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Die
Erfindung betrifft einen Aggregateträger zur Befestigung auf der
dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite einer Fahrzeugtür nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein
solcher, aus der
DE
196 54 956 A1 bekannter Aggregateträger ist flächig ausgebildet und dient
zur Aufnahme unterschiedlicher Funktionskomponten einer Kraftfahrzeugtür, wie z.B.
eines Fensterhebers, eines Türschlosses,
eines Seitenairbags oder eines Lautsprechers. Diese Funktionskomponenten
werden auf dem Aggregateträger
vormontiert, indem sie auf der durch den flächigen Aggregateträger gebildeten
Aufnahmefläche
befestigt werden. Anschließend
wird der Aggregateträger
zusammen mit den vormontierten Funktionskompo nenten in eine Fahrzeugtür eingesetzt,
insbesondere zur Überdeckung
eines großflächigen Ausschnitts
im Türinnenblech.
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Die
Verwendung eines derartigen Aggregateträgers als Bestandteil einer
Kraftfahrzeugtür
hat den Vorteil, daß wesentliche
elektrische und mechanische Komponenten der Tür bereits vor dem Zusammenbau
der Tür
auf dem Aggregateträger
zu einem Modul zusammengefügt
und dabei komplett vorgeprüft
werden können.
Anschließend
wird der Aggregateträger
zusammen mit den darauf vormonierten und bereits vorgeprüften Funktionskomponenten zum
Montageplatz der Kraftfahrzeugtür
gebracht und dort an deren Türinnenblech
befestigt.
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Aus
der
DE 197 44 810
A1 ist eine Kraftfahrzeugtür bekannt, bei der an einem
Rahmenmodul der Kraftfahrzeugtür
ein Modulträger
angeordnet ist, der bis zu einem die Fensterbrüstung bildenden Querprofil
des Rahmenmoduls reicht. Das als Verstärkungselement dienende Querprofil
ist Bestandteil des Rahmenmoduls und definiert einen Rahmenabschnitt,
bis zu dem der Modulträger
reicht, das Querprofil ist kein Bestandteil des Modulträgers.
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Aus
der US-PS 5,819,473 ist eine Fahrzeugtür bekannt, bei der an einem
Aggregateträger
in seinem oberen Endabschnitt ein längserstrecktes Verstärkungselement
vorgesehen ist. Das Verstärkungselement
weist Befestigungsöffnungen
auf, so daß es über eine
Schraubverbindung oder dgl. an der Fahrzeugtür befestigbar ist.
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In
der
DE 197 81 793
T1 wird ein Türmodul für ein Kraftfahrzeug
mit einer Türstruktür und einer hieran
befestigten Türverkleidung
beschrieben, wobei der Türverkleidung
eine Gürtellinienverstärkung zugeordnet
ist. Die der Türversteifung
dienende Gürtellinienverstärkung weist
zur Befestigung an der Türstruktur
Befestigungsöffnungen
auf.
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In
der
DE 32 09 052 A1 ist
eine Fahrzeugtür mit
einem Aggregateträger
beschrieben, der in seiner Trägerplatte
eine hohlzylindrische Ausformung aufweist, in die ein Versteifungsrohr
eingeschoben ist. Ein Ende des Versteifungsrohres dient zur Aufnahme eines
Scharnierbasisteils und das andere Ende zur Aufnahme eines Schloßbasisteils.
Das Versteifungsrohr stellt mit seinen Enden keine unmittelbare
Verbindung mit der Rahmenstruktur der Fahrzeugtür her, die Befestigung des
Aggregateträgers
an der Türstruktur
erfolgt unabhängig
von dem Versteifungsrohr.
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In
der US-PS 5,927,021 ist eine Kraftfahrzeugtür mit einem Aggregateträger beschrieben,
wobei der Aggregateträger
als Ganzes zugleich auch zur Verstärkung der Fahrzeugtür dienen
kann. Zusätzlich
ist ein vom Aggregateträger
unabhängiges Querversteifungselement
vorgesehen. Der Aggregateträger
und die Querversteifung sind vorzugsweise mit der Türstruktur
verschweißt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aggregateträger zur
Befestigung auf der dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite einer
Fahrzeugtür
zu schaffen, wobei einerseits eine hohe Flexibilität bei der
Fertigung gewähr leistet
wird und andererseits ein hoher Sicherheitsgrad bei einem Frontal-
oder Seiten-Crash realisiert wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Schaffung eines Aggregateträgers
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Danach
weist der Aggregateträger
in seinem dem Brüstungsbereich
der Fahrzeugtür
zugeordneten Abschnitt einen Verstärkungsbereich zur Versteifung
der Fahrzeugtür
auf, der sich entlang der Fahrzeuglängsachse erstreckt. Dabei stüzt sich
der mit dem Aggregateträger
verbundene, separate Verstärkungsbereich
mit seinem vorderen und seinem hinteren Ende jeweils an einem der
Rahmenstruktur der Tür
zugeordneten Bauteil ab, so daß an
dem Verstärkungsbereich
wirkende Crash-Kräfte
in die Rahmenstruktur abgeleitet werden können. Zwischen dem längserstreckten
Verstärkungsbereich
und der Rahmenstruktur besteht eine formschlüssige Verbindung, indem der
Verstärkungsbereich
mit seinen rohrförmig
ausgebildeten Enden auf entsprechende, der Rahmenstruktur zugeordnete
Zapfen aufgesteckt wird.
