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Die
Erfindung betrifft eine Hecktür eines Kraftfahrzeugs nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus
der
EP 1 457 373 A1 ist
eine Hecktür eines Kraftfahrzeugs bekannt, dessen tragende
Struktur gebildet wird von einem Innenblech und einem Außenblech,
die in Schalenbauweise miteinander verbunden sind.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Hecktür eines Kraftfahrzeugs
zu schaffen, dessen tragende Struktur besonders leicht ist.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Hecktür eines Kraftfahrzeugs mit
den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß weist
die tragende Struktur einer Hecktür eines Kraftfahrzeugs
einen geschlossenen Rahmen auf, der zumindest aus einem oberen und
einem unteren Holm sowie zwei seitlichen Holmen besteht. Dabei können
die einzelnen Holme jede beliebige Querschnittsform aufweisen. Der
Rahmen ist ein einstückiges Gussbauteil. Gussbauteile weisen
gegenüber Blechbauteilen zwei wesentliche Vorteile auf,
die hier voll zum Tragen kommen: Die Dicke des Gussbauteils kann
lokal unterschiedlich sein, sodass das Gussbauteil an besonders
beanspruchten Stellen besonders massiv gestaltet werden kann, um
die erforderliche Steifigkeit und Festigkeit zu erzielen, während
es an gering beanspruchten Stellen bewusst filigran gehalten werden
kann, um Gewicht zu sparen. Ein konventionelles Blechbauteil dagegen
weist überall die gleiche (Blech-)Dicke auf. Zudem unterliegt
ein Gussbauteil wesentlich weniger herstelltechnischen Einschränkungen
bei der Formgebung. Die Gestaltung des Gussbauteils richtet sich
fast ausschließlich nach der Funktion des Bauteils, während
es bei Blechbauteilen häufig deutliche Einschränkungen
bei der Formgebung aufgrund des zu berücksichtigenden Herstellprozesses
gibt. So müssen beispielsweise keine Umformgrenzen beachtet
werden und sogar Hinterschneidungen lassen sich bei Gussbauteilen
realisieren, wenn die Entformungsrichtung beachtet wird.
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Der
geschlossene Rahmen der tragenden Struktur der Hecktür
besteht aus einem einstückigen Gussbauteil. Dabei ist der
Rahmen an den Stellen mit hohen Beanspruchungen entsprechend etwas
massiver gehalten, während er an den Stellen mit geringen
Beanspruchungen so filigran wie möglich gehalten ist, also
die Querschnitte und/oder Materialdicken entsprechend klein gehalten
sind. Dadurch kann das Gewicht des Rahmens klein gehalten werden.
Zudem erhöht die Form eines geschlossenen Rahmens gegenüber
anderen Formen die Streifigkeit der tragenden Struktur.
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Günstigerweise
besteht der Rahmen aus einem Leichtmetall, beispielsweise aus einer
Aluminium- oder einer Magnesiumlegierung. Dadurch weist der Rahmen
ein deutlich geringeres Gewicht auf als ein vergleichbarer Rahmen
aus einem Eisenwerkstoff. Bevorzugt sind an den Rahmen Befestigungsmöglichkeiten
für Anbauteile angegossen. Während bei einer tragenden
Struktur der Hecktür in Blechschalenbauweise für
die Anbauteile separate Befestigungsmöglichkeiten vorgesehen
werden müssen, können diese bei einem Gussrahmen
einteilig mit angegossen werden. Eine solche Befestigungsmöglichkeit
kann beispielsweise durch eine etwas höhere Materialdicke
um ein Durchgangsloch herum realisiert werden, sodass keine zusätzlichen
Verstärkungsbleche erforderlich sind. Auch angegossene Stege
zum Aufstecken einer Dichtung oder Flansche zum Aufkleben anderer
Bauteile zählen zu einer solchen Befestigungsmöglichkeit.
