-
Die Erfindung betrifft eine Seitentür für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
-
Seitentüren sind auch dem Serienfahrzeugbau von Kraftwagen in vielfachen Ausführungen bekannt. Dabei umfasst die Seitentür üblicherweise einen Türrohbau mit einem Türinnenteil und einem Beplankungselement, durch welches das Türinnenteil außenseitig zumindest bereichsweise verkleidet ist. Darüber hinaus ist eine Bordkantenverstärkung vorgesehen, durch welche das Türinnenteil im Bereich der Bordkante verstärkt ist. Die Seitentür umfasst ferner einen am Türinnenteil befestigten Seitenaufprallträger sowie wenigstens eine Beulstrebe, die in einem Eckbereich des Türinnenteils angeordnet ist und sich über Eck erstreckt und zum Abstützen des Beplankungselements dient.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Seitentür der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine besonders hohe Steifigkeit und Stabilität sowie gleichzeitig ein möglichst geringes Gewicht aufweist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Seitentür 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 Seitentür für einen Kraftwagen zu schaffen, welche sowohl eine besonders hohe Steifigkeit als auch gleichzeitig ein geringes Gewicht aufweist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Bordkantenverstärkung, der Seitenaufprallträger und die Beulstrebe aus Aluminium gebildet sind. Somit kann das jeweilige Gewicht der Bordkantenverstärkung, des Seitenaufprallträgers und der Beulstrebe gering gehalten werden, was zu einem besonders geringen Gewicht der Seitentür insgesamt führt. Gleichzeitig ist das Türinnenteil mittels der Bordkantenverstärkung, des Seitenaufprallträgers und der Beulstrebe besonders effektiv ausgesteift, so dass die Tür insgesamt eine hohe Steifigkeit und eine hohe Stabilität aufweist.
-
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Türinnenteil aus einem Stahl gebildet. Hierdurch kann eine besonders hohe Steifigkeit und Festigkeit der Seitentür realisiert werden.
-
Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Beplankungselement aus Aluminium gebildet ist. Das Beplankungselement weist eine sehr großflächige Erstreckung auf. In der Regel ist dies die größte Fläche bei einer Tür mit Türmodul. Durch die Ausgestaltung des Beplankungselements aus Aluminium ist es möglich, gegenüber einem Beplankungselement aus Stahl das Gewicht der Seitentür insgesamt besonders stark zu reduzieren. Da nun sowohl das Beplankungselement als auch die Bordkantenverstärkung, der Seitenaufprallträger und die Beulstrebe aus Aluminium gebildet sind, weisen diese beispielsweise unter thermischer Beeinflussung das gleiche oder ein ähnliches Dehnungsverhalten auf. Das Türinnenteil weist vorzugsweise hohe Zargen auf, so dass es thermisch bedingte Ausdehnungen des am Türinnenteil befestigten Beplankungselements ohne plastische Verformungen zulassen kann. Da nun auch die Bordkantenverstärkung, der Seitenaufprallträger und die Beulstrebe aus Aluminium gebildet sind, können unterschiedliche Ausdehnungen zwischen der Beulstrebe, der Bordkantenverstärkung, der Seitenaufprallträger und dem Beplankungselement zumindest gering gehalten werden.
-
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Beplankungselement in wenigstens einem Falzbereich umgefalzt und in dem Falzbereich formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Türinnenteil verbunden ist. Ist das Beplankungselement beispielsweise in dem Falzbereich unter Ausbildung wenigstens einer Falzverbindung um das Türinnenteil umgefalzt und über die Falzverbindung mit dem Türinnenteil verbunden, so ist die stoffschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung des Türinnenteils mit dem Beplankungselement zusätzlich zur Falzverbindung vorgesehen.
-
Durch diese gegebenenfalls zusätzlich vorgesehene stoffschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung ist das Beplankungsteil am Türinnenteil fixiert. Insbesondere ist eine Vorfixierung realisierbar, welche Dehnungskräfte aufnehmen kann, ohne dass es zu einem Verschieben des Beplankungselements relativ zum Türinnenteil im Falzbereich kommt.
