DE10220026A1

DE10220026A1 - Kraftfahrzeugtür sowie Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE10220026A1
Application number: DE2002120026
Authority: DE
Inventors: Manfred Stenzel; Dirk Schippmann; Frank Wagner
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2002-05-04
Filing date: 2002-05-04
Publication date: 2003-11-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugtür mit einer tragenden Türkarosserie (2) und einer damit verbindbaren separaten Außenhaut (1), die dadurch gekennzeichnet ist, daß Mittel zur Einstellung und Fixierung der Außenhaut (1) in Fügerichtung quer zur Türebene (in Y-Richtung) vorgesehen sind. Vorzugsweise weisen die Mittel zur Einstellung und Fixierung der Außenhaut (1) wenigstens einen Adapter auf, der Anschlagflächen in allen drei Raumrichtungen besitzt, wobei die Anschlagflächen in Y-Richtung derart tief in Fügerichtung liegen, daß bei Erreichen der Sollposition der Außenhaut (1) in Abhängigkeit von den zu erwartenden Toleranzen die Anschlagflächen eher nicht in Eingriff treten. DOLLAR A Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß DOLLAR A È die Bestandteile des wenigstens einen Adapters unter Belassung von toleranzabhängigen Freiräumen formschlüssig ineinandergefügt werden, DOLLAR A È die Freiräume zwischen den Anschlagflächen des Adapters von einem pastösen Fixierungsmittel (3) zumindest teilweise ausgefüllt werden und DOLLAR A È die Sollposition zwischen der Außenhaut (1) und der Türkarosserie (2) solange von Montagehilfsmitteln gehalten wird, bis das Fixierungsmittel (3) ausgehärtet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftfahrzeugtür mit einer tragenden Türkarosserie und einer damit verbindbaren separaten Außenhaut, die sich durch eine einfache und dennoch exakte Einstellbarkeit der Außenhaut, insbesondere hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Spaltmaße, auszeichnet.

Aus DE 199 25 840 A1 ist ein Karosserieteil für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Kraftfahrzeugtür mit einem mit Schaumstoff umschäumten Rahmen bekannt, wobei die Außenhaut über den Schaumstoff an der Türkarosserie befestigt wird. Gemäß einer Ausführungsform der vorgeschlagenen technischen Lösung sind im Verbindungsbereich des Schaumstoffs Erhebungen in Form von Noppen oder Rippen vorgesehen, die zum Ausgleich der Toleranzen während der Befestigung der Außenhaut mehr oder weniger stark zusammengedrückt oder weggeschmolzen werden.

Der Toleranzausgleich durch plastisches Deformieren von bereits erstarrtem Schaumstoff erfordert bezüglich der festgelegten Verbindungsbereiche eine ortsgenaue und vergleichsweise hohe Energieeinbringung. Außerdem sind formschüssige Verbindungsbereiche zwischen den aneinander zu befestigenden Teilen nur schwer zu realisieren.

Der Erfindung liegt deshalb das Problem zugrunde, eine Kraftfahrzeugtür mit einer an einem tragenden Karosserieteil befestigbaren Außenhaut zu entwickeln, die sich durch Mittel für eine einfache, präzise, mechanisch belastbare und für die Massenproduktion geeignete Befestigung der Außenhaut auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird das Problem durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche geben Vorzugsvarianten der Erfindung.

Demnach sind Mittel zur Einstellung und Fixierung der Außenhaut in Fügerichtung, d. h. quer zur Türebene (in Y-Richtung), vorgesehen, wobei die Mittel zur Einstellung und Fixierung der Außenhaut vorzugsweise wenigstens einen Adapter umfassen, der Anschlagflächen in allen drei Raumrichtungen aufweist. Dabei werden sämtliche Anschlagflächen der der Türkarosserie und der Außenhaut zugeordneten Adapterelemente derart zueinander positioniert, daß bei Erreichen der Sollposition der Außenhaut in Abhängigkeit von den zu erwartenden Toleranzen die Anschlagflächen in allen drei Raumrichtungen eher nicht in Eingriff treten. Bei hinreichend eng festgelegten Toleranzen kann es auch ausreichend sein, wenn die Anschlagflächen des Adapters in der X-Richtung (Fahrzeuglängsachse) und der Z- Richtung (vertikale Achse) enggefaßt sind und wenn lediglich die Anschlagsflächen in der Fügerichtung (Y-Richtung, quer zur Türebene) so tief ausgebildet sind, daß bei Erreichen der Sollposition der Außenhaut in Abhängigkeit von den zu erwartenden Toleranzen die in Y- Richtung liegende Anschlagflächen vom zugeordneten Adapterelement eher nicht erreicht wird. Die Fixierung der Position der Außenhaut an dem tragenden Teil der Türkarosserie erfolgt durch ein fließfähiges pastöses Fixierungsmittel, das den Hohlraum zwischen den Adapterelementen nach dem Erreichen der Sollposition der Außenhaut ausfüllt und dann in den festen Aggregatzustand überführt wird.

Als Fixierungsmittel können unterschiedliche Materialien, vorzugsweise aber schnell aushärtende, abbindende oder erstarrende Stoffe, eingesetzt werden, wie z. B. Schmelzklebstoffe (sogenannte "hot melt"), welche die eingestellte Relativposition zwischen Außenhaut und Türkarosserie fixieren. Zu diesem Zweck füllt das Fixierungsmittel den Freiraum zwischen den Konturen der Adapterelemente (Erhebungen und Aufnahmevertiefungen) aus. Idealerweise stellt das Fixierungsmittel zwischen den Adapterelementen der Außenhaut und den Adapterelementen der Türkarosserie einen Formschluß her. Dazu sind die Adapterelemente mit Hinterschnitten oder dergleichen versehen, die vom fließfähigen Fixierungsmittel hinterflossen und somit ausgefüllt werden können.

