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Die
Erfindung betrifft ein selbsttragendes Kunststoffformteil, insbesondere
als Aggregateträger in
Kraftfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Um
die Montage von Funktionsaggregaten in einer Kraftfahrzeugtür zu ermöglichen,
ist im Türinnenblech
mindestens eine fensterartige Öffnung
ausgebildet. Das Türinnenblech
und die Türinnenverkleidung
begrenzen dabei einen Trockenraum, der mittels einer die Öffnung des
Türinnenblechs
abdeckenden Türisolation
(Feuchtigkeitssperre) gegenüber dem
zwischen Türaußenblech
und Türinnenblech vorhandenen
Nassraum abgedichtet wird.
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Die
in eine Kraftfahrzeugtür
einzubauenden Funktionsaggregate, wie Fensterheber, Türschließ- und -öffnungsmechanismus,
Lautsprecher, etc., werden üblicherweise
auf einem aus Metall oder Kunststoff hergestellten Aggregateträger vormontiert.
Entsprechend komplettierte Aggregateträger werden als Türmodule
mit geeigneten Befestigungselementen, z.B. in Form von Schrauben
und/oder Clipselementen am Türinnenblech
befestigt. Derartige Aggregateträger
(Türmodule)
sind häufig
so ausgebildet, dass sie zugleich auch die Funktion einer Feuchtigkeitssperre übernehmen.
In diesem Fall sind sie am Rand ihrer dem Türinnenblech zugewandten Seite üblicherweise
mit einer umlaufenden Dichtung versehen. Zur Befestigung am Türinnenblech
ist der jeweilige Aggregateträger
mit Bohrungen oder entsprechenden Durchbrüchen für die Aufnahme von Befestigungselementen
versehen. Um die an eine Feuchtigkeitssperre gestellten Anforderungen
zu erfüllen, werden
die Bohrungen bzw. Durchbrüche
gegebenenfalls mit zusätzlichen
Dichtungen bestückt.
Dies ist jedoch zeit- und
kostenaufwendig.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kunststoffformteil
der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich ohne Werkzeug, insbesondere
ohne zusätzliche
Befestigungselemente wie Schrauben oder separate Klipse einfach
montieren lässt
und eine zuverlässige
wasserdichte Abdichtung, insbesondere auch im Bereich der Befestigung,
bietet.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Kunststoffformteil mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
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Das
erfindungsgemäße Kunststoffformteil umfasst
einen flüssigkeitsdicht
ausgebildeten Flächen-
oder Wandteil zur Abdeckung einer fensterartigen Öffnung,
insbesondere an einem Karosserie- oder Türabschnitt, wobei der Flächen- oder
Wandteil an seiner der fensterartigen Öffnung zugeordneten Seite mit
einer gummielastischen Dichtung versehen ist, die relativ zum Flächen- oder
Wandteil vorsteht. Desweiteren ist das Kunststoffformteil mit mehreren Befestigungselementen
zur Befestigung des Flächen-
oder Wandteils im Bereich der abzudeckenden fensterartigen Öffnung versehen.
Darüber
hinaus ist das erfindungsgemäße Kunststoffformteil
dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Befestigungselement einen
scheibenförmigen
Abschnitt und einen zapfenförmigen Abschnitt
aufweist, wobei der scheibenförmige
Abschnitt stoffschlüssig
mit dem Flächen-
oder Wandteil verbunden ist und der zapfenförmige Abschnitt mit mindestens
einem Rastvorsprung versehen ist.
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Die
Befestigungselemente sind somit an dem erfindungsgemäßen Formteil
fest angebracht. Hierdurch wird die für die Montage erforderliche Handarbeit
erheblich verringert und dadurch eine Fehler- und Kostenreduktion
erzielt. Das erfindungsgemäße Kunststoffformteil
lässt sich
insbesondere ohne Werkzeug montieren und gewährleistet durch die stoffschlüssige, formstabile
Verbindung des scheibenförmigen
Abschnitts des jeweiligen Befestigungselements mit dem Flächen- oder
Wandteil eine zuverlässige
wasserdichte Abdichtung im Bereich des Befestigungselements.
