DE102004008071A1

DE102004008071A1 - Kraftfahrzeug mit abnehmbarer Tür

Info

Publication number: DE102004008071A1
Application number: DE102004008071A
Authority: DE
Inventors: Jürgen HULBERT; Klaus Labbe; Jens Schenkenberger
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: DE102004008071B4

Abstract

Karosserie (2) und Tür (1) eines Kraftfahrzeugs sind über wenigstens ein Gelenk bewegbar verbunden, das ein türnahes (6) und ein karosserienahes Element (16) umfasst, die gegeneinander drehbar sind. Das karosserienahe Element (16) und ein an der Karosserie (2) befestigtes Adapterstück (19) sind ineinander gesteckt und durch wenigstens einen Stift (20) gesichert, der sich durch quer zur Steckrichtung fluchtende Bohrungen (35) von karosserienahem Element (16) und Adapterstück (19) erstreckt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, bei dem eine Tür mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs lösbar verbunden ist.
Bei der Montage eines Kraftfahrzeugs ist es gebräuchlich, die Türen des Kraftfahrzeugs zunächst zeitweilig an dessen Karosserie zu befestigen, um Türen und Karosserie in einem gemeinsamen Arbeitsgang lackieren zu können. Anschließend werden die Türen zunächst wieder abgebaut, um Arbeiten im Innern der Karosserie ungehindert vornehmen zu können. Um Fertigungstoleranzen Rechnung zu tragen, müssen die zum Verbinden von Karosserie und Tür eingesetzten Gelenke eine gewisse Justierfreiheit beim Montieren der Tür gewährleisten. Das Justieren der Tür ist mit Zeitaufwand verbunden, so dass nach Gelenkkonstruktionen gesucht worden ist, die es erlauben, das Justieren wenigstens beim zweiten Montieren der Tür zu vermeiden.

Um das Gewicht der Tür zu tragen, ist eine Karosseriesäule, an der die Tür befestigt wird, im Allgemeinen im Inneren mit einem Verstärkungsblech hinterlegt, in welchem Gewinde für Schrauben gebildet sind, die ein an der Karosseriesäule anzubringendes ortsfestes Teil des Gelenks tragen sollen. Die benötigte Justierfreiheit wird erreicht, indem diesem Verstärkungsblech eine gewisse Bewegungsfreiheit in Bezug auf die Karosseriesäule gegeben wird. In DE 197 17 027 A1 ist vorgeschlagen, ein solches hinterlegtes Verstärkungsblech nach der Justage mit Hilfe einer zusätzlichen Schraube zu fixieren, die spielhaltig durch eine Öffnung der Karosseriesäule in ein Gewinde des Verstärkungsblechs eingreift und nach erfolgter erstmaliger Justage der Tür angezogen werden kann, um so die Positionen der das ortsfeste Gelenkteil haltenden Schrauben in Bezug auf die Säule festzulegen, auch wenn diese entfernt werden, um die Tür abzuhängen.

Ein ähnliches Ergebnis wird in US 6,511,120 B1 erreicht, indem zwischen einem Verstärkungsblech, in welchem Gewinde für das ortsfeste Teil eines Gelenks tragende Schrauben gebildet sind, und dem Blech der Karosseriesäule, an welchem das Verstärkungsblech anliegt, Heißkleberkörper platziert werden, die bei einer anschließenden Wärmebehandlung von Karosserie und Tür schmelzen und so das Verstärkungsblech an der Karosseriesäule festkleben.

Im einen wie im anderen Fall müssen zum Montieren und Lösen der Tür jeweils mehrere Schrauben gelöst bzw. angezogen werden, was Zeit in Anspruch nimmt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei welchem der Zeitaufwand für das Lösen und erneute Montieren einer Tür minimiert ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Hier basiert die Lösbarkeit der Verbindung zwischen Karosserie und Tür nicht mehr auf Schrauben, die heraus- und hereingedreht werden müssen, sondern auf wenigstens einem Stift, der in miteinander fluchtende Bohrungen eines karosserienahen, in Bezug auf die Karosserie ortsfesten Teils eines Gelenks der Tür und eines an der Karosserie montierten Adapterstücks eingesteckt wird. Eine Justierbarkeit der Verbindung zwischen dem karosserienahen Element des Ge lenks und dem Adapterstück ist nicht erforderlich, sofern das Adapterstück in entsprechender Weise, wie in den zitierten Schriften für das ortsfeste Gelenkteil angegeben, in Bezug auf die Karosserie justierbar ist.