So kann der Rahmen Befestigungsmöglichkeiten für
Scharniere, Gasdruckfedern und/oder Schlösser, Dichtungen und/oder
einen Klebeflansch aufweisen. All diese Befestigungsmöglichkeiten
verursachen praktisch keine nennenswerten Mehrkosten.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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In
der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher
beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer
Darstellungsweise:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Gussrahmens als tragende Struktur
einer Hecktür,
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2 eine
perspektivische Detailansicht im Anbindungsbereichs eines Scharniers
einer an den Rahmen angebrachten Klappe,
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3 eine
perspektivische Detailansicht im Anbindungsbereich eines Scharniers
der Hecktür,
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4 eine
perspektivische Detailansicht mit einer aufgesteckten Dichtung,
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5 eine
perspektivische Detailansicht im Anbindungsbereich einer Gasdruckfeder,
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6 eine
perspektivische Detailansicht mit einem am Gussrahmen befestigten
Heckspoiler.
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In 1 ist
die tragende Struktur 1 einer Hecktür eines Personenkraftfahrzeugs
mit einem Fließheck gezeigt. Die Hecktür ist um
eine an der Karosserie des Personenkraftfahrzeugs fest angebrachte,
horizontale, obere Achse schwenkbar gelagert, um die die gesamte
Hecktür zum Öffnen nach oben verschwenkt werden
kann. Die Hecktür weist ein oberes und ein unteres Türteil
auf. Das obere Türteil besteht aus einer Heckscheibe, die
mit der tragenden Struktur 1 der Hecktür fest
verbunden ist. Das untere Türteil besteht aus einer Klappe,
die unabhängig von der Hecktür insgesamt geöffnet
werden kann. Die Klappe ist an der tragenden Struktur 1 der
Hecktür schwenkbar gelagert.
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Die
tragende Struktur 1 besteht aus einem einstückigen
Rahmen. Der geschlossene Rahmen weist einen oberen Holm 2,
einen unteren Holm 3 und einen linken und einen rechten
Seitenholm 4 und 5 auf. Zudem weist der Rahmen
einen mittleren Holm 6 auf, der den Rahmen in einen oberen
und einen unteren Teilrahmen unterteilt. Der obere Teilrahmen wird
gebildet vom oberen Holm 2, dem mittleren Holm 6 und
den oberen Abschnitten der beiden Seitenholme 4 und 5.
Dieser obere Teilrahmen weist auf dem oberen Holm 2 und
auf dem mittleren Holm 6 einen Klebeflansch 7 auf,
auf den die Heckscheibe dichtend aufgeklebt ist. Seitlich von der
Heckscheibe und oberhalb von der Heckscheibe weist der obere Teilrahmen
einen Ablaufkanal 14 auf, über den bei Nässe
das Wasser gezielt nach unten ablaufen kann.
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Der
untere Teilrahmen wird gebildet vom mittleren Holm 6, vom
unteren Holm 3 und von den unteren Abschnitten der beiden
Seitenholme 4 und 5. Dieser untere Teilrahmen
ist mit der Klappe verschließbar. Die Klappe ist um eine
horizontal verlaufende Achse schwenkbar, die im oberen Randbereich
der Klappe angeordnet ist. Dazu ist – wie in 2 dargestellt – jeweils
auf der Außenseite der beiden Seitenholme 4 und 5 etwa
auf der Höhe des mittleren Holms 6 ein Scharnier 8 angebunden.
Die Klappe ist also an der tragenden Struktur 1 der Hecktür
angelenkt.
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Unabhängig
von der Klappe lässt sich die gesamte Hecktür öffnen.
Dazu sind am oberen Holm 2 – wie in 3 gezeigt – zwei
Türscharniere 9 angeschraubt, die eine gemeinsame
horizontale Achse bilden, um die die gesamte Hecktür gegenüber
der Karosserie verschwenkbar ist. Auf diese Weise kann zum Be- und
Entladen von kleinen Gegenständen nur die kleine Klappe
geöffnet werden, für größere und
sperrige Gegenstände kann dagegen die gesamte Hecktür
geöffnet werden.
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In
der geschlossenen Stellung muss die gesamte Hecktür gegenüber
der Karosserie dicht sein, damit kein Wasser in den Fahrzeuginnenraum
bzw. in den Kofferraum eindringen kann. Dazu ist um die Öffnung
für die Heckklappe herum an der Karosserie eine Hecktürdichtung
angebracht, die sich als geschlossener Ring um die gesamte Öffnung
herum erstreckt. Zusätzlich muss die Klappe in ihrer geschlossenen
Stellung dicht sein. Dazu ist – wie in 4 dargestellt – auf
einen Dichtungsflansch 10 auf dem mittleren Holm 6 eine
Klappendichtung 11 aufgesteckt, die an den Randbereichen
bogenförmig nach unten gezogen ist und jeweils über
ein Formstück 12 auf den Seitenholmen 4 und 5 ausläuft.
