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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsvorrichtung
für einen
Dachhimmel eines Kraftfahrzeugs.
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Obwohl
auf beliebige Dachhimmel anwendbar, werden die vorliegende Erfindung
sowie die ihr zugrundeliegende Problematik in Bezug auf einen Dachhimmel
für ein
mit einem Schiebedach ausgestattetes Karosseriedach näher erläutert.
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Aus
der
DE 560 390 ist eine
Aufhängung
eines Dachhimmels eines Kraftfahrzeugs mittels Spriegeln bekannt,
wobei die dem Karosseriedach zugekehrte Seite des Dachhimmels aus
einem schweißbaren
Material besteht. Dabei werden zu Aufnahme der Spriegel Stoffschläuche auf
der dem Karosseriedach zugekehrten Seite des Dachhimmels angenäht oder
aus schweißbarem
Material bestehende Schläuche
jeweils in einer Naht mit dem Dachhimmel verschweißt.
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An
diesem Ansatz gemäß dem Stand
der Technik hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt,
dass aufwendig herstellbare Schläuche
erforderlich sind und eine Verbindung mit dem Dachhimmel jeweils
nur über
eine Naht erfolgt. Das kann zur Folge haben, dass der Dachhimmel
bereits bei einer an sich kurzen, schadhaften Nahtstelle relativ
stark nach unten durchhängt.
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Ferner
sind der Anmelderin Dachhimmel bekannt, die üblicherweise innen mit einem
Besatz ausgekleidet sind, der im allgemeinen aus einer Reihe von
aneinander geklebten Lamellen oder Schichten aus diversen Materialien
besteht, und zwar derart, dass er sich selbsttragend an die Innenform
des Dachhimmels anpasst. Zur Befestigung des genannten Besatzes
an dem Dachhimmel wurden bisher die Aufsatzstücke selbst, wie z. B. Sonnenblenden,
Haltegriffe oder Kleiderhaken verwendet. Diese bei allen Kraftfahrzeugen üblichen
Aufsatzstücke
sind jeweils mit Befestigungselementen ausgestattet, hauptsächlich mit Schrauben,
die den Besatz durchqueren und diesen gleichzeitig fest am Dachhimmel
befestigen. Bei diesem weitläufig
verwendeten System erfolgt die Befestigung des Dachhimmelbesatzes
und der erwähnten
Aufsatzstücke
im Inneren des Kraftfahrzeugs von Hand, indem der selbsttragende
Besatz zwischen die Aufsatzstücke
und die betreffende Karosserie gelegt wird und anschließend die
vorgesehenen Aufsatzstücke
mit Schrauben am Karosseriedach befestigt werden.
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An
diesem Ansatz gemäß dem Stand
der Technik hat sich allerdings die Tatsache als nachteilig herausgestellt,
dass dieser Vorgang einen für
die Arbeiter aufgrund des Platzmangels im Inneren des Fahrzeugs
langsamen und umständlichen
Arbeitsgang darstellt, bei dem für
eine Montage des Dachhimmels an dem zugeordneten Karosseriedachabschnitt
ein längerer
Zeitraum beansprucht wird. Zusätzlich
zu nennen sind die hierzu häufig
von den Arbeitern erlittenen Verletzungen, infolge der schlechten
Arbeitshaltungen, die im Inneren des Kraftfahrzeugs beim Anmontieren
der genannten Dachhimmel eingenommen werden.
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Als
Lösung
dieses Problems ist es bisher bekannt, als inneres Aufsatzstück einen
Metallrahmen zu verwenden, der normalerweise auf dem Dachhimmel
anmontiert ist und ein Gesamtstück
zur unmittelbaren Montage an die Innenseiten des Karosseriedachs
mit Hilfe von Klammer bildet. Dies führt zu einer wesentlichen Verringerung
der Montage- bzw. der Einbauzeit der Dachhimmel und zu eine Verbesserung
der Arbeitbedingungen für
die Montagearbeiter.
