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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugtür.
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Aus
DE 199 62 988 A1 ist eine Fahrzeugtür mit einem eine erste Wand und eine zweite Wand umfassenden Türkasten bekannt, bei deren Zusammenbau ein Fensterrahmenmodul in einen Spalt an der Oberseite des Türkastens eingeschoben und darin verankert wird. Um den Türkasten hierfür zu stabilisieren, soll vorab wenigstens eine innere Fensterschachtverstärkung im Türkasten montiert werden. Wenn es allerdings dem Türkasten ohne die Fensterschachtverstärkung an Stabilität fehlt, dann folgt daraus, dass die Schwierigkeiten, die beim Einbau des Fensterrahmenmoduls durch die Stabilisierung verhindert werden sollen, den Einbau des stabilisierenden Bauteils ebenfalls behindern werden, dass das Problem der mangelnden Stabilität also letztlich nur verlagert, aber nicht gelöst wird.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Fahrzeugtür zu schaffen, die einfach und wirtschaftlich montierbar ist.
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Die Aufgabe wird einer Ausgestaltung der Erfindung zufolge gelöst durch eine Fahrzeugtür mit einem eine erste Wand und eine zweite Wand umfassenden Türkasten und einem Fensterrahmenmodul, in dem ein Fensterrahmen, eine erste Fensterschachtverstärkung und eine zweite Fensterschachtverstärkung zu einer Baueinheit verbunden sind, wobei die erste Fensterschachtverstärkung eine Nut aufweist, die eine Oberkante der ersten Wand aufnimmt, und eine Oberkante der zweiten Wand von der zweiten Fensterschachtverstärkung überdeckt ist.
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Indem erfindungsgemäß beide Fensterschachtverstärkungen mit dem Fensterrahmen zum Fensterrahmenmodul vereinigt sind, können auch nur noch alle gemeinsam in einem einzigen Montageschritt mit dem Türkasten verbunden werden. Daraus folgt, dass auch wenn eventuell mangelnde Steifigkeit des Türkastens die Montage des Fensterrahmenmoduls erschwert, nach erfolgreicher Anbringung der ersten Fensterschachtverstärkung sich auch die andere Fensterschachtverstärkung und der Fensterrahmen am vorgesehenen Einbauort befinden, so dass eine den Einbau dieser Komponenten vorbereitende Stabilisierung sich erübrigt. Die erste Fensterschachtverstärkung ist durch Aufstecken ihrer Nut auf die Oberkante der ersten Wand leicht zu positionieren; eine Verbindung zwischen der zweiten Wand und der zweiten Fensterschachtverstärkung kann dann entlang der überdeckten Oberkante der zweiten Wand erfolgen.
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Insbesondere kann die Verbindung auch zur zweiten Wand hergestellt werden, indem eine Nut der zweiten Fensterschachtverstärkung auf deren Oberkante aufgesteckt wird.
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Die Oberkante der zweiten Wand kann auch an einer Innenseite der zweiten Fensterschachtverstärkung verklebt werden.
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Vorzugsweise werden beide oben genannten Möglichkeiten kombiniert, indem als Innenseite der zweiten Fensterschachtverstärkung, an der die zweite Wand verklebt ist, eine Seitenwand der Nut genutzt wird.
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Um den Türkasten selbst sowie den Sitz des Fensterrahmenmoduls an dem Türkasten wirksam zu stabilisieren, kann, wenn die Nut der ersten Fensterschachtverstärkung nahe einer Oberkante dieser Fensterschachtverstärkung verläuft, die erste Wand ferner an einem unteren Bereich der ersten Fensterschachtverstärkung, in möglichst weitem Abstand von der Nut, verklebt sein.
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Um das Einführen eines Teils der ersten Fensterschachtverstärkung in den Türkasten zu erleichtern, kann die Oberkante der ersten Wand höher liegen als die Oberkante der zweiten Wand.
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Für einen stabilen Sitz des Fensterrahmenmoduls sollte wiederum die Oberkante der zweiten Wand höher liegen als der verklebte untere Bereich der ersten Fensterschachtverstärkung.
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Um die erste Fensterschachtverstärkung – und damit letztlich auch die gesamte Fahrzeugtür – zu versteifen, kann die erste Fensterschachtverstärkung zwischen der Nut und dem verklebten unteren Bereich einen Wandbereich aufweisen, der zusammen mit der ersten Wand einen langgestreckten Hohlraum begrenzt, und an den Wandbereich angeformte Rippen können in den Hohlraum eingreifen.
