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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugkarosserie, in der wenigstens eine erste und eine zweite Wandung unter Ausbildung eines Hohlraums zusammengefügt sind. Derartige hohle Strukturen finden sich in Kraftfahrzeugkarosserien an vielen Stellen, da mit ihnen eine hohe Stabilität bei geringem Gewicht erreichbar ist. Um einen solchen Hohlraum vor dem Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit zu schützen, kann es erforderlich sein, eine Öffnung des Hohlraums durch Einfügen eines Deckels zu verschließen.
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DE 10 2011 009 087 A1 offenbart ein Verfahren zum Abdichten eines derartigen Hohlraums, bei dem in eine Öffnung des Hohlraums ein Deckel eingefügt wird und ein an dem Deckel angebrachter Schaumausgangsstoff zum Expandieren gebracht wird, um Fugen zwischen dem Deckel und den umgebenden Wandungen des Hohlraums dicht zu verschließen.
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Voraussetzung für die Anwendbarkeit dieses herkömmlichen Verfahrens ist eine ausreichende Zugänglichkeit der mit dem Deckel zu verschließenden Öffnung. Das Vorhandensein von Hinterschneidungen in der Umgebung der Öffnung kann es jedoch sehr schwierig machen, den Deckel so zu platzieren, dass durch das Expandieren des Schaumausgangsstoffs eine sichere Abdichtung gewährleistet werden kann.
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Um das Zusammenfügen mit weiteren Karosseriekomponenten zu erleichtern, kann es wünschenswert sein, dass wenigstens eine der Wandungen eine Lasche aufweist, die sich vor der zu verschließenden Öffnung erstreckt. Eine solche Lasche kann das Einfügen eines Deckels in die Öffnung erheblich erschweren oder gar unmöglich machen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Kraftfahrzeugkarosserie zu schaffen, bei der eine Öffnung eines Hohlraums trotz eventueller Hinterschneidungen und/oder schlechter Zugänglichkeit zuverlässig mit einem Deckel verschlossen werden kann.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einer Kraftfahrzeugkarosserie, die wenigstens eine erste und eine zweite Wandung, die unter Ausbildung eines Hohlraums zusammengefügt sind, und einen eine von den beiden Wandungen begrenzte Öffnung des Hohlraums verschließenden Deckel umfasst, der Deckel mit der zweiten Wandung über ein Gelenk verbunden ist. Dadurch ist es möglich, den Deckel an der zweiten Wandung zu befestigen, noch bevor die beiden Wandungen zu dem Hohlraum zusammengefügt sind, und während des Zusammenfügens ermöglicht die Drehbarkeit des Deckels ein Einpassen in die Öffnung.
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Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung sind Wandungen, die Teil einer Wand einer Fahrgastzelle der Karosserie, insbesondere eines Seitenschwellers, sind.
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Vorzugsweise liegt die erste Wandung an der Kraftfahrzeugkarosserie weiter außen als die mit dem Deckel verbundene zweite. Insbesondere kann es sich bei der ersten Wandung um eine seitliche Außenwand und bei der zweiten Wandung um einen an eine Innenseite der seitlichen Außenwand angefügten und diese versteifenden sogenannten Crashring handeln.
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Um das Einfügen des Deckels trotz seiner eventuell unregelmäßig geformten Innenkontur der ersten Wandung zu erleichtern, ist eine Schwenkachse des Gelenks nicht in Art eines Truhendeckels an einem Rand des Deckels angeordnet, sondern Vorzugsweise in Richtung einer Oberflächennormalen des Deckels ausgerichtet.
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Wenn die zweite Wandung in fachüblicher Weise im Wesentlichen durch ein Flachmaterialelement wie etwa ein Karosserieblech gebildet ist, dann kann das Gelenk zweckmäßigerweise an einem an dem Flachmaterialelement befestigten Adapterteil vorgesehen sein.
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Wenn das Flachmaterialelement und eine dritte Wandung einen zweiten Hohlraum begrenzen, kann das Adapterteil zweckmäßigerweise einen den zweiten Hohlraum verschließenden Deckel bilden.
