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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lochabdichtung, insbesondere für ein Wasserablaufloch an einem Kraftfahrzeug.
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An einer Kraftfahrzeugkarosserie gibt es verschiedene Stellen, an denen Regenwasser ins Innere der Karosserie eindringen kann. Damit dieses Wasser wieder abfließen kann, müssen an geeigneten Stellen Wasserablauflöcher vorgesehen sein. Diese befinden sich meist in Bodennähe, wo sie auch von der Fahrbahn aufgewirbeltem Schmutz ausgesetzt sind. Um zu verhindern, dass dieser sich im Karosserieinnern mit dem Wasser mischt und Schlammablagerungen bildet, sind die Wasserablauflöcher üblicherweise mit einer Lochabdichtung versehen, die zwar Wasser von innen nach außen durchlassen, das Eindringen von Schmutz aber verhindern soll.
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Eine aus
DE 10 2008 020 085 bekannte Lochabdichtung umfasst eine Grundplatte und ein elastisches Element in Form eines von der Grundplatte abstehenden ersten Stegs und zweier den ersten Steg kreuzender Stege. Die Enden der Stege sind jeweils von der Grundplatte durch einen Spalt getrennt. Wenn die Lochabdichtung in ein Loch eines Karosserieblechs eingesetzt ist, greifen Ränder des Karosserieblechs in die Spalte ein und verankern so die Lochabdichtung im Loch. Allerdings ist die Position der Lochabdichtung nicht exakt festgelegt. Wenn die Lochabdichtung im Loch verschoben wird, können sich zwischen ihr und den Rändern des Lochs Spalte auftun, die, wenn auch in geringem Umfang, das Vordringen von Schmutz auf die Innenseite des Karosserieblechs erlauben oder in denen sich eine Schlammschicht bilden kann, die den Abfluss des Wassers behindert und die, indem sie das Wasser lange speichert, Korrosion begünstigt.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Lochabdichtung zu schaffen, die diese Nachteile vermeidet.
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Die Aufgabe wird einer Ausgestaltung der Erfindung zufolge gelöst, indem bei einer Lochabdichtung mit einer Grundplatte, einem Kopfabschnitt und einem Schaft, der in einer axialen Richtung Grundplatte und Kopfabschnitt verbindet und kleinere Querschnittsabmessungen als diese hat, in einem Schnitt entlang der axialen Richtung Schaft und Kopfabschnitt eine Ecke bilden, in der ein Federabschnitt untergebracht ist, der zumindest quer zu der axialen Richtung leichter verformbar ist als der Kopfabschnitt und der Schaft. Dieser Aufbau begrenzt die Bewegungsfreiheit der Lochabdichtung – sofern die Abmessungen von Loch und Lochabdichtung soweit aufeinander abgestimmt sind, dass der Federabschnitt im montierten Zustand den Rand des Lochs berührt – im Wesentlichen auf den Verformbarkeitsbereich des Federabschnitts. Verschiebungen der Lochabdichtung im Loch können daher zumindest so weit begrenzt werden, dass die Entstehung von signifikanten Spalten entlang der Lochränder sicher vermieden werden kann.
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Wenn der Federabschnitt und die Grundplatte in der axialen Richtung durch eine Lücke beabstandet sind, können die Ränder des Karosserieblechs in diese Lücken eingreifen und dadurch die Lochabdeckung in der axialen Richtung fixieren. Die axiale Ausdehnung der Lücke sollte auf die Wandstärke des Karosserieblechs abgestimmt sein, so dass, wenn es in die Lücke eingreift, Federabschnitt und Grundplatte an verschiedenen Seiten des Karosserieblechs anliegen. So ist die Lochabdeckung auch in axialer Richtung fixiert.
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Der Schaft und der Kopfabschnitt können wenigstens eine sich in der axialen Richtung erstreckende Wandplatte gemeinsam haben. Um die unterschiedlichen Querschnittsabmessungen von Schaft und Kopfabschnitt zu realisieren, kann die Wandplatte im Schaft eine sich in der axialen Richtung erstreckende äußere Kante aufweisen, über die sie im Kopfabschnitt quer zur axialen Richtung übersteht.
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Der Federabschnitt kann einer ersten Ausgestaltung der Erfindung zufolge durch eine Lamelle gebildet sein, deren Wandstärke geringer ist als die der Wandplatte und die entlang eines Randes mit der Kante zusammenhängt.
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Einer alternativen Ausgestaltung zufolge ist Federabschnitt durch eine Zunge gebildet, die mit dem Kopfabschnitt zusammenhängt und sich in der axialen Richtung von der Kante durch einen Spalt getrennt erstreckt.
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Um einen gegen beim Einführen in das Loch ausgeübten axialen Druck beständigen Schaft zu bilden, können zwei Wandplatten entlang einer in der axialen Richtung verlaufenden Kante verbunden sein.
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Für eine eindeutige Platzierung der Lochabdichtung in einem Loch, insbesondere einem Langloch, kann der Schaft vier Wandplatten umfassen, deren äußere Kanten ein Rechteck aufspannen.
