DE102014116753B4

DE102014116753B4 - Scharniersäulenbaugruppe mit einer inneren halterungswand

Info

Publication number: DE102014116753B4
Application number: DE102014116753.8A
Authority: DE
Inventors: Robert N. Saje; Martin G. Foulkes; William P. Ciaramitaro; Jack E. Brown; Michael W. Davenport; Keith J. Saari
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2018-07-12
Anticipated expiration: 2034-11-18
Also published as: US20150145286A1; CN104760619A; US9102373B2; DE102014116753A1

Abstract

Scharniersäulenbaugruppe (20) zur Befestigung an einer Trägerstruktur eines Fahrzeugs, wobei die Scharniersäulenbaugruppe (20) umfasst:ein Scharniersäulenpanel (22), das mittels eines Formgussverfahrens gegossen ist und eine Innenfläche (24) definiert;eine Akustikschaumschicht (36), die benachbart zu der Innenfläche (24) des Scharniersäulenpanels (22) angeordnet ist; undeine innere Halterungswand (34), die an dem Scharniersäulenpanel (22) befestigt ist und die Akustikschaumschicht (36) zwischen der inneren Halterungswand (34) und dem Scharniersäulenpanel (22) befestigt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft allgemein eine Scharniersäulenbaugruppe für ein Fahrzeug.
HINTERGRUND
Fahrzeuge weisen oft eine Scharniersäulenbaugruppe auf, die an einer Trägerstruktur eines Fahrzeugs befestigt ist, d.h. an einem Rahmen des Fahrzeugs. Die Scharniersäulenbaugruppe stellt einen oder mehrere Scharnierbefestigungspunkte bereit, um Türscharniere an dem Fahrzeug zu befestigen. Dementsprechend muss die Scharniersäulenbaugruppe starr genug sein, um eine Tür an dieser zu tragen. Eine solche Scharniersäulenbaugruppe kann gemäß den Druckschriften DE 603 17 452 T2 oder WO 2006/ 066 966 A1 als einstückiges Bauteil hergestellt sein, oder sie kann aus einem Paar gestanzter Metallbleche hergestellt sein, beispielsweise aus einem gestanzten inneren Metallblech und einem gestanzten äußeren Metallblech. Das gestanzte innere Metallblech und das gestanzte äußere Metallblech werden aneinander befestigt, beispielsweise durch Schweißen, um die Scharniersäulenbaugruppe zu bilden.
ZUSAMMENFASSUNG
Es wird eine Scharniersäulenbaugruppe zur Befestigung an einer Trägerstruktur eines Fahrzeugs vorgesehen. Die Scharniersäulenbaugruppe umfasst ein Scharniersäulenpanel, das mittels eines Formgussverfahrens gegossen ist und eine Innenfläche definiert. Eine Akustikschaumschicht ist benachbart zu der Innenfläche des Scharniersäulenpanels angeordnet. Eine innere Halterungswand ist an dem Scharniersäulenpanel befestigt. Die innere Halterungswand befestigt die Akustikschaumschicht zwischen der inneren Halterungswand und dem Scharniersäulenpanel.
Dementsprechend umfasst die Scharniersäulenbaugruppe lediglich ein Metallblech, d.h. das Scharniersäulenpanel, das mittels des Formgussverfahrens gegossen ist. Das Scharniersäulenpanel ist mit verschiedenen Gussteilmerkmalen gegossen, um die notwendige Steifigkeit und Festigkeit zum Tragen einer Tür des Fahrzeugs an diesem bereitzustellen. Da das gegossene Scharniersäulenpanel die gesamte erforderliche Steifigkeit und Festigkeit für die Scharniersäulenbaugruppe bereitstellt, umfasst die Scharniersäulenbaugruppe kein inneres Metallblech, wodurch ermöglicht wird, dass verschiedene Fahrzeugkomponenten an dem Scharniersäulenpanel befestigt sind und/oder durch dieses getragen werden. Da die Scharniersäulenbaugruppe kein inneres Metallblech umfasst, kann die Akustikschaumschicht darüber hinaus an dem Scharniersäulenpanel befestigt sein, um das Geräusch in dem Fahrzeug zu verringern.
Die vorstehenden Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der besten Weisen zum Ausführen der Erfindung ersichtlich, wenn die Beschreibung mit den begleitenden Zeichnungen in Verbindung gebracht wird.
Figurenliste

