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Die Erfindung betrifft eine Scharnierverstärkung für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Anordnung einer solchen Scharnierverstärkung an einem Bauelement eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 5.
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Derartige Anordnungen und Scharnierverstärkungen für Bauelemente von Kraftwagen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt. Die Scharnierverstärkungen dienen dazu, die Bauelemente in einem jeweiligen Anbindungsbereich der Bauelemente, in welchem ein Scharnier an das Bauelement angebunden wird, zu verstärken. Bei den Bauelementen handelt es sich beispielsweise um Karosseriebauteile, insbesondere um Fahrzeugsäulen, an welchen über das jeweilige Scharnier Fahrzeugtüren, Deckel, Klappen oder dergleichen Flügelelemente relativ zum jeweiligen Karosseriebauteil verschwenkar befestigt werden. Durch die Scharnierverstärkung können die Bauelemente auch relativ große, beim Verschwenken der Flügelelemente auftretende Belastungen schadfrei ertragen.
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Zum Verstärken des jeweiligen Bauelements im Anbindungsbereich umfasst eine solche Scharnierverstärkung wenigstens ein Verstärkungselement, welches aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist. Über das Verstärkungselement ist das Scharnier an dem Bauelement des Kraftwagens anbindbar. Es hat sich gezeigt, dass die herkömmlichen Scharnierverstärkungen ein hohes Gewicht und einen hohen Bauraumbedarf aufweisen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scharnierverstärkung sowie eine Anordnung einer solchen Scharnierverstärkung an einem Bauelement eines Kraftwagens der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Scharnierverstärkung ein besonders geringes Gewicht und einen besonders geringen Bauraumbedarf aufweist. sowie gleichzeitig eine sehr gute Verstärkung des Bauelements gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird durch eine Scharnierverstärkung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Scharnierverstärkung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, welche ein besonders geringes Gewicht sowie einen besonders geringen Bauraumbedarf aufweist und gleichzeitig das korrespondierende Bauelement sehr gut verstärken kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Scharnierverstärkung als Hybridbauteil ausgebildet ist, dessen zumindest im Wesentlichen aus dem metallischen Werkstoff gebildetes Verstärkungselement zumindest bereichsweise mit einem Kunststoff versehen ist. Mittels des Kunststoffes kann das Verstärkungselement ausgesteift und/oder besonders vorteilhaft an dem Bauelement abgestützt werden, so dass die Scharnierverstärkung das Bauelement effizient verstärken kann und gleichzeitig ein nur geringes Gewicht sowie einen geringen Bauraumbedarf aufweist.
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Zur Realisierung einer besonders kostengünstigen Herstellung der erfindungsgemäßen Scharnierverstärkung ist das Verstärkungselement vorzugsweise im Rahmen eines Spritzgussverfahrens zumindest bereichsweise mit dem Kunststoff versehen. Dabei ist das Verstärkungselement beispielsweise zumindest bereichsweise mit dem Kunststoff umspritzt und/oder mit dem Kunststoff angespritzt.
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Der Kunststoff kann als faserverstärkter Kunststoff ausgebildet sein und für eine besonders hohe Steifigkeit der Scharnierverstärkung sorgen. Als Fasern des faserverstärkten Kunststoffes können beispielsweise solche aus Glas, Kohle bzw. Kohlenstoff, Aramid und/oder aus einem anderweitigen Werkstoff Verwendung finden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Kunststoff über wenigstens eine Formschlussverbindung mit dem Verstärkungselement verbunden. Dadurch ist ein besonders fester Zusammenhalt zwischen dem Kunststoff und dem aus dem metallischen Werkstoff gebildeten Verstärkungselement gewährleistet.
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Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Formschlussverbindung wenigstens eine vom Kunststoff durchsetzte Durchgangsöffnung umfasst, wobei der Kunststoff wenigstens eine, die Durchgangsöffnung begrenzende Wandung des Verstärkungselements hintergreift. Hierdurch ist eine besonders feste Verbindung zwischen dem Verstärkungselement und dem Kunststoff realisiert.
