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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft einen Aggregateträger mit einem Verstärkungselement,
das zur Aufnahme und Weiterleitung hoher Impulse und Lasten ausgebildet
ist. Der Aggregateträger ist zur Anordnung in einer Türe
eines Kraftfahrzeuges vorgesehen und dient zur Halterung von Türaggregaten
in der Türe, wobei das Verstärkungselement zur
Montage in der Türe an dem Aggregateträger befestigt
wird bzw. ist.
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Stand der Technik
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Aggregateträger
mit wenigstens einem Verstärkungselement der eingangs genannten
Art sind im Stand der Technik allgemein bekannt.
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In
Kraftfahrzeugtüren sind regelmäßig zwischen
einem äußeren und einem inneren Element der Türe,
beispielsweise Außenblech und Innenverkleidung, Türmodule
verbaut, die beispielsweise Fensterheber, Lautsprecher, Türschlösser
und dergleichen beherbergen. Diese Elemente bzw. Aggregate müssen
an der Tür befestigt werden. Hierzu sind Aggregateträger
bekannt, die zur Vormontage und Aufhängung der vorgenannten
Aggregate sowie ggf. weiterer Aggregate dienen, zusammen mit den
Aggregaten in der Türe montierbar sind und meist flächig
gestaltet sind.
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Verstärkungselemente
der vorbezeichneten Art, auch Sicherheitselement, Crashelement,
Crash Beam oder dergleichen bezeichnet, dienen bei einem Unfall
zur Aufnahme und Weiterleitung von Kräften in der Karosserie
und zur Abstützung und Versteifung der Bauteile, an denen
die Elemente montiert sind. Derartige Elemente werden regelmäßig
in Türen der Kraftfahrzeuge verwendet, da diese besonders
beim Frontalaufprall sowie beim Seitenaufprall hohe Kräfte aufnehmen
müssen.
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Da
Kraftfahrzeugtüren beweglich sein müssen und nur
ein begrenztes Gewicht aufweisen dürfen, um einerseits
handhabbar zu sein und um andererseits Scharniere und Karosserie
bei der Betätigung nicht zu stark zu belasten, muss zur
Herstellung einer ausreichenden Steifigkeit mit speziell gestalteten
Versteifungselementen mit einem geringen Gewicht, aber hoher Steifigkeit,
gearbeitet werden.
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Zur
einfachen Montage wird regelmäßig vorgesehen,
das Verstärkungselement an dem Aggregateträger
zu befestigen. Bei der Montage muß dann nur der Aggregateträger
mit daran festgelegtem Verstärkungselement in die Türe
eingesetzt und befestigt werden, was in einem Arbeitsgang durchführbar ist.
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Bislang
war es bei aus Kunststoff aufgebauten Systemen oder Modulen der
eingangs genannten Art, bei denen Aggregateträger und Verstärkungselement
aneinander festgelegt werden, bekannt, dass diese stoffschlüssig
miteinander verbunden werden. Ein bekanntes Verfahren hierzu ist
Ultraschallschweißen, bei dem mehrere Schweißpunkte
gezielt gesetzt werden.
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Hierzu
ist beispielsweise aus der
EP
1 275 540 A1 bekannt, ein Verstärkungsteil mit
einem Türmodul form- und kraftschlüssig zu verbinden.
Dazu ragt das Verstärkungsteil am vorderen und hinteren Randabschnitt
des Türmoduls über dieses hinaus und ist durch
bekannte Fügeverfahren, wie zum Beispiel Verkleben oder
Ultraschallschweißen, mit diesem verbunden.
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Aus
der
DE 10 2005
014 570 A1 ist desweiteren bekannt, ein Sicherheitselement
mit einem Aggregateträger über Heißnietverbindungen
zu verbinden oder dieses mit dem Aggregateträger zu verschrauben.
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Die
bekannten Verfahren sind jedoch vergleichsweise aufwendig, da die
hierfür benötigten Ultraschall-Schweißgeräte
oder Klebestationen hohe Investitions- und Betriebskosten verursachen.
Darüber hinaus ist das Verfahren zum Verschweißen
von Fahrzeugträger und Aggregateträger relativ
langwierig und erhöht damit die Produktionszeit zur Herstellung
eines entsprechenden Moduls.
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All
dies führt dazu, dass Aggregateträger nach dem
Stand der Technik vergleichsweise teuer zu fertigen sind.
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Aufgabe
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Aufgabe
der Erfindung ist es somit, einen Aggregateträger der eingangs
genannten Art mit daran montiertem Verstärkungselement,
eine Kraftfahrzeugtüre, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren
zu dessen Herstellung dahingehend zu verbessern, dass dieser ohne
Einschränkung der Tauglichkeit kostengünstiger
herstellbar und einfacher montierbar ist.