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Unter
dem Brüstungsbereich
der Tür
wird dabei derjenige in Fahrzeuglängsrichtung erstreckte Türbereich
verstanden, der die üblicherweise
aus Türinnenblech
und Türaußenblech bestehende
Türkarosserie
(den Türkörper) nach
oben hin abschließt und
gleichzeitig die Scheibenöffnung
der Tür
nach unten begrenzt.
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Die
Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der Aggregateträger, der
zur Aufnahme einer Mehrzahl von Funktionskomponenten der Fahrzeugtür ohnehin
als tragendes Bauteil ausgebildet sein muß, aufgrund dieser tragenden
Funktion zusätzlich
auch noch die Funktion des Schutzes der Insassen in einem Crash-Fall übernehmen
kann. Der hierzu erfindungsgemäß vorgesehene
längliche,
entlang der Fahrzeuglängsachse
erstreckte Verstärkungsbereich bietet
dabei sowohl Schutz gegenüber
den bei einem Frontal-Crash auftretenden und entlang der Erstreckungsrichtung
des Verstärkungsbereiches
wirkenden Druckkräften
als auch gegenüber
Biegekräften, die
bei einem Seiten-Crash auf die Fahrzeugtür einwirken.
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Die
erfindungsgemäße Lösung hat
den Vorteil, daß weitere
Türkomponenten,
nämlich
die der Versteifung der Türkarosserie
dienenden Verstärkungsbereiche,
in ein Türmodul
integriert werden können,
das an einer separaten Fertigungsstätte hergestellt wird und dann
komplett vormontiert mit einem entsprechenden Türkörper zu einer Fahrzeugtür zusammengefügt werden
kann. Dadurch wird die Flexibilität bei der Herstellung einer
Fahrzeugtür
erhöht.
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Zur
Bildung eines Verstärkungsbereiches
ist der Aggregateträger
in diesem Bereich in seinem Querschnitt verstärkt, weist also in dem Verstärkungsbereich
einen größeren Querschnitt
auf als in den übrigen
Bereichen.
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Der
Verstärkungsbereich
kann zum einen dadurch gebildet werden, daß der Aggregateträger in diesem
Bereich eine größere Materialdicke
aufweist als in dem Bereich seiner Trägerplatte, an der die elektrischen
und mechanischen Funktionskomponenten der Fahrzeugtür vormontiert
sind. Der Bereich größerer Materialdicke
ist dabei vorzugsweise stoffschlüssig,
insbesondere über
eine Schweißverbindung,
mit der Trägerplatte
des Aggregateträgers verbunden
und bildet einen Fortsatz der Trägerplatte, der
sich in den Brüstungsbereich
der Tür
hinein erstreckt. Der Bereich größerer Materialdicke
könnte auch
durch das Auftragen von Material auf den entsprechenden Abschnitt
des Aggregateträgers
geschaffen werden.
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Alternativ
oder ergänzend
kann der Aggregateträger
in dem Verstärkungsbereich
zur Verstärkung
seines Querschnitts mit einem separaten längserstreckten Verstärkungselement
versehen sein, das auf der durch den Aggregateträger gebildeten Aufnahmefläche angeordnet
ist. Dieses ist vorzugsweise rohrförmig ausgebildet und stoffschlüssig, insbesondere über eine
Klebe- oder Schweißverbindung,
mit dem Aggregateträger
verbunden. Es ist jedoch auch möglich,
das Verstärkungselement
lediglich provisorisch mit dem Aggregateträger zu verbinden, wobei zwar
eine transportable, vormontierte Baueinheit geschaffen wird, jedoch
die endgültige
Fixierung des Verstärkungs-
elementes erst durch dessen zusätzliche
Befestigung an einer Türkarosserie
bzw. einem Türrahmen
erfolgt.
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Zusätzlich kann
der Verstärkungsbereich auch
dadurch gegenüber
Crash-Kräften
stabilisiert werden, daß der
Aggregateträger
in dem Verstärkungsbereich
aus einem steiferen Material besteht als in dem Bereich seiner Trägerplatte
und/oder daß der
Aggregateträger
in dem Verstärkungsbereich eine
Profilierung aufweist.
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Der
Verstärkungsbereich
erstreckt sich vorzugsweise am oberen Ende des Aggregateträgers entlang
dessen gesamter Länge
parallel zur Fahrzeuglängsachse.
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Bei
einer Fahrzeugtür,
die mit einem erfindungsgemäßen Aggregateträger ausgerüstet ist, kann
der in diesen Aggregateträger
integrierte Verstärkungsbereich
die einzigen Mittel zur Verstärkung der
Fahrzeugtür
bilden, die sich im Brüstungsbereich entlang
der Fahrzeuglängsrichtung
zwischen den beiden seitlichen Rahmenabschnitten der Tür erstrecken.
