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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen in Kombi-Bauweise oder einen Lieferwagen mit einem eine Dachöffnung umgebenden Dachrahmen und einem in dem Dachrahmen lösbar aufgenommenen, die Dachöffnung ausfüllenden Dachmodul. Ein solches Kraftfahrzeug ist aus
DE 103 18 345 A1 bekannt.
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Bei einem herkömmlichen Kraftfahrzeug mit festem, nicht austauschbarem Dach leistet das Dach einen erheblichen Beitrag zur Stabilität der gesamten Karosserie. Wenn ein solches Dach wie in
DE 103 18 345 A1 vorgeschlagen durch einen Dachrahmen und ein darin eingefügtes Dachmodul ersetzt wird, muss der Dachrahmen die benötigte Versteifungswirkung im Wesentlichen allein aufbringen. Dafür muss ein solcher Dachrahmen eine beträchtliche Materialstärke aufweisen, so dass das aus Rahmen und Dachmodul zusammengesetzte Dach bei gleicher Stabilität erheblich schwerer ist als ein herkömmliches einfaches Dach.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, dessen Dach ein austauschbares Dachmodul aufweist, das aber dennoch leicht und stabil ist.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kraftfahrzeug mit einem eine Dachöffnung umgebenden Dachrahmen und einem in dem Dachrahmen lösbar aufgenommen, die Dachöffnung ausfüllenden Dachmodul der Dachrahmen als Verbindungselement eine sich entlang eines Randes der Dachöffnung erstreckende Nut und das Dachmodul als Verbindungselement eine in die Nut eingreifende und in der Längsrichtung der Nut verschiebbare Feder aufweist oder das Dachmodul als Verbindungselement eine sich entlang eines Randes der Dachöffnung erstreckende Nut und der Dachrahmen als Verbindungselement eine in die Nut eingreifende und in der Längsrichtung der Nut verschiebbare Feder aufweist. Da der formschlüssige Eingriff von Nut und Feder sicherstellt, dass Dachmodul und Rahmen einander nicht gegenseitig ausweichen und sich aneinander vorbeibewegen können, können Kräfte insbesondere in Fahrzeugquerrichtung von einer Seite des Dachrahmens auf die andere über das Dachmodul übertragen werden, ohne dass die Gefahr oder die Möglichkeit eines Lösens des Dachmoduls aus dem Rahmen besteht. Ein Austausch des Dachmoduls ist möglich, indem dieses in der Längsrichtung der Nut gegen den Dachrahmen verschoben wird.
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Um eine hohe Stabilität des Rahmens auch an derjenigen Seite zu gewährleisten, an der das Dachmodul herausgezogen werden kann, ist die Dachöffnung vorzugsweise wenigstens an dieser Seite durch einen Querträger begrenzt, der sich unterhalb des Dachmoduls erstreckt und dadurch das Herausziehen des Dachmoduls aus dem Dachrahmen oder das Einschieben in den Dachrahmen nicht behindert.
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Vorzugsweise ist das Dachmodul aus dem Dachrahmen heckwärts herausziehbar.
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Um die Handhabung des Dachmoduls zu erleichtern, können zwei einander gegenüberliegende Ränder des Dachmoduls in der Richtung, in der das Dachmodul aus dem Dachrahmen herausziehbar ist, divergieren. So genügt ggf. eine kleine Verschiebung des Dachmoduls in der Herausziehrichtung, um den Eingriff von Nut und Feder an sich gegenüber liegenden Rändern von Rahmen und Dachmodul aufzuheben, so dass das Dachmodul anschließend frei nach oben vom Kraftfahrzeug abgehoben werden kann.
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Vorzugsweise hat das Kraftfahrzeug eine Hecktür, deren Oberkante an einen heckseitigen Rand des Dachmoduls anschließt und so in der Außenansicht des Fahrzeugs den Dachrahmen vervollständigt.
