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Die
Erfindung betrifft ein Türmodul
mit einem Träger
und eine Fahrzeugtür,
wobei an einem unteren Bereich des Trägers ein oder mehrere Verbindungselemente
zur Ausbildung einer Verbindung zwischen dem Türinnenblech und dem Schweller
eines Kraftfahrzeugs für
den Fall eines Aufpralls angeordnet ist.
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Aus
dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen an Fahrzeugtüren bekannt,
die zur Erhöhung
der Insassensicherheit bei einem Seitenaufprall beitragen. Eine
Fahrzeugtür
besteht in der Regel zumindest aus einem Außenblech und einem Innenblech.
Zur Erhöhung
der Insassensicherheit enthält
typischerweise eine Fahrzeugtür
zwischen dem Innen- und dem Außenblech
einen Seitenaufprallschutz. Der Seitenaufprallschutz kann zum Beispiel
aus gewelltem Blech bestehen, das sich bei einem Seitenaufprall
deformiert und aufgrund der Deformation einen Teil der beim Aufprall
freigesetzten Energie dissipiert.
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Die
Offenlegungsschrift
DE 101 28
864 offenbart eine Fahrzeugtür mit einer Sicherheitseinrichtung,
wobei die Fahrzeugtür
ein Innenblech und ein Außenblech
aufweist, und wobei die Sicherheitseinrichtung aus einem an der
Fahrzeugtür
angeordneten Verkrallungselement und einer am Überlappungsrand des Türausschnittes
ausgebildeten Aufnahme für
das Verkrallungselement bei einer an der Fahrzeugtür auftretenden
Querkraft gebildet ist, und mit aufbrechbaren Verkleidungen für das Verkrallungselement
um die Aufnahme. Das Verkrallungselement ist ein zwischen dem Außenblech
und dem Innenblech angeordneter Fangbolzen und die Aufnahme eine
mit diesem korrespondierende Öffnung.
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In
einem Türmodul
sind Komponenten wie etwa Fensterheber und Lautsprecher integriert.
Das Türmodul
wird in der Regel separat hergestellt und bei der Produktion einer
Kraftfahrzeugtür
als Ganzes in die Kraftfahrzeugtür
bestehend aus Außen-
und Innenblech eingesetzt. Die Kraftfahrzeugtür mit dem Türmodul wird dann in die Karosserie
eines Kraftfahrzeugs eingebaut. Türmodule werden z.B. von der
Firma Faurecia hergestellt und vertrieben.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung ein verbessertes Türmodul anzugeben, das zu einer
Erhöhung
der Insassensicherheit bei einem Aufprall beiträgt, sowie eine entsprechende
Fahrzeugtür
anzugeben.
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Die
der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen
angegeben.
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Erfindungsgemäß wird ein
Türmodul
mit einem Träger
geschaffen, wobei an einem unteren Bereich des Trägers ein
Verbindungselement zur Ausbildung einer Verbindung zwischen dem
Innenblech einer Tür
und dem Schweller eines Kraftfahrzeugs im Falle eines Aufpralls
angeordnet ist. Erfindungsgemäß können im
unteren Bereich des Trägers
auch mehrere Verbindungselemente angeordnet sein.
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Die
Verbindungselemente verbinden aufgrund einer Deformation der Fahrzeugtür bei einem Aufprall
das Innenblech der Tür
mit dem Schweller. Dadurch wird verhindert, dass die Tür beim Aufprall über den
Schweller gezogen wird. Die Tür
kann somit beim Aufprall nur noch begrenzt in den Fahrzeuginnenraum
eindringen. Dadurch wird die Verletzungsgefahr eines hinter der
Tür sitzenden
Insassen verringert. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Verbindungselemente
im Türmodul
integriert sind. Die Verbindungselemente können somit in der Produktion
in einem Arbeitsgang mit dem Türmodul
in die Kraftfahrzeugtür
eingesetzt werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist der Träger
ein Halteelement zum Halten des Verbindungselements an dem Träger auf. Das
Halteelement dient als Lager für
das Verbindungselement. Das Verbindungselement, das sich im eingebauten
Zustand zwischen dem Innenblech und dem Außenblech der Tür befindet,
ist in dem Halteelement so gelagert, dass es in der Richtung zum Schweller
beweglich ist und aufgrund einer Deformation des Außenblechs
der Tür
an das Innenblech bzw. den Schweller gedrückt wird oder in diesen durchdringt.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist das Türmodul
so in die Tür
eines Kraftfahrzeugs einbaubar, dass sich das Verbindungselement
zwischen dem Innenblech und dem Außenblech der Tür in Höhe des Bereichs,
in dem das Innenblech bei geschlossener Tür den Schweller überdeckt,
befindet.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung dringt das Verbindungselement beim Aufprall durch das
Innenblech ganz oder teilweise in den Schweller ein. Durch das Eindringen
des Verbindungselements in das Innenblech und in den Schweller wird
das Innenblech mit dem Schweller verbunden. Darüber hinaus wirkt das Verbindungselement
wie eine Verrieglungseinrichtung, die verhindert, dass die Tür beim Aufprall über den
Schweller gezogen wird, weil das Verbindungselement das Innenblech
am Schweller hält.
