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Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Scharnierelements an einem Rohbauteil eines Fahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Derartige Anordnungen von Scharnierelementen an Rohbauteilen von Fahrzeugen, insbesondere von Personenkraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Bei einer solchen Anordnung ist das Scharnierelement an dem Rohbauteil über jeweilige Anlageflächen abgestützt, wobei sich die Anlageflächen beispielsweise zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, gegenseitig berühren.
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Außerdem offenbart die
EP 1 563 120 B1 ein Verfahren zum Korrosionsschutz eines Bereiches einer Fahrzeugkarosserie.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders vorteilhafter Korrosionsschutz realisieren lässt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Anordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders vorteilhafter Korrosionsschutz realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwischen dem Scharnierelement und dem Rohbauteil wenigstens ein Dichtungselement angeordnet ist, mittels welchem zumindest ein Teilbereich der Anlageflächen abgedichtet ist. Insbesondere sind die Anlageflächen zumindest überwiegend oder vollständig mittels des Dichtungselements abgedichtet. Unter der zumindest überwiegenden Abdichtung der Anlageflächen ist zu verstehen, dass sich beispielsweise das Dichtungselement in Umfangsrichtung der jeweiligen Anlagefläche über mehr als die Hälfte des Umfangs der jeweiligen Anlagefläche erstreckt, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass sich das Dichtungselement in Umfangsrichtung der jeweiligen Anlagefläche zumindest nahezu überwiegend um die jeweilige Anlagefläche beziehungsweise deren Umfang erstreckt. Dadurch ist die jeweilige Anlagefläche mittels des Dichtungselements gegen eine auf einer der jeweiligen Anlagefläche abgewandten Seite des Dichtungselements angeordnete Umgebung des Dichtungselements abgedichtet, sodass beispielsweise mittels des Dichtungselements vermieden werden kann, dass Feuchtigkeit beziehungsweise Wasser aus der Umgebung zu den und beispielsweise zwischen die Anlageflächen vordringt. Dadurch kann eine Spaltkorrosion der Anlageflächen vermieden werden, da beispielsweise ein Spalt zwischen dem Scharnierelement und dem Rohbauteil mittels des Dichtungselements zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, abgedichtet ist.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass üblicherweise Spalte zwischen den Anlageflächen beziehungsweise zwischen dem Scharnierelement und dem Rohbauteil vorgesehen sind, sodass es zu einer Spaltkorrosion an dem beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff gebildeten Scharnierelement und/oder an dem beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff gebildeten Rohbauteil kommen kann. Ferner kann es zu Korrosion, insbesondere zu Spaltkorrosion, an Befestigungsstellen kommen, an denen das Scharnierelement an dem Rohbauteil befestigt ist. Zu einer solchen Spaltkorrosion kann es unabhängig von metallischen Abrissplatten oder polymeren Zwischenlagen, beispielsweise aus Aramidfolie, kommen, wobei eine solche Korrosion die Anbindung des Scharnierelements an das Rohbauteil beeinträchtigen kann. Dies kann nun bei der erfindungsgemäßen Anordnung vermieden werden.
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Ferner können die Kosten der erfindungsgemäßen Anordnung besonders gering gehalten werden, da die Verwendung von Abrissplatten aus Aluminium oder einem beschichteten Stahl und/oder kostenintensive Beschichtungen des Scharnierelements sowie des Rohbauteils ebenso vermieden werden können wie die Verwendung von polymeren Zwischenlagen wie beispielsweise Aramidfolien. Durch den Einsatz des kostengünstigen Dichtungselements kann insbesondere auch dann eine Korrosion des Scharnierelements und des Rohbauteils vermieden werden, wenn das Scharnierelement und das Rohbauteil aus voneinander unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind. Beispielsweise ist das Scharnierelement aus einem Stahl oder aber aus einem Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium, gebildet. Das Rohbauteil kann aus einem Stahl oder aber aus einem Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium, gebildet sein.
