DE4125529C1 - Car roof luggage rack with two support girders - which are coupled by longitudinal beam, which has separating point(s) in section between girders - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dachlastenträger für Kraftfahrzeuge mit zwei Tragholmen, die jeweils mit Stütz­ füßen am Kraftfahrzeugdach abgestützt sind, wobei die Tragholme durch mindestens einen Längsträger miteinander verbunden sind.

Bei Dachlastenträger dieser Art ist der Längsträger vorge­ sehen, um entweder eine Sicherung der auf den Tragholmen aufruhenden Last zu ermöglichen, wie dies bei Surfbrettern der Fall ist oder die Last selbst aufzunehmen, wie dies bei Fahrrädern der Fall ist, die auf einem Dachlastenträger transportiert werden sollen. Hierzu sind entsprechende Schalen auf dem Längsträger zur Aufnahme der Räder des Fahrrades vorgesehen, wobei an dem Längsträger auch noch eine Stütze zur Abstützung und Befestigung des Fahrradrah­ mens vorgesehen ist.

Bei den modernen Fahrzeugen ist aus Gründen eines verringer­ ten Luftwiderstandes das Fahrzeugdach häufig so stark gekrümmt, daß die Tragholme mit ihren oberen Aufnahmeflächen nicht in der gleichen Ebene liegen, wenn die Stützfüße am Kraftfahrzeugdach abgestützt sind. Hierdurch ist es nicht möglich, den Längsträger auf den quer verlaufenden Traghol­ men vollflächig aufliegend zu befestigen. Vielmehr verblei­ ben winkelförmige Spalte zwischen dem jeweiligen Tragholm und dem Längsträger, wobei dieser nur an den Kanten der Tragholme aufliegt, die einander zugewandt sind, weil die Dachform konvex ist und die Stützfüße somit V-förmig nach oben auseinanderstreben.

Dieses mangelhafte Aufliegen des Längsträgers auf den Tragholmen und die schräg zueinander stehenden Stützfüße führen dazu, daß bei einem solchen Dachlastenträger die einzelnen Teile, d. h. die Tragholme und der Längsträger nicht fest miteinander verbunden werden können, solange der Dachlastenträger noch nicht auf dem Dach montiert ist, weil bei einem festen Anziehen der Spanneinrichtung die Stützfüße der Tragholme senkrecht zum Längsträger stehen und somit nicht mehr auf die gekrümmte Dachform passen. Es ist deshalb notwendig die Befestigungseinrichtung bzw. die Klemmschrau­ ben wieder zu lösen, um den oben erwähnten Spalt eintreten zu lassen, damit die Stützfüße am Dach befestigt werden können. Dies führt zu einer umständlichen Montage des Dachträgers, weil nämlich zuerst die Tragholme auf dem Dach festgelegt und anschließend der Längsträger an den Traghol­ men festgeklemmt wird. Der dabei überbleibende Spalt, der wegen der unvollkommenen Auflage des Längsträgers auf den Tragholmen eintritt, ist nicht nur hinsichtlich der Festig­ keit der Verbindung zwischen Längsträger und Tragholm nachteilig, sondern stört auch den optischen Eindruck.

Aufgabe der Erfindung ist es diesen Spalt zwischen Längsträ­ ger und Tragholm zu vermeiden und somit eine feste und sichere sowie optisch schöne Auflage des Trägers auf den Tragholmen zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Lastenträger der eingangs erläuterten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Längsträger im Bereich zwischen den Tragholmen minde­ stens eine Trennstelle aufweist, die durch ein Verbindungs­ element überbrückt ist, welches ein gegenseitiges Abknicken oder Abbiegen der Teile des Längsträgers ausschließlich um eine parallel zu den Tragholmen verlaufende Achse gestattet.

Da der Längsträger mindestens an einer Stelle abgeknickt werden kann, ist es möglich, daß die über das Verbindungs­ element oder die Verbindungselemente verbundenen Teile jeweils vollflächig auf den Tragholmen befestigt werden können, ohne daß dies die Befestigung der Stützfüße am Kraftfahrzeugdach in irgendeiner Weise beeinträchtigen könnte, weil das Verbindungselement oder die Verbindungs­ elemente dementsprechend Ausgleich schafft bzw. schaffen, der wegen der gekrümmten Dachform notwendig ist. Üblicher­ weise genügt eine Trennstelle. Wenn dagegen das Dach sehr stark gekrümmt ist, können auch zwei Trennstellen zur besseren Anpassung des Längsträgers an die Dachform und zur Verbesserung der Transportmöglichkeit vorgesehen sein.

