DE2045875A1 - Türanordnung für Straßenfahrzeuge - Google Patents

Description

• Türanordnung für Straßenfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine TQranordnung für Straßenfahrzeuge, also für gleislose Fahrzeuge, bei denen die Gefahr besteht, daß die Türanordnung bei einem Aufprall beschädigt wird. In üblicher Weise weist die Türanordnung eine TEr auf, die längs einer ihrer Stirnflächen über Scharniere an den Fahrzeugaufbau angeschlagen ist. Die Erfindung bezieht sich in erster Linie auf Seitentüren für Kraftfahrzeuge, bei denen es bekanntlich besonders schwierig ist, Maßnahmen zum Schutze der Insassen bei einem seitlichen Aufprall zu treffen. Au Platzgründen ist es nämlich nicht möglich, die Tür so auszubilden, daß sie nach Art einer Knautschzone energieverzehrend wirkt. Auch dem Einbau zusätzlicher Versteifungen sind Grenzen gesetzt, da zwischen dem Innen- und dei Außenbleoh der Tür in der Regel Platz für versenkbare Scheiben'gewahrt bleiben muß.
• Hierdurch ist der Wirksamkeit bekannter Tflranordnungen eine Grenze gesetzt, bei denen in die Tür in Brusthöhe der Insassen eine biegefeste Stahltraverse eingezogen ist (Motor-Rundschau 23/1568, Seite 964) oder bei einer Tür mit einem aus einem offenen Profil beotehenden Türrahmen ein waagerecht verlaufender dreh- und biegungssteifer Träger zwischen die senkrechten Teile des Rahmenprofiles diese verbindend gesetzt ist (DBGM 1 68d 483, 63c-44).
• Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunae, eine lUranordnung zu schaffen, die unabhangig davon, ob sie als Seitentür oder als hintere Tür des Fahrzeuges Verwendung findet, einen wirksamen Schutz der Fahrzeuginsassen bei einem Aufprall gewährleistet.
• Die erfindungsgemässe TEranordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß ihrer der einen Stirnfläche gegenüberliegenden Stirnflache zumindest zwei Klauenlager zugeordnet sind und daß die Klauenlager und die Scharniere mit denselben, sich zwischen ihnen längs der Türebene erstreckenden auf Zug beanspruchbaren Teilen der Tür in zugfester Verbindung stehen sowie bei einem Aufprall in diesen Teilen auftretende Zugkräfte in den Aufbau einleiten.
• Während also bei den erwähntenbeksnnten Konstruktionen das wesentliche Merkmal in dem Einziehen eines biege steifen Trägers in die Tür zu selben ist, wird bei der Erfindung die erwünschte Biegesteife durch eine zugfeste Aufhängung eines zugfesten Teiles der Tür an natürlich ebenfalls mechanisch festen Teilen des Fahrzeugaufbaus gewonnen. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine Tür auch beim Einziehen biegesteifer fraversen nie so biegesteif ausgeführt werden kann, das bei eines Aufprall die Tür nicht zumindest schloßseitig aus ihrer Abstützung am Fahrzeugaufbau herausgerissen und in Ren Pahrgastraum gedrückt werden kann. Dagegen hat sich gezeigt, daß bei sich bezüglich der eigentlichen Tür gegenüberliegend angeordneten Scharnieren und Klauenlagern und bei alleiniger Verwendung des Türaußenblechs als auf Zug beanspruchtes Teil zwischen den Scharnieren und den Klauenlagern die Tir senkrecht auf sie wirkenden Kräften einen größeren Widerstand entgegensetzt als eine 6 i/2kp schwere biegesteife Traverse mit verstärktem Schloß und Schließkeil.
• Die Vorteile der Erfindung beziehen sich aber nicht nur auf die TUranordnung selbst. Wie später noch anhand eines Zahlenbeispiels erläutern wird, werden sowohl das von der Schloßsäule aufzunehmende maximale Biegemoment als auch die vom MittelpSosten an seiner Anschlußstelle zum Dachrahmen aufzubringende Reaktionskraft erheblich reduziert. Auf eine Verstärkung des Türschlosses kann gegebenenfalls verziohtet werden, da seine Belastung durch das Vorsehen zusätzlicher Klauenlager ebenfalls verringert wird. 3ei Wagen mit halben Pfosten (Eardtop) mllß bekaarltlich berücksichtigt werden, daß das maximale Biegemoment an der Anschlußstelle zum Schweller auftritt und ein Kippmoment hinzukommt. Beide Monente werden bei Verwendung eines zusätzlich zum Schloß vorhandenen Klauenlagers erheblich herabgesetzt, so daß die Knotenfläche und Verstärkungen entsprechend leichter außgelegt werden können.
