modulrahmen und die Kraftwagenkarosserie sind daher an dieser Stelle nicht erforderlich.
Schließlich ist aus Fig. 1 erkennbar, dass der hintere Endbereich 34 des vorderen Modulrahmenquerelements weitere Funktionsbereiche aufweist, beispielsweise einen Anschlag 60 für ein Stütz- und Dichtungselement 62 auf Seiten des in
Fahrzeuglängsrichtung verstellbaren Deckelelements 20.
Insgesamt ist somit erkennbar, dass vorliegend ein Dachmodul 10 geschaffen ist, bei dem das vordere Modulrahmenquerelement 26 beim Montieren des Dachmoduls 10 in der Dachöffnung 12 des Fahrzeugdachs mit dem rohbauseitig bereitgestellten
Schalenelement 22 zu dem Dachquerträger 24 zusammengefügt wird, und zwar unter Ausnutzung des hierdurch entstehenden Hohlraums 42, in welchem entsprechende Funktionselemente wie die jeweiligen Antriebskomponenten 54, 56, 58 untergebracht werden. Durch die Unterbringung dieser diversen Komponenten kann der hintere Endbereich 34 des Modulrahmenquerelements 26 bezogen auf die
Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) weiter vorne enden, sodass eine Dachöffnung, welche sich an diesen hinteren Endbereich 34 anschließt, weiter nach vorne gezogen werden kann. Somit ist diese Durchsichtsöffnung 64 größer ausgebildet, weist also ein größeres Lichtmaß auf. Das heißt, die Durchsichtsöffnung 64 weist zumindest eine größere lichte Länge (Lichtweite) auf, was einen verbesserten Komfort für den
Sitzinsassen ergibt. Durch die Unterbringung der diversen Funktionsbauteile innerhalb des Hohlraums 42 des Dachquerträgers 24 kann außerdem Bauraum gespart werden, welcher ansonsten außerhalb des Dachquerträgers 24 bereitgestellt werden müsste. Darüber hinaus ist das Gesamtgewicht des Kraftwagens bei zumindest annährend gleichwertiger Steifigkeit der Karosserie reduzierbar, da sich das schalenförmige
Modulrahmenquerelement 26 und das rohbauseitige Schalenelement 22 zu dem hohlen, eine hohe Steifigkeit aufweisenden Dachquerträger 24 ergänzen.
Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Personenkraftwagens mit einem erfindungsgemäßen Dachmoduls 10. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die Beschreibung der vorangegangenen Figuren verwiesen wird. Der wesentliche Unterschied gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 besteht darin, dass der Flansch 28 des rohbauseitigen Schalenelements 22 nach vorne hin verlängert oder gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Flansch 30 des vorderen Modulrahmenquerelements 26 entsprechend verkürzt.
Hierdurch ist eine Anbindung der Frontscheibe 14 an dem Schalenelement 22, wie dargestellt, möglich, bevor das Dachmodul 10 in die Dachöffnung eingesetzt und der Dachquerträger 24 dabei vervollständigt wird. Das vorderen Modulrahmenquerelement 26 liegt mit seinem Flansch 30 ebenfalls am Flansch 28 des Schalenelements 22 auf und ist mit diesem verbunden, insbesondere ebenfalls verklebt. Vorteilhaft bei diesem Ausführungsbeispiel ist, dass die Frontscheibe 14 problemlos bereits in die
Karosserieöffnung eingesetzt und an den diese Öffnungen begrenzenden Bauteile (A- Säulen, unterer Querträger, Schalenelement 22) befestigt werden kann, bevor das Dachmodul 10 eingesetzt wird.
Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Dachmoduls 10 beziehungsweise der Karosserie des Personenkraftwagens, in welche das Dachmodul einzusetzen ist, es ermöglicht, praktisch alle Komponenten, insbesondere Antrieb(e), Antriebskabel, Führungs-/Profilschienen etc, zur Verstellung des Deckelelements 20 und gegebenenfalls -sofern vorgesehen- des mindestens einen Rollos, in einem Vormontageschritt an dem Dachmodul beziehungsweise dessen Modulrahmens anzubringen, so dass das Dachmodul letztlich zumindest im
Wesentlichen voll funktionsfähig an die Karosserie angeliefert und eingesetzt werden kann. Es versteht sich, dass dabei auch das mindestens eine Deckelelement 20 bereits am Dachmodul verbaut/montiert ist.

Claims

Patentansprüche
1. Dachmodul (10) für ein Fahrzeugdach eines Personenkraftwagens, mit einem
Modulrahmen, weicher ein vorderes und ein hinteres Modulrahmenquerelement (26) und jeweilige seitliche Modulrahmenlängselemente umfasst, mit wenigstens einem Deckelelement (20), welches an dem Modulrahmen gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass
das vordere Modulrahmenquerelement (26) als Schalenelement ausgebildet ist, welches mit einem rohbauseitigen Schalenelement (22) unter Ausbildung eines einen Hohlraum (42) einschließenden Dachquerträgers (24) verbindbar ist.