Aus der DE-PS 35 31 626 ist es beispielsweise bei einer mehrteiligen Dachreling zur Vermeidung einer besonders genauen Fertigung bekannt, im Verbindungsbereich zweier stumpf aneinander stoßender Teile der Dachreling zumindest eines der Bauteile mit einem Absatz zu versehen, durch den im Zusammenwirken mit dem anderen Bauteil eine Nut gebildet wird, die fertigungsbedingte Toleranzen im Stoßbereich nicht mehr ins Augen fallen läßt. Ein Abwinkeln der Holmteile um eine definierte Achse ist jedoch nicht vorgesehen.

Bei einem weiteren bekannten Dachlastenträger nach der DE-OS 38 14 799 sind die Längsholme der Dachreling mit Hohlräumen versehen, um die quer zu den Längsholmen verlaufenden Tragstäbe bei Nichtgebrauch in diese Hohlräume einschwenken zu können. Somit dienen diese Gelenkstellen nicht der Verbindung verschiedener Teile eines Längsholmes oder Längsträgers und Anpassung desselben an die Dachform.

Die Dachreling nach der DE-OS 35 39 499, die mehrteilig ausgeführt ist, sieht eine fluchtende, formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung der Einzelteile vor, die eine Ummantelung im Bereich der Trennstelle aus einem spritz- oder schäumbaren Material aufweist, deren Außenform durch ein an der Trennstelle angesetztes Werkzeug bestimmt ist. Ein Abwinkeln der Holmteile um eine definierte Achse ist hier ebenfalls nicht vorgesehen.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das Verbin­ dungselement gleichzeitig als Dämpfungselement dient, so werden Schwingungen des Längsträgers vermieden, die sich aufgrund der gelenkigen Verbindung ergeben, wenn das Verbindungselement keine Dämpfungseigenschaften aufweist, weil dann aufgrund der Fahrbahnstöße, die auf dem Längsträ­ ger abgestellte Last zu Vertikalschwingungen führt, insbe­ sondere dann, wenn der Abstützpunkt der Last nicht exakt über den Tragholmen liegt.

Das Verbindungselement kann als Gelenkverbindung mit einem parallel zu den Tragholmen liegenden Gelenkbolzen ausgebil­ det sein, wobei die gewünschten Dämpfungseigenschaften beispielsweise dadurch herbeigeführt werden können, daß das Gelenk schwergängig gemacht wird.

Eine konstruktiv einfachere Lösung, die insbesondere bei größeren Stückzahlen zur Anwendung kommt, besteht darin, daß das Verbindungselement aus biegsamen Material besteht, wobei das Widerstandsmoment des Querschnittsprofils um die senk­ recht zu den Tragholmen stehende Achse wesentlich größer als um die parallel zu den Tragholmen liegende Achse ist. Als biegsames Material kann insbesondere ein Kunststoff zur Anwendung kommen, wobei die verschiedensten Ausgestaltungen dieses Verbindungselementes möglich sind.

Eine der möglichen Ausführungsformen ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verbindungselement aus einem Kunststoff­ spritzteil besteht, das zwei Endkappen zur Aufnahme der einander gegenüberliegenden Enden der Längsträgerteile und ein die Endkappen verbindendes flaches Biegeteil umfaßt.

Eine bevorzugte Ausgestaltung gemäß der Erfindung besteht darin, daß der Längsträger aus einem Doppel--Profil mit an der oberen und unteren Seite verlaufenden Schlitz ausgeführt ist, daß an den einander gegenüberliegenden freien Ränder eines jeden Schlitzes biegsame Profilstücke vorgesehen sind, die im wesentlichen doppel-T-förmig ausgeführt sind und zwischen den nach außen stehenden Flanschen die Ränder des Profiles aufnehmen und daß beide biegsamen Profilstücke miteinander verschraubt sind, wobei jede Schraube durch ein angepaßtes Durchgangsloch im Mittelstück des Doppel--Pro­ files hindurchgreift.