Diese Ausführungsform
ist besonders vorteilhaft, weil das Verbindungselement wie eine
Verriegelung wirkt und somit verhindert, dass auch bei schweren
Unfällen
die Tür über den
Schweller gezogen wird.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird das Verbindungselement beim Aufprall das Innenblech
um den Schweller verformen, wobei das Innenblech mit dem Schweller
formschlüssig
verbunden wird.
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In
dieser Ausführungsform
durchschlägt
das zumindest eine Verbindungselement nicht das Innenblech und den
Schweller. Vielmehr presst das Verbindungselement das Innenblech
an den Schweller, so dass durch Verformung des Schwellers und des
Innenblechs diese miteinander formschlüssig verbunden werden. Dadurch
wird verhindert, dass die Tür über den
Schweller gezogen wird und in einem sicherheitsrelevanten Bereich
in den Fahrzeuginnenraum eindringen kann. Die Ausführung ist
besonders vorteilhaft, weil bei einem Seitenaufprall die Tür eventuell
noch zu öffnen
ist. Das ist in der Ausführungsform,
in der das Verbindungselement das Innenblech mit dem Schweller verbindet,
normalerweise nicht mehr der Fall.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist das zumindest eine Verbindungselement im wesentlichen
prismenförmig,
wobei die Längsachse
des Verbindungselements in etwa senkrecht zur Oberfläche des
Schwellers ausgerichtet ist, wobei am Schweller ein Dorn in etwa
am Schnittpunkt des Schwellers mit der verlängerten Längsachse des Verbindungselements
angebracht ist, wobei das Verbindungselement nach Durchstoßung des
Innenblechs auf dem Dorn auftrifft, wobei das Verbindungselement
aufgrund des Dorns beim Durchstoßen des Schwellers gespreizt
wird. In dieser Ausführung
ist am Schweller ein Dorn aufgebracht, auf den das Verbindungselement
nach Durchstoßen
des Innenblechs trifft. Beim Durchstoßen des Schwellers wird das
Verbindungselement aufgrund der Einwirkung des Dorns auf der dem
Schweller zugewandten Seite gespreizt. Dadurch verbindet das Verbindungselement
das Innenblech mit dem Schweller und wirkt als Verriegelungselement.
Die Fahrzeugtür
kann nicht mehr über
den Schweller gezogen werden, da das Verbindungselement an der Seite,
mit der das Innenblech und der Schweller durchdrungen worden sind,
verbreitet würde,
so dass das Innenblech mittels des Verbindungselements im Schweller
verankert wurde.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung ist das zumindest eine Verbindungselement zylinderförmig, prismenförmig, kegelförmig oder
keilförmig ausgebildet.
Am Verbindungselement kann auch eine Kraftplatte angebracht sein.