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An
diesem Ansatz gemäß dem Stand
der Technik hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt,
dass die Metallrahmen nicht bestimmten vorgegebenen oder in naher
Zukunft zu erwartenden Sicherheitsvorschriften entsprechen, beispielsweise
der HIC-Sicherheitsbestimmung, wonach bei einem Unfall vorbestimmte
Deformationen und Energieabsorptionen des Rahmens zum Schutze des
Insassen erfüllt
sein müssen.
Somit müssen die
Metallrahmen mit zusätzlichen
Energieabsorptionsmaßnahmen
ausgestattet werden, was nachteilig einen zusätzlichen teuren und aufwendigen
Herstellungsprozess zur Folge hat.
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Somit
liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die oben
genannten Nachteile zu beseitigen und insbesondere eine Befestigungsvorrichtung
für einen
Dachhimmel auszugestalten, welche auf einfache und kosten günstige Weise
eine sichere Befestigung des Dachhimmels an einem zugeordneten Karosseriedachabschnitt
gewährleistet
und zudem bestimmte vorgegebene Sicherheitsvorschriften ohne zusätzliche
Maßnahmen
erfüllt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Befestigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1
gelöst.
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Die
der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin,
dass die Befestigungsvorrichtung für einen Dachhimmel eines Kraftfahrzeugs einen
mit dem Dachhimmel verbundenen Klemmrahmen aufweist, welcher für eine Befestigung
des Dachhimmels an dem Karosseriedach des Kraftfahrzeugs mit dem
Karosseriedach koppelbar ist, wobei der Klemmrahmen als Kunststoffteil
ausgebildet ist.
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Somit
weist die vorliegende Erfindung gegenüber den bekannten Ansätzen gemäß dem Stand der
Technik den Vorteil auf, dass die Ausgestaltung des Klemmrahmens
als Kunststoffteil günstiger
zu bewerkstelligen ist als eine Ausgestaltung als Metallrahmen gemäß der Stand
der Technik.
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Zudem
weist ein aus Kunststoff bestehender Klemmrahmen ein niedrigeres
Gewicht auf, was im Kraftfahrzeugbereich schon aus Benzinverbrauchsgründen relevant
und vorteilhaft ist.
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Ferner
ist die Form eines aus Kunststoff bestehenden Klemmrahmens frei
gestaltbar, so dass beispielsweise der aus Kunststoff bestehende Klemmrahmen
mit einer geringeren Dicke ausgebildet werden kann. Somit wird der
zur Verfügung
stehende Bauraum besser ausgenutzt, wodurch die Kopffreiheit der
Insassen vorteilhaft vergrößert wird.
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Als
weiterer Vorteil hat sich herausgestellt, das der aus Kunststoff
bestehende Klemmrahmen neben der Funktion der Befestigung des Dachhimmels
an dem Karosseriedachs des Kraftfahrzeugs zusätzlich noch die Funktion der
Erfüllung
von Sicherheitsvorschriften, insbesondere der HIC-Vorschrift, übernimmt.
Somit kann der aus Kunststoff bestehende Klemmerahmen Zusatzfunktionen übernehmen,
beispielsweise können
durch spezielle Geometrieauslegungen vorbestimmte Deformationselemente
direkt und ohne zusätzliche
Kosten sowie ohne zusätzlichen
Arbeitsaufwand integriert werden.