-
Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Türinnenteil in einem Randbereich mit einer Dehnsicke versehen ist. Die Dehnsicke kann als Dehnstufe ausgebildet sein. Hierdurch ist das Türinnenteil an seinen im Randbereich vorgesehenen Flanschen weicher ausgestaltet, um dadurch beispielsweise unterschiedliche Wärmeausdehnungen des Beplankungselements und des Türinnenteils ohne plastische Verformungen zulassen zu können. Mit anderen Worten können Ausdehnungsunterschiede im elastischen Bereich des Türinnenteils ausgeglichen werden, und auch das Beplankungselement bleibt im elastischen Bereich. Werden beispielsweise unterschiedliche Ausdehnungen des Beplankungselements und des Türinnenteils durch hohe Temperaturen bewirkt, und kühlt die Seitentür danach wieder ab, so bleibt die Seitentür aufgrund der wenigstens einen Dehnsicke schadfrei und maßhaltig, so dass Unterschiede im elastischen Bereich kompensiert werden können.
-
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Dehnsicke das Türinnenteil in dessen Randbereich vollständig umläuft. Hierdurch können unterschiedliche Dehnungen besonders gut kompensiert werden.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
-
1 eine schematische Seitenansicht auf eine Seitentür in Form einer Vordertür für einen Personenkraftwagen, wobei die Seitentür einen Türrohbau mit einem Türinnenteil, ein Beplankungselement, eine Bordkantenverstärkung, einen Seitenaufprallträger und eine Beulstrebe umfasst, und wobei die Bordkantenverstärkung, die Beulstrebe und der Seitenaufprallträger sowie das Beplankungselement aus Aluminium gebildet sind;
-
2 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht auf die Seitentür in Form einer Fondtür;
-
3 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht auf die Seitentür;
-
4 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht durch Seitentür entlang einer in 3 gezeigten Schnittlinie A-A;
-
5 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht durch die Seitentür entlang einer in 3 gezeigten Schnittlinie B-B;
-
6 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht auf die Seitentür gemäß einer ersten Ausführungsform;
-
7 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht durch die Seitentür gemäß der ersten Ausführungsform entlang einer in 6 gezeigten Schnittlinie C-C;
-
8 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Seitenansicht auf die Seitentür gemäß einer zweiten Ausführungsform;
-
9 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht durch die Seitentür gemäß der zweiten Ausführungsform;
-
10 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Seitenansicht auf die Seitentür gemäß einer dritten Ausführungsform;
-
11 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht durch die Seitentür gemäß der dritten Ausführungsform;
-
12 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Seitenansicht auf die Seitentür gemäß einer vierten Ausführungsform;
-
13 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht durch die Seitentür gemäß der vierten Ausführungsform;
-
14 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Seitenansicht auf die Seitentür gemäß einer fünften Ausführungsform;
-
15 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht durch die Seitentür gemäß der fünften Ausführungsform;
-
16 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Seitenansicht auf die Seitentür gemäß einer sechsten Ausführungsform;
-
17 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht durch die Seitentür gemäß der sechsten Ausführungsform;
-
18 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht durch die Seitentür gemäß einer siebten Ausführungsform;
-
19 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht durch die Seitentür gemäß einer achten Ausführungsform; und
-
20 eine schematische Seitenansicht auf die Seitentür gemäß einer neunten Ausführungsform.
-
1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Seitentür 10 für einen Personenkraftwagen. Die Seitentür 10 gemäß 1 ist dabei als Vordertür ausgebildet und umfasst einen Türrohbau 12, welcher ein Türinnenteil 14 der Seitentür 10 umfasst. Das Türinnenteil 14 ist dabei aus einem Stahl gebildet und weist einen Fensterrahmen 16 auf, durch welchen eine Scheibenöffnung 18 begrenzt ist.
-
Die Seitentür 10 umfasst außerdem ein in 1 nicht dargestelltes und teilweise in 3 erkennbares Beplankungselement 20, welches aus Aluminium beziehungsweise einer Aluminiumlegierung gebildet ist. Durch das Beplankungselement 20 ist das Türinnenteil 14 außenseitig zumindest teilweise verkleidet. In 3 ist eine dem Fahrgastraum des Personenkraftwagens zugewandte Innenseite 22 des Beplankungselements 20 erkennbar.
-
Die Seitentür 10 umfasst auch eine Bordkantenverstärkung 24 (1), mittels welcher das Türinnenteil 14 im Bereich einer Bordkante 26 der Seitentür 10 verstärkt ist. Darüber hinaus umfasst die Seitentür 10 einen am Türinnenteil 14 befestigten Seitenaufprallträger 28, welcher sich zumindest im Wesentlichen diagonal erstreckt. Eine Beulstrebe 30 der Seitentür 10 ist in einem Eckbereich 32 des Türinnenteils 14 angeordnet und erstreckt sich über Eck. Die Bordkantenverstärkung 24, der Seitenaufprallträger 28 und die Beulstrebe 30 sind am Türinnenteil 14 befestigt. Die Anbindung des Seitenaufprallträgers 28 an das Türinnenteil 14 erfolgt über eine am Türinnenteil 14 festgelegte Konsole 34.
