-
Die
Erfindung betrifft Kraftfahrzeuge, insbesondere PKWs und zum Beispiel
Vans, Mini-Vans, Lieferwagen etc., mit einer Schiebetür.
-
Kraftfahrzeuge
mit Schiebetüren,
zum Beispiel Vans, besitzen üblicherweise
drei Führungsschienen.
Bei den meisten Fahrzeugen ist der mittleren und unteren Führungsschiene
ein Tragarm der Schiebetür
zugeordnet und wird über
die Tragarme das Gewicht der Schiebetür aufgenommen. Es sind auch
hängende
Schiebetüren
bekannt, zum Beispiel bei Lieferwagen, bei denen die Anordnung umgekehrt
ist. Hier sind die beiden Tragarme oben sowie in der Mitte und ist
der Führungsarm
entsprechend unten angeordnet.
-
Es
ist eine Aufgabe einer Ausführungsform der
Erfindung, ein Kraftfahrzeug mit einer Schiebetür bereitzustellen, bei dem
die Befestigung der Führungsschiene
an der Karosserie bei geringerem Gewicht baulich vereinfacht ist.
-
Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte
Weiterbil dungen und weiterer Ausführungsformen ergeben sich mit
den Merkmalen der abhängigen
Ansprüche.
-
Ein
erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verstärkungsmodul für zumindest
einen Teil einer Führungsschiene
einer Kfz-Schiebetür,
die mit einer Kfz-Karosserie
verbindbar ist. Das Verstärkungsmodul
ist als ein weitgehend quaderförmiges
Kunststoffteil gefertigt, bei dem die beiden größten Flächen des Quaders, nachfolgend
Oberseite bzw. Unterseite genannt, in der Einbauposition im Kraftfahrzeug
oben und unten zum liegen kommt. Das quaderförmige Kunststoffteil besitzt
einen Schlitz parallel zur Oberseite. Oberseite und/oder Unterseite
sowie eine innere Fläche
des Schlitzes sind mit einem durch Wärmezufuhr aufschäumbaren
Kleber versehen.
-
Das
Verstärkungsmodul,
das im Schwellerbereich und/oder im Dachlängsträgerbereich angeordnet werden
kann, besitzt die Form eines Quaders. Der Begriff „quaderförmig” soll vorliegend
großzügig ausgelegt
werden und umfasst auch Varianten, bei dem die Winkel des Quaders
größer oder
kleiner als 90° sind
oder bei dem die Flächen
nicht ganz eben sind. Im Sinne der Ausführungsform des letzten Absatzes
ist als Quader auch ein massiver Block mit einem Schlitz zu verstehen,
sodass, wie nachfolgend noch erläutert
wird, im Betrieb der Laufwagen in den Schlitz einfahren kann.
-
Das
Verstärkungsmodul
ist durch gängige Verfahren
der Kunststoffverarbeitung einfach und kostengünstig herstellbar. Es ersetzt
eine Vielzahl metallischer Einzelteile, die im Stand der Technik
als Unterzusammenbau für
die Anbindung bzw. Befestigung der Führungsschiene an die Karosserie
dienen und die in einem komplizierten Zusammenbau miteinander verschweißt werden
müssen.
Die Wahl des oben genannten Verstärkungsmoduls als ein einziges
bzw. einstückiges
Kunststoffteil bedeutet zunächst
eine Teileersparnis, die mit einer vereinfachten Bauteillogistik
und geringeren Lagerkosten einhergeht. Die bauliche Vereinfachung
führt bei
der Befestigung der Führungsschiene
zu einer kürzeren Montagezeit
und damit zu geringeren Kosten bei der Fertigung des Kraftfahrzeugs.
Durch den Austausch der Metallteile des Unterzusammenbaus durch
ein Kunststoffteil wird weiterhin das Gewicht reduziert.