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Vorteilhaft
ist zudem, dass der zapfenförmige
Abschnitt eine im wesentlichen axial verlaufende Ausnehmung oder
Bohrung aufweist, die mit einer im Flächen- oder Wandteil ausgebildeten
Durchbrechung in Überdeckung
liegt, wobei der Innendurchmesser der Durchbrechung kleiner ist
als der größte Außendurchmesser
des zapfenförmigen
Abschnitts des Befestigungselementes, wobei die Spitze des zapfenförmigen Abschnitts
relativ zu dem Flächen- oder
Wandteil weiter vorsteht als die Dichtung, und wobei die Spitze
des zapfenförmigen
Abschnitts in der Durchbrechung des Flächen- oder Wandteiles eines
zweiten entsprechend ausgebildeten Kunststoffformteils zumindest
teilweise aufnehmbar ist.
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Hierdurch
ist es möglich,
mehrere entsprechend ausgebildete Kunststoffformteile aufeinander zu
stapeln, ohne dass die Dichtung eines Kunststoffformteils das darauf
folgende Kunststoffformteil berührt.
Dies ist insbeson dere von Vorteil bei der Verwendung klebender Butyl-Dichtungen, deren
mit dem Türinnenblech
zu verklebende Oberseite üblicherweise
für das
Aufeinanderstapeln und den Transport mit einer Schutzfolie abgedeckt
wird. Beim Aufeinanderstapeln erfindungsgemäßer Kunststoffformteile, bei
denen die klebende Dichtung das darauf folgende Kunststoffformteil
nicht berührt,
kann auf die Verwendung der Schutzfolie verzichtet werden. Hierdurch lassen
sich Materialkosten sowie die mit der Entsorgung der Schutzfolien
verbundenen Kosten einsparen.
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Ein
weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Formteils besteht darin,
dass die im wesentlichen axial verlaufenden Ausnehmungen bzw. Bohrungen
seiner Befestigungselemente auch zur Halterung weiterer Bauteile,
insbesondere einer Verkleidung genutzt werden können.
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Dementsprechend
besteht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung darin, dass
dem Flächen-
oder Wandteil eine Verkleidung zugeordnet ist, die lösbar mit
diesem verbindbar ist, wobei die Verkleidung mit Befestigungsmitteln
versehen ist, die in die jeweilige Ausnehmung oder Bohrung der Befestigungselemente
des erfindungsgemäßen Kunststoffformteils
form- und/oder reibschlüssig
einsteckbar sind.
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Weitere
bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kunststoffformteils
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung
näher erläutert. Es
zeigen in schematischer Darstellung:
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1 einen
Aggregateträger
für eine
Kraftfahrzeugtür,
und zwar dessen dem Fahrgastraum zugewandte Seite;
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2 einen
Querschnitt durch einen Abschnitt einer Kraftfahrzeugtür mit einem
erfindungsgemäßen Kunststoffformteil
in Form eines als Feuchtigkeitssperre ausgeführten Aggregateträgers;
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3 eine
Querschnittansicht eines Befestigungsabschnittes eines erfindungsgemäßen Kunststoffformteils
in Verbindung mit einem Blech;
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4 einen
Randbereich zweier aufeinander gestapelter erfindungsgemäßer Kunststoffformteile
in Querschnittansicht; und
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5 eine
Querschnittansicht gemäß 3, wobei
an dem erfindungsgemäßen Kunststoffformteil ein
weiteres Bauteil angebracht ist.
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1 zeigt
ein selbsttragendes, im wesentlichen aus Kunststoff hergestelltes
Formteil 1. Das Formteil 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel
als Aggregateträger
für eine
Kraftfahrzeugtür
ausgebildet. Es ist im Spritzgießverfahren, vorzugsweise im
Thermoschaumgießverfahren
(TSG-Verfahren) hergestellt. Alternativ kann es sich bei dem Kunststoffformteil 1 aber
auch um ein durch Blasformen hergestelltes Formteil handeln.