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Darstellung der Erfindung
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Die
Erfindung wird gelöst durch einen Aggregateträger
gemäß Anspruch 1, eine Kraftfahrzeugtüre
gemäß dem nebengeordneten Anspruch 7, ein Kraftfahrzeug
gemäß dem nebengeordneten Anspruch 8, eine Verwendung
gemäß dem nebengeordneten Anspruch 9 sowie mit
einem Verfahren zum Verbinden eines Aggregateträgers mit
einem Verstärkungselement gemäß dem nebengeordneten
Anspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
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Ein
erfindungsgemäßer Aggregateträger weist
ein Verstärkungselement auf, wobei Verstärkungselement
und Aggregateträger zur Montage in einer Kraftfahrzeugtüre
aneinander befestigt sind bzw. aneinander befestigt werden. Beide
Teile können dann gemeinsam in einem Arbeitsgang in der Kraftfahrzeugtüre
montiert werden.
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Es
liegt im Rahmen der Erfindung, dass mehr als ein Verstärkungselement
für einen Aggregateträger vorgesehen sein kann,
auch wenn nachfolgend regelmäßig nur ein Verstärkungselement
offenbart ist. Ebenfalls liegen mehrteilige Aggregateträger,
die gemeinsam an einem Verstärkungselement befestigt sind
oder werden, im Rahmen der Erfindung.
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Der
Aggregateträger dient zur Halterung von Aggregaten an dem
Verstärkungselement. Entsprechende Aggregate sind beispielsweise
Fensterheber, Lautsprechermodule oder dergleichen. Das Verstärkungselement,
auch Crash Beam bezeichnet, dient zur Aufnahme und Weiterleitung
hoher Impulse und Lasten, insbesondere bei einem Unfall und dort
insbesondere bei einem Seitenaufprall, durch Versteifung der Türe
sowohl in Bezug auf Kräfte in Fahrzeuglängs- als
auch in Fahrzeugquerrichtung.
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Erfindungsgemäß ist
an dem Aggregateträger wenigstens ein Rastmittel ausgebildet,
wobei an dem Verstärkungselement wenigstens ein korrespondierendes
Gegenrastmittel ausgebildet ist. Rastmittel und Gegenrastmittel
sind dazu ausgebildet, miteinander zu verrasten, sodass Aggregateträger und
Verstärkungselement in verrastetem Zustand von Rastmittel
und Gegenrastmittel eine in einem Arbeitsschritt zusammen montierbare
Einheit bilden.
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Indem
erfindungsgemäß auf einfacher realisierbare und
aneinander festlegbare Rastmittel und Gegenrastmittel zurückgegriffen
wird, kann auf aufwendige Ultraschallschweißverfahren oder
andere stoffschlüssige Befestigungs- oder Verbindungsverfahren
verzichtet werden. Rastmittel und Gegenrastmittel können
bei der Herstellung von Verstärkungselement und Aggregateträger
ohne weiteres integriert werden. Daraus ergibt sich der Vorteil,
dass sich Aggregateträger mit Verstärkungselementen
mit derartigen Rastverbindungen hinsichtlich der Gesamtkosten wesentlich
preisgünstiger herstellen lassen, als Ultraschall-Schweißverbindungen
oder Klebeverbindungen, da keine aufwendigen und teuren Anlagen zur
Herstellung der Ultraschall-Schweißverbindungen oder Klebeverbindungen
erforderlich sind.
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Ein
weiterer Vorteil ist, dass mit Hilfe von Rastmitteln und Gegenrastmitteln
eine genaue Positionierung von Verstärkungselement und
Aggregateträger zueinander erreicht werden kann. Ein Verrutschen
von Aggregateträger und Verstärkungselement zueinander
wie bei Ultraschallschweiß- oder Klebeverfahren ist nicht
mehr möglich, was die Fertigungstoleranzen senkt.
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Ein
weiterer Vorteil ist, dass Rastverbindungen grundsätzlich
lösbar sind, sodass Aggregateträger und Verstärkungselement
leichter voneinander abnehmbar sind, zum Beispiel zum Zwecke des
Austausches eines defekten Aggregateträgers.
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Bevorzugt
bestehen Verstärkungselement und/oder Aggregateträger
aus Kunststoff. Mit Hilfe von Kunststoffmaterialien lassen sich
Rastverbindungselemente besonders gut herstellen, da Kunststoffe
meist ausreichende Elastizitäten aufweisen. Darüber
hinaus haben sich Kunststoffe als besonders belastbar gegenüber
den Einsatzbedingungen in Kraftfahrzeugen erwiesen.