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Die Drehbarkeit des ersten Deckels erlaubt es, diesen hinreichend dicht in die Öffnung einzufügen, selbst wenn diese bezogen auf eine Fügerichtung, aus der kommend die zweite Wandung an die erste Wandung angefügt ist, einen von der ersten Wandung begrenzten hinterschnitten Bereich aufweist.
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Ein gewisses Untermaß des Deckels relativ zur Öffnung ist hilfreich, um die Drehung zu ermöglichen. Ein Spalt, der aus diesem Untermaß nach dem Zusammenfügen zwischen einem Rand des Deckels und der ersten Wandung und/oder der zweiten Wandung resultiert, kann zweckmäßigerweise durch Ausschäumen dicht ausgefüllt sein.
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Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Zusammenfügen einer Kraftfahrzeugkarosserie mit den Schritten:
- a) Bereitstellen einer ersten und einer zweiten Wandung,
- b) Zusammenfügen der ersten und der zweiten Wandung unter Ausbildung eines Hohlraums,
- c) Verschließen einer Öffnung des Hohlraums mit einem Deckel, wobei
der Deckel vor dem Zusammenfügen an die zweite Wandung angelenkt und
während des Zusammenfügens geschwenkt wird.
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Dabei kann der Deckel während des Schwenkens in einen hinterschnittenen Bereich der Öffnung einrücken.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Aus dieser Beschreibung und den Figuren gehen auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt. Es zeigen:
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1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Längsendes eines Seitenschwellers einer Kraftfahrzeugkarosserie gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 einen ersten und einen zweiten Deckel, die vorgesehen sind, um gemeinsam das in 1 gezeigte Ende des Seitenschwellers zu verschließen;
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3 eine schematische Darstellung des ersten und des zweiten Deckels gegeneinander während des Zusammenfügens des Seitenschwellers;
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4 den fertig zusammengefügten Seitenschweller in einer zu 3 analogen Ansicht; und
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5 eine Teilansicht eines Crashrings und eines Deckels gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung.
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1 zeigt in einer schematischen perspektivischen Ansicht ein Ende eines Seitenschwellers 1 einer Kraftfahrzeugkarosserie. Der Seitenschweller 1 ist im Wesentlichen aus drei Blechteilen zusammengefügt, einer seitlichen Außenwand 2, einem Crashring 3 und einer seitlichen Innenwand 4. Gezeigt ist jeweils nur eine an einen (nicht gezeigten) vorderen oder hinteren Radkasten der Karosserie angrenzende Ecke der drei Teile 2, 3, 4. In der Praxis erstrecken sich die drei Teile 2, 3, 4 durchgehend zwischen den Radkästen sowie rings um wenigstens eine, bei einem viertürigen Fahrzeug zwei Türöffnungen. Das in der Figur gezeigte Stück des Crashrings 3 hat einen in etwa hutförmigen Querschnitt mit oberen und untern langgestreckten Flanschen 7, 8 und einem dazwischenliegenden Mittelabschnitt, dessen konvexe Seite der seitlichen Außenwand 2 zugewandt ist. Die seitlichen Außenwand 2 umfängt den Crashring 3 auf der oberen Hälfte des gezeigten Abschnitts recht eng; in der unteren Hälfte verläuft die Außenwand 2 in größerem Abstand von dem Crashring 3, so dass beide hier einen im Querschnitt etwa L-förmigen Hohlraum 6 begrenzen.
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Entlang seines oberen Flansches 7 ist der Crashring 3 mit Außen- und Innenwand 2 bzw. 4 verschweißt, entlang des unteren Flansches 8 nur mit der Innenwand 4.
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An einer dem Rad zugewandten Kante der Außenwand 2 sind Laschen 5 abgewinkelt, die z. B. zur Verankerung eines das Rad umgebenden Radkastens dienen können. Die Laschen 5 verdecken zum Teil den L-förmigen Hohlraum 6.
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In der Figur gezeigte Schnittkanten 9, 10, 11 der Blechteile 2, 3, 4 dienen im Wesentlichen der deutlichen Darstellung des Querschnitts des Seitenschwellers; die Blechteile 2, 3, 4 können insbesondere über die schraffierten Bereiche der Schnittkanten 9, 10, 11 hinaus verlängert sein, um einen den Radkasten umgebenden Bogen zu bilden.