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Das
Kunststoffformteil bzw. der Aggregateträger 1 hat ein dem
Innenblech einer Kraftfahrzeugtür
angepasstes Profil mit Erhebungen 2 und Vertiefungen 3.
An dem Formteil 1 ist eine Öffnung 4 zur Aufnahme
eines Lautsprechers (nicht gezeigt) ausgebildet. Im Randbereich
der Öffnung 4 sind
Befestigungslöcher
oder im Formteil 1 integrierte Gewindehülsen 5 angeordnet.
Die Öffnung 4 sowie
die Befestigungslöcher 5 lassen
sich mittels des einzubauenden Lautsprechers, der an seinem Chassis
eine Ringdichtung aufweist, flüssigkeitsdicht
schließen.
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In 2 ist
ein Abschnitt einer Kraftfahrzeugtür 6 schematisch dargestellt.
Die Tür 6 weist
einen vom Außenblech 7 und
Innenblech 8 begrenzten Nassraum 9 und einen vom
Innenblech 8 und der Türinnenverkleidung 10 begrenzten
Trockenraum 11 auf. Die Verkleidung 10 ist innenseitig
mit einem schallisolierenden Schaumstoffkörper 12 versehen.
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Im
Innenblech 8 ist eine fensterartige Öffnung 13 ausgebildet,
die unter anderem für
die Montage eines Fensterhebermechanismus (nicht gezeigt) benötigt wird.
Die fensterartige Öffnung 13 ist durch
einen flüssigkeitsdicht
ausgebildeten Flächen- oder
Wandteil 14 des Kunststoffformteils 1 dichtend abgedeckt.
Der Flächen-
oder Wandteil 14 ist hierzu an seiner der Öffnung 13 zugeordneten
Seite mit einer gummielastischen Dichtung 15 versehen,
die relativ zum Flächen-
oder Wandteil 14 vorsteht. Das Formteil 1 hat
hier somit neben der Funktion eines Aggregateträgers auch die Funktion einer
Feuchtigkeitssperre, die den Trockenraum 11 vom Nassraum 9 trennt
und gegenüber
letzterem abdichtet.
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Die
gummielastische Dichtung 15 kann als schlauchförmiges Hohlprofil
ausgeführt
und mit dem Flächen-
bzw. Wandteil 14 randseitig verklebt sein. Die Dichtung 15 kann
aber auch als Dichtungsraupe aus einem geeigneten gummielastischen
Material, z.B. aus Butyl, auf dem Flächen- bzw.
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Wandteil 14 aufgebracht
sein. In beiden Fällen
steht die Dichtung 15 gegenüber dem Flächen- oder Wandteil 14 vor.
Die Dichtung 15 kann auch in einer im Flächen- oder
Wandteil 14 ausgebildeten Nut (nicht gezeigt) angeordnet
sein und relativ zum Flächen-
oder Wandteil 14 vorstehen. Die Dichtung 15 kann
insbesondere aus einem gummiartigen und/oder schaumartigen Material
bestehen.
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Zur
Befestigung des Flächen-
oder Wandteils 14 im Bereich der abzudeckenden Öffnung 13 ist das
erfindungsgemäße Formteil 1 mit
mehreren Befestigungselementen 16 versehen. Wie insbesondere
in den 3 bis 5 gezeigt ist, weist das jeweilige
Befestigungselement 16 einen scheibenförmigen Abschnitt 16.1 auf, über den
das Befestigungselement 16 stoffschlüssig und abdichtend mit dem
Flächen-
oder Wandteil 14 verbunden ist. An den scheibenförmigen Abschnitt 16.1 schließt sich
einstückig ein
zapfenförmiger
Abschnitt 16.2 an, der mindestens einen Rastvorsprung 16.3 aufweist.
