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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist ein Dichtungselement für Türen eines
Fahrzeugs, insbesondere für
Personenkraftfahrzeuge.
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Dichtungselemente
für Türen eines
Fahrzeugs und insbesondere Türdichtungen
zum Anbringen an einer Karosserieöffnung eines Fahrzeugs haben
viele Funktionen zu erfüllen.
Neben dem Hauptzweck, die Fahrgastzelle vor durchsickernder Feuchtigkeit,
wie z.B. Schnee, Schneeregen, Eisschnee und Waschwasser zu schützen, ist
es weiterhin unerlässlich,
dass eine Türdichtung über die
gesamte Lebensdauer eines Fahrzeugs über eine zuverlässige Geräuschdämpfung,
wie bspw. Straßen-, Motor- oder Windgeräusche, verfügt sowie
dazu in der Lage sein muss, die Fahrgastzelle gegen Abgase wie bspw.
bei längeren
Tunnelfahrten oder in Garagen, zuverlässig abzudichten.
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Darüber hinaus
bestimmt eine Türdichtung die
Qualität
der Passung von Tür
und Karosserie. Eine gute Passung beeinflusst die für ein Schließen der
Tür erforderliche
Anstrengung und auch die ästhetische
Erscheinung der Türdichtung.
Beides sind wichtige Elemente in der Verbraucherwahrnehmung hinsichtlich
der Qualität
des Kraftfahrzeuges.
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Um
diesen Erfordernissen gerecht zu werden, muss eine Türdichtung
nicht nur dazu ausgelegt sein, in richtiger Weise mit der Karosserie,
an welcher sie üblicherweise
angebracht wird, und mit der anliegenden Tür zusammenzuwirken, sondern
die Türdichtung
muss auch in manuell einfacher Weise auf die Karosseriefläche ange bracht
werden können, während die
Demontage mit einem weitaus größeren Kraftaufwand
verbunden sein muss.
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Insbesondere
bei Dichtungselementen, bei denen sich eine mechanische Einwirkung
durch das Ein- und Aussteigen von Passanten nicht verhindern lässt, bspw.
bei Türdichtungen
im unteren Karosseriebereich, ist eine besonders robuste Ausgestaltung des
Dichtungselements hinsichtlich seiner Befestigung an der Karosserie
sowie der Dichtfläche(n)
unerlässlich.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Dichtungselement, insbesondere
für Türen eines
Fahrzeuges bereitzustellen, das einfach zu montieren, jedoch schwer
zu demontieren ist, eine ästhetische
Formgebung aufweist sowie über
eine hohe Haltbarkeitsdauer verfügt.
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Diese
Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Dichtungselement für Türen eines
Fahrzeugs mit den Merkmalen gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Dichtungselements sind
in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Das
erfindungsgemäße Dichtungselement für Türen eines
Fahrzeugs besteht aus einem geschlossenen Hohlkörperbereich mit einem daran
angeordneten Zentralkörperbereich,
wobei der Zentralkörperbereich
an seiner dem Hohlkörperbereich
gegenüberliegenden
Seite zumindest abschnittsweise Öffnungen
aufweist und mit einem eine nutförmige Aussparung
aufweisenden Kernelement ausgefüllt ist,
das sich zu den Öffnungen
hin trichterförmig
aufweitet.
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Vorteilhafterweise
wird die nutförmige
Aussparung des Kernelements durch einen Kanal mit Hinterschneidungen
gebildet, sodass der trichterförmige
Bereich sich nach außen
hin aufweitet und zwei Schrägflächen ausbildet,
die als Führungsflächen für eine sogenannte
Schnappverbindung dienen.
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Das
Kernelement wird zweckmäßigerweise in
die hohlförmige
Aussparung des Zentralkörperbereichs
eingeschoben, sodass die nutförmige
Aussparung an der Unterseite des Kernelements in Fluchtlinie mit
der zumindest einen Öffnung
des Zentralkörperbereichs
ausgerichtet ist.