1 ist eine schematische Explosions-Perspektivansicht einer Scharniersäulenbaugruppe.
2 ist eine schematische Draufsicht von einer Innenseite auf die Scharniersäulenbaugruppe.
3 ist eine schematische Querschnittsansicht der Scharniersäulenbaugruppe.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Ansichten gleiche Teile angeben, ist eine Scharniersäulenbaugruppe allgemein bei 20 gezeigt. Die Scharniersäulenbaugruppe 20 ist für eine Befestigung an einer Trägerstruktur eines Fahrzeugs ausgebildet, beispielsweise an einem Rahmen oder einer selbsttragenden Konstruktion eines Fahrzeugs. Die Scharniersäulenbaugruppe 20 stellt Befestigungspositionen für ein oder mehrere Scharniere bereit, welche eine Tür des Fahrzeugs an der Scharniersäulenbaugruppe 20 befestigen.
Unter Bezugnahme auf 1 umfasst die Scharniersäulenbaugruppe 20 ein Scharniersäulenpanel 22. Das Scharniersäulenpanel 22 wird mittels eines Formgussverfahrens gegossen. Das Scharniersäulenpanel 22 umfasst eine innenseitige Fläche oder Innenfläche 24 und eine außenseitige Fläche oder Außenfläche 26, die in 3 gezeigt ist. Die Innenfläche 24 ist einer Mittelachse in Längsrichtung des Fahrzeugs zugewandt und näher an dieser angeordnet als die Außenfläche 26. Die Außenfläche 26 ist von der Mittelachse in Längsrichtung des Fahrzeugs abgewandt.
Das Scharniersäulenpanel 22 wird unter Verwendung eines standardisierten Hochdruck-Direktgussverfahrens gegossen, das Fachleuten auf dem Gebiet der Gießtechnik bekannt ist. Das Hochdruck-Direktgussverfahren umfasst einen Formwerkzeugsatz, der eine obere Formwerkzeughälfte mit Auswerfer aufweist, die in vertikaler Richtung oberhalb einer unteren Formwerkzeughälfte ohne Auswerfer angeordnet ist. Wie es in der Technik bekannt ist, bilden die obere Formwerkzeughälfte mit Auswerfer und die untere Formwerkzeughälfte ohne Auswerfer dann, wenn sie benachbart zueinander angeordnet sind, einen Hohlraum, der die Form des Scharniersäulenpanels 22 definiert. Geschmolzenes Metall wird in den Hohlraum hinein injiziert, und es wird ermöglicht, dass dieses abkühlt, wodurch das Scharniersäulenpanel 22 gebildet wird.
Unter Bezugnahme auf 1 und 3 wird das Scharniersäulenpanel 22 derart gegossen, dass es ein Gussteil-Verriegelungsmerkmal 28, 30 definiert, das an der Innenfläche 24 des Scharniersäulenpanels 22 angeordnet ist. Das Gussteil-Verriegelungsmerkmal 28, 30 kann einen hohlen Vorsprung 28 oder eine oder mehrere Rippen 30 umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein. Vorzugsweise ist das Scharniersäulenpanel 22 derart gegossen, dass es mehrere hohle Vorsprünge 28 und mehrere Rippen 30 aufweist, die alle an der Innenfläche 24 des Scharniersäulenpanels 22 angeordnet sind. Die hohlen Vorsprünge 28 können verwendet werden, um das Scharniersäulenpanel 22 in einer der Hälften des Gießwerkzeugsatzes zu halten, d.h. entweder in der oberen Formwerkzeughälfte mit Auswerfer oder in der unteren Formwerkzeughälfte mit Auswerfer. Zusätzlich werden die hohlen Vorsprünge 28 verwendet, um ein Befestigungselement 32 zur Befestigung an einer inneren Halterungswand 34 aufzunehmen. Die Rippen 30 stellen Festigkeit und Steifigkeit des Scharniersäulenpanels 22 bereit. Die Gussteil-Verriegelungsmerkmale 28, 30 wirken zusammen, um eine Akustikschaumschicht 36 bezogen auf das Scharniersäulenpanel 22 zu positionieren.
Wie vorstehend festgestellt wurde, wird das Scharniersäulenpanel 22 derart gegossen, dass es zumindest einen hohlen Vorsprung 28 aufweist. Obgleich lediglich ein einzelner hohler Vorsprung 28 hierin im Detail beschrieben ist, ist einzusehen, dass das Scharniersäulenpanel 22 vorzugsweise mehrere identisch ausgebildete hohle Vorsprünge 28 aufweist. Die hohlen Vorsprünge 28 sind derart geformt, dass sie einen hohlen Zentralbereich 38 definieren, d.h. einen Kern, der einen Durchmesser 40 definiert. Der hohle Vorsprung 28 ist ferner derart geformt, dass er einen Entformungsschrägwinkel 42 aufweist, der dazu dient, das Scharniersäulenpanel 22 in einer der Formwerkzeughälften zu halten, beispielsweise in der oberen Formwerkzeughälfte mit Auswerfer des Formwerkzeugsatzes. Vorzugsweise beträgt der Entformungsschrägwinkel 42 ungefähr 2 Grad. Es ist jedoch einzusehen, dass der Entformungsschrägwinkel 42 von dem beispielhaften Wert abweichen kann.
