DE102014207060A1 - Vehicle door with an impact beam and motor vehicle with such a vehicle door - Google Patents
Vehicle door with an impact beam and motor vehicle with such a vehicle door Download PDFInfo
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Abstract
Vorgeschlagen wird u.a. eine Fahrzeugtür (3) mit einem Aufprallträger (7), der seinerseits beidenends an einem Türinnenteil (5) der Fahrzeugtür (3) abgestützt und befestigt ist, wobei das Türinnenteil (5) und der Aufprallträger (7) aus Werkstoffen mit unterschiedlichem Temperaturausdehnungskoeffizienten bestehen, und wobei der Aufprallträger (7) in Längsrichtung desselben gesehen zumindest einenends beabstandet zum Türinnenteil (5) sowie mittelbar über ein zumindest teilweise elastisch verformbares Ausgleichselement (13, 13´, 13´´) am Türinnenteil (5) befestigt ist.Among other things, it is proposed a vehicle door (3) with an impact beam (7) which in turn is supported and fastened at both ends of an inner door part (5) of the vehicle door (3), the inner door part (5) and the impact beam (7) being made of materials with different coefficients of thermal expansion, and wherein the impact beam (7) viewed in the longitudinal direction of the same is attached at least at one end to the inner door part (5) and indirectly via an at least partially elastically deformable compensating element (13, 13 ', 13' ') on the inner door part (5).
Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugtür gemäß der Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 der Erfindung. Gemäß Anspruch 10 der Erfindung betrifft dieselbe ferner ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Fahrzeugtür. The invention relates to a vehicle door according to the combination of features of
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es demnach, eine Fahrzeugtür bereitzustellen, die bei geringem Gewicht einen hohen Intrusionswiderstand sowie einen hohen Energieabsorptionsgrad bei einem Aufprall, insbesondere Seitenaufprall, auf die Fahrzeugtür aufweist. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Fahrzeugtür bereitzustellen. The object of the invention is therefore to provide a vehicle door, which has a low intrinsic resistance and a high degree of energy absorption in the event of an impact, in particular side impact, on the vehicle door. Furthermore, it is an object of the invention to provide a motor vehicle with such a vehicle door.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass aufgrund unterschiedlicher Temperaturausdehnungskoeffizienten der verwendeten unterschiedlichen Werkstoffe für den Aufprallträger (beispielsweise ein Metall, insbesondere Aluminium oder eine Aluminiumlegierung) und für die Fahrzeugtür, insbesondere deren Türinnenteil (beispielsweise ein Kunststoff oder ein faserverstärkter Kunststoff, wie ein carbonfaserverstärkter Kunststoff – CFK-) die Gefahr besteht, dass sich die Struktur der Fahrzeugtür undefiniert verändert, woraus insbesondere ein ungenügendes Fugenbild und ein ungenügender „Spiegellinienverlauf“ einhergehend mit einer entsprechenden Anmutungsbeeinträchtigung resultieren können. The invention is based on the finding that due to different thermal expansion coefficients of the different materials used for the impact beam (for example, a metal, especially aluminum or an aluminum alloy) and for the vehicle door, in particular the door inner part (for example, a plastic or a fiber-reinforced plastic, such as a carbon fiber reinforced Plastic - CFK-) there is a risk that the structure of the vehicle door changes undefined, resulting in particular an insufficient gap pattern and an insufficient "mirror line" along with a corresponding appearance impairment can result.
Um diesem nachteiligen Umstand zu begegnen, wird die gestellte Aufgabe durch eine Fahrzeugtür mit einem Aufprallträger gelöst, der seinerseits beidenends an einem Türinnenteil der Fahrzeugtür abgestützt und befestigt ist, wobei das Türinnenteil und der Aufprallträger aus Werkstoffen mit unterschiedlichem Temperaturausdehnungskoeffizienten bestehen, und wobei der Aufprallträger in Längsrichtung desselben gesehen zumindest einenends beabstandet zum Türinnenteil sowie mittelbar über ein zumindest teilweise elastisch verformbares Ausgleichselement am Türinnenteil befestigt ist. To counter this disadvantageous circumstance, the object is achieved by a vehicle door with an impact beam, which in turn is supported and secured at both ends on a door inner part of the vehicle door, wherein the door inner part and the impact beam consist of materials with different coefficients of thermal expansion, and wherein the impact beam in Seen longitudinally of the same at least one end spaced from the door inner part and indirectly via an at least partially elastically deformable compensation element is fixed to the door inner part.
