НАДСТРОЙКА ДЛЯ КРЫШИ АВТОМОБИЛЯ
BULKHEAD FOR VEHICLE ROOF

Изобретение относится к надстройке для крыши автомобиля с наружной конструктивной деталью из пластмассы.
Надстройки для крыши такого рода используются, например, в качестве опоры для специальных сигнальных установок на автомобилях специального назначения для полиции, пожарных команд или других спасательных сил. Для этого они монтируются на крыше соответствующего специального автомобиля. Обычно в наружной конструктивной детали из пластмассы, определяющей внешний вид надстройки для крыши и, тем самым, ее внешние аэродинамические свойства, имеется наполнитель из пенопласта. При этом наполнитель из пенопласта заполняет наружную конструктивную деталь из пластмассы полностью. При этом нижняя сторона, обращенная при использовании в качестве надстройки для крыши к крыше автомобиля, выполняется по форме, соответствующей крыше.
Подобные надстройки для крыши, в частности, для автомобилей специального назначения, наряду с их аэродинамической формой, должны также выполнять требования безопасности. В частности, в случае аварии автомобиля специального назначения, например при опрокидывании, необходимо обеспечить, чтобы надстройка для крыши не вдавливалась в салон, а по существу сохраняла форму на крыше автомобиля специального назначения.
Недостаток обычных надстроек для крыши заключается в том, что в результате применения детали из пластмассы, заполняемой наполнителем из пластмассы, не достигается особенно хорошей стабильности формы, и к тому же прочность соединения с крышей соответствующего автомобиля не является оптимальной.
Из DE 102007042504 А1 известна световая балка для автомобилей специального назначения, содержащая основание, закрепляемое на релинге на крыше автомобиля посредством по меньшей мере одного зажимного устройства.
Из DE 202006000974 U1  известно крепежное приспособление для сигнальных устройств на крышах автомобилей особого назначения, у которых надстройка для крыши, по меньшей мере частично, выполнена из детали из пластмассы. Благодаря этому должна достигаться хорошая звукоизоляции между сигнальным устройством и салоном автомобиля специального назначения. Это крепежное устройство посредством зажимных колодок также крепится на релинге на крыше автомобиля.
US 4934752 раскрывает крепежное приспособление для сигнальных устройств, в котором опорная плита установлена в выемке для сдвигаемой панели крыши автомобиля. Затем на этой опорной плите монтируется собственно сигнальное устройство.
Поэтому в основу изобретения положена задача такого усовершенствования надстройки для крыши автомобиля, чтобы добиться повышенной стабильности ее формы и чтобы, помимо этого, надстройка для крыши крепилась на автомобиле просто, надежно и прочно.
Изобретение решает поставленную задачу с помощью надстройки для автомобиля с наружной и внутренней конструктивными деталями из пластмассы, причем между внутренней и наружной конструктивными деталями установлена опорная плита из металла.
Благодаря применению простых в изготовлении внутренней и наружной конструктивных деталей из пластмассы, а также опорной плиты, установленной между обеими этими конструктивными деталями из пластмассы, прежде всего обеспечивается простое, быстрое и экономичное изготовление надстройки для крыши. Опорная плита, установленная между обеими легкими конструктивными деталями из пластмассы, обеспечивает хорошие стабильность формы и жесткость на кручение, что, в частности, дает преимущество в случае аварии автомобиля, оснащенного надстройкой для крыши согласно изобретению. Следовательно, надстройка для крыши согласно изобретению является прочной и надежной и, тем не менее, имеет очень небольшой собственный вес. Кроме того, благодаря применению опорной плиты из металла обеспечивается устойчивая и прочная установка на автомобиле надстройки для крыши согласно изобретению.
Наружная конструктивная деталь предпочтительным образом содержит первый уплотнительный элемент, герметизирующий надстройку для крыши в собранном состоянии относительно крыши автомобиля. Таким образом достигается, что между надстройкой для крыши и крышей автомобиля не проникает никакая жидкость, например вода. В частности, благодаря этому опорная плита из металла наряду с возможно имеющимся антикоррозионным защитным покрытием защищена от вредного воздействия влажности дополнительно.
Для этого первый уплотнительный элемент закреплен на нижней стороне надстройки для крыши, предпочтительно, по всему периметру кромки надстройки для крыши. Он может быть установлен на внутренней и внешней конструктивных деталях. Предпочтительным образом первый уплотнительный элемент установлен по нижней кромке наружной конструктивной детали, предпочтительно, перекрывающей нижнюю кромку внутренней конструктивной детали сверху. Таким образом, с помощью первого уплотнительного элемента добиваются того, чтобы никакая влага не могла проникнуть между наружной и внутренней конструктивными деталями.
