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Die Erfindung betrifft eine Grundstruktur für eine Kraftfahrzeugtür mit einem Abschnitt, welcher dazu dient, einen Teil eines Schachtes zur Aufnahme der Fensterscheibe der Kraftfahrzeugtür zu bilden, und mit einer den Fensterschacht verstärkenden Schachtverstärkung, welche dem Abschnitt der Grundstruktur zugeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner eine entsprechende Kraftfahrzeugtür.
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Bekannte Türen von Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, weisen üblicherweise einen Türkörper auf, an welchem sich die Fensterscheibe der Tür nach oben hin anschließt. Der Türkörper weist ein zur Versteifung dienendes rahmenartiges tiefgezogenes Innenteil aus dickerem profiliertem Metallblech auf. An dem Innenteil ist ein Außenteil angeordnet, welches aus dünnerem Metallblech besteht und die sichtbare äußere Türverkleidung oder Außenhaut der Tür bildet. Dem Innenteil ist gewöhnlich der Rahmen für die Fensterscheibe zugeordnet, welcher eine Öffnung zur Aufnahme der Fensterscheibe bildet. Das Innenteil und das Außenteil des Türkörpers erzeugen einen Schacht zur Aufnahme der Fensterscheibe, sodass die Fensterscheibe über diesen Schacht in den Türkörper hinein abgesenkt werden kann.
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Der Fensterschacht ist üblicherweise im Bereich der Fensterbrüstung des Türkörpers verstärkt. Dazu weist das Innenteil und/oder das Außenteil des Türkörpers eine sogenannte Schachtverstärkung auf. Sie dient dazu, bei einem Frontalcrash die Aufprallkraft über die Türlänge von vorne nach hinten bzw. durch die Türe durchzuleiten. Deshalb sind die bisher eingesetzten Schachtverstärkungen durch Profile großen Querschnitts gebildet, welche fast über die gesamte Türlänge verlaufen. Die Schachtverstärkung wird üblicherweise im nachhinein an die Grundstruktur punktgeschweißt oder mittels Schrauben montiert.
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Im Zuge der Entwicklung neuer Türkonstruktionen hat es sich herausgestellt, dass eine Schachtverstärkung lediglich noch erforderlich ist, um die Grundstruktur und damit die Fahrzeugtüre zu versteifen, sodass im Falle eines seitlichen Aufpralls die Stabilität der Kraftfahrzeugtür verbessert ist. Die Hauptenergie wird nun von einem Rammschutzträger im unteren Bereich der Tür aufgenommen.
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Die bisher eingesetzten Schachtverstärkungen sind daher für die Anforderungen der neuen Türkonzepte überdimensioniert und somit im Hinblick auf eine angestrebte Gewichtsreduzierung bei modernen Kraftfahrzeugen nicht zufriedenstellend.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Grundstruktur für eine Kraftfahrzeugtür mit den eingangs genannten Merkmalen bereitzustellen, welche zu einer Reduzierung des Gewichtes einer Kraftfahrzeugtür beiträgt. Ferner soll eine entsprechende Kraftfahrzeugtür vorgeschlagen werden.
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Zur Lösung der Aufgabe wird eine Grundstruktur für eine Kraftfahrzeugtür vorgeschlagen, welche die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Ferner wird eine Kraftfahrzeugtür mit den Merkmalen des Anspruchs 14 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
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Die erfindungsgemäße Grundstruktur, welche auch als Gerippe oder Grundgerüst bezeichnet werden kann, ist für eine Verwendung in oder an einer Tür für ein Kraftfahrzeug geeignet. Die Tür kann rahmenlos oder mit einem Rahmen für die Fensterscheibe ausgebildet sein. Die Grundstruktur kann dem Innenteil oder dem Außenteil des Grundkörpers der Kraftfahrzeugtür zugeordnet sein. Auch ist es denkbar, dass das Außenteil und das Innenteil der Kraftfahrzeugtür jeweils eine solche Grundstruktur aufweisen.
