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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsvorrichtung für einen Dachhimmel eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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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 A 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 zur 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 Dach-himmel 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 Klammern bildet. Dies führt zu einer wesentlichen Verringerung der Montage- bzw. der Einbauzeit der Dachhimmel und zu einer Verbesserung der Arbeitsbedingungen 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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Aus der
DE 100 24 237 A1 ist eine kederlose Befestigungsanordnung eines Formhimmels an der Dachöffnung eines Fahrzeugs mit einem an dessen Dach gehaltenen ortsfesten Rahmen und mit einer fest mit dem Formhimmel verbundenen und an dessen Aussparung für die Dachöffnung dachseitig umlaufenden Profilleiste bekannt. Dabei ist die Profilleiste aus Kunststoff gefertigt und als ein den Formhimmel versteifendes Element ausgebildet, und zwischen der Profilleiste und dem Rahmen sind entlang der Dachöffnung im Abstand angeordnete Befestigungsstellen ausgebildet, an denen ein an der einen Komponente angeordnetes Rast-Spannglied in eine an der jeweils anderen Komponente ausgebildete Öffnung derart eingreift, dass die beiden Komponenten aneinander festgeklemmt sind.
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Aus der
DE 203 13 770 U1 ist ein Dachhimmel für ein Fahrzeug aus wenigstens einer relativ formstabilen Kernschicht und einer dem Fahrzeuginnenraum zuweisenden Dekorschicht sowie einem sich zumindest teilweise im Wesentlichen entlang eines Randes des Dachhimmels erstreckenden Verstärkungsprofil bekannt, wobei Kernschicht und Dekorschicht zur Bildung des Randes umgebogene Endabschnitte aufweisen und das Verstärkungsprofil zumindest einen im Wesentlichen in Richtung des Endabschnitts der Kernschicht verlaufenden ersten Profilabschnitt und einen sich von diesem nach außen erstreckenden, zweiten Profilabschnitt aufweist.
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Aus der
DE 101 12 746 A1 ist ein leichter, thermoplastischer Dachhimmel für ein Fahrzeug mit einem Dach bekannt, wobei der Dachhimmel eine steife, selbsttragende Thermoplastplatte und wenigstens einen energieabsorbierenden Kopfaufprallmechanismus umfasst, der auf der Platte zum Absorbieren von Energie aus einem Aufprall eines Fahrzeuginsassen auf den Dachhimmel ausgebildet ist.
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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 kostengünstige 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. Eine Koppelung des Klemmrahmens mit dem Karosseriedach erfolgt über einen Abdeckrahmen, der mittels Befestigungsmitteln, insbesondere Clipverbindungen, mit dem Klemmrahmen verbunden ist und auf zugeordneten Abschnitten des Karosseriedachs aufliegt.
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Somit weist die vorliegende Erfindung den Vorteil auf, dass die Ausgestaltung des Klemmrahmens als Kunststoffteil günstiger zu bewerkstelligen ist als eine Ausgestaltung als Metallrahmen.
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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, dass der aus Kunststoff bestehende Klemmrahmen neben der Funktion der Befestigung des Dachhimmels an dem Karosseriedach des Kraftfahrzeugs zusätzlich noch die Funktion der Erfüllung von Sicherheitsvorschriften, insbesondere der HIC-Vorschrift, übernimmt. Somit übernimmt der aus Kunststoff bestehende Klemmrahmen Zusatzfunktionen, 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 jegliche Ausnehmungen oder Ausschnitte vorstellbar.
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Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt der Abdeckrahmen auf zugeordneten Auflageflächen einer Schiebedacheinheit auf. 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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Erfindungsgemäß 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 Spritzgussverfahrens, eines Spritzpressverfahrens oder eines ähnlichen Verfahrens herstellbar. Diese Verfahren stellen gängige und kostengünstige Verfahren dar, bei welchen spezielle Geometrieauslegungen und Formgebungsmöglichkeiten gewährleistet werden.
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Der Klemmrahmen kann eine derartige Geometrie- und/oder Steifigkeitseisauslegung aufweisen 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 Klebeverbindung, 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:
- 1 eine perspektivische Draufsicht auf einen Dachhimmel mit daran befestigtem Klemmrahmen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine vergrößerte Ansicht des Teilausschnitts A aus 1;
- 3 eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie B-B aus 1; und
- 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 Karosseriedachs 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 Clipverbindungen 8 an beliebigen Stellen des Abdeckrahmens 13 auf die umlaufende Rastnase 130des 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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Die Wahl des Kunststoffmaterials und des Verstärkungsmaterials sowie die Dicke des Klemmrahmens und die Ausgestaltung der
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Befestigungsmittel können in geeigneter Weise modifiziert werden.
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Bezugszeichenliste
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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