В предпочтительном варианте выполнения опорная плита содержит типовую схему расположения отверстий, предусматривающую отверстия для монтажа и электропроводки специальных сигнальных установок, монтируемых на надстройке для крыши. Для монтажа различных специальных сигнальных установок различных изготовителей используются различные типовые схемы расположения отверстий в опорной плите, поскольку, в частности, крепежные детали, посредством которых специальная сигнальная установка крепится на надстройке для крыши, и положение пропускаемых кабелей варьируются от изготовителя к изготовителю. Типовая схема расположения отверстий в опорной плите, представляющая собой комбинацию различных типовых расположений отверстий у отдельных изготовителей, гарантирует, что подобная надстройка для крыши согласно изобретению может быть использована для различных специальных сигнальных установок без необходимости в использовании другой опорной плиты. Благодаря этому надстройка для крыши может использоваться весьма гибко и про запас можно держать меньше разных опорных плит.
Внутренняя конструктивная деталь из пластмассы предпочтительно имеет оребрение. Благодаря этому могут быть простым способом дополнительно повышены жесткость на кручение и стабильность формы без чрезмерного увеличения при этом веса надстройки для крыши.
Внутренняя и наружная конструктивные детали соединены между собой, в частности, с помощью ультразвуковой сварки. Благодаря этому нет необходимости в дополнительных крепежных и промежуточных деталях для соединения друг с другом внутренней и наружной конструктивных деталей, вследствие чего, с одной стороны, упрощается изготовление, а, с другой, сокращается объем ремонтных работ, связанных с надстройкой для крыши, поскольку не появляется дополнительных крепежных деталей, являющихся источниками повреждений. В порядке альтернативы обе детали могут также склеиваться друг с другом или скрепляться с геометрическим замыканием, например соединяться между собой с помощью зажимов или винтов. Возможны и другие виды соединения.
Предпочтительным образом опорная плита крепится на релинге на крыше автомобиля. При этом закрепление осуществляется, в частности, посредством закрепляемых на релинге на крыше зажимных колодок, на которых монтируется опорная плита. Такие зажимные колодки описаны, например, в DE 10 2009 022 245. Например, на каждый релинг могут быть предусмотрены по две зажимные колодки, на которых крепится опорная плита надстройки для крыши. Если эти зажимные колодки крепятся между собой, например, с помощью прижимной планки, то добиваются того, чтобы они всегда находились на правильном расстоянии друг от друга, так что надстройка для крыши крепится на релинге просто и надежно.
Если автомобиль имеет выемку для сдвигаемой панели крыши, то надстройка для крыши может иметь также несущую плиту, устанавливаемую в этой выемке для сдвигаемой панели крыши и монтируемую на опорной плите. Этим добиваются еще большей прочности крепления между надстройкой для крыши и автомобилем, поскольку оно осуществляется не только по боковым краям надстройки для крыши, как это происходит, если надстройка для крыши крепится на релинге на крыше, а по всей кромке выемки для сдвигаемой панели крыши. Однако монтаж надстройки для крыши в этом случае несколько осложнен, поскольку надстройку для крыши нужно устанавливать в выемке для сдвигаемой панели крыши.
Для этого второй уплотнительный элемент установлен на нижней стороне внутренней конструктивной детали и проходит, предпочтительно, по кромке отверстия во внутренней конструктивной детали, предусмотренного для выемки для сдвигаемой панели крыши, по всему периметру. С этой целью внутренняя конструктивная деталь, предпочтительно, может выполняться лишь в виде рамного элемента, занимающего большую площадь, которую окружает второй уплотнительный элемент.
Внутренняя конструктивная деталь предпочтительным образом содержит второй уплотнительный элемент, герметизирующий надстройку для крыши в собранном состоянии относительно выемки для сдвигаемой панели крыши. Этим обеспечивается то, что влага, которая в собранном состоянии надстройки для крыши проникает между надстройкой для крыши и крышей автомобиля, не может попасть в салон автомобиля через выемку для сдвигаемой панели крыши автомобиля.
Способ изготовления несущей плиты для надстройки для крыши, которая может устанавливаться в выемке для сдвигаемой панели крыши, может, например, заключаться в изготовлении несущей плиты методом лазерного снятия фасок. При этом методе сначала из плиты с помощью лазера вырезается форма несущей плиты, а затем  в нужных местах снимаются фаски. Таким образом, обеспечивается простое и экономичное изготовление несущей плиты. Благодаря применению несущей плиты, устанавливаемой в выемке для сдвигаемой панели крыши автомобиля, достигается не только то, что закрепленная на ней опорная плита может монтироваться на большой поверхности, но и то, что, кроме того, несущая плита может закрепляться по всей кромке выемки для сдвигаемой панели крыши. В частности, несущая плита может закрепляться не только по бокам, но и в передней и задней области крыши автомобиля. Благодаря этому связь между крышей автомобиля и несущей плитой, а тем самым с надстройкой для крыши, препятствующая скольжению в направлении движения или против него, явно усиливается. Такая несущая плита с помощью способа согласно изобретению может просто и экономично изготавливаться цельной без необходимости в дополнительных сварочных работах.