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Vorzugsweise umfasst die Formschlussverbindung wenigstens zwei Durchgangsöffnungen, welche vom Kunststoff durchsetzt sind und über welche der Kunststoff das Verstärkungselement auf einer Seite des Verstärkungselements hintergreift. Zur Realisierung einer besonders festen Verbindung des Kunststoffes mit dem Verstärkungselement ist dabei vorgesehen, dass der Kunststoff auf dieser Seite, auf der der Kunststoff das Verstärkungselement hintergreift, verbunden ist. Mit anderen Worten ist ein Abstand zwischen den Durchgangsöffnungen der Formschlussverbindung durch den Kunststoff überbrückt, so dass ein Teil des Kunststoffes eine erste der Durchgangsöffnungen durchsetzt und sich bis zu der zweiten Durchgangsöffnung erstreckt und dort mit einem weiteren, die zweite Durchgangsöffnung durchsetzenden Teil des Kunststoff verbunden ist.
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Die Scharnierverstärkung weist eine besonders hohe Steifigkeit auf, wenn durch den Kunststoff wenigstens eine Versteifungsrippe gebildet ist. Dabei kann durch den Kunststoff auch eine Versteifungsrippenstruktur mit einer Mehrzahl von die Scharnierverstärkung aussteifenden Versteifungsrippen gebildet sein.
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Um eine Anordnung einer Scharnierverstärkung an einem Bauelement eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 5 angegebenen Art zu schaffen, bei welcher das Bauelement mittels der Scharnierverstärkung sehr gut verstärkt ist und bei welcher die Scharnierverstärkung einen besonders geringen Bauraumbedarf sowie ein besonders geringes Gewicht aufweist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Scharnierverstärkung als Hybridbauteil ausgebildet ist, dessen Verstärkungselement zumindest bereichsweise mit einem Kunststoff versehen ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Scharnierverstärkung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung anzusehen und umgekehrt.
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Der Kunststoff gewährleistet bei der erfindungsgemäßen Anordnung beispielsweise eine sehr gewichts- und bauraumgünstige Aussteifung der Scharnierverstärkung und/oder eine sehr gute Abstützung der Scharnierverstärkung am korrespondierenden Bauelement.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist durch den Kunststoff eine Aufnahme gebildet, in welcher ein relativ zur Scharnierverstärkung bewegbares Scharnierelement des Scharniers in wenigstens einer Stellung des Scharnierelements zumindest bereichsweise aufgenommen ist. Dadurch kann die Scharnierverstärkung das Bauelement auch im Bereich des Scharnierarms, welche beispielsweise eine Durchgangsöffnung des Bauelements durchdringt, sehr gut verstärken.
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Darüber hinaus kann dadurch eine Korrosion der Scharnierverstärkung verhindert werden. Kommt es beispielsweise zu einer Beaufschlagung der Aufnahme mit Feuchtigkeit bzw. Wasser über die Durchgangsöffnung des Bauelements, wobei die Aufnahme somit in einem sogenannten Nassbereich angeordnet ist, so führt dies nicht zur Korrosion der Scharnierverstärkung, da die mit Feuchtigkeit und Wasser beaufschlagte Aufnahme aus dem Kunststoff gebildet ist.
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Somit ist die Scharnierverstärkung besonders vorteilhaft bei sogenannten ausdrehenden Scharnieren und somit als sogenannte, ausdrehende Scharnierverstärkung verwendbar, bei denen die Scharnierverstärkung zumindest bereichsweise in einem Nassbereich angeordnet ist.