Wenn in weiterer Ausgestaltung dieser Ausführungsform die Profilstücke durch zwei Schrauben miteinander verschraubt sind, wobei jedes Profilstück ein Durchgangsloch und ein Gewindeloch für jeweils eine Schraube aufweist, dann ist der Herstellungs- und Lageraufwand verringert, weil keine zwei unterschiedlichen Profilstücke, sondern jeweils das gleiche Profilstück verwendet werden kann, die seitenverkehrt zueinander angeordnet werden. Diese Art der Ausbildung des Verbindungselementes in Form von zwei Profilstücken in Verbindung mit dem Doppel--Profil des Längsträgers ergibt eine besonders günstige Verbindung von Abbiegemög­ lichkeit und Dämpfung an der Trennstelle der beiden Teile des Längsträgers. Obendrein handelt es sich auch noch um verhältnismäßig einfach herzustellende Doppel-T-Profil­ stücke, die von einem Strangprofil abgeschnitten werden können. Da die beiden Teile des Längsträgers über das aus zwei Teilen bestehende Verbindungselement mittels Schrauben zusammengefügt werden, ist es möglich das Verbindungselement an einem Teil des Längsträgers vorzumontieren und erst bei Zusammenbau des Dachlastenträgers den zweiten Teil des Längsträgers an das Verbindungselement anzuschrauben, wo­ durch für den Versand und die Lagerung der Längsträger in Form von zwei oder mehr verhältnismäßig kurzen Stücken vorliegt und somit leicht zu handhaben ist.

Damit in das Doppel--Profil an der Trennstelle kein Schmutz eindringt, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Trennstelle durch einen Faltenbalg überzogen sein.

Eine weitere mögliche Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Teile des Längsträgers aus einem U-Profil mit oberhalb des Basisteiles V-förmig nach außen abgeknickten Schenkeln bestehen, daß die einander zugewandten Enden der Teile ineinander geschoben und unmittelbar über dem Basis­ teil im Bereich der parallelen Schenkel durch einen Gelenkstift miteinander verbunden sind, daß die einander zugeordneten Profilenden schräg zugeschnitten und in Rich­ tung der freien Schenkelenden eine größere Überlappung als im Basisbereich aufweisen, und daß die einander überlappen­ den Schenkel durch eine einstellbare Klemmvorrichtung miteinander verbunden sind, die zur Fixierung des Knickwin­ kels der zugeordneten Teile und als Dämpfungselement dient.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Kraftfahrzeug mit einem aus Tragholmen und einem Längsträger bestehenden Dachlastenträger gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 einen auf einem Kraftfahrzeugdach angeordneten Dachlastenträger gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine erste Ausführungsform eines Verbindungs­ elementes für den Längsträger, teilweise ge­ schnitten im geraden Zustand;

Fig. 4 das Verbindungselement gemäß Fig. 3 im abge­ knickten Zustand;

Fig. 5 und 6 eine weitere Ausführungsform eines Verbindungs­ elementes in Draufsicht und Seitenansicht;

Fig. 7 bis 9 einen Längsschnitt, eine Seitenansicht und einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform eines Verbindungselementes bei einem Längsträ­ ger; und

Fig. 10 bis 12 eine weitere Ausführungsform eines Verbin­ dungselementes an einem Längsträger in Seiten­ ansicht in zwei verschiedenen Knickstellungen sowie einen Querschnitt.

Auf einem Dach 1 eines Kraftfahrzeuges ist ein Dachlasten­ träger angeordnet, der mittels Stützfüßen 2 befestigte quer verlaufende Tragholme 3 und einen Längsträger 4 umfaßt.

Wegen der gekrümmten Dachform stehen die Stützfüße 2 V-förmig auseinander, wodurch zwischen dem Längsträger 4 und den Tragholmen 3 ein keilförmiger Spalt 5 verbleibt. Diese Ausführungsform verkörpert den Stand der Technik.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert, die in den Fig. 2 bis 12 dargestellt sind, wobei die Bezugszeichen aus Fig. 1 übernommen werden, soweit identische Teile vorliegen.

Aus der Gegenüberstellung zwischen Fig. 1 und Fig. 2 ist erkennbar, daß der Längsträger nach der Erfindung in zwei Teile 4a und 4b unterteilt ist, wobei die beiden Teile durch ein Verbindungselement 6, das im dargestellten Falle eine Gelenkverbindung ist, miteinander verbunden sind. Auf diese Art und Weise liegen die Teile 4a und 4b des Längsträgers 4 vollflächig auf den Tragholmen 3 auf, da das Verbindungsele­ ment 6 ein gegenseitiges Abknicken dieser Teile gestattet.

Die nachfolgenden Fig. 3 bis 12 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele des insgesamt mit 6 bezeichneten Verbindungselementes.