-
Die Bordkantenverstärkung 24, der Seitenaufprallträger 28 und die Beulstrebe 30 stellen Querverstrebungen der Seitentür 10 dar, mittels welchen eine besonders hohe Steifigkeit und Stabilität der Seitentür 10 realisierbar ist. Die Beulstrebe 30 dient insbesondere zum Abstützen des Beplankungselements 20. Mit anderen Worten kann sich das Beplankungselement 20 in Fahrzeugquerrichtung nach innen hin an der Beulstrebe 30 abstützen, wodurch das Entstehen von Beulen des Beplankungselements 20 vermieden werden kann.
-
Um nun das Gewicht der Seitentür 10 besonders gering zu halten bei gleichzeitiger Realisierung einer besonders hohen Steifigkeit der Seitentür 10 sind die Bordkantenverstärkung 24, der Seitenaufprallträger 28 und die Beulstrebe 30 (Querverstrebungen) aus Aluminium beziehungsweise einer Aluminiumlegierung gebildet. Auch die Konsole 34 ist aus Aluminium gebildet. Eine Ausführung in Stahl wäre zwar steifer, doch durch die unterschiedliche Dichte ist Aluminium geeigneter beziehungsweise leichter.
-
2 zeigt die Seitentür 10 in Form einer Fondtür. Auch in 2 ist das Beplankungselement 20 nicht dargestellt. Wie bei der aus 1 erkennbaren Fahrertür ist auch bei der in 2 erkennbaren Fondtür vorgesehen, dass das Beplankungselement 20, die Bordkantenverstärkung 24, der Seitenaufprallträger 28, die Beulstrebe 30 und die Konsole 34 aus Aluminium beziehungsweise einer Aluminiumlegierung gebildet sind.
-
In 4 und 5 ist erkennbar, dass das Beplankungselement 20 in einem Falzbereich 36 umgefalzt ist. Vorliegend ist es vorgesehen, dass das Beplankungselement 20 unter Ausbildung wenigstens einer Falzverbindung 38 um einen Randbereich 40 des Türinnenteils 14 umgefalzt ist. Das Beplankungselement 20 ist dabei über diese Falzverbindung 38 mit dem Türinnenteil 14 verbunden.
-
Aus 4 und 5 ist ferner erkennbar, dass das Türinnenteil 14 in einem sich an die Falzverbindung 38 anschließenden Randbereich 42 mit einer Dehnsicke 44 versehen ist. Gemäß 5 ist die Dehnsicke 44 als Dehnstufe ausgebildet. Die Dehnsicke 44 läuft dabei das Türinnenteil 14 vollständig um.
-
In 4 und 5 ist die Dehnsicke 44 beziehungsweise das Türinnenteil 14 mit durchgezogenen Linien in einem unverformten Zustand gezeigt. Kommt es ausgehend von diesem unverformten Zustand beispielsweise zu einer Erwärmung der Seitentür 10, so lässt die Dehnsicke 44 eine elastische Ausdehnung, das heißt eine thermisch bedingte, elastische Verformung des Türinnenteils 14, zu. Da das Türinnenteil 14 aus einem Stahl und das Beplankungselement 20 aus Aluminium gebildet ist, weisen diese Bauteile unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten auf. Da nun das Türinnenteil 14 jedoch die Dehnsicke 44 aufweist, können unterschiedliche Wärmeausdehnungen zwischen dem Türinnenteil 14 und dem Beplankungselement 20 ausgeglichen werden. Das Türinnenteil 14 ist nämlich an seinen Flanschen 46, um die das Beplankungselement 20 umgefalzt ist, durch die Dehnsicke 44 weicher gestaltet. Somit können Ausdehnungsunterschiede im elastischen Bereich des Türinnenteils 14 ausgeglichen werden, und auch das Beplankungselement 20 bleibt im elastischen Bereich. Die thermisch bedingte elastische Verformung des Türinnenteils 14 ist in 4 und 5 durch gestrichelte Linien veranschaulicht.
