DE102017011985A1 - Device for connecting two support elements of a roof frame - Google Patents

Device for connecting two support elements of a roof frame Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (4) zur Verbindung zweier Trägerelemente (3) eines Dachrahmens (2) eines Kraftfahrzeugs, mit einem die beiden Trägerelemente (3) verbindenden Versteifungselement (5). In dem Versteifungselement (5) ist eine Ausnehmung (6) zur Aufnahme eines Halteelements (7) einer Dachreling (8) angeordnet.The invention relates to a device (4) for connecting two carrier elements (3) of a roof frame (2) of a motor vehicle, with a stiffening element (5) connecting the two carrier elements (3). In the stiffening element (5) has a recess (6) for receiving a holding element (7) of a roof rail (8) is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung zweier Trägerelemente eines Dachrahmens eines Kraftfahrzeugs nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Dachrahmen mit wenigstens zwei Trägerelementen und eine Karosserie für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Dachrahmen.The invention relates to a device for connecting two support elements of a roof frame of a motor vehicle according to the closer defined in the preamble of claim 1. The invention further relates to a roof frame with at least two support elements and a body for a motor vehicle with such a roof frame.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung und ein entsprechender Dachrahmen sind aus der DE 199 15 546 B4 bekannt.A generic device and a corresponding roof frame are from the DE 199 15 546 B4 known.

Die US 4,834,448 und die DE 10 2015 209 614 B3 beschreiben ähnliche Vorrichtungen.The US 4,834,448 and the DE 10 2015 209 614 B3 describe similar devices.

Das Versteifungselement dient bei den bekannten Lösungen zur Verbindung zweier Trägerelemente, meist eines Querträgers und eines Längsträgers. Diese Versteifungselemente werden daher auch als Knotenelemente bezeichnet. Zur Anbindung einer Dachreling an die Karosserie wird meist ein zusätzliches Bauteil eingesetzt, das einen zusätzlichen Material- und Montageaufwand erfordert.The stiffening element is used in the known solutions for connecting two carrier elements, usually a cross member and a longitudinal member. These stiffening elements are therefore also referred to as node elements. For connecting a roof rail to the body usually an additional component is used, which requires additional material and installation costs.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verbindung zweier Trägerelemente eines Dachrahmens eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die eine einfachere Anbindung einer Dachreling an die Karosserie ermöglicht und dabei die Karosseriesteifigkeit verbessert.It is therefore an object of the present invention to provide a device for connecting two support elements of a roof frame of a motor vehicle, which allows a simpler connection of a roof rail to the body and thereby improves the body stiffness.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features mentioned in claim 1.

Durch die erfindungsgemäße Unterbringung einer zur Aufnahme eines Halteelements einer Dachreling dienenden Ausnehmung in dem Versteifungselement kann auf die bislang erforderlichen, zusätzlich an der Karosserie angebrachten Aufnahmebauteile verzichtet werden, was die gesamte Konstruktion wesentlich vereinfacht und auch den Montageaufwand verringert.The inventive accommodation of a serving for receiving a retaining element of a roof rail recess in the stiffening element can be dispensed with the previously required, additionally mounted on the body receiving components, which greatly simplifies the entire design and also reduces installation costs.

Dabei ergibt sich durch das erfindungsgemäße Versteifungselement eine Verbesserung der Karosserieeigenschaften in mehreren Lastpfäden, beispielsweise hinsichtlich der Torsionssteifigkeit und der Festigkeit der Karosserie.This results from the stiffening element according to the invention an improvement in the body properties in several Lastpfäden, for example, in terms of torsional rigidity and the strength of the body.

Um eine einfache Verbindung des Versteifungselements mit den Trägerelementen zu erreichen, kann in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Versteifungselement mit den Trägerelementen verschweißt oder verklebt ist.In order to achieve a simple connection of the stiffening element to the carrier elements, it can be provided in an advantageous development of the invention that the stiffening element is welded or glued to the carrier elements.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass das Versteifungselement aus einem Stahlwerkstoff, einem Aluminiumwerkstoff oder einem faserverstärktem Kunststoff besteht. Auf diese Weise ergibt sich eine sehr hohe Steifigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der Verbindung der Trägerelemente über das Versteifungselement.A further advantageous embodiment of the invention may consist in that the stiffening element consists of a steel material, an aluminum material or a fiber-reinforced plastic. In this way, there is a very high rigidity of the device according to the invention and the connection of the carrier elements via the stiffening element.