-
Weiterhin
besitzt das vorgeschlagene Verstärkungsmodul
ein Potenzial für
eine bessere Steifigkeit in seinem Einbaubereich und damit für einen verbesserten
Seitenaufprallschutz. Hintergrund ist, dass im Stand der Technik
der Unterzusammenbau aus den verschiedenen Metallteilen zur Anbindung der
Führungsschiene
nur schwierig mit der Karosserie verschweißbar ist, weil die Zugänglichkeit
der Schweißstellen
nur begrenzt ist. Dies bedingt, dass die Anbindung dieses Unterzusammenbaus
an die Karosserie wenig Potenzial für eine Verbesserung besitzt
und die Einhaltung zunehmend strengerer Seitenaufprallschutzvorschriften
nach EuroNCAP etc. schwer fällt.
Mit dem Verstärkungsmodul
aus Kunststoff ergibt sich eine verbesserte Anbindung an die Karosserie,
weil sich die Zugänglichkeit
der Schweißstellen
wegen der Einstückigkeit
des Verstärkungsmoduls
und wegen der Wahl einer Verklebung mit der Karosserie nicht stellt.
-
Der
gewählte
Kleber ist thermisch aufschäumbar
und schäumt
beispielsweise in der Lackierstraße der Karosserie auf, zum
Beispiel in einem KTL-Lackierbad, das in einem Temperaturbereich zwischen
160°C und
190°C betrieben
wird. Durch das Aufschäumen
werden Spalte überbrückt und können Teile
im Einbaubereich im Vergleich zum Stand der Technik mit einer größeren Toleranz
(z. B. bis 5 mm) ausgestattet sein, was zu einer kostengünstigeren
Herstellung und weniger Ausschuss führt.
-
Der
Schlitz parallel zur Oberseite dient letztlich der Aufnahme der
Führungsschiene
bzw. eines Teils der Führungsschiene.
Wie nachfolgend noch näher
erläutert
werden wird, lässt
sich in den Schlitz ein hohles, metallisches Füllstück einführen, das mit der Führungsschiene
verbunden ist bzw. das in seinem Inneren die Führungsschiene aufnimmt. Auf
diese Weise kann im praktischen Einsatz des Kraftfahrzeugs der Tragarm
in das Füllstück einfahren
und damit in den Schlitz des Verstärkungsmoduls.
-
Das
Verstärkungsmodul
dient im Einsatz dazu, in seinem Inneren einen Teil einer Führungsschiene
aufzunehmen. Dementsprechend befindet sich das Verstärkungsmodul
im Schwellerbereich und/oder im Dachlängsträgerbereich. Allerdings besteht
auch alternativ oder kumulativ die Möglichkeit, ein Verstärkungsmodul
auf Höhe
der mittleren Führungsschiene
anzuordnen und dann beispielsweise mit einem Schlossmodul an der
Karosserie festzuschrauben.
-
Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
besitzt der Schlitz einen von der Vorderseite zur Rückseite
des Verstärkungsmoduls
durchgehenden Schlitzabschnitt. Dieser durchgehende Schlitzabschnitt
ist am vorderen, d. h. der Fahrzeugfrontseite zugewandten Ende der
Führungsschiene
vorgesehen, wo die Führungsschiene
nach innen gekrümmt ist.
Im Einsatz stellt der durchgehende Schlitzabschnitt sicher, dass
in diesem Bereich der Trag- oder Führungsarm bis zum Schienenende
bewegbar ist.
-
Gemäß einer
dritten Ausführungsform
sind im Bereich der Seitenflächen
metallische Befestigungslaschen vorgesehen. Diese sind einerseits
Fixierhilfen, um die Position des Verstärkungsmoduls relativ zur Karosserie
festzulegen, damit anschließend
der wärmeaktivierbare
Kleber die Position dauerhaft sichert. Zusätzlich dient die Befestigungslasche
der mechanischen Befestigung des Verstärkungsmoduls mit metallischen
Komponenten, die angrenzen, insbesondere des Radgehäuses und
des Schwellers bzw. im oberen Kraftfahrzeugbereich des Dachlängsträgers.
-
Weiterhin
kann vorgesehen sein, dass seitlich neben dem Schlitz, also ebenfalls
im Bereich der Seitenflächen,
eine parallel zur Vorder- oder Rückseite
verlaufende Klebefläche
vorgesehen ist. Diese dient zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung
mit der Verstärkung
Schweller.