Der wenigstens eine Stift ist in den Bohrungen des Adapterstücks und des karosserienahen Elements vorzugsweise pressgepasst. So ist es insbesondere möglich, durch Einführen des Stiftes mit geringer Kraft bei einer zeitweiligen Montage der Tür diesen für eine spätere Demontage der Tür leicht lösbar zu halten, während für die definitive Montage der Tür der Stift mit erhöhter Kraft in die Bohrungen getrieben wird, um darin so festzuklemmen, dass er ohne Einsatz von Werkzeug daraus nicht wieder entfernt werden kann.

Vorzugsweise sind genau zwei Stifte vorgesehen, die quer zu ihrer Längsrichtung beabstandet sein sollten, um ein Schwenken der Tür um die Stiftachse auszuschließen.

Um die für eine belastbare Aufhängung der Tür und einen festen Sitz der Stifte erforderlichen Längen der Bohrungen zu erreichen, ist es zweckmäßig, von Adapterstück und karosserienahem Element wenigstens eines nicht aus Blech zu biegen, sonder als Guss- oder Frästeil zu fertigen.

Die Tür kann über ein einziges Gelenk schwenkbar mit der Karosserie verbunden sein; bevorzugt ist allerdings eine Anordnung, bei der das erste Gelenk an einem ersten Ende eines Schwenkarms angeordnet ist, an dessen zweitem Ende die Tür über ein zweites Gelenk gehalten ist, wobei der Arm einen Kopplungsmechanismus zum Koppeln der Schwenkbewegungen der zwei Gelenke aufweist. Mit einem solchen Aufbau ist es möglich, die Tür als Ganzes aus der Türöffnung an der Karosserie herauszubewegen und, im Wesentlichen unter Beibehaltung ihrer räumlichen Orientierung, seitlich von der Türöffnung gegen die Karosserie zu schwenken.

Der Kopplungsmechanismus sollte zweckmäßigerweise nicht zusammen mit der Tür und der Karosserie einer Lackierungsbehandlung unterzogen werden. Deshalb ist ein Aufbau des Arms im Wesentlichen aus einem Gehäusemodul, aus dem an den zwei Enden drehbare, die Gelenke bildende Wellenabschnitte herausgeführt sind, und einer offenen Flanke, sowie einem Kopplungsmechanikmodul bevorzugt, welches durch die offene Flanke in das Gehäusemodul einführbar ist und den Kopplungsmechanismus trägt. So kann beim ersten, zeitweiligen Zusammenfügen von Karosserie und Tür die Verbindung zwischen beiden allein durch das Gehäusemodul, unter Weglassung des Kopplungsmechanikmoduls hergestellt werden, und erst nach der Lackierung wird das Kopplungsmechanikmodul in das Gehäusemodul eingesetzt.