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Den
Befestigungselementen 16 sind im Innenblech 8 ausgebildete
Aussparungen bzw. Durchbrechungen 17 zugeordnet, in welche
die zapfenförmigen
Abschnitte 16.2 eingesteckt werden, um eine lösbare Rastverbindung
herzustellen (vgl. 2).
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist
die Spitze des zapfenförmigen
Abschnitts 16.2 die Form einer Kegelspitze auf. An die
Kegelspitze schließt
sich ein im wesentlichen zylindrischer Abschnitt an, in dessen Mantelfläche eine
Ringnut bzw. Ausnehmung 16.4 ausgebildet ist. Die Ausnehmung bzw.
Ringnut 16.4 definiert den Rastvorsprung 16.3 des
zapfenförmigen
Abschnitts 16.2.
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Der
Abstand des Rastvorsprungs 16.3 zu dem Flächen- oder
Wandteil 14 ist im nicht-montierten Zustand des Formteils 1 kleiner
als die Höhe,
mit welcher die Dichtung 15 relativ zum Flächen- oder Wandteil 14 vorsteht.
Hierdurch wird sichergestellt, dass die gummielastische, verformbare
Dichtung 15 beim Herstellen der Rastverbindung gegen das Blech 8 gepresst
wird und das Flächen-
oder Wandteil 14 des Kunststoffformteils (Aggregateträgers) 1 die Öffnung im
Blech 8 flüssigkeitsdicht
abdeckt (vgl. 2 bis 5).
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Der
zapfenförmige,
umlaufende Abschnitt 1b.2 des jeweiligen Befestigungselements 16 weist eine
im wesentlichen axial, nämlich
parallel zu seiner Längsmittelachse
verlaufende Bohrung oder Ausnehmung 16.5 auf, die mit einer
im Flächen-
oder Wandteil 14 ausgebildeten Durchbrechung 18 in Überdeckung
liegt bzw. fluchtet. Der Innendurchmesser der Durchbrechung 18 ist
kleiner als der größte Außendurchmesser
des zapfenförmigen
Abschnitts 16.2 und entspricht dem Innendurchmesser der
Bohrung bzw. Ausnehmung 16.5. Diese Ausgestaltung ermöglicht ein
Aufeinanderstapeln mehrerer entsprechend ausgebildeter Kunststoffformteile 1 in
der Weise, dass die Spitze des zapfenförmigen Abschnitts 16.2 des
jeweiligen Befestigungselements 16 in der Durchbrechung 18 des
Flächen- oder Wandteiles 14 eines
nächsten,
entsprechend ausgebildeten Kunststoffformteils 1 zumindest
teilweise aufgenommen ist. Somit lassen sich, wie 4 zeigt,
entsprechend ausgebildete Kunststoffformteile 1 mittels
der Befestigungselemente 16 und der Durchbrechungen 18 aneinander
arretieren.
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Ferner
ist aus 4 ersichtlich, dass die Spitze
des zapfenförmigen
Abschnitts 16.2 relativ zu dem Flächen- oder Wandteil 14 weiter vorsteht
als die Dichtung 15. Hierdurch wird erreicht, dass sich entsprechend
ausgebildete Kunststoffformteile 1 aufeinander stapeln
lassen, ohne dass die Dichtung 15 eines der Kunststoffformteile 1,
die insbesondere als klebende Dichtung ausgebildet sein kann, den
Flächen-
oder Wandteil 14 des nächstfolgenden
Kunststoffformteils 1 berührt (vgl. 4).
Die entsprechend ausgebildeten Kunststoffformteile 1 lassen sich
somit ohne gegenseitige Verklebung aufeinander stapeln. Auf Abdeckfolien
bzw. Schutzfolien, die auf klebenden Dichtungen üblicherweise angebracht werden
und vor der Montage des Kunststoffformteils (Aggregateträgers) entfernt
werden müssen,
kann somit bei den erfindungsgemäßen Kunststoffformteilen 1 verzichtet
werden.