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Das Rohbauteil ist ein Bauteil der Karosserie des beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Fahrzeugs, wobei die Karosserie auch als Rohbau bezeichnet wird. Das Scharnierelement ist beispielsweise ein Scharnier oder Bestandteil eines solchen Scharniers, wobei beispielsweise wenigstens ein Flügelelement über das Scharnier beziehungsweise über das Scharnierelement bewegbar, insbesondere verschwenkbar, an den Rohbau angebunden werden kann. Bei dem Flügelelement handelt es sich beispielsweise um eine Tür, insbesondere um eine Seitentür, sodass das Scharnier beispielsweise als Türscharnier ausgebildet ist. Somit kann durch den Einsatz des Dichtungselements eine unerwünschte Korrosion im Bereich des Türscharniers sicher vermieden werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Explosionsansicht einer Anordnung eines Scharnierelements an einem Rohbauteil eines Fahrzeugs, bei welcher das Scharnierelement an dem Rohbauteil über jeweilige Anlageflächen abgestützt ist;
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2 eine schematische Vorderansicht des Scharnierelements gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei das Scharnierelement mit einem Dichtungselement versehen ist, welches bei der Anordnung des Scharnierelements an dem Rohbauteil zwischen dem Scharnierelement und dem Rohbauteil angeordnet ist, sodass mittels des Dichtungselements zumindest ein jeweiliger Teilbereich der Anlageflächen abgedichtet ist;
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3 eine schematische Vorderansicht des Scharnierelements gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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4 eine schematische Schnittansicht des Scharnierelements gemäß 3 entlang einer in 3 gezeigten Schnittlinie A-A; und
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5 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des Scharnierelements gemäß 4.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Explosionsansicht eine Anordnung 10 eines Scharnierelements 12 an einem Rohbauteil 14 eines beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Fahrzeugs. Das Rohbauteil 14 ist ein Bauteil des Rohbaus des Fahrzeugs, wobei der Rohbau auch als Karosserie bezeichnet wird. Beispielsweise ist das Rohbauteil 14 als Karosseriesäule, insbesondere als A-Säule oder B-Säule, ausgebildet. Dabei ist das Rohbauteil 14 aus einem metallischen Werkstoff gebildet.
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Das Scharnierelement 12 ist beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff gebildet, wobei das Scharnierelement 12 Bestandteil eines Scharniers ist oder aber ein solches Scharnier insgesamt bildet. In vollständig hergestelltem Zustand des Fahrzeugs ist beispielsweise über das Scharnier beziehungsweise über das Scharnierelement 12 ein beispielsweise als Tür, insbesondere als Seitentür, ausgebildetes Flügelelement bewegbar, insbesondere verschwenkbar, an dem Rohbauteil 14 und somit an dem Rohbau insgesamt gehalten, sodass die Seitentür beispielsweise relativ zu dem Rohbau zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung verschwenkt werden kann.
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Bei der Anordnung 10 ist das Scharnierelement 12 an dem Rohbauteil 14 über jeweilige Anlageflächen 16 und 18 abgestützt, wobei beispielsweise die Anlagefläche 16 die Anlagefläche 18 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, kontaktiert beziehungsweise berührt.
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Bei der Anordnung 10 sind beispielsweise zwischen den Anlageflächen 16 und 18 Spalte angeordnet, in die – falls keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind – Feuchtigkeit beziehungsweise Wasser eindringen kann, sodass Feuchtigkeit zwischen die Anlageflächen 16 und 18 gelangen kann. In der Folge kann es zu einer Korrosion, insbesondere zu einer Spaltkorrosion, des Scharnierelements 12 und/oder des Rohbauteils 14 kommen.
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Um nun einen besonders vorteilhaften Korrosionsschutz realisieren zu können, ist es bei der Anordnung 10 vorgesehen, dass – wie in Zusammenschau mit 2 erkennbar ist – zwischen dem Scharnierelement 12 und dem Rohbauteil 14 wenigstens ein Dichtungselement 20 angeordnet ist, welches beispielsweise bei der Anordnung 10 beziehungsweise in deren vollständig hergestellten Zustand einerseits an dem Scharnierelements 12 und andererseits an dem Rohbauteil 14 abgestützt ist. Mittels des Dichtungselements 20 ist zumindest ein jeweiliger Teilbereich der jeweiligen Anlageflächen 16 und 18 abgedichtet. Mit anderen Worten sind die Anlageflächen 16 und 18 mittels des Dichtungselements 20 gegen eine auf einer den Anlageflächen 16 und 18 abgewandten Seite des Dichtungselements 20 angeordneten Umgebung des Dichtungselements 20 abgedichtet, sodass keine Feuchtigkeit beziehungsweise kein Wasser aus der Umgebung zwischen die Anlageflächen 16 und 18 vordringen kann.
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Besonders gut aus 2 ist beispielsweise erkennbar, dass das Dichtungselement 20 in Umfangsrichtung der Anlageflächen 16 und 18 um diese zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, umläuft. Unter dem zumindest überwiegenden Umlaufen des Dichtungselements 20 um die Anlageflächen 16 und 18 ist zu verstehen, dass das Dichtungselement 20 in Umfangsrichtung der Anlageflächen 16 und 18 über mehr als die Hälfte des jeweiligen Umfangs der jeweiligen Anlagefläche 16 beziehungsweise 18 umläuft, wobei das Dichtungselement 20 beispielsweise zumindest nahezu den gesamten Umfang der jeweiligen Anlagefläche 16 beziehungsweise 18 umgibt.