2. Dachmodul (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Antrieb (54, 56) zur Verlagerung des Deckelelements (20) relativ zum Modulrahmen oder eines Rollos zur Beschattung eines Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist, und dass zumindest ein Teil des Antriebs (54, 56) in einem
Vormontageschritt auf der dem rohbauseitigen Schalenelement (22) zugewandten Seite des vorderen Modulrahmenquerelements (26) angeordnet und lagefest fixiert ist, so dass bei am Fahrzeugdach montiertem Dachmodul dieser Teil des Antriebs (54, 56) innerhalb des Hohlraums (42) angeordnet ist.
3. Dachmodul nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Antrieb (54, 56) einen Motor umfasst, welcher hängend am vorderen
Modulrahmenquerelement (26) und dabei in einem vertikalen Abstand vom rohbauseitigen Schalenelement (22) angeordnet ist.
4. Dachmodul (10) nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Antrieb (54, 56), insbesondere der Motor, in einem horizontalen Abstand zu zumindest einem der beiden Seitenwandbereiche des rohbauseitigen
Schalenelements (22) am vorderen Modulrahmenquerelement (26) gehalten ist.
5. Dachmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das vordere Modulrahmenquerelement (26) auf seiner dem rohbauseitigen Schalenelement (22) abgewandten Seite mit einer Einformung (44) zur Aufnahme eines Windabweisers (52) versehen ist, welche in den Hohlraum (42) des
Dachquerträgers (24) hineinragt.
6. Personenkraftwagen mit einem Fahrzeugdach, das einen mit jeweiligen, eine
Frontscheibe (14) seitlich haltenden und begrenzenden A-Säulen verbundenen Dachquerträger (24) umfasst, und mit einem in eine Dachöffnung (12) eingesetzten Dachmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das vordere Modulrahmenquerelement (26) als Schalenelement ausgebildet ist, welches mit einem rohbauseitigen Schalenelement (22) unter Ausbildung des einen Hohlraum (42) einschließenden Dachquerträgers (24) verbunden ist.
7. Personenkraftwagen nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das vordere Modulrahmenquerelement (26) an seinen Endbereichen ebenfalls unmittelbar oder mittels mindestens eines Anbindungselements mit den A-Säulen verbunden ist.
8. Personenkraftwagen nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das vordere Modulrahmenquerelement (26) mit einen vorderen Endbereich (31 ) unter eine Frontscheibe (14) des Kraftwagens ragt und dass die Frontscheibe (14) in ihrem hinteren, oberen Querrandbereich von dem vorderen
Modulrahmenquerelement (26) von unten her abgestützt ist.
9. Personenkraftwagen nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das vordere Modulrahmenquerelement (26) und das rohbauseitige Schalenelement (22) nach vorne hin zumindest im Wesentlichen bündig enden und dass das vordere Modulrahmenquerelement (26) das rohbauseitige Schalenelement (22) nach hinten hin mit einem Endbereich (34) überragt.
10. Personenkraftwagen nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das rohbauseitige Schalenelement (22) nach vorne hin über das vordere
Modulrahmenquerelement (26) mit einem Flansch (28) übersteht, an welchem die Frontscheibe (14) befestigt ist, und dass an diesem Flansch (28) -in
Fahrzeuglängsrichtung gesehen- zurückversetzt auch das vordere
Modulrahmenquerelement (26) aufliegt und befestigt ist.
1 1. Personenkraftwagen nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
das vordere Modulrahmenquerelement (26) auf seiner dem rohbauseitigen
Schalenelement (22) abgewandten Seite mit einer Einformung (44) zur Aufnahme eines Windabweisers (52) versehen ist, wobei die Einformung (44) in den
Hohlraum (42) des Dachquerträgers (24) hineinragt und so tief ist, dass das vordere Modulrahmenquerelement (26) und das rohbauseitige Schalenelement (22) in diesem Bereich des Dachquerträgers (24) miteinander verbunden werden können.
12. Personenkraftwagen nach einem der Ansprüche 6 bis 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Frontscheibe (14) mit einem hinteren oberen Querrand (16) an einen vorderen Querrand (18) des Deckelelements (20) des Dachmoduls (1 ) angrenzt.
13. Verfahren zur Herstellung eines mit einem Dachmodul (1 ) nach einem der
Ansprüche 1 bis 5 versehenen Fahrzeugdachs eines Kraftwagens, wobei das Fahrzeugdach einen vorderen Dachquerträger (24) in Schalenbauweise aufweist, wobei der Dachquerträger (24) aus zumindest zwei, zwischen sich einen Hohlraum (42) begrenzenden Schalenelementen (22, 26) zusammengesetzt ist, von denen ein unteres Schalenelement (22) mit jeweiligen, eine Frontscheibe (14) seitlich haltenden und begrenzenden A-Säulen verbunden ist, und ein oberes
Schalenelement von einem vorderen Modulrahmenquerelement (26) des
Dachmoduls (10) gebildet ist, und wobei beim Einsetzen des Dachmoduls (1 ) in eine Dachöffnung (12) des Fahrzeugdachs das Modulrahmenquerelement (14) auf das untere, rohbauseitige Schalenelement aufgesetzt und zum vorderen
Dachquerträger (24) mit diesem verbunden wird.
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