Die Kraftplatte befindet sich typischerweise zwischen dem Außenbleich
und dem Verbindungselement. Die Kraftplatte hat den Vorteil, dass
eine Verformung der Tür
besonders gut auf das Verbindungselement übertragen wird.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung besteht das Verbindungselement aus gehärtetem Stahl.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung sind an dem unteren Bereich des Trägers mehrere Halteelemente
zum Halten von Verbindungselementen angeordnet, wobei an jedem der
mehreren Halteelemente ein Verbindungselement angebracht ist. Das
hat den Vorteil, dass bei Fahrzeugen, bei denen der Überlappungsbereich
zwischen Schweller und Fahrzeugtür
gering ist, mehrere, unter Umständen kleinere
Verbindungselemente angebracht werden können. Darüber hinaus hat die Anordnung
der mehreren Halteelemente bzw. der mehreren Verbindungselemente
am Türmodul
den Vorteil, dass diese innerhalb eines Produktionsschrittes in
die KFZ-Tür integriert
werden können.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung besteht die Fahrzeugtür aus einem Außenblech,
einem Innenblech und einem erfindungsgemäßen Türmodul, wobei der Träger das
Türmoduls
zwischen dem Außenblech
und dem Innenblech der Tür
angeordnet ist.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung hat das Innenblech in dem Bereich, in dem eine Verbindung
zwischen dem Innenblech und dem Schweller mittels des Verbindungselements
vorgesehen ist, eine Soll-Bruchstelle. Aufgrund der Soll-Bruchstelle kann
das Verbindungselement das Innenblech relativ einfach durchdringen.
Dadurch wird die meiste Energie, die durch den Aufprall an das Verbindungselement übertragen
wird, zur Durchdringung des Schwellers verwendet. Dadurch wird gewährleistet, dass
auch bei weniger starken Aufprallen, das Verbindungsele ment den
Schweller durchdringt. Somit ist auch gewährleistet, dass bei "kleineren Unfällen", die Tür nicht über den
Schweller gezogen wird und Personen aufgrund einer in den Fahrzeuginnenraum eindringenden
Tür verletzt
werden.
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Im
Weiteren werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen schematisch:
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1 einen
Querschnitt durch eine in einem Kraftfahrzeug eingebaute Tür mit einem
erfindungsgemäßen Türmodul,
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2 einen
Querschnitt durch die Tür
mit dem erfindungsgemäßen Türmodul vor
und nach einem Aufprall, bei dem das Verbindungselement das Innenblech
und den Schweller durchdrungen hat,
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3 einen
Querschnitt durch die Tür
mit dem erfindungsgemäßen Türmodul vor
und nach einem Aufprall, bei dem das Verbindungselement das Innenblech
und den Schweller miteinander formschlüssig verbunden hat,
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4 einen
Querschnitt durch die Tür
mit dem erfindungsgemäßen Türmodul vor
und nach dem Aufprall, bei dem ein Dorn am Schweller das Verbindungselement
beim Durchstoßen
des Schwellers aufspreizt,
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5 einen
Querschnitt durch die Fahrzeugtür
und dem anschließenden
Schweller.
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Die 1 zeigt
schematisch einen Querschnitt 100 durch eine in ein Kraftfahrzeug
eingebaute Tür
mit einem erfindungsgemäßen Türmodul.
Die Tür
weist ein Außenblech 116,
ein Innenblech 118, einen Seitenaufprallschutz 114,
eine Seitenscheibe 112, ein Türmodul 102 mit einem
Träger 104 und
eine Türverkleidung 120 auf.
Im unteren Bereich des Trägers 104 ist
ein Verbindungselement 122 angeordnet, das von einem Halteelement 106 gehalten
wird.
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Das
Außenblech 116 bildet
die Außenhaut der
Tür, und
die auf dem Innenblech 118 aufgebrachte Türverkleidung 120 begrenzt
die Tür
in den Fahrzeuginnenraum. Der Seitenaufprallschutz 114,
die Seitenscheibe 112 sowie das Türmodul 102 sind zwischen
dem Außenblech 116 und
dem Innenblech 118 angebracht. Das Türmodul 102 wird dabei
vom Innenblech 118 getragen.
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Bei
geschlossener Tür
nimmt an der Fahrzeugunterseite ein Schweller 108 die Tür formschlüssig auf.
Der Schweller 108 sitzt dabei direkt über dem Fahrzeugboden 110.
Das Verbindungselement 122 ist mittels des Halteelements 106 an
dem Träger 104 des
Türmoduls 102 angebracht.