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Der
erfindungsgemäße Aggregateträger läßt sich
besonders vorteilhaft einsetzen bei einer Kraftfahrzeugtür, die im
wesentlichen aus einem Türmodul
und einem Türbasisteil
bildenden Türkörper besteht,
an dem das Türmodul
befestigt ist, wobei das Türmodul
folgende Türelemente
umfaßt:
- – eine
Rahmenstruktur, die einen Fensterrahmen mit einer Führung für eine Fensterscheibe
aufweist,
- – einen
Aggregateträger
zur Aufnahme von Funktionskomponenten der Fahrzeugtür, an dem
zumindest die die Fensterscheibe aufnehmenden Bauelemente eines
Fensterhebers vormontiert sind und der an der Rahmenstruktur befestigbar ist
und
- – an
den seitlichen Rahmenabschnitten der Rahmenstruktur vorgesehene
Befestigungsnoten, über
die die Rahmenstruktur mit dem Türkörper verbindbar
ist.
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Unter
einem Türkörper wird
hierbei insbesondere ein Türbasisteil
mit einem Türaußenblech und
einem einen großflächigen,
durch den Aggregateträger
abdeckbaren Ausschnitt aufweisenden Türinnenblech oder einer mit
dem Türaußenblech
verbundenen, sich in Richtung auf den Fahrzeuginnenraum erstreckenden
Aufnahme für
den Aggregateträger
verstanden, das zusammen mit dem Türrahmen und dem Aggregateträger die
wesentlichen tragenden Türkomponenten
bildet, an denen die weiteren Funktionskomponenten der Fahrzeugtür befestigt sind.
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Unter
den die Fensterscheibe aufnehmenden Bauelementen eines Fensterhebers
werden diejenigen Bauelemente des Fensterhebers verstanden, die
die Fensterscheibe tragen und dadurch ihre Position in der Fahrzeugtür festlegen,
also im Fall eines Seilfensterhebers insbesondere die Führungsschiene
und der an der Führungsschiene
geführte
Mitnehmer und im Fall eines Armfensterhebers insbesondere der mindestens
eine Hebelarm und die zugehörige Scheibenaufnahme.
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Eine
vorstehend beschriebene, im wesentlichen aus zwei modularen Baugruppen
(nämlich
dem Türmodul
und dem Türkörper) bestehende
Fahrzeugtür
ermöglicht
die Herstellung der beiden modularen Baugruppen in unterschiedlichen
Fertigungsstätten
und deren anschließenden
Zusammenbau am Herstellungsort des Fahrzeugs.
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Das
Türmodul
ist hierbei wiederum modular zusammengesetzt und umfaßt als eine
modulare Baueinheit den Aggregateträger, der verschiedene Funktionskomponenten
der Fahrzeugtür
und insbesondere einen Verstärkungsbereich
zur Versteifung der Tür
umfaßt.
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Zur
Vereinfachung der Montage einer Fahrzeugtür kann das Türmodul zusätzlich Mittel
zur Einstellung der Position des Fensterrahmens bezüglich der
Befestigungsknoten im wesentlichen quer zur Türebene, in der sich der Aggregateträger erstreckt, aufweisen.
Die Einstellung der Position des Fensterrahmens erfolgt vorzugsweise
durch Verschwenken des Fensterrahmens um eine entlang der Fahrzeuglängsrichtung
verlaufende Achse.
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Weitere
Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
anhand der Figuren deutlich werden.
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Es
zeigen:
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1 – eine perspektivische
Darstellung eines Fensterrahmens, dem ein vorderer und ein hinterer
Befestigungsknoten zugeordnet sind;
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2 – einen
Fensterrahmen gemäß 1 mit
einer zusätzlich
dargestellten Scheibendichtung;
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3 – einen
Ausschnitt aus 2;
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4 – eine detaillierte
Darstellung des vorderen Befestigungsknotens;
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5 und 6 – eine detaillierte
Darstellung des hinteren Befestigungsknotens in zwei verschiedenen
perspektivischen Ansichten;
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7 – eine perspektivische
Darstellung eines Aggregateträgers,
an dem verschiedene Funktionselemente der Fahrzeugtür vormontiert
sind und der in dem Brüstungsbereich
eine Verstärkung
aufweist;
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8 – ein Türmodul bestehend
aus einem Fensterrahmen gemäß den 1 bis 3,
Befestigungsknoten gemäß den 4 bis 6 und
dem Aggregateträger
gemäß 7 im
vormontierten Zustand;
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9 – einen
Türkörper, der
zur Aufnahme des Türmoduls
aus 8 geeignet ist;
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10 – einen
Montageschritt beim Zusammenbau des Türmoduls und des Türkörpers;
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11 – Türmodul und
Türkörper im
zusammengebauten Zustand;
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12 – einen
Schnitt durch die Darstellung gemäß 11.
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In 1 ist
eine Rahmenstruktur 1 einer Fahrzeugtür mit einem Fensterrahmen 10 dargestellt,
der ein vorderes seitliches Rahmenteil 10 und ein hinteres
seitliches Rahmenteil 11 aufweist, die über ein oberes Rahmenteil 13 miteinander
verbunden sind, und der mit einem Führungskanal 15 für eine Fensterscheibe
versehen ist.
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Das
vordere Rahmenteil 11 ist an einem vorderen Befestigungsknoten 2 befestigt,
an dem einstückig
ein zusätzlicher
Rahmenabschnitt 27 angeformt ist. Dem hinteren Rahmenteil 12 ist
in entsprechender Weise ein hinterer Befestigungsknoten 3 zugeordnet.
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In 2 ist
zusätzlich
eine Scheibendichtung 16 dargestellt, die in den Führungskanal 15 des Fensterrahmens 10 eingefügt wird.