In den Fig. 3 und 4 ist ein Verbindungselement 6.1 dargestellt, das aus einem verhältnismäßig breiten und flachen Biegeteil 7 und zwei Endkappen 8 besteht, die zur Aufnahme der Enden 9 der Teile 4a und 4b des Längsträgers 4 dienen. Das Verbindungselement 6.1 besteht aus einem Kunststoffspritzteil, wobei durch die flache breite Form eine Biegung parallel zu den Tragholmen möglich, senkrecht hierzu jedoch praktisch ausgeschlossen ist, weil das Widerstandsmoment in dieser Richtung wesentlich höher ist als um die parallel zu den Tragholmen liegenden Achse.

In den Fig. 5 und 6 ist das Verbindungselement als eine Gelenkverbindung 6.2 ausgeführt, wobei die Enden der Teile 4a und 4b als gabelförmiges Endstück 10 bzw. als zungenarti­ ges Endstück 11 ausgeführt sind, die ineinander gesteckt und durch einen Gelenkbolzen 12 miteinander verbunden sind. Diese Gelenkverbindung kann sehr schwergängig ausgeführt werden, so daß eine Dämpfungswirkung vorhanden ist, die dazu beiträgt, daß der Längsträger zwar zur Anpassung an die Tragholme 3 geknickt werden kann, daß er sich aber auf dem Dach des Kraftfahrzeuges unter Einwirkung von Fahrbahnstößen nicht zu Schwingungen aufschaukeln kann.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung. Während bei den vorher beschriebenen Ausgestaltungen die Querschnittsform des Längsträgers ohne Bedeutung war, ist bei der nun zu beschreibenden Ausfüh­ rungsform die Querschnittsform des Längsträgers Teil dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung. Wie aus Fig. 9 ersicht­ lich, weisen die einzelnen Teile des Längsträgers Doppel- -Profil auf, wobei an der oberen und unteren Fläche des Längsträgers jeweils ein Schlitz 13 vorhanden ist, der durch die freien Ränder 14 des Profiles begrenzt ist. Diese freien Ränder 14 des oberen Schlitzes und des unteren Schlitzes 13 sind jeweils von einem Profilstück 15 aufgenommen, welches als Doppel-T-Profil ausgeführt ist, wobei die nach außen stehenden Flansche 16 jeweils einen freien Rand 14 zwischen sich aufnehmen. Die Profilstücke 15, die gemeinsam ein Verbindungselement 6.3 bilden, übergreifen einen Spalt 17 zwischen den Enden der Längsträgerteile 4a und 4b und sind miteinander durch Schrauben 18 verbunden, die durch Durch­ gangslöcher 19 in dem horizontalen Mittelsteg 20 des Doppel--Profils hindurchgreifen und so eine Längsver­ schiebung der Profile 15 verhindern. Die Schrauben 18 sind durch ein Durchgangsloch 21 im Profilteil 15 durchgesteckt und in ein Gewindeloch 22 des jeweils gegenüberliegenden Profilteiles eingeschraubt. Dabei weist jedes Profilteil jeweils ein Durchgangsloch 21 und ein Gewindeloch 22 auf, so daß beide Profilteile untereinander gleich ausgeführt sind. Hierdurch sind lediglich die Schrauben 18 einmal von unten und einmal von oben bezogen auf den Längsträger eingesetzt. In Fig. 8 ist die Abknickung zwischen den Längsträgerteilen 4a und 4b verdeutlicht, wobei die jeweiligen Profilteile 15 ebenfalls abgeknickt sind.

In den Fig. 10 bis 12 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der die Querschnittsform des Längsträgers Teil dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist. Wie aus den Fig. 10 und 11 ersichtlich sind die beiden Teile 4a und 4b des Längsträgers 4 durch ein Verbindungselement 6.4 miteinander verbunden, das einen Gelenkstift 24 und eine Klemmverbindung 25 aufweist. Die Teile 4a und 4b des Längsträgers sind im wesentlichen U-förmig ausgebildet und weisen einen Basisteil 26 sowie Schenkel 27 auf, die knapp über dem Basisteil als parallele Schenkel 27a und nach einer Knickstelle 28 als Schenkel 27b bezeichnet sind, die V-förmig auseinanderstreben. Aufgrund dieser Ausgestaltung lassen sich die freien Enden der Teile 4a und 4b ineinander­ schieben, wobei der Gelenkstift 24 in dem Bereich überhalb des Basisteiles 26 vorgesehen sind, in welchem die Schenkel 27a parallel zueinander stehen. Die freien Enden der Teile 4a und 4b sind schräg zugeschnitten und mit dem Bezugszei­ chen 29 versehen. Aufgrund des schrägen Zuschnittes sind die freien Enden der Schenkel 27 stärker überlappt als dies im Basisbereich der Fall ist. In der Nähe der freien Enden der Schenkel 27 ist für jedes zugeordnete Schenkelpaar eine Klemmverbindung 25 in Form einer Klemmschraube 30 und einer Mutter 31 vorgesehen, wobei in den Schenkelabschnitten 27b bogenförmige Schlitze 32 vorgesehen sind, um den Abknickvor­ gang ausgehend von der gestreckten Lage nach Fig. 10 in die in Fig. 11 dargestellte Knicklage zu ermöglichen. Diese Klemmverbindung 25 dient zur Fixierung des Klemmwinkels und dient gleichzeitig als Dämpfungselement, da der Gelenkstift 24 eine freie Schwingung der Teile 4a und 4b zulassen würde.