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Durch
diese erfindungsgemäße Anordnung ist
der Zentralkörperbereich
mit dem Kernelement verbunden und stellt eine starrere Einheit dar
als der domartig ausgebildete geschlossene Hohlkörperbereich, der nach der Montage
des erfindungsgemäßen Dichtungselements
die Hauptdichtfunktion übernimmt.
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Zur
Montage des erfindungsgemäßen Dichtungselements
wird der Zentralkörperbereich
mit integriertem Kernelement auf ein bolzenförmiges oder schienenartiges
Element, das bspw. als Schweißstutzen
oder Blechfalz ausgebildet ist, aufgesetzt, sodass der obere Bereich
des bolzenförmigen
oder schienenartigen Elements in den Öffnungen des Zentralkörperbereichs
zu liegen kommt. Durch ein anschließendes manuelles Anpressen
des erfindungsgemäßen Dichtungselements
verformt sich das elastische Kernelement über ihre Schrägflächen und
gleitet über
das bolzenförmige
oder schienenartige Element, wobei eine sogenannte Schnappverbindung zwischen
dem bolzenförmigen
oder schienenartigen Element und dem Kernelement ausgebildet wird.
Bei Vollendung der Schnappverbindung ruht das bolzenförmige oder
schienenartige Element auf den Schultern der nutförmigen Aussparung,
sodass nur unter Aufbringung eines erheblichen Kraftaufwands diese Verbindung
zu lösen
ist.
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Vorteilhafterweise
ist an dem Zentralkörperbereich
zumindest eine Dichtungslippe angeordnet, die auf der Seite der Öffnungen
des Zentralkörperbereichs
eine Dichtfunktion mit einer darunter liegenden Oberfläche ausübt.
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Zweckmäßigerweise
ist der domartige Hohlkörperbereich
so ausgebildet und angeordnet, um sich an eine Fläche anzuschmiegen,
wobei diese Fläche
vorzugsweise die Innenseite einer Fahrzeugtür ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung schmiegt sich der im Querschnitt domartig
ausgebildete Hohlkörperbereich
entlang seiner Außenfläche an eine
im Wesentlichen L-förmig
ausgebildete Ausbuchtung einer Fahrzeugtür an und dichtet diese gegenüber etwaigen
Wassereintritt zuverlässig
ab.
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Die
Dichtfunktion des erfindungsgemäßen Dichtelements
wird weiterhin durch Dichtlippen unterstützt, die auf beiden Seiten
des Zentralkörperbereichs
angeordnet sind.
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Um
einen gewissen Vorspannungseffekt für die sichere Befestigung des
erfindungsgemäßen Dichtungselementes
zu gewährleisten,
ist weiterhin eine zumindest über
einen Teilbereich des erfindungsgemäßen Dichtungselements verlaufende Leiste
angeordnet, die bei Montage des erfindungsgemäßen Dichtungselements einen
gewissen Gegendruck durch eine elastische Verformung aufbaut und
so die gesamte Anordnung unter Vorspannung behält, sodass ein Wackeln oder
auch nur Spiel und ein damit verbundenes Klappergeräusch zuverlässig vermieden
wird.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Kernbereich so ausgebildet, dass
er über
den Hohlkörper
und Zentralkörperbereich
hinaus ragt und dazu geeignet ist, eine Abdeckkappe aufzunehmen,
die eine ästhetische Begrenzung
des erfindungsgemäßen Dichtungselements
darstellt.
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Die
vorliegende Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in den nachfolgenden Figuren näher
erläutert.
Es zeigen:
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1:
einen schematischen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Dichtungselement;
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2:
eine perspektivische schematische Darstellung des erfindungsgemäße Dichtungselements;
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3:
eine weitere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Dichtungselements;
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4:
die Ausführungsform
gemäß 3 mit
einer Endkappe;
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5:
eine weitere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Dichtungselements;
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6:
eine schematische Querschnittsdarstellung des Kernbereichs des erfindungsgemäßen Dichtungselements.