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Die erfindungsgemäße Grundstruktur weist einen Abschnitt auf, welcher dazu dient, einen Teil eines Schachtes zur Aufnahme der Fensterscheibe der Kraftfahrzeugtür zu bilden. In diesen Fensterschacht ist die Fensterscheibe absenkbar, sodass bei abgesenkter Fensterscheibe die Kraftfahrzeugtür eine Öffnung aufweist. Die Grundstruktur weist ferner eine den Fensterschacht verstärkende Schachtverstärkung auf, welche dem Abschnitt der Grundstruktur zugeordnet ist.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Schachtverstärkung an der Grundstruktur angeformt ist.
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Durch diese Maßnahme ist die Schachtverstärkung mit der Grundstruktur einstückig verbunden, so dass eine Montage der Schachtverstärkung an der Grundstruktur entfällt. Insofern sind auch Befestigungsmittel zum Fixieren der Schachtverstärkung an der Grundstruktur nicht notwendig. Durch die Einsparung der Befestigungsmittel ergibt sich gegenüber den bisher im nachhinein montierten Schachtverstärkungen somit eine Gewichtsreduzierung. Auch können bei der Erfindung die zusätzlichen Werkzeuge, welche bei den bisher im nachhinein montierten Schachtverstärkungen notwendig waren, eingespart werden. Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Schachtsverstärkung aus einem Rest der Platine gebildet ist, aus welcher die Grundstruktur hergestellt ist. Dadurch kann die zugrundeliegende Platine besser ausgenutzt und somit der anfallende Abfall reduziert werden, so dass die Schachtverstärkung besonders kostengünstig realisierbar ist.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Grundstruktur einen Fensterrahmen mit einer Öffnung für die Fensterscheibe der Kraftfahrzeugtür aufweist.
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Es bietet sich dabei an, dass Schachtverstärkung und Grundstruktur aus einer gemeinsamen Platine geformt sind und die Schachtverstärkung aus dem zur Bildung der Scheibenöffnung übrigbleibenden Material der Platine gebildet ist. Auch diese Maßnahme zielt darauf ab, den bei der Herstellung der Grundstruktur anfallenden Materialabfall zu reduzieren und damit Kosten einzusparen. Indem wenigstens ein Teil des Materials aus der Scheibenöffnung zur Bildung der Schachtverstärkung genutzt wird, kann die Schachtverstärkung auf einfache Weise gerade dort realisiert werden, wo die Schachtverstärkung bevorzugt wirken soll, nämlich unmittelbar unterhalb der Fensteröffnung, vorzugsweise im Bereich der Fensterbrüstung.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Schachtverstärkung durch Umformen, insbesondere Prägen und/oder Biegen, eines Materialabschnittes in eine in den Fensterschacht hineinragende Ausrichtung gebildet ist. Dadurch ist in besonders einfacher Weise eine Schachtverstärkung realisiert, welche die Steifigkeit der Kraftfahrzeugtür erhöht und somit Verformungen der Kraftfahrzeugtür bei einem seitlichen Aufprall entgegenwirkt.
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Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Schachtverstärkung durch Umformen, insbesondere Prägen und/oder Biegen, eines Materialabschnitts in eine von dem Fensterschacht wegstehende Ausrichtung gebildet ist. Auch durch diese Maßnahme ist eine die Kraftfahrzeugtür versteifende Schachtverstärkung in einfacher Weise realisiert. Darüber hinaus ist aufgrund der Ausrichtung des Materialabschnittes von dem Fensterschacht weg eine Reduzierung des wirksamen Querschnittes des Fensterschachtes aufgrund des Materialabschnittes vermieden.
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Es bietet sich dabei an, dass der in den Fensterschacht hineinragende Materialabschnitt bzw. der aus dem Fensterschacht wegstehende Materialabschnitt im Wesentlichen in horizontaler Lage bezüglich der Einbauposition der Grundstruktur in der Kraftfahrzeugtür liegt.
