DE102012023588A1

DE102012023588A1 - Verbindungsanordnung eines Türmoduls an einem Rohbauteil einer Tür eines Kraftwagens

Info

Publication number: DE102012023588A1
Application number: DE201210023588
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Adis; Michael Fütterer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-12-01
Filing date: 2012-12-01
Publication date: 2013-07-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung eines Türmoduls (10) an einem Rohbauteil (24) einer Tür eines Kraftwagens, bei welcher das Türmodul (10) einen mit Aggregaten (14) bestückten Grundträger (12) umfasst, der ein mit Verstärkungselementen (22, 23) aus Kunststoff ausgesteiftes Organoblech (20) umfasst und der als tragendes Teil über wenigstens eine Formschlussverbindung (32, 34) mit dem Rohbauteil (24) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung eines Türmoduls an einem Rohbauteil einer Tür eines Kraftwagens.
Aus dem Serienfahrzeugbau von Personenkraftwagen ist eine Vielzahl von Seitentüren bekannt, welche einen aus einem metallischen Werkstoff gebildeten Türträger umfassen. Der Türträger ist dabei üblicher Weise aus einem metallischen Werkstoff gebildet und mit einem Außenbeplankungsteil aus einem Metall- oder Kunststoffwerkstoff verkleidet. Innenseitig ist der Türträger üblicher Weise mit einem Türverkleidungsteil aus Kunststoff versehen. Im Laufe der Fahrzeugentwicklung wurden die Seitentüren außerdem – zur Verbesserung des Seitenaufprallschutzes – mit Seitenaufprallschutzträgern versehen. Herkömmliche Türen weisen jedoch ein relativ hohes Gewicht auf.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine besonders gewichtsgünstige Verbindungsanordnung eines Türmoduls an einem Rohbauteil einer Tür eines Kraftwagens bereitzustellen, welche ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten der Tür ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Verbindungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um eine besonders gewichtsgünstige Verbindungsanordnung zu schaffen, welche ein besonders vorteilhaftes Unfallveralten der Tür ermöglicht, ist ein Türmodul vorgesehen, welches einen mit Aggregaten bestückten Grundträger umfasst, der ein mit Verstärkungselementen aus Kunststoff ausgesteiftes Organoblech umfasst und als tragendes Teil über wenigstens eine Formschlussverbindung mit dem Rohbauteil verbunden ist. Infolge dieser Ausgestaltung des Grundträgers können Intrusionen der Tür bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gering gehalten werden, da durch den Grundträger besonders hohe, unfallbedingte Kräfte aufgenommen und abgestützt werden können. Darüber hinaus weist der Grundträger eine für das Unfallverhalten der Tür besonders hohe Steifigkeit sowie gleichzeitig ein nur sehr geringes Gewicht auf. Hierdurch kann beispielsweise ein Brechen des Türmoduls verhindert werden, so dass ein übermäßiges Eindringen von am Grundträger gehaltenen Anbauteilen, wie beispielsweise ein Steuergerät eines Fensterhebers, in den Inneraum vermieden werden kann.
Über die Formschlussverbindung können bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung der Tür auch besonders hohe Kräfte übertragen werden, so dass die unfallbedingten Kräfte beispielsweise vom Grundträger auf das Rohbauteil abgeleitet werden können. Hierdurch kann die Gefahr eines Bruchs des Türmoduls gering gehalten werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
1 eine schematische Seitenansicht auf eine Außenseite eines Türmoduls einer Seitentür eines Personenkraftwagens, welches einen mit Aggregaten bestückten Grundträger umfasst, der ein mit Verstärkungselementen aus Kunststoff ausgesteiftes Organoblech umfasst und der als tragendes Teil über wenigstens eine Formschlussverbindung mit einem Rohbauteil der Seitentür zu verbinden ist;
2 eine schematische Seitenansicht auf eine Innenseite des Türmoduls;
3 eine schematische Seitenansicht auf das Rohbauteil in Form eines Innenteils der Seitentür;
4 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Schnittansicht auf einen in 3 mit B bezeichneten Bereich des Innenteils;
5 ausschnittsweise eine schematische Querschnittsansicht durch das mit dem Innenteil verbundene Türmodul;
6 ausschnittsweise eine weitere schematische Querschnittansicht durch das mit dem Innenteil verbundene Türmodul;
7 ausschnittsweise eine schematische Querschnittansicht durch das mit dem Innenteil verbundene Türmodul gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
8 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des mit dem Innenteil verbundenen Türmoduls gemäß 7.
1 und 2 zeigen in einer jeweiligen schematischen Seitenansicht ein Türmodul 10 einer Seitentür für einen Personenkraftwagen. Dabei zeigt 1 das Türmodul von außen und 2 von innen. Das Türmodul 10 umfasst einen Grundträger 12 sowie Aggregate 14 der Seitentür, welche an dem Grundträger 12 befestigt sind. Bei diesen Aggregaten handelt es sich um Türanbauteile wie beispielsweise Führungsschienen 16 eines elektrischen Fensterhebers, einen Elektromotor des elektrischen Fensterhebers, Seilzüge 18 sowie gegebenenfalls um weitere, in 1 nicht dargestellte Aggregate.
