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Eine
Türstruktur
eines modernen Kraftfahrzeugs, insbesondere Personenkraftwagens,
setzt sich in der Regel im wesentlichen aus einem Türinnenblech,
einem Türaußenblech,
diversen Verstärkungen
im Fensterbrüstungsbereich,
aus Schloss- und Scharnierverstärkungen
und einem Seitenaufprallschutz zusammen. Diese Bauteile werden nacheinander
in die Türstruktur
integriert.
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Während das
Türaußenblech
jedenfalls unterhalb des Fensters in der Fläche geschlossen ausgebildet
ist, weist das Türinnenblech
größere offene Bereiche
auf, über
die diverse mechanische und elektrische Bedienungs- und Steuermodule,
wie beispielsweise der Fensterhebermechanismus, die Fensterführungen,
das Schloss und die Schlossbetätigung,
die Zentralverriegelung, elektrische Leitungen, Lautsprecher und
insbesondere ein Seitenaufprallschutzträger eingeführt werden. Nach dem Einführen und
der Lageorientierung werden sie dann ordnungsgemäß fixiert.
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Diese
Montageweise ist folglich mit einem relativ hohen Aufwand verbunden.
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Um
den Montageaufwand zu verringern und damit auch die Kosten im Hinblick
auf eine deutlich verbesserte Wirtschaftlichkeit zu reduzieren,
ist es ferner bekannt, die in eine Türstruktur zu integrierenden
Module auf einem plattenartigen Modulträger vorzumontieren und anschließend diesen
vormontierten Modulträger
komplett zwischen das Türaußenblech
und das Türinnenblech
zu plazieren. Hierfür
ist das Türinnenblech
meistens großflächig gefenstert.
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Obwohl
mit einer solchen Vormontage und Bauweise eine Reduzierung des Montageaufwands erreicht
werden konnte, befriedigt diese Herstellung die Praxis noch nicht
ganz, da der heute durchweg übliche
Seitenaufprallträger
noch gesondert von dem Modulträger
in die Tür
eingegliedert und befestigt werden muss.
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Aus
der
DE-OS 20 23 067 ist
eine Tür
für Kraftfahrzeuge
bekannt, bei welcher das Innenblech sowie das Außenblech der Tür auf der
Außenseite der
heruntergelassenen Glasscheibe der Tür angeordnet ist. Das Innenblech
kann zur Versteifung mit in Längsrichtung
verlaufenden Sicken ausgebildet sein. Bei dieser Konstruktion ist
es ausgeschlossen, dass sich die Instrumente zum Betätigen der
Tür und
der Scheiben auf dem Innenblech befinden. Hierzu sind zusätzliche
Haltebleche erforderlich, um z.B. den Türöffnungshebel und die Kurbel
für die
Scheibe aufnehmen zu können.
Im Unterschied zur Modulbauweise führen die Haltebleche jedoch
zu einer unerwünschten
Gewichtszunahme.
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Mit
der
DE 295 09 441
U1 ist eine Tür-Seitenverkleidung
mit integrierten Versteifungselementen bekannt geworden. Die Versteifungselemente sollen
zwischen Halbzeuglagen der Tür-Seitenverkleidung
verpresst einliegen. Die Halbzeuglagen können aus Reißfasergut
und Phenoplast bestehen, während
das Versteifungselement ein Metallrohr bzw. ein Flacheisen sein
kann. Nachteilig bei derartig angeordneten Versteifungselementen
ist ihr relativ großer
Abstand zum Türaußenblech.
Sie können
ihre Sicherheitswirkung bei seitlichen Crashs erst relativ spät entfalten,
wenn der Unfallgegner bereits relativ weit in die Fahrzeugtür eingedrungen
ist.
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Durch
die
DE 296 22 985
U1 zählt
ein Seitenaufprallschutz für
Kfz-Türen
zum Stand der Technik, der aus einem im Querschnitt profilierten
Blechstreifen mit wenigstens einer längs verlaufenden Sicke gebildet
ist. Der Blechstreifen soll aus einem kalt umformbaren hochfesten
Stahlwerkstoff bestehen. Ein solcher Blechstreifen ist regelmäßig nicht
als Modulträger
geeignet, um mechanische und elektrische Bedienungs- und Steuermodule
aufzunehmen. Diese würden
wegen der sehr schmalen Bauform die vorgesehenen Versteifungssicken
schwächen.
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Schließlich ist
noch die
DE 195 01
454 A1 zu beachten, die eine Kraftfahrzeugtür mit einem
Aufprallschutzträger
beschreibt. Die Kraftfahrzeugtür enthält einen
am Türinnenblech
befestigten, sich in Fahrzeuglängsrichtung
erstreckenden, dem Aufprallschutz dienenden Hohlträger und
einen zwischen dem Hohlträger
und einer Türverkleidung
angeordneten, die Funktion des Hohlträgers unterstützenden Formkörper aus
Hartschaum. Um das für
einen Frontalcrash ausgelegte Trägersystem
auch bei einem Seitencrash nutzbar zu machen, ohne den Formkörper auf
Kosten der Fahrzeuginnenraumbreite wesentlich dicker machen zu müssen, wird
vorgeschlagen, den Hohlträger
in Fahrzeugquerrichtung verformungsweich auszubilden, vorzugsweise
durch in Längsrichtung
verlaufende Sicken.