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Die Oberkante der ersten Wand kann durch Verkleben in der Nut der ersten Fensterschachtverstärkung gesichert sein.
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Vorzugsweise ist die erste Wand eine Außenwand und die zweite Wand eine Innenwand der Tür. Dies hat zur Folge, dass wenn wie oben erwähnt die die Oberkante der ersten Wand höher liegt als die Oberkante der zweiten eine den Höhenunterschied ausgleichende freiliegende Oberfläche des Fensterrahmenmoduls im Wesentlichen witterungsgeschützt an der einer Fahrgastzelle zugewandten Innenseite der Tür zu liegen kommt, während die Oberkante der Außenwand sehr nah an die Gürtellinie der Tür heranreichen kann.
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Das Fensterrahmenmodul kann ferner durch Nieten am Türkasten befestigt sein.
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Vorzugsweise sind diese Nieten weit voneinander entfernt, in Stirnwänden des Türkastens, gesetzt.
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Um das Fensterrahmenmodul trotz eventueller Toleranzen möglichst kippstabil zu machen, sollte es, durch besagte Nieten oder auf andere Weise, unterhalb des verklebten unteren Bereichs an Stirnwänden des Türkastens befestigt sein.
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Zur Gewichtseinsparung kann das Fensterrahmenmodul aus Kunststoff gefertigt sein. Um eine hohe Stabilität bei geringer Wandstärke zu erreichen, können Teile des Fensterrahmenmoduls aus Verbundmaterial wie etwa Organoblech gefertigt und die Teile untereinander durch angespritzten Kunststoff materialschlüssig verbunden sein; preiswerter ist ein einteilig spritzgeformtes Fensterrahmenmodul.
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Um das Abformen des Fensterrahmenmoduls zu erleichtern, können die Fensterschachtverstärkungen einen zum Innern des Türkastens hin offenen, hinterschneidungsfreien Hohlraum bilden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen
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1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Fahrzeugtür;
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2 einen Querschnitt durch Wände des Türkastens und daran befestigte Fensterschachtverstärkungen eines Fensterrahmenmoduls;
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3 eine äußere Fensterschachtverstärkung in perspektivischer Ansicht;
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4 einen exemplarischen Ablauf der Montage des Fensterrahmenmoduls am Türkasten; und
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5 einen Querschnitt durch einen Fensterrahmen des Fensterrahmenmoduls.
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1 zeigt eine schematische Außenansicht einer erfindungsgemäßen Fahrzeugtür. Die Tür umfasst in an sich bekannter Weise einen Türkasten 1, von dem in der Perspektive der 1 nur eine äußere Wand 2 sichtbar ist. Die äußere Wand 2 ist aus Flachmaterial, typischerweise Stahlblech, einteilig geformt und bildet den hohlen Türkasten 1 zusammen mit einer im eingebauten Zustand einer Fahrgastzelle zugewandten inneren Wand 3 (in 1 nicht sichtbar, s. 2). Die innere Wand 3 weist in an sich bekannter Weise ausgedehnte Öffnungen auf, über die diverse Einbauten wie etwa ein Fensterheber in den Türkasten 1 eingefügt werden können und die am fertigen Fahrzeug unter einer Verkleidung verborgen sind.
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Die Wände 2, 3 sind entlang ihrer vorderen, hinteren und unteren Kanten miteinander verbunden. Die innere Wand 3 bildet Stirnseiten 4, 5 der Tür, die im eingebauten Zustand einer A- bzw. B-Säule des Fahrzeugs zugewandt sind und an denen ein Türscharnier bzw. ein Türschloss verankert ist.
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Entlang ihrer oberen Kanten sind die Wände 2, 3 unverbunden, in die Lücke zwischen ihnen ist ein Fensterrahmenmodul 6 eingefügt. Das Fensterrahmenmodul 6 umfasst einen Fensterrahmen 7, der sich oberhalb des Türkastens 1 um eine Fensteröffnung 13 erstreckt, und zwei Fensterschachtverstärkungen, 8, 9, die die unteren Enden des Fensterrahmens 7 miteinander verbinden und einen Spalt begrenzen, durch den eine Fensterscheibe 12, in 1 in teilweise abgesenkter Stellung gezeigt, aus der Fensteröffnung 13 ins Innere des Türkastens 1 hinein versenkbar ist. In 1 ist von den zwei Fensterschachtverstärkungen nur eine äußere, 8, dargestellt. Ein oberer Rand von ihr reicht nach oben geringfügig über eine Oberkante 14 der äußeren Wand 2 hinaus und ist in 1, da frei sichtbar, mit durchgezogenen Linien gezeichnet; der überwiegende Teil der Fensterschachtverstärkung 8 ist hinter der äußeren Wand 2 im Innern des Türkastens 1 verborgen und deshalb in der Figur als gestrichelter Umriss dargestellt.