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Als
besonders geeignete Kunststoffe haben sich Polypropylene herausgestellt.
Es bieten sich hierbei insbesondere Polypropylene mit Glasfaseranteil
an. Wenn die Glasfasern darüber hinaus langfaserig sind,
wie zum Beispiel bei PP LGF 30, wird die Schlagzähigkeit
insbesondere des Verstärkungselementes erhöht.
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Wenn
weiterhin das wenigstens eine Rastmittel als Ausnehmung gestaltet
ist, bei dem zwei Seitenwände der Ausnehmung im Wesentlichen,
bevorzugt exakt, parallel zueinander ausgerichtet sind, lässt
sich eine besonders exakte Ausrichtung von Verstärkungselement
und Aggregateträger zueinander erzielen, da durch die beiden
parallelen Seitenwände der Ausnehmung eine relative Ausrichtung zwischen
Aggregateträger und Verstärkungselement zueinander
vorgegeben ist.
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Weiterhin
bevorzugt sind in dem Verstärkungselement und in dem Aggregateträger
mehrere Rastmittel und dazu korrespondierende Gegenrastmittel ausgebildet.
Auf diese Weise lässt sich eine bessere Befestigung aneinander
und eine bessere Ausrichtung der Bauteile zueinander ermöglichen.
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Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Gegenrastmittel
als wenigstens zwei Rastelemente ausgebildet ist, wobei die wenigstens
zwei Rastelemente je wenigstens einen Rastvorsprung aufweisen. Die
wenigstens zwei Rastvorsprünge weisen ihrerseits in entgegengesetzte
Richtungen. Auf diese Weise lässt sich eine besonders sichere
Befestigung des Aggregateträgers am Verstärkungselement
erzielen, da ein ungewolltes Lösen der Rastverbindung nahezu
nicht möglich ist.
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Der
Aggregateträger und/oder das Verstärkungselement
können nach weiterer vorteilhafter Ausgestaltung Befestigungsmittel
zur Befestigung an der Kraftfahrzeugtüre aufweisen. Über
die Festlegungsmittel ist ein verbesserter Kraftfluss möglich, insbesondere
wenn das Verstärkungselement separat an der Kraftfahrzeugtüre
festlegbar ist.
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Ein
erster unabhängiger Gedanke der Erfindung betrifft eine
Kraftfahrzeugtüre mit einem Aggregateträger der
zuvor beschriebenen Art.
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Ein
zweiter unabhängiger Gedanke der Erfindung betrifft ein
Kraftfahrzeug mit einem Aggregateträger der zuvor beschriebenen
Art.
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Ein
weiterer unabhängiger Gedanke der Erfindung betrifft die
Verwendung einer Rastverbindung mit einem Rastmittel und einem Gegenrastmittel
zur Befestigung eines Verstärkungselementes an einem Aggregateträgers.
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Bevorzugt
bilden Aggregateträger und Verstärkungselement
ein gemeinsam in einer Kraftfahrzeugtüre montierbares System
gemäß dem zuvor beschriebenen Erfindungsgedanken.
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Mit
Hilfe einer derartigen Verwendung lässt sich eine kostengünstige
und sichere Befestigung eines Verstärkungselementes an
einem Aggregateträger ermöglichen.
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Ein
letzter unabhängiger Gedanke der Erfindung betrifft ein
Verfahren zum Verbinden eines Aggregateträgers mit wenigstens
einem Rastmittel an einem Verstärkungselement mit wenigstens
einem Gegenrastmittel. Das Verfahren sieht vor, dass das Rastmittel
des Aggregateträgers mit dem Gegenrastmittel des Verstärkungselements
verrastet wird.
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Mit
Hilfe dieses Verfahrens lässt sich wesentlich schneller
als mit dem herkömmlichen Verfahren eine Verbindung zwischen
Aggregateträger und Verstärkungselement herstellen.
Darüber hinaus kann bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren auf Mittel verzichtet werden, die eine stoffschlüssige
Verbindung zwischen den beiden vorbezeichneten Bauteilen herstellen.
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Eine
erste Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das Verstärkungselement
zum Verrasten auf den Aggregateträger aufgesetzt wird.
Dies ermöglicht eine weitere Verkürzung der Montagezeiten, da
das Verstärkungselement meist leichter und kompakter ist
als der Aggregateträger.
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Weitere
Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen. Dabei bilden
alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der
vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung
in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
dargestellt. Dabei zeigen schematisch:
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1 einen
Ausschnitt aus einem Aggregateträger und einem daran zu
befestigenden Verstärkungselement sowie
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2 ein
Verstärkungselement eines erfindungsgemäßen
Systems.