Die Adapterelemente des Adapters werden vorzugsweise von Erhebungen und Vertiefungen gebildet, die in Montagerichtung (also quer zur Türebene, in Y-Richtung) ineinandergreifen können. Dabei können die Erhebungen auf der Innenfläche der Außenhaut oder auf der nach außen gerichteten Fläche der Türkarosserie sowie zugeordneten Aufnahmevertiefungen der Außenhaut bzw. der Türkarosserie ausgebildet sein. Vorteilhafterweise sind die Erhebungen und/oder Aufnahmevertiefungen in eine aus Kunststoff bestehende Außenhaut und/oder die Türkarosserie einstückig integriert. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Erhebungen und/oder Aufnahmevertiefungen als separate Teile auszuführen und mit der Außenhaut und/oder der Türkarosserie zu verbinden. Eine solche Variante sollte gewählt werden, wenn eines der zu verbindenden Teile aus einem blechartigen Ausgangsmaterial hergestellt wurde und eine Integration der gewünschten Adapterelemente zu aufwendig oder unmöglich ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist jeder Adapter wenigstens ein Adapterelement auf, das aus mehreren vergleichsweise kleinen Formschlußelementen besteht, die beispielsweise hakenförmig oder mit sonstigen hinterschnittartigen Konturen versehen sind. Auch eine Kombination aus vergleichsweise großen und vergleichsweise kleinen Formschlußelementen ist ausführbar, wobei die vergleichsweise kleinen Formschlußelemente an dem Teil (Außenhaut oder Türkarosserie) angeordnet sein sollte, von dem aus das Fixierungsmittel zugeführt wird.

Die vergleichsweise kleinen, erhabenen Formschlußelemente können z. B. die Form von Stiften, Rippen oder dergleichen aufweisen, während die als Vertiefungen ausgebildeten kleinen Formschlußelemente als konische Öffnungen oder Öffnungen mit von verschiedenen Durchmessern gebildeten Ansätzen ausgeführt sein können. Die vergleichsweise großen Aufnahmevertiefungen, welche die vergleichsweise kleinen erhabenen Formschlußelemente oder eine Gruppe davon aufnehmen, bilden einen Teil des erfindungsgemäßen Adapters, der ebenfalls kleinere Formschlußelemente in seiner Kontur aufweisen kann. Somit wären die besten Voraussetzungen für eine feste und dauerhafte Verbindung zwischen Türkarosserie und Türaußenhaut geschaffen, da das Fixierungsmittel die zugeordneten Formschlußelemente der miteinander zu verbindenden Teile nach seinem Übergang in den festen Aggregatzustand derart koppelt, als seien diese in einem einzigen "Guß" hergestellt worden.

Zur Auslösung und Steuerung des Erstarrungsprozesses des Fixierungsmittels können je nach Art des Fixierungsmittels unterschiedliche Mittel vorgesehen werden. Bei Verwendung beispielsweise eines UV-aushärtbaren Fixierungsmittels muß dafür gesorgt werden, daß das Fixierungsmittel nach dem Einstellen der Sollposition der Türaußenhaut mit UV-Strahlen bestrahlt werden kann. Zu diesem Zweck muß wenigstens ein an das Fixierungsmittel angrenzendes Teil des Adapters für UV-Stahlen durchlässig und mit einer entsprechenden Strahlungsquelle verbindbar sein.

Bei Einsatz eines thermisch aushärtbaren Fixierungsmittels ist eine geeignete Wärmequelle zur Verfügung zu stellen, mit der die gewünschte Temperaturerhöhung des Fixierungsmittels erreicht werden kann. Hierfür stehen verschiedene Möglichkeiten offen. So lassen sich bipolare Fixierungsmittel über den Einsatz von Mikrowellen erhitzen. Im Fixierungsmittel fein verteilte Eisenpartikel hingegen erlauben eine Erwärmung durch den Einsatz von elektromagnetischen Wellen, die in einfacher Weise von außen durch eine hierfür durchlässige Wandung, z. B. aus Kunststoff, eingetragen werden kann. Natürlich ist auch der Einsatz von Infrarot-Strahlung unter entsprechend geeigneten Bedingungen (Infrarot- Durchlässigkeit der an das Fixierungsmittel angrenzenden Wandung) möglich. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, direkt im Bereich des Adapters ein elektrisches Heizelement anzuordnen, das bei Zuführung von elektrischer Energie die vorgesehene Wärmemenge produziert und an das Fixierungsmittel abgibt.

Eine Befüllanlage für das fließfähige, pastöse Fixierungsmittel, die temporär mit den an den Adaptern vorgesehenen Anschlüssen koppelbar sind, sorgt dafür, daß die richtige Menge Fixierungsmittel zugeführt wird.

Eine weitere Erfindungsvariante geht von einer tragenden Türkarosserie aus, die aus einer Innenhaut und einer damit lösbar befestigten äußeren Brüstungsverstärkung sowie einem ebenfalls lösbar befestigten Seitenaufprallschutz besteht. Der Seitenaufprallschutz und die Brüstungsverstärkung weisen wenigstens einen Teil der erfindungsgemäßen karosserieseitigen Adapterelemente auf, denen Adapterelemente der Außenhaut zugeordnet sind, um die Außenhaut mit der Türkarosserie zu verbinden.

