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Die Erfindung betrifft eine Karosserie-Seitenstruktur für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Bei einem Fahrzeug kann die Seitentüröffnung mittels einer seitlichen Schiebetür verschließbar sein, die über eine Rollenführung in der Fahrzeuglängsrichtung verstellbar ist.
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Eine solche gattungsgemäße Schiebetür-Rollenführung ist aus der
WO 2013/011219 A1 bekannt. Demzufolge weist die Karosserie-Seitenstruktur eine Karosserie-Seitenwand auf, die in einer Fahrzeuglängsrichtung an einer C-Säule des Fahrzeugs abschließt. Die C-Säule ist gegenüber der Karosserie-Seitenwand um einen Querversatz nach fahrzeuginnen stufenartig versetzt und begrenzt die Seitentüröffnung. Die Schiebetür-Rollenführung weist eine in der Fahrzeuglängsrichtung verlaufende, an der Karosserie-Seitenwand montierte Führungsschiene mit gebogenem Auslauf auf, der auf der C-Säule abschließt, die eine Einlaufkurve für die Schiebetür bildet, mittels der die Schiebetür beim Schließvorgang in die Seitentüröffnung nach fahrzeuginnen eintaucht. Das gebogene Führungsschienen-Ende wird von einer Tragkonsole getragen. Die Tragkonsole ist in gängiger Praxis aus zumindest einem tiefgezogenen Blechteil hergestellt, wobei die Tragkonsolen-Geometrie von der Tiefziehfähigkeit des verwendeten Blech-Werkstoffes abhängt. Um komplexere Tragkonsolen-Geometrien bereitzustellen, ist es bekannt, die Tragkonsole aus einer, aus mehreren Einzel-Blechteilen zusammengefügten Blechteilanordnung auszubilden. Dies führt jedoch im Fahrzeug-Karosseriebau zu einem hohen Bauteilaufwand sowie zu einer Vielzahl unterschiedlicher Fügeoperationen.
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Aus der
DE 10 2008 020 091 A1 ist eine weitere Schiebetür-Rollenführung in einem Kraftfahrzeug bekannt, bei dem ein Verstärkungsmodul für zumindest einen Teil der Führungsschiene der Schiebetür bereitgestellt ist. Das Verstärkungsmodul ist als ein weitgehend quaderförmiges Kunststoffteil gefertigt.
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Aus der
DE 10 2005 011 117 A1 ist eine Schiebetür für ein Fahrzeug bekannt, die an ihrer Innenseite eine Führungsschiene aufweist, die in einem Gleitschlitten längsverschieblich gelagert ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Karosserie-Seitenstruktur für ein Fahrzeug bereitzustellen, bei der der Bauteilaufwand sowie der Fügeaufwand reduziert ist.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Die Erfindung beruht auf dem Sachverhalt, dass im Stand der Technik die tiefgezogene Blech-Tragkonsole für das gebogene Führungsschienen-Ende bei komplexeren Bauteil-Geometrien meist mehrteilig auszuführen ist, und zwar aufgrund der begrenzten Ziehfähigkeit der Tragkonsole. Vor diesem Hintergrund wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 die Tragkonsole nicht mehr in einem Tiefziehvorgang aus einem Blech-Werkstoff hergestellt, sondern vielmehr materialeinheitlich und einstückig durch Urformen als ein Gussteil, insbesondere Druckgussteil, ausgebildet. Als Werkstoff kann bevorzugt eine Al-, Mg- oder eine Zn-Legierung, alternativ auch Edelstahl oder ein faserverstärkter Kunststoff verwendet werden. Auf diese Weise kann die Guß-Tragkonsole unabhängig von Komplexität der Tragkonsolen-Geometrie einteilig hergestellt werden. Zudem können in der Guß-Tragkonsole in einfacher Weise Zusatzfunktionen integriert werden.
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Im Unterschied zu einem Tiefziehteil kann die erfindungsgemäße Guss-Tragkonsole mit einer Entformungsschräge gefertigt werden, die minimal bei 1° liegen kann, wobei auch kleinere Radien bis hin zur Scharfkantigkeit herstellbar sind. Auf diese Weise ergibt sich im Vergleich zu einem korrespondierenden Tiefziehteil, das in gängiger Praxis eine Ziehschräge von minimal 10° und große Radien vorhalten muss, ein deutlicher Package-Vorteil. Beispielhaft kann der Package-Vorteil in der Fahrzeuglängsrichtung und/oder in der Fahrzeughochrichtung bei einer um zirka 10mm reduzierten Abmessung liegen, und zwar im Vergleich zu einer mehrteiligen, aus Tiefziehteilen gefertigten Tragkonsole.