• Es kam zweckmässig sein, das der Tür zugeordnete Schloß als Klauenlager auszubilden. Darunter ist also eine solche Ausbildung zu verstehen, daß das Schloß im geschlossenen Zustand der Tür in Bichtung der Türebene Zugkräfte aufnehmen kann. Man wird aber an der Stirnseite auch in diesem Falle noch ein zusätzliches Klauenlager vorsehen, um bei der üblichen Verwendung von zwei Scharnieren eine Vierpunkt-Lagerung der Tür zu erzielen,. wobei alle vier Lagerstellen zugfest ausgebildet sind. Gegenüber einer Dreipunkt-Lagerung, wie sie allein durch zugfeste Ausbildung der Scharniere und des Schlonses unter Verzicht auf zusätzliche Klauenlager vorliegt, ergibt sich außer den genannten günstigen Eigenschaften der Vorteil, daß die zwischen diesen Anschlüssen liegenden zugfesten Teile der Türanordnung, also beispielsweise das Außenblech oder eine zusätzliche Traverse, in ihrem Querschnitt voll zur Aufnahme von Zugkräften ausgenutzt werden. Erst eine solche symmetrische zugfeste Lagerung bewirkt n;Mlich eine gleichmässige Spannungsverteilung über den Querschnitt des auf Zug beanspruchten Teiles.
• Wie bereits ausgeführt, kann als zugbeanspruchtes Teil zwischen die Scharniere einerseits und die Klauenlager andererseits das AuBenblech der Tür eingespannt sein. Es ist aber auch möglich, eine zusätzliche Traverse vorzusehen, die zumindest ungefähr in der Türmitte verläuft und beispielsweise ein Spannband oder ein biegesteifer Träger ist. Gnridsätzlich ist es auch möglich, mehrere solcher Traversen aufzuspannen. Wenn auch die Verwendung einer biegesteifen Traverse aus der genannten Textstelle der Motor-Rundschall an sich bekannt ist, fehlt dort doch die erfindungswesentliche zugfeste Aufhän;uxig der Traverse im Fahrzeugaufbau, wie sie durch die erfindungegemässe Verwendung von zusätzlichen Klauenlagern gewonnen ist. Dabei brauchen die Klauenlager ebenso wie die Scharniere verständlicherweise nicht unmittelbar mit den auf Zug beanspruchten Teilen der Tür, also beispielsweise der Traverse oder dem Außenblech, verbunden zu sein; vielmehr wird diese Verbindung in aller Regel über einen Türrahmen erfolgen.
• Handelt es sich bei der Tür um die hintere Tür eines Fahrzeuges, so können die Scharniere einerseits und die Klauenlager andererseits sich in senkrechter Richtung gegenüberliegen. Bei Verwendung der tor als Seitentür werden dagegen die Scharniere und die Klauenlager zumindest ungefähr senkrecht verlaufenden Stirnflächen der Tür zugeordnet sein. In diesem Falle wird man bei Verwendung einer zusätzlichen Traverse diese in Brusthöhe der Insassen oder in der Turmitte horizontal anordnen.
• Die bevorzugte Ausführungsform für eie Klauenlager zeichnet sich dadurch aus, daß diese einen stempelförmigen, d.h. an seinem freien Ende verdickten Zapfen und eine diesen Zapfen seine Bewegt gen beim Öffnen und Schließen der Tür zulassend umgreifende Aufnahme enthalten, von denen eines der Teile an der für und dae andere am Aufbau festgelegt ist. Diese Ausbildung der zugfesten Klauenlager macht also einen Eingriff ia dieselben beim Schließen bzw. öffnen der Tür und damit eine Verbindung mit dem TUrschloB überflüssig. Die Klauenlager dienen nur dazu, eine zugfeste Einspannung der zugfesten Teile der Tür zusammen mit den Scharnieren su gewährleisten. Verstandlicherweise sind sie auch so ausgeführt, daß ihre stempelförmigen Zapfen bei einem Aufprall nicht unmittelbar aus der Aufnahme herausgedrückt werden können. Demgemäß ist die Aufnahme etwa gabelförmig ausgebildet, wobei die offene Seite der Aufnahme stets dem Fahrzeuginneren abgekehrt liegt, wenn die Aufnahme an der Tür befestigt ist.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand der figurlich dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Fig. 1 zeigt eine £ür ein Kraitfahrzeug bestimmte Seitentür, bei der das Außenblech des Fahrzeuges als auf Zug beanspruchtes, zugfest eingespanntes Teil der Tür verwendet ist. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind dagegen zusätzliche Spannbleche, und zwar in diesem Ausfülrungsfal.l zwei, eingezogen, während die Fig. 3 - 5 zwei verschiedene Ausführungsformen für die erfindungsgemäßen Klauenlager wiedergeben. Die Fig. 3 und 4 zeigen dabei zwei senkrecht zueinander liegende Schnitte; der Schnitt nach Fig. 4 ist in Fig. 3 mit IV-IV bezeichnet. Die Fig.