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Wie
in 5 gezeigt, lassen sich die Befestigungselemente 16 des
erfindungsgemäßen Kunststoffformteils 1 auch
vorteilhaft zur Befestigung eines weiteren Bauteils 19,
z.B. einer Verkleidung 10, eines Kabelhalters oder eines
Airbag-Moduls, nutzen. Das Bauteil 19 ist hierzu mit einem
oder mehreren stift- oder zapfenförmigen Befestigungsmitteln 20 versehen,
die in die jeweilige Bohrung bzw. Ausnehmung 16.5 der Befestigungselemente 16 form-
und/oder reibschlüssig
einsteckbar sind. Das dem Flächen- oder
Wandteil 14 des Kunststoffformteils 1 zugeordnete
Bauteil 19 ist somit lösbar
mit dem Flächen- oder Wandteil 14 verbindbar.
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Die
Befestigungselemente 16 werden aus Kunststoff im Spritzgußverfahren
hergestellt, und zwar vorzugsweise aus dem gleichen Kunststoff wie das
Flächen-
oder Wandteil
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Die
Befestigungselemente 16 werden in geeignete Ausnehmungen
eines Blasform- oder Spritzgusswerkzeuges (nicht gezeigt) zur Herstellung
des Flächen-
oder Wandteils 14 eingelegt. Das Einlegen erfolgt manuell
oder mittels eines Roboters.
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Beim
Blasformen bzw. Spritzgießen
des Flächen-
oder Wandteils 14 verbindet sich das jeweilige Befestigungselement 16 stoffschlüssig mit
dem heißen,
plastifizierten Kunststoff des Flächen- oder Wandteils 14.
Dabei entsteht eine dauerhafte, unlösbare und wasserdichte Verbindung
zwischen dem scheibenförmigen
Abschnitt 16.1 des jeweiligen Befestigungselements 16 und
dem Flächen-
oder Wandteil 14. Durch zeitlich verzögertes Einführen von Nadeln oder Stiften
im Werkzeug wird der Flächen-
oder Wandteil 14 durchstoßen. Dadurch wird die Bohrung
bzw. Ausnehmung 16.5 im Befestigungselement 16 freigelegt.
Wie bereits erwähnt, kann
die Bohrung bzw. Ausnehmung 16.5 für ein rückseitiges Befestigen von weiteren
Bauteilen 19, insbesondere zur Befestigung einer Verkleidung 10, über Klipse 20 oder
dergleichen genutzt werden.
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Die
Bohrung bzw. Ausnehmung 16.5 des Befestigungselements 16 ist
vorzugsweise als Sackloch ausgebildet. Eine flüssigkeitsdichte Abdichtung
der dem Befestigungselement 16 zugeordneten Durchbrechung 18 im
Flächen-
oder Wandteil 14 lässt
sich so absolut zuverlässig
sicherstellen. Es ist aber grundsätzlich auch möglich, die
Bohrung oder Ausnehmung 16.5 als Durchgangsloch auszubilden.
In diesem Fall wird das darin einsteckbare Befestigungsmittel 20 des
zusätzlichen
Bauteils 19 bzw. der Verkleidung 10 so ausgebildet,
dass es das Durchgangsloch wasserdicht abdichtet.
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Die
Befestigungselemente 16 und die ihnen zugeordneten Durchbrechungen 18 sind
am Randbereich des Kunststoffformteils 1 angeordnet. In
dem in den 3 bis 5 dargestellten
Ausführungsbeispiel
sind die Befestigungselemente 16 innerhalb einer ringförmigen,
geschlossenen Dichtungsraupe 15 angeordnet. Es ist allerdings
grundsätzlich
auch möglich,
die Befestigungselemente 16 nur oder auch außerhalb
der ringförmigen
Dichtung 15 anzuordnen.
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Die
Ausführung
der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Formteil 1 auch
zur flüssigkeitsdichten
Abdeckung einer fensterartigen Öffnung
in einem zwischen Motorraum und Fahrgastraum angeordneten Stirnwandblech 8 verwendet
werden.