DE4125299A1 - Tuer fuer ein kraftfahrzeug mit einer verstaerkungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tür für ein Kraft­ fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die Konstruktion ausgeprägter Knautschzonen im Front- und Heckbereich ist bei modernen Fahrzeugen ein eigenes Ent­ wicklungsziel. Durch die vor und hinter der Fahrgastzelle vorhandene Blechstruktur ist es heute möglich, Fahrzeuge mit einem hohen Potential passiver innerer Sicherheit bei Front- und Heckkollisionen zu entwickeln. Bei seitlichen Kollisionen hingegen bereitet der Insassenschutz aufgrund der kleinen zur Verfügung stehenden Deformationswege und des geringen Absorptionsvermögens der Seitenstruktur eines Fahrzeuges größere Probleme.

Die häufigste Maßnahme zum Schutz der Insassen bei seit­ lichen Kollisionen mit anderen Fahrzeugen und bei Auf­ prallvorgängen ist eine Versteifung der Kfz-Seitentür. So sind vor allem in die Tür eingesetzte Profile, die in Fahrzeugquerrichtung eine hohe Steifigkeit und/oder ein hohes Energieaufnahmevermögen besitzen, bekannt, bei­ spielsweise aus der DE-A-40 32 992. Neben metallischen Verstärkungen mit beispielsweise kasten-, rinnen- oder U- förmigem Querschnitt kommen auch Verstärkungselemente aus Kunststoff oder in Metall-Kunststoff-Verbundbauweise, zum Teil mit Schaumstoffausschäumung, zum Einsatz, so z. B. in der DE-A-24 14 114. Die Verstärkungselemente sind in vielen Fällen als Längsträger ausgebildet; daneben sind flächige, gitterförmige, kreuzförmige, bandförmige und seilartige Konstruktionen bekannt. Des weiteren werden Rammleisten an der Außenseite von Fahrzeugen sowie Pol­ sterungen an der Innenseite von Fahrzeugtüren verwendet.

Eine Versteifung alleine der Seitentüren von Kraftfahr­ zeugen ist jedoch nicht ausreichend, da hier die Gefahr besteht, daß bei entsprechender äußerer Krafteinwirkung die Seitentür durch den Türausschnitt durchgedrückt wird und so der Überlebensraum der Insassen drastisch ein­ geengt wird.

Der Stand der Technik kennt eine Reihe von Maßnahmen, die geeignet sind, auf die Seitentür einwirkende Kräfte auf die Fahrzeugkarosserie zu übertragen. Durch entsprechend große Überlappung zwischen Tür und Türausschnitt, durch gezielten Formschluß beispielsweise zwischen Türunter­ kante und Schweller, durch aus dem Rand der Tür herausra­ gende Bolzen, die im Kollisionsfall in verstärkte Ausspa­ rungen des Türausschnittes eingreifen, durch Wegbegren­ zung der Tür über Anschläge am Sitz oder den Sitzschienen oder durch Abstützung der Tür an Böcken im Schweller- oder Säulenbereich, etc., soll hierbei verhindert werden, daß die Tür in die Fahrgastzelle eindringt.

Nachteilig bei den oben aufgeführten Maßnahmen ist je­ doch, daß die hierfür notwendigen Konstruktionen die Ge­ staltungsfreiheit der Karosserie im Bereich der Türen stark einschränken bzw. von den Fahrzeuginsassen als stö­ rend empfunden werden, sowohl in ästhetischer Hinsicht als auch beim Einsteigen und Verlassen des Fahrzeugs (Hängenbleiben mit Kleidungsstücken oder mitgeführten Ge­ genständen). Wegbegrenzende Anschläge schränken unter Um­ ständen den nutzbaren Innenraum ein; Aussparungen für eingreifende Bolzen sind zudem verschmutzungsanfällig.

Die oben angeführten Maßnahmen bedingen in der Regel au­ ßerdem ein beträchtliches Mehrgewicht, da zusätzlich zu den Versteifungsmaßnahmen in der Tür noch weitere Ein­ richtungen an der Karosserie erforderlich sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Seitentüren von Kraftfahrzeugen so auszubilden, daß bei Seitenkollisionen neben einer hohen Energieabsorption durch die Tür auch zwangsläufig eine Kraftübertragung auf die den Türaus­ schnitt bildende Fahrzeugstruktur erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzei­ chen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung vermeidet die oben angeführten Nachteile dadurch, daß eine Einrichtung, welche die Kraftübertra­ gung zwischen der Seitentür und der sie umgebenden Karos­ seriestruktur ermöglicht, erst im Kollisionsfall akti­ viert wird. Diese Einrichtung ist für die Fahrzeuginsas­ sen nicht sichtbar in die Tür integriert und wird bei äu­ ßerer Krafteinwirkung unter gleichzeitigem Abbau der ki­ netischen Energie aus der Tür herausverlagert und greift somit in die die Tür umgebende Karosseriestruktur form­ schlüssig ein. Durch eine solche Verstärkungseinrichtung, die erst infolge des Energieabbaus aktiviert wird und die beiden Eigenschaften "Türversteifung" und "Kraftüber­ tragung von der Tür auf die Karosserie" kombiniert, ist es möglich, Gewicht und Kosten einzusparen. Außerdem wird die Ästhetik durch die latente Verstärkungseinrichtung nicht gestört; für die Karosserie und den Innenraum bleiben die Gestaltungsmöglichkeiten weitgehend erhalten.