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In einer technischen Umsetzung kann die Führungsschiene zweiteilig aus einem, an der Karosserie-Seitenwand montierten Führungsschienen-Hauptteil und dem Führungsschienen-Bogenteil aufgebaut sein. Das Führungsschienen-Hauptteil kann beispielhaft ein Strangprofilteil sein, das in der Fahrzeuglängsrichtung einen linear durchgängig konstanten Querschnitt aufweist.
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Das Führungsschienen-Bogenteil, mittels dem die Schiebeteil beim Schließvorgang in die Seitentüröffnung nach fahrzeuginnen eintaucht, und dessen Tragkonsole können in einer Ausführungsvariante zwei voneinander separate Bauteile sein, die an Anbindungspunkten miteinander verbunden sind. Alternativ dazu können in einer weiteren Ausführungsform das Führungsschienen-Bogenteil und die Tragkonsole materialeinheitlich und einstückig im Gießprozess ausgebildet sein.
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Im Hinblick auf eine bauteilsteife Anbindung der Führungsschiene an der Fahrzeugsäule ist es von Vorteil, wenn die Guss-Tragkonsole an ihrer, der Rollenführung abgewandten Seite zusätzliche Verstärkungsrippen aufweist. Auf diese Weise ergibt sich an der, der Rollenführung abgewandten Seite eine Fachwerkstruktur, mittels der bei weitgehend noch geringem Bauteilgewicht eine erhöhte Bauteilsteifigkeit erzielbar ist.
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Wie oben erwähnt, ist der Führungsschienen-Hauptteil über Anbindungspunkte an der Karosserie-Seitenwand montiert. Hierzu weist die Karosserie-Seitenwand eine in der Fahrzeuglängsrichtung verlaufende rinnenförmige Vertiefung auf, auf deren Rinnenboden das Führungsschienen-Hauptteil montiert ist. Die in der Karosserie-Seitenwand ausgebildete rinnenförmige Vertiefung ist mit einer dazu konturangepassten tragkonsolenseitigen, rinnenförmigen Vertiefung verlängert. Deren Rinnenboden ist entsprechend der Rollenführung-Einlaufkurve bogenförmig ausgeführt. Zudem ist die in der Tragkonsole ausgebildete rinnenförmige Vertiefung in der Fahrzeuglängsrichtung mit einer Wand abgeschlossen.
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Die Schiebetür wird beim Abschluss des Schließvorgangs in der Fahrzeugquerrichtung nach fahrzeuginnen in die Türöffnung eingetaucht. Im Hinblick auf einen leichtgängigen Schließvorgang weist der Tragkonsolen-Rinnenboden ein S-Schlag-Profil auf, das ein in der Fahrzeugquerrichtung äußeres, lineares Bodensegment, ein daran anschließendes gebogenes Bodensegment sowie ein fahrzeuginneres, lineares Bodensegment aufweist. Das fahrzeugäußere, lineare Bodensegment kann bevorzugt flächenbündig mit dem in der Karosserie-Seitenwand ausgebildeten Rinnenboden ausgerichtet sein.
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Wie oben erwähnt, ist die Seitentüröffnung in der Fahrzeuglängsrichtung durch die Fahrzeugsäule begrenzt. Diese kann ein Hohlprofilträger mit einem, in der Fahrzeugquerrichtung äußeren Profilteil und einem inneren Profilteil aufgebaut sein, die sich hochkant in der Fahrzeughochrichtung erstrecken. Bei der Tragkonsole ist eine bauraumreduzierte Anordnung in der Karosseriestruktur von Bedeutung. Zudem ist eine verbindungssteife Anbindung der Tragkonsole an die Karosseriestruktur von Bedeutung. Vor diesem Hintergrund weist das äußere Profilteil der Fahrzeugsäule eine Montageöffnung auf, in die die Tragkonsole einsetzbar ist. Der Tragkonsolen-Rinnenboden kann dabei innenseitig an dem inneren Profilteil der Fahrzeugsäule angebunden sein. Insbesondere kann das fahrzeuginnere Bodensegment an zumindest einem Anbindungspunkt innenseitig am inneren Fahrzeugsäulen-Profilteil befestigt sein. Die Tragkonsolen-Anschlagwand sowie das gebogene Rinnenbogensegment können über den Öffnungsrandbereich der Montageöffnung des äußeren Profilteils ragen und jeweils am Öffnungsrandbereich der im äußeren Profilteil ausgebildeten Montageöffnung befestigt sein. Zudem kann der fahrzeugäußere lineare Tragkonsolen-Rinnenboden unmittelbar an der Karosserie-Seitenwand befestigt sein.
