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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugtürvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Es sind bereits Kraftfahrzeugtürvorrichtungen, die eine in Sandwichbauweise aufgebaute Tür mit zumindest einem Innenteil und zumindest ein Scharnierelement, das fest mit dem Innenteil der Tür verbunden ist, aufweisen, bekannt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Kraftfahrzeugtürvorrichtung bereitzustellen, die eine besonders vorteilhafte und insbesondere stabile Verbindung einer Tür mit einem Scharnierelement aufweist. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeugtürvorrichtung, die eine in Sandwichbauweise aufgebaute Tür mit zumindest einem Innenteil und zumindest ein Scharnierelement, das fest mit dem Innenteil der Tür verbunden ist, aufweist.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeugtürvorrichtung zumindest ein Gewindeelement, das in das Scharnierelement eingebracht ist, und ein dazu korrespondierend ausgebildetes Schraubenelement aufweist, über die das Scharnierelement fest mit dem Innenteil der Tür verbunden ist. Dadurch kann das Scharnierelement besonders vorteilhaft mit der Tür verbunden werden und eine besonders stabile Verbindung zwischen dem Scharnierelement und der Tür bereitgestellt werden. Unter einer „Sandwichbauweise” soll dabei insbesondere ein Aufbau durch verschiedene, miteinander verbundene Elemente verstanden werden, die in miteinander verbundenem Zustand ein Bauteil, insbesondere eine Tür ergeben. Unter einem „Innenteil” soll insbesondere ein Bauteil der Tür verstanden werden, das auf einer nach innen gerichteten Seite der Tür angeordnet ist und das vorzugsweise aus zumindest im Wesentlichen aus einem Faserverbundwerkstoff gebildete ist. Unter einem „Faserverbundwerkstoff” soll dabei insbesondere ein zumindest zwei Hauptkomponenten umfassender Mehrphasenwerkstoff verstanden werden, der zumindest eine bettende Matrix sowie verstärkende Fasern aufweist. Die bettende Matrix kann vorzugsweise aus einem Kunststoff, einem Harz und/oder einem weiteren, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Material gebildet sein und die Fasern können aus Kunststofffasern, Glasfasern, Kohlenstofffasern, Naturfasern und/oder anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Fasern gebildet sein. Unter „zumindest im Wesentlichen aus einem Faserverbundwerkstoff gebildet” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass der Grundkörper zumindest zu 50%, vorzugsweise zu 75% und besonders bevorzugt zu mehr als 95% aus einem Faserverbundwerkstoff besteht. Unter einem „Gewindeelement” soll dabei insbesondere ein Element verstanden werden, das ein in ein Durchgangsloch eingebrachtes Innengewinde aufweist, wobei das Gewindeelement vorzugsweise als eine Gewindehülse oder eine Einpressmutter ausgebildet ist.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das Innenteil der Tür zumindest einen Scharnierbereich aufweist, in dem das zumindest eine Scharnierelement an die Tür angebunden ist und in der das Innenteil eine Rippenstruktur aufweist, an der sich das zumindest eine Scharnierelement in einem montierten Zustand abstützt. Dadurch kann sich das Scharnierelement besonders vorteilhaft an dem Innenteil der Tür abstützen und Kräfte können besonders vorteilhaft von dem Scharnierelement in die Tür eingeleitet werden und umgekehrt.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeugtürvorrichtung ein Verstärkungselement aufweist, das das zumindest eine Scharnierelement zusätzlich zur Verbindung mittels des Gewindeelements und des Schraubenelements mit dem Innenteil der Tür verbindet. Dadurch kann ein Kraftfluss von dem Scharnierelement besonders vorteilhaft in das Innenteil der Tür geleitet werden. Unter einem „Verstärkungselement” soll dabei insbesondere ein Element verstanden werden, das einen zusätzlichen Lastpfad schafft, über den eine Kraft zwischen einem ersten Bauteil, insbesondere dem Scharnierelement, und einem zweiten Bauteil, insbesondere dem Innenteil der Tür, übertragen werden kann, wobei das Verstärkungselement vorzugsweise als ein Blech ausgebildet ist, das vorzugsweise eine Versteifungsstruktur in Form von Erhebungen aufweist.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürvorrichtung mit einem ersten Scharnierelement in einem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 einen Schnitt II durch die Anbindung des ersten Scharnierelements an ein Innenteil einer Tür der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürvorrichtung,
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3 eine schematische Darstellung einer Tür mit einem zweiten an das Innenteil angebundenen Scharnierelement,
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4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürvorrichtung mit einem zweiten Scharnierelement in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
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5 einen Schnitt durch die Anbindung des zweiten Scharnierelements an ein Innenteil einer Tür der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels und
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6 eine schematische Darstellung einer Tür mit einem ersten an das Innenteil angebundenen Scharnierelement des zweiten Ausführungsbeispiels.