• 6 und 7 schließlich stellen anhand eines Zahlenboispiels die Krsftverhältnisse bei einer Tür mit Klauenlagern (Fig. 7) denjenigen bei einer Tüt ohne Klauenlager (Fig. 6) gegenüber.
• In der Ausführungsform nach Fig. 1 wird die mit 1 bezeichnete Partie des Aussenblechs der allgemein mit 2 bezeichneten Tür als zugfestes Teil ausgenutzt, das zwischen den beiden Scharnieren anugedrarselerseits und dem Klauenlager 5 sowie dem Schloß 6 der Tür 2/zugfest am nicht dargestellten Aufbau des Fahrzeuges einspannt ist. Zweckmässigerweise ist auch das Schloß 6 zur Aufnahme von Zugkräften und zur Einleitung derselben in den Aufbau des Fahrzeuges ausgebildet, d.h. stellt auch das Schloß ein Klauenlager im Sinne der Erfindung dar.
• Der Einsatz des zusätzlichen Klauenlagers 5 bietet gegenüber dem üblichen Türaufbau den Vorteil, daß der mit 7 bezeichnete Querschnitt des Außenblechs der Tür 2 in seiner mit 1 bezeichneten Partie bei einem Aufprall gleichmäasig mit Zugkräften beaufschlagt wird, so daß eine volle Ausnutzung des Querschnitts gewährleistet ist. Dies wäre beim Fehlen des Klauenlagers 5, d.h. bei einer Dreipunkt-Halterung durch die Scharniere 3 und 4 auf der einen und das Schloß 6 auf der anderen Seite, nicht der Fall. Außerdem hätte dann das Schloß 6 die doppelte Kraft aufzunehmea gegenüber der dargestellten Ausführung mit dem zusätzlichen Klauenlager 5.
• In Fig. 1a sind die Kraftverhältnisse anhand des in Fig. 1 mit Ia -Ia bezeichneten Schnittes dargestellt. Die durch einen Aufprall ausgeübte Kraft ist mit F1 bezeichnet; infolge der zugfesten Aufhängung der Partie 1 deti Außenbleches der Tür werden auf die inden dieser Partie Sugkrifte ausgeübt, die gleich groß und demgemäß in Fig. 1a beide mit F2 bezeichnet sind. Diese Zugkräfto sind halb so groß wie die Aufprallkraft F1 und verteilen sich bei der in Fig. 1 gewalten unordnung der Scharniere, des Schlosses und des Klauenlagers - die Scharniere 3 und 4 liegen dem Schloß 6 und Klauenlager 5 direkt gegenüber - gleichmäßig auf diese verschiedenen Lagerstellen.
• Während also in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ein ohnehin vorhandener Beetandteil der Tür, namlich das Außenblech, o.lß auf Zug beanspnvhtes Teil ausgenutzt wird, verwendet die Ausführungsform nach Fig. 2 zwei Spannbleche, die als reine Zugbänder ausgelegt sein können. Die Tür 20 ist wiederum durch zwei Scharniere 21 und 22 im Bereich ihrer vorderen Stirnfläche an den nicht dargestellten Fahrzeugaufbau angeschlagen; ihrer gegenüberliegenden Stirnfläche ist in üblicher Weise ein Schloß 23 zugeordnet. Erfindungsgemäß sind zwei horizontal verlaufende Spannbänder 24 und 25 in dem Zwischenraum zwischen dem Innen- und den Außenblech der Tür 20 angeordnet, die mit ihrem in der Figur linken Ende mit den Scharnieren 21 und 22 und mit ihrem in der Figur rechten Ende mit Elauen-.lagern 26 und 27 in zugfestes Verbindung stehen. Diese Verbindung mit den Scharnieren 21 und 22 bzw. den Klauenlagern 26 und 27 kann in einfacher Weise dadurch gewonnen sein, daß sowohl die Scharniere und die Klauenlager als auch die Enden der Spannbieche 24 und 25 mit dem Rahmen der Tür unmittelbar verbunden sind. Wie dieses Ausführungsbeispiel erkennen läßt, erstreckt sich die Erfindung also nicht nur auf den Fall der Anordnung einer einzigen Traverse in der Tür; vielmehr kann auch eine größere Zahl von beiwielsweise als Spannbleche ausgebildeten Traversen vorgesehen sein, die dann an jedem ihrer Enden auch mit jeweils nur einem Klauenlager bz. einem Scharnier in Verbindung stehen können. Bezüglich der Aufteilung der aufzunehmenden Zugkräfte verhält sich die Anordnung nach Fig. 2 ähnlich wie diejenige nach Fig. 1 mit dem Unterschied, daß infolge Verwendung von zwei getrennten Spannblechen nicht, wie bei Verwendung eines einzigen, mittels der Scharniere und der Klauenlager eingespannten zugbeanspruchten Teiles Schubkräfte in Längsrichtung aufgenommen werden.