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Um das Karosserieblech von innen und außen zu klemmen, kann ferner die Grundplatte einen in der axialen Richtung stauchbaren Abschnitt an ihrer dem Schaft und dem Kopfabschnitt zugewandten Seite aufweisen.
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Um eine Überschneidung mit dem Loch zu vermeiden, sollte der stauchbare Abschnitt sich entlang eines Randes der Grundplatte erstrecken.
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Der stauchbare Abschnitt kann insbesondere als Dichtschürze ausgebildet sein.
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Um eine hohe Federkonstante bei geringem Materialeinsatz zu erzielen, kann der stauchbare Abschnitt wenigstens lokal die Gestalt eines Kegelmantelausschnitts aufweisen.
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Die gesamte Lochabdichtung kann kostengünstig einteilig aus Kunststoff, vorzugsweise einem gummielastischen Kunststoff, spritzgeformt sein.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Fahrzeug-Karosseriebauteil, insbesondere eine Fahrzeugtür, mit einem Entwässerungsloch, das mit einer Lochabdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche versehen ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
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1 ein Kraftfahrzeug in einer Seitenansicht;
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2 eine perspektivische Ansicht einer Lochabdichtung;
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3 einen Schnitt durch die Lochabdichtung entlang einer zur Grundplatte parallelen Ebene;
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4 einen Schnitt durch die Lochabdichtung entlang der Ebene IV-IV der 2;
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5 einen zu 4 analogen Schnitt gemäß einer alternativen Ausgestaltung; und
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6 eine Abwandlung eines Details der Lochabdichtung.
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1 zeigt in Seitenansicht ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Tür 2. Ein unterer Teil der Tür 2 ist in üblicher Weise als Hohlkörper, mit einer Außenwand 3 und einer der Fahrgastzelle zugewandten Innenwand, ausgebildet, wobei durch einen Spalt zwischen Außen- und Innenwand eine Fensterscheibe 4 ausfahrbar ist. Um Regenwasser, das über den Spalt in den Hohlraum der Tür 2 gelangen kann, wieder austreten zu lassen, sind an einem unteren Rand der Tür 2 zwei Wasserablauflöcher vorgesehen.
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2 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Lochabdichtung 5, die zur Anbringung an den Wasserablauflöchern vorgesehen ist. Die Lochabdichtung 5 ist aus einem elastisch verformbaren Kunststoff einteilig spritzgeformt. Sie umfasst eine Grundplatte 6, deren Rand hier die Form zweier jeweils durch geradlinige Abschnitte 7 verbundener Halbkreise 8 hat.
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Ein Verankerungsvorsprung 10 der Lochabdichtung 5 umfasst eine von der Grundplatte 6 mittig abstehende zentrale Wand 11 und vier Wandplatten 12, die in einem Schnitt quer zu einer Oberflächennormalen 9 der Grundplatte 6, wie in 3 gezeigt, von den Rändern der zentrale Wand 11 abstehen und mit dieser jeweils einen Winkel von ca. 135° aufspannen. In einem unmittelbar an die Grundplatte 6 angrenzenden Abschnitt des Verankerungsvorsprungs 10, als Schaft 13 bezeichnet, haben die Wandplatten 12 jeweils eine in Richtung der Oberflächennormalen 9 orientierte äußere Kante 14. Die vier äußeren Kanten 14 bilden im Schnitt der 3 ein Rechteck.
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In einem an den Schaft 13 anschließenden Kopfabschnitt 15 des Verankerungsvorsprungs 10 bilden die Wandplatten jeweils eine seitwärts über die äußere Kante 14 ausgreifende Rastnase 16.
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Die äußere Kante 14 und eine der Grundplatte 6 zugewandte Kante 17 der Rastnase 16 einer jeden Wandplatte 12 bilden eine Ecke, in der ein Federabschnitt 18 an die Wandplatte 12 angeformt ist. Der Federabschnitt 18 ist bei der hier dargestellten Ausgestaltung durch eine Lamelle 19 gebildet, die sich in gleicher Richtung wie die angrenzende Wandplatte 12 erstreckt. Die Lamelle 19 hat eine deutlich kleinere Wandstärke als die Wandplatte 12 und ist deshalb im Gegensatz zu dieser beim Eindrücken der Lochabdichtung in ein Loch leicht und reversibel verformbar.
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Daraus resultiert, wenn die Lochabdichtung 5 in ein Loch 21 eines Blechs 22 hineingedrückt worden ist, eine Konfiguration wie in 4 anhand eines Schnitts durch die Lochabdichtung 5 entlang einer in 2 und 3 mit IV-IV bezeichneten Schnittebene gezeigt. Die Abmessungen von Schaft 13 und Kopfabschnitt 16 sind so auf das Loch 21 abgestimmt, dass der Kopfabschnitt 16 das Loch nur passieren kann, wenn die Rastnasen 17 gegen deutlichen Widerstand, bei gleichzeitiger Verformung der Wandplatten 12 und ggf. der zentralen Wand 11, zur zentralen Wand 11 zurückgedrängt werden. Um trotz des gummielastischen, an sich gut verformbaren Materials der Lochabdichtung 5 den beim Passieren des Lochs 21 zu überwindenden Widerstand groß zu machen, können Querverbindungen der Wandplatten 12 untereinander oder zwischen den Wandplatten 12 und der zentralen Wand 11 vorgesehen sein, hier in Form einer Wand 27, die senkrecht zur Oberflächennormalen 9 orientiert ist und die Rastnasen 16 der Wandplatten 12 paarweise miteinander verbindet.