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Ausführungsbeispiel
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1 zeigt
einen Ausschnitt aus einem Aggregateträger 2 und
einem daran zu befestigenden Verstärkungselement 4 zur
Anordnung in einer Kraftfahrzeugtüre. Verstärkungselement 4 und
Aggregateträger 2 bestehen aus Kunststoff, bevorzugt
PP LGF 30, ein mit langfaserigen Glasfasern verstärktes Polypropylen.
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An
dem Verstärkungselement 4 ist ein einziges Gegenrastmittel 8 gezeigt.
Das Gegenrastmittel 8 ist als rechteckige Ausnehmung mit
zwei im Wesentlichen parallelen Seitenwänden 8.1, 8.2 gestaltet.
Statt einer Rechteckform sind alternative Formen mit im Wesentlichen
parallelen Seitenwänden möglich, beispielsweise
eine Langlochform.
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Der
Aggregateträger 2 ist ebenfalls nur ausschnittsweise
dargestellt und dient zum Halten von Türaggregaten wie
beispielsweise einem Fensterheber.
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Als
Rastmittel zur Verrastung mit der als Gegenrastmittel dienenden
Ausnehmung 8 sind zwei Rasten 10, 12 vorgesehen,
die jeweils Rastvorsprünge 10.1, 12.1 aufweisen.
Die Rastvorsprünge 10.1, 12.1 kragen über
den unteren Abschnitt der Rasten 10, 12 aus. Die
Auskragungen der Rastvorsprünge 10.1, 12.1 zeigen
in entgegengesetzte Richtungen.
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Die äußeren
Wände der Rasten 10, 12 weisen einen
Abstand auf, der in etwa dem Abstand der Seitenwände 8.1, 8.2 der
Ausnehmung 8 im Verstärkungselement 4 entspricht.
Auf diese Weise lässt sich eine besonders spielarme Befestigung
des Verstärkungselementes 4 an dem Aggregateträger 2 verwirklichen.
Die Rastvorsprünge 10.1, 12.1 weisen demgegenüber
eine größere Ausdehnung auf als der Abstand zwischen
den Seitenwänden 8.1, 8.2 der Ausnehmung 8 und
hintergreifen in verrastetem Zustand die Ausnehmung 8.
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Zum
Befestigen des Verstärkungselements 4 an dem Aggregateträger 2 wird
dieser lagerichtig auf den Aggregateträger 2 in
Richtung des Pfeiles V aufgeschoben, sodass die Rasten 10, 12 durch
die Ausnehmung 8 hindurch geschoben werden, wobei die Rastvorsprünge 10.1, 12.1 auf
der entgegen der Einschubrichtung liegenden Seite des Verstärkungselements 4 nach
außen springen und verrasten.
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2 zeigt
ein Verstärkungselement 4 in Gesamtdarstellung.
Das Verstärkungselement 4 dient zur Versteifung
der Türe und zur Aufnahme und Weiterleitung hoher Impulse
und hoher Kräfte innerhalb der Karosserie, wie sie bei
einem Unfall, insbesondere bei einem Seitenaufprall, auftreten können.
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Der
Verstärkungselement 4 ist vorliegend als Strebe
ausgebildet und weist mehrere Ausnehmungen 8 auf, in die
der in 1 dargestellte Aggregateträger 2 eingerastet
wird. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des
Verstärkungselementes 4 als die dargestellte Strebenform
liegen ebenfalls im Rahmen der Erfindung, so z. B. strukturierte
Verstärkungselemente mit einer oder mehreren Sicken oder
einer Wabenstruktur. Darüber hinaus kann anstatt einer
im Wesentlichen geraden Strebe z. B. ein flächigeres und/oder
gekrümmtes und/oder strukturiertes bzw. profiliertes Element
vorgesehen sein.
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Zur
Festlegung des Verstärkungselements 4 an der Tür
sind in den Seiten des Verstärkungselements 4 als
Befestigungsmittel dienende Ausnehmungen 14 vorgesehen.
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Die
Zahl der Ausnehmungen 8, die als Gegenrastmittel für
die Rastmittel 10, 12 des Aggregateträgers 2 dienen,
kann hinsichtlich Anzahl und Anordnung auf dem Verstärkungselement 4 variieren.
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- 2
- Aggregateträger
- 4
- Verstärkungselement
- 8
- Ausnehmung
- 8.1
- Seitenwand
der Ausnehmung
- 8.2
- Seitenwand
der Ausnehmung
- 10
- Rastmittel
- 10.1
- Rastvorsprung
- 12
- Rastmittel
- 12.1
- Rastvorsprung
- 14
- Befestigungsmittel
- V
- Aufsetzrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1275540
A1 [0008]
- - DE 102005014570 A1 [0009]