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Nach einer wiederum alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Schachtverstärkung durch einen umgeformten, insbesondere gebogenen Materialabschnitt gebildet ist, welcher mit einem Abschnitt unter Bildung wenigstens eines Hohlraums an der Grundstruktur anliegt. Hierdurch ist eine Schachtverstärkung realisiert, welche besonders versteifend im Hinblick auf die Grundstruktur und die Kraftfahrzeugtür wirkt. Bevorzugt ist dabei der an die Grundstruktur anliegende Abschnitt der Schachtverstärkung ein Endabschnitt.
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Es bietet sich an, dass der an der Grundstruktur anliegende Abschnitt oder Endabschnitt der Schachtverstärkung mit der Grundstruktur stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden ist. Durch diese Maßnahme wird die Versteifungswirkung durch die Schachtverstärkung noch weiter verbessert, da der Abschnitt bzw. Endabschnitt unveränderbar an der Grundstruktur anliegt. Ferner ist ein etwaiges Klappern des Endabschnitts bzw. Abschnitts an der Grundstruktur im Betrieb des Kraftfahrzeuges vermieden.
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Es bietet sich dabei an, dass der Abschnitt oder Endabschnitt der Schachtverstärkung mit der Grundstruktur mittels Schweißen, Löten oder Kleben verbunden ist.
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Es bietet sich ferner an, dass die Schachtverstärkung quer zu ihrer Längserstreckung gesehen, wenigstens zwei Wandungsabschnitte aufweist, welche winklig zueinander stehen. Eine solche Schachtverstärkung ist herstellungstechnisch relativ einfach realisierbar. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die wenigstens zwei Wandungsabschnitte im Wesentlichen im rechten Winkel zueinander stehen.
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Ergänzend oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Schachtverstärkung eine durch Umformen, insbesondere Prägen, erzeugte Kontur bzw. Oberflächenkontur aufweist. Dieses Relief bewirkt eine Versteifung der Schachtverstärkung, somit auch eine Versteifung der Grundstruktur und folglich der gesamten Kraftfahrzeugtür im Bereich des Fensterschachtes.
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Dazu kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Schachtverstärkung quer zu ihrer Längserstreckung gesehen, eine wellenförmige Kontur aufweist.
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Um eine Versteifung des Fensterschachtes in dem besonders kritischen Bereich der Fensterbrüstung zu realisieren, kann es nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Schachtverstärkung einen im Wesentlichen entlang der Brüstungskante der Grundstruktur gebogenen Materialabschnitt aufweist.
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Es bietet sich ferner an, dass Grundstruktur und Schachtverstärkung aus einem Blechteil hergestellt sind bzw. es sich bei der zugrundeliegenden Platine um eine Blechplatine handelt.
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Durch die Erfindung, insbesondere durch die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen des wenigstens einen umgeformten Materialabschnittes kann eine Schachtverstärkung einfach realisiert werden, welche an die zu erfüllenden Versteifungs- bzw. Verstärkungsanforderungen optimal angepasst ist, indem der wenigstens eine Materialabschnitt auf eine entsprechende Geometrie umgeformt wird. Eine Überdimensionierung der Schachtverstärkung kann dadurch vermieden werden. Es kann dadurch zusätzlicher Bauraum geschaffen werden, welcher bei den bisherigen Schachtverstärkungen aufgrund ihres großen Querschnittes nicht realisiert werden konnte. Hierdurch ist eine Optimierung des Fensterhebers bzw. der Fensterheberposition und auch der Fallfensterauslegung, insbesondere bei der Dimensionierung und dem Gewicht des Fallfensters, möglich.
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Die Erfindung umfasst ferner eine Kraftfahrzeugtür mit einer Grundstruktur der vorstehend beschriebenen Art.
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Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. 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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Es zeigen:
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1 eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Grundstruktur für ein Kraftfahrzeug in Vorderansicht,
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2 einen Ausschnitt einer Kraftfahrzeugtür im Bereich ihres Fensterschachtes mit einer Grundstruktur nach 1 in Schnittdarstellung,
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3 ein Halbzeug für die Grundstruktur nach 1 in Vorderansicht,
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4 Verfahrensschritte zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Grundstruktur nach 1 aus dem Halbzeug nach 3 als Schnittdarstellung,
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5 einen Ausschnitt aus einer Kraftfahrzeugtür im Bereich des Fensterschachtes mit einer weiteren möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Grundstruktur in Schnittdarstellung und
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6a und 6b jeweils einen Ausschnitt aus einer Kraftfahrzeugtür im Bereich des Fensterschachtes mit weiteren möglichen Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Grundstruktur in Schnittdarstellung.