Unter Bezugnahme auf 1 und 3 ist die Akustikschaumschicht 36 benachbart zu der Innenfläche 24 des Scharniersäulenpanels 22 angeordnet. Die Akustikschaumschicht 36 kann Baumwollfasern, Glasfasern, Polypropylenfasern, Polyesterfasern oder eine Mischung von diesen umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein. Die Akustikschaumschicht 36 geht mit der Innenfläche 24 des Scharniersäulenpanels 22 konform und steht mit dieser in Eingriff. Vorzugsweise wird die Akustikschaumschicht 36 in einer Form vorgeformt, die identisch geformt ist, um zu der Innenfläche 24 des Scharniersäulenpanels 22 zu passen. Die Akustikschaumschicht 36 wird anschließend benachbart zu der Innenfläche 24 des Scharniersäulenpanels 22 positioniert, wobei die verschiedenen Gussteil-Verriegelungsmerkmale 28, 30 mit der Akustikschaumschicht 36 in Eingriff gelangen und diese tragen. Somit kann die Akustikschaumschicht 36 die verschiedenen Gussteil-Verriegelungsmerkmale 28, 30 umgeben und/oder diese abdecken. Die verschiedenen Gussteil-Verriegelungsmerkmale 28, 30 positionieren die Akustikschaumschicht 36 bezogen auf das Scharniersäulenpanel 22, und/oder sie richten diese entsprechend aus. Es ist einzusehen, dass die Akustikschaumschicht 36 auf eine beliebige andere Weise benachbart zu der Innenfläche 24 des Scharniersäulenpanels 22 positioniert werden kann, beispielsweise dadurch, dass das Akustikschaummaterial direkt auf die Innenfläche 24 des Scharniersäulenpanels 22 gesprüht wird und ermöglicht wird, dass das Akustikschaummaterial die Akustikschaumschicht 36 festlegt und formt.
Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 wird die innere Halterungswand 34 an dem Scharniersäulenpanel 22 befestigt, und sie befestigt die Akustikschaumschicht 36 zwischen der inneren Halterungswand 34 und dem Scharniersäulenpanel 22. Vorzugsweise umfasst die innere Halterungswand 34 ein Polymer und ist aus diesem hergestellt, beispielsweise aus mit Talg gefülltem Polypropylen, ohne auf dieses beschränkt zu sein. Die innere Halterungswand 34 kann auf eine beliebige geeignete Weise an dem Scharniersäulenpanel 22 befestigt werden. Vorzugsweise wird die innere Halterungswand 34 durch das Befestigungselement 32 an dem Scharniersäulenpanel 22 befestigt, beispielsweise mittels eines Bolzens oder einer Schraube, ohne auf diese beschränkt zu sein, die mit dem Scharniersäulenpanel 22 im Gewindeeingriff angeordnet ist. Unter Bezugnahme auf 3 kann das Befestigungselement 32 beispielsweise durch eine Öffnung 44 der inneren Halterungswand 34 hindurch und in einen festhaltenden Eingriff mit dem hohlen Vorsprung 28 des Scharniersäulenpanels 22 eingefügt werden. Es versteht sich, dass der Durchmesser 40 des zentralen Bereichs 38 des hohlen Vorsprungs 28 ungefähr derart bemessen ist, dass er das Befestigungselement 32 darin aufnimmt. Wenn das Befestigungselement 32 einen Bolzen oder eine Schraube umfasst, dann kann der festhaltende Eingriff als ein Gewindeeingriff definiert sein. Es versteht sich jedoch, dass das Befestigungselement 32 eine beliebige andere Art eines Befestigungselements 32 umfassen kann, beispielsweise eine Niete oder einen Einpressstift, ohne auf diese beschränkt zu sein, und dass der festhaltende Eingriff eine beliebige andere Form des Eingriffs umfassen kann, beispielsweise einen Kompressionseingriff, ohne auf diesen beschränkt zu sein.
Vorzugsweise ist das Befestigungselement 32 im Gewindeeingriff mit dem hohlen Vorsprung 28 angeordnet, um die innere Halterungswand 34 an dem Scharniersäulenpanel 22 zu befestigen. Somit wird der hohle Vorsprung 28 nicht nur verwendet, um das Scharniersäulenpanel 22 während des Gießverfahrens in der oberen Formwerkzeughälfte mit Auswerfer zu halten, sondern er wird ebenso verwendet, um das Befestigungselement 32 in das Scharniersäulenpanel 22 zu schrauben, um die innere Halterungswand 34 an diesem zu befestigen.
Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 kann die Scharniersäulenbaugruppe 20 eine Komponente 46 umfassen, die an der inneren Halterungswand 34 befestigt ist und durch dieses getragen wird. Die Komponente 46 kann ein elektrisches Modul, ein elektrisches Verbindungselement, einen Kabelbaum oder ein Verkleidungsteil umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein. Vorzugsweise wird die Komponente 46 an der inneren Halterungswand 34 durch das Befestigungselement 32 befestigt, das auch die innere Halterungswand 34 an der Scharniersäulenbaugruppe befestigt. Es ist jedoch einzusehen, dass die Komponente 46 auf eine beliebige andere Weise oder mittels einer anderen Befestigungseinrichtung, welche hierin nicht speziell gezeigt oder beschrieben ist, an der inneren Halterungswand 34 befestigt werden kann.