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3 zeigt
einen Querschnitt durch das hintere Rahmenteil 12, aus
dem deutlich wird, daß der Fensterrahmen 10 durch
ein vorzugsweise in einem Streck-Biegeverfahren hergestellten, im
Querschnitt h-förmiges
Aluminiumprofil 14 gebildet wird, das einen Führungskanal 15 aufweist,
in den die Scheibendichtung 16 eingelegt ist. Die Scheibendichtung 16 ist im
wesentlichen U-förmig
ausgebildet und nimmt zwischen ihren Schenkeln eine Fensterscheibe 8 auf.
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In 4 ist
der vordere (A-säulenseitige)
Befestigungsknoten 2 im Detail dargestellt. Bei diesem Befestigungsknoten 2 handelt
es sich um ein Aluminium-Druckgußbauteil mit einem Grundkörper 20,
an dem einstückig
ein Vorsprung 25 zur Aufnahme eines Aggregateträgers und
einer Brüstungsverstärkung, ein
Rahmenabschnitt 27 und ein Spiegeldreieck 29 angeformt
sind.
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Der
Grundkörper 20 des
vorderen Befestigungsknotens 2 nimmt in einer hierfür vorgesehenen Führung das
vordere Rahmenteil 11 des Fensterrahmens auf. Zwischen
einer inneren Oberfläche 21 des Befestigungsknotens
und dem vorderen Rahmenteil 11 ist dabei ein Keil 6 angeordnet,
dessen geneigte Keilflächen
nach oben hin spitz zusammenlaufen und der mit einer Keilfläche an der
inneren Oberfläche 21 des
Befestigungsknotens und mit der anderen Keilfläche an dem vorderem Rahmenteil 11 anliegt.
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Dadurch
daß der
Grundkörper 20 des
vorderen Befestigungsknoten 2 auf seiner dem vorderen Rahmenteil 11 zugewandten
inneren Oberfläche 21 eine
konvexe Erhebung 22 aufweist, an der das vordere Rahmenteil 11 anliegt,
wirken das vordere Rahmenteil 11 und der Grundkörper 20 des
vorderen Befesti gungsknotens 2 im Bereich dieser Erhebung 22 (oberhalb
des Keiles 6) nach dem Kugel-Pfanne-Prinzip zusammen. Eine
Verschiebung des Keiles 6 nach oben führt daher zu einer Schwenkbewegung des
vorderen Rahmenteiles 11 und damit des gesamten Fensterrahmens
um diese Erhebung 22, vergl. hierzu auch den Querschnitt
durch den vorderen Befestigungsknoten 2 im A-säulenseitigen
Bereich einer Fahrzeugtür
gemäß 12.
Diese Schwenkbewegung ist darauf zurückzuführen, daß eine Verschiebung des spitz
zulaufenden Keiles 6 nach oben (zu der Erhebung 22 hin)
in dem Bereich unterhalb der Erhebung 22 eine Verschiebung
des Fensterrahmen 11 nach außen hin (in Richtung auf das
Türaußenblech 91 gemäß 12)
bewirkt. Dies führt
oberhalb der Erhebung 22 zu einer Bewegung des Fensterrahmens 11 in
entgegengesetzter Richtung, also zum Fahrzeuginnenraum hin. Insgesamt
kommt es so zu einer Schwenkbewegung des Fensterrahmens 11 um
die Erhebung 22 der Innenfläche 21 des Befestigungsknotens 2.
Dies ist gleichbedeutend mit einer Schwenkbewegung des vorderen
Rahmenteils 11 und damit des gesamten Fensterrahmens um
die Fahrzeuglängsachse
(x-Achse, vergl. 10), durch die das Rahmenteil 11 aus
der Türebene
(xz-Ebene) heraus verschwenkbar ist.
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Anhand 4 ist
ferner erkennbar, daß der Grundkörper 20 des
vorderen Befestigungsknotens 2 im Bereich der Erhebung 22 eine
Befestigungsöffnung 23c aufweist.
Dies gestattet eine Befestigung des Fensterrahmens 11 an
dem Grundkörper 20 des Befestigungsknotens 2 im
Bereich der Erhebung 22 mittels eines geeigneten Befestigungsbolzens 63, vergl. 12.
Dort ist auch ersichtlich, daß eine
zusätzliche
Befestigung zwischen dem Grundkörper 20 und
dem vorderen Rahmenteil 11 im Bereich des Keiles 6 mittels
eines weiteren Befestigungsbolzens 64 erfolgt (wozu der
Keil ein entsprechendes Langloch aufweist). Durch die beiden Befestigungsbolzen 63, 64 kann
eine zuvor durch Verschiebung des Keiles 6 vorgenommene
Einstellung des Türrahmens 11 bezüglich des
vorderen Befestigungsknotens 2 fixiert werden.
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Gemäß 4 weist
der Grundkörper 20 des vorderen
Befestigungsknotens 2 außerdem eine Befestigungsöffnung 23d auf,
die zur Befestigung an einem Türkörper mittels
einer Befestigungsschraube 103 dient, vergl. 11 und 12.
