DE102006027877A1

DE102006027877A1 - Verstärkungseinrichtung an einem Fahrzeugdach mit einer Dachöffnung

Info

Publication number: DE102006027877A1
Application number: DE102006027877A
Authority: DE
Inventors: Mark Throm
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2007-12-20

Abstract

Verstärkungseinrichtung an einem Fahrzeugdach (1) mit einer Dachöffnung (4), deren Randbereich eine Dachaußenwand (6) aufweist, die mit einem darunter angeordneten Wandbereich (9) eines Versteifungsteiles (7) verbunden ist und das Versteifungsteil (7) allein oder zusammen mit der Dachaußenwand (6) einen Versteifungsrahmen bildet. In einem nah an der Dachöffnung (4) befindlichen Bereich unter der Dachaußenwand (6) und dem Wandbereich (9) des Versteifungsteiles (7) ist ein Freiraum (16). Ein Freiraum (16) ist zumindest an zwei seitlich gegenüberliegenden Eckbereichen im Randbereich der Dachöffnung (4) vorgesehen, der sich jeweils zumindest über einen Fahrzeuglängsbereich und einen Fahrzeugquerbereich erstreckt. In dem Freiraum (16) ist ein Verstärkungsteil (15) angeordnet, das zumindest winkelförmig mit einem Längsschenkel und einem Querschenkel ausgebildet ist und mit der Dachaußenwand (6) und/oder mit dem Versteifungsteil (7) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstärkungseinrichtung an einem Fahrzeugdach mit einer Dachöffnung, mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.
Eine derartige Verstärkungseinrichtung weist in der DE 101 59 301 A1 unterhalb des die Dachöffnung begrenzenden Randbereiches der Dachaußenwand eines Kraftfahrzeugs ein rahmenförmiges Versteifungsteil auf, das durch eine stabilisierende Kunststoffstruktur gebildet und über Klebeverbindungen mit der Unterseite der Dachaußenwand verbunden ist. Die Kunststoffstruktur versteift zwar die Dachaußenwand, die Steifigkeitserhöhung dürfte jedoch nicht ausreichend sein, um beispielsweise unfallbedingte Belastungen des Fahrzeugdaches im Randbereich der Dachöffnung ohne bleibende Verformungen aufnehmen zu können. Die Kunststoffstruktur dürfte die Verwindungssteifigkeit und die Biegesteifigkeit des Fahrzeugdaches im Umgebungsbereich der Dachöffnung lediglich gering erhöhen. Andere Karosseriewände, beispielsweise die einen rahmenartigen oberen Windlauf über der vorderen Windschutzscheibe bildenden Karosseriewände sind von dem Randbereich der Dachöffnung entfernt angeordnet und können deshalb das Fahrzeugdach im Randbereich der Dachöffnung nicht verstärken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Verstärkungseinrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, die das Fahrzeugdach insbesondere im Umgebungsbereich der Dachöffnung verstärkt und den Fahrgastraum nicht oder lediglich geringfügig einschränkt.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Nachdem die Dachaußenwand des Fahrzeugdaches mit einer Dachöffnung und das innen die Dachaußenwand versteifende Versteifungsteil im Randbereich der Dachöffnung verbunden, beispielsweise miteinander verklebt, verschraubt oder verschweißt sind, ist die Verwindungssteifigkeit und die Biegesteifigkeit der Dachaußenwand bereits erhöht. Zur weiteren Verstärkung des Fahrzeugdaches insbesondere im Umgebungsbereich der Öffnung sind zumindest an zwei seitlich gegenüber liegenden Eckbereichen im Randbereich der Dachöffnung ein Freiraum vorgesehen, der sich zumindest über einen Fahrzeuglängsbereich und einen Fahrzeugquerbereich erstreckt. In dem Freiraum ist ein Verstärkungsteil angeordnet, das zumindest winkelförmig mit einem Längsschenkel und einem Querschenkel ausgebildet ist und mit der Dachaußenwand und/oder mit dem Versteifungsteil verbunden, beispielsweise verklebt, verschraubt oder verschweißt ist. Insbesondere durch das Verstärkungsteil ist der Randbereich der Dachöffnung zumindest in den Eckbereichen der Dachöffnung von unten verstärkt und die