Der Vorteil dieser Variante besteht in der Möglichkeit, im Servicefall die Außenhaut durch Lösen der Befestigungsstellen von Brüstungsverstärkung und Seitenaufprallschutz von der Innenhaut trennen zu können. Die Montage einer neuen Außenhaut kann dann auf zwei Wegen erfolgen: Entweder die Brüstungsverstärkung und der Seitenaufprallschutz werden - wie bei der Serienfertigung - zunächst an der Innenhaut montiert und anschließend die Außenhaut über die Adapterelemente ausgerichtet und mit der Türkarosserie verbunden, oder die Außenhaut wird - vorzugsweise werksseitig - mit der Brüstungsverstärkung und dem Seitenaufprallschutz über die erfindungsgemäßen Adapterelemente verbunden und anschließend über die an Seitenaufprallschutz und Brüstungsverstärkung vorgesehenen Befestigungsstellen an der Innenhaut befestigt. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn die Befestigungsstellen zwischen der Türinnenhaut und der Brüstungsverstärkung sowie dem Seitenaufprallschutz einstellbar sind, um die Spaltmaße justieren zu können.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die voranstehend beschriebene Variante auch abgewandelt werden kann, z. B. dadurch, daß die Außenhaut über die Oberkante der Brüstungsverstärkung formschlüssig eingehängt wird und so auf die Adapterelemente verzichtet werden kann.

Der gesamte Montageprozeß, einschließlich des Ausrichtens der miteinander zu verbindenden Teile, des Befüllens der Hohlräume zwischen den Adapterteilen mit Fixierungsmittel, wie auch die Steuerung des Aushärtungsprozesses, wird vorzugsweise unter Ausnutzung moderner Sensor- und Computertechnik automatisch ausgeführt.

Zunächst werden die Bestandteile des Adapters unter Belassung von toleranzabhängigen Freiräumen formschlüssig ineinandergefügt. Ist die Sollposition der Außenhaut erreicht, so wird diese Position gehalten, bis das die Freiräume zwischen den Anschlagflächen des Adapters ganz oder teilweise ausfüllende Fixierungsmittel durch Erstarren, Aushärten oder Abbinden in den festen Aggregatzustand übergegangen ist. Die Einbringung des Fixierungsmittels in die Zwischenräume zwischen den Anschlagflächen der Adapterelemente kann auf verschiedenen Wegen erfolgen. Entweder man stellt zuerst die Sollposition der Außenhaut her und spritzt dann eine bestimmte Menge Fixierungsmittel in die Zwischenräume des Adapters, oder man beaufschlagt zunächst wenigstens eines der ineinander zu fügenden Adapterteile mit einer festgelegten Menge Fixierungsmittel und führt erst danach den Fügevorgang aus, an dessen Ende die Außenhaut ihre Sollposition erreicht haben wird. Im zuletzt genannten Fall muß die eingesetzte Menge an Fixierungsmittel so ausreichend groß sein, daß auch unter ungünstigen Toleranzbedingungen genügend Fixierungsmittel die Lage der zu verbindenden Teile fixiert, d. h. daß die Anschlagflächen der Adapterelemente hinreichend mit Fixierungsmittel im Kontakt stehen.

Nach einer Vorzugsvariante der Erfindung wird die tragende Türkarosserie zunächst in die Fahrzeugkarosserie eingebaut und anschließend die Außenhaut unter Berücksichtigung der Spaltmaßanforderungen mit der Türkarosserie verbunden. Diese Vorgehensweise erlaubt die Berücksichtigung aller relevaten Toleranzen der Karosserieteile.