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Von
dem Grundkörper 20 des
vorderen Befestigungsknotens 2 steht ein in Fahrzeugslängsrichtung
(x-Richtung, vergl. 10) ausgerichteter Vorsprung 25 ab,
der zwei Befestigungsöffnungen 24 zur Befestigung
des profilierten oberen Abschnitts 42 eines Aggregateträgers sowie
einen Zapfen 26 zur Aufnahme eines rohrförmigen Verstärkungselementes 7 aufweist.
Der profilierte Abschnitt 42 eines Aggregateträgers liegt
unmittelbar auf dem Vorsprung 25 des vorderen Befestigungsknotens 2 an
und stützt
sich zusätzlich
in Fahrzeuglängsrichtung
an einer Stützfläche 25a des
Grundkörpers 20 des
Befestigungsknotens 2 ab. Das Befestigungsrohr 7 ist
auf den Zapfen 26 aufgeschoben und liegt mit der Innenfläche 71 seiner äußeren Wand 17 an
diesem Zapfen an. Zusätzlich
stützt
es sich in Fahrzeugslängsrichtung
mit einem Ende an einer Anschlagfläche 25b des Vorsprunges 25 ab.
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Nach
unten hin ist an den Grundkörper 20 des
Befestigungsknotens 2 ein Rahmenabschnitt 27 angeformt,
der Verstärkungsrippen 27a,
eine Befestigungsstelle in Form einer Befestigungsöffnung 27b zur
Befestigung an einem Türkörper sowie
eine Scheibenführung 28 aufweist.
Die Scheibenführung 28 in
Form eines Führungskanales
setzt sich nach oben hin fort bis zu einem an der Oberseite des Grundkörpers 22 angeformten
Spiegeldreieck 29, an dem ein Außenspiegel befestigbar ist.
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In
den 5 und 6 ist in zwei perspektivischen
Darstellungen der hintere (im Fall einer Vordertür also der B-säulenseitige)
Befestigungsknoten 3 gezeigt, der als Aluminiumdruckgußbauteil
ausgebildet ist.
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Der
hintere Befestigungsknoten 3 umfaßt einen Grundkörper 30,
an dem ein Vorsprung 35 zur Aufnahme eines Aggregateträgers sowie
eines rohrförmigen
Verstärkungselementes
angeformt ist. Der Vorsprung 35 weist zwei Befestigungsstellen
in Form von Befestigungsöffnungen 34 auf, über die
der obere Abschnitt eines Aggregateträgers an dem hinteren Befestigungsknoten 3 befestigbar
ist, wobei sich der Aggregateträger
zusätzlich
in Fahrzeugslängsrichtung
an einer Anschlagfläche 35a des
Grundkörpers 30 des
hinteren Befestigungsknotens 3 abstützen kann. An dem Vorsprung 35 ist
ferner ein sich in Fahrzeugslängsrichtung
(x-Richtung, vgl. 10) erstreckender Zapfen 36 angeformt,
auf den ein rohrförmiges
Verstärkungselement
aufgeschoben werden kann, wobei diesem rohrförmigen Verstärkungselement
zusätzlich
eine Anschlagfläche 35b an
dem Vorsprung 35 zugeordnet ist, an der es sich in Fahrzeuglängsrichtung
abstützen
kann.
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Der
Grundkörper 30 des
hinteren Befestigungsknotens 3 weist eine Führung zur
Aufnahme des hinteren Rahmenteiles 12 auf, wobei zwischen einer
dem hinteren Rahmenteil 12 zugewandten inneren Oberfläche 31 des
Grundkörpers 30 und
dem inneren Rahmenteil 12 ein Keil 6 eingefügt ist,
dessen beide Keil flächen
nach oben hin spitz zusammenlaufen.
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Des
weiteren weist der Grundkörper 30 des hinteren
Befestigungsknotens 3 auf seiner dem Rahmenteil 12 zugewandten
inneren Oberfläche 31 eine konvex
geformte Erhebung 32 auf, an der der Befestigungsknoten 3 und
das hintere Rahmenteil 12 nach dem Kugel-Pfanne-Prinzip
zusammenwirken. In gleicher Weise wie im Fall des vorderen Befestigungsknotens
läßt sich
daher auch hier durch Verschiebung des Keiles 6 nach oben
bzw. nach unten eine Schwenkbewegung des hinteren Rahmenteiles 12 um
die Fahrzeuglängsachse
erzielen. Dabei wird der obere Abschnitt des hinteren Rahmenteiles 12 zum Fahrzeuginneren
hin verschwenkt, wenn der Keil 6 nach oben bewegt wird,
wohingegen eine Verschiebung des Keiles 6 nach unten eine
entgegengesetzte Schwenkbewegung des Rahmenteiles 12 zur
Folge hat.
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Der
Grundkörper 30 des
hinteren Befestigungsknotens 3 weist gemäß 5 und 6 zwei Befestigungsöffnungen
in Form von Gewindelöchern 33b, 33c auf,
von denen das eine im Bereich des Keiles 6 und das andere
im Bereich der konvexen Erhebung 32 vorgesehen ist. Anhand 6 wird
dabei deutlich, daß der
Keil 6 mit einem Langloch 5a versehen ist, das
mit der zugehörigen
Befestigungsöffnung 33b zusammenwirkt
und auch nach einer Längsverschiebung
des Keiles 6 den Durchgang eines geeigneten Befestigungsmittels
einerseits durch die Befestigungsöffnung 33b und andererseits
durch den Keil 6 gestattet. Ein entsprechendes Langloch
ist auch bei dem vorderen Befestigungsknoten 2 zugeordneten Keil
vorgesehen, wenn auch in 4 nicht erkennbar. Mittels geeigne ter
Befestigungsbolzen können somit
das hintere Rahmenteil 12 und der hintere Befestigungsknoten 3 aneinander
befestigt werden, wobei die zuvor mittels Verschiebung des Keiles 6 vorgenommene
Einstellung des Rahmens 12 bezüglich des Befestigungsknotens 3 fixiert
wird.