Die durch das Verbindungselement 6 überbrückte Trennstelle kann durch einen Faltenbalg 23 abgedeckt sein, wie dies in Fig. 2 im Schnitt dargestellt ist.

Claims (9)

1. Dachlastenträger für Kraftfahrzeuge mit zwei Traghol­ men, die jeweils mit Stützfüßen am Kraftfahrzeugdach abgestützt sind, wobei die Tragholme durch mindestens einen Längsträger miteinander verbunden sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Längsträger (4) im Bereich zwischen den Tragholmen mindestens eine Trennstelle (17) aufweist, die durch ein Verbindungselement (6) überbrückt ist, welches ein gegenseitiges Abknicken oder Abbiegen der Teile (4a, 4b) des Längsträgers (4) ausschließlich um eine parallel zu den Tragholmen (3) verlaufenden Achse gestattet.

2. Dachlastenträger nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verbindungselement (6) gleichzeitig als Dämpfungselement dient.

3. Dachlastenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (6) als Gelenk­ verbindung (6.2) mit parallel zu den Tragholmen (3) liegenden Gelenkbolzen (12) ausgebildet ist.

4. Dachlastenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (6) aus biegsamen Material besteht, wobei das Widerstandsmoment des Quer­ schnittsprofils um die senkrecht zu den Tragholmen (3) stehende Achse wesentlich größer als um die parallel zu den Tragholmen liegende Achse ist.

5. Dachlastenträger nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verbindungselement (6) aus einem Kunst­ stoffspritzteil (6.1) besteht, das zwei Kappen (8) zur Aufnahme der einander gegenüberliegenden Enden (9) der Längsträgerteile (4a, 4b) und ein die Endkappen (8) verbindendes, flaches Biegeteil (7) umfaßt.

6. Dachlastenträger nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Längsträger (4) aus einem Doppel--Profil mit an den oberen und unteren Seiten verlaufenden Schlitzen (13, 30) ausgeführt ist, daß an den einander gegenüberlie­ genden freien Rändern (14) eines jeden Schlitzes biegsame Profilstücke (15) vorgesehen sind, die im wesentlichen doppel-T-förmig ausgeführt sind und zwischen den nach außen stehenden Flanschen (16) die Ränder (14) des Profilstückes (15) aufnehmen, und daß beide biegsamen Profilstücke (15) miteinander verschraubt sind, wobei jede Schraube (18) durch ein angepaßtes Durchgangsloch (19) im Mittelsteg (20) des Doppel--Profiles hindurchgreift.

7. Dachlastenträger nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Profilstücke (15) durch zwei Schrauben (18) miteinander verschraubt sind, und daß jedes Profilstück (15) ein Durchgangsloch (21) und ein Gewindeloch (23) für jeweils eine Schraube (18) aufweist.

8. Dachlastenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (4a, 4b) des Längs­ trägers (4) aus einem U-Profil mit oberhalb des Basisteiles (26) V-förmig nach außen abgeknickten Schenkeln (27b) bestehen, daß die einander zugewandten Enden der Teile (4a, 4b) ineinandergeschoben und unmittelbar über dem Basisteil (26) im Bereich der parallelen Schenkel (27a) durch einen Gelenkstift (24) miteinander verbunden sind, daß die einander zugeordneten Profilenden schräg (29) zugeschnitten und in Richtung der freien Schenkelenden eine größere Überlappung als im Basisbereich aufweisen, und daß die einander überlappenden Schenkel durch eine einstellbare Klemmverbindung (25) miteinander verbunden sind, die zur Fixierung des Knickwinkels der zugeordneten Teile (4a, 4b) und als Dämpfungselement dient.

9. Dachlastenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstelle durch einen Faltenbalg (23) überzogen ist.