-
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 15IV mit etwa vertikal orientierten Versteifungsrippen
auf, die das Verstärkungsteil 15IV 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.