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Besonders bevorzugt ist, wenn in offener Stellung der Hecktür der heckseitige Rand des Dachmoduls freiliegt, denn dann genügt es, die Hecktür zu öffnen, um das Dachmodul heckwärts aus dem Dachrahmen herausziehen zu können. Anderenfalls kann durch eine Demontage der Hecktür der Rand des Dachmoduls freigelegt werden.
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Den Rand des Dachmoduls freizulegen, ist besonders einfach möglich, wenn die Hecktür an eine den Dachrahmen tragende Säule der Karosserie angelenkt und somit um eine zu der Säule im Wesentlichen parallele, im Wesentlichen vertikale Achse schwenkbar ist.
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Alternativ kann die Hecktür aber auch an heckseitige Enden des Dachrahmens angelenkt sein, um zum Öffnen hochgeschwenkt zu werden und dabei den Rand des Dachmoduls freizugeben.
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Vorzugsweise ist die oben erwähnte Feder am Dachrahmen und die sie aufnehmende Nut am Dachmodul vorgesehen, da dies mit den herkömmlichen Fertigungsverfahren bequemer realisierbar ist als der gegenteilige Fall.
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Insbesondere können miteinander verschweißte Ränder einer äußeren und einer inneren Seitenwand des Kraftfahrzeugs die Feder bilden.
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Vorzugsweise ist wenigstens das Verbindungselement des Dachmoduls aus Kunststoff gefertigt. Da der Kunststoff nicht lackiert zu werden braucht, kann die Gefahr von Lackschäden vermieden werden, die bei einem metallischen, lackierten Verbindungselement bei nicht völlig sachgemäßer Handhabung groß wäre.
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Um die Wasserdichtigkeit des Dachs zu gewährleisten, können die Verbindungselemente des Dachrahmens und des Dachmoduls gemeinsam eine freiliegende Rinne begrenzen, in der ein Dichtungsstrang zwischen den Verbindungselementen geklemmt ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügt Figur. Aus dieser Beschreibung und den Figuren gehen auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt. Es zeigen:
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1 eine schematische perspektivische Draufsicht auf die Karosserie eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
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2 einen Schnitt durch die Karosserie der 1 entlang der Ebene II-II der 1;
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3 einen Schnitt durch die Karosserie der 1 entlang der Ebene III-III gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;
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4 einen zu 3 analogen Schnitt durch die Karosserie gemäß der ersten Ausgestaltung, kombiniert mit einem zweiten Typ von Dachmodul;
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5 einen zu 3 analogen Schnitt mit einem dritten Typ von Dachmodul;
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6 einen zu 3 analogen Schnitt mit einem vierten Typ von Dachmodul;
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7 einen Schnitt, der eine mögliche Befestigung des Dachmoduls in Fahrzeuglängsrichtung veranschaulicht;
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8 einen zu 3 analogen Schnitt gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
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9 den Zusammenbau der Karosserie der 1; und
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10 den Zusammenbau einer Karosserie mit Hecktüren.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Karosserie eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, hier eines Kombi-PKW. Ein Dach 1 der Karosserie ist in fachüblicher Weise von A-, B-, C- und D-Säulen 2, 3, 4, 5 getragen. Ein Rahmen des Dachs 1 umfasst wenigstens vier Streben, nämlich zwei Längsstreben 6, die an beiden Seiten der Karosserie die oberen Enden der Säulen 2 bis 5 miteinander verbinden, eine vordere Querstrebe 7, die sich entlang der Oberkante einer Frontscheibe 8 zwischen den Spitzen der A-Säulen 2 erstreckt, sowie eine hintere Querstrebe 9 (siehe 2), die in 1 unter einem Dachmodul 10 verborgen und daher nicht sichtbar ist. Das im hier gezeigten Fall im Wesentlichen flach plattenförmige Dachmodul 10 füllt eine von den Streben 6, 7, 9 des Dachrahmens begrenzte Dachöffnung aus und erstreckt sich über die hintere Querstrebe 9 hinaus bis an die Oberkante einer Heckklappe 11. Das plattenförmige Dachmodul 10 ist austauschbar gegen diverse andere Bauformen von Dachmodulen, die im Folgenden, insbesondere in Verbindung mit den 3–6, noch genauer erläutert werden.