Um dieses Einsetzen zu erleichtern, ist die erforderliche drehfeste Verbindung zwischen den Wellenabschnitten und dem Kopplungsmechanikmodul vorzugsweise durch eine Nut-Feder-Anordnung hergestellt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Figuren.
1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Gelenkaufbaus, der eine Tür mit der Karosserie eines Kraftfahrzeugs verbindet; und
2 zeigt ein vergrößertes Detail aus 1.
1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht Komponenten eines Scharnierarms sowie Verbindungsteile für dessen Befestigung einerseits an der Innenseite einer hinteren Tür 1 eines Kraftfahrzeugs sowie an der C-Säule von dessen Karosserie 2. In der an ihrer Innenseite noch unverkleideten Tür 1 ist ein horizontaler Kanal 3 gebildet, der zur Hinter kante der Tür offen ist und nach vorn von einem C-förmigen Befestigungsrahmen 4 umfangen ist. Dieser Rahmen 4 ist vorgesehen, um daran ein türseitiges Kopfstück 5 eines Pantographscharniers zu verankern.
Das Kopfstück 5 ist ein durch zwei parallele Rippen versteiftes Blech, das durch Bohrlöcher an seinen Ecken mit Gewinden des Befestigungsrahmens 4 verschraubt wird. Eine zentrale Vertiefung des Kopfstücks schmiegt sich in den Kanal 3 ein. In der geschlossenen Stellung der Tür 1 fügt sich in die zentrale Vertiefung des Kopfstücks 5 und den Kanal 3 der Tür 1 ein Gehäusemodul 6 des Gelenkarms ein.
Das Gehäusemodul 6 hat eine dem Boden des Kanals 3 zugewandte geschlossene Außenseite 7, Ober- und Unterseite 8, 9 und an seiner der Fahrgastzelle zugewandten Innenseite eine langgestreckte offene Flanke 21. In der Ober- und Unterseite 8, 9 des metallischen Gehäusemoduls 6 sind jeweils zwei Wellenabschnitte 10, 11, 12, 13 um ihre Achse drehbar gehalten. Die vom Gehäusemodul 6 abstehenden Enden der Wellenabschnitte 10, 11 sind vorgesehen, um mit Hilfe von Schellen 14 und Schrauben 15 an dem türseitigen Kopfstück 5 drehfest montiert zu werden. Entsprechend sind die Wellenabschnitte 12, 13 am entgegengesetzten Endbereich des Gehäusemoduls 6 vorgesehen, um mit Hilfe von Schellen 14 und Schrauben 15 drehfest an einem ersten Adapterstück 16 montiert zu werden.
Das erste Adapterstück 16 umfasst zwei U-förmige, untereinander verbundene Joche 17, an deren Basis jeweils die Schellen 14 angeschraubt sind und durch deren Schenkel 34 sich fluchtende Bohrungen 35 erstrecken. Die zwei Schenkel 34 jedes Jochs 17 sind vorgesehen, um zwischen bzw. neben vier ebenfalls durchbohrte Zapfen 18 eines zweiten Adapterstücks 19 einzugreifen, wo sie mit Hilfe von durch die dann fluchtenden Bohrungen der Schenkel 17 und der Zapfen 18 gesteckten Stiften 20 arretiert werden. Das zweite Adapterstück 19 wiederum ist vorgesehen, um an vier Stellen der C-Säule mit Schrauben 36 verschraubt zu werden. Die Befestigung des zweiten Adapterstücks 19 an der C-Säule erfolgt in an sich bekannter Weise, mit Hilfe eines (nicht dargestellten) Verstärkungsblechs, das an einer Innenseite der C-Säule beweglich angebracht ist und durch spielhaltige Öffnungen der C-Säule zugängliche Gewindebohrungen zur Aufnahme der Schrauben 36 trägt.
Bei der Montage des Kraftfahrzeugs werden die erwähnten Teile in geeigneter Reihenfolge in der geschilderten Weise aneinander befestigt, um so eine Verbindung zwischen der Karosserie 2 und der Tür 1 zu schaffen, die es erlaubt, Karosserie und Tür gemeinsam durch eine Lackieranlage zu befördern und darin zu lackieren. Dabei werden zunächst die Schrauben 36 noch nicht festgezogen, so dass im Rahmen des Spiels der Schrauben 36 in den Öffnungen der C-Säule eine Justage der Tür in der Türöffnung der Karosserie möglich ist. Erst wenn diese erfolgt ist, werden die Schrauben 36 angezogen und dadurch das zweite Adapterstück 19 und das Verstärkungsblech im Inneren der C-Säule in Bezug auf diese fixiert. Dabei ist das Anziehen der Schrauben 36 bei in der Türöffnung der Karosserie platzierter Tür 1 dadurch erleichtert, dass zwei der Schrauben 36 Bohrlöcher in einer Lasche 37 des zweiten Adapterstücks 19 kreuzen, die an einer Innenseite der Karosserie 2 zu liegen kommt, welche zugänglich bleibt, wenn die Tür 1 in der Türöffnung platziert ist.