-
Kommt es danach zu einem Abkühlen der Seitentür 10, so verformen sich das Beplankungselement 20 und das Türinnenteil 14 elastisch zurück, wobei die Seitentür 10 schadfrei und maßhaltig bleibt. Beim KTL Ofen würde eine Standard-Falzung das Beplankungselement 20 nicht zum Türinnenteil 14 auf Position halten. Die Teile würden vielmehr verrutschen und durch den aushärtenden Kleber in der Position eingefroren werden. Daher muss eine formschlüssige Verbindung vorgesehen werden.
-
6 und 7 zeigen die Seitentür 10 gemäß einer ersten Ausführungsform, bei welcher das Beplankungselement 20 mit dem Türinnenteil 14 über die Falzverbindung 38 und zusätzlich dazu mechanisch, das heißt formschlüssig verbunden ist.
-
Das aus einem Stahl gebildete Türinnenteil 14 wird beispielsweise durch Laserbeschuss mit besonders gut aus 7 erkennbaren Noppen 48 versehen. Die Ausbildung solcher Noppen 48 ist beispielsweise herkömmlicher Weise gebräuchlich zum Ausgasen von Verzinkungsschichten beim sogenannten Rob-Scan-Schweißen. Beim Umfalzen des Beplankungselements 20 um den Flansch 46 des Türinnenteils 14 werden die Noppen 48 in das weiche Aluminium des Beplankungselements 20 eingedrückt. Hierdurch ist eine formschlüssige Fixierung des Beplankungselements 20 am Türinnenteil 14 darstellbar. Insbesondere kann dadurch eine formschlüssige Vorfixierung des Beplankungselements 20 am Türinnenteil 14 realisiert werden, wobei diese Vorfixierung Relativbewegungen des Beplankungselements 20 zum Türinnenteil 14 vermeidet. Diese Vorfixierung kann Dehnungskräfte aufnehmen, ohne dass es zu einem Verschieben im Falzbereich 36 kommt. Dadurch kann ein Kleber mittels welchem beispielsweise das Beplankungselement 20 mit dem Türinnenteil 14 verklebt ist, bei circa 190 Grad aushärten, ohne dass es zu einer Verschiebung der Bauteile (Beplankungselement 20 und Türinnenteil 14) relativ zueinander kommt.
-
8 und 9 zeigen eine zweite Ausführungsform der Seitentür 10. Aus 8 und 9 ist erkennbar, dass das aus einem Stahl gebildete Türinnenteil 14 im Falzbereich 36 unter Ausbildung von Durchgangsöffnungen 50 gelocht wird. Das Beplankungselement 20 wird im Falzbereich 36 in die Durchgangsöffnungen 50 hineingedrückt, wodurch – wie aus 9 erkennbar ist – im Beplankungselement 20 Dellen 52 ausgebildet werden. Auch hierdurch ist eine zusätzlich zur Falzverbindung 38 vorgesehene Formschlussverbindung dargestellt.
-
10 und 11 zeigen die Seitentür 10 gemäß einer dritten Ausführungsform. Das Türinnenteil 14 wird im Falzbereich 36 mit einer Rändelung 54 versehen. Beim Umfalzen des Beplankungselements 20 um den Flansch 46 wird das Beplankungselement 20 in die Rändelung 54 eingedrückt, wodurch ein Formschluss zwischen dem Türinnenteil 14 und dem Beplankungselement 20 sowie eine besonders hohe Reibung gebildet wird.
-
12 und 13 zeigen die Seitentür 10 gemäß einer vierten Ausführungsform. Das Türinnenteil 14 wird bei der vierten Ausführungsform im Falzbereich 36 mit einer zumindest im Wesentlichen linienförmigen, spitzen Eindrückung 56 versehen. Beim Falzvorgang, das heißt beim Umfalzen des Beplankungselements 20 um das Türinnenteil 14 wird die Eindrückung 56 im Falzbereich 36 in das Beplankungselement 20 eingedrückt, woraus ein Formschluss zwischen dem Türinnenteil 14 und dem Beplankungselement 20 resultiert. Aus der Eindrückung 56 resultiert ein Vorsprung, welcher auf einer der Eindrückung 56 abgewandten Seiten des Türinnenteils 14 angeordnet ist. Der Vorsprung ist gegenüber der Eindrückung 56 wesentlich spitzer und bewirkt beim Umfalzen des Beplankungselements 20 eine spitze Eindrückung im Falzbereich 36 am Beplankungselement 20.
