DE10309639B4

DE10309639B4 - motor vehicle

Info

Publication number: DE10309639B4
Application number: DE2003109639
Authority: DE
Inventors: Ralf Grosser; Jürgen Gerbrand; Sven Seidler; Heiko Lowak
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2023-03-05
Also published as: DE10309639A1

Abstract

Kraftfahrzeug mit einem aus Aluminium bestehenden Dachmodul (2) und mit einer aus Aluminium bestehenden Trägerstruktur (31) der Karosserie (3),
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dachmodul (2) mit der Trägerstruktur (31) der Karosserie (3) über mindestens ein einen Toleranzausgleich in Längsrichtung (5) des Kraftfahrzeugs (1) gewährleistendes Verbindungselement (4) verbunden ist,
und dass das aus zwei Teilelementen (41, 42) zusammengesetzte Verbindungselement (4) als strukturiertes Formteil aus Aluminium ausgebildet ist.Motor vehicle with a roof module (2) made of aluminum and with a support structure (31) of the body (3) made of aluminum,
characterized,
the roof module (2) is connected to the carrier structure (31) of the bodywork (3) via at least one connecting element (4) ensuring tolerance compensation in the longitudinal direction (5) of the motor vehicle (1),
and that the connecting element (4) composed of two partial elements (41, 42) is designed as a structured aluminum molded part.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem aus Aluminium bestehenden Dachmodul und mit einer aus Aluminium bestehenden Trägerstruktur der Karos serie.The The invention relates to a motor vehicle with an aluminum existing Roof module and with an existing support structure of the aluminum Check series.

Bei einem derartigen Kraftfahrzeug ist es erforderlich, das Dach des Kraftfahrzeugs auf geeignete Weise an die Karosserie des Kraftfahrzeugs bzw. an die Trägerstruktur der Karosserie anzubinden.at Such a motor vehicle requires the roof of the vehicle Motor vehicle in a suitable manner to the body of the motor vehicle or to the support structure to tie the body.

Aus der DE 43 35 029 C2 ist hierzu ein A-Säulenverbindungsteil und ein Verfahren zu seiner Herstellung bekannt, bei dem eine toleranzausgleichende Verbindung zwischen A-Säulenknoten, seitlichem Dachrahmen, Frontscheibenquerträger und A-Säule dadurch erreicht wird, dass der seitliche Dachrahmen in den A-Säulenknoten als Zentralknoten des Verbindungsteils eingesteckt und dort auf geeignete Weise befestigt wird.From the DE 43 35 029 C2 For this purpose, an A-pillar connecting part and a method for its production is known in which a tolerance-compensating connection between the A-pillar node, side roof frame, windscreen cross member and A-pillar is achieved in that the side roof frame plugged into the A-pillar node as a central node of the connecting part and is secured there in a suitable manner.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, bei dem die toleranzausgleichende Verbindung zwischen dem Dach und der Karosserie des Kraftfahrzeugs auf einfache Art und Weise sowie kostengünstig realisiert ist.Of the Invention is based on the object, a motor vehicle according to the preamble of the patent claim 1, in which the tolerance-compensating Connection between the roof and the body of the motor vehicle realized in a simple manner and inexpensively.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Bestandteil der weiteren Patentansprüche.advantageous Embodiments of the invention are part of the further claims.

Erfindungsgemäß ist zur Verbindung des aus Aluminium bestehenden Dachmoduls mit der aus Aluminium bestehenden Karosserie eines Kraftfahrzeugs, d.h. zur Verbindung des Dachmoduls mit mindestens einer Trägerkomponente der Trägerstruktur der Karosserie des Kraftfahrzeugs, ein einen Toleranzausgleich ermöglichendes Verbindungselement als strukturiertes Formteil aus Aluminium vorgesehen, das in das Dachmodul integriert ist und mit der Trägerstruktur der Karosserie des Kraftfahrzeugs, d.h. mit mindestens einer Trägerkomponente der Trägerstruktur der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden ist.According to the invention is for Connection of aluminum roof module with aluminum existing body of a motor vehicle, i. to the connection the roof module with at least one carrier component of the support structure of Body of the motor vehicle, a tolerance compensation enabling Connecting element provided as a structured molded part made of aluminum, which is integrated in the roof module and with the support structure the body of the motor vehicle, i. with at least one carrier component the support structure the body of the motor vehicle is connected.