Gemäß einer anderen Variante wird die relative Position zwischen der in der Fahrzeugkarosserie eingebauten Türkarosserie und der Sollposition der Außenhaut ausgemessen oder auf einer Lehre eingestellt. Anschließend wird die Außenhaut wieder entfernt und die Aufnahmevertiefungen entsprechend des Meßergebnisses mit einer geeigneten Menge des Fixierungsmittels ausgefüllt. Dann wird die Außenhaut entlang der Fügerichtung (Y-Richtung) wieder in die Sollposition gebracht und solange gehalten, bis das Fixierungsmittes fest geworden ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der dargestellten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematische Darstellung des Querschnitts eines Verbindungsbereichs zwischen einer Türkarosserie aus Blechmaterial und einer Kunststoff- Außenhaut mit einem erfindungsgemäßen Adapter mit Freiheitsgraden in X- und Y-Richtung zur Einstellung der Außenhaut;
Fig. 2 wie Fig. 1, jedoch mit einer Außenhaut aus Blechmaterial;
Fig. 3 wie Fig. 2, jedoch mit einem erfindungsgemäßen Adapter mit Freiheitsgraden zur Einstellung der Außenhaut in allen drei Raumrichtungen;
Fig. 4 Querschnitt durch eine Fahrzeugtür mit einem Adapter gemäß Fig. 3;
Fig. 5a Seitenansicht einer in tailored-blanks-Technologie aufgebauten Türkarosserie mit Adapterelementen in Form von Vertiefungen;
Fig. 5b Querschnitt durch die Türkarosserie gemäß Fig. 5a;
Fig. 6a Seitenansicht einer in Kunststoff ausgeführten Türkarosserie mit Adapterelementen in Form von Vertiefungen;
Fig. 6b Querschnitt durch die Türkarosserie gemäß Fig. 6a;
Fig. 7a Ausschnitt aus einer Türkarosserie in Bereich des Spiegeldreiecks mit einer speziell ausgeformten Steile zum Einhängen der Türaußenhaut;
Fig. 7b Querschnitt durch die Stelle zum Einhängen der Türaußenhaut;
Fig. 7c Draufsicht auf die Stelle zum Einhängen der Türaußenhaut;
Fig. 8 Ansicht einer Türaußenhaut mit einem Formschlußelement zur Einhängung der Außenhaut in eine Türkarosserie gemäß Fig. 7a;
Fig. 9a Ausschnitt aus einer Türkarosserie in Bereich des Spiegeldreiecks mit einer speziell ausgeformten Stelle zum Einhängen der Türaußenhaut und einem Adapterelement zum Fixieren der Türaußenhaut;
Fig. 9b schematische Darstellung eines Querschnitts durch die Adapterelemente von Türkarosserie und Türaußenhaut vor dem Fügeprozeß;
Fig. 9c Darstellung der Adapterelemente von Fig. 9b nach dem Fügeprozeß;
Fig. 10 Schnittdarstellung eines Bereichs von Türkarosserie und Türaußenhaut, dessen Adapterelemente gleichzeitig als Einhängeelemente zur Erleichterung der Montage fungieren;
Fig. 11 Querschnitt durch einen Adapter, dessen Adapterelemente nach dem Aushärten des einspritzbaren Fixierungsmaterials formschlüssig miteinander verbunden sind;
Fig. 12 Querschnitt durch einen Adapter, der aus einer Vielzahl von vergleichsweise kleinen Adapterelementen besteht, die nicht ineinander greifen und in allen drei Raumrichtungen frei zueinander ausgerichtet werden können;
Fig. 13 schematische Darstellung einer Türkarosserie mit einer demontierbaren Brüstungsverstärkung und einem demontierbaren Seitenaufprallschutz, die über Adapterelemente mit der Türaußenhaut verbindbar sind.
Als Adapter im Sinne dieser Erfindung soll eine Kombination von wenigstens einem türkarosserieseitigen Adapterelement und wenigstens einem Adapterelement, das der Türaußenhaut zugeordnet ist, verstanden werden, wobei diese Adapterelemente mittels eines fließfähigen, in den festen Aggregatzustand überführbaren Fixierungsmittels/Verbindungsmase (insbesondere eines Klebstoffs) miteinander verbindbar sind.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Verbindungsbereich zwischen der Türkarosserie 2 und einer Kunststoff-Türaußenhaut 1 im Bereich des Bodens einer Kraftfahrzeugtür, wie diese schematisch in Fig. 4 dargestellt ist. Demnach erfolgt die Verbindung durch ein hakenförmiges Adapterelement 10, das in der Nähe des unteren Randes der Türaußenhaut 1 angeformt ist und von oben her in ein kanalartiges Adapterelement 20, welches den unteren Rand der Türkarosserie 2 bildet, eingreift. Dabei fungiert der freie nach oben gerichtete Rand des kanalartigen Adapterelements 20 als Anschlag 21, der mit dem Anschlag 11 des anderen Adapterelements 10 in Eingriff bringbar ist. Damit ist die Position der Türaußenhaut 1 in vertikaler Richtung (Z-Richtung) festgelegt. Hingegen erlaubt das in orthogonaler Richtung zur Türebene (Y-Richtung) vorhandene Spiel des Stegs 12 in der Öffnung des kanalartigen Adapters 20 eine entsprechende Einstellung der relativen Position der Türaußenhaut 1 in bezug auf die Türkarosserie 2. Das Gleiche gilt für die Einstellung entlang der Fahrzeuglängsachse (X-Achse), da der Steg 12 entlang des Kanals 20 verschoben werden kann.
Zur Fixierung der relativen Lage von Türaußenhaut 1 und Türkarosserie 2 in diesem Bereich ist eine formlose, fließfähige Verbindungsmasse 3 vorgesehen, die in den festen Aggregatzustand überführt werden kann. Diese Verbindungsmasse 3 kann in den kanalartigen Adapter 20 vor dem Einsetzen des anderen Adapters 10 eingefüllt werden. In diesem Falle sollte jedoch zwischen dem Boden des Kanals 20 und dem nach unten gerichteten freien Rand des Stegs 12 ein hinreichend großer Spalt belassen werden, damit beim Einrichten der Position der Türaußenhaut 1 die Verbindungsmasse 3 in den einen oder anderen Bereich des vom Steg 12 geteilten Kanals 20 ausweichen kann.
Eine andere (nicht dargestellte) Möglichkeit besteht darin, die Verbindungsmasse 3 erst nach dem Einsetzen des Adapters 10 in den Adapter 20 mittels einer geeigneten Vorrichtung zuzuführen. Dies kann beispielsweise durch Öffnungen in einer Wandung des Kanals 20 geschehen. Von der chemischen Zusammensetzung der Verbindungsmasse 3 ist der Prozeß des Überführens in den festen Aggregatzustand abhängig. Hinsichtlich der Steuerung dieses Prozesses wird auf die Ausführungen in der Beschreibungseinleitung verwiesen.