Der Grundträger 12 umfasst ein Organoblech 20, welches partiell mit Verstärkungselementen 22, 23 versehen und dadurch ausgesteift ist. Die Verstärkungselemente 22, 23 sind aus einem faserverstärkten Kunststoff durch Kunststoffspritzguss gebildet. Bei dem Kunststoff handelt es sich vorliegend um Polypropylen (PP), welcher mittels Langglasfasern verstärkt ist. Durch das Polypropylen ist eine Kunststoffmatrix gebildet, in der die Langglasfasern zumindest teilweise eingebettet sind. Jedoch ist auch Polyamid (PA) denkbar.
3 und 4 zeigen ein Rohbauteil in Form eines Innenteils 24 der Seitentür. Das Innenteil 24 ist aus einem metallischen Werkstoff, vorliegend aus einem Leichtmetall bzw. einer Leichtmetalllegierung gebildet. Dabei ist das Innenteil 24 aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung gebildet. Wie aus 4 erkennbar ist, weist das Innenteil 24 eine Durchgangsöffnung 26 auf, in die das Türmodul 10 eingesetzt wird. Im vorliegenden Fall ist der Grundträger 12 dabei zumindest im Wesentlichen formgleich wie die Durchgangsöffnung 26 augebildet. Die Durchgangsöffnung 26, welche üblicherweise auch als Modulausschnitt für das Türmodul 10 bezeichnet wird, ist in Umfangsrichtung durch einen vollständig umlaufenden Flansch 28 begrenzt, wie insbesondere aus 4 erkennbar ist. Der Flansch 28 weist dabei Montagelöcher 30 auf, über welche das Türmodul 10 mit dem Innenteil 24 verbunden wird. Dies bedeutet, dass das Türmodul 10 über den Flansch 28 mit dem Innenteil 24 gefügt wird. Vorliegend weist das Organoblech 20 eine Wanddicke von zumindest im Wesentlichen 1 mm auf, während das Innenteil 24 eine Wanddicke von zumindest im Wesentlichen 1,5 mm aufweist.
5 und 6 zeigen in einer jeweiligen Querschnittsansicht eine Verbindungsanordnung des Türmoduls 10 am Innenteil 24. Wie anhand von 5 und 6 erkennbar ist, ist der Grundträger 12 als tragendes Teil über Formschlussverbindungen 32, 34 mit dem Innenteil 24 verbunden. Die Formschlussverbindung 32 umfasst einen sich zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Teilbereich 36 des Flansches 28 des Innenteils 24 sowie eine Aufnahme 38 des Türmoduls 10. Die Aufnahme 38 ist dabei durch das Verstärkungselement 23 gebildet, wobei der Flansch 28 in seinem Teilbereich 36 im Verstärkungselement 23 aufgenommen ist.
Durch das in Umfangsrichtung des Türmoduls 10 vollständig umlaufende und in einem Randbereich des Türmoduls 10 angeordnete Verstärkungselement 23 ist eine Rippenstruktur gebildet, welche eine steife und feste Verbindung des Türmoduls 10 mit dem Innenteil 24 ermöglicht.
In 5 und 6 ist auch ein Dichtungselement 40 erkennbar, mittels welchem das Türmodul 10 gegen das Innenteil 24 abgedichtet ist. Dabei ist das Dichtungselement 40 vorliegend am Verstärkungselement 23 gehalten.
Die jeweilige Formschlussverbindung 34 umfasst ein jeweiliges der Verstärkungselemente 22 des Türmoduls 10 sowie einen Topf 42 als Aufnahme des Innenteils 24, wobei das Türmodul 10 und vorliegend das Verstärkungselement 22 zumindest bereichsweise in dem Topf 42 aufgenommen ist. Vorzugsweise sind mehrere Formschlussverbindungen 34 mit jeweiligen Töpfen 42 und Verstärkungselementen 22 vorgesehen. Die Töpfe 42 sind dabei beispielsweise durch Eindrücken des Innenteils 24 hergestellt.
Wie aus 6 ferner zu erkennen ist, ist das Türmodul 10 über den jeweiligen Topf 42 mit dem Innenteil 24 auch verschraubt. Dazu ist eine Schraube in Form einer gewindefurchenden Linsenkopfschraube 44 vorgesehen, welche einen Bund aufweist. Die Schraube kann als selbstfurchende Schraube ausgebildet sein. Ferner ist alternativ oder zusätzlich eine Vernietung denkbar. Die Linsenkopfschraube 44 ist in eine korrespondierende Schrauböffnung 46 des Innenteils 24 eingeschraubt und durchdringt einen Durchzug 48 des Organoblechs 20, wobei den Durchzug 48 begrenzende Wandungsbereiche des Organoblechs 20 mit dem Verstärkungselement 22 umspritzt sind. Dadurch durchdringt die Linsenkopfschraube 44 auch eine Durchgangsöffnung des Verstärkungselements 22.
Infolge dieser Verschraubung des Grundträgers 12 mit dem Innenteil 24 wird die Linsenkopfschraube 44 bei einem Quer-Zug auf Kopf-Zug und nicht auf Scherung belastet, so dass die Gefahr eines Versagens der Schraubverbindung besonders gering gehalten werden kann. Die Formschlussverbindungen 32, 34 gewährleisten darüber hinaus eine sehr gute Übertragung von beispielsweise unfallbedingten Kräften zwischen dem Türmodul 10 und dem Innenteil 24, so dass insgesamt eine sehr feste formschlüssige Verbindung des Türmoduls 10 mit dem Innenteil 24 geschaffen ist. Mit anderen Worten sind die Verbindungsstellen des Türmoduls 10 und des Innenteils 24 derart gestaltet, dass Kräfte besonders gut übertragen werden können.
Darüber hinaus weist der Grundträger 12 infolge seiner Ausgestaltung eine sehr hohe Steifigkeit sowie ein besonders geringes Gewicht auf. Dies und die entsprechende Anbindung des Türmoduls 10 am Innenteil 24 führen zu einem besonders vorteilhaften Unfallverhalten der Seitentür, da insbesondere der Grundträger 12 auch sehr hohe, unfallbedingte Kräfte aufnehmen und abstützen kann.
7 und 8 zeigen die Verbindungsanordnung des Türmoduls 10 am Innenteil 24 gemäß einer weiteren Ausführungsanordnung. Die Verbindung des Türmoduls 10 mit dem Innenteil 24 erfolgt dabei mittels wenigstens einer Formschlussverbindung 50, welche eine Lasche 52 umfasst. Die Lasche 52 ist an das Innenteil 24 angeformt, wobei das Türmodul 10 an wenigstens zwei zusätzlichen Befestigungspunkten am Innenteil 24 angebunden ist.