-
Weiterhin
ist eine Ausführungsform
vorgesehen, bei der eine der Seitenflächen eine Nut aufweist. In
die Nut lässt
sich das Ende der Verstärkung Schweller
einführen,
so dass auf diese Weise eine formschlüssige Verbindung mit dem Verstärkungsschweller
erzeugt wird, um die mechanische Befestigung des Verstärkungsmoduls
im Einbaubereich zu verbessern.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist ein in den Schlitz einführbares
oder ein geführtes hohles
Füllstück aus Metall
vorgesehen, dessen Bauform weitgehend der Schlitzgeometrie folgt
und dessen Öffnung
in der Einbauposition des Füllstücks mit
der Schlitzöffnung
zusammenfällt,
wobei das Füllstück in seinem
Inneren eine Laufschiene für
einen Laufwagen der Schiebetür
besitzt. Das an sich bekannte hohle Füllstück wird damit vom Schlitz aufgenommen
und dient der mechanischen Befestigung der Führungsschiene.
-
Weiterhin
kann vorgesehen sein, dass das Füllstück eine
Ausbuchtung hat, die aus dem oben genannten durchgehenden Schlitzabschnitt
herausragt. Der durchgehende Schlitzabschnitt befindet sich, wie
oben erläutert,
am vorderen Ende der Führungsschiene,
wo die Führungsschiene
nach innen gekrümmt
ist. Die Ausbuchtung ragt damit aus dem grob quaderförmigen Verstärkungsmodul
aus Kunststoff heraus und in das Karosserieinnere hinein, und zwar
in der Regel im Bereich der B-Säule.
-
Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Seitenwand außen eines
Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, bei dem im Schwellerbereich und/oder
im Dachlängsträgerbereich
eine rechteckige Öffnung
vorgesehen ist. Die rechteckige Öffnung erstreckt
sich in diesem Fall, bezogen auf die Längsrichtung des Seitenteils
außen
bzw. der Fahrzeuglängsrichtung,
ausgehend von der B-Säule
nach hinten zur hinteren Türöffnung und
insbesondere bis zum hinteren Ende der hinteren Türöffnung.
Alternativ oder kumulativ besitzt die Seitenwand außen, die eine
Rinne für
eine mittlere Führungsschiene
besitzt, an dem der B-Säule zugewandten
Ende der Rinne eine rechteckige Öffnung.
Die lange Seite der rechteckigen Öffnung ist in allen Fallen
horizontal bzw. parallel zum Schweller angeordnet.
-
Eine
derartige Seitenwand außen,
deren Öffnung
auch abgerundete Ecken haben kann und insofern die Form eines quer
verlaufenden Langlochs haben kann, ist für die Befestigung eines metallischen Füllstücks bzw.
eines Verstärkungsmoduls
mit innenliegendem Füllstück vorbereitet
und vereinfacht insofern die Montage des o. g. Verstärkungsmoduls.
-
Eine
Ausführungsform
der o. g. Seitenwand außen
ist mit einem abragenden hohlen Füllstück aus Metall verbunden, wobei
das Füllstück in seinem
Inneren eine Laufschiene für
einen Laufwagen einer Schiebetür
besitzt. Hierbei fällt
die rechteckige Öffnung
der Seitenwand außen
mit der rechteckigen Öffnung
des Füllstücks zusammen.
-
Seitenwand
außen
und Füllstück werden
bei dieser Ausführungsform
verbunden, beispielsweise dadurch, dass von der Öffnung des Füllstücks abragende
bzw. abgestellte Flansche mit der Seitenwand außen verschweißt werden.
Auf diese Weise bildet die Seitenwand außen mit dem Füllstück eine
bauliche Einheit, die das Automobilunternehmen zukaufen kann. Diese
Möglichkeit
führt zu
geringeren Montagekosten bei der Herstellung des Kraftfahrzeugs
im Werk.
-
Es
kann ferner vorgesehen sein, dass das Füllstück eine Ausbuchtung zur Aufnahme
des besagten Laufwagens der Schiebetür besitzt.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
besitzt die Seitenwand außen
ein Verstärkungsmodul, in
dessen Schlitz das Füllstück derart
eingeführt
ist, dass die Schlitzöffnung
mit der Öffnung
des Füllstücks zusammenfällt.