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An ihren vorderen und hinteren Enden sind die Fensterschachtverstärkungen, 8, 9 miteinander über Stirnplatten 10 verbunden, die an den Stirnseiten 4, 5 des Türkastens 1 von innen her anliegen. Die Stirnplatten 10 stehen nach unten über einen unteren Rand der Fensterschachtverstärkungen 8, 9 über und sind in diesem überstehenden Bereich durch Nieten 11 an den Stirnseiten 4, 5 befestigt.
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Die Fensterschachtverstärkungen, 8, 9 begrenzen einen Spalt, in dem die in 1 in einer mittleren Stellung gezeigte Fensterscheibe 12 zwischen einer geschlossenen, in Nuten des Fensterrahmens 7 eingreifenden Stellung und einer im Türkasten 1 versenkten Stellung bewegbar ist.
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2 zeigt einen oberen Teil des Türkastens 1 teils in einem Schnitt in Fahrzeugquerrichtung, teils in perspektivischer Ansicht. Die äußere Wand 2 ist nach oben hin immer stärker einwärts gekrümmt, so dass sie an ihrer Oberkante 14 nahezu horizontal verläuft und in eine Nut 15 am oberen Rand der äußeren Fensterschachtverstärkung 8 eingreift. Ein Boden 16 der Nut 15 begrenzt den oben erwähnten Spalt 17, durch den die (in 2 nicht gezeigte) Fensterscheibe 12 beweglich ist.
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Von einer oberen Wand 18 der Nut 15 ragt ein Steg 19 auf, der vorgesehen ist, um darauf eine nicht dargestellte Fensterdichtung aufzustecken, die einerseits an der Fensterscheibe und andererseits an dem aus der Nut 15 vorspringenden Randbereich der Wand 2 anliegt und so die äußere Fensterschachtverstärkung 8 nach außen hin verdeckt.
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Von einer unteren Wand 20 der Nut 15 erstreckt sich ein Wandbereich 21 zunächst steil abwärts und knickt dann nach außen ab, um schließlich in einen an der äußeren Wand 2 anliegenden Flansch 22 überzugehen. Die äußere Wand 2 und die äußere Fensterschachtverstärkung 8 sind aneinander durch zwei Klebstoffraupen 23 befestigt, von denen die eine in der Nut 15 verläuft und die andere entlang des Flansches 22. Zwischen beiden begrenzen die äußere Wand 2 und der Wandbereich 21 einen langgestreckten Hohlraum 24.
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Auf der anderen Seite des Spalts 17 liegt der äußeren Fensterschachtverstärkung 8 die innere Fensterschachtverstärkung 9 gegenüber. Auch sie weist zuoberst einen vertikalen Steg 25 auf, auf den eine Fensterdichtung aufsteckbar ist. An den Steg 25 schließt sich nach unten eine Schulter 26 an, die zum Fahrzeuginneren großenteils frei liegt. Einen unteren Abschluss der inneren Fensterschachtverstärkung 9 bildet eine nach unten offene, von Wänden 27, 28 begrenzte Nut 29. Die Oberkante 30 der inneren Wand 3 ist in der Nut 29 fixiert, indem sie in eine Klebstoffraupe 23 eintaucht.
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Die Fensterschachtverstärkungen 8, 9 begrenzen einen Hohlraum 31, der nach unten, in den Türkasten 1 hinein hinterschneidungsfrei offen ist. Es genügt daher ein einziges starres Formteil, um die den Hohlraum 31 begrenzenden, einander zugewandten Innenflächen der Fensterschachtverstärkungen 8, 9 und die Nut 29 zu formen. Zwei weitere, gegen dieses erste Formteil in Fahrzeugquerrichtung bewegliche Formteile werden benötigt, um die Außenflächen der Fensterschachtverstärkungen 8, 9 zu formen.