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Die Ausgestaltung der Aufnahme aus dem Kunststoff ist auch insofern vorteilhaft, als dadurch besonders geringe Radien zwischen zwei schräg oder senkrecht zueinander verlaufenden Wandungsbereichen der Aufnahme realisiert werden können. Derartige platzsparende Übergänge durch sehr enge Radien sind beispielsweise bei einer Ausgestaltung der Aufnahme aus einem metallischen Werkstoff, z. B. durch Tiefziehen nicht möglich, da es bei dem Tiefziehen zu Rissen kommen würde. Da mittels des Kunststoffes insbesondere im Rahmen eines Spritzgussverfahrens besonders geringe Radien und Übergänge realisiert werden können, kann der Bauraumbedarf der Scharnierverstärkung besonders gering gehalten werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Scharnierverstärkung über wenigstens einen, sich an die Aufnahme anschließenden und aus einem Kunststoff gebildeten Wandungsbereich um die Aufnahme vollständig umlaufend gegen das Bauelement abgedichtet. Dadurch kann über die Durchgangsöffnung des Bauelements zur Aufnahme bzw. zum Kunststoff der Scharnierverstärkung gelangende Feuchtigkeit bzw. Wasser nicht weiter als bis zur über den Kunststoff realisierten Abdichtung vordringen, so dass die Korrosion von metallischen Bauteilen und insbesondere des aus. dem metallischen Werkstoff gebildeten Verstärkungselements vermieden ist. Die gegenseitige Abdichtung des Bauelements und der Scharnierverstärkung über die aus dem Kunststoff gebildeten Wandungsbereiche ermöglicht somit die besonders vorteilhafte Anordnung der Scharnierverstärkung bzw. der Aufnahme im Nassbereich bei gleichzeitiger Vermeidung von Korrosion.
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Bei dem Bauelement, welches mittels der Scharnierverstärkung verstärkt ist, handelt es sich vorzugsweise um ein Karosseriebauteil des vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens. Das Bauelement (Karosseriebauteil) ist dabei vorzugsweise aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet und weist somit eine hohe Steifigkeit sowie ein geringes Gewicht auf. Mittels der Scharnierverstärkung ist insbesondere ein Anbindungsbereich des Bauelements verstärkt, in welchem das Scharnier an das Bauelement angebunden ist. Über das Scharnier kann beispielsweise eine relativ zu dem Bauelement zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung verschwenkbare Klappe, Tür, Deckel oder dergleichen Flügelelement an den Kraftwagen angebunden werden.
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Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Scharnierverstärkung mit dem Bauelement mittels wenigstens eines Klebstoffes verklebt ist. Durch den Klebstoff ist eine flächige und somit sehr stabile sowie gewichtsgünstige Verbindung der Scharnierverstärkung mit dem Bauelement realisiert.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Scharnierverstärkung mittels des Klebstoffes gegen das Bauelement abgedichtet. Zusätzliche, kosten- und gewichtsintensive Dichtungselemente können somit vermieden werden.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Scharnierverstärkung in einem Hohlquerschnitt des Bauelements aufgenommen und an wenigstens zwei, den Hohlquerschnitt begrenzenden und auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten angeordneten Wandungen des Bauelements abgestützt. Die Scharnierverstärkung umfasst somit wenigstens einen Abstützwandungsbereich, welcher sich von einer der Wandungen des Bauelements durch den Hohlquerschnitt zur anderen Wandung des Bauelements erstreckt. Dadurch kann die Scharnierverstärkung über den Hohlquerschnitt am Bauelement abgestützt werden, ohne dass eine lokale Verengung des Hohlquerschnitts vorgesehen werden müsste. Mit anderen Worten kann der eine sehr hohe Steifigkeit gewährleistende Hohlquerschnitt des Bauelements auch in dem Abstützbereich, in dem die Scharnierverstärkung an beiden Wandungen des Bauelements abgestützt ist, im Vergleich zu sich an den Abstützbereich anschließenden Bereichen des Hohlquerschnitts hinsichtlich seiner Größe bzw. seines Flächeninhalts beibehalten werden, so dass das Bauelement eine besonders hohe Steifigkeit und gleichzeitig ein besonders geringes Gewicht aufweist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische und perspektivische Explosionsdarstellung einer Scharnierverstärkung für ein Karosseriebauteil eines Personenkraftwagens, mit einem zumindest im Wesentlichen aus einem metallischen Werkstoff gebildeten Verstärkungselement, welches zumindest bereichsweise mit einem Kunststoff versehen ist;
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2 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer Anordnung der Scharnierverstärkung gemäß 1 an dem korrespondierenden Karosseriebauteil;
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3 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Anordnung gemäß 2;
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4 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Anordnung gemäß 2 und 3;
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5 eine schematische Schnittansicht der Anordnung einer weiteren Ausführungsform der Scharnierverstärkung am Karosseriebauteil des Personenkraftwagens;
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6 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht der Anordnung gemäß 5;
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7 eine schematische Perspektivansicht der Scharnierverstärkung gemäß 5 und 6;
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8 eine weitere schematische Perspektivansicht der Scharnierverstärkung gemäß 7; und
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9 eine weitere schematische Perspektivansicht der Scharnierverstärkung gemäß 7 und 8.