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Die 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürvorrichtung. Die Kraftfahrzeugtürvorrichtung ist Teil eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist dabei als ein Personenkraftwagen ausgebildet. Die Kraftfahrzeugtürvorrichtung umfasst eine in Sandwichbauweise aufgebaute Tür 10a. Die in Sandwichbauweise ausgebildete Tür 10a umfasst ein Innenteil 11a. Das Innenteil 11a ist dabei zumindest im Wesentlichen aus einem Faserverbundwerkstoff gebildet. Der Faserverbundwerkstoff ist dabei als ein mit Kohlestofffasern verstärkter Kunststoff ausgebildet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass das Innenteil 11a aus einem anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Faserverbundwerkstoff gebildet ist. Das Innenteil 11a wird dabei von miteinander verbundenen Rippen aus dem Faserverbundwerkstoff gebildet. Die in Sandwichbauweise ausgebildete Tür 10a umfasst eine Außenverkleidung 23a, die fest mit dem Innenteil 11a verbunden ist und die Tür 10a nach außen abschließt.
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Die Kraftfahrzeugtürvorrichtung umfasst zur Anbindung der Tür 10a an einen Rahmen des Kraftfahrzeugs zwei Scharnierelemente 12a, 13a. Über die zwei Scharnierelemente 12a, 13a ist die Tür 10a schwenkbar mit dem Rahmen, insbesondere mit einer A- oder B-Säule des Kraftfahrzeugs verbunden. Zur Anbindung der Scharnierelemente 12a, 13a weist das Innenteil 11a der Tür 10a eine erste Aufnahme 24a zur Befestigung des ersten Scharnierelements 12a und eine zweite Aufnahme 25a zur Befestigung des zweiten Scharnierelements 13a auf. Die erste Aufnahme 24a ist in einem in montiertem Zustand unteren Bereich der Tür 10a angeordnet. Die zweite Aufnahme 25a ist in einem in montiertem Zustand oberen Bereich der Tür 10a angeordnet. Die Aufnahmen 24a, 25a sind jeweils von vier Rippen 26a, 27a, 28a, 29a 30a, 31a, 32a gebildet, die ein Rechteck ausbilden, in dem das entsprechende Scharnierelement 12a, 13a in montiertem Zustand angeordnet ist.
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Die Scharnierelemente 12a, 13a sind als rechteckige Holprofile ausgebildet. Die Scharnierelemente 12a, 13a sind dabei als ein Stahlgussbauteil ausgebildet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Scharnierelemente 12a, 13a aus einem anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Material, wie beispielsweise einem Aluminium, ausgebildet sind. Die Scharnierelemente 12a, 13a liegen in montiertem zustand direkt an den jeweiligen Rippen 26a, 27a, 28a, 29a 30a, 31a, 32a an, die die entsprechende Aufnahme 24a, 25a in dem Innenteil 11a bilden. Dabei sind die Rippen 26a, 27a, 28a, 29a 30a, 31a, 32a jeweils stoffschlüssig mit dem jeweiligen Scharnierelement 12a, 13a verbunden. Dazu sind die Rippen in einem Herstellungsverfahren direkt auf die Scharnierelemente 12a, 13a aufgespritzt. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Scharnierelemente 12a, 13a, insbesondere wenn die Scharnierelemente 12a, 13a aus einem Aluminium gebildet sind, mittels einer Klebeverbindung fest und stoffschlüssig mit dem Innenteil 11a der Tür 10a verbunden sind. Das Innenteil 11a der Tür 10a weist zusätzlich zu den Rippen 26a, 27a, 28a, 29a 30a, 31a, 32a, die die Aufnahmen 24a, 25a für die Scharnierelemente 12a, 13a bilden, eine Rippenstruktur 20a auf, die die mit dem Innenteil 11a verbundenen Scharnierelemente 12a, 13a abstützt. Rippen der Rippenstruktur 20a sind dabei zusammen mit den Rippen 26a, 27a, 28a, 29a 30a, 31a, 32a, die die Aufnahmen 24a, 25a für die Scharnierelemente 12a, 13a bilden, in einem nachträglichen Spritzverfahren aufgespritzt. Die Scharnierelemente 12a, 13a stützen sich in montiertem Zustand an der Rippenstruktur ab und leiten so eine Kraft verteilt in das Innenteil 11a und somit die Tür 10a ein.