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In
den 5 und 6 sind noch ein Zapfen 30a des
Grundkörpers 30 des
Befestigungsknotens 3 sowie zwei weitere Befestigungsöffnungen 33a, 33d erkennbar.
Der Zapfen 30a dient zur Einführung in eine entsprechende
Aufnahme eines Türkörpers, so daß sich der
Befestigungsknoten 3 dort über dem Zapfen 30a abstützt. Die
Befestigungsöffnungen 33a, 33d dienen
zur Verbindung des hinteren Befestigungsknotens 3 mit dem
Türkörper, vergl. 11 und 12.
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In 7 ist
ein Aggregateträger 4 dargestellt,
an dem eine Vielzahl von Funktionskomponenten einer Fahrzeugtür vormontiert
ist und der mit der in 1 gezeigten Rahmenstruktur 1 zu
einem Türmodul
zusammenfügbar
ist.
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Der
Aggregateträger
besteht aus einer eine Ausnehmung 41 aufweisenden Trägerplatte 40 sowie aus
einem profilierten oberen Abschnitt 42 mit einer sich entlang
der Fahrzeuglängsachse
(x-Achse, vergl. 10) erstreckenden Profilierung,
der dem Brüstungsbereich
der Fahrzeugtür
zugeordnet ist, vergl. 10.
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Der
profilierte Abschnitt 42 des Aggregateträgers 4 weist
im Vergleich zu der Trägerplatte 40 eine
Materialverstärkung
auf, wobei der verstärkte Materialabschnitt
mittels Laserschweißen
mit dem übrigen
Teil des Aggregateträgers 4 verbunden
ist. Der profilierte Abschnitt 42 des Aggregate trägers 4 umgreift
zudem ein längserstrecktes
Verstärkungselement
in Form eines Rohres 7 mit zwei einander abgewandten Enden 76, 77,
das sich entlang der Fahrzeuglängsachse
erstreckt. Dieses ist mit dem profilierten Abschnitt 42 des
Aggregateträgers 4 ebenfalls durch
Laserschweißen
verbunden und bildet gemeinsam mit dem profilierten Abschnitt 42 einen
Verstärkungsbereich
V des Aggregateträgers 4 bzw.
der gesamten Fahrzeugtür.
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Aufgrund
der Versteifung des Aggregateträgers 4 in
seinem Verstärkungsbereich
V (der dem Brüstungsbereich
der Tür
zugeordnet ist) durch eine Profilierung des entsprechenden Abschnitts 42 des Aggregateträgers, durch
die Verwendung eines Materials mit einer größeren Materialstärke im Vergleich zu
der Trägerplatte 40 sowie
durch die zusätzliche Anbringung
eines längserstreckten
Verstärkungselementes
in Form eines Rohres 7 ist der Aggregateträger 4 sowohl
gegenüber
Druckkräften
(die bei einem Front-Crash auftreten) als auch gegenüber Biegekräften (als
Folge eines Seiten-Crashes) erheblich verstärkt. Somit sind hier wesentliche
Elemente zur Sicherung und Versteifung der Tür gegen einen Front- oder Seiten-Crash
bereits in den Aggregateträger 4 integriert;
im Türkörper selbst,
vergl. 9, muß daher
kein solches Verstärkungselement
vorgesehen sein.
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Der
Aggregateträger 4 weist
außerdem
ein diagonales Versteifungselement 43 auf, das sich über dem
Ausschnitt 41 der Trägerplatte 40 erstreckt, sowie
eine Vielzahl von Befestigungsstellen in Form von Befestigungsöffnungen 46 zur
Verbindung mit einem Türkörper, vergl. 10 und 11.
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Die
Trägerplatte 40 des
Aggregateträgers 4 dient
zur Aufnahme einer Vielzahl von Funktionskomponenten der Fahrzeugtür, die auf
den beiden, dem Fahrzeuginnenraum bzw. der Türaußenhaut zugewandten Aufnahmeflächen der
Trägerplatte 40 vormontiert
sind. So ist unmittelbar an der Trägerplatte 40 eine
Armlehne 51 befestigt, die einen Zuziehgriff 51a,
einen Türinnenöffner 51b sowie
eine Vielzahl von Bedienelementen 51d aufweist, wobei die
Bedienelemente 51d zur Betätigung unterschiedlicher elektrischer
Funktionselemente des Fahrzeugs dienen, z.B. eines elektrischen
Türschlosses,
eines Fensterhebers etc. Des weiteren trägt die Trägerplatte 40 ein elektrisches
Türschloß 52,
das über
eines der Bedienelemente des Bedienfeldes 51d der Armlehne 50 verriegelbar
ist und daß außerdem über ein Koppelelement 51c mit
dem Türinnenöffner 51b in Wirkverbindung
steht.