Claims

Scharniersäulenbaugruppe (20) zur Befestigung an einer Trägerstruktur eines Fahrzeugs, wobei die Scharniersäulenbaugruppe (20) umfasst: ein Scharniersäulenpanel (22), das mittels eines Formgussverfahrens gegossen ist und eine Innenfläche (24) definiert; eine Akustikschaumschicht (36), die benachbart zu der Innenfläche (24) des Scharniersäulenpanels (22) angeordnet ist; und eine innere Halterungswand (34), die an dem Scharniersäulenpanel (22) befestigt ist und die Akustikschaumschicht (36) zwischen der inneren Halterungswand (34) und dem Scharniersäulenpanel (22) befestigt.
Scharniersäulenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei das Scharniersäulenpanel (22) einen hohlen Vorsprung (28) mit einem Entformungsschrägwinkel (42) aufweist, welcher dazu dient, das Scharniersäulenpanel (22) in einer oberen Formwerkzeughälfte mit Auswerfer eines Formwerkzeugsatzes zu halten.
Scharniersäulenbaugruppe nach Anspruch 2, die ferner ein Befestigungselement (32) in einem Gewindeeingriff mit dem hohlen Vorsprung (28) umfasst, um die innere Halterungswand (24) an dem Scharniersäulenpanel (22) zu befestigen.
Scharniersäulenbaugruppe nach Anspruch 2, wobei die Akustikschaumschicht (36) mit der Innenfläche (24) des Scharniersäulenpanels (22) konform geht und mit diesem in Eingriff steht.
Scharniersäulenbaugruppe nach Anspruch 4, die ferner eine Komponente (46) umfasst, die an der inneren Halterungswand (34) befestigt und durch diese getragen ist.
Scharniersäulenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei das Scharniersäulenpanel (22) zumindest eine Rippe (30) aufweist, die an dessen Innenfläche (24) angeordnet ist.
Scharniersäulenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die innere Halterungswand (34) ein Polymer ist.