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1 zeigt – in schematischer Darstellung – eine mögliche Ausführungsform einer Grundstruktur 100 bzw. Gerippe für eine Kraftfahrzeugtür. Die Grundstruktur 100 ist bevorzugt aus einem dickeren Metallblech tiefgezogen und bildet bevorzugt den Innenteil des Türkörpers der Kraftfahrzeugtür.
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Die Grundstruktur 100 ist für eine Kraftfahrzeugtür ausgebildet, welche einen Rahmen für die Fensterscheibe der Kraftfahrzeugtür aufweist. Die Grundstruktur 100 weist dazu einen Fensterrahmen 5 auf, welcher eine Öffnung 6 für die Fensterscheibe hat.
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2 zeigt – in schematischer Darstellung – einen Ausschnitt aus einer Kraftfahrzeugtür 150 im Querschnitt von der Seite. Auf der nach außen gewandten Seite der Kraftfahrzeugtür 150 ist ein Außenteil 18 mit einer Außenhaut 17 bzw. äußeren Türverkleidung angeordnet. Die Grundstruktur 100 bildet dort das Innenteil des Türkörpers.
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Wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, weist die Grundstruktur 100 einen Abschnitt 1 auf, welcher dazu dient, einen Teil eines Schachtes 2 zur Aufnahme der Fensterscheibe 3 der Kraftfahrzeugtür 150 zu bilden. Der Schacht 2 bzw. Fensterschacht ist dabei durch die Grundstruktur 100 und das Außenteil 18 gebildet, wobei in den Fensterschacht 2 die Fensterscheibe 3 absenkbar ist.
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Zur Verstärkung des Fensterschachtes 2 ist eine Schachtverstärkung 4.1 vorgesehen, welche dem Abschnitt 1 der Grundstruktur 100 zugeordnet ist. Die Schachtverstärkung 4.1 ist an der Grundstruktur angeformt.
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3 und 4 zeigen die Schritte bei der Herstellung der Schachtverstärkung 4.1 der Grundstruktur 100 gemäß der 1 und 2.
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3 zeigt die in einem ersten Schritt aus einer Platine geformte, vorzugsweise tiefgezogene Grundstruktur 100 als Halbzeug und die Schachtverstärkung 4.1, welche ebenfalls aus der Platine gebildet ist. Dazu wird ein Teil des als Abfall bei der Herstellung der Scheibenöffnung 6 übrigbleibenden Platinenmaterials 7 genutzt. Es wird dabei bevorzugt zuerst ein länglicher Materialabschnitt 10 aus dem als Rest verbleibenden Platinenmaterials 7 herausgetrennt (3). Dieser als längliches Profil ausgebildete Materialabschnitt 10 erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen über die gesamte untere Scheibenöffnung 6. Durch Umformen, insbesondere Prägen, erhält der Materialabschnitt 10 eine Struktur bzw. Kontur, durch welche der Materialabschnitt 10 eine Versteifungswirkung erlangt.
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Wie aus 4 ersichtlich ist, sind durch Prägen die Wandungsabschnitte 14 und 15 gebildet, welche im Querschnitt gesehen, winklig zueinander stehen, insbesondere im Wesentlichen im rechten Winkel zueinander ausgerichtet sind. Bezogen auf den Querschnitt, schließt sich an den Wandungsabschnitt 15 ein Endabschnitt 12 an, welcher wiederum zu dem Wandungsabschnitt 15 winklig liegt. Dieses durch Umformen erzeugte Profil des Materialabschnittes 10 wird in einem weiteren Umformschritt, insbesondere durch Biegen, in seine Endposition gebracht, in welcher der Endabschnitt 12 gegen die Grundstruktur 100 zur Anlage gelangt. Bevorzugt ist der Materialabschnitt 10 dazu im Wesentlichen entlang der Brüstungskante 16 gemäß Pfeil 19 umgeformt bzw. gebogen. Auf diese Weise ist die Schachtverstärkung 4.1 aus dem Materialabschnitt 10 unter Bildung eines Hohlraums 13 realisiert.