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2 zeigt in einem vergrößerten Schnitt entlang der in 1 mit II-II bezeichneten Ebene die hintere Querstrebe 9 und deren Verbindung zur Heckklappe 11, Die an ihren Längsenden an den Längsstreben 6 und den D-Säulen 5 befestigte hintere Querstrebe 9 ist aus zwei langgestreckten Blechzuschnitten 12, 13 zusammengefügt, die an ihren vorderen und hinteren Längsrändern 14 bzw. 15 miteinander verschweißt sind und gemeinsam ein Hohlprofil bilden. Der obere Zuschnitt 12 weist eine breite horizontale Flanke auf, auf der das Dachmodul 10 aufliegt. Zwischen einem hinteren Rand des Dachmoduls 10 und dem Zuschnitt 12 ist eine elastische Dichtung 16 vorgesehen.
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Die miteinander verschweißten hinteren Ränder 15 der beiden Zuschnitte 12, 13 bilden einen horizontalen Steg, der sich im Wesentlichen über die gesamte Breite der Karosserie erstreckt und auf dem die Heckklappe 11 tragende Scharniere 17 befestigt sind. In der in 2 gezeigten geschlossenen Stellung der Heckklappe 11 schließt ein die obere Kante der Heckklappe 11 bildendes Außenblech 18 bündig an das Dachmodul 10 an.
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3 zeigt schematisch einen Schnitt entlang der Ebene III-III der 1. Eine äußere Seitenwand 19 und eine innere Seitenwand 20 sind wie die Zuschnitte 12, 13 der Querstrebe 9 an ihren Längsrändern miteinander verschweißt, um die Längsstrebe 6 zu bilden. In 3 sind jeweils nur die oberen Längsränder 21 der Seitenwände 19, 20 zu sehen, die eine zur Mitte des Dachs hin vorspringende Feder 22 bilden. Eine Spitze der Feder 22 ist in einer randseitigen Nut 23 des Dachmoduls 10 aufgenommen.
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Das Dachmodul 10 umfasst hier, wie in 1 zu erkennen, eine zentrale Dachfensterscheibe 25, insbesondere aus Sicherheitsglas oder aus einem durchsichtigen Kunststoff und ein Randprofil 24, vorzugsweise aus Leichtbaumaterial wie Aluminium oder Kunststoff, das sich in einem oder mehreren Teilen U-förmig zwischen der Dachfensterscheibe 25 und den Streben 7, 9 des Rahmens erstreckt.
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Denkbar wäre auch, ein lichtundurchlässiges, geschlossenes Dach zu schaffen, indem die Dachfensterscheibe 25 durch eine opake Platte, z. B. ein Stahl- oder Aluminiumblech oder eine Platte aus Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, ersetzt wird.
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Da die Feder 22 breiter ist als die Nut 23, in die sie eingreift, begrenzen beide zusammen an der Außenseiten des Dachs 1 eine Rinne 26, in der ein Dichtprofil 27 eingepresst und, falls notwendig, lösbar verklebt ist.
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Die Höhe der Nut 23 ist geringfügig größer als die Dicke der die Feder 22 bildenden zusammengeschweißten Ränder 21, so dass es möglich ist, das Dachmodul 10 auszubauen, indem zunächst die Heckklappe 11 abmontiert wird, um Platz zu schaffen für eine Bewegung des Dachmoduls 10 in Richtung des Fahrzeugshecks, nötigenfalls das Dichtprofil 27 entfernt wird, um den Reibschluss zwischen den Streben 6, 7 des Dachrahmens und dem Dachmodul 10 zu verringern, und anschließend das Dachmodul 10 soweit heckwärts gezogen wird, bis der Eingriff der Feder 22 in die Nut 23 verloren geht. Wenn die Federn 22 an den beiden Längsstreben 6 zum Fahrzeugheck hin divergieren, genügt zur Aufhebung des Eingriffs eine Verschiebung des Dachmoduls 10 über einen Bruchteil der Länge der Längsstreben 6. Wenn der Eingriff aufgehoben ist, kann das Dachmodul 10 von der Karosserie abgehoben werden und durch ein anderes ersetzt werden.