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1 zeigt eine Scharnierverstärkung 10 für ein Bauelement in Form eines oberen Heckfensterrahmens 12 (2) eines Personenkraftwagens. Der Heckfensterrahmen 12 ist ein Karosseriebauteil des Personenkraftwagens und zumindest im Wesentlichen aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet. Der Heckfensterrahmen 12 umfasst ein erstes Rahmenteil 14 sowie ein zweites Rahmenteil 16, welche unter Ausbildung eines Hohlquerschnitts 18 miteinander verbunden, insbesondere verklebt, sind. Hierbei ist der Heckfensterrahmen 12 in Schalenbauweise hergestellt, wobei die Rahmenteile 14, 16 jeweilige Schalenelemente des Heckfensterrahmens 12 bilden. Die Schalenelemente sind dabei miteinander verklebt. Der Heckfensterrahmen 12 ist zumindest über einen Längenbereich als Profilbauteil mit dem Hohlquerschnitt 18 ausgebildet und weist – bezogen auf sein Gewicht – eine besonders hohe Steifigkeit auf.
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Die Scharnierverstärkung 10 dient dazu, den Heckfensterrahmen 12 insbesondere in einem Anbindungsbereich 20 des Heckfensterrahmens 12 zu verstärken. Dabei ist die Scharnierverstärkung 10 im Anbindungsbereich 20 angeordnet, in welchem ein in 2 ausschnittsweise erkennbares Scharnier 22 angeordnet und über die Scharnierverstärkung 10 an dem Heckfensterrahmen 12 angebunden ist. Die Scharnierverstärkung 10 dient somit zur Anbindung des Scharniers 22 an dem Heckfensterrahmen 12. Dabei ist die Scharnierverstärkung 10 in dem Hohlquerschnitt 18 angeordnet. Von dem Scharnier 22 ist in 2 ein Scharnierfuß 24 erkennbar, welcher an dem Rahmenteil 14 anliegt und über welchen das Scharnier 22 an dem Heckfensterrahmen 12 befestigt ist.
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Die Scharnierverstärkung 10 umfasst ein Verstärkungselement 26, welches aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist. Bei dem metallischen Werkstoff handelt es sich beispielsweise um eine entsprechende Metalllegierung, insbesondere einen Stahl. Das Verstärkungselement 26 weist Gewindebuchsen 28 auf, über welche das Scharnier 22 mit dem Verstärkungselement 26 verschraubt und dadurch am Heckfensterrahmen 12 angebunden wird. Dazu werden Schrauben verwendet, welche korrespondierende Durchgangsöffnungen des Scharnierfußes 24 sowie korrespondierende Durchgangsöffnungen 30 des Verstärkungselements 26 durchdringen und über diese in die Gewindebuchsen 28, welche auch als Muttern bezeichnet werden, eingeschraubt werden. Wie anhand von 2 erkennbar ist, ist dabei das Rahmenteil 14 zwischen dem Scharnierfuß 24 und einer Wandung 32 des Verstärkungselements 26 angeordnet. Infolge dieser Verschraubung des Scharnierfußes 24 mit dem Verstärkungselement 26 erfolgt eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem Heckfensterrahmen 12 bzw. dem Rahmenteil 14 und der Scharnierverstärkung 10.
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Des Weiteren ist die Scharnierverstärkung 10 unter Ausbildung jeweiliger Kleberaupen mittels eines Klebstoffes 34 mit dem Heckfensterrahmen 12 verklebt. Dadurch ist eine flächige, stabile und gewichtsgünstige Verbindung geschaffen.