Das Verbindungselement ist mit der Trägerstruktur der Karosserie des Kraftfahrzeugs, insbesondere mit der mindestens einen aus Aluminium bestehenden Trägerkomponente der Trägerstruktur der Karosserie, an mindestens einer Befestigungsstelle durch Schweißen verbunden, d.h. mit mindestens einer Trägerkomponente der Trägerstruktur des Kraftfahrzeugs verschweißt.The Connecting element is with the support structure of the body of the motor vehicle, in particular with the at least one of aluminum existing carrier component the support structure the body, connected to at least one attachment point by welding, i.e. with at least one carrier component the support structure of the motor vehicle welded.

Das Dachmodul ist vorzugsweise aus einer Dachträgerstruktur aus Aluminium und einer Dachverkleidung aus Aluminium zusammengesetzt. Vorzugsweise wird das erste Teilelement des aus zwei Teilelementen zusammengesetzten Verbindungselements in die Dachträgerstruktur des Dachmoduls integriert und beim Verbinden des Dachmoduls mit der Karosserie durch Schweißen an mindestens einer Trägerkomponente der Trägerstruktur der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt. Anschließend wird das zweite Teilelement des Verbindungselements auf das erste Teilelement des Verbindungselements aufgesetzt und abhängig von der Vermaßung der Dachverkleidung zum Toleranzausgleich in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs bezüglich des ersten Teilelements positioniert, indem die Seitenflächen der beiden Teilelemente entsprechend ineinander geschoben werden, insbesondere durch Verschieben des zweiten Teilelements in Querrichtung entlang dessen Seitenfläche. Nach der entsprechend dem Toleranzausgleich vorgenommenen Positionierung des zweiten Teilelements relativ zum ersten Teilelement wird das zweite Teilelement mit dem ersten Teilelement formschlüssig verbunden (vorzugsweise verschweißt) und hierauf die Dachverkleidung des Dachmoduls an das Verbindungselement mit mindestens einer Schraubverbindung, vorzugsweise über mehrere (mindestens zwei) Schraubverbindungen angeschraubt (hierfür sind in den beiden Teilelementen des Verbindungselements jeweils Schrauböffnungen vorgesehen). Hierdurch kann die Dachverkleidung aufgrund der Positionierung des Verbindungselements und des hierdurch vorgenommenen Toleranzausgleichs in der „richtigen" Position (insbesondere bezüglich der Längsrichtung des Kraftfahrzeugs) sowohl mit der Dachträgerstruktur des Dachmoduls als auch mit der Trägerstruktur der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden werden.The Roof module is preferably made of a roof rack structure made of aluminum and a roof cladding made of aluminum. Preferably becomes the first subelement of the composite of two subelements Connecting element in the roof rack structure of the roof module integrated and when connecting the roof module to the body by welding on at least one carrier component the support structure attached to the body of the motor vehicle. Subsequently, will the second sub-element of the connecting element to the first sub-element of the connecting element and depending on the dimension of the Roof covering for tolerance compensation in the longitudinal direction of the motor vehicle in terms of of the first sub-element positioned by the side surfaces of Both sub-elements are pushed into each other accordingly, in particular by moving the second part element in the transverse direction along its side surface. After positioning according to tolerance compensation the second sub-element relative to the first sub-element is the second sub-element positively connected to the first sub-element (preferably welded) and then the roof panel of the roof module to the connecting element with at least one screw, preferably over several screwed (at least two) screw (this is in the two sub-elements of the connecting element each screw openings intended). This allows the roof lining due to the positioning of the connecting element and thereby made tolerance compensation in the "right" position (in particular in terms of the longitudinal direction of the motor vehicle) with both the roof support structure of the roof module as well as with the carrier structure be connected to the body of the motor vehicle.

Die Ausgestaltung (Formgebung) des als profiliertes Formteil ausgebildeten Verbindungselements bzw. die Ausgestaltung (Formgebung) der Teil elemente des jeweiligen Verbindungselements kann nach Maßgabe der hierfür gewünschten Eigenschaften (insbesondere abhängig vom zu ermöglichenden Toleranzausgleich) und abhängig von den miteinander zu verbindenden Komponenten des Kraftfahrzeugs (d.h. der jeweiligen Trägerkomponente der Trägerstruktur der Karosserie einerseits und des Dachmoduls bzw. der Dachträgerstruktur und der Dachverkleidung des Dachmoduls andererseits) gewählt werden und/oder hierbei die zur Verbindung mit der jeweiligen Trägerkomponente benötigte Verbindungsfläche oder die zur Verbindung erforderliche Kraftaufnahme durch das Verbindungsteil berücksichtigt werden.The Design (shaping) of the formed as a profiled molding Connecting element or the configuration (shaping) of the part elements of the respective connecting element may be in accordance with the desired Properties (especially dependent of tolerance compensation to be enabled) and dependent from the components of the motor vehicle to be connected to each other (i.e., the respective carrier component the support structure the body on the one hand and the roof module or the roof rack structure and the roof panel of the roof module on the other hand) and / or in this case for connection to the respective carrier component needed interface or the force required to connect through the connecting part considered become.