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Das
erfindungsgemäße Dichtungselement gemäß 1 zeigt
in schematischer Weise das Zusammenwirken des Hohlkörperbereichs 1 mit
dem daran angeordneten Zentralkörperbereich 2 und
der abzudichtenden Fläche 6,
die von dem unteren Rand einer Fahrzeugtür gebildet wird.
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Wie
gemäß 1 dargestellt,
geht der Hohlkörperbereich 1 in
den Zentralkörperbereich 2 über, dies
ist anhand der gestrichelten Linien mit den jeweiligen Bezugsziffern
dargestellt. Demnach wird der Zentralkörperbereich 2 im wesentlichen
von einem trapezförmigen
Grundkörper
gebildet, an dem der domartige Hohlkörperbereich 2 angeordnet
ist und einen geschlossen Hohlraum ausbildet. Die Dichtfläche des
erfindungsgemäßen Dichtungselements
ist die äußere Oberfläche des
Hohlkörperbereichs 1,
der sich bei Schließen
der Fahrzeugtür
an die Innenfläche 6 dichtend
anschmiegt.
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Der
ebenfalls trapezförmige
Hohlraum des Zentralkörperbereichs 2 wird
durch ein Kernelement 4 aufgefüllt, wobei das Kernelement 4 aus
einem härteren
Material als der Hohlkörperbereich 1 und
Zentralkörperbereich 2 hergestellt
ist. Die unterschiedlichen Härtegrade
der Materialien des Kernelements 4 und des Hohlkörperbereichs 1 sowie
Zentralkörperbereichs 2 resultieren
von der unterschiedlichen Funktion dieser jeweiligen Bereiche.
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Während das
Kernelement 4 eine ausreichende Härte aufweisen muss, um die
Haltefunktion an der Karosserie für die Lebensdauer des Fahrzeugs
sicherzustellen, ist der Härtegrad
des Werkstoffes für
den Hohlkörperbereich 1 und
Zentralkörperbereich 2 so
gewählt,
dass eine ausreichende und zuverlässige Dichtleistung aufgrund
elastischer Deformation des Hohlkörperbereichs 1 und
des Zentralkörperbereichs 2 für die Lebensdauer
des Kraftfahrzeugs gewährleistet
werden kann.
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Nach
Einbringen des Kernelements 4 in den Zentralkörperbereich 2 bildet
sich an den Öffnungen 7,
die schlitz-, schacht-, kreis-, langlochförmig oder auch oval ausgebildet
sein können,
durch das Zusammenwirken mit der nutförmigen Aussparung des Kernelements 4 ein
sich zunehmend verjüngendes Verriegelungsloch
bzw. – schacht
aus. Sowohl das Verriegelungsloch als auch der Verriegelungsschacht verjüngen sich
von ihrer Öffnung 7 aus
betrachtet, entlang von angeschrägten
Seitenflächen
bis zum Erreichen einer minimalen lichten Breite, um sich anschließend in
einen im wesentlichen rechteckigen Kanal zu erweitern, der den inneren
Aufnahmeraum für
ein bolzenförmiges
oder schienenartiges Element, bspw. einen Schweißstutzen oder Blechfalz ausbildet.
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Zur
Montage des erfindungsgemäßen Dichtungselements
wird das erfindungsgemäße Dichtungselement
mit integriertem Kernelement 4 auf ein bolzenförmiges oder
schienenartiges Element, bspw. ein Schweißstutzen oder Blechfalz 5 aufgesetzt
und mittels manueller Kraft in Richtung der Längsachse des bolzenförmigen oder
schienenartigen Elements bspw. Schweißstutzen oder Blechfalz gedrückt, wodurch
sich das Kernelement 4 kurzzeitig elastisch verformt, um
anschließend
in seine Ausgangsposition zurückzukehren,
wobei der Kopfbereich des bolzenförmigen oder schienenartigen
Elements bspw. Schweißstutzen
oder Blechfalz innerhalb der nutförmigen Aussparung, die den
inneren Aufnahmeraum bildet, zur Ruhe kommt und auf einer Schulter
aufsitzt (vgl. 6).