Der Träger 104 ist
so ausgelegt, dass das Verbindungselement 122 zwischen
dem Innenblech 118 und dem Außenblech 116 in Höhe des Bereichs,
in dem das Innenblech bei geschlossener Tür den Schweller überdeckt,
angeordnet ist. Das Verbindungselement 122 ist in der hier dargestellten
Form zylinderförmig
ausgebildet und an der dem Innenblech 118 zugewandten Seite
angespitzt. Andere prismenförmig
ausgestaltete Ausführungsformen
des Verbindungselements sind gleichfalls geeignet und weiter unten
werden beispielhaft noch andere Ausgestaltungen dargestellt. Erfindungsgemäß kann das
Verbindungselement 122 zylinderförmig, prismenförmig, keil-
oder kegelförmig sein.
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Das
Verbindungselement 122 kann auch auf der dem Außenblech 116 zugewandten
Seite einen etwas breiteren Absatz haben. Das Verbindungselement 122 wird
vom Halteelement 106 in der in 1 gezeigten
Position zwischen dem Außenblech 116 und
dem Innenblech 118 gehalten. Das Halteelement 106 kann
dabei zum Beispiel wie eine Hülse
ausgebildet sein, die einen Teil der Manteloberfläche des Verbindungselements 122 formschlüssig umgibt. Das
Verbindungselement 122 ist dabei so in dem Halteelement 106 gelagert,
dass es in die Richtung des Schwellers 108 beweglich ist.
Wird nun das Außenblech 116 aufgrund
eines Aufpralls eingedrückt, so
drückt
das Außenblech 116 das
Verbindungselement 122 in Richtung des Schwellers. Im Folgenden wird
die Funktionsweise des Schwellers beim Aufprall näher erläutert.
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Die 2 zeigt
einen Querschnitt 200 durch die in das Kraftfahrzeug eingebaute
Tür mit
dem erfindungsgemäßen Türmodul vor
und nach einem Aufprall. Bezugszeichen, die sich auf dieselben Komponenten
beziehen wie in 1, werden für die 2 wie auch
für die
folgenden Figuren übernommen.
Die 2 zeigt das Verbindungselement 122 in einer
Position A vor dem Aufprall und das Verbindungselement 122 in
einer Position B nach dem Aufprall. Eine aufgrund des Aufpralls
in 2 nicht gezeigte Deformation der Tür drückt das
Verbindungselement 122 durch das Innenblech 118 und
den Schweller 108. Damit das Verbindungselement 122 das
Innenblech 118 und den Schweller 108 einfacher durchdringen
kann, ist das Verbindungselement auf der dem Innenblech zugewandten
Seite angespitzt. Zudem kann sich an der entsprechenden Stelle am Innenblech
eine Soll-Bruchstelle befinden, damit das Verbindungselement 122 das
Innenblech 118 einfacher durchdringen kann. Das Verbindungselement 122 knetet
sich durch das Blech und formt dabei das Blech um, so dass das Innenblech 118 mit
dem Schweller 108 verbunden wird. Zudem wirkt das Verbindungselement 122 in
der Position B wie eine Verrieglungseinrichtung, die das Innenblech
mit dem Schweller verbindet.
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Durch
die Verbindung des Schwellers 108 mit dem Innenblech 118 wird
verhindert, dass die Tür aufgrund
des Aufpralls über
den Schweller gezogen wird und somit Teile der Tür relativ weit in den Innenraum
eindringen können.
Dadurch wird die Sicherheit eines sich hinter der Tür befindenden
Insassen erhöht.
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Die 3 zeigt
einen Querschnitt 300 durch die Tür mit dem erfindungsgemäßen Türmodul vor und
nach einem Aufprall. Eine aufgrund des Aufpralls entstehende Deformation
der Tür
ist aus Gründen der Übersichtlichkeit
allerdings nicht dargestellt. Die 3 zeigt
das Verbindungselement 122 in der Position A vor dem Aufprall
und das Verbindungselement 122 in der Position B nach dem
Aufprall. Aufgrund der hier nicht gezeigten Deformation der Tür wird das Verbindungselement 122 gegen
das Innenblech 118 gedrückt.
Das Verbindungselement 122 ist auf der dem Innenblech 118 zugewandten
Seite abgeflacht. Das Verbindungselement 122 durchdringt
nicht das Innenblech 118, sondern presst es an den Schweller 108 an.