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Die Kraftfahrzeugtürvorrichtung umfasst zur Anbindung des ersten Scharnierelements 12a an das Innenteil 11a ein erstes Gewindeelement 14a und ein zweites nicht näher dargestelltes Gewindeelement. Die Gewindeelemente 14a sind in das Scharnierelement 12a eingebracht. Dabei sind die Gewindeelemente 14a als Gewindehülse ausgebildet.
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Das als Gewindehülse ausgebildete Gewindeelement 14a weist ein Durchgangsloch auf, an dessen Innenwandung ein Innengewinde eingebracht ist. Zur Befestigung der als Gewindehülsen ausgebildeten Gewindeelemente 14a weist das Scharnierelement 12a zwei Durchgangslöcher 33a, 34a auf, durch die die Gewindeelemente 14a geführt sind. Zur Anbindung an das Innenteil 11a der Tür 10a weist das Innenteil 11a korrespondierend zu den Durchgangslöchern 33a, 34a in dem Scharnierelement 12a Durchgangslöcher 35a, 36a in den Rippen 26a, 28a auf, die die Aufnahme 24a für das Scharnierelement 12a bilden. Die Kraftfahrzeugtürvorrichtung umfasst je Gewindeelement 14a zwei Schraubenelemente 15a, 16a, 37a die jeweils ein zu dem Innengewinde des entsprechenden Gewindeelements 14a korrespondierend ausgebildetes Gewinde aufweisen. Die Schraubenelemente 15a, 16a, 37a sind jeweils von einer Seite aus in das Gewindeelement 14a eingeschraubt und liegen mit Ihrem Kopf jeweils auf einer dem Scharnierelement 12a abgewandten Seite der entsprechenden Rippe 26a, 28a auf, die die Aufnahme 24a für das Scharnierelement 12a bilden. Die Schraubenelemente 15a, die in einem montierten Zustand mit ihrem Kopf in Richtung einer Front des Kraftfahrzeugs gerichtet sind, sind zur Anbindung des Scharnierelements 12a an ein weiteres Scharnierelement 38a, das schwenkbar an den Rahmen des Kraftfahrzeugs angebunden ist, vorgesehen. Dazu weist das weitere Scharnierelement 38a jeweils ein Durchgangsloch 39a auf, durch das das Schraubenelement 15a geführt ist und so das weitere Scharnierelement 12a über das entsprechende als Gewindehülse ausgebildete Gewindeelements 14a an das erste Scharnierelement 12a anbindet. Grundsätzlich ist es dabei auch denkbar, dass die Gewindeelemente 14a ein Außengewinde und die Schraubenelemente 15a, 16a, 37a ein korrespondierendes Innengewinde aufweisen.
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Eine Anbindung des zweiten Scharnierelements 13a an das Innenteil 11a der Tür 10a erfolgt im Wesentlichen identisch zu der Anbindung des ersten Scharnierelements 12a, weswegen im Folgenden lediglich die Unterschiede der beiden Anbindungen beschrieben werden. Zur Anbindung des zweiten Scharnierelements 13a an das Innenteil 11a sowie die Anbindung eines weiteren gelenkig zu der Kraftfahrzeugkarosserie gelagerten, nicht näher dargestellten Scharnierelements weist die Kraftfahrzeugvorrichtung, wie zur Anbindung des ersten Scharnierelements 12a, zwei nicht näher dargestellte, als Gewindehülsen ausgebildete Gewindeelemente und vier nicht näher dargestellte Schraubenelemente auf. Die Kraftfahrzeugtürvorrichtung weist ein Verstärkungselement 21a auf, das das Scharnierelement 13a zusätzlich zu der Verbindung mittels der Gewindeelemente und der Schraubenelemente mit dem Innenteil 11a der Tür 10a verbindet. Das Verstärkungselement 21a ist als ein Blech ausgebildet. Das als Blech ausgebildete Verstärkungselement 21a ist mittels zweier Schraubenelemente 40a, 41a fest mit dem zweiten Scharnierelement 13a verbunden. Das Verstärkungselement 21a weist eine v-förmige Grundform auf und bildet eine Struktur des zweiten Scharnierelements 13a und des Innenteils 11a der Tür 10a nach. Die Tür 10a umfasst ein äußeres Bordkantenelement 42a, welches fest mit dem Innenteil 11a der Tür 10a verbunden ist. Das Verstärkungselement 21a ist an das äußere Bordkantenelement 42a angebunden und gewährleistet so einen direkten Kraftfluss zwischen dem zweiten Scharnierelement 13a und dem äußeren Bordkantenelement 42a.