Dachöffnung in diesen Eckbereichen ecksteif gestützt, wodurch die Festigkeit sowie die Verwindungssteifigkeit und die Biegesteifigkeit des Fahrzeugdaches insbesondere in dem betreffenden Umgebungsbereich der Dachöffnung erhöht sind. Eine nochmalige Festigkeits- bzw. Steifigkeitserhöhung im Umgebungsbereich der Dachöffnung kann dadurch erreicht werden, dass die in Eckbereichen der Dachöffnung seitlich gegenüber liegenden Verstärkungsteile bzw. die Querschenkel der Verstärkungsteile zu einem gemeinsamen Verstärkungsteil verbunden sind. Verstärkungsteile können an den vorderen und/oder hinteren Eckbereichen der Dachöffnung vorgesehen und teilweise oder insgesamt in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeugquerrichtung verbunden sein. Ein die Dachöffnung insgesamt rahmenartig umgebendes gemeinsames Verstärkungsteil kann insgesamt oder in einem gefährdeten Querschnittsbereich einen am Umfang geschlossenen oder offenen Hohlraum aufweisen. Die Biege- und Widerstandsmomente insbesondere des Verstärkungsteiles in und um Raumachsen können durch in einem entsprechenden Abstand von der Biege- oder Verwindungsachse des Verstärkungsteiles bzw. des Fahrzeugdaches bzw. der Fahrzeugkarosserie angeordnete Wandbereiche des Verstärkungsteiles beeinflusst werden. Nachdem die Verstärkungsteile oder ein gemeinsames Verstärkungsteil in wenigstens einem Freiraum im Randbereich der Dachöffnung unterhalb der Dachaußenwand und dem Wandbereich des Versteifungsteiles angeordnet sind bzw. ist, wird der Fahrgastraum durch die Verstärkungsteile bzw. das gemeinsame Verstärkungsteil nicht oder lediglich gering beispielsweise in vertikaler Richtung eingeschränkt. Das Gewicht insbesondere des Verstärkungsteiles kann beispielsweise durch die Dicke und Anordnung der Wandbereiche des Verstärkungsteiles optimiert werden.
Fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
1 ein erstes Ausführungsbeispiel in einer vereinfachten perspektivischen Draufsicht auf das abgeschnittene Fahrzeugdach eines Kraftfahrzeugs,
2 eine vereinfachte Schnittansicht von dem vorne an die Dachöffnung angrenzenden Randbereich des Fahrzeugdaches entlang der Schnittlinie II-II in 1,
3 ein zweites Ausführungsbeispiel in einer 2 entsprechenden Ansicht,
4 ein drittes Ausführungsbeispiel in einer 2 entsprechenden Ansicht,
5 ein viertes Ausführungsbeispiel in einer 2 entsprechenden Ansicht und
6 ein fünftes Ausführungsbeispiel in einer vereinfachten perspektivischen Ansicht auf einen Seitenbereich eines Fahrzeugdaches mit einer Dachöffnung, ohne die Dachaußenwand.
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer vereinfachten perspektivischen Draufsicht auf ein abgeschnittenes Fahrzeugdach 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, das mit einem Abstand hinter einem oberen Windlauf 2 über der vorderen Windschutzscheibe 3 eine Dachöffnung 4 aufweist, die von einem Deckel 5 verschließbar und vollständig oder teilweise zu öffnen ist. In 1 befindet sich der Deckel 5 in seiner die Dachöffnung 4 verschließenden Schließlage.
Eine vereinfachte Schnittansicht von dem vorne an die Dachöffnung 4 angrenzenden Randbereich des Fahrzeugdaches 1 entlang der Schnittlinie II-II in 1 ist in 2 dargestellt. Die Schnittansicht ist charakteristisch für den gesamten Umgebungsbereich der Dachöffnung 4. Der Figur ist zu entnehmen, dass das Fahrzeugdach 1 eine Dachaußenwand 6 und darunter ein Versteifungsteil 7 aufweist, die rahmenartig verbunden sind und einen Versteifungsrahmen mit einem Hohlraum 8 bilden. Das Versteifungsteil 7 kann auch selbst einen Versteifungsrahmen bilden. In einem der Dachöffnung 4 nahen Bereich ist das Versteifungsteil 7 etwa Z-förmig abgewinkelt und ist mit einem zur Innenseite der Dachaußenwand 6 etwa parallelen Wandbereich 9 über eine Klebeverbindung 10 mit einem Bereich 13 an der Unterseite der Dachaußenwand 6 verklebt.