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Wenn die Teile 2, 3, 4 wie in 1 zusammengefügt sind, ist es kaum möglich, noch einen Deckel einzufügen, um damit den Hohlraum 6 zu verschließen. Um dennoch Schmutz und Feuchtigkeit von dem Hohlraum 6 fernzuhalten, ist erfindungsgemäß der in 2 gezeigte zweiteilige Deckelaufbau vorgesehen. Dieser umfasst einen zur Befestigung am Crashring 3 vorgesehenen Adapter 12 und einen Deckel 13, der an den Adapter 12 um eine zu seiner Oberflächennormalen senkrechte Achse 14 schwenkbar angelenkt ist, hier mit Hilfe eines zylindrischen Zapfens 15, der in eine Buchse 16 des Adapters 12 eingreift.
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Der Adapter 12 ist hier als ein zweiter Deckel dargestellt, mit einer Deckplatte 17 und einer von der Deckplatte 17 abstehenden umlaufenden Wand 18, die im montierten Zustand in den von Crashring 3 und Innenwand 4 begrenzten Hohlraum 19 eingreift. Eine umlaufende Nut 20 an der Außenseite der Wand 18 ist mit einem Kunstharz ausgefüllt, das unter Hitzeeinwirkung expandierbar ist, um Fugen zwischen der Wand 18 und dem Crashring 3 bzw. der Innenwand 4 dicht auszufüllen und den Adapter 12 so dauerhaft zu fixieren. Alternativ, insbesondere dann, wenn Crashring 3 und Seitenwand 4 über die in 1 schraffiert dargestellten Bereiche ihrer Schnittkanten hinaus verlängert sind und somit keinen geeigneten Anschlag für die Deckplatte 17 bilden, kann die Deckplatte 17 auch abweichend von der Darstellung der 2 so verkleinert sein, dass sie nicht oder nur lokal über die Außenseite der Wand 18 vorspringt, und der Adapter 12 kann mit Hilfe von an die Wand 18 angeformten elastischen Rastzungen fixiert sein, die in Rastlöcher, vorzugsweise in den sich an Ober- und Unterseite des Hohlraums 19 gegenüberliegenden, nur schwach zu den Flanschen 7, 8 hin divergierenden Flanken 21, 22 des Crashrings 3 eingreifen. Dies ermöglicht insbesondere eine Verankerung des Adapters 12 am Crashring 3 noch bevor dieser mit der Innenwand verbunden ist. Somit können zuerst Crashring 3 und Außenwand 2 verbunden und dann die Innenwand 4 angefügt werden.
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Der Deckel 13 hat wie der Adapter 12 eine Deckplatte 23 und eine vom Rand der Deckplatte 23 abstehende umlaufende Wand 24. Diese ist zumindest in einem Bereich, der im montierten Zustand an der Außenwand 2 anliegt, mit einer mit expandierbarem Kunstharz gefüllten Nut 25 versehen.
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3 zeigt den Adapter 12 mit dem Deckel 13 während des Zusammenfügens des Seitenschwellers 1, zu einem Zeitpunkt, an dem der Crashring 3 begonnen hat, in die Höhlung der Außenwand 2 einzurücken, aber seine Endposition noch nicht erreicht hat, in der obere und untere Flansche 26, 27 der Außenwand 2 am Flansch 7 bzw. der Flanke 22 des Crashrings 3 anliegen. Der Deckel 13 ist in eine Orientierung gedreht, in der seine Abmessung quer zur Fügerichtung, dargestellt durch einen Pfeil 28, gering ist, so dass der Deckel 13 bequem in den Bereich des späteren Hohlraums 6 einrücken kann. Wenn dabei eine Spitze 29 des Deckels 13 an die Innenseite der Außenwand 2 anstößt, dreht der Deckel 13 allmählich in die Orientierung, die er im komplett zusammengefügten Zustand der 4 einnimmt.
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Die Drehung des Deckels 13 während des Einrückens ermöglicht es diesem, auch einen Bereich 30 des Hohlraums 6 auszufüllen, der aus der Fügerichtung 28 gesehen nicht auf geradem Wege zu erreichen ist. Schmale Fugen 31, die zwischen dem Deckel 13 und der Außenwand 2 verbleiben, nachdem Außenwand und Crashring zusammengefügt worden sind, werden durch anschließendes Expandierenlassen des Kunstharzes in der Nut 25 dicht ausgefüllt.