Vorzugsweise wird das Verbindungselement bzw. das jeweilige Teilelement des Verbindungselements durch ein Strangpressverfahren hergestellt, insbesondere können einzelne Verbindungselemente bzw. die einzelnen Teilelemente der Verbindungselemente durch stückweises Vereinzeln aus einer profilierten Stange variabel nach Bedarf mit dem durch die jeweilige Stange vorgegebenen Profil gefertigt werden, d.h. bedarfsweise je nach gewünschter Länge abgeschnitten werden. Vorzugsweise weisen die beiden Teilelemente eines Verbindungselements die gleiche Form auf, d.h. beide Teilelemente eines Verbindungselements sind identisch ausgebildet.Preferably, the connecting element or the respective sub-element of the connecting element is produced by an extrusion process, in particular individual connecting elements or the individual sub-elements of the connection Elements are produced by piecewise singling from a profiled bar variable as needed with the specified by the respective rod profile, ie, if necessary, be cut off depending on the desired length. Preferably, the two sub-elements of a connecting element have the same shape, ie both sub-elements of a connecting element are identical.

Durch das erfindungsgemäße Verbindungselement wird eine effiziente und toleranzfreie Verbindung zwischen der Karosserie und dem Dachmodul eines Kraftfahrzeugs ermöglicht, insbesondere kann durch das Verbindungselement eine toleranzgenaue Einpassung des Dachmoduls in die Karosserie in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs auf einfache Weise und kostengünstig gewährleistet werden. Die Verbindungselemente bzw. die Teilelemente der Verbindungselemente können hierbei als einfache gepresste Formteile mittels des Strangpressverfahrens gefertigt werden, wobei eine einfache Bearbeitung des bsp. in Stangenform vorliegenden Rohmaterials möglich ist, insbesondere ein Vereinzeln der (Teilelemente der) Verbindungselemente durch Abschneiden in der gewünschten Länge.By the connecting element according to the invention becomes an efficient and tolerance-free connection between the bodywork and the roof module of a motor vehicle, in particular can by the connecting element a tolerance accurate fit of the roof module in the body in the longitudinal direction of the motor vehicle ensured in a simple manner and cost become. The connecting elements or the sub-elements of the connecting elements can here as simple pressed moldings by means of the extrusion process are made, with a simple processing of the bsp. in bar form available raw material possible is, in particular a separation of the (sub-elements of) the connecting elements by cutting in the desired Length.

Die Ausgestaltung der Verbindungselemente und der Teilelemente (insbesondere hinsichtlich deren Form) kann flexibel anhand der gewünschten bzw. erforderlichen Eigenschaften der Verbindungselemente vorgegeben werden, insbesondere im Hinblick auf die Bereitstellung eines Toleranzausgleichs durch das Verbindungselement und/oder im Hinblick auf die Bereitstellung von Befestigungsstellen (bsp. Schraubstellen) durch das Verbindungselement.The Embodiment of the connecting elements and the sub-elements (in particular in terms of their shape) can be flexible based on the desired or required properties of the connecting elements specified especially with regard to the provision of tolerance compensation the connecting element and / or with regard to the provision of fastening points (eg screw points) through the connecting element.

Im Zusammenhang mit der Zeichnung (1 bis 3) soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert werden.In connection with the drawing ( 1 to 3 ) An embodiment of the invention will be explained.

Hierbei zeigen:in this connection demonstrate:

1 das zur Anbindung an die Karosserie vorgesehene Dachmodul eines Kraftfahrzeugs, 1 the provided for connection to the body roof module of a motor vehicle,

2 einen Ausschnitt der miteinander verbundenen Trägerstrukturen von Karosserie und Dachmodul eines Kraftfahrzeugs, 2 a detail of the interconnected support structures of the body and roof module of a motor vehicle,

3 eine Detailansicht des Verbindungselements. 3 a detailed view of the connecting element.