Der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt zeigt eine Variante des voranstehend beschriebenen Systems mit einer Türaußenhaut 1 aus Blechmaterial, wobei das ebenfalls aus Blech gefertigte oder als Strangpreßprofil ausgeführte Adapterelement 10 mit der Türaußenhaut 1 fest verbunden ist, z. B. durch Bördelfalsklebung.
Im Unterschied zu den Varianten der Fig. 1 und 2 zeigt die Ausführungsform von Fig. 3 einen Adapter 10, 20, der in allen drei Raumrichtungen einstellbar ist. Zu diesem Zweck ist der Anschlag 12 des kanalartigen Adapterelements 20 horizontal abgewinkelt und in bezug auf die zugeordnete Anschlagfläche 11 des anderen Adapterelements 10 derart positioniert, daß unter Berücksichtigung der zu erwartenden Bauteiltoleranzen die Anschläge 11 und 21 eher nicht in Eingriff treten. Demzufolge wird sich in der Regel nach Abschluß der Positionierung von Türaußenhaut 1 und Türkarosserie 2 zwischen den Anschlägen 11 und 21 ein Spalt einstellen, der beim Einfüllen der Verbindungsmasse 3 geschlossen wird und so die Position in Z-Richtung fixiert. Die Fixierung in X- und Y-Richtung erfolgt in der schon für die Fig. 1 und 2 beschriebenen Art und Weise.
Die Seitenansicht einer in tailored-blank-Technologie aufgebauten Türkarosserie 2 von Seiten der Türaußenhaut zeigt Fig. 5a. Die A- und B-säulenseitigen Bereiche 2a und 2b sind aus einem relativ dicken Blechmaterial gefertigt, die über den zentralen Bereich 2c miteinander verbunden sind, der aus einem vergleichsweise dünnen Blechmaterial besteht (siehe hierzu auch die Schnittdarstellung von Fig. 5b). In den seitlichen Bereichen 2a, 2b sind Adapterelemente 20'a, 20'b in Form von Vertiefungen eingeformt, denen Adapterelemente der Türaußenhaut zugeordnet sind, die in die Vertiefungen eingreifen und dort mit der Türkarosserie verklebt werden. Dies kann beispielsweise mit Mitteln geschehen, wie sie in den Fig. 9b und 9c beschrieben sind. Im Bereich unterhalb des Spiegeldreiecks ist eine Montagehilfe 23 vorgesehen, deren Details später im Zusammenhang mit den Erläuterungen zu den Fig. 7a bis 7c beschrieben werden.
Fig. 6a zeigt ebenfalls eine Seitenansicht einer Türkarosserie 2 mit Adapterelementen 20'a, 20'b, die als Vertiefungen in den randseitigen Bereichen 2a, 2b vorgesehen sind. Die Türkarosserie ist jedoch aus einem polymeren Werkstoff gefertigt und weist zur Verbesserung der Steifigkeit eine strukturierte Oberfläche auf (siehe hierzu auch die Schnittdarstellung von Fig. 6b). Im Bereich des Türbodens ist eine kanalartige Aufnahme angeformt, die ein Adapterelement 20 im Sinne des in den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Konstruktionsprinzips darstellt.
In Fig. 7a ist ein Ausschnitt der Seitenansicht im Bereich des Spiegeldreiecks einer Türkarosserie 2 dargestellt, der eine Montagehilfe 23 aufweist, in die die Türaußenhaut 1 einhängbar ist. Die Montagehilfe 23 besteht - wie aus Fig. 7b ersichtlich - aus einer nach oben offenen Vertiefung 23a und einem am Boden der Vertiefung 23a angeordneten Anschlag 23b, der formschlüssig mit dem an der Türaußenhaut 1 angebrachten Anschlag 13b eines Rasthakens 13a in Eingriff treten kann. Im Falle der Ausbildung der Türaußenhaut 1 aus einem Blechmaterial kann der Rasthaken 13a an dessen Innenseite angeklebt sein. Bei einer Kunststoff-Außenhaut wird der Rasthaken 13a vorzugsweise einstückig daran angeformt.
Eine zu einer mit Montagehilfe 23 ausgerüsteten Türkarosserie 2 (wie beispielweise in den Fig. 5a und 6a dargestellt) passende Türaußenhaut 1 zeigt Fig. 8. Demnach ist der Rasthaken 13a in die Brüstungsverstärkung 14 der Türaußenhaut integriert. Darüber hinaus weist der untere Randbereich ein Adapterelement 10 auf, dessen Steg 12 in ein kanalartiges Adapterelement 20 der Türkarosserie 2 eingreifen kann und dort mittels einer Verbindungsmasse 3 fixiert wird.
Der Ausschnitt der Türkarosserie 2 gemäß Fig. 9a unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 7a nur dadurch, daß in unmittelbarer Nähe der Montagehilfe 23 ein Adapterelement 20'a vorgesehen ist, das - wie im Schnitt von Fig. 9b dargestellt - mit einer pastösen Verbindungsmasse 3 ausgefüllt wird. In diese Verbindungsmasse 3 dringt bei der Montage und Justage der Türaußenhaut 1 eine Vielzahl von vergleichsweise kleinen Adapterelementen 10'a ein, die der Verbindungsmasse 3 nach deren Aushärten oder Abbinden einen Formschluß bilden (siehe Fig. 9c).
In Fig. 10 sind die Elemente einer im Brüstungsbereich der Fahrzeugtür vorgesehenen Montagehilfe dargestellt, die gleichzeitig als Adapterelemente fungieren und so der Einstellung der Lage der Türaußenhaut 1 bezüglich der Türkarosserie 2 dienen. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, die Lage der der Montagehilfe (in Analogie zu der Variante von Fig. 7a-7c) dienenden, ineinandergreifenden Formschlußelemente durch ein kleberartiges Verbindungsmittel 3 zu fixieren.
Das türkarosserieseitige Adapterelement entspricht im wesentlichen dem konstruktiven Aufbau, wie bereits in Fig. 7b dargestellt. Jedoch ist darauf zu achten, daß zwischen dem Anschlag 23a und der gegenüberliegenden vertikalen Wandung der Vertiefung 23a unter Berücksichtigung der zu erwartenden Toleranzen genügend Spielraum zur Einstellung der Türaußenhaut 1 verbleibt. In diesen Spielraum greift der Anschlag 13b des Adapters 23a ein, der in die Brüstungsverstärkung 14 der Türaußenhaut 1 integriert ist. Um eine optimale Fixierung der eingestellten Position der Türaußenhaut 1 zu gewährleisten, ist es von Vorteil, wenn das Verbindungsmaterial 3 beiderseits des Anschlags 13b deponiert wird. Dies kann beispielsweise von oben durch eine Öffnung in der Wandung des Adapters 13a erfolgen.