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Im Falle einer zweiteiligen Ausführung der Tragkonsole sowie des Führungsschienen-Bogenteils ist eine bauteilsteife Anbindung des Führungsschienen-Bogenteils an der Tragkonsole von Vorteil. Vor diesem Hintergrund kann das Führungsschienen-Bogenteil an Anbindungspunkten sowohl an das fahrzeugäußere, lineare Bodensegment als auch an das gebogene Rinnenbogensegment befestigt werden.
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Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
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Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 in einer Seitenansicht ein Fahrzeug mit einer Seitenschiebetür;
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2a und 2b jeweils perspektivischen Detailansichten einer in der Karosserie-Seitenstruktur des Fahrzeugs verbauten Tragkonsole einer Seitentür-Rollenführung, wobei die 2a mit montierter Führungsschiene gezeigt ist und die 2b bei demontierter Führungsschiene gezeigt ist;
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3 und 4 jeweils Schnittdarstellungen entlang der Schnittebenen A-A und B-B aus der 2b;
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5 eine perspektivische Ansicht der Tragkonsole in Alleinstellung von der Außenseite;
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6 eine perspektivische Ansicht der Tragkonsole in Alleistellung von der Innenseite; sowie
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7 eine Tragkonsole gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels, bei der das Führungsschienen-Bogenteil materialeinheitlich und einstückig integriert ist.
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In der 1 ist ein zweispuriges Kraftfahrzeug gezeigt, in dessen Karosserie-Seitenstruktur eine von einer Schiebetür 1 geschlossene Seitentüröffnung 3 aufweist. Die Seitentüröffnung 3 ist in der Fahrzeuglängsrichtung x zwischen einer B-Säule und einer C-Säule 7 begrenzt. Die in der 1 in ihrer Schließlage gezeigte Schiebetür 1 wird mittels einer Rollenführung in der Fahrzeuglängsrichtung x verstellt, die unter anderem eine in der Fahrzeughochrichtung z mittlere, in der Fahrzeuglängsrichtung x verlaufende Führungsschiene 9 aufweist, in der ein an der Schiebetür montierter Rollenschlitten 11 (in der 3 angedeutet) verläuft.
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Die in der 2a gezeigte Führungsschiene 9 weist ein in der Fahrzeugquerrichtung y nach außen offenes C-Profil auf, in dem der Rollenschlitten 11 verläuft. Zudem kann die Führungsschiene 9 auch zweiteilig aufgebaut sein, und zwar mit einer in der Fahrzeuglängsrichtung x linear langgestreckten Führungsschienen-Hauptteil 13, das als ein Strangteil ausgebildet ist und einen in der Fahrzeuglängsrichtung x linear durchgängig konstanten Querschnitt aufweist, und mit einem Führungsschienen-Bogenteil 15. In der 2a taucht die Führungsschiene 9 mit ihrem Führungsschienen-Bogenteil 15 in die C-Säule 7 ein. Das Führungsschienen-Bogenteil 15 bildet eine Einlaufkurve für die Schiebetür 1, mittels der die Schiebetür 1 beim Schließvorgang in der Fahrzeugquerrichtung y in die Seitentüröffnung 3 nach fahrzeuginnen eintaucht. Die Führungsschiene 9 ist als ein nach fahrzeugaußen offenes C-Profil ausgeführt. Das gilt auch, wenn diese geteilt ist, und zwar in ein Führungsschienen-Hauptteil 13 und in ein Führungsschienen-Bogenteil 15.
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Wie aus der 2a und 2b weiter hervorgeht, ist das Führungsschienen-Hauptteil 13 in einer rinnenförmigen Vertiefung 17 einer Karosserie-Seitenwand 19 angeordnet. Die Karosserie-Seitenwand 19 ist in der 2a und 2b bis an die C-Säule 7 herangeführt, die gegenüber der Karosserie-Seitenwand 19 um einen Querversatz Δy (2a und 2b) nach fahrzeuginnen stufenartig versetzt ist.