Dies hat den Vorteil, dass bei Vermeidung eines Strukturverlustes und demgemäß Vermeidung einer Anmutungsbeeinträchtigung ein Ausgleich temperaturbedingter Toleranzen zwischen dem Aufprallträger und dem Türinnenteil, welche ihrerseits aus unterschiedlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten der verwendeten Werkstoffe für das Türinnenteil der Fahrzeugtür und den Aufprallträger resultieren, bewirkt ist. This has the advantage that, while avoiding a structural loss and thus avoiding an impression impairment compensation temperature-related tolerances between the impact beam and the door inner part, which in turn results from different thermal expansion coefficients of the materials used for the door inner part of the vehicle door and the impact beam, is effected.
Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung. The subclaims describe preferred developments or refinements of the invention.
Eine technisch einfache und funktionssichere Ausführungsform eines Ausgleichselements erzielt man dadurch, dass dasselbe eine Anlagefläche zum Türinnenteil sowie einen ersten, dem Türinnenteil zugeordneten Befestigungsabschnitt, an welchem Befestigungsabschnitt sich ein die Beabstandung zwischen Aufprallträger und Türinnenteil überspannender Verbindungsabschnitt anschließt, der seinerseits in einen zweiten mit dem Aufprallträger verbunden Befestigungsabschnitt des Ausgleichselements übergeht, aufweist. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung bildet dabei die Anlagefläche gleichzeitig den Verbindungsabschnitt aus. Um den temperaturabhängigen Ausgleich der Toleranzen zu erleichtern, ist in vorteilhafter Weise zumindest der Verbindungsabschnitt des Ausgleichselementes elastisch verformbar ausgebildet. Weiter vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Verbindungsabschnitt des Ausgleichselements vom Aufprallträger ausgehend schräg zum Türinnenteil hin verläuft, wodurch der Toleranzausgleich noch weiter erleichtert ist. Wie die Erfindung noch vorsieht, ist das Ausgleichselement durch ein offenes Profil gebildet, welches einfach und kostengünstig herstellbar und verbaubar ist. Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist das offene Profil als ein U- oder C-Profil mit einem Profilsteg sowie einem ersten und einem zweiten Profilflansch ausgebildet, wobei der Profilsteg die Anlagefläche zum Türinnenteil mit sowohl dem ersten Befestigungsabschnitt als auch dem sich anschließenden Verbindungsabschnitt bildet, während der sich an den Verbindungsabschnitt anschließende zweite Profilflansch den zweiten Befestigungsabschnitt bildet. Der erste Profilflansch wirkt dabei vorteilhaft als Stützelement für den Aufprallträger gegen die Fahrzeugtür im Falle eines Crashereignisses, insbesondere Seitencrashs. Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung ist das offene Profil als ein U- oder C-Profil mit einem Profilsteg sowie mit einem ersten und einem zweiten Profilflansch ausgebildet, wobei der Profilsteg die Anlagefläche zum Türinnenteil und den Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten und zweiten Befestigungsabschnitt bildet, und wobei der erste Befestigungsabschnitt durch den ersten Profilflansch und der zweite Befestigungsabschnitt durch den zweiten Profilflansch gebildet sind. Im Vergleich zur vorstehenden ersten Ausführungsvariante ist hierdurch bei Beibehaltung der Abmessungen des Ausgleichselements und demgemäß des erforderlichen Bauraums für dasselbe der Verbindungsabschnitt vorteilhaft verlängert. Gemäß einer dritten Ausführungsvariante ist das offene Profil als ein L-Profil mit einem Profilsteg sowie einem Profilflansch ausgebildet, wobei in Anlehnung an die erste Ausführungsvariante der Erfindung der Profilsteg die Anlagefläche zum Türinnenteil