Fig. 11 zeigt eine weitere Variante eines Adapters mit ineinandergreifenden Adapterelementen 10' und 20', von denen das eine Adapterelement 10' topfartig ausgebildet ist und im Bereich des Topfrandes einen radial nach innen gerichteten Vorsprung 11' aufweist. Auch das andere Adapterelement 20' weist einen Vorsprung 21' auf, der sich am freien Ende radial nach außen erstreckt. Der zwischen den Adapterelementen 10', 20' vorgesehene Freiraum soll wiederum so bemessen sein, daß unter Berücksichtigung der zu erwartenden Toleranzen die Einstellung der Türaußenhaut 1 in den gewünschten Achsrichtungen ohne Beschränkung erfolgen kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzt das Adapterelement 20' einen zentralen Kanal 200, durch den hindurch mittels eines Werkzeugkopfes 4 das fließfähige Verbindungsmittel 3 in den Freiraum zwischen den Adapterelementen 10' und 20' eingeführt wird. Nach dem Aushärten des Verbindungsmittels 3 ist über die Vorsprünge 11' und 21' ein Formschluß zwischen den Adapterelementen 10', 20' hergestellt und so eine dauerhafte Fixierung der zwischen der Türaußenhaut 1 und der Türkarosserie 2 eingestellten Position gesichert.
Gemäß Fig. 11 ist das Adapterelement 20' einstückig in die Türkarosserie 2' integriert, während das Adapterelement 10' als separat gefertigtes Teil auf die Türaußenhaut 1' aufgeklebt ist. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß es für die vorliegende Erfindung nicht darauf ankommt, ob die Adapterelemente als Einzelteile mit der Türaußenhaut 1 bzw. der Türkarosserie 2 verbunden oder darin einteilig integriert sind.
Die in Fig. 12 schematisch dargestellten Adapterelemente 10"a und 20"a sind relativ fein strukturiert und direkt in die Wandungen 1", 2" der Türaußenhaut 1" bzw. der Türkarosserie 2" integriert. Entsprechend ihrer Gestaltung und Anordnung ist ein Ineinandergreifen der Adapterelemente 10"a und 20"a nicht vorgesehen. Während die einen Adapterelemente 10"a zur Erzielung eines Formschlusses mit der Verbindungsmasse 3 hinterschnittartige Ausformungen aufweisen, sind die anderen Adapterelemente 20"a als Kanäle für die Zuführung der Verbindungsmasse 3 ausgebildet, wobei sich die Kanäle in Richtung der Adapterelemente 10"a verengen, um ihrerseits für die Verbindungsmasse 3 einen Formschluß zu bilden.
Für die Zuführung der Verbindungsmasse 3 ist ein Werkzeugkopf 4" vorgesehen, der auf die den Adapterelementen 10"a abgewandten Seite der Wandung 2" aufgesetzt wird. Die durch die kanalartigen Adapterelemente 20"a gepreßte Verbindungsmasse 3 überbrückt die Distanz zur Wandung 1" und dringt dabei in die Zwischenräume der Adaperelemente 10" ein, so daß nach dem Erstarren der Verbindungsmasse 3 zwischen den Wandungen 1" und 2" eine formschlüssige Verbindung hergestellt ist.
Das in Fig. 12 dargestellte Prinzip weist für die Einstellung der Position der Wandungen 1", 2" Freiheitsgrade in allen drei Raumrichtungen auf, ohne durch Anschläge begrenzt zu sein. Bei der Einstellung in Y-Richtung ergibt sich eine mehr oder weniger große Distanz zwischen den Wandungen 1" und 2". Es versteht sich von selbst, daß die Viskosität der Verbindungsmasse 3 so eingestellt sein muß, daß - insbesondere bei einem vertikalen Spalt zwischen den Wandungen 1", 2" - die Verbindungsmasse 3 nicht aus dem Spalt herausläuft.
Bei großflächiger Anwendung dieses Prinzips kann der Werkzeugkopf 4" während der Zuführung der Verbindungsmasse 3 auch entlang der Ebene der Wandung 20" bewegt werden, wobei dieser nacheinander verschiedene Adapterelemente 20" überdeckt und befüllt und so gleichzeitig als Abstreifer für die Verbindungsmasse 3 fungiert.
Fig. 13 zeigt eine Erfindungsvariante, die von einer tragenden Türkarosserie ausgeht, die aus einer Innenhaut 2 und einer damit lösbar befestigten äußeren Brüstungsverstärkung 14a sowie einem ebenfalls lösbar befestigten Seitenaufprallschutz 15 besteht. Der Seitenaufprallschutz 15 und die Brüstungsverstärkung 14a besitzen die karosserieseitigen Adapterelemente 20c, 20d, denen Adapterelemente 10c, 10d der Außenhaut 1 zugeordnet sind, um die Außenhaut 1 über die Brüstungsverstärkung 14a und des Seitenaufprallschutz 15 mit der Türinnenhaut 1 zu verbinden.
Der Vorteil dieser Variante besteht in der Möglichkeit, im Servicefall die Außenhaut 1 durch Lösen der Befestigungsstellen 140, 240 bzw. 150, 250 von Seitenaufprallschutz 14a und Brüstungsverstärkung 15 von der Innenhaut 2 trennen zu können. Die Montage einer neuen Außenhaut 2 kann dann auf zwei Wegen erfolgen: Zum einen kann die Brüstungsverstärkung 14a und der Seitenaufprallschutz 15 - wie bei der Serienfertigung - zunächst an der Innenhaut 2 montiert und anschließend die Außenhaut 1 über die Adapterelemente 10c, 20c und 10d, 20d ausgerichtet und mit der Türkarosserie verbunden werden. Zum anderen besteht die Möglichkeit, die Außenhaut 1 - vorzugsweise werksseitig - mit der Brüstungsverstärkung 14a und dem Seitenaufprallschutz 15 über die erfindungsgemäßen Adapterelemente 10c, 20c und 10d, 20d zu verbinden und anschließend über die an Seitenaufprallschutz 15 und Brüstungsverstärkung 14a vorgesehenen Befestigungsstellen 140, 240 und 150, 250 an der Innenhaut 1 zu befestigen. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn die Befestigungsstellen zwischen der Türinnenhaut 2 und der Brüstungsverstärkung 14a sowie dem Seitenaufprallschutz 15 einstellbar sind, um die Spaltmaße justieren zu können. Bezugszeichenliste 1 Außenhaut
1' Wandung der Außenhaut
1" Wandung der Außenhaut
10 Adapterelement
10' Adapterelement
10'a Adapterelement
10"a Adapterelement
10c Adapterelement
10d Adapterelement
11 Anschlag
11' Vorsprung, Anschlag
12 Steg
13a Formschlußelement, Rasthaken
13b Anschlag
14 äußere Brüstungsverstärkung
14a äußere Brüstungsverstärkung
15 Seitenaufprallschutz
140 Befestigungsstelle
150 Befestigungsstelle
2 Türkarosserie, Innenhaut
2' Wandung der Türkarosserie bzw. der Türinnenhaut
2" Wandung der Türkarosserie bzw. der Türinnenhaut
2a A-säulenseitiger Bereich
2b B-säulenseitiger Bereich
2c zentraler Bereich
20 Adapterelement
20' Adapterelement
20'a Adapterelement
20"a Adapterelement
20'b Adapterelement
20c Adapterelement
20d Adapterelement
21 Vorsprung, Anschlag
21' Anschlag
22a Wandung
22b Wandung
23 Montagehilfe
23a Vertiefung
23b Anschlag
200 Kanal
240 Befestigungsstelle
250 Befestigungsstelle
3 formlose, erstarrungsfähige Verbindungsmasse zur Verbindung der Teile
30 Klebestelle
4 Werkzeugkopf zur Zuführung der Verbindungsmasse
4' Werkzeugkopf zur Zuführung der Verbindungsmasse