За счет применения такой несущей плиты благодаря ее особой прочности явно повышается безопасность, в частности, в аварийных ситуациях и ситуациях с опрокидыванием.
В несущей плите также предусмотрено выполнение отверстий, через которые не только могут пропускаться все кабели для специальных сигнальных установок, монтируемых на надстройке для крыши, а также выемок для всех крепежных деталей, с помощью которых опорная плита монтируется на несущей плите.
Ниже более подробно поясняются различные примеры выполнения настоящего изобретения со ссылкой на чертежи, на которых
Фиг.1 изображает надстройку для крыши согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения, в собранном состоянии со специальной сигнальной установкой на ней,
Фиг.2 - покомпонентный чертеж ситуации по Фиг.1,
Фиг.3 - вид нижней стороны надстройки для крыши по Фиг.1,
Фиг.4 - надстройку для крыши согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения в собранном состоянии со специальной сигнальной установкой на ней,
Фиг.5 - покомпонентный чертеж ситуации по Фиг.4,
Фиг.6 - вид нижней стороны надстройки для крыши по Фиг.4 и
Фиг.7 - несущую плиту, установленную в выемке для сдвигаемой панели крыши.
На Фиг.1 изображена крыша автомобиля, на которой установлены два релинга 4. В передней части этих релингов 4 установлена надстройка для крыши согласно первому варианту выполнения, содержащая наружную конструктивную деталь 6 из пластмассы, отвечающую за аэродинамическую форму надстройки для крыши. В примере выполнения, показанном на Фиг.1, надстройка для крыши закреплена на релингах 4 автомобиля. Наружная конструктивная деталь 6 содержит не показанный на Фиг.1 первый уплотнительный элемент, посредством которого надстройка для крыши герметизирована относительно крыши 2 автомобиля. Таким образом, гарантировано, что никакая вода внутрь надстройки на крыше попасть не сможет. На наружной конструктивной детали 6 находится показанная в примере выполнения на Фиг.1 специальная сигнальная установка 8.
На Фиг.2 изображен покомпонентный чертеж ситуации на Фиг.1. Здесь на крыше 2 автомобиля также находятся два релинга 4, на которых крепится надстройка для крыши. Надстройка для крыши включает внутреннюю конструктивную деталь 10 из пластмассы, имеющую в примере выполнения, показанном на Фиг.2, оребрение 12. Благодаря этому явно повышаются стабильность формы и жесткость на кручение внутренней детали 10. Кроме того, надстройка для крыши, показанная на Фиг.2, содержит наружную конструктивную  деталь 6, определяющую аэродинамическую форму надстройки для крыши. Между наружной конструктивной деталью 6 и внутренней конструктивной деталью 10 установлена опорная плита 14. Последняя состоит из металла и обеспечивает явное повышение постоянства формы и жесткости на кручение надстройки для крыши. На наружной конструктивной детали 6 установлена специальная сигнальная установка 8. На опорной плите 14 закреплены как не показанные на Фиг.2 зажимные колодки для закрепления надстройки для крыши на релингах 4 автомобиля, так и тоже не показанные фиксирующие элементы специальной сигнальной установки 8. Кроме того, через опорную плиту 14 должны быть пропущены также кабели, необходимые специальной сигнальной установке. Для этого опорная плита 14 содержит типовую схему 16 расположения отверстий. Эта типовая схема 16 расположения отверстий пригодна, в частности, не только для используемой специальной сигнальной установки, но и для специальных сигнальных установок других изготовителей, которым необходимы отверстия в других местах надстройки для крыши. Как показано на Фиг.2, внутренняя конструктивная деталь 10 и наружная конструктивная деталь 6 не получают на заводе-изготовителе никакой типовой схемы расположения отверстий. Отверстия, необходимые соответствующей установке 8, могут быть просто просверлены во внутренней и во внешней конструктивных деталях 10, 6. Расположение отверстий определяется соответствующими отверстиями на типовой схеме расположения отверстий опорной плиты 14. Таким образом обеспечивается гибкое использование надстройки для крыши для различных специальных сигнальных установок различных изготовителей.