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Das aus dem metallischen Werkstoff gebildete Verstärkungselement 26 umfasst eine weitere Wandung 36, welche schräg oder senkrecht zur Wandung 32 verläuft und einstückig mit dieser ausgebildet ist. Die Wandung 36 ist eine Schottwandung, übernimmt eine Schottfunktion und erstreckt sich vom Rahmenteil 14 durch den Hohlquerschnitt 18 zum gegenüber dem Rahmenteil 14 angeordneten Rahmenteil 16 des Heckfensterrahmens 12. Somit ist die Scharnierverstärkung 10 an zwei den Hohlquerschnitt 18 begrenzenden und auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten angeordneten Wandungen des Heckfensterrahmens 12 abgestützt, wobei eine dieser Wandungen durch das Rahmenteil 14 und die andere dieser Wandungen durch das Rahmenteil 16 gebildet ist.
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Die Scharnierverstärkung 10 wird dabei, bevor die Rahmenteile 14, 16 miteinander verklebt werden, zunächst mit einem der Rahmenteile 14, 16 verklebt. Wenn dann die Rahmenteile 14, 16 miteinander verklebt werden, wird auch die Scharnierverstärkung 10 mit dem anderen der Rahmenteile 14, 16 verklebt.
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Durch diese Abstützung der Scharnierverstärkung 10 sowohl am Rahmenteil 14 als auch am gegenüberliegend angeordneten Rahmenteil 16 kann der relativ große Hohlquerschnitt 18 des Heckfensterrahmens 12 auch im Bereich der Scharnierverstärkung 10 beibehalten werden. Mit anderen Worten ist im Bereich der Scharnierverstärkung 10 im Vergleich zu sich daran anschließenden Bereichen des Hohlquerschnitts 18 keine lokale Querschnittsverjüngung oder Querschnittsverengung des Heckfensterrahmens 12 erforderlich.
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Zur Realisierung eines besonders geringen Gewichts sowie eines geringen Bauraumbedarfs der Scharnierverstärkung 10 bei gleichzeitiger Gewährleistung einer effektiven und effizienten Verstärkung des Heckfensterrahmens ist das aus dem metallischen Werkstoff gebildete Verstärkungselement 26 bereichsweise mit einem Kunststoff 37 versehen, durch welches ein Kunststoffteil 38 der Scharnierverstärkung 10 gebildet ist. Die Scharnierverstärkung 10 ist somit als Hybridbauteil ausgebildet, welches das metallische Verstärkungselement 26 und das aus dem Kunststoff 37 gebildete Kunststoffteil 38 umfasst.
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Das Verstärkungselement 26 weist dabei eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 40 auf, welche von dem Kunststoff 37 durchsetzt sind und über welche der Kunststoff 37 das Verstärkungselement 26 hintergreift. Mit anderen Worten hintergreift der Kunststoff 37 jeweilige, die Durchgangsöffnung 40 begrenzende Wandungsbereiche des Verstärkungselements 26. Dadurch ist eine besonders feste, formschlüssige Verbindung des Kunststoffes 37 mit dem Verstärkungselement 26 geschaffen.
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Wie insbesondere 2 zu entnehmen ist, sind jeweilige Abstände zwischen den Durchgangsöffnungen 40 durch den Kunststoff 37 überbrückt, so dass jeweilige, die Durchgangsöffnungen 40 durchsetzende Teilbereiche des Kunststoffes 37 beidseitig des Verstärkungselements 26 durch weitere Teilbereiche des Kunststoffes 37 miteinander verbunden sind.
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In 1 und 3 ist eine Durchgangsöffnung 42 zu erkennen, welche durch den Kunststoff 37 gebildet ist und welche ein Positionierloch zum Positionieren der Scharnierverstärkung 10 ist. Darüber hinaus sind Durchgangsöffnungen 44 des Verstärkungselements 26 vorgesehen, welche dazu dienen, den Materialaufwand und somit das Gewicht des Verstärkungselements 26 gering zu halten. Wie 3 zu entnehmen ist, ist durch den Kunststoff 37 wenigstens eine Versteifungsrippe 46 gebildet, durch welche das Verstärkungselement 26 bzw. die Scharnierverstärkung 10 insgesamt ausgesteift ist.