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5 zeigt in einer perspektivischen Teilansicht eine zweite Ausgestaltung der Erfindung. Der hier ausschnittweise gezeigte Crashring ist aus mehreren Komponenten zusammengefügt, von denen in der Fig. jeweils ein vorderer Bereich eines Schwellerprofils 32 und ein unterer Bereich eines Scharnierträgers 33 zu sehen sind. Das Schwellerprofil 32 hat einen hutförmigen Querschnitt mit oberen und unteren Flanschen 7, 8, wie der in 1 gezeigte Teil des Crashrings 3, und er ist wie dieser vorgesehen, um durch die (in 5 nicht dargestellte) Innenwand 4 zu einem Hohlprofil von geschlossenem Querschnitt ergänzt zu werden, das sich vom vorderen zum hinteren Radkasten erstreckt. Ein Sockelbereich 34 des Scharnierträgers 33 schmiegt sich von außen eng an das Schwellerprofil 32 an und ist an diesem z. B. durch Schweißung befestigt. Ein von diesem Sockelbereich 34 aus zwischen dem vorderen Radkasten und einer vorderen Türöffnung 35 ansteigender Arm des Scharnierträgers 33 ist in 5 abgeschnitten dargestellt, um seinen Querschnitt zeigen zu können. An einer der Türöffnung 35 zugewandten rückwärtigen Flanke 36 sind außerhalb des in der Fig. gezeigten Ausschnitts Scharniere der Tür befestigt. Der Arm kann nach oben in ein Verstärkungsprofil für eine A-Säule übergehen oder mit einem solchen Verstärkungsprofil verbunden sein.
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Eine vordere Flanke 37 des Arms überdeckt von vorn gesehen einen Großteil des freien Querschnitts des Schwellerprofils 32. Ein von einem Rand der Flanke 37 abgewinkelter Flansch 38 erstreckt sich im Wesentlichen in einer Ebene mit den Flanschen 7, 8 des Schwellerprofils 32 und ist vorgesehen um, zumindest in einem unteren Bereich, an einem über das Ende des Schwellerprofils 32 vorspringenden Bereich der Innenwand 4 verschweißt zu werden. Eine Bohrung 39 in einem unteren Bereich der Flanke 37 nimmt hier den Zapfen 15 eines Deckels 13 auf, der mit dem Deckel 13 der 2 identisch sein kann und daher hier nicht erneut beschrieben wird. Wenn der Deckel 13 vor dem Verbinden von Crashring und Innenwand 4 montiert wird, kann er, z. B. durch Aufschieben eines Sprengrings auf das durch die Bohrung 39 hindurchgeschobene Ende des Zapfens 15, an dem Scharnierträger 33 gesichert werden. Wie mit Bezug auf 3 und 4 beschrieben, fügt sich auch her beim Zusammenfügen des Crashrings mit der (in 5 nicht dargestellten) seitlichen Außenwand 2 der Deckel 13 durch Drehung in deren Hohlraum ein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Seitenschweller
- 2
- Außenwand
- 3
- Crashring
- 4
- innere Seitenwand
- 5
- Lasche
- 6
- Hohlraum
- 7
- Flansch
- 8
- Flansch
- 9
- Schnittkante
- 10
- Schnittkante
- 11
- Schnittkante
- 12
- Adapter
- 13
- Deckel
- 14
- Achse
- 15
- Zapfen
- 16
- Buchse
- 17
- Deckplatte
- 18
- Wand
- 19
- Hohlraum
- 20
- Nut
- 21
- Flanke
- 22
- Flanke
- 23
- Deckplatte
- 24
- Wand
- 25
- Nut
- 26
- Flansch
- 27
- Flansch
- 28
- Pfeil
- 29
- Spitze
- 30
- Bereich
- 31
- Fuge
- 32
- Schwellerprofil
- 33
- Scharnierträger
- 34
- Sockelbereich
- 35
- Türöffnung
- 36
- Flanke
- 37
- Flanke
- 38
- Flansch
- 39
- Bohrung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011009087 A1 [0002]