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In
den Unteransprüchen
finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der
im Patentanspruch 1 angegebenen Befestigungsvorrichtungen.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung umläuft
der Klemmrahmen einen in dem Dachhimmel vorgesehenen Ausschnitt,
welcher beispielsweise einer Schiebedachöffnung des Karosseriedachs
des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist. Selbstverständlich können mehreren Öffnungen
in dem Karosseriedach jeweils ein derartiger Klemmrahmen zugeordnet
werden. Allerdings ist der erfindungsgemäße Gedanke auch auf Karosseriedächer ohne
jeglichen Ausnehmungen oder Ausschnitten vorstellbar.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist der Klemmrahmen mittels Befestigungsmittel,
insbesondere mittels Clipverbindungen, mit zugeordneten Karosserieteilen
des Kraftfahrzeugdaches koppelbar. Dadurch kann die Montagezeit
zum Anbringen des Klemmrahmens und somit des Dachhimmels an dem
Karosseriedach vorteilhaft verkürzt, die
Montagekosten verringert und der Gesundheitszustand der Montagearbeiter
verbessert werden.
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Gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist ein Abdeckrahmen über
die Befestigungsmittel bzw. die Clipverbindungen mit dem Klemmrahmen
verbindbar, wobei der Abdeckrahmen für eine Kopplung des Klemmrahmens
mit dem Karosseriedach des Kraftfahrzeugs auf zugeordneten Abschnitten
des Karosseriedach, beispielsweise auf zugeordneten Auflageflanschen
einer Schiebedacheinheit, aufliegt. Durch diese Auflage können bestimmte
Vorschriften eingehalten werden, da der Dachhimmel nicht starr mit
dem Karosseriedach verbunden ist, was unter Umständen im Falle eines Unfalls
zu Kopfverletzungen der Kraftfahrzeuginsassen führen könnte.
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Vorzugsweise
ist der Klemmrahmen als mit Verstärkungsfasern, beispielsweise
mit Glasfasern, verstärktes
Kunststoffteil ausgebildet. Dies erhöht die Stabilität und somit
die Lebensdauer des aus Kunststoff bestehenden Klemmrahmens und
somit der Dachhimmelkonstruktion. Das Kunststoffmaterial ist beispielsweise
als PG/ABS-Material ausgebildet. Dies stellt ein kostengünstiges
und stabiles Material dar.
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Nach
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Klemmrahmen mittels eines Spitzgussverfahrens, eines Spritzpressverfahrens oder
eines ähnlichen
Verfahrens herstellbar. Diese Verfahren stellen gängige und
kostengüns tige
Verfahren dar, bei welchen spezielle Geometrieauslegungen und Formgebungsmöglichkeiten
gewährleistet
werden.
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Vorzugsweise
weist der Klemmrahmen eine derartige Geometrie- und/oder Steifigkeitsauslegung auf,
dass die HIC-Richtlinien erfüllt
sind. Dadurch werden keine zusätzlichen
Maßnahmen
zur Erfüllung der
HIC-Richtlinien notwendig, was den Arbeitsaufwand verringert und
die Herstellungskosten senkt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist der Klemmrahmen mittels einer
Klebverbindung, beispielsweise mittels einer Heißschmelzverklebung, an dem
Dachhimmel befestigt. Selbstverständlich sind andere Befestigungsmöglichkeiten vorstellbar.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert. Von den Figuren zeigen:
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1 eine
perspektivische Draufsicht auf einen Dachhimmel mit daran befestigtem
Klemmrahmen gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
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2 eine
vergrößerte Ansicht
des Teilausschnitts A aus 1;
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3 eine
Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie B-B aus 1;
und
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4 eine
Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie C-C aus 1.
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In
den Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche
oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben
ist.
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1 illustriert
eine perspektivische Draufsicht auf einen Dachhimmel 1 gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, welcher rein exemplarisch zwei Ausschnitte 2 und 3 aufweist,
die beispielsweise Ausschnitten eines nicht dargestellten Karosseriedaches
zugeordnet sind. Bei den Ausschnitten des Karosseriedachs kann es
sich beispielsweise um einer Schiebedachfunktion zugeordnete Ausschnitte
handeln.