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Die Fensterschachtverstärkungen 8, 9 können zusammen mit dem Fensterrahmen 7 einteilig aus einem – vorzugsweise faserverstärkten – Kunststoff spritzgeformt werden. Denkbar ist aber auch, sie großenteils aus Zuschnitten aus Verbundmaterial, insbesondere Organoblech, zu formen, indem diese Zuschnitte in einem von den oben erwähnten Formteilen begrenzten Hohlraum drapiert und verbleibende Leerräume mit Kunststoff ausgespritzt werden, um so die Zuschnitte einzubetten und materialschlüssig zu verbinden. Ein solcher Zuschnitt kann sich z. B. bei der äußeren Fensterschachtverstärkung 8 vom Steg 19 bis in den Flansch 22 erstrecken, so dass lediglich ein Teil der oberen Wand 18 durch Anspritzen geformt werden muss; die innere Fensterschachtverstärkung 9 kann mit Ausnahme einer der Wände 27, 28 komplett aus einem solchen Zuschnitt geformt werden.
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3 zeigt eine Abwandlung der äußeren Fensterschachtverstärkung 8. Hier ist der Hohlraum 24 zwischen dem Wandbereich 21 und der äußeren Wand 2 nicht leer gelassen, sondern einander kreuzende versteifende Rippen 32 sind an den Wandbereich 21 angespritzt und erstrecken sich bis zur äußeren Wand 2. Die Richtung, in der ein die Außenseite des Wandbereichs 21 und die Versteifungsrippen 32 formendes Werkzeug von der Fensterschachtverstärkung 8 entformt werden muss, ist durch Linien 33 vorgegeben, entlang derer die Versteifungsrippen 32 einander kreuzen; parallel zu dieser Richtung ist hier die Nut 15 zur Fahrzeugmitte hin abwärts geneigt.
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4 veranschaulicht den Zusammenbau der Fahrzeugtür anhand eines schematischen Schnitts durch den Oberteil des Türkastens 1 und mehrerer Schnitte durch die die Fensterschachtverstärkungen 8, 9. Im gestrichelt gezeichneten, zeitlich ersten dieser Schnitte tauchen der Flansch 22 und ein Teil des Wandbereichs 21 der äußeren Fensterschachtverstärkung 8 und der Stirnplatten 10 durch eine von den Oberkanten 14, 30 der Wände 2, 3 begrenzte Öffnung in den Türkasten 1 ein; die innere Fensterschachtverstärkung 9 befindet sich noch komplett außerhalb des Türkastens 1. Im mit durchgezogenen Linien gezeichneten zweiten Schnitt befindet sich die Nut 15 der äußeren Fensterschachtverstärkung 8 an der Kante 14. Indem während des Aufsteckens der Nut 15 auf die Kante 14 das gesamte Fensterrahmenmodul 6 um die Kante 14 geschwenkt wird, kommt zunächst eine Innenseite der inneren Wand 28 der inneren Fensterschachtverstärkung 9 an der Oberkante 30 zur Anlage. Die Schulter 26 ist so weit elastisch, dass die Wand 28 über die Kante 30 hinweggehoben werden kann. Indem die Schulter 28 sich anschließend wieder entspannt, rückt die Kante 30 in die Nut 29 ein. Da die Nuten 15, 29 nicht parallel sind, ist das Fensterrahmenmodul 6 sofort durch Rastwirkung provisorisch gesichert. Definitiv gesichert wird es durch Abbinden des Klebstoffs und durch Setzen der Nieten 11 zwischen den Stirnplatten 10 und den Stirnseiten 4, 5 des Türkastens 1.
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5 zeigt einen Querschnitt durch den Fensterrahmen 7. Der Fensterrahmen 7 umfasst einen Abschnitt 34 mit rinnenförmigem, zur Fahrzeugaußenseite hin offenem Querschnitt und einen Abschnitt 35 mit L-förmigem Querschnitt, der an den oberen Schenkel des rinnenförmigen Abschnitts 34 anschließt. Ein Streifen eines Gewebes 36, z. B. aus Glasfaser, ist in den Fensterrahmen 7 eingebettet. Der gezeigte Querschnitt des Fensterrahmens 7 einschließlich des eingelegten Gewebes 36 kann durch Tiefziehen eines Zuschnitts aus Organoblech, wie oben für die Fensterschachtverstärkungen 8, 9 erläutert, erhalten sein; es kommt aber auch eine Fertigung durch eine Strangpresstechnik, insbesondere durch sog. Pultrusion, in Betracht, bei der der Gewebestreifen 36 in einem Extrudierwerkzeug beiderseits mit thermoplastischem Matrixmaterial ummantelt, ein Endlosprofil mit dem in der Fig. gezeigten Querschnitt und dem eingebettetem Gewebe 36 aus einer Düse des Extrudierwerkzeugs gezogen, auf die jeweils benötigte Länge vereinzelt und, wenn nötig, zur Anpassung an den Verlauf des Fensterrahmens 7 gekrümmt wird.