Die Dachöffnung 4 ist an ihrem vorderen und hinteren Randbereich sowie seitlich jeweils von einem von der Dachaußenwand 6 nach unten abgewinkelten Wandflächenbereich 11 begrenzt. Im Bereich der von der Dachöffnung 4 abgewandten Innenseite des Wandflächenbereiches 11 weist das Versteifungsteil 7 einen nach unten abgewinkelten Wandflächenbereich 12 auf. Der Wandflächenbereich 11 der Dachaußenwand 6 ist unten um den unteren Rand des Wandflächenbereiches 12 des Versteifungsteiles 7 herum umgebördelt, wodurch die Dachaußenwand 6 zusätzlich mit dem Versteifungsteil 7 verbunden ist.
In dem nah an der Dachöffnung 4 befindlichen Wandbereich 13, in dem die Dachaußenwand 6 und das Versteifungsteil 7 miteinander verklebt sind, ist unter der Dachaußenwand 6 – oder genauer – unter dem Wandbereich 9 des Versteifungsteiles 7 ein Freiraum 14 gebildet, der sich in dem der Dachöffnung 4 nahen Bereich über den gesamten Umfang der Dachöffnung 4 erstreckt. In dem Freiraum 14 ist ein Verstärkungsteil 15 angeordnet, das rahmenförmig über den gesamten Umfang der Dachöffnung 4 verläuft.
In dem Freiraum 14 ist ein Verstärkungsteil 15 angeordnet, das rahmenförmig über den gesamten Umfang der Dachöffnung 4 verläuft und auch in dem dargestellten Querschnitt derart rahmenförmig ausgebildet ist, dass das Verstärkungsteil 15 einen am Umfang des Querschnitts geschlossenen Hohlraum 16 einschließt. Die Querschnittsform des Verstärkungsteiles 15 kann nach den Vorgaben eines Fachmannes an sich beliebig gewählt werden. Bei dem Ausführungsbeispiel weist der Querschnitt des Verstärkungsteiles 15 oben und unten etwa horizontale Wände, auf der Seite der Dachöffnung 4 eine etwa vertikale Wand und auf der von der Dachöffnung 4 abgewandten Seite eine vertikal etwas schräg gestellte Wand auf. Die obere Wand 17 des Verstärkungsteiles 15 ist über eine Klebeverbindung 18 mit der Unterseite des Wandbereiches 9 des Versteifungsteiles 7 verklebt. Anstelle der Klebeverbindung 18 oder zusätzlich zur Klebeverbindung 18 kann das Versteifungsteil 7 beispielsweise in einem Bereich an einer Unterseite und/oder an der Innenseite seines Wandflächenbereiches 13 mit dem Verstärkungsteil 15 verklebt oder verschraubt oder verschweißt sein. Ebenso kann die Dachaußenwand 6 zusätzlich zur Klebeverbindung 10 oder an Stelle der Klebeverbindung 10 in einem Bereich an seiner Unterseite und/oder gegebenenfalls an der Innenseite seines Wandflächenbereiches 11 mit dem Versteifungsteil 7 verklebt oder verschraubt oder verschweißt sein.
Der Wandflächenbereich 11 der Dachaußenwand 6 bildet eine Dichtfläche, an der ein elastisches Dichtungsteil 19 befestigt ist, das beispielsweise als Schlauchdichtung ausgebildet ist und mit dem Rand des verstellbaren Deckels 5 zusammen wirkt. Ebenso könnte der Wandflächenbereich 11 der Dachaußenwand 6 eine Dichtfläche bilden, an der eine an dem Rand des Deckels 5 befestigte Dichtung abdichtend zur Anlage kommt, wenn der Deckel 5 in eine die Dachöffnung 4 verschließende Schließlage verstellt ist.