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Das Scharnier 22 umfasst einen in 1 bis 4 nicht erkennbaren Scharnierarm, welcher üblicherweise auch als Scharnierbügel bezeichnet wird. Der Scharnierbügel ist um eine Schwenkachse relativ zum Scharnierfuß 24 und somit relativ zum Heckfensterrahmen 12 verschwenkbar. Am Scharnierarm ist ein Flügelelement in Form einer Heckklappe des Personenkraftwagens befestigbar oder befestigt. Dadurch kann die Heckklappe über den Scharnierarm, den Scharnierfuß 24 und die Scharnierverstärkung 10 am Heckfensterrahmen 12 relativ zum Heckfensterrahmen 12 um die Schwenkachse verschwenkbar angebunden werden. Die Heckklappe ist somit zwischen einer eine korrespondierende Öffnung verschließenden Schließstellung und wenigstens einer, die Öffnung zumindest teilweise freigebenden Offenstellung verschwenkbar. Über die Öffnung ist beispielsweise ein Kofferraum des Personenkraftwagens zugänglich, um Transportgut in dem Kofferraum anzuordnen oder aus diesem zu entnehmen.
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Durch den Kunststoff 37 ist eine Aufnahme 48 gebildet, in welcher der mit der Heckklappe mitbewegbare Scharnierarm zumindest in der Schließstellung bereichsweise aufgenommen ist. Die Schwenkachse verläuft dabei in Fahrzeugquerrichtung durch die Aufnahme 48. Das Scharnier 22 ist dabei ein sogenanntes ausdrehendes Scharnier 22, bei welchem der Scharnierarm von der Schließstellung in die Offenstellung ausdreht. Der Scharnierarm durchdringt zumindest in der Schließstellung eine Durchgangsöffnung 50 des Rahmenteils 14 und ragt über diese Durchgangsöffnung 50 in die Aufnahme 48 hinein.
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Über die Durchgangsöffnung 50 kann beispielsweise auch Wasser in die Aufnahme 48 gelangen. Da nun jedoch die Aufnahme 48 durch den Kunststoff 37 gebildet ist, kommt es nicht zu einer Korrosion der Scharnierverstärkung 10. Die Aufnahme 48 ist schalen- oder wannenförmig und wasserdicht, so dass in die Aufnahme 48 gelangendes Wasser nicht weiter in den Hohlquerschnitt 18 vordringen kann. Um zu vermeiden, dass Wasser zwischen der Scharnierverstärkung 10 und dem Rahmenteil 14 hindurchfließen und in den Hohlquerschnitt 18 und somit beispielsweise zu metallischen Bauteilen wie dem Verstärkungselement 26 gelangen kann, schließen sich an die Aufnahme 48 aus dem Kunststoff 37 gebildete Wendungsbereiche der Scharnierverstärkung 10 an, über die die Scharnierverstärkung 10 um die Aufnahme 48 vollständig umlaufend gegen den Heckfensterrahmen 12, d. h. gegen das Rahmenteil 14 mittels des Klebstoffes 34 abgedichtet ist.
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Dies bedeutet, dass über die Durchgangsöffnung 50 in die Aufnahme 48 eindringendes Wasser ausschließlich in Kontakt mit aus dem Kunststoff 37 gebildeten Bereichen der Scharnierverstärkung 10 kommt und nicht weiter in den Hohlquerschnitt 18 eindringen kann. Da der Heckfensterrahmen aus dem faserverstärkten Kunststoff gebildet ist, kann auch dieser nicht korrodieren. Dadurch, dass der Klebstoff 34 sowohl zum Verbinden der Scharnierverstärkung 10 mit dem Heckfensterrahmen 12 als auch zum Abdichten der Scharnierverstärkung 10 gegen das Rahmenteil 14 verwendet wird, können zusätzliche, gewichts- und kostenintensive Dichtungselemente vermieden werden. Darüber hinaus können manuelle Abdichtvorgänge vermieden werden, da die Abdichtung mittels des Klebstoffes 34 und somit gleichzeitig mit der Verbindung der Scharnierverstärkung 10 mit dem Heckfensterrahmen 12 erfolgt.