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Auf
der Trägerplatte 40 ist
ferner ein Fensterheber 53 vormontiert, der eine elektrische
Antriebseinheit 53a, ein mittels der Antriebseinheit 53a bewegliches
Zugmittel in Form eines Seiles 53b, eine Führungsschiene 53c sowie
einen auf der Führungsschiene 53c geführten und
mittels des Zugmittels 53b bewegbaren Mitnehmer 53d umfaßt. Dieser
Mitnehmer 53d trägt
die Fensterscheibe 8 und dient somit zur Anbindung der
Fensterscheibe 8 an den Fensterheber 53. Schließlich ist
auf der Trägerplatte 40 noch
ein Lautsprecher 54 einer Audioeinheit befestigt.
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8 zeigt
das erfindungsgemäße Türmodul im
zusammengebauten Zustand, nachdem der Aggregateträger 4 mit
der Rahmenstruktur 1 verbunden worden ist. Zur Befestigung
dienen dabei Befestigungsschrauben 49, die einerseits die
Langlöcher 48 in
dem oberen, profilierten Abschnitt 42 des Aggre gateträgers 4 (vergl. 7)
sowie andererseits die mit einem Innengewinde versehenen Befestigungsöffnungen 24, 34 in
den Vorsprüngen 25, 35 des
vorderen und hinteren Befestigungsknotens 2, 3 (vergl. 4 – 6)
durchgreifen.
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Anhand 8 wird
deutlich, daß sich
der längserstreckte
profilierte obere Abschnitt 42 des Aggregateträgers 4 sowie
das längserstreckte
Verstärkungselement
in Form eines Rohres 7 als Verstärkungsbereich V im Brüstungsbereich
B des Türmoduls
erstrecken.
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In
dem in 8 gezeigten Zustand des Türmodules 4, in dem
die Rahmenstruktur 1 und der Aggregateträger 4 (zunächst provisorisch)
zusammengefügt
sind, kann die Einstellung des Fensterrahmens 10 bezüglich der
Befestigungsknoten 2, 3 und damit auch bezüglich des
Aggregateträgers 4 quer zur
Erstreckungsebene des Aggregateträgers 4 (also der xz-Ebene)
erfolgen. Wie anhand der 4 bis 6 und 12 bereits
erläutert,
wird diese Einstellung dadurch vorgenommen, daß innerhalb des vorderen bzw.
hinteren Befestigungsknotens 2, 3 entsprechende
Keile entlang der z-Achse nach oben oder unten verschoben werden,
was zu einer Schwenkbewegung des Fensterrahmens 10 um eine entlang
der Fahrzeuglängsrichtung
(x-Richtung) verlaufende Achse (Fahrzeuglängsachse) führt. Hierbei wird die Position
des Fensterrahmens 10 quer zur Erstreckungsebene des Aggregateträgers 4 (also
entlang der y-Richtung und quer zur xz-Ebene) eingestellt. Diese
Position wird dann durch geeignete Befestigungsmittel fixiert, vergl. 12.
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Dies
erfolgt bereits vor dem Zusammenbau der kompletten Fahrzeugtür, also
insbesondere vor dem Einbau des in 8 dargestellten
Türmoduls
in einen entsprechenden Türkörper. Die
Einstellung erfolgt in einfacher Weise mittels Lehren, die die gewählten Bezugspunkte
der Verbindungsknoten 2, 3 einerseits und des
Türrahmens 10 andererseits
miteinander in Beziehung setzen.
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Beim
späteren
Einbau des Türmoduls
in einen Türkörper ist
dann keine weitere Justage des Fensterrahmens 10 erforderlich.
Insbesondere kann bereits im Vorfeld eine komplette Abstimmung der Justage
des Fensterrahmens 10 einerseits sowie des Fensterhebers 53 andererseits
erfolgen, insbesondere im Hinblick darauf, daß die von dem Fensterheber 53 verschiebbare
Fensterscheibe 8 ordnungsgemäß in dem Führungskanal 14 des
Türrahmens 10 geführt ist.
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Wichtig
ist dabei, daß das
in 8 dargestellte Türmodul außerhalb der Fahrzeugtür komplett vorprüfbar ist,
da es nicht nur die wesentlichen Funktionskomponenten der Fahrzeugtür (Fensterheber und
Türschloß), sondern
auch die zugehörigen,
in die Armlehne 50 integrierten Bedienelemente umfaßt, mit
denen diese Funktionskomponenten ansteuerbar sind.
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In 9 ist
ein ein Türbasisteil
(Unterteil der Türkarosserie)
bildender Türkörper 9 dargestellt,
der aus einem Türaußenblech 91 und
einem mit einem großflächigen Ausschnitt 93 versehenen
Türinnenblech 92 besteht,
die u.a. an den Stirnseiten 95a, 95b des Türkörpers 9 miteinander
verbunden sind. Über den
großflächigen Ausschnitt 93 des
Türinnenblechs 92 erstreckt
sich quer eine Verstärkungsrip pe 94.
Außerdem
ragen in den Ausschnitt 93 eine Vielzahl von Erhebungen
hinein, die Befestigungsstellen in Form von Befestigungsöffnungen 96 zur
Verbindung mit dem Aggregateträger 4 über dessen
Befestigungsöffnungen 46 (vgl. 7)
aufweisen.