Die in den 3 bis 6 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiele 2 bis 5 sind ähnlich zu dem ersten, in den 1 und 2 dargestellten Ausführungbeispiel gebildet. Zur Vermeidung einer wiederholten Beschreibung von zwischen den Ausführungsbeispielen vergleichbaren Bauteilen sind diese mit einer gleichen Bezugszahl und zur Unterscheidung bei jedem weiteren Ausführungsbeispiel mit einem dem betreffenden Ausführungsbeispiel zugeordneten hochgestellten Zeichen versehen.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 3 weist das Verstärkungsteil 15' einen im vertikalen Querschnitt am Umfang nach unten offenen Hohlraum 16' auf. Außerdem weißt das Verstärkungsteil 15' neben dem Wandflächenbereich 11' der Dachaußenwand 6 und neben dem Wandflächenbereich 12' des Versteifungsteiles 7' einen nach unten vorstehenden Wandflächenbereich 20' auf. Der untere Rand des Wandflächenbereiches 11' der Dachaußenwand 6' ist um die unteren Ränder des Wandflächenbereiches 12' des Versteifungsteiles 15' und des Wandflächenbereiches 20' des Verstärkungsteiles 15' herum umgebördelt, wodurch die Dachaußenwand 6' und das Versteifungsteil 7' sowie das Verstärkungsteil 15' zusätzlich verbunden sind.
Das dritte Ausführungsbeispiel gemäß 4 sieht vor, dass der Wandflächenbereich 11'' der Dachaußenfläche 6'' sowie der Wandflächenbereich 12'' des Versteifungsteiles 7'' über eine Klebeverbindung 21'' und der Wandflächenbereich 12'' des Versteifungsteiles 7'' sowie der Wandflächenbereich 20'' des Verstärkungsteiles 7'' über eine Klebeverbindung 22'' verbunden sind.
Ein viertes, in 5 dargestelltes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Dachaußenwand 6''' und das Versteifungsteil 7''' keinen nach unten abgewinkelten Wandflächenbereich aufweisen, sondern etwa horizontal an der Dachöffnung enden. Der an die Dachöffnung 2''' angrenzende Wandflächenbereich 20''' des Verstärkungsteiles 15''' bildet eine Dichtfläche, an der das elastische Dichtungsteil 19''' befestigt ist, das mit dem Rand des verstellbaren Deckels 5 zusammen wirkt. Alternativ kann das Dichtungsteil 19''' an dem Rand des Deckels befestigt sein und bei geschlossenem Deckel an der durch den Wandflächenbereich 20''' gebildeten Dichtfläche abdichtend zur Anlage kommen, wenn der Deckel in eine die Dachöffnung 4''' verschließende Schließlage verstellt ist.
Das in 6 in einer vereinfachten perspektivischen Ansicht auf einen Seitenbereich des Fahrzeugdaches eines Kraftfahrzeugs ohne die Dachaußenwand dargestellte fünfte Ausführungsbeispiel weist ein Verstärkungsteil 15^IV mit etwa vertikal orientierten Versteifungsrippen auf, die das Verstärkungsteil 15^IV versteifen.
An Stelle eines die Dachöffnung umgebenden gemeinsamen Freiraumes können auch wenigstens zwei Freiräume zumindest in zwei seitlich gegenüber liegenden Eckbereichen im Randbereich der Dachöffnung vorgesehen sein, die sich jeweils zumindest über einen Fahrzeuglängsbereich und einen Fahrzeugquerbereich erstrecken. In jedem dieser Freiräume ist dann ein Verstärkungsteil angeordnet, das zumindest winkelförmig mit einem Längsschenkel und einem Querschenkel ausgebildet ist und mit der Dachaußenwand und/oder mit dem Versteifungsteil verbunden ist. Wenigsten zwei seitlich gegenüber liegende Freiräume können im vorderen und/oder im hinteren Randbereich der Dachöffnung vorgesehen sein, die vorne oder hinten querverbunden oder auf einer Fahrzeugseite längsverbunden oder wie bei den Ausführungsbeispielen querverbunden und längsverbunden sein können. Die Dachaußenwand und/oder der Versteifungsrahmen können auch lediglich an einem vorderen oder hinteren oder seitlichen Randbereich der Dachöffnung einen nach unten abgewinkelten Wandflächenbereich aufweisen.