Claims

1. Kraftfahrzeugtür mit einer tragenden Türkarosserie und einer damit verbindbaren separaten Außenhaut, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Einstellung und Fixierung der Außenhaut (1) zumindest in Fügerichtung quer zur Türebene (in Y-Richtung) vorgesehen sind, wobei die Fixierung stoff- und formschlüssig ausgebildet ist.

2. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Einstellung und Fixierung der Außenhaut (1) wenigstens einen Adapter umfassen, der Anschlagflächen in allen drei Raumrichtungen aufweist, wobei die Anschlagflächen in Y- Richtung derart tief in Fügerichtung liegen, daß bei Erreichen der Sollposition der Außenhaut (1) in Abhängigkeit von den zu erwartenden Toleranzen die Anschlagflächen eher nicht in Eingriff treten.

3. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Einstellung und Fixierung der Außenhaut (1) wenigstens einen Adapter umfassen, der Anschlagflächen in allen drei Raumrichtungen aufweist, wobei sämtliche Anschlagflächen derart zueinander positioniert sind, daß bei Erreichen der Sollposition der Außenhaut (1) in Abhängigkeit von den zu erwartenden Toleranzen die Anschlagflächen in allen drei Raumrichtungen eher nicht in Eingriff treten.

4. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter von Erhebungen auf der Innenfläche der Außenhaut (1) oder auf der nach außen gerichteten Fläche der Türkarosserie (2) sowie zugeordneten Aufnahmevertiefungen der Außenhaut (1) bzw. der Türkarosserie (2) gebildet ist.

5. Kraftfahrzeugtür nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen und/oder Aufnahmevertiefungen in eine aus Kunststoff bestehende Außenhaut (1) und/oder die Türkarosserie (2) einstückig integriert sind.

6. Kraftfahrzeugtür nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen und/oder Aufnahmevertiefungen als separate Teile ausgeführt und mit der Außenhaut (1) und/oder der Türkarosserie (2) verbunden sind.

7. Kraftfahrzeugtür nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Adapter wenigstens ein Adapterelement aufweist, das aus mehreren vergleichsweise kleinen Formschlußelementen (10'a, 10"a) besteht, die beispielsweise hakenförmig oder mit sonstigen hinterschnittartigen Konturen versehen sind.

8. Kraftfahrzeugtür nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter von einer Kombination aus vergleichsweise großen und vergleichsweise kleinen Formschlußelementen (10'a, 20'a) gebildet wird.

9. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vergleichsweise kleinen Formschlußelemente (10'a, 10"a) als erhabene Elemente, z. B. in Form von Stiften, Rippen oder dergleichen, ausgebildet sind, und daß die zugeordneten vergleichsweise großen Formschlußelemente (20a, 20'a) als Aufnahmevertiefungen ausgebildet sind, die zur Aufnahme der vergleichsweise kleinen Formschlußelemente oder einer Gruppe dieser Formschlußelemente dienen.

10. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vergleichsweise kleinen Formschlußelemente (10'a, 10"a) einen Hinterschnitt oder dergleichen aufweisen, so daß diese mit einem Fixierungsmittel (3) eine dauerhafte formschlüssige Verbindung eingehen können.

11. Kraftfahrzeugtür nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Fixierungsmittel (3) eine formlose Masse eingesetzt wird, die den Freiraum zwischen den Konturen der Adapterelemente (Erhebungen und Aufnahmevertiefungen) ausfüllt und durch Erstarren, Aushärten oder Abbinden in den festen Zustand übergeht.

12. Kraftfahrzeugtür nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fixierungsmittel (3) die Sollposition zwischen der Außenhaut (1) und der Türkarosserie (2) fixiert, nachdem es in den festen Zustand übergegangen ist.

13. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Fixierungsmittel (3) zwischen den Adapterbestandteilen der Außenhaut (1) und den Adapterbestandteilen der Türkarosserie (2) einen Formschluß bildet.

14. Kraftfahrzeugtür nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Auslösung und Steuerung des Erstarrungsprozesses des Fixierungsmittels (3) vorgesehen sind.

15. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine optisch durchlässige Außenhaut (1) oder ein optisch durchlässiges Adapterelement vorgesehen sind, so daß beispielsweise mittels UV-Strahlung die Aushärtung eines UV-aushärtbaren Fixierungsmittels (3) durchgeführt werden kann.

16. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Heizelemente zur Aushärtung eines thermisch aushärtbaren Fixierungsmittels (3) vorgesehen sind.

17. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strahlungsquelle für Mikrowellen vorgesehen ist, um den Aushärtungsprozeß eines bipolaren Fixierungsmittels (3) zu steuern.

18. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strahlungsquelle für elektromagnetische Wellen vorgesehen ist, um den Aushärtungsprozeß eines Fixierungsmittels (3) mit fein verteilten Eisenpartikeln zu steuern.

19. Kraftfahrzeugtür nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die tragende Türkarosserie von einer Innenhaut (2) sowie einem vorzugsweise großflächigen Seitenaufprallschutz (15) und/oder einer äußeren Schachtverstärkung (14a) gebildet wird, wobei der Seitenaufprallschutz (15) und/oder die Brüstungsverstärkung (14a) zumindest einen Teil der türkarosserieseitigen Adapterelemente (20c, 20d) aufweist bzw. aufweisen.

20. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenaufprallschutz (15) und die Brüstungsverstärkung (14a) lösbar und vorzugsweise einstellbar mit der Innenhaut (2) der Türkarosserie verbindbar sind.

21. Vorrichtung zur Herstellung einer Kraftfahrzeugtür nach wenigstens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unter anderem eine Befüllanlage mit einem Werkzeugkopf (4, 4') für das pastöse Fixierungsmittel (3) vorgesehen ist, die temporär mit den zu befüllenden Adaptern verbunden werden kann.

22. Verfahren zur Herstellung einer Kraftfahrzeugtür mit einer tragenden Türkarosserie (2) und einer damit verbindbaren separaten Außenhaut (1) und mit wenigstens einem Adapter, der von Erhebungen auf der Innenfläche der Außenhaut (1) oder auf der nach außen gerichteten Fläche der Türkarosserie (2, 14a, 15) sowie zugeordneten Aufnahmevertiefungen der Außenhaut (1) bzw. der Türkarosserie (2, 14a, 15) gebildet ist, nach wenigstens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Bestandteile des wenigstens einen Adapters unter Belassung von toleranzabhängigen Freiräumen formschlüssig ineinandergefügt werden,

- die Freiräume zwischen den Anschlagflächen des Adapters von einem pastösen Fixierungsmittel (3) zumindest teilweise ausgefüllt werden und

- die Sollposition zwischen der Außenhaut (1) und der Türkarosserie (2) solange von Montagehilfsmitteln gehalten wird, bis das Fixierungsmittel (3) ausgehärtet ist.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Fixierungsmittel (3) in die Aufnahmevertiefungen eingefüllt wird, bevor die Bestandteile des Adapters zum Zwecke der Fixierung ineinandergefügt werden.

24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Fixierungsmittel (3) in die Aufnahmevertiefungen eingefüllt wird, nachdem die Bestandteile des Adapters ineinandergefügt sind.

25. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Befüllanlage mit Fixierungsmittel (3) temporär mit den zu befüllenden Adaptern verbindbar sind, z. B. über Befüllstutzen.

26. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das pastöse Fixierungsmittel (3) chemisch oder thermisch oder optisch aushärtbar ist.

27. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Türkarosserie (2) in die Fahrzeugkarosserie eingebaut und anschließend die Außenhaut (1) unter Berücksichtigung der Spaltmaßanforderungen mit der Türkarosserie (2) verbunden wird.

28. Verfahren nach Anspruch 24 und 27 dadurch gekennzeichnet, daß

- die relative Position zwischen der in der Fahrzeugkarosserie eingebauten Türkarosserie (2) und der Sollposition der Außenhaut (1) ausgemessen oder auf einer Lehre eingestellt wird,

- anschließend die Außenhaut (1) wieder entfernt wird und die Aufnahmevertiefungen entsprechend des Meßergebnisses mit Fixierungsmittel ausgefüllt werden, und

- dann die Außenhaut (1) wieder in die Sollposition gebracht und solange gehalten wird, bis das Fixierungsmittel (3) fest geworden ist.