-
Gegenüber der
vorbenannten Seitenwand außen
ist somit zusätzlich
um das Füllstück herum das
Verstärkungsmodul
aus Kunststoff angeordnet, so dass die Seitenwand außen zusammen
mit diesem Kunststoffteil und dem Füllstück eine bauliche Einheit bildet,
die kosten- und montagesparend vom Automobilhersteller auf dem Markt
zugekauft werden kann.
-
Gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug, insbesondere
ein PKW, mit einer Schiebetür
vorgeschlagen, wobei die Schiebetür eine zugeordnete Führungsschiene
hat und wobei das Kraftfahrzeug ein an einem Schweller und/oder an
einem Dachlängsträger angebundenes
Verstärkungsmodul
nach einem der oben beschriebenen Ausführungsformen besitzt, wobei
zumindest ein Teil der Führungsschiene
im Schlitz des Verstärkermoduls
verläuft.
Auch hierbei kann das Füllstück eine Ausbuchtung
besitzen, in die bei geschlossener Schiebetür ein Laufwagen einfahren kann.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der beanspruchten Erfindung werden aus der
folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
erkennbar, die nachfolgend als nicht beschränkende Beispiele angegeben
sind. Hierbei soll die Benutzung von Bezugszeichen in den Figuren
nicht dahingehend verstanden werden, dass die Bezugszeichen den
Schutzumfang der beanspruchten Erfindung einschränken sollen. Es zeigen:
-
1 eine
Ausführungsform
eines Verstärkungsmoduls,
-
2 eine
Ausführungsform
eines Füllstücks für das Verstärkungsmodul,
-
3 ein
Verstärkungsmodul
mit eingeführtem
Füllstück, angebunden
an die Karosserie des Kraftfahrzeugs,
-
4 ein
Verstärkungsmodul
mit eingeführtem
Füllstück, angebunden
an die Karosserie,
-
5 ein
Schnitt A-A durch die Ausführungsform
der 4,
-
6 ein
Schnitt B-B durch die Ausführungsform
der 4,
-
7 eine
Seitenwand außen,
vorbereitet für
die Benutzung des Verstärkungsmoduls,
-
8 eine
Teilansicht einer Seitenwand außen
mit eingebautem Füllstück und Verstärkungsmodul.
-
Bei
den Figuren, die allgemein mit gleichen Bezugszeichen gleiche Gegenstände bezeichnen, zeigt 1 ein
Verstärkungsmodul 1.
Das Verstärkungsmodul 1 ist
im Wesentlichen quaderförmig,
und besitzt eine Oberseite 2, eine Unterseite 3,
eine Vorderseite 4 sowie eine Rücksei te 5. Es ist
erkennbar, dass das Verstärkungsmodul
nicht exakt quaderförmig
ist, sondern dass zum Beispiel die Oberseite 2 leicht dachförmig ausgebildet
ist. Auch die Seitenflächen 6 sind
diesbezüglich
nicht solche, die zu einem Quader exakt korrespondieren. Insofern
sollte Begriff ”Quader” im Rahmen
dieser Erfindungsbeschreibung großzügig ausgelegt werden.
-
Das
gezeigte Verstärkungsmodul 1 besteht aus
Kunststoff und besitzt einen sich in Längsrichtung erstreckenden,
parallel zur Oberseite 2 verlaufenden Schlitz 7,
der in seinem linken Bereich durchgehend ausgeführt ist, was an dem Loch 8 zu
erkennen ist. Das ebenfalls gezeigte Koordinatensystem korrespondiert
zum Koordinatensystem des Kraftfahrzeugs, in das dieses Verstärkungsmodul 1 eingebaut
werden soll. Die Längsrichtung
des Verstärkungsmoduls 1 korrespondiert
insofern mit der Fahrzeuglängsrichtung,
wobei die positive X-Richtung in Fahrzeugrichtung nach hinten ausgerichtet
ist. Die Z-Richtung
korrespondiert zur Z-Richtung des Kraftfahrzeugs und die Y-Richtung
korrespondiert zur Fahrzeugquerrichtung von der linken zur rechten Fahrzeugseite.