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Ein erstes Beispiel für ein alternativ montierbares Dachmodul 10 ist ausschnittsweise in 4 gezeigt. Es umfasst ein Dachblech 28, das sich geschlossen über die gesamte Breite der Dachöffnung zwischen den Längsstreben 6 erstreckt. An die den Längsstreben 6 und der vorderen Querstrebe 7 zugewandten Ränder des Dachblechs 28 ist ein Kunststoffprofil 29 angespritzt, in dem die die Feder 22 der Längstreben 6 bzw. der Querstrebe 7 aufnehmende Nut 23 geformt ist. Wie in der Figur angedeutet, können am Rand des Dachblechs 28 abwechselnd nach oben und nach unten ausgeklinkte Zähne 30 geformt sein, die die Nut 23 abwechselnd oben und unten umgreifen und so das Profil 29 am Dachblech 28 stabilisieren. Wenn nötig, kann das Dachblech 28 durch eine oder mehrere an seiner Unterseite befestigte Querstreben 31 versteift sein.
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5 zeigt eine Abwandlung der Ausgestaltung der 3, bei der die Dachfensterscheibe 25, anstatt wie in 2 auf einer Stufe des Randprofils 24 aufzuliegen und z. B. durch Verklebung befestigt zu sein, in einer zweiten Nut 32 des Randprofils 24 aufgenommen ist. Auch hier kann die Dachfensterscheibe 25 am Randprofil 24 unbeweglich, insbesondere durch Klebung, befestigt sein; denkbar ist aber auch eine in Fahrzeugslängsrichtung verschiebbare Lagerung der Dachfensterscheibe 25 die es dem Benutzer ermöglicht, bei Bedarf das Dach zu öffnen. Selbstverständlich könnte anstelle der Dachfensterscheibe 25 auch ein passend für eine Anbringung in der Nut 32 geformtes Dachblech oder eine opake Kunststoffplatte, wie bereits mit Bezug auf 3 erwähnt, vorgesehen sein.
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Bei der Ausgestaltung der 6 ist an dem die Nut 23 bildenden Profil 29 aus Kunststoff des Dachmoduls 10 ein hoch über die Ebene des Dachrahmens aufragendes Gewölbeelement 33 befestigt. Eine solche Variante des Dachmoduls 10 ist insbesondere bei Lieferwägen zur Vergrößerung des Laderaumvolumens zweckmäßig. Die Erfindung erlaubt, durch Austausch eines im wesentlichen flachen Dachmoduls, wie in den 3–5 gezeigt, gegen das Dachmodul 10 der 6 ein Fahrzeug mit „gewöhnlicher” Karosserieform in kurzer Zeit zu einem Hochdach-Fahrzeug umzurüsten. Das Gewölbeelement 33 kann insbesondere aus Stahl- oder Aluminiumblech oder aus Kunststoff, insbesondere faserverstärktem Kunststoff, gefertigt sein. Auch ein mehrteiliger Aufbau, insbesondere mit in Öffnungen des Gewölbeelements 33 montierten, eventuell bewegbaren Fensterscheiben, kommt in Betracht.
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Denkbar ist auch, zwischen dem Profil 29 und dem Dachblech 33 einen Faltenbalg anzubringen, der es erlaubt, das Dachblech 33 von dem Profil 29 abzuspreizen und so den Laderaum zeitweilig noch weiter zu vergrößern. Diese Möglichkeit ist insbesondere bei einer Umrüstung des Fahrzeugs zu einem Wohnmobil attraktiv.
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Um das Dachmodul 10 in Fahrzeuglängsrichtung unbeweglich an dem Dachrahmen zu sichern, kann, wie in 7 gezeigt, das Randprofil 24 des Dachmoduls 10 mit Vorsprüngen oder Laschen 34 versehen sein, die sich über die innere Seitenwand 20 der Längsstrebe 6 erstrecken und an dieser durch Schrauben 35, Nieten oder Clipse fixiert sind.