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Der
Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde,
einen Modulträger
für in
eine Türstruktur
eines Kraftfahrzeugs integrierte mechanische und elektrische Bedienungs- und
Steuermodule zu schaffen, welcher unter weiterer Montagevereinfachung
eine noch größere Funktionsbreite
besitzt.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe wird nach der Erfindung in den im Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen
gesehen.
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Hierbei
bildet es jetzt einen wesentlichen Gesichtspunkt, dass der Modulträger in Form
einer an die verschiedenen Module konturengerecht angepassten profilierten
Metallplatte zusätzlich
mit mindestens einer sich in Längsrichtung
und benachbart zum Türaußenblech
erstreckenden Versteifungssicke versehen ist. Je nach Kraftfahrzeugtyp
können auch
zwei oder mehr Versteifungssicken parallel übereinander vorgesehen sein.
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Eine
solche Versteifungssicke erstreckt sich zur Horizontalen geneigt.
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Der
erfindungsgemäße Modulträger nimmt demgemäß zum einen
die Funktion eines klassischen Türmoduls
wahr, d.h. dass er in vormontierter Bauweise z.B. den Fensterhebermechanismus,
die Fensterführungen,
die Schlossbetätigung
und die Zentralverriegelung umfasst. Zum anderen übernimmt
der Modulträger
jetzt die Funktion eines bislang gesondert hergestellten und in
eine Türstruktur eingegliederten
Seitenaufprallträgers.
Hierbei kann der Modulträger
derart zwischen das Türaußenblech und
das Türinnenblech
integriert werden, dass der Abstand zwischen dem Türaußenblech
und der Versteifungssicke auf ein Minimum reduziert wird. Folglich
werden bei einem Seitencrash die Metallplatte und damit auch die
Versteifungssicke umgehend getroffen. Da außerdem die Metallplatte den
unteren Türraum
großflächig abdeckt,
wird durch diese großflächige Trägerblechauslegung
garantiert, dass im Prinzip bei allen denkbaren Crashs in unterschiedlichen
Angriffshöhen
die Metallplatte immer direkt belastet wird.
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Die
Montage des Modulträgers
kann von der Innenseite einer Türstruktur
her erfolgen. Dazu wird das Türinnenblech
zweckmäßig so großflächig gefenstert,
dass der komplette Modulträger über diese Öffnung in
den Bereich zwischen Türinnenblech
und Türaußenblech
geschoben und hier lagefixiert werden kann. Denkbar ist aber auch,
dass der Modulträger
von oben durch den Fensterschacht in den Bereich zwischen Türaußenblech
und Türinnenblech eingeführt und
hier dann festgelegt wird.
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Interne
Untersuchungen haben ergeben, dass dank des erfindungsgemäßen Modulträgers das
Gewicht des herkömmlichen
Modulträgers
zuzüglich
des Gewichts eines Seitenaufprallträgers um 20% gesenkt werden
kann.
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Bevorzugt
erstreckt sich die Versteifungssicke gemäß Anspruch 2 geradlinig.
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Nach
Anspruch 3 erstreckt sich die Versteifungssicke über die gesamte Länge der
Metallplatte. Die Versteifungssicke durchläuft also den Modulträger bis
zu den seitlichen Montageflächen.
Auf diese Weise wird eine ausreichende Biegesteifigkeit gewährleistet.
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Der
Querschnitt der Versteifungssicke ist entsprechend Anspruch 4 vorzugsweise
trapezförmig.
Hiermit ist erfahrungsgemäß der größtmögliche Widerstand
gegen einen Seitencrash sicherzustellen.
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Gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 5 ist die Metallplatte mindestens mit dem Türinnenblech lösbar verbunden,
insbesondere verschraubt.
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Es
ist entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 6 aber auch denkbar,
dass die Metallplatte zusätzlich
am Türgrund
und/oder an der Fensterbrüstung
lösbar
befestigt, insbesondere verschraubt ist. Diese zusätzlichen
Befestigungen können
mit dazu beitragen, dass sich die Türstruktur bei einem Seitencrash
besser am unteren Türrahmen/Schweller
abstützt
und nicht darüber
hinweggleitet.
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Wenn
nach Anspruch 7 die Metallplatte aus einem hoch- oder höchstfesten Werkstoff mit ausreichender
Duktilität
besteht, können
Wanddicken des Modulträgers
von 1 mm erreicht werden. Auf diese Weise wird eine ausreichende
Energieumwandlung auch bei geringem Gewicht gewährleistet. Ein hoch- oder höchstfester
Werkstoff ist in diesem Zusammenhang zum Beispiel ein Stahl mit
folgender chemischer Analyse (in Gewichtsprozent ausgedrückt):
| C: | 0,19–0,25 |
| Si: | 0,15–0,50 |
| Mn: | 1,10–1,40 |
| P: | max.