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Wie
in 1 ferner ersichtlich ist, ist jedem Ausschnitt 2, 3 jeweils
ein eigener Klemmrahmen 4, 5 zugeordnet. Im Folgenden
wird der erfindungsgemäße Gedanke
anhand des den Ausschnitt 2 umlaufenden Klemmrahmens 4 erörtert, wobei
die nachfolgenden Ausführungen
selbstverständlich
auf jeglichen Ausschnitt mit seinem entsprechend zugeordneten Klemmrahmen
anwendbar sind.
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Der
Klemmrahmen 4, wie oben bereits erläutert wurde, ist derart fest
auf der dem Karosseriedach zugewandten Seite des Dachhimmels 1 angebracht, dass
er vorzugsweise den zugeordneten Ausschnitt 2 zumindest
umläuft.
Eine Befestigung des Klemmrahmens an dem Dachhimmel 1 wird
vorteilhaft mittels einer Klebverbindung 10, wie in den 3 und 4 ersichtlich,
bewerkstelligt, wobei sich eine Heißschmelzklebung als besonders
vorteilhaft herausgestellt hat. Es ist für einen Fachmann jedoch offensichtlich,
dass beliebige Befestigungsmittel für eine Befestigung des Klemmrahmens 4 an
dem Dachhimmel 1 verwendet werden können.
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Der
Klemmrahmen 4 ist vorzugsweise als Kunststoffteil ausgebildet,
wobei als Kunststoffmaterial vorzugsweise ein PG/ABS-Material verwendet wird.
Zur mechanischen Verstärkung
des Klemmrahmens 2 kann dieser mit Verstärkungsfasern,
beispielsweise mit Glasfasern verstärkt werden. Der Klemmrahmen 4 wird
vorzugsweise mittels eines gängigen
Spritzguss- oder eines Spritzpressverfahrens hergestellt. Bei diesen
Verfahrenstechniken können
die geometrischen Gestaltungsmöglichkeiten der
Kunststofftechnik voll ausgeschöpft
bzw. ausgenutzt werden, so dass vorbestimmte Geometrie- und/oder
Steifigkeitsauslegungen des Klemmrahmens 4 auf einfache
und kostengünstige
Weise bewerkstelligt werden können.
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Aufgrund
der Verwendung eines Kunststoffmaterials als Material für den Klemmrahmen 4 wird vorteilhaft
ein Klemmrahmen 4 bereitgestellt, welcher einerseits eine
feste und stabile Anbringung des Dachhimmels 1 an einem
Karosseriedach des Kraftfahrzeugs gewährleistet und welcher anderseits
mit einer derartigen Geometrieauslegung hergestellt werden kann,
dass bestimmte Sicherheitsrichtlinien, insbesondere die HIC-Sicherheitsvorschrift,
erfüllt werden.
Dabei ist es notwendig, dass beispielsweise im Falle eines Unfalls
eine Energieabsorption durch den Klemmrahmen 4 derart erfolgt,
dass Verschiebungen und Verformungen vermieden werden, welche Verletzungen
der Insassen hervorrufen könnten. Beispielsweise
kann durch die oben genannten Verfahren und Materialwahl der Klemmrahmen 4 derart ausgelegt
werden, dass bei vorbestimmten auftretenden Kräften definierte Brüche oder
Deformationen an vorbestimmten Sollstellen des Klemmrahmens 4 austreten,
sodass die Gesundheit der Insassen bei derartigen Energieabsorptionen
nicht gefährdet
ist.
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2 illustriert
eine vergrößerte Perspektivansicht
des Teilausschnitts A aus 1. Wie in 2 ersichtlich
ist, weist der Klemmrahmen 4 vorzugsweise mehrere Verstärkungsrippen 6 auf,
die beispielsweise mit einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet
und parallel zueinander derart angeordnet sind, dass sie senkrecht
zu dem umlaufenden Ausschnitt 2 ausgerichtet sind. Die
Form, die Dicke, die Anzahl sowie die relative Positionierung der
Verstärkungsrippen 6 zueinander
wird in Abhängigkeit der
gewünschten
mechanischen Bruch- und Deformationseigenschaften des Klemmrahmens 4 ausgewählt.