-
14 und 15 zeigen die Seitentür 10 gemäß einer fünften Ausführungsform. Bei der fünften Ausführungsform wird das Türinnenteil 14 im Falzbereich 36 mit einer zumindest im Wesentlichen linienförmigen, spitzen Randumstellung 58 versehen. Beim Umfalzen des Beplankungselements 20 um das Türinnenteil 14 wird das Beplankungselement 20 in die Spitze der Randumstellung 58 gedrückt, so dass ein Formschluss zwischen dem Beplankungselement 20 und dem Türinnenteil 14 entsteht.
-
16 und 17 zeigen die Seitentür 10 gemäß einer sechsten Ausführungsform. Bei der sechsten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Türinnenteil 14 im Falzbereich 36 mit einer Randumstellung 60 versehen wird. Beim Falzvorgang wird der Falz nach der Umstellung geschlossen, und es entsteht ein Formschluss. Bei der sechsten Ausführungsform ist somit eine Vorfixierung des Beplankungselements 20 am Türinnenteil 14 durch einen kleinen, zumindest im Wesentlichen Z-förmigen Flansch in Form der Randumstellung 60 am Türinnenteil 14 realisiert.
-
18 zeigt die Seitentür 10 gemäß einer siebten Ausführungsform. Im Gegensatz zu den ersten sechs Ausführungsformen, bei denen eine formschlüssige Verbindung vorgesehen ist, ist bei der siebten Ausführungsform eine Vorfixierung des Beplankungselements 20 am Türinnenteil 14 durch thermisches Fügen des Beplankungselements 20 mit dem Türinnenteil 14 realisiert. Hierbei ist das Beplankungselement 20 mit dem Türinnenteil 14 über wenigstens eine Naht 62 formschlüssig verbunden. Bei der Naht 62 handelt es sich beispielsweise um eine Lötnaht oder um eine Schweißnaht, die Aluminium und Stahl miteinander verbinden kann. Aus 18 ist ferner erkennbar, dass das Beplankungselement 20 nicht um das Türinnenteil 14 umgefalzt, sondern lediglich in sich gefalzt ist. Vorzugsweise ist die Naht vollständig umlaufend.
-
19 zeigt die Seitentür 10 gemäß einer achten Ausführungsform, welche im Wesentlichen der siebten Ausführungsform entspricht. Im Unterschied zur siebten Ausführungsform ist bei der achten Ausführungsform jedoch vorgesehen, dass das Beplankungselement 20 um das Türinnenteil 14 umgefalzt ist.
-
Wie bereits die formschlüssige beziehungsweise mechanische Verbindung bei der siebten und achten Ausführungsform dient die stoffschlüssige Verbindung als Hefter, welcher zusätzlich zum Verkleben des Beplankungselements 20 mit dem Türinnenteil 14 vorgesehen ist.
-
20 zeigt die Seitentür 10 gemäß einer neunten Ausführungsform. Bei der weiteren Ausführungsform ist die Beulstrebe 30 einstückig mit der Bordkantenverstärkung 24 ausgebildet. Darüber hinaus sind die Querverstrebungen (Bordkantenverstärkung 24, Beulstrebe 30 und Seitenaufprallträger 28) als dünnwandige Aluminium-Schmiedeteile ausgebildet.
-
Ein Korrosionsschutz der Querverstrebungen erfolgt beispielsweise durch Kleber und eine einzelne kathodische Tauchlackierungsbeschichtung und/oder durch zusätzliches Wachs. Der am Beplankungselement 20 vorgesehene Falz der Falzverbindung 38 wird beispielsweise durch Klebstoff, Wachs und/oder Nahtabdichtung vor Korrosion geschützt. Alternativ kann z. B. Zink auf die Aluminiumteile aufgebracht werden, so dass keine Spannugnsunterschiede zwischen dem ebenfalls verzinkten Stahlteil und dem Aluminiumteil entsteht.
-
Im Falzbereich werden vorzugsweise viele form- oder stoffschlüssige Verbindungen angeordnet, so dass es nicht zu einer punktuellen Überlastung einzelner Bereiche kommt. Der Formschluss darf aber auch nicht zu steif, zum Beispiel mittels eines Nietes, ausgeführt werden, damit noch eine elastsiche Verformung möglich bleibt. Die räumliche Verteilung der Verbindungen wird in der Regel über eine Berechnung festgelegt. In den Eckbereichen kann vorzugsweise eine höhere Anzahl von Verbindungen vorgesehen werden als zum Beispiel im Schwellerbereich. Dadurch soll nach dem Abkühlen ein verformungsfreie s Beplanungselement 20 realisiert werden.