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Infolge der Ausgestaltung der Aufnahme 48 durch den Kunststoff 37 sind auch besonders geringe Radien zwischen den schräg oder senkrecht zueinander verlaufenden und die Aufnahme 48 begrenzenden Wandungsbereichen darstellbar, was zu einem geringen Bauraumbedarf der Scharnierverstärkung 10 führt. Derartig geringe Radien sind beispielsweise durch Tiefziehen eines metallischen Bauteils nicht oder nur sehr aufwendig und kostenintensiv herstellbar. Ferner ermöglicht das Kunststoffteil 38 vielfältige Freiheiten hinsichtlich seiner geometrischen Gestaltung.
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Zur Realisierung einer kostengünstigen Herstellung der Scharnierverstärkung 10 ist das Verstärkungselement 26 beispielsweise als metallisches Faltbauteil ausgebildet. Das Verstärkungselement 26 ist vorzugsweise im Rahmen eines Spritzgussverfahrens, d. h. durch Spritzgießen mit dem Kunststoff 37 angespritzt und/oder umspritzt.
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5 und 6 zeigen eine Anordnung einer weiteren Ausführungsform der Scharnierverstärkung 10 an dem Heckfensterrahmen 12. In 5 und 6 ist das Scharnier 22 mit dem Scharnierfuß 24 sowie der mit 52 bezeichnete Scharnierarm des Scharniers 22 zu erkennen. Mit 54 ist die Schwenkachse bezeichnet, um die der Scharnierarm 52 relativ zum Scharnierfuß 24 verschwenkbar ist. Ebenso ist in 5 ein Rahmenelement 55 der Heckklappe zu erkennen, an welchem der Scharnierarm 52 angebunden ist. In 5 sind ferner mit 56 die Schrauben bezeichnet, mittels welchen das Scharnier 22 über seinen Scharnierfuß 24 an der Scharnierverstärkung 10 angebunden ist.
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In 6 ist ein Außenbeplankungsteil 58 des Personenkraftwagens erkennbar, mittels welchem der Heckfensterrahmen 12 überdeckt ist. Durch das Außenbeplankungsteil 58 ist dabei eine Außenhaut des Personenkraftwagens dargestellt. In 5 und 6 ist ferner besonders gut erkennbar, dass die Schwenkachse 54 in der Aufnahme 48 und insbesondere innerhalb des Hohlquerschnitts 18 angeordnet ist. Hieraus ist es ersichtlich, dass das Scharnier 22 ein ausdrehendes Scharnier ist.
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Durch den Kunststoff 37 ist eine Versteifungsrippe 60 gebildet, welche eine die Aufnahme 48 begrenzende Wandung 62 gegen eine gegenüberliegende, am Rahmenteil 16 abgestützte Wandung 64 des Kunststoffteils 38 abstützt.
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7 bis 9 zeigen jeweils eine Perspektivansicht der Scharnierverstärkung 10 gemäß 5 und 6. Vorliegend sind durch den Kunststoff 37 die Scharnierverstärkung 10 aussteifende Versteifungsrippen 46 gebildet.
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Die die Schottfunktion erfüllende Wandung 36 stellt auch eine besonders große Fläche bereit, über die das Kunststoffteil 38 seitlich an das Verstärkungselement 26 angebunden werden kann und welche mit der Vielzahl an Durchgangsöffnungen 40 versehen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Scharnierverstärkung
- 12
- Heckfensterrahmen
- 14
- Rahmenteil
- 16
- Rahmenteil
- 18
- Hohlquerschnitt
- 20
- Anbindungsbereich
- 22
- Scharnier
- 24
- Scharnierfuß
- 26
- Verstärkungselement
- 28
- Gewindebuchse
- 30
- Durchgangsöffnung
- 32
- Wandung
- 34
- Klebstoff
- 36
- Wandung
- 37
- Kunststoff
- 38
- Kunststoffteil
- 40
- Durchgangsöffnung
- 42
- Durchgangsöffnung
- 44
- Durchgangsöffnung
- 46
- Versteifungsrippe
- 48
- Aufnahme
- 50
- Durchgangsöffnung
- 52
- Scharnierarm
- 54
- Schwenkachse
- 55
- Rahmenelement
- 56
- Schraube
- 58
- Außenbeplankungsteil
- 60
- Versteifungsrippe
- 62
- Wandung
- 64
- Wandung