0,025 |
| S: | max.
0,015 |
| Cr: | max.
0,35 |
| Mo: | max.
0,35 |
| Ti: | 0,020–0,050 |
| B: | 0,002–0,005 |
| Al: | 0,02–0,06 |
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Durch
gezieltes Abkühlen
der Bauteilgeometrie in geschlossenen Werkzeugen stellt sich ein
Vergütungsgefüge mit folgenden
mechanischen Eigenschaften ein:
Streckgrenze 1100 N/mm2
Zugfestigkeit 1450 N/mm2
Dehnung
8%
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Schließlich bildet
es noch ein Merkmal der Erfindung, dass entsprechend Anspruch 8
die gesamte Oberfläche
der Metallplatte verzinkt ist. Hierdurch wird ein verbesserter Korrosionsschutz
erreicht.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Ansicht auf die Innenseite einer Rohbautür eines Personenkraftwagens
während
der Montage eines Modulträgers;
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2 einen
vertikalen schematischen Querschnitt durch die Darstellung der 1 etwa
entlang der Linie II-II nach dem Einbau des Modulträgers und
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3 einen
horizontalen Querschnitt durch die Darstellung der 2 entlang
der Linie III-III.
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In
den 1 bis 3 ist mit 1 die Türstruktur
einer Rohbautür
eines Personenkraftwagens bezeichnet. Die Türstruktur 1 setzt
sich im Grundsatz aus einem Türaußenblech 2 sowie
einem Türinnenblech 3 und
diversen nicht näher
veranschaulichten Verstärkungen
im Fensterbrüstungsbereich
sowie aus Schloss- und Scharnierverstärkungen usw. zusammen.
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In
den Raum 4 zwischen dem Türaußenblech 2 und dem
Türinnenblech 3 werden
diverse mechanische und elektrische Bedienungs- und Steuermodule
in Form beispielsweise eines Fensterhebermechanismus, einer Fensterführung, Schloss- und Schlossbetätigungen,
Zentralverriegelungen, elektrischen Leitungen und Lautsprecher eingegliedert.
Hiervon sind beispielsweise nur die Fensterführungen 5 angedeutet.
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Diese
Module werden auf einer Metallplatte 6 als Modulträger vormontiert,
wozu die Metallplatte 6 entsprechend den verschiedenen
Modulen konturengerecht angepasst profiliert ist.
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Die
Metallplatte 6 wird nun gemäß dem Pfeil PF von der Innenseite
der Türstruktur 1 her
durch eine großflächig gefensterte
Ausnehmung 7 im im unteren Türraum 8 liegenden
Türinnenblech 3 in
den Raum 4 zwischen dem Türinnenblech 3 und
dem Türaußenblech 2 eingeführt und
hier mindestens am Türinnenblech 3 durch
Verschraubung VS festgelegt. Gegebenenfalls können zusätzliche Verschraubungen VS
am Türgrund 9 und
an der Fensterbrüstung 10 vorgesehen
sein.
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Neben
den mechanischen und elektrischen Bedienungs- und Steuerungsmodulen
ist die Metallplatte 6 außerdem mit einer sich in Längsrichtung
unter einem Winkel von etwa 20° erstreckenden
dreifachen Versteifungssicke 11 mit jeweils trapezförmigem Querschnitt
versehen. Diese Versteifungssicke 11 übernimmt an der Metallplatte 6 die
Funktion eines bislang gesondert zwischen das Türinnenblech 3 und das
Türaußenblech 2 integrierten
Seitenaufprallträgers.
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Die
Versteifungssicke 11 erstreckt sich über die gesamte Länge der
Metallplatte 6. Ihr Abstand zum Türaußenblech 2 ist auf
ein Minimum, beispielsweise ca. 5 mm, reduziert, so dass bei einem
Seitencrash die Metallplatte 6 umgehend getroffen wird.
Die großflächige Auslegung
der Metallplatte 6 garantiert, dass auch in unterschiedlichen
Höhen angreifende Kräfte einwandfrei
absorbiert werden.
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Der
Türabschluss
zum Fahrgastinnenraum erfolgt durch eine herkömmliche Kunststoffverkleidung 12.
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- 1
- Türstruktur
- 2
- Türaußenblech
- 3
- Türinnenblech
- 4
- Raum
zwischen 2 und 3
- 5
- Fensterführungen
- 6
- Metallplatte
- 7
- Ausnehmung
in 3
- 8
- unterer
Türraum
- 9
- Türgrund
- 10
- Fensterbrüstung
- 11
- Versteifungssicke
- 12
- Verkleidung
- PF
- Pfeil
- VS
- Verschraubung