Während der Lackierung ist es zweckmäßig, Tür 1 und Karosserie 2 in Bezug zueinander zusätzlich zu immobilisieren, da an sich die Wellenabschnitte 10 bis 13 alle in Bezug auf das Gehäusemodul 6 drehbar sind, so dass weder ein Schwenken des Gehäusemoduls in Bezug auf die Karosserie 2 noch ein Schwenken der Tür 1 in Bezug auf das Gehäusemodul 6 ausgeschlossen ist.
Nach dem Lackieren werden die Stifte 20 zwischen den zwei Adapterstücken 16, 19 entfernt, so dass die Tür mit samt dem daran gehaltenen Gehäusemodul 6 von der Karosserie getrennt werden kann. Die Türöffnung der Karosserie ist nun frei, um ungehindert Arbeiten an den Innenausbauten des Fahrzeugs vorzunehmen.
Gleichzeitig mit der Anbringung der Innenausbauten kann an der abmontierten Tür in die offene Flanke 21 ein Kopplungsmechanikmodul 22 eingefügt werden. Das Kopplungsmechanikmodul 22 ist aufgebaut aus einem langgestreckten metallischen Träger 23, an dessen Längsenden jeweils eine Riemenscheibe 24, 25 drehbar gehalten ist. Beide Riemenscheiben sind durch einen in der Figur nicht dargestellten, um sie herumgeschlungenen endlosen Riemen fest aneinander drehgekoppelt und drehen sich mit gleicher Geschwindigkeit. An beiden Enden der Wellen der Riemenscheiben 24, 25 sind geschlitzte Zapfen 26 gebildet, von den jeweils der untere in der Figur nicht sichtbar ist. Eine Bohrung 27 kreuzt die beiden Schenkel jedes Zapfens 26 quer zu deren Schlitz 28. Die Schlitze 28 sind durch die Drehkopplung der Riemenscheiben 24, 25 stets parallel; in 1 sind sie parallel zu einer Einführrichtung des Kopplungsmechanikmoduls 22 in das Gehäusemodul 6 ausgerichtet, so dass an den Wellenabschnitten 10 bis 13 gebildete, ins Innere des Gehäusemoduls 6 vorspringende Federn 29 beim Platzieren des Kopplungsmechanikmoduls 22 in die Schlitze 28 einrücken. So kommt eine Drehkopplung zwischen den türseitigen Wellenabschnitten 10, 11 einerseits und den karosserieseitigen Wellenabschnitten 12, 13 andererseits zustande.
Der Träger 23 hat ein verbreitertes Rückenschild 30, welches die Höhe der offenen Flanke 10 ausfüllt. Bohrlöcher des Rückenschildes 30 kommen vor mit einer Gewindebohrung versehenen, von der Ober- und Unterseite 8, 9 ins Innere des Gehäusemoduls 6 vorspringenden Rippen zu liegen und ermöglichen ein Zusammenschrauben von Gehäusemodul 6 und Kopplungsmechanikmodul 22.
Wie man sich anhand von 1 leicht vorstellen kann, füllt das Rückenschild 30 im montierten Zustand die offene Flanke 10 nicht auf ihrer gesamten Länge aus; an jedem Ende bleiben zwei Fenster übrig, durch die Sicherungsstifte 31 durch die Bohrungen 27 der Zapfen 26 und U-förmige Ausschnitte 32 der Federn 29 hindurch gesteckt werden, um die Wellenabschnitte 10 bis 14 an den Wellen der Riemenscheiben 24, 25 zu fixieren und deren Achsen exakt auf eine Linie zu bringen.
Als nicht dargestellte Abwandlung wäre es möglich, die Bohrungen 27 und die Sicherungsstifte 31 fortzulassen. Dann wären auch die Fenster zum Einführen der Sicherungsstifte nicht nötig, und das verbreiterte Rückenschild 30 könnte sich über die ganze Länge des Trägers 23 erstrecken, so dass der Träger im montierten zustand die offene Flanke 21 komplett verschlösse.
Als ein letzter Schritt beim Zusammenbau des Arms wird noch ein Überwurfteil 33 aus Kunststoff aufgesteckt, welches die offene Flanke 21 mit dem Kopplungsmechanikmodul 22 darin sowie Ober- und Unterseite 8, 9 des Gehäusemoduls 6 vollständig verbirgt.
Die Tür mit dem komplett zusammengefügten und gebrauchsfertigen Gelenkarm kann nun wieder an der Karosserie montiert werden, indem die Adapterstücke 16, 19 zusammengefügt und durch die Stifte 20 werden. Während es beim erstmaligen, provisorischen Montieren der Tür 1 genügt, die Stifte 20 mehr oder weniger locker in die Bohrungen 35 einzuschieben, werden sie diesmal in die Bohrungen eingeschlagen, so dass eine Presspassung resultiert, die sich während der Lebensdauer des Fahrzeugs nicht von allein lösen kann. Denkbar ist auch, für die erstmalige, provisorische Montage der Tür 1 und für die definitive Montage unterschiedliche Stifte 20 zu verwenden, wobei die für die provisorische Montage verwendeten Stifte 20 geringfügig schlanker sein können, um ein leichtes Einführen und Entfernen zu gewährleisten, oder eventuell an einem Ende mit einem Greifabschnitt versehen sein können, der ein schnelles Einstecken und Herausziehen der Stifte von Hand, ohne Werkzeugeinsatz, erlaubt.