Das aus Aluminium bestehende Dachmodul 2 des Kraftfahrzeugs 1 ist aus der Dachträgerstruktur 21 und der Dachverkleidung 22 zusammengesetzt. Das Dachmodul 2 weist zur Verbindung mit der Karosserie 3 des Kraftfahrzeugs 1 mindestens ein aus zwei gleichen Teilelementen 41, 42 bestehendes Verbindungselement 4 aus Aluminium auf (siehe 3), wobei das erste Teilelement 41 des Verbindungselements 4 in der Dachträgerstruktur 21 integriert ist, d.h. Bestandteil der Dachträgerstruktur 21 ist. Die Dachträgerstruktur 21 wird mit der Karosserie 3 des Kraftfahrzeugs 1, insbesondere mit mindestens einer Trägerkomponente 32 der Trägerstruktur 31 der Karosserie 3, an einer Vielzahl von Befestigungsstellen verbunden, insbesondere an einer Vielzahl von Schweißstellen mit der Trägerstruktur 31 der Karosserie 3 verschweißt; hierbei wird das erste Teilelement 41 des Verbindungselements 4 ebenfalls mit einer Trägerkomponente 32 der Trägerstruktur 31 der Karosserie 3 verschweißt. Nach dem Vermessen der Dachverkleidung 22 des Dachmoduls 2 wird das zweite Teilelement 42 des Verbindungselements 4 auf das erste Teilelement 41 des Verbindungselements 4 aufgesetzt und entsprechend dem Messergebnis beim Vermessen der Dachverkleidung 22 des Dachmoduls 2, d.h. entsprechend des Maßes der Dachverkleidung 22 des Dachmoduls 2 positioniert. Insbesondere werden die beiden Teilelemente 41, 42 des Verbindungselements 4 entsprechend des Maßes der Dachverkleidung 22 des Dachmoduls 2 in Querrichtung 44 positioniert, indem das zweite Teilelement 42 des Verbindungselements 4 ein vom Vermessen der Dachverkleidung 22 des Dachmoduls 2 abhängiges Stück entlang der Seitenfläche 45 in Querrichtung 44 in das erste Teilelement 41 des Verbindungselements 4 hineingeschoben wird. Nach der Positionierung des zweiten Teilelements 42 des Verbindungselements 4 relativ zum ersten Teilelement 41 des Verbindungselements 4 und dem hierdurch bedingten Toleranzausgleich in Längsrichtung 5 des Kraftfahrzeugs 1, wird das zweite Teilelement 42 des Verbindungselements 4 mit dem ersten Teilelement 41 des Verbindungselements 4 formschlüssig verbunden, insbesondere mit dem ersten Teilelement 41 des Verbindungselements 4 verschweißt. Anschließend wird die Dachverkleidung 22 des Dachmoduls 2 auf die Dachträgerstruktur 21 des Dachmoduls 2 aufgesetzt und über Schraubverbindungen mit der Dachträgerstruktur 21 des Dachmoduls 2 verbunden, insbesondere durch Einbringen von Schrauben in den Schrauböffnungen 43 der beiden Teilelemente 41, 42 des Verbindungselements 4.The aluminum roof module 2 of the motor vehicle 1 is from the roof rack structure 21 and the roof cladding 22 composed. The roof module 2 points to the connection with the body 3 of the motor vehicle 1 at least one of two equal sub-elements 41 . 42 existing connection element 4 made of aluminum (see 3 ), wherein the first subelement 41 of the connecting element 4 in the roof rack structure 21 is integrated, ie part of the roof rack structure 21 is. The roof rack structure 21 is with the bodywork 3 of the motor vehicle 1 , in particular with at least one carrier component 32 the support structure 31 the body 3 , connected to a plurality of attachment points, in particular to a plurality of welds with the support structure 31 the body 3 welded; Here, the first subelement 41 of the connecting element 4 also with a carrier component 32 the support structure 31 the body 3 welded. After measuring the roof cladding 22 of the roof module 2 becomes the second subelement 42 of the connecting element 4 on the first subelement 41 of the connecting element 4 mounted and according to the measurement result when measuring the roof lining 22 of the roof module 2 , ie according to the size of the roof cladding 22 of the roof module 2 positioned. In particular, the two sub-elements 41 . 42 of the connecting element 4 according to the dimension of the roof lining 22 of the roof module 2 in the transverse direction 44 positioned by the second subelement 42 of the connecting element 4 one of measuring the roof lining 22 of the roof module 2 dependent piece along the side surface 45 in the transverse direction 44 in the first subelement 41 of the connecting element 4 is pushed into it. After positioning the second part element 42 of the connecting element 4 relative to the first subelement 41 of the connecting element 4 and the resulting tolerance compensation in the longitudinal direction 5 of the motor vehicle 1 , becomes the second subelement 42 of the connecting element 4 with the first subelement 41 of the connecting element 4 positively connected, in particular with the first sub-element 41 of the connecting element 4 welded. Then the roof cladding 22 of the roof module 2 on the roof rack structure 21 of the roof module 2 fitted and screwed to the roof rack structure 21 of the roof module 2 connected, in particular by introducing screws in the screw holes 43 the two sub-elements 41 . 42 of the connecting element 4 ,