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8 zeigt eine Variante, bei der an den miteinander verschweißten Längsrändern 21 der Seitenwände 19, 20 ein zur Fahrzeugmitte hin offenes U-Profil 36 angefügt ist, und dieses U-Profil 36 eine Nut 37 bildet, in der ein Dichtprofil 27 und eine Feder 38 des Dachmoduls 10 aufgenommen sind. Ein Vorteil dieser Anordnung ist, dass das Dichtprofil 27 nicht entweichen kann, auch wenn im Fahrbetrieb die Streben 6, 7 und das Dachmodul 10 gegeneinander arbeiten. Ein Austausch des Dachmoduls 10 ist hier jedoch schwieriger, da es nicht möglich ist, vor dem Herausziehen des Dachmoduls 10 den Reibschluss mit dem Dichtprofil 27 aufzuheben.
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9 veranschaulicht den Aus- und Einbau des Dachmoduls 10. Wenn die Heckklappe 11 entfernt ist, und eventuelle, das Dachmodul 10 an den Streben 6, 7 fixierende Schrauben 35 gelöst sind, kann das Dachmodul 10, wie in der Figur gezeigt, geführt durch den Eingriff von Nuten und Federn ineinander an beiden Längsseiten des Dachmoduls 10, heckwärts abgezogen werden. Sobald dadurch der Eingriff von Nuten und Federn aufgehoben ist, kann das Dachmodul 10 abgehoben und durch ein anderes ersetzt werden.
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Insbesondere bei einem Lieferwagen kommt auch die Möglichkeit in Betracht, die Scharniere, die die Heckklappe tragen, außen an der Karosserie, insbesondere an den D-Säulen, in einem Abstand voneinander anzuordnen, der größer als die Breite des Dachmoduls ist, und die Achse, um die die Heckklappe schwenkt, so hoch zu legen, dass die Heckklappe in offener Stellung höher liegt als das Dachmodul, zumindest wenn es sich um ein niedriges Dachmodul vom z. B. in 3 oder 4 gezeigten Typ handelt. Dann ist es möglich, in der offenen Stellung der Heckklappe das Dachmodul unter der Heckklappe hindurch herauszuziehen.
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10 zeigt eine abgewandelte Bauform der Karosserie, bei der die Heckklappe 11 durch um eine entlang der D-Säule verlaufende Achse schwenkbare Türflügel 39 ersetzt ist. Anders als die Heckklappe 11 können die Türflügel 39 in offener Stellung den heckseitigen Rand des Dachmoduls 10 vollständig freigeben, sodass das Dachmodul 10 wie gezeigt herausgezogen werden kann, ohne dass dafür die Türflügel 39 abmontiert werden müssen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dach
- 2
- A-Säule
- 3
- B-Säule
- 4
- C-Säule
- 5
- D-Säule
- 6
- Längsstrebe
- 7
- Querstrebe
- 8
- Frontscheibe
- 9
- hintere Querstrebe
- 10
- Dachmodul
- 11
- Heckklappe
- 12
- Blechzuschnitt
- 13
- Blechzuschnitt
- 14
- Längsrand
- 15
- Längsrand
- 16
- Dichtung
- 17
- Scharnier
- 18
- Außenblech
- 19
- äußere Seitenwand
- 20
- innere Seitenwand
- 21
- Längsrand
- 22
- Feder
- 23
- Nut
- 24
- Randprofil
- 25
- Dachfensterscheibe
- 26
- Rinne
- 27
- Dichtprofil
- 28
- Dachblech
- 29
- Kunststoffprofil
- 30
- Zahn
- 31
- Querstrebe
- 32
- Nut
- 33
- Dachblech
- 34
- Lasche
- 35
- Schraube
- 36
- U-Profil
- 37
- Nut
- 38
- Feder
- 39
- Türflügel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10318345 A1 [0001, 0002]