-
Zur
Befestigung des Verstärkungsmoduls 1 an
den weiteren Teilen der Karosserie sind zunächst metallische Befestigungslaschen 9 vorgesehen.
Die beiden linken Befestigungslaschen 9 dienen der Anbindung
der Verstärkung
Schweller (nicht gezeigt) und die rechte Befestigungslasche 9 der
Anbindung an das Radgehäuse
(ebenfalls nicht gezeigt). Die primäre Funktion der Befestigungslaschen 9 ist
hierbei die Gewährleistung
einer definierten Relativposition zu den genannten Komponenten und
weniger die mechanische Befestigung. Letztere erfolgt über den Kleber 10,
der einerseits auf der Oberseite 2, der Unterseite 3 (nicht
gezeigt), sowie über
eine seitlich neben dem Schlitz 7 befindliche und parallel
zur Vorderseite 4 verlaufende Klebefläche 11 erfolgt. Der
Kleber 10 ist hierbei thermisch aktivierbar, wobei die
Aufschäumtemperatur
so eingestellt ist, dass der Kleber 10 im KTL-Lackierbad
bei ca. 160°C
bis 190°C
aufschäumt
und dauerhaft die Verbindung mit den angrenzenden Karosserieteilen
gewährleistet.
-
2 zeigt
ein Füllstück 12,
das dazu bestimmt ist, in das Verstärkungsmodul 1 der 1 eingeschoben
zu werden, so dass in der Einbauposition die Öffnung 13 des Füllstücks 12 mit
der Schlitzöffnung 29 des
Schlitzes 7 in der Vorderseite 4 des Verstärkungsmoduls 1 zusammenfällt. Es
handelt sich hierbei um ein an sich bekanntes Füllstück 12, das über einen
abgestellten seitlichen Flansch 14 mit dem Radgehäuse 25 verbunden
wird, vgl. 3. Ebenfalls erkennbar ist die
auf der oberen inneren Schlitzfläche
angebrachte Führungsschiene 15, über die
ein Laufwagen der Führungsschiene
einfahren kann, um in geschlossenem Zustand der Schiebetür in der
Ausbuchtung 16 des Füllstücks 12 geparkt
zu werden. Ebenfalls dargestellt ist die Verstärkung Schweller 17,
für die
in der Seitenfläche 6 des
Verstärkungsmoduls 1 eine
Nut 18 vorgehalten wird. Bei der Montage wird der Verstärkungsschweller 17 von oben
in die Nut 18 eingeführt,
um eine formschlüssige
Verbindung zwischen diesen Komponenten herzustellen und die mechanische
Stabilität
zu erhöhen.
-
3 zeigt
das Füllstück 12 eingebaut
im Verstärkungsmodul 1.
Man erkennt, dass die Befestigungs lasche 9 auf der rechten
Seite des Verstärkungsmoduls 1 mit
dem Radgehäuse 18 verbunden ist,
und die Klebefläche 11 den
Schweller 19 mit dem Verstärkungsmodul 1 verbindet.
Die auf der unteren Schlitzfläche 20 des
Verstärkungsmoduls 1 angebrachten
Klebeflächen
bewirken bei eingeschobenem Füllstück 12 nach
der Aktivierung durch Wärme einen
direkten Klebekontakt, so dass das Füllstück 12 fest im Schlitz 7 des
Verstärkungsmoduls 1 eingeführt ist,
nicht wackelt und deshalb im Fahrbetrieb keine Geräusche macht.
-
4 zeigt
das eingebaute Verstärkungsmodul 1 entsprechend
der 3, jedoch von der Fahrzeuginnenseite her betrachtet.
Der Blick ist somit auf die Rückseite 5 des
Verstärkungsmoduls 1 gerichtet,
wobei erkannt werden kann, dass die Ausnehmung 16 des Füllstücks 12 aus
dem Loch 8 des Verstärkungsmoduls 1 herausragt.
In diesem Bereich ist somit der Schlitz 7 des Verstärkungsmoduls 1 durchgehend
ausbildet. In dieser in 4 deutlich zu sehenden Ausnehmung 16 des
Füllstücks 12 ist
die Ruheposition des Führungswagens,
wenn die Schiebetür
geschlossen ist.