In Anspruch 4 ist ein Dachrahmen mit wenigstens zwei Trägerelementen und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verbindung der beiden Trägerelemente angegeben.In claim 4, a roof frame with at least two support elements and a device according to the invention for connecting the two support elements is specified.

Ein solcher Dachrahmen weist durch die erfindungsgemäße, die Trägerelemente verbindende Vorrichtung eine sehr hohe Steifigkeit auf und besitzt aufgrund der oben beschriebenen, einfachen Ausführung der Vorrichtung zur Verbindung der beiden Trägerelemente einen entsprechend einfachen Aufbau, an dem eine Dachreling in einfacher Weise montiert werden kann. Auch die Montage des Dachrahmens selbst ist mit geringem Aufwand ausführbar.Such a roof frame has by the device according to the invention, the carrier elements connecting a very high rigidity and has due to the above-described, simple embodiment of the device for connecting the two support elements a correspondingly simple structure on which a roof rail can be mounted in a simple manner. The assembly of the roof frame itself can be carried out with little effort.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn eines der Trägerelemente ein Querträger und eines der Trägerelemente ein Längsträger ist. Dies stellt eine für die meisten Kraftfahrzeuge geeignete Ausführungsform des Dachrahmens dar.It is particularly advantageous if one of the carrier elements is a cross member and one of the carrier elements is a longitudinal member. This represents a suitable embodiment of the roof frame for most motor vehicles.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei derartige Vorrichtungen vorgesehen sind. Dies erhöht die oben genannten, vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Erfindung. Insbesondere können die beiden Vorrichtungen einerseits auf der linken und andererseits auf der rechten Seite angeordnet sein.Furthermore, it can be provided that at least two such devices are provided. This enhances the above-mentioned advantageous effects of the present invention. In particular, the two devices can be arranged on the one hand on the left and on the other hand on the right side.

Aus Anspruch 7 ergibt sich eine Karosserie für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Dachrahmen und einer mittels mehrerer Halteelementen an dem Dachrahmen angebrachten Dachreling.From claim 7, a body for a motor vehicle with such a roof frame and attached by means of a plurality of holding elements on the roof frame roof rail.

Diese Karosserie vereint die oben beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Dachrahmens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verbindung zweier Trägerelemente des Dachrahmens.This body combines the advantages described above of the roof frame according to the invention and the device according to the invention for connecting two carrier elements of the roof frame.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.Hereinafter, an embodiment of the invention with reference to the drawing is shown in principle.

Es zeigt:

  • 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Karosserie eines Kraftfahrzeugs;
  • 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 3 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung; und
  • 4 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach der Linie IV-IV aus 3.
It shows:
  • 1 a plan view of a body according to the invention of a motor vehicle;
  • 2 a side view of the device according to the invention;
  • 3 a plan view of the device according to the invention; and
  • 4 a section through the device after the line IV-IV out 3 ,

1 zeigt auf sehr schematische Weise eine Draufsicht auf eine Karosserie 1 eines in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Die Karosserie 1 weist neben anderen, nicht bezeichneten Karosserieteilen einen Dachrahmen 2 auf. Der Dachrahmen 2 wiederum weist wenigstens zwei, im vorliegenden Fall vier Trägerelemente 3 auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel so angeordnet sind, dass sie ein Rechteck bilden. Selbstverständlich können die Trägerelemente 3 entsprechende Krümmungen aufweisen, dies wird jedoch im vorliegenden Fall ebenfalls als rechteckig angesehen. Grundsätzlich ist die Form des Dachrahmens 2 jedoch von untergeordneter Relevanz. 1 shows in a very schematic way a plan view of a body 1 a motor vehicle not shown in its entirety. The body 1 has, in addition to other, not designated body parts a roof frame 2 on. The roof frame 2 in turn has at least two, in the present case four carrier elements 3 on, which are arranged in the illustrated embodiment so that they form a rectangle. Of course, the support elements 3 have corresponding curvatures, but this is also considered in the present case as rectangular. Basically, the shape of the roof frame 2 but of minor relevance.