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Der
Klemmrahmen 4 weist beispielsweise eine Dicke von 2 mm
auf. Es ist für
einen Fachmann offensichtlich, dass die Dicke des Klemmrahmens 4 in
Abhängigkeit
der gewünschten
Steifigkeit entsprechend modifiziert werden kann.
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Ferner
weist der Klemmrahmen 4 beispielsweise Fließhilfen 9 auf,
die bei einem Spritzgussverfahren eine geeignete Verteilung des
Fließmaterials während des
Gießverfahrens
gewährleisten.
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Wie
ferner in 2 ersichtlich ist, ist ein vorzugsweise
an der der Fahrgastzelle zugewandten Seite des Dachhimmels 1 angebrachter
Stoffbezug 7 vorgesehen und im Randbereich des Ausschnitts 2 derart
umgeschlagen, dass er über
den den Ausschnitt 2 begrenzenden Randbereich des Klemmrahmens 4 für ein optisch
angenehmes Erscheinungsbild aus Sicht der Fahrzeuginsassen ragt.
Dies ist ferner in den weiteren 3 und 4 schematisch dargestellt.
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Wie
zudem in den 1 und 2 ersichtlich
ist, sind an vorbestimmten voneinander beabstandeten Abschnitten
des Klemmrahmens 4 mit geeigneter Ausgestaltung Befestigungsmittel
anbringbar, die beispielsweise jeweils als Clipverbindung ausgebildet
sind. Die Funktion und Ausgestaltung der Clipverbindungen werden
im Folgenden unter Bezugnahme auf die 3 und 4 näher erläutert.
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3 illustriert
dabei eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie B-B aus 1.
Wie in 3 ersichtlich ist, ist der Klemmrahmen 4,
wie oben bereits erläutert,
vorzugsweise mittels einer Klebverbindung 10 auf der Oberseite
des Dachhimmels 1 fest aufgeklebt.
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Der
Stoffbezug 7 deckt den Dachhimmel 1 von der Unterseite,
d.h. von der der Fahrgastzelle zugewandten Seite, her ab und ist
im Endbereich, d.h. in dem den Ausschnitt 2 umlaufenden
Bereich in Richtung von dem Ausschnitt 2 weggerichtet derart umgeschlagen,
dass er den in vertikaler Richtung abgewinkelten Abschnitt 40 des
Klemmrahmens 4 überlappt,
wie in 3 dargestellt ist. Dadurch wird aus Sicht der
Kraftfahrzeugsinsassen ein angenehmes Erscheinungsbild ohne unästhetischen
Randbereichen gewährleistet,
wie oben bereits erörtert
wurde.
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Wie
in 3 ferner dargestellt ist, ist das Befestigungsmittel 8 klemmrahmenseitig
an dem Klemmrahmen 4 an zugeordneten und in geeigneter Weise
ausgestalteten Abschnitten derart angeclipst, dass ein nach oben
geöffneter,
vorgespannter clipförmiger
Aufnahmebereich 80 zur Aufnahme einer zugeordneten Rastnase 130 eines
Abdeckrahmens 13 vorgesehen ist.
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Der
Abdeckrahmen 13 ist vorzugsweise analog zum Klemmrahmen 4 den
Ausschnitt 2 umlaufend ausgebildet und im Querschnitt vorzugsweise
derart T-förmig ausgebildet,
dass der vertikale Schenkel als Rastnase 130 und der horizontale
Schenkel 131 als Auflageabschnitt für eine Auflage auf einem zugeordneten
Abschnitt eines Karosserieteils 11 des Kraftfahrzeugdachs
dient. Die Auflageabschnitte des Karosserieteils 11 des
Kraftfahrzeugdachs sind beispielsweise als Auflageflansche 111 einer
zugeordneten Schiebedacheinheit ausgebildet.