mit dem ersten Befestigungsabschnitt und dem Verbindungsabschnitt bildet, während der sich an den Verbindungsabschnitt anschließende Profilflansch den zweiten Befestigungsabschnitt bildet. Eine derart ausgebildetes Ausgleichselement ist im Vergleich zu den vorstehend beschriebenen material-, gewichts- und demnach kostengünstiger. Was das Ausgleichselement anbelangt, kann dieses ebenfalls aus einem Metall, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, aus einem Kunststoff, vorzugsweise einem faserverstärkten Kunststoff, insbesondere einem carbonfaserverstärkten Kunststoff (CFK), oder aus einem Verbundwerkstoff bestehen. A technically simple and functionally reliable embodiment of a compensating element is achieved in that it adjoins a contact surface to the door inner part and a first, the door inner part attachment portion, which attachment portion is a spacing between the impact beam and door inner part spanning connecting portion, in turn, in a second with the impact beam connected attachment portion of the compensating element passes, has. According to a preferred embodiment of the invention, the contact surface simultaneously forms the connecting portion. In order to facilitate the temperature-dependent compensation of tolerances, at least the connecting portion of the compensating element is formed elastically deformable in an advantageous manner. Further advantageously, it is provided that the connecting portion of the compensating element extends from the impact carrier starting obliquely to the door inner part, whereby the tolerance compensation is further facilitated. As the invention still provides, the compensation element is formed by an open profile, which is simple and inexpensive to produce and is buildable. According to a first preferred embodiment of the invention, the open profile is formed as a U or C profile with a profile web and a first and a second profile flange, wherein the profile web forms the contact surface to the door inner part with both the first attachment portion and the adjoining connecting portion while the second profile flange adjoining the connecting section forms the second fastening section. The first profile flange acts advantageously as a support element for the impact beam against the vehicle door in the event of a crash event, in particular side crash. According to a second embodiment of the invention, the open profile is formed as a U or C profile with a profile web and with a first and a second profile flange, wherein the profile web forms the contact surface to the door inner part and the connecting portion between the first and second mounting portion, and wherein the first attachment portion is formed by the first profile flange and the second attachment portion by the second profile flange. Compared to the above first embodiment, the connecting portion is thereby advantageously extended while maintaining the dimensions of the compensating element and thus the required installation space for the same. According to a third embodiment, the open profile is formed as an L-profile with a profile web and a profile flange, which forms the contact surface to the door inner part with the first mounting portion and the connecting portion, according to the first embodiment of the invention, during which the Connecting section subsequent profile flange forms the second attachment portion. Such a trained compensation element is compared to the material, weight and therefore cheaper described above. As far as the compensating element is concerned, it may also consist of a metal, in particular of aluminum or an aluminum alloy, of a plastic, preferably a fiber-reinforced plastic, in particular a carbon-fiber-reinforced plastic (CFRP), or of a composite material.
Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugtür der vorbeschriebenen Art. The invention also relates to a motor vehicle with a vehicle door of the type described above.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung soll die übliche Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeugs mit „–x“ („minus x“), die Richtung entgegen seiner üblichen Fahrtrichtung mit „+x“ („plus x“), ausgehend von der üblichen Fahrtrichtung (–x) die Richtung in der Horizontalen quer zur x-Richtung nach rechts gesehen mit „+y“, ausgehend von der üblichen Fahrtrichtung (–x) die Richtung in der Horizontalen quer zur x-Richtung nach links gesehen mit „–y“, die Richtung in der Vertikalen quer zur x-Richtung nach oben gesehen mit „+z“, und die Richtung in der Vertikalen quer zur x-Richtung nach unten gesehen mit „–z“ bezeichnet werden. Diese Bezeichnungsweise der Raumrichtungen in kartesischen Koordinaten entspricht dem in der Kraftfahrzeugindustrie allgemein verwendeten Koordinatensystem. Überdies werden Begriffe wie „vorne“, „hinten“, „oben“ „unten“ sowie Begriffe mit ähnlichem Bedeutungsinhalt einschließlich der Begriffe „rechts“ und „links“ in der Weise verwendet, wie sie zur Richtungsbezeichnung an einem Kraftfahrzeug üblicherweise gebraucht werden. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments schematically illustrated in the drawings. However, it is not limited to these, but covers all embodiments defined by the claims. For the purposes of the present description, the usual direction of travel of a motor vehicle with "-x" ("minus x"), the direction contrary to its usual direction of travel with "+ x" ("plus x"), starting from the usual direction (-x ) the direction in the horizontal transverse to the x-direction to the right seen with "+ y", starting from the usual direction of travel (-x) the direction in the horizontal transverse to the x-direction to the left seen with "-y", the direction in the vertical direction, viewed transversely to the x-direction upward, with "+ z", and the direction in the vertical direction, viewed transversely to the x-direction, can be referred to below as "-z". This designation of the spatial directions in Cartesian coordinates corresponds to the coordinate system commonly used in the automotive industry. Moreover, terms such as "front," "rear," "top," "bottom," and terms of similar meaning, including the terms "right" and "left" are used in the manner commonly used for directional designation on a motor vehicle. Show it:
Von der Fahrzeugtür
Einenends, vorliegend frontseitig weist der Aufprallträger
Wie bereits oben dargelegt, kann aufgrund unterschiedlicher Temperaturausdehnungskoeffizienten der verwendeten Werkstoffe für den Aufprallträger
Wie den
Ausführungsvariante 1 (Fig. 2–Fig. 4): Variant 1 (Figures 2-4):
Die
Das Ausgleichselement
Wie den
Wie den
Die Funktionsweise der Erfindung ist wie folgt: Gesetzt den Fall, es sind im Zusammenbau der Fahrzeugtür
Ausführungsvariante 2 (Fig. 5): Embodiment 2 (FIG. 5):
Ausführungsvariante 3 (Fig. 6): Embodiment 3 (FIG. 6):
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen auf einen Aufprallträger
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Fahrzeugkarosserie vehicle body
- 2 2
- Kraftfahrzeug motor vehicle
- 3 3
- Fahrzeugtür vehicle door
- 4 4
- Türaußenteil Door outer part
- 5 5
- Türinnenteil Door inner part
- 6 6
- Fenster window
- 6a 6a
- Fensterhubmechanik Fensterhubmechanik
- 7 7
- Aufprallträger impact beams
- 8 8th
- Befestigungselemente fasteners
- 9 9
- erster Befestigungsbereich first attachment area
- 11 11
- zweiter Befestigungsbereich second attachment area
- 13 13
- Ausgleichselement (Variante 1) Compensation element (variant 1)
- 13´ 13'
- Ausgleichselement (Variante 2) Compensation element (variant 2)
- 13´´ 13''
- Ausgleichselement (Variante 3) Compensation element (variant 3)
- 13a 13a
- Profilsteg profile web
- 13b 13b
- erster Profilflansch first profile flange
- 13c 13c
- zweiter Profilflansch second profile flange
- 13d 13d
- Profilflansch profile flange
- 15 15
- erster Aufnahmebereich first recording area
- 17 17
- zweiter Aufnahmebereich second recording area
- 19 19
- Anlagefläche contact surface
- 21 21
- erster Befestigungsabschnitt first attachment section
- 23 23
- Verbindungsabschnitt connecting portion
- 24 24
- Beabstandung spacing
- 25 25
- zweiter Befestigungsabschnitt second attachment section
- 27 27
- Ausnehmung recess
- 29 29
- Schließbügel striker
- 31 31
-
Verschraubung (Schließbügel
29 ) Screw connection (striker29 ) - 33 33
- Steg web
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DE 19756459 A1 [0002] DE 19756459 A1 [0002]
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Legal Events
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R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20141030 |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
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