Die Trägerelemente 3 sind im vorliegenden Fall als zwei Querträger 3a, also als in der mit „y“ bezeichneten Querrichtung des Kraftfahrzeugs verlaufende Trägerelemente 3, und zwei Längsträger 3b, also als in der mit „x“ bezeichneten Längsrichtung des Kraftfahrzeugs verlaufende Trägerelemente 3, ausgebildet. Hierbei ist jeweils einer der Querträger 3a mit den beiden Längsträgern 3b und einer der Längsträger 3b mit beiden Querträgern 3a verbunden, wobei die Querträger 3a und die Längsträger 3b jeweils im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.The carrier elements 3 are in the present case as two cross beams 3a So as in the with " y "Designated transverse direction of the motor vehicle extending support elements 3 , and two side members 3b So as in the with " x "Designated longitudinal direction of the motor vehicle extending support elements 3 , educated. Here is one of the cross member 3a with the two side rails 3b and one of the side members 3b with both cross beams 3a connected, with the cross member 3a and the side members 3b each substantially parallel to each other.

Zur Verbindung der Trägerelemente 3 dient eine in den 2 und 3 näher dargestellte Vorrichtung 4. Die jeweils wenigstens zwei der Trägerelemente 3 des Dachrahmens 2 miteinander verbindende Vorrichtung 4, weist ein die beiden Trägerelemente 3, also jeweils einen Querträger 3a und einen Längsträger 3b, verbindendes Versteifungselement 5 auf. Dabei nimmt das Versteifungselement 5 auf die Karosserie 1 wirkende Kräfte auf.For connecting the carrier elements 3 serves one in the 2 and 3 closer device shown 4 , The respective at least two of the support elements 3 of the roof frame 2 interconnecting device 4 , Has the two support elements 3 , so in each case a cross member 3a and a side member 3b , connecting stiffening element 5 on. This takes the stiffening element 5 on the body 1 acting forces.

Das Versteifungselement 5 kann aus einem Stahlwerkstoff, einem Aluminiumwerkstoff, einem faserverstärkten Kunststoff oder grundsätzlich auch aus einem anderen, geeigneten Material bestehen. Die Trägerelemente 3 des Dachrahmens 2 können im Prinzip aus denselben Materialien bestehen wie das Versteifungselement 5. Dabei kann das Versteifungselement 5 aus demselben Material wie die Trägerelemente 3 oder auch aus einem anderen Material bestehen. Die Verbindung des Versteifungselements 5 mit den Trägerelementen 3 kann beispielsweise mittels Verschweißen oder Verkleben erfolgen. Beispielsweise kann das Versteifungselement 5 mit den Trägerelementen 3 verschweißt werden, wenn diese aus einem Stahl- oder einem Aluminiumwerkstoff bestehen. Im Falle des Einsatzes von faserverstärktem Kunststoff für das Versteifungselement 5 und/oder die Trägerelemente 3 kann sich ein Verkleben des Versteifungselements 5 mit den Trägerelementen 3 anbieten.The stiffening element 5 may consist of a steel material, an aluminum material, a fiber-reinforced plastic or in principle also of another, suitable material. The carrier elements 3 of the roof frame 2 can in principle consist of the same materials as the stiffening element 5 , In this case, the stiffening element 5 from the same material as the carrier elements 3 or also made of a different material. The connection of the stiffening element 5 with the carrier elements 3 can be done for example by welding or gluing. For example, the stiffening element 5 with the carrier elements 3 welded, if these consist of a steel or an aluminum material. In the case of the use of fiber-reinforced plastic for the stiffening element 5 and / or the carrier elements 3 may be a sticking of the stiffening element 5 with the carrier elements 3 to offer.

Wie in den 2 und 3 erkennbar ist, können mit dem Versteifungselement 5 auch weitere Teile der Karosserie 1 verbunden werden, wie zum Beispiel A-, B- und C-Säulen.As in the 2 and 3 can be seen, with the stiffening element 5 also other parts of the body 1 connected, such as A, B and C columns.