На Фиг.3 изображен вид нижней стороны надстройки для крыши на Фиг. 1 и 2. Внутренняя конструктивная деталь 10 с одной стороны имеет оребрение 12, способствующее стабильности формы надстройки для крыши. На виде, показанном на Фиг.3 снизу, от наружной конструктивной детали 6, естественно, виден только небольшой краешек. Между наружной и внутренней конструктивными деталями 6, 10 на Фиг.3 показан первый уплотнительный элемент 18, герметизирующий надстройку для крыши в собранном состоянии относительно крыши автомобиля.
На Фиг.4 изображена надстройка для крыши согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения в собранном состоянии. Крыша 2 автомобиля в примере выполнения, показанном на Фиг.4, не содержит релингов, так что надстройка для крыши устанавливается в выемке 20 для сдвигаемой панели крыши автомобиля.
На Фиг.5 изображен покомпонентный чертеж ситуации на Фиг.4. Внутренняя конструктивная деталь 10 надстройки для крыши, показанной на Фиг.5, имеет исключительно рамную структуру. На крыше 2 автомобиля крепится несущая плита 24, на которой смонтирована опорная плита 14. Несущая плита 24 содержит вторую типовую схему 26 расположения отверстий, через которую также могут быть пропущены все кабели, необходимые специальной сигнальной установке 8. Кроме того, на второй типовой схеме 26 расположения отверстий предусмотрены также выемки для крепежных деталей, посредством которых опорная плита 14 закреплена на несущей плите 24. В передней области несущая плита 24, показанная на Фиг.5, содержит четыре накладки 28, с помощью которых несущая плита 24 может быть закреплена в передней области крыши 2 автомобиля. Тем самым, в частности, явно повышается устойчивость надстройки для крыши против скольжения в направлении движения автомобиля или против него. Кроме того, благодаря повышенной устойчивости конструкции несущей плиты обеспечивается высокий коэффициент безопасности, в частности, в аварийной ситуации или в ситуации с опрокидыванием. Опорная плита 14, в свою очередь, имеет типовую схему 16 расположения отверстий, содержащую соответствующие выемки для закрепления на опорной плите специальной сигнальной установки 8.  Кроме того, предусмотрены отверстия для пропуска кабелей для специальной сигнальной установки 8. В примере выполнения, показанном на Фиг.5, на опорной плите 14 предусмотрены стабилизирующие элементы 22, за счет которых повышается жесткость на кручение опорной плиты 14 и тем самым всей надстройки для крыши. Аэродинамическая форма надстройки для крыши, в свою очередь, определяется наружной конструктивной деталью 6.
На Фиг.6 изображен вид нижней стороны надстройки для крыши на Фиг.4, каким он показан на Фиг.4 и 5. Видна в форме рамы внутренняя конструктивная деталь 10, имеющая в примере выполнения, показанном на Фиг.6, оребрение 10, которое, однако, получается явно меньшим, чем, например, в примере выполнения, показанном на Фиг.3. Внутри рамы, образованной внутренней конструктивной деталью 10, видна опорная плита 14 со своей типовой схемой 16 расположения отверстий. На Фиг.6 показаны также оба стабилизирующих элемента 22, за счет которых повышается жесткость надстройки для крыши на кручение. Поскольку опорная плита 14 в примере выполнения, показанном на Фиг.6, перекрывает не всю поверхность, занятую надстройкой для крыши, с нижней стороны надстройки для крыши видна также часть наружной конструктивной детали 6. Благодаря тому, что опорная плита 14 выполнена относительно малой, вес надстройки для крыши снижается. С целью компенсации связанного с этим снижения постоянства формы и жесткости на кручение надстройки для крыши в примере выполнения, показанном на Фиг.6, предусмотрены стабилизирующие элементы 22 опорной плиты 14 и оребрение 12 внутренней конструктивной детали 10.
На Фиг.7 изображена крыша 2 автомобиля, в выемке 20 для сдвигаемой панели крыши которой установлена несущая плита 24. При этом несущая плита 24 закреплена не только в боковой области на крыше 2 автомобиля, но и соединена с крышей 2 автомобиля с помощью четырех накладок 28, расположенных на переднем конце несущей плиты 24. Несущая плита 24 на Фиг.7 содержит также вторую типовую схему 26 расположения отверстий, через которую могут быть пропущены все кабели, необходимые и для прочих специальных сигнальных установок, расположенных на крыше. Кроме того, предусмотрены выемки для крепежных деталей, например, для винтов или заклепок, благодаря которым опорная плита 14 может монтироваться на несущей плите 24.
Перечень позиций
2 Крыша автомобиля
4 Релинг
6 Наружная конструктивная деталь
8 Специальная сигнальная установка
10 Внутренняя конструктивная деталь
12 Оребрение
14 Опорная плита
16 Типовая схема расположения отверстий
18 Первый уплотнительный элемент
20 Выемка для сдвигаемой панели крыши
24 Несущая плита
26 Вторая типовая схема расположения отверстий
28 Накладка.