• Die wesentlichen Bestandteile des in den Figuren 3 und 4 dargestellten Klauenlagcrs sind der stempelförmige Zapfen 40, der an seinem freien Ende die Verdickung 41 trägt und in diesem Ausführungsbeispi.el an dem Pfosten 42 stirnseitig festgelegt ist, sowie die in diesem Ausführungsbeispiel an der lEr 43 befestigte gabelförmige Aufnahme 44 für den Zapfen 40. Verstandlicherweise ist es auch möglich, den Zapfen 40 an der Tür 43 und die Aufnahrne 44 an dem Pfosten 42 zu befestigen. Der Zapfen 40 ist in geei6neter Weise an der Schloßverstärkung 45 gehalten und ragt in die schlitzförmige Ausnehmung 46 der Aufnahme 44 hinein, wobei diese Ausnehmung 46, wie Fig. 4 erkennen läßt, so weit ist, das sie zwar den mittleren Teil des Zapfens mit Spiel aufnimmt, dagegen bei einen Aufprall ein Herausrutschen der Erweiterung 41 des Zapfens verhindert. Dadurch bildet die durch die Aufnahme 44 und den Zapfen 40 gebildete Anordnung also ein in Richtung der Türebene zu8Sstes Lager.
• Das A'aßenblech der Tür 43 ist in Fig. 3 sit 48 bezeichnet. Dengemäß treten bei einem Aufprall Kraftwirkungen in den Figuren 3 und 4 in Richtung von rechts nach linke auf. Der Zapfen 40 und seine Aufnahme 44 bewirken demgemäß auch unmittelbare Gegenkräfte z'a den bei dem Aufprall auftretenden Kräften. Da dann der Schlitz 46 in der Aufnahme 44 genau in horizontaler Richtung verläuft und in den Figuren 3 und 4 nach links cffen i8t, behindert er das Öffnen und Schließen der Tür in keiner Weise.
• In em Ausftirungsbeispiel nach Fig. 5 Ist der dort mit 50 bezeichnete Zapfen in Längsrichtung verstellbar an der Schloßverstärkung 51 gehalten. Zu diesem Zweck ist er mit dem Gewinde 52 versehen und mittels der beiden Muttern 53 und 54, die zu Deiden Seiten der Schloßverstärkung 51 liegen, mit dieser fest verbunden. Zur Erleichterung der aufhebung dieser Befestigung ist der Zapfen 50 auf seinem verdickter freien Ende 55, das wiederum in eine gabe-lförmige Aufnahme 56 hineinragt, mit dem Schlitz 57 zum Einsehen eines Schraubenziehers versehen.
• Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen die Wirkung der Erfindung in kräftemäßiger Hinsicht anhand eines Zahlenbeispieles. Dabei wird zur Vereinfachung die Schloßsäule als an seinen Enden frei aufliegender Träger betrachtet. In beiden Fällen ist angenommen, daß die in Fig. 6 mit 60, in Fig. 7 mit 70 bezeichnete Tür bei einem Aufprall eine Kraft von 2.000 kp auf die Schloßsäule des Aufbaus des Fahrzeuges ausübt. Die Umrandung der Teile 60 und 70 stellt also jeweils den Türausschnitt in der Fahrzeugkarosserie dar. In dem in Fig. 6 gezeichneten Fall besteht zwischen der Tür 60 und der SchloßsSule nur bei 61 über das Schloß eine Verbindung. Die Stelle 61 soll genau die Mitte des Schließzapfens des Schlosses bezeichnen. Die Abstände von dem Bodenschweller sind senkrecht eingetragen.
• Bei. den dargestellten Verhältnissen ergibt sich eine Aufteilung der Kräfte auf gleich große Kräfte b und B an der Verbindung der Schloß säule mit den Dachholmen bzw. mit dem Bodenschweller. Hierdurch ist das maximale Biegemoment M gegeben, daß an der Schloßsäule auftritt, Die Stelle 71 des Schlosses in der Konstraktion nach Fig. 7 ist identisch mit der Stelle 61 in Fig. 6. Zusätzlich ist aber erfindungsgemäß eine Verbindung zwischen der Tür 70 und der Schloßsäule durch ein Klauenlager geschaffen, das bei 72 angeordnet ist.
• Wiederum sind die Abstände des Schlosses 71 und des Elauenlagers 72 vom Schweller senkrecht eingetragen. Da hier die Kraft A wesentlich kleiner ist als die Kraft B, ergibt sich. ein zasinales, an der Schloßsäule auftretendes Biegemoment M, das nur 60% des entaprechenden maximalen Moments M bei der Konstruktion nach Fig. 6 ist.