Claims

Verbindungsanordnung eines Türmoduls (10) an einem Rohbauteil (24) einer Tür eines Kraftwagens, bei welcher das Türmodul (10) einen mit Aggregaten (14) bestückten Grundträger (12) umfasst, der ein mit Verstärkungselementen (22, 23) aus Kunststoff ausgesteiftes Organoblech (20) umfasst und der als tragendes Teil über wenigstens eine Formschlussverbindung (32, 34) mit dem Rohbauteil (24) verbunden ist.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Formschlussverbindung (32, 34) einen Flansch (28) des Rohbauteils und eine Aufnahme (38) des Grundträgers (20) gebildet ist, in welcher der Flansch (28) aufgenommen ist.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (38) durch das Verstärkungselement (22, 23) gebildet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (22, 23) aus langglasfaserverstärktem Polypropylen und/oder durch Kunststoffspritzguss gebildet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlussverbindung (32, 34) einen Topf (42) des Rohbauteils (24) umfasst, in welchem der Grundträger (20) teilweise aufgenommen ist.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (22, 23) zumindest teilweise in dem Topf (42) aufgenommen ist.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundträger (20) über den Topf (42) mit dem Rohbauteil (24) verschraubt und/oder vernietet und/oder verrastet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlussverbindung (32, 34) wenigstens eine Lasche (50) umfasst.