-
Die 5 zeigt
einen Schnitt A-A durch die Ausführungsform
der 4. Man erkennt, dass bei dieser Darstellung in
Längsrichtung
des Verstärkungsmoduls 1 die
Führungsschiene 15 an
der oberen Innenfläche
des Füllstücks 12 montiert
ist. Das Füllstück 12 ist über Kleber 10 mit
dem Verstärkungsmodul 1 verbunden.
Das Verstärkungsmodul 1 selbst ist
nach unten hin mit dem Schweller 19, und nach oben mit
dem Boden seitlich 20 bzw. der Seitenwand außen 21 verklebt.
-
6 zeigt
einen zur 5 entsprechenden Schnitt B-B,
jedoch angefertigt im Bereich der Ausbuchtung 16, vgl. 4.
In diesem Schnitt B-B ist erkennbar, dass die Führungsschiene 15 weiter
in die Ausbuchtung 16 des Füllstücks 12 hineinragt,
so dass bei geschlossener Schiebetür der Laufwagen vollständig in
diese Ausbuchtung 16 eingeparkt werden kann.
-
7 zeigt
ferner eine Seitenwand außen 21 eines
PKWs. Die Seitenwand außen 21 besitzt
im Schwellerbereich eine rechteckige Öffnung 22 zwischen
der B-Säule 24 und
dem Radgehäuse 25.
Diese Öffnung 22 dient
dazu, mit der Öffnung
des Füllstücks 12 zur
Deckung gebracht zu werden, so dass ein Füllstück 12 in horizontaler
Richtung zum Karosserieinneren abragen kann und dann in der XY-Ebene
zu liegen kommt. Weiterhin kann für eine mittlere Führungsschiene
(nicht gezeigt), die in der Rinne 30 verlaufen würde, im
Bereich der Öffnung 31 ein
Füllstück 12 angebaut
sein. Die Öffnung 31 kann
auch wie die Öffnungen 22, 23 rechteckig
sein. Es versteht sich von selbst, dass bei diesem Ausführungsbeispiel,
aber auch allgemein, je nach gewählter
Schiebetürkonstruktion
des jeweiligen Fahrzeugs ein, zwei oder drei Füllstücke 12 und ggf. zugeordnete
Verstärkungsmodule 1 mit
der Seitenwand außen 21 verbunden
sein können.
-
8 zeigt
ferner ausschnittsweise die Seitenwand außen 21 von der Fahrzeugaußenseite
her gesehen mit eingebautem Verstärkungsmodul 1 im Schwellerbereich.
Das Füllstück 12 ist
mit einer Mehrzahl von Schweißpunkten 32 mit
der Seitenwand außen 21 verschweißt und in
den Schlitz des Verstärkungsmoduls 1 aus
Kunststoff eingeklebt.
-
Obwohl
vorstehend konkrete Ausführungsformen
beschrieben worden, wird der Fachmann erkennen, dass die Beschreibung
dieser Ausführungsformen
nicht zum Zweck hat, die Erfindung in der angegebenen Form zu beschränken. Die
Erfindung soll vielmehr alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen
umfassen, die in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallen.
-
- 01
- Verstärkungsmodul
- 02
- Oberseite
- 03
- Unterseite
- 04
- Vorderseite
- 05
- Rückseite
- 06
- Seitenfläche
- 07
- Schlitz
- 08
- Loch
- 09
- Befestigungslasche
- 10
- Kleber
- 11
- Klebefläche
- 12
- Füllstück
- 13
- Öffnung
- 14
- Flansch
- 15
- Führungsschiene
- 16
- Ausbuchtung
- 17
- Verstärkung Schweller
- 18
- Nut
- 19
- Schweller
- 20
- Boden
seitlich
- 21
- Seitenwand
außen
- 22
- Öffnung
- 23
- Öffnung
- 24
- B-Säule
- 25
- Radgehäuse
- 26
- Türöffnung
- 27
- Schwellerbereich
- 28
- Dachlängsträgerbereich
- 29
- Schlitzöffnung
- 30
- Rinne
- 31
- Öffnung
- 32
- Schweißpunkt