Claims (11)

Pstentonsprüche

1. Türanordnung für Straßenfahrzeuge mit einer Tür, die längs einer ihrer Stirnflächen über Scharniere an den Fahrzeugaufbau angeschlagen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ihrer der einen Stirnfläche gegenüberliegenden Stirnflache zumindest zwei Klauenlager zugeordnet sind und daß die Klauenlager und die Scharniere mit denselben sich zwischen ihnen längs der Türebene erstreckenden auf Zug beanspruchbaren Teilen der Tür in zuRfester Verbindung stehen sowie bei einem Aufprall in diesen Teilen auftretende Zugkräfte in den Aufbau einleiten.

2. Nranoidnung nach Aspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharniere und die Klauenlager sich gegenüberliegend angeordnet sind.

3. Tiranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Tür zugeordnetes Schloß als Klauenlager, d.h. in Richtung der Türebene zugfest ausgebildet ist.

4. Tiranordnung nach einem der Insprtiche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Zug beanspruchbaren Teile der Tür durch ein TErauBenblech gebildet sind.

5. Türanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis , dadurch gekennzeichnet, daß die auf Zug beanspruchbaren Teile der Tür durch zumindest eine innerhalb der Tür verlaufende Traverse gebildet sind.

6. Türanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse zumindest ungefähr in der Türmitte verläuft.

7. Türanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse ein Spannband ist.

8. Türanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse ein biegesteifer Träger ist.

9. TUrænordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klauenlager einen stempelförmigen Zapfen und eine diesen Zapfen seine Bewegungen beim Öffnen und Schließen der Tor zulassen umgreifende Aufnahme enthalten, von denen eines der Teile an der Tir und das andere am Aufbau festgelegt ist.

10. Türanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür eine Seitentür ist.

11. Türanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 1Ot dadurch gekennzeichnet, daß die Scharniere und die Klauenlager zumindest ungefähr senkrecht verlaufenden Stirnflächen der Tür zugeordnet sind.