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2 zeigt
eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Dichtelements,
wobei die Öffnung 7 schachtartig
ausgebildet ist, sodass das bolzenartige oder schienenartige Element,
das bspw. als Schweißstutzen
oder Blechfalz 5 ausgebildet ist (nicht dargestellt) eine
entsprechende Form aufzuweisen hat, um eine spielfreie Verbindung
sicherzustellen.
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3 zeigt
eine weitere Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Dichtungselements
gemäß 2 jedoch
mit einer gegenüber 2 anderen
Anordnung der Öffnung 7.
Ferner ist das Kernelement 4 länger ausgebildet und reicht über den
Endbereich des Hohlkörperbereichs 1 und
Zentralkörperbereichs 2 hinaus.
Schematisch ist eine mögliche
Ausgestaltungsform einer Endkappe dargestellt, die gemäß 4 in
nicht-transparenter Darstellung wiedergegeben ist und die Endkonturen
des erfindungsgemäßen Dichtungselements
weiterverfolgt und optisch ansprechend abschließt.
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5 zeigt
eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Dichtungselements,
wobei die Öffnungen 7 schlitzartig
ausgebildet sind. Folglich muss das bolzenförmige oder schienenartige Element,
das bspw. als Schweißstutzen
oder Blechfalz ausgebildet ist, eine entsprechende Form aufweisen,
um durch die Öffnung 7 hindurchdringen
und im Kernelement 4 verrastet werden zu können.
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6 zeigt
eine schematische Schnittdarstellung des Kernelements 4.
Um eine zuverlässige Schnappverbindung
zwischen einem bolzenförmigen oder
schienenartigen Element, das bspw. als Schweißstutzen oder Blechfalz ausgebildet
ist, mit dem Kernelement 4 realisieren zu können, muss
der Kernbereich 4 eine innere Schulter 8 aufweisen,
die eine ausreichende Länge
von (A – B)/2
aufweisen muss, um eine ausreichende Haltekraft zu bieten. Die Länge (A-B)/2
wird ebenfalls über
den Winkel α bestimmt,
wobei zu bedenken ist, daß der
Winkel a so zu bestimmen ist, daß ein Gleiten auf den Seitenflächen zum
Herstellen der Rast- oder Schnappverbindung möglich sein muß. Die Tiefe
C muss so bemessen sein, dass der Kopfbereich des bolzenförmigen oder
schienenartigen Elements, das bspw. als Schweißstutzen oder Blechfalz ausgebildet
ist, ohne weiteres auch bei Aufbiegen des Kernelements 4 genügend Platz
hat.
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Das
als bolzenförmiges
Element bezeichnete Mittel kann aus einem Schweißstutzen, einem Niet, bspw.
einem Spreizniet, oder einem anderen Mittel bestehen, das in der
Lage ist, eine Haltekraft angemessen zu übertragen.
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Das
als schienenartiges Element bezeichnete Mittel kann aus einem Blechfalz,
einer Blechkante, einer Schweißkante
oder -leisten sowie aus einem anderen Mittel bestehen, das in der
Lage ist, eine Haltekraft angemessen zu übertragen.
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Als
Werkstoff für
das erfindungsgemäße Dichtungselement
eignet sich ein thermoplastischer Kunststoff wie bspw. ABS oder
Polystyrol. Ebenso sind andere Thermoplasten einsetzbar. Für die eine abdichtende
Funktion übernehmenden
Teile sind weichere Kunststoff, wie beispielsweise EPDM vorteilhaft.