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4 illustriert
eine weitere Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie C-C aus 1.
Dabei ist ersichtlich, dass der Klemmrahmen 4 in einem
Bereich ohne Verstärkungsrippen 6 einen
in etwa L-förmigen
Querschnitt aufweist.
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In
der exemplarischen Querschnittsansicht gemäß 4 sind zwei
Fließhilfen 9 dargestellt,
welche beispielsweise parallel zum Umfangsrand des Ausschnitts 2 verlaufen.
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Wie
in 4 ferner dargestellt ist, weist der Abdeckrahmen 13 vorzugsweise
umlaufend einen T-förmigen
Querschnitt auf, so dass die vorgesehenen Clip verbindungen 8 an
beliebigen Stellen des Abdeckrahmens 13 auf die umlaufende
Rastnase 130 des Abdeckrahmens aufgeclipst werden können.
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Somit
schafft die vorliegende Erfindung eine Befestigungsvorrichtung für einen
Dachhimmel eines Kraftfahrzeugs, bei welchem der Klemmrahmen fest mit
dem Dachhimmel verbunden ist, wobei an dem Klemmrahmen Befestigungsmittel,
insbesondere Clipverbindungen, derart anbringbar sind, dass der Klemmrahmen über die
Clipverbindungen an einem Abdeckrahmen auf einfache und kostengünstige Weise
aufgesteckt werden kann. Der Abdeckrahmen wiederum liegt auf zugeordneten
Abschnitten des Karosseriedachs derart auf, dass der Klemmrahmen und
somit der Dachhimmel an dem Karosseriedach stabil aufgehängt ist.
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Durch
die Ausgestaltung des Klemmrahmens als Kunststoffteil stehen bei
einer Herstellung die geometrischen Gestaltungsmöglichkeiten der Kunststofftechnik
zur Verfügung.
Beispielsweise können
mittels eines Spritzguss- oder Spritzpressverfahrens die Steifigkeit
und/oder die Geometrie des Klemmrahmens derart ausgelegt werden,
dass vorbestimmte Maßgaben
bzw. Vorschriften erfüllt
werden.
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Zusätzlich gewährleistet
die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung
eine Befestigung des Dachhimmels an dem Karosseriedach mit einem
geringen Montageaufwand, so dass sowohl die Montagekosten gesenkt
als auch das Verletzungsrisiko der Montagearbeiter vermindert werden.
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Da
Kunststoffteile einfacher mit geringerer Breite ausgebildet werden
können
als beispielsweise Metallteile, spart die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung
Bauraum derart ein, dass die Kopffreiheit der Insassen vergrößert wird.
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Als
weitere Vorteile sind das geringere Gewicht sowie die günstigeren
Herstellungskosten von Kunststoffteilen im Vergleich mit Metallteilen
zu erwähnen.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern
auf vielfältige
Weise modifizierbar.
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Beispielsweise
können
die Wahl des Kunststoffmaterials und des Verstärkungsmaterials sowie die Dicke
des Klemmrahmens und die Ausgestaltung der Befestigungsmittel in
geeignetere Weise modifiziert werden, ohne den vorliegenden Erfindungsgedanken
zu verlassen.
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- 1
- Dachhimmel
- 2
- Ausschnitt
- 3
- Ausschnitt
- 4
- Klemmrahmen
- 40
- abgewinkelter
Abschnitt
- 5
- Klemmrahmen
- 6
- Verstärkungsrippen
- 7
- Stoffbezug
- 8
- Befestigungsmittel
- 80
- Aufnahmebereich
- 9
- Fließhilfen
- 10
- Klebverbindung
- 11
- Karosserieteil
des Kraftfahrzeugdaches
- 111
- Auflageflansch
- 13
- Abdeckrahmen
- 130
- Rastnase
- 131
- Auflageabschnitt