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In der 2a und 2b ist die rinnenförmige Vertiefung 17 mit einer rinnenförmigen Vertiefung 18 verlängert, die in einer Tragkonsole 21 ausgebildet ist. Die Tragkonsole 21 ist auf oder unter dem stufenartigen Übergang zwischen der Karosserie-Seitenwand 19 und der C-Säule 7 verbunden. Dabei kann das Gussteil – bei gleichen Werkstoffen – mit der Säule durch Schweißen verbunden werden, bei unterschiedlichen Werkstoffen durch Stanznieten oder Clinchen, im Bedarfsfall in Kombination mit Kleben. Auf der Tragkonsole 21 ist an Anbindungsstellen A1, A2 das Führungsschienen-Bogenteil 15 verschraubt. Die hierzu erforderlichen Schraublöcher können als Gewindelöcher ausgeführt sein.
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Die Tragkonsole 21 ist in den 5 und 6 jeweils in Alleinstellung gezeigt. Demzufolge ist die Tragkonsole 21 nicht als eine ein- oder mehrteilige Blechteilanordnung ausgeführt, sondern vielmehr als ein materialeinheitliches sowie einstückiges Druckgussteil, z.B. aus einer Aluminium-, Magnesium-, Zink-Legierung oder aus faserverstärktem Kunststoff.
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Der Rinnenboden 23 der rinnenförmige Vertiefung 18 der Tragkonsole 21 ist in der 5 der Einlaufkurve der Rollenführung konturangepasst und schließt in der Fahrzeuglängsrichtung x mit einer Wand 25 ab. Gemäß der 5 weist der Rinnenboden 23 im Profil einen S-Schlag auf, und zwar mit einem, in der Fahrzeugquerrichtung y äußeren, linearen Bodensegment 27, das flächenbündig mit dem in der Karosserie-Seitenwand 19 ausgebildeten Rinnenboden ausgerichtet ist. Das fahrzeugäußere, lineare Bodensegment 27 geht an einem gebogenen Bodensegment 29 in ein fahrzeuginneres, lineares Bodensegment 31 über. Wie aus der 6 hervorgeht, sind an der, der Rollenführung abgewandten fahrzeuginneren Seite der Tragkonsole 21 fachwerkartige Verstärkungsrippen 33 angeformt, um die Bauteilsteifigkeit der Tragkonsole 21 zu erhöhen.
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Nachfolgend ist anhand der 2 bis 4 die Einbaulage der Tragkonsole 21 beschrieben: So ist in der 3 die C-Säule 7 ein Hohlprofilträger mit einem in der Fahrzeugquerrichtung y äußeren Profilteil 35 und einem inneren Profilteil 37, die sich beide in der Fahrzeughochrichtung z erstrecken. Im äußeren Profilteil 37 ist eine Montageöffnung 39 eingearbeitet, in die die Tragkonsole 21 eingesetzt ist. Die Tragkonsole 21 ist dabei an ihrem fahrzeuginneren Bodensegment 31 an einer Anbindungsstelle A3 (3) innenseitig mit dem inneren Profilteil 35 der C-Säule 7 verbunden. Im Unterschied zum fahrzeuginneren Bodensegment 31 ragt sowohl das gebogene Rinnenbogensegment 29 als auch das fahrzeugäußere Bodensegment 27 der Tragkonsole 21 aus dem Hohlprofil 41 der C-Säule 7 heraus. Die Anschlagwand 25 der Tragkonsole 21 ist an einem vierten Anbindungspunkt A4 (3) am Öffnungsrandbereich der Montageöffnung 39 des fahrzeugäußeren Profiteils 37 verbunden, während das fahrzeugäußere Bodensegment 27 der Tragkonsole 21 an einem fünften Anbindungspunkt A5 ebenfalls am Öffnungsrandbereich der Montageöffnung 39 des äußeren Profilteils 37 verbunden ist.
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In der 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Im Unterschied zu den vorangegangenen Figuren werden in der 7 die Tragkonsole 21 und das Führungsschienen-Bogenteil 15 nicht als zwei voneinander separate Bauteile vorgehalten und zusammengefügt, sondern bilden vielmehr das Führungsschienen-Bogenteil 15 und die Tragkonsole 21 ein materialeinheitliches und einstückiges Druckgussteil, wodurch sowohl der Bauteilaufwand als auch die Anzahl von Fügeoperationen reduziert ist.
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Wie aus den 2 bis 7 weiter hervorgeht, ist in der Tragkonsole 21 die rinnenförmige Vertiefung 18 von einem umlaufenden Randflansch 43 begrenzt. Der Randflansch 43 liegt unter Bildung einer Doppelwandstruktur großflächig auf dem Öffnungsrandbereich der Montageöffnung 39 des äußeren Profilteils 37 der C-Säule 7 auf.