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2 zeigt eine erste Ausführungsform des Scharnierelements 12. Besonders gut aus 1 und 2 ist erkennbar, dass das Scharnierelement 12 bei der Anordnung 10 mittels jeweiliger, beispielsweise als Schrauben ausgebildeter Befestigungselemente 22 an dem Rohbauteil 14 befestigt und somit gehalten ist. Das jeweilige, beispielsweise als Schraube ausgebildete Befestigungselement 22 weist dabei einen Schaft 24 mit einem Außengewinde und einem beispielsweise einstückig mit dem Schaft 24 ausgebildeten Schraubenkopf 26 auf, welcher zumindest mittelbar an dem Scharnierelement 12 auf einer dem Rohbauteil 14 abgewandten Seite abgestützt ist. Dabei ist die Schraube beispielsweise über ihr Außengewinde in ein korrespondierendes, am Rohbauteil 14 vorgesehenes Innengewinde eingeschraubt, wodurch das Scharnierelement 12 gegen das Rohbauteil 14 geschraubt ist. Dabei umgibt das Dichtungselement 20 auch die Befestigungselemente 22 beziehungsweise jeweilige Durchgangsöffnungen 28 des Scharnierelements 12, wobei die Schrauben, insbesondere die jeweiligen Schäfte 24, die jeweiligen Durchgangsöffnungen 28 durchdringen.
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3 bis 5 zeigen eine zweite Ausführungsform des Scharnierelements 12. Besonders gut aus 5 ist erkennbar, dass das Scharnierelement 12 beispielsweise eine Nut 30 aufweist, in welcher das Dichtungselement 20 zumindest teilweise aufgenommen ist. Bei der zweiten Ausführungsform ist ein erster Teil des Dichtungselements 20 in der Nut 30 aufgenommen, wobei ein zweiter Teil des Dichtungselements 20 aus der Nut 30 herausragt. Hierdurch kommt das Dichtungselement 20 bei Herstellung der Anordnung 10 in Kontakt beziehungsweise in Stützanlage mit dem Rohbauteil 14, sodass dann das Dichtungselement 20 einerseits an dem Scharnierelement 12 und andererseits an dem Rohbauteil 14 abgestützt ist. Dadurch können die Anlageflächen 16 und 18 besonders vorteilhaft abgedichtet werden.
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Insbesondere ist es möglich, dass das Scharnierelement 12 und das zumindest teilweise in der korrespondierenden Nut 30 des Scharnierelements 12 aufgenommene Dichtungselement 20 eine vormontierbare beziehungsweise vormontierte Baueinheit bilden, die in ihrem vormontierten Zustand an dem Rohbauteil 14 montiert werden kann. Dabei geht die Montage beziehungsweise die Befestigung des Scharnierelements 12 an dem Rohbauteil 14 mit der Abdichtung der Anlageflächen 16 und 18 zeitgleich einher, sodass die Anordnung 10 besonders zeit- und somit kostengünstig hergestellt werden kann. Somit ist das Scharnierelement 12 mit dem Rohbauteil 14 ohne Zusatzmaßnahmen verschraubbar. Die Nut 30 verläuft beispielsweise in Umfangsrichtung der Anlageflächen 16 und 18 zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, umlaufend um, sodass die Anlageflächen 16 und 18 besonders vorteilhaft abgedichtet werden können.
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Vorzugsweise ist das Dichtungselement 20 aus einem Polymer gebildet. Insbesondere ist das Dichtungselement 20 beispielsweise durch eine polymere Flüssigdichtung gebildet. Ferner ist es denkbar, dass das Dichtungselement 20 durch einen Klebstoff, insbesondere durch einen Schmelzklebstoff, gebildet ist. Dabei ist es denkbar, dass der Klebstoff aus Ethylenvinylacetat (EVA) gebildet ist. Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Dichtungselement 20 durch einen polymeren aushärtenden beziehungsweise aushärtbaren oder ausgehärteten Reaktivschaum gebildet ist.
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Das Dichtungselement 20, insbesondere der genannte Reaktivschaum, schäumt beispielsweise bei Temperatureinwirkung auf und füllt die Nut 30 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, und klebt an dem Rohbauteil 14 und an dem Scharnierelement 12 fest, wodurch das Scharnierelement 12 unter Abdichten der Anlageflächen 16 und 18 gegen das Rohbauteil 14 abgedichtet wird.