In dem Versteifungselement ist eine Ausnehmung 6 angeordnet, die zur Aufnahme eines in 4 dargestellten Halteelements 7 einer ebenfalls in 4 dargestellten Dachreling 8 vorgesehen ist. Wie insbesondere aus der Draufsicht von 3 hervorgeht, ist die Ausnehmung 6 vorhanden.In the stiffening element is a recess 6 arranged to receive an in 4 shown holding element 7 one also in 4 illustrated roof rails 8th is provided. As in particular from the top view of 3 shows, is the recess 6 available.

In dem Schnitt von 4 ist die Anordnung des Halteelements 7 in der Ausnehmung 6 erkennbar. Beispielsweise kann das Halteelement 7 mit dem Versteifungselement 5 verschraubt werden.In the section of 4 is the arrangement of the retaining element 7 in the recess 6 recognizable. For example, the retaining element 7 with the stiffening element 5 be screwed.

Das Versteifungselement 5 dient also gleichzeitig als Verbindungselement für die Trägerelemente 3 und zur Aufnahme der Halteelemente 7 der Dachreling 8: Das Versteifungselement 5 kann dabei sowohl im vorderen als auch im hinteren Bereich des Dachrahmens 2 vorgesehen sein. An dem Dachrahmen 2 kann je nach Anforderung seitens der Dachreling 8 eine im Prinzip beliebige Anzahl der Halteelemente 7 angebracht werden, wobei die dafür notwendigen Ausnehmungen nicht ausschließlich an den Versteifungselementen 5 vorgesehen sein müssen.The stiffening element 5 So also serves as a connecting element for the support elements 3 and for receiving the retaining elements 7 the roof rails 8th : The stiffening element 5 can do this both in the front and in the rear of the roof frame 2 be provided. On the roof frame 2 can depending on the requirement on the part of the roof rails 8th a basically any number of retaining elements 7 be attached, with the necessary recesses not only on the stiffening elements 5 must be provided.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (7)

Vorrichtung (4) zur Verbindung zweier Trägerelemente (3) eines Dachrahmens (2) eines Kraftfahrzeugs, mit einem die beiden Trägerelemente (3) verbindenden Versteifungselement (5), dadurch gekennzeichnet, dass in dem Versteifungselement (5) eine Ausnehmung (6) zur Aufnahme eines Halteelements (7) einer Dachreling (8) angeordnet ist.Device (4) for connecting two carrier elements (3) of a roof frame (2) of a motor vehicle, with a stiffening element (5) connecting the two carrier elements (3), characterized in that in the stiffening element (5) a recess (6) for receiving a holding element (7) of a roof rail (8) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (5) mit den Trägerelementen (3) verschweißt oder verklebt ist.Device after Claim 1 , characterized in that the stiffening element (5) is welded or glued to the carrier elements (3). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (5) aus einem Stahlwerkstoff, einem Aluminiumwerkstoff oder einem faserverstärktem Kunststoff besteht.Device after Claim 1 or 2 , characterized in that the stiffening element (5) consists of a steel material, an aluminum material or a fiber-reinforced plastic. Dachrahmen (2) mit wenigstens zwei Trägerelementen (3) und mit einer Vorrichtung (4) zur Verbindung der beiden Trägerelemente (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3.Roof frame (2) with at least two support elements (3) and with a device (4) for connecting the two support elements (3) according to one of Claims 1 to 3 , Dachrahmen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Trägerelemente (3) ein Querträger (3a) und eines der Trägerelemente (3) ein Längsträger (3b) ist.Roof frame after Claim 4 , characterized in that one of the carrier elements (3) is a cross member (3a) and one of the carrier elements (3) is a longitudinal member (3b). Dachrahmen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Vorrichtungen (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 vorgesehen sind.Roof frame after Claim 4 or 5 , characterized in that at least two devices (4) according to one of Claims 1 to 4 are provided. Karosserie (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem Dachrahmen (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 6 und mit einer mittels mehrerer Halteelementen (7) an dem Dachrahmen (2) angebrachten Dachreling (8).Body (1) for a motor vehicle with a roof frame (2) according to one of Claims 4 to 6 and with a roof rail (8) attached to the roof frame (2) by means of a plurality of retaining elements (7).
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