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Der
Türkörper 9 bildet
ein Türbasisteil
in Form eines Türschachtes
mit zwei seitlichen Schachtführungen 90a, 90b,
in die die Rahmenstruktur 1 mit ihren Befestigungsknoten 2, 3 (vgl. 8) einführbar ist.
Dabei dienen Aufnahmen 99a, 99b im Bereich der
vorderen bzw. hinteren Schachtführung 90a, 90b zur
Aufnahme entsprechender Zapfen des vorderen bzw. hinteren Befestigungsknotens
und Langlöcher 97a, 98a; 97b, 98b der
vorderen bzw. hinteren Schachtführung 90a, 90b zur
Justage des Türmoduls
bezüglich
des Türkörpers innerhalb
der Türebene
(xz-Ebene, vergl. 10).
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In 9 sind
ferner ein Außenspiegel
A und eine Spiegelaufnahme S gestrichelt angedeutet; diese werden
jedoch nicht an dem Türkörper 9,
sondern vielmehr an dem einstückig
an den vorderen Befestigungsknoten 2 angeformten Spiegeldreieck 29 (vgl. 4)
befestigt.
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10 zeigt
einen Montageschritt beim Zusammenbau einer Fahrzeugtür aus dem
in 8 dargestellten Türmodul und dem in 9 dargestellten
Türkörper.
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Die
Rahmenstruktur 1 des Türmoduls
wird von oben in die Schachtführungen 90a, 90b des
Türkörpers 9 eingeschoben,
wobei die vordere Schachtführung 90a dem
vorderen Befestigungsknoten 2 und die hintere Schachtführung 90b dem
hinte ren Befestigungsknoten 3 zugeordnet ist. Das Absenken
der Rahmenstruktur 1 in die Schachtführung 90a, 90b des
Türkörpers 9 ist
abgeschlossen, wenn die hierfür vorgesehenen
Zapfen 20a, 30a des vorderen und hinteren Befestigungsknotens 2, 3 in
den entsprechenden Aufnahmen 99a, 99b des Türkörpers 9 liegen.
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Die
Rahmenstruktur 1 und der Türkörper 9 sind dann zunächst provisorisch
miteinander verbunden. In diesem Zustand wird die Justage der Rahmenstruktur 1 bezüglich des
Türkörpers 9 in
der Türebene
(xz-Ebene) vorgenommen. Hierzu dienen die Langlöcher 97a, 98a sowie 97b, 98b (vgl.
auch 9) der vorderen bzw. hinteren Schachtführung 90a, 90b.
Diese bilden ein Referenzpunktsystem, bezüglich dessen die hierfür vorgesehenen
Befestigungslöcher 23a, 23b sowie 33a, 33b (vgl.
auch 4 – 6)
des vorderen und hinteren Befestigungsknotens 2, 3 mittels
geeigneter Lehren ausgerichtet werden.
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Wenn
diese Justage abgeschlossen ist, werden der vordere und hintere
Befestigungsknoten 2, 3 in der vorderen bzw. hinteren
Schachtführung 90a, 90b mittels
Befestigungsschrauben 102, 103 (vergl. 11 und 12)
befestigt, wobei diese Befestigungsschrauben einerseits die Langlöcher 97a, 98a; 97b, 98b und
andererseits die mit einem Innengewinde versehenen Befestigungsöffnungen 23a, 23b; 33a, 33b durchgreifen.
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Einer
Justierung des Fensterrahmens 10 bezüglich des Türkörpers 9 quer zu der
Türebene
(also in der y-Richtung quer zur xz-Ebene) ist dagegen nicht mehr
erforderlich; denn der Fensterrahmen 10 wurde in dieser
Richtung bereits bezüglich der
Befestigungsknoten 2, 3 sowie des Aggregateträgers 4 justiert.
Die Befestigungsknoten 2, 3 werden daher ohne Justagespiel
bezüglich
der y-Richtung in die entsprechenden Schachtführungen 90a, 90b eingesetzt.
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Weiterhin
wird mittels einer Befestigungsschraube 104, der ein Innengewinde 27b in
dem einstückig
an dem vorderen Befestigungsknoten 2 angeformten Rahmenteil 27 zugeordnet
ist, dieses Rahmenteil 27 durch ein Langloch 98' in dem Türinnenblech 92 hindurch
an dem Türkörper 9 befestigt.
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Die 10 und 11 lassen
ferner erkennen, daß weitere
Befestigungsschrauben 101 vorgesehen sind, um den Aggregateträger 4 über dessen Befestigungsöffnungen 46 und
zugehörige
Befestigungsöffnungen 96 des
Türkörpers 9 an
diesem zu befestigen.
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12 zeigt
einen Querschnitt durch die in den 10 und 11 dargestellte
Fahrzeugtür
im Bereich des vorderen Befestigungsknotens 2. Diese Darstellung
ist insbesondere im Hinblick auf die Justage des Türrahmens
bezüglich
des vorderen Befestigungsknotens 2 von Interesse und wurde
bereits im Zusammenhang mit den 4 bis 6 erläutert.
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Die 12 läßt außerdem erkennen,
daß im Bereich
der vorderen Stirnseite 95a des Türkörpers 9 das Türaußenblech 91 mit
dem Türinnenblech 92 über eine
bodenseitige Verbindungsstelle 91' verbunden ist.