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Nachdem die Rastnasen 17 das Loch 21 passiert haben, kehren die Wandplatten 12 und die zentrale Wand 10 wieder in ihre ursprüngliche Form zurück, und die verbleibende Stauchung beschränkt sich auf die Lamellen 20. Deren Spannung ist umso geringer, je weiter sie das Blech 22 zur Grundplatte 6 hin weiterdrängen. In einer in 4 durch gestrichelte Umrisse dargestellten Stellung greift das Blech großenteils in eine Lücke 23 zwischen den Lamellen 20 und der Grundplatte 6 ein, und es besteht ein Gleichgewicht zwischen dem Druck, den die verformten Lamellen 20 auf eine Innenseite des Blechs 21 ausüben, und dem Druck einer sich entlang des Randes der Grundplatte 6 erstreckenden Dichtschürze 24 auf die Außenseite.
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Die Dichtschürze 24 hat an den halbkreisförmigen Abschnitten 8 des Randes die Form eines Kegelmantels. Dies hat zur Folge, dass die Dichtschürze 24, wenn in Kontakt mit dem Blech 22 flachgedrückt wird, auch unter Zugspannung kommt. Bezogen auf die Länge der Dichtschürze 24 ist daher die Federkonstante entlang der Abschnitte 8 bei gleichbleibender Wandstärke erheblich höher als entlang der geradlinigen Abschnitte 7. Letztere können, wenn gewünscht, ohne den Deformationswiderstand der Dichtschürze 24 merklich zu verringern, mit (in der Fig. nicht dargestellten) Schlitzen versehen sein, um abfließendem Wasser das Passieren der Dichtschürze 24 zu erleichtern.
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5 zeigt in einem zu 4 analogen Schnitt eine Türabdichtung gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung. Grundplatte 6, zentrale Wand 11 und Wandplatten 12 gleichen denen der zuvor betrachteten Ausgestaltung; Unterschiede betreffen den Federabschnitt 19. Der ist hier durch Zunge 20 gebildet, die sich ausgehend sich von der Spitze der Rastnase 16 zur Grundplatte 6 hin erstreckt, ohne sie zu erreichen. Die Stärke der Zunge 20 quer zur Schnittebene kann hier dieselbe sein wie die der Wandplatte 12; eine im Vergleich zur Wandplatte 12 höhere Elastizität der Zunge resultiert aus dem Spalt 25, der sich zwischen der Zunge 20 und der äußeren Kante 14 erstreckt. Um beim Einstecken der Lochabdeckung 5 in ein Loch 21 ein Ausweichen der Zunge 20 in den Spalt 25 hinein zu erleichtern, kann ferner die Dicke d der Zunge 20 in der Schnittebene kleiner ist als senkrecht dazu.
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Um trotz hoher Wandstärke der Wandplatten 12 und dementsprechend geringer Deformierbarkeit das Einrücken der Lochabdeckung 5 in das Loch 21 zu erleichtern, kann die zentrale Wand vergleichsweise nachgiebig ausgeführt sein. Z. B. kann ihre Wandstärke, ähnlich der Lamelle 19, kleiner als die der Wandplatten 12 sein, oder die zentrale Wand 10 kann durch eine randoffene oder, wie in 6 gezeigt, ringsum geschlosssene Aussparung 26 geschwächt sein.
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Es versteht sich, dass die obige detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen zwar bestimmte exemplarische Ausgestaltungen der Erfindung darstellen, dass sie aber nur zur Veranschaulichung gedacht sind und nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollen. Diverse Abwandlungen der beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalenzbereich zu verlassen. Insbesondere gehen aus dieser Beschreibung und den Figuren auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Tür
- 3
- Außenwand
- 4
- Fensterscheibe
- 5
- Lochabdichtung
- 6
- Grundplatte
- 7
- geradliniger Abschnitt
- 8
- halbkreisf. Abschnitt
- 9
- Oberflächennormale
- 10
- Verankerungsvorsprung
- 11
- zentrale Wand
- 12
- Wandplatte
- 13
- Schaft
- 14
- äußere Kante
- 15
- Kopfabschnitt
- 16
- Rastnase
- 17
- Kante
- 18
- Federabschnitt
- 19
- Lamelle
- 20
- Zunge
- 21
- Loch
- 22
- Blech
- 23
- Lücke
- 24
- Dichtschürze
- 25
- Spalt
- 26
- Aussparung
- 27
- Wand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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