Bevorzugt reichen die Endabschnitte der Verstär­ kungseinrichtung, die eine Kraftübertragung von der Tür auf die Karosserie bewirken sollen, bis nahe an den Rand der Tür, um im Crashfall bereits mit geringer Verlagerung der Verstärkungseinrichtung eine wirkungsvolle Kraftüber­ tragung zu erzielen (Anspruch 2). Voraussetzung hierfür ist, daß die betreffenden Endabschnitte in der Tür so ge­ führt sind, daß der Eingriff der Verstärkungseinrichtung in die umgebende Karosserie unter Last bestimmungsgemäß erfolgt.

Die Verlagerung der Verstärkungseinrichtung kann durch zusätzliche Teile erfolgen oder aus der Gestaltung der Verstärkungseinrichtung selbst erwachsen, wie dies z. B. bei der bogenförmig nach außen gewölbten Verstärkungsein­ richtung gemäß Anspruch 3 der Fall ist. Als zusätzliche Teile sind beispielsweise keilförmige Elemente denkbar, die bei Krafteinwirkung eine entsprechend geführte mehr­ teilige Verstärkungseinrichtung auseinandertreiben und so den Eingriff in Pfosten und/oder Schweller erzeugen. Als Pfosten werden im Zusammenhang mit der vorliegenden Er­ findung diejenigen annähernd vertikal verlaufenden Ab­ schnitte der Fahrzeugkarosserie bezeichnet, die unmittel­ bar den Türausschnitt bilden, auch im Bereich unterhalb der Seitenscheiben, wo die Pfosten nahtlos in die flä­ chige Seitenstruktur einer Fahrzeugkarosserie übergehen. Der Begriff Pfosten ist somit in gleicher Weise auch auf Coupe-Fahrzeuge ohne B-Säule oder generell auf Cabrio- Fahrzeuge anzuwenden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen­ stand weiterer Unteransprüche.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand mehrerer schematischer Zeichnungen nachfolgend nä­ her beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht mit inte­ grierter Schnittdarstellung eines Kraft­ fahrzeugs auf den Bereich einer vorderen Tür mit einer verdeckt liegenden Verstärkungsein­ richtung;

Fig. 2 eine Darstellung eines Längsschnittes durch die vordere Tür und die angrenzende Fahrzeugkaros­ serie gemäß Fig. 1 entlang der Mittellinie der Verstärkungseinrichtung;

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung unter der Maßgabe einer äußeren Krafteinwirkung auf die Tür;

Fig. 4 eine perspektivische Schnittdarstellung im Be­ reich einer Durchtrittsöffnung für einen Endab­ schnitt der Verstärkungseinrichtung;

Fig. 5 eine perspektivische Schnittdarstellung durch die Verstärkungseinrichtung der Fig. 2 entlang der Linie A-A;

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts aus Fig. 5.

In Fig. 1 ist eine vordere Tür 1 an der linken Seite eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Der Türausschnitt wird durch zwei annähernd vertikal verlaufende Pfosten, die sogenannte A-Säule 2 und die B-Säule 3, sowie durch einen horizontal angeordneten Schweller 4 und einen nicht dar­ gestellten Abschnitt eines Fahrzeugdaches gebildet. Eine Verstärkungseinrichtung 8 ist - von außen nicht sichtbar - im Hohlraum der Blechstruktur der Tür 1 unterhalb der Scheibe 5 horizontal in Längsrichtung der Tür 1 angeord­ net und bogenförmig in Richtung der Türaußenseite ge­ wölbt. Die Verstärkungseinrichtung 8 weist in der lot­ rechten Seitenansicht eine annähernd rechteckförmige Ge­ stalt auf mit einer über der Längserstreckung unter­ schiedlichen Dicke (große Querschnittsfläche in der Mitte; Verjüngung zu den Enden hin). Die Verstärkungsein­ richtung 8 reicht vom vorderen Rand 6 bis zum rückwärti­ gen Rand 7 der Tür 1 bei einer Vertikalerstreckung, die zumindest den Bereich der Stoßfängerhöhen üblicher Kfz abdeckt. Durchtrittsöffnungen 9 am vorderen und rückwär­ tigen Rand 6 bzw. 7 der Tür 1 ermöglichen, daß die Endab­ schnitte der Verstärkungseinrichtung 8 im Falle äußerer Krafteinwirkung aus der Tür 1 heraustreten und in Ausspa­ rungen 10 der A- bzw. B-Säule 2, 3 eingreifen können.