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Je nach Anwendungsfall kann der Endabschnitt 12 des Materialabschnitts 10 mit der Grundstruktur 100 stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden sein. Bevorzugt wird der Endabschnitt 12 dazu an die Grundstruktur 100 geschweißt oder geklebt.
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5 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform einer Schachtverstärkung 4.2, welche aus einem Materialabschnitt 11 des Platinenmaterials 7 gebildet ist. Bauteile der Ausführungsform gemäß 5, welche mit den Bauteilen der Ausführungsformen der Kraftfahrzeugtür 150 gemäß der 1 bis 4 identisch oder funktionsgleich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insofern wird auf die Beschreibung zu den 1 bis 4 verwiesen.
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Die Schachtverstärkung 4.2 gemäß 5 unterscheidet sich von der Schachtverstärkung 4.1 gemäß der 2 unter anderem dadurch, dass die durch Prägen erzeugte Kontur des Materialabschnitts 11 im Wesentlichen wellenförmig ausgebildet ist.
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6a und 6b zeigen wiederum weitere mögliche Ausführungsformen einer Schachtverstärkung 4.3, 4.4. Bauteile der Ausführungsformen gemäß der 6a und 6b, welche mit Ausführungsformen der Kraftfahrzeugtür 150 gemäß der 1 bis 4 identisch oder funktionsgleich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insofern wird auf die Beschreibung zu den 1 bis 4 verwiesen.
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Die Schachtverstärkungen 4.3 und 4.4 gemäß der 6a und 6b unterscheiden sich von den Schachtverstärkungen 4.1 und 4.2 unter anderem dadurch, dass sie keinen Hohlraum aufweisen, sondern offen ausgebildet sind. Bevorzugt sind die Schachtverstärkungen 4.3 und 4.4 aus dem Platinenmaterial 7 der Scheibenöffnung 6 gebildet, indem daraus ein Materialabschnitt 8 bzw. 9 herausgetrennt wird.
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Gemäß 6a ist der Materialabschnitt 4.4 dabei durch Umformen, insbesondere Prägen, in eine von dem Fensterschacht 2 wegstehende Position ausgerichtet. Bevorzugt ist die ausgerichtete Position des Materialabschnittes 9 dabei im Wesentlichen eine horizontale Ausrichtung bezüglich der Einbaulage der Grundstruktur 100 in der Kraftfahrzeugtür 150.
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Gemäß 6b ist der Materialabschnitt 8 durch Umformen in eine in den Fensterschacht 2 hineinragende Position ausgerichtet, wobei bevorzugt der Materialabschnitt 8 ebenfalls in eine im Wesentlichen horizontale Lage gebracht ist.
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Die beschriebenen vier Gestaltungsvarianten einer Schachtverstärkung der erfindungsgemäßen Grundstruktur sind beliebig erweiterbar durch einfachere Querschnittsformen bis hin zu komplizierteren Querschnittsformen, welche je nach zu erreichender Verstärkungswirkung flexibel gestaltet werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abschnitt
- 2
- Schacht, Fensterschacht
- 3
- Fensterscheibe
- 4.1
- Schachtverstärkung
- 4.2
- Schachtverstärkung
- 4.3
- Schachtverstärkung
- 4.4
- Schachtverstärkung
- 5
- Fensterrahmen
- 6
- Öffnung, Scheibenöffnung
- 7
- Material
- 8
- Materialabschnitt
- 9
- Materialabschnitt
- 10
- Materialabschnitt
- 11
- Materialabschnitt
- 12
- Endabschnitt
- 13
- Hohlraum
- 14
- Wandungsabschnitt
- 15
- Wandungsabschnitt
- 16
- Brüstungskante
- 17
- Außenhaut
- 18
- Außenteil
- 19
- Pfeil
- 100
- Grundstruktur
- 150
- Kraftfahrzeugtür