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In den 4 bis 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 bis 3 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 4 bis 6 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 bis 3 verwiesen werden.
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Die 4 bis 6 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürvorrichtung. Die Kraftfahrzeugtürvorrichtung ist Teil eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs. Die Kraftfahrzeugtürvorrichtung umfasst eine in Sandwichbauweise aufgebaute Tür 10b. Die in Sandwichbauweise ausgebildete Tür 10b umfasst eine Außenverkleidung 23b und ein Innenteil 11b. Das Innenteil 11b ist dabei zumindest im Wesentlichen aus einem Faserverbundwerkstoff gebildet. Die Kraftfahrzeugtürvorrichtung umfasst zur Anbindung der Tür 10b an einen Rahmen des Kraftfahrzeugs zwei Scharnierelemente 12b, 13b. Über die zwei Scharnierelemente 12b, 13b ist die Tür 10b Schwenkbar mit dem Rahmen, insbesondere mit einer A- oder B-Säule des Kraftfahrzeugs verbunden. Die Scharnierelemente 12b, 13b sind im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel aus in das Innenteil 11b eingelegte Faserverbundplatten ausgebildet. Die als Faserverbundplatten ausgebildeten Scharnierelemente 12b, 13b sind bei der Herstellung in das aus einem Faserverbundwerkstoff gebildeten Innenteil 11b eingelegt und zur Verbindung mit diesem zusammen verpresst und dadurch durch thermisches Verschmelzen miteinander verbunden. Das Innenteil 11b der Tür 10b weist eine Rippenstruktur 20b auf, die die mit dem Innenteil 11b verschmolzenen Scharnierelemente 12b, 13b abstützt. Rippen der Rippenstruktur 20b sind dabei in einem nachträglichen Spritzverfahren aufgespritzt. Die Scharnierelemente 12b, 13b stützen sich in montiertem Zustand an der Rippenstruktur ab und leiten so eine Kraft verteilt in das Innenteil 11b und somit die Tür 10b ein.
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Die Kraftfahrzeugtürvorrichtung umfasst je Scharnierelement 12b, 13b zwei Gewindeelemente 14b, die zur Befestigung des entsprechenden Scharnierelements 12b, 13b und eines weiteren, schwenkbar zu der Kraftfahrzeugkarosserie gelagerten Scharnierelements 37b vorgesehen sind. Die Gewindeelemente 14b sind jeweils als Einpressmuttern ausgebildet und jeweils in das erste Scharnierelement 12b bzw. das zweite Scharnierelement 13b eingepresst. Die Kraftfahrzeugtürvorrichtung umfasst für jedes Gewindeelement jeweils ein korrespondierend ausgebildetes Schraubenelement 17b, das ein Außengewinde aufweist. Mittels der Schraubenelemente 17b sind die weiteren Scharnierelemente 12b, 13b jeweils fest mit dem entsprechenden Scharnierelement 12b, 13b und damit dem Innenteil 11b der Tür 10b verbunden.
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Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel aus den 1 bis 3 umfasst die Kraftfahrzeugtürvorrichtung sowohl für das erste Scharnierelement 12b als auch für das zweite Scharnierelement 13b ein Verstärkungselement 21b, 22b. Die Verstärkungselemente 21b, 22b sind ebenfalls über die mit den Gewindeelementen 14b verschraubten Schraubenelementen 17b mit den Scharnierelementen 12b, 13b bzw. dem Innenteil 11b der Tür 10b verbunden. Zur Verhinderung von Setzerscheinungen weist die Kraftfahrzeugtürvorrichtung einen Metallring 43b auf, der zwischen dem Verstärkungselement 21b, 22b und dem weiteren Scharnierelement 37b angeordnet ist. Zur besseren Anbindung an das Innenteil 11b weist die Kraftfahrzeugtürvorrichtung pro Verstärkungselement 21b, 22b jeweils drei Schrauben 44b, 45b, 46b, 47b, 48b, 49b auf, die das entsprechende Verstärkungselement 21b, 22b mit Rippen der Rippenstruktur 20b des Innenteils 11b verschrauben.