1: Tür
2: Karosserie
3: Kanal
4: Befestigungsrahmen
5: Türseitiges Kopfstück
6: Gehäusemodul
7: Außenseite von 6
8: Oberseite von 6
9: Unterseite von 6
10: Wellenabschnitt
11: Wellenabschnitt
12: Wellenabschnitt
13: Wellenabschnitt
14: Schelle
15: Schraube
16: Adapterstück
17: Schenkel
18: Zapfen
19: 2. Adapterstück
20: Stifte
21: Flanke
22: Kopplungsmechanikmodul
23: Träger
24: Riemenscheibe
25: Riemenscheibe
26: Zapfen
27: Bohrung
28: Schlitz
29: Feder
30: Rückenschild
31: Sicherungsstifte
32: Ausschnitt
33: Überwurfteil
34: Schenkel
35: Bohrung
36: Schraube
37: Lasche

Claims

Kraftfahrzeug mit einer Karosserie (2) und einer mit der Karosserie (2) über wenigstens ein erstes Gelenk verbundenen und geführt bewegbaren Tür (1), wobei das erste Gelenk ein türnahes (6) und ein karosserienahes Element (16) umfasst, die gegeneinander drehbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das karosserienahe Element (16) und ein an der Karosserie (2) befestigtes Adapterstück (19) ineinander gesteckt und durch wenigstens einen Stift (20) gesichert sind, der sich durch quer zur Steckrichtung fluchtende Bohrungen (35) von karosserienahem Element (16) und Adapterstück (19) erstreckt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Stift (20) in die Bohrungen (35) pressgepasst ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei quer zu ihrer Längsrichtung beabstandete Stifte (20) vorgesehen sind.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterstück (19) und/oder das karosserienahe Element (16) Guss- oder Frästeile sind.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gelenk an einem ersten Ende eines Schwenkarms angeordnet ist, an dessen zweitem Ende die Tür (1) über ein zweites Gelenk gehalten ist, und dass der Arm einen Kopplungsmechanismus (24–29) zum Koppeln der Schwenkbewegungen der zwei Gelenke aufweist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm ein Gehäusemodul (6), aus dem an den zwei Enden drehbare, die Gelenke bildende Wellenabschnitte (10, 11, 12, 13) herausgeführt sind, und eine offene Flanke (21) aufweist, durch die ein Kopplungsmechanikmodul (22) einführbar ist, welches den Kopplungsmechanismus (24–29) trägt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenabschnitte (10, 11, 12, 13) durch eine Nut-Feder-Anordnung (28, 29) mit dem Kopplungsmechanikmodul (22) drehfest verbindbar sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopplungsmechanismus (24–29) zwei durch einen Zugriemen gekoppelte Riemenscheiben (24, 25) umfasst.