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Der zuvor genannte Schmelzklebstoff ist beispielsweise ein Thermoplast, der mit Vorspannung beim Verschrauben des Scharnierelements 12 gegen das beispielsweise als Blech ausgebildete Rohbauteil 14 gedrückt wird. Anschließend schmilzt der Schmelzklebstoff beispielsweise unter Temperatureinwirkung auf, füllt somit die Nut 30 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, und backt beispielsweise an dem Scharnierelement 12 und/oder an dem Rohbauteil 14 fest, wodurch die Anlageflächen 16 und 18 abgedichtet werden. Insbesondere kann der Schmelzklebstoff aus Polyethylen gebildet sein. Der Vorteil von Polyethylen ist, dass es kein Wasser aufnimmt und schon bei geringen Temperaturen aufschmilzt und in besonders kurzer Zeit festklebt.
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Die zuvor genannte, jeweilige Temperatureinwirkung erfolgt beispielsweise im Rahmen eines sogenannten OF-Prozesses. Im Rahmen des OF-Prozesses werden beispielsweise das Rohbauteil 14 und/oder das Scharnierelement 12 mittels eines Ofens erwärmt. Der Ofen wird beispielsweise genutzt, um eine Lackierung, mit welcher beispielsweise das Rohbauteil 14 und/oder wenigstens ein anderes Bauelement des Fahrzeugs, versehen ist, zu trocknen. Bei der Lackierung kann es sich um eine kathodische Tauchlackierung (KTL) handeln, sodass der Ofen beispielsweise als KTL-Ofen ausgebildet ist. Insbesondere werden beispielsweise das Scharnierelement 12 und/oder das Rohbauteil 14 mittels des Ofens 15 Minuten lang auf 180 Grad Celsius erwärmt beziehungsweise gehalten. Hierdurch schäumt beispielsweise das EVA im Rahmen des OF-Prozesses auf die beschriebene Weise auf.
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Ein weiterer Vorteil der Anordnung 10 ist, dass das zunächst montierte Scharnierelement 12 beispielsweise bei einer Reparatur oder bei einer Nacharbeit gelöst werden kann, da das Scharnierelement 12 gegen das Rohbauteil 14 mittels des Dichtungselements 20 nur entlang einer Linie gedichtet beziehungsweise geklebt wird, sodass etwaige, durch das Dichtungselement 20 bewirkte Klebekräfte, mittels welchen das Scharnierelement 12 mit dem Rohbauteil 14 verklebt ist, nur sehr gering und insbesondere nicht so groß sind wie bei einer flächigen Verklebung.
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Die zuvor genannte Flüssigdichtung eignet sich besonders vorteilhaft zur Realisierung von einfachen Nacharbeiten und Reparaturen bei Bedarf. Durch den Einsatz des Dichtungselements 20 können Lackläufer aus dem Spalt zwischen dem Scharnierelement 12 und dem Rohbauteil 14 vermieden werden. Ferner kann der Einsatz von zusätzlichen, kostenintensiven Elementen wie Lackabrissplatten vermieden werden, sodass die Kosten der Anordnung 10 besonders gering gehalten werden können.
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Um eine besonders vorteilhafte Abdichtung der Anlageflächen 16 und 18 und somit einen besonders vorteilhaften Korrosionsschutz realisieren zu können, ist die jeweilige Durchgangsöffnung 28 beispielsweise mittels wenigstens eines Dichtungsteils 32 abgedichtet. Das Dichtungsteil 32 ist dabei beispielsweise ein von dem Dichtungselement 20 unterschiedliches, zusätzlich dazu vorgesehenes Bauelement. Das Dichtungsteil 32 ist beispielsweise zwischen dem Schraubenkopf 26 und dem Scharnierelement 12 angeordnet, wobei der Schaft 24 des jeweiligen Befestigungselements 22 das Dichtungsteil 32, insbesondere eine Durchgangsöffnung des Dichtungsteils 32, durchdringt. Somit ist beispielsweise der Schraubenkopf 26 über das Dichtungsteil 32 an dem Scharnierelement 12 abgestützt, wodurch die Durchgangsöffnung 28, insbesondere auf einer dem Rohbauteil 14 abgewandten Seite, mittels des Dichtungsteils 32 abgedichtet ist. Somit kann das Dichtungsteil 32 beispielsweise als eine Schraubenkopfauflage beziehungsweise als Schraubendichtung ausgebildet sein. Insbesondere ist es denkbar, dass das Dichtungsteil 32 durch einen mikroverkapselten Dichtstoff beziehungsweise Klebstoff ausgebildet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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