Claims

Verstärkungseinrichtung an einem Fahrzeugdach mit einer Dachöffnung, deren Randbereich eine Dachaußenwand aufweist, die mit einem darunter angeordneten Wandbereich eines Versteifungsteiles verbunden ist und das Versteifungsteil allein oder zusammen mit der Dachaußenwand einen Versteifungsrahmen bildet, und in einem nah an der Dachöffnung befindlichen Bereich unter der Dachaußenwand und dem Wandbereich des Versteifungsteiles ein Freiraum gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an zwei seitlich gegenüber liegenden Eckbereichen im Randbereich der Dachöffnung (4, 4', 4'', 4''') der Freiraum (16, 16', 16'', 16''') vorgesehen ist, der sich zumindest über einen Fahrzeuglängsbereich und einen Fahrzeugquerbereich erstreckt und in dem Freiraum (16, 16', 16'', 16''') ein Verstärkungsteil (15, 15', 15'', 15''') angeordnet ist, das zumindest winkelförmig mit einem Längsschenkel und einem Querschenkel ausgebildet ist und mit der Dachaußenwand (6, 6', 6'', 6'') und/oder mit dem Versteifungsteil (7, 7', 7'', 7'') verbunden ist.
Verstärkungseinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsteil Rahmenförmig ausgebildet ist.
Verstärkungseinrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsteil einen in einem Querschnitt am Umfang offenen oder geschlossenen Hohlraum aufweist.
Verstärkungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Freiraum in einem der Dachöffnung nahen Bereich über den gesamten Umfang der Dachöffnung erstreckt und in dem Freiraum ein Verstärkungsteil angeordnet ist, das rahmenförmig über den gesamten Umfang der Dachöffnung verläuft.
Verstärkungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachöffnung zumindest an einem vorderen oder hinteren oder seitlichen Randbereich von einem von der Dachaußenwand oder von dem Versteifungsteil nach unten abgewinkelten Wandflächenbereich begrenzt ist.
Verstärkungseinrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachaußenwand und das Versteifungsteil nebeneinander jeweils einen nach unten abgewinkelten Wandflächenbereich aufweisen und der Wandflächenbereich der Dachaußenwand unten um den unteren Rand des Wandflächenbereiches des Versteifungsteiles herum umgebördelt ist und dadurch die Dachaußenwand mit dem Versteifungsteil verbindet.
Verstärkungseinrichtung nach Patentanspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsteil neben dem Wandflächenbereich der Dachaußenwand und/oder des Versteifungsteiles einen nach unten vorstehenden Wandflächenbereich aufweist und der Wandflächenbereich der Dachaußenwand oder des Versteifungsteiles unten um den unteren Rand des Wandflächenbereiches des Verstärkungsteiles herum umgebördelt ist und dadurch die Dachaußenwand und/oder das Versteifungsteil mit dem Verstärkungsteil verbindet.
Verstärkungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachaußenwand wenigstens in einem Bereich an seiner Unterseite und/oder gegebenenfalls an der Innenseite seines Wandflächenbereiches mit dem Versteifungsteil verklebt oder verschraubt oder verschweißt ist.
Verstärkungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungsteil wenigstens in einem Bereich an einer Unterseite und/oder gegebenenfalls an der Innenseite seines Wandflächenbereiches mit dem Verstärkungsteil verklebt oder verschraubt oder verschweißt ist.
Verstärkungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsteil Versteifungsrippen aufweist.
Verstärkungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandflächenbereich der Dachaußenwand oder gegebenenfalls der Wandflächenbereich des Versteifungsteiles eine Dichtfläche bildet, an der entweder ein elastisches Dichtungsteil befestigt ist, das mit einem Rand eines verstellbaren Deckels zusammen wirkt oder an der eine an dem Rand des Deckels befestigte Dichtung abdichtend zur Anlage kommt, jeweils wenn der Deckel in eine die Dachöffnung verschließende Schließlage verstellt ist.