Die Formstücke 12 liegen bei geschlossener Hecktür
auf der Hecktürdichtung auf und schaffen einen kontinuierlichen Übergang
von der Klappendichtung 11 auf die darunterliegende Hecktürdichtung.
Die geschlossene Klappe liegt dadurch oben auf der Klappendichtung 11 auf.
Seitlich und unten wird die Klappe durch die Hecktürdichtung
abgedichtet. Die Formstücke 12 sorgen für
einen dichten Übergang zwischen den beiden Dichtungen.
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Die
große Hecktür mit der Heckscheibe und der Klappe
weist ein relativ hohes Gewicht auf. Um ein komfortables Verschwenken
der gesamten Hecktür zu ermöglichen, ist eine
Unterstützung des Nutzers durch zwei Öffnungshilfen
erforderlich, die ein Teil des Gewichts nach oben drücken,
sodass der Nutzer nicht das gesamte Gewicht öffnen muss.
Diese Öffnungshilfen sind beidseitig unterhalb des oberen
Bereichs der seitlichen Holme 4 und 5 angeordnet.
Auch für die Klappe ist eine Gasdruckfeder 13 als Öffnungshilfe
vorgesehen. Diese liegt – wie in 5 gezeigt – im
unteren Bereich des rechten Abschnitts des Ablaufkanals 14.
Das obere Ende der Gasdruckfeder 13 ist am rechten seitlichen
Holm 5 angelenkt, während das untere Ende mit
dem Scharnier der Klappe verbunden ist.
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Bei
Kraftfahrzeugen mit einem Fließheck entstehen am hinteren
Ende des Fahrzeugdachs häufig während der Fahrt
unerwünschte aerodynamische Luftverwirbelungen, die einerseits
den Abtrieb des Fahrzeugs mindern und andererseits zu starken Verschmutzungen
des Fahrzeughecks führen können. Daher weisen
Kraftfahrzeuge mit einem Fließheck häufig einen
Heckspoiler auf, der entweder am hinteren Ende des Fahrzeugdachs
oder am oberen Randbereich der Heckklappe angebracht ist. Dieser Heckspoiler
soll die unerwünschten Luftverwirbelungen möglichst
vermeiden. Entsprechend weist auch die hier beschriebene Hecktür – wie
in 6 gezeigt – einen Heckspoiler 15 auf,
der am oberen Holm 2 der tragenden Struktur 1 der
Hecktür angebracht ist.
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Der
gesamte einstückige Rahmen ist aus einer Leichtmetalllegierung
gegossen. Dadurch kann der gesamte Rahmen lokal unterschiedliche
Querschnitte und Materialdicken aufweisen, sodass er lokal jeweils
die dort herrschenden Steifigkeits- und Festigkeitsanforderungen
erfüllt. Umgekehrt weist er aber auch nirgends größere
Querschnitte und/oder größere Materialdicken auf
als erforderlich. Dadurch ist der Gussrahmen deutlich leichter,
als es ein Rahmen in Blechschalenbauweise wäre. Zudem sind
alle Befestigungspunkte für Schlösser, Gasdruckfedern, Scharniere,
etc. einteilig an den Rahmen angegossen. So weist der gegossene
Rahmen zahlreiche Löcher zum Anschrauben von Bauteilen
auf, um die herum der Rahmen be wusst besonders steif gehalten ist.
So sind zur Befestigung dieser Bauteile keine zusätzlichen
Adapterstücke oder Verstärkungen erforderlich.
Auch der Dichtungsflansch 10 für die Klappendichtung 11 und
der Klebeflansch 7 für die Heckscheibe sind angegossen.
Der Mehraufwand bei der Integration all dieser Funktionen beschränkt
sich auf einen geringfügig höheren Materialeinsatz.
Der Gussrahmen ermöglicht also eine besonders leichte und
kostengünstige Realisierung der tragenden Struktur einer
solchen Hecktür. Neben den dargestellten, am Gussrahmen
angebrachten Bauteilen werden noch viele weitere Bauteile direkt
am Gussrahmen angebracht: Das Schloss für die gesamte Hecktür,
das Schloss für die Klappe, Anschlagpuffer für
die Hecktür und viele mehr.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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