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Der rinnenförmige Abschnitt 34 ist durch Rippen 37 versteift, die an dessen sich beiderseits einer Nut 38 gegenüberliegende Schenkel angespritzt sind. Das Anspritzen kann in einem gleichen Arbeitsgang mit dem Tiefziehen des Fensterrahmens 7 aus einem Organoblech-Zuschnitt erfolgen; wenn hingegen der Fensterrahmen 7 durch Extrusion gefertigt ist, wird er in seiner endgültigen Gestalt in ein Formwerkzeug eingelegt, um in einem gleichen Spritzvorgang sowohl die Rippen 37 als auch materialschlüssige Verbindungen zu den Fensterschachtverstärkungen 8, 9 angespritzt zu bekommen und so das komplette Rahmenmodul 6 zu erzeugen.
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Auf ein freies Ende des L-Profilabschnitts 35 ist ein Dichtprofil 39 aufgesteckt. Das Dichtprofil 39 ist ein Strangpressprofil aus einem leicht verformbaren Material, typischerweise einem Gummi. Um trotz der leichten Verformbarkeit einen festen Sitz an dem L-Profilabschnitt 35 zu gewährleisten, ist in das Dichtprofil 39 ein elastisches Metallprofil 40 von U-förmigem Querschnitt eingebettet, dass das Dichtprofil 39 von beiden Seiten an den L-Profilabschnitt 35 angedrückt hält. Ein Schenkel 41 des Dichtprofils 39 verdeckt die Nut 38 und bildet seinerseits eine Seitenwand einer nach unten offenen Nut, die den oberen Rand der Fensterscheibe 12 in deren geschlossener Stellung aufnimmt. Eine zweite Seitenwand der dieser Nut ist durch ein auf eine Außenseite des Dichtprofils 39 aufgerastetes Profil 42 aus einem Material, das schwerer verformbar ist als das Gummi des Dichtprofils 39, z. B. einem dünnwandigen Metallblech oder einem steif-elastischen Kunststoff, und eine an der Innenseite des Profils 42 befestigte, der Fensterscheibe 12 zugewandte Dichtlippe 43 gebildet.
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Es versteht sich, dass die obige detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen zwar bestimmte exemplarische Ausgestaltungen der Erfindung darstellen, dass sie aber nur zur Veranschaulichung gedacht sind und nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollen. Diverse Abwandlungen der beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und deren Aquivalenzbereich zu verlassen. Insbesondere gehen aus dieser Beschreibung und den Figuren auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Türkasten
- 2
- äußere Wand
- 3
- innere Wand
- 4
- Stirnseite
- 5
- Stirnseite
- 6
- Fensterrahmenmodul
- 7
- Fensterrahmen
- 8
- äußere Fensterschachtverstärkung
- 9
- innere Fensterschachtverstärkung
- 10
- Stirnplatte
- 11
- Niet
- 12
- Fensterscheibe
- 13
- Fensteröffnung
- 14
- Kante
- 15
- Nut
- 16
- Boden
- 17
- Spalt
- 18
- obere Wand
- 19
- Steg
- 20
- untere Wand
- 21
- Wandbereich
- 22
- Flansch
- 23
- Klebstoffraupe
- 24
- Hohlraum
- 25
- Steg
- 26
- Schulter
- 27
- Wand
- 28
- Wand
- 29
- Nut
- 30
- Oberkante
- 31
- Hohlraum
- 32
- Versteifungsrippe
- 33
- Linie
- 34
- rinnenförmiger Abschnitt
- 35
- L-Profilabschnitt
- 36
- Gewebestreifen
- 37
- Rippe
- 38
- Nut
- 39
- Dichtprofil
- 40
- Metallprofil
- 41
- Schenkel
- 42
- Profil
- 43
- Dichtlippe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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