Das Innenblech 118 sowie der Schweller 108 werden
aufgrund der Einwirkung des Verbindungselements verformt und formschlüssig miteinander
verbunden.
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Aufgrund
der Verbindung zwischen dem Schweller 108 und dem Innenblech 118 wird
verhindert, dass die Tür
beim Aufprall über
den Schweller 108 gezogen wird und unter Umständen soweit
in den Fahrzeuginnenraum eindringt, dass hinter der Tür sitzende
Personen beim Aufprall durch die eindringende Tür möglicherweise schwer verletzt
werden.
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Die 4 zeigt
einen Querschnitt 400 durch die Tür mit dem erfindungsgemäßen Türmodul vor und
nach dem Aufprall, bei dem ein Dorn 402 am Schweller das
Verbindungselement 122 beim Durchstoßen des Schwellers 108 aufspreizt.
Die 4 zeigt das Verbindungselement 122 in
der Position A vor dem Aufprall und das Verbindungselement 122 in der
Position B nach dem Aufprall. In dieser Ausführungsform ist das Verbindungselement 122 zylinderförmig ausgebildet
und auf der dem Schweller 108 zugewandten Seite abgeflacht.
Alternativ kann sich auf der Oberfläche eine dem Dorn entgegengesetzte Aussparung
befinden, worin der Dorn teilweise aufgenommen werden kann. Der
Dorn 402, der zum Beispiel aus gehärtetem Stahl bestehen kann,
ist am Schweller in etwa am Schnittpunkt des Schwellers mit der
verlängerten
Längsachse
der Verbindungselements angebracht.
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Das
Verbindungselement 122 wird aufgrund einer Verformung der
Tür im
Falle des Aufpralls gegen das Innenblech 118 und gegen
den Schweller 108 gedrückt.
Aufgrund der Einwirkung des Dorns 402 wird das Verbindungselement 122 beim
Durchstoßen
des Schwellers aufgespreizt. Das Verbindungselement 122 hat
das Innenblech und den Schweller durchdrungen und wurde aufgrund
der Einwirkung des Dorns 402 aufgespreizt. Das Verriegelungselement 122 in
der Position B wirkt somit wie eine Verriegelung, wodurch das Innenblech
am Schweller gehalten wird. Dadurch wird verhindert, dass bei einem
Aufprall die Tür über den
Schweller gezogen wird.
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Die 5 zeigt
einen Querschnitt 500 durch die Fahrzeugtür und dem
anschließenden
Schweller. Das Verbindungselement 122 befindet sich zwischen dem
Außenblech 116 und
dem Innenblech 118. Zwischen dem Verbindungselement und
dem Außenblech 116 befindet
sich eine Kraftplatte 504, die eine deutlich größere Querschnittsfläche aufweist
als das Verbindungselement 122. Dadurch wird eine Verformung
des Außenblechs 116 an
das Verbindungselement besonders wirkungsvoll weitergegeben. Nach einer
Verformung des Außenblechs 116 durchdringt das
Verbindungselement 122 das Innenblech 118. Am
Schweller ist ein Gegenlager 502 angebracht, das das Verbindungselement 122 aufnehmen
kann. Durch dieses Gegenlager 502 behält das Verbindungselement 122 seine
in Bezug auf den Fahrzeugboden horizontale Ausrichtung, da dieses
Gegenlager am Schwelleer 108 angebracht ist, der sich selbst bei
relativ starken Seitenaufprallen nicht verwindet. Dadurch wirkt
das Verbindungselement wie ein Widerhaken, der die Tür bei einem
Aufprall am Schweller hält.
Somit wird verhindert, dass die Tür auch bei starken Aufprallen über den
Schweller 108 gezogen wird.
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- 100
- Querschnitt
- 102
- Türmodul
- 104
- Träger
- 106
- Halteelement
- 108
- Schweller
- 110
- Kraftfahrzeug-Boden
- 112
- Seitenscheibe
- 114
- Seitenaufprallschutz
- 116
- Außenblech
- 118
- Innenblech
- 120
- Türverkleidung
- 122
- Verbindungselement
- 200
- Querschnitt
- 300
- Querschnitt
- 400
- Querschnitt
- 402
- Dorn
- 500
- Querschnitt
- 502
- Gegenlager
- 504
- Kraftplatte