Die aus Aluminium bestehenden Verbindungselemente 4 und insbesondere die jeweiligen Teilelemente 41, 42 der Verbindungselemente 4 sind bsp. durch Vereinzelung aus einem mittels Strangpressverfahren hergestellten langen Stab gewonnen, indem von diesem langen Stab entsprechend der Ausgestaltung der Teilelemente 41, 42 Scheiben mit der für die beiden Teilelemente 41, 42 des jeweiligen Verbindungselements 4 gewünschten Länge abgeschnitten werden. Bsp. weisen die beiden Teilelemente 41, 42 des Verbindungselements 4 die gleiche Form auf und besit zen bsp. eine Breite von 50 mm, eine Höhe von 150 mm und eine Dicke von 30 mm.The aluminum connecting elements 4 and in particular the respective sub-elements 41 . 42 the connecting elements 4 are bsp. obtained by singulation from a long rod produced by extrusion molding, by this long rod according to the design of the sub-elements 41 . 42 Slices with the for the two sub-elements 41 . 42 of the respective connecting element 4 desired length are cut off. Ex. Have the two sub-elements 41 . 42 of the connecting element 4 the same shape and besit zen bsp. a width of 50 mm, a height of 150 mm and a thickness of 30 mm.

In die beiden Teilelemente 41, 42 des Verbindungselements 2 sind bsp. jeweils zwei Schrauböffnungen 43 eingebracht, bsp. mit einem Durchmesser von jeweils 10 mm.In the two sub-elements 41 . 42 of the connecting element 2 are bsp. two screw holes each 43 introduced, ex. each with a diameter of 10 mm.

Claims

Motor vehicle with a roof module made of aluminum ( 2 ) and with an aluminum support structure ( 31 ) of the body ( 3 ), characterized in that the roof module ( 2 ) with the support structure ( 31 ) of the body ( 3 ) via at least one tolerance compensation in the longitudinal direction ( 5 ) of the motor vehicle ( 1 ) guaranteeing connection element ( 4 ), and that consists of two subelements ( 41 . 42 ) composite connection element ( 4 ) is formed as a structured molded part made of aluminum.

Motor vehicle according to claim 1, characterized in that the connecting element ( 4 ) with at least one carrier component ( 32 ) of the support structure ( 31 ) of the body ( 3 ) connected is.

Motor vehicle according to claim 2, characterized in that the first subelement ( 41 ) of the connecting element ( 4 ) by welding with at least one carrier component ( 32 ) of the support structure ( 31 ) of the body ( 3 ) connected is.

Motor vehicle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the roof module ( 2 ) from a roof carrier structure ( 21 ) made of aluminum and a roof covering ( 22 ) is composed of aluminum.

Motor vehicle according to claim 4, characterized in that the first subelement ( 41 ) of the connecting element ( 4 ) in the roof carrier structure ( 21 ) of the roof module ( 2 ) is integrated.

Motor vehicle according to one of claims 1 to 5, characterized in that for tolerance compensation in the longitudinal direction ( 5 ) of the motor vehicle ( 1 ) the second subelement ( 42 ) of the connecting element ( 4 ) with respect to the first subelement ( 41 ) of the connecting element ( 4 ) in the transverse direction ( 44 ) is arranged displaceably, and that after the positioning of the second subelement ( 42 ) of the connecting element ( 4 ) the second subelement ( 42 ) of the connecting element ( 4 ) in a form-fitting manner with the first subelement ( 41 ) of the connecting element ( 4 ) connected is.

Motor vehicle according to claim 6, characterized in that the second subelement ( 42 ) of the connecting element ( 4 ) by welding with the first sub-element ( 41 ) of the connecting element ( 4 ) connected is.

Motor vehicle according to one of claims 4 to 7, characterized in that the roof lining ( 22 ) of the roof module ( 2 ) with the second subelement ( 42 ) of the connecting element ( 4 ) is connected via screws.

Motor vehicle according to one of claims 1 to 8, characterized in that the two sub-elements ( 41 . 42 ) of a connecting element ( 4 ) each screw openings ( 43 ) exhibit.

Motor vehicle according to one of claims 1 to 9, characterized in that the two sub-elements ( 41 . 42 ) of a connecting element ( 4 ) have the same shape.

Motor vehicle according to one of claims 1 to 10, characterized in that the connecting element ( 4 ) is formed by an extrusion process.