Fig. 2 zeigt als Längsschnitt durch die Tür 1 die Anord­ nung der Verstärkungseinrichtung 8 im Hohlraum der Tür 1 Zwischen dem Türaußenblech 11 und der Türinnenverkleidung 12. Die Verstärkungseinrichtung 8 wird von Führungen 13 jeweils am vorderen und rückwärtigen Rand 6 bzw. 7 der Tür 1 und einem Abstützelement 15 in der Türmitte geführt und ist zwischen den beiden äußeren Führungen 13 bogen­ förmig in Richtung der Türaußenseite 20 gewölbt. Die Seh­ nenlänge der bogenförmigen Verstärkungseinrichtung 8 ent­ spricht dabei in etwa der Längserstreckung der Tür 1. Verschlußelemente 14 an den beiden vertikalen Türrändern 6 und 7 verschließen die Durchtrittsöffnungen 9. Auf der Höhe dieser Durchtrittsöffnungen 9 befinden sich die ent­ sprechenden Aussparungen 10 in der A-Säule 2 bzw. der B- Säule 3 oder sie liegen an einer Seite fest an (Festlager), z. B. im Bereich B-Säule und sind zur A- Säule hin frei beweglich.

Fig. 3 zeigt die Deformation der Verstärkungseinrichtung 8 beim seitlichen Aufprall eines Kollisionspartners 16. Wirkt durch einen seitlichen Aufprall mit entsprechender Energie eine äußere Kraft in Richtung des Pfeils 17 auf die Tür 1 und damit die Verstärkungseinrichtung 8, so nimmt die Verstärkungseinrichtung 8 eine annähernd ge­ streckte Lage ein, wodurch die Endabschnitte der Verstärkungseinrichtung 8 durch die Durchtrittsöffnungen 9 der Tür 1 hindurchtreten und formschlüssig in die Aus­ sparungen 10 der beiden Pfosten 2 bzw. 3 eingreifen, wo­ bei der Eingriff einseitig oder beidseitig erfolgen kann.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Tür 1 und die B-Säule 3 im Bereich der Durchtrittsöffnung 9 am hinteren Rand 7 der Tür 1. Die Durchtrittsöffnung 9 wird durch ein Verschlußelement 14 abgedeckt. Das Verschlußelement 14 besitzt in dem Bereich, der dem Endabschnitt der Verstär­ kungseinrichtung 8 zugewandt ist, eine annähernd lot­ rechte Durchtrittsfläche 19 mit nur sehr geringer Materi­ aldicke, so daß in Bewegungsrichtung 18 der Endabschnitte der Verstärkungseinrichtung 8 kein nennenswerter Wider­ stand entgegengesetzt wird. In Fig. 4 ist des weiteren die untere Hälfte der Führung 13 sowie ein verdeckt im Inneren der B-Säule 3 angebrachtes Verstärkungsblech 28 dargestellt.

Zur sicheren Funktion der oben beschriebenen Einrichtung muß die Verstärkungseinrichtung 8 ausreichend gewölbt sein, um durch äußere Krafteinwirkung eine entsprechende Differenzlänge zwischen der Sehnenlänge des Bogens und der gestreckten Lage erzeugen zu können, so daß eine wirksame Überdeckung zwischen den Endabschnitten der Ver­ stärkungseinrichtung 8 und den beiden Pfosten 2 und 3 entsteht. Die Führungen 13 verhindern das unerwünschte Auswandern der Verstärkungseinrichtung 8 nach oben oder unten und legen somit die Bewegungsrichtung 18 fest. Das Abstützelement 15 hingegen dient lediglich der Einhaltung der Ruhelage der Verstärkungseinrichtung 8 und verhindert Klappergeräusche durch Relativbewegungen zwischen dem Türaußenblech 11 und der Verstärkungseinrichtung 8. Ange­ sichts der beträchtlichen Kräfte, die über die Verstär­ kungseinrichtung 8 auf die Pfosten 2 und 3 übertragen werden, ist es erforderlich, nicht nur die Aussparungen 10 in den Pfosten 2 und 3 mit Verstärkungsblechen 28 zu verstärken, sondern die gesamte Struktur der Pfosten 2 und 3 steifer zu gestalten. Die Aussparungen 10 müssen in Richtung der Fahrzeugaußenseite offen sein, um auch nach der Seitenkollision das Öffnen der Seitentüren zu ermög­ lichen, da die Verstärkungseinrichtung 8 aufgrund der elastisch-plastischen Verformung ihre gestreckte Lage beibehält. Dabei ist es möglich, aus optischen Gründen die Aussparungen 10 durch Kunststoffabdeckungen geringer Steifigkeit so zu verkleiden, daß die Aussparungen 10 während der normalen Benutzung nicht offenliegen. Eine derartige Kunststoffabdeckung müßte so beschaffen sein, daß sie durch die herausverlagerten Endabschnitte der Verstärkungseinrichtung 8 zerstört wird und auf keinen Fall die aus Sicherheitsgründen unabdingbare Forderung einer ungehinderten Türöffnung nach einem Unfall behin­ dert.

Die Verstärkungseinrichtung 8 weist gemäß Fig. 1 mit 3 eine über der Längserstreckung unterschiedliche Dicke auf. Je nach Aufbau und Auslegung der Verstärkungsein­ richtung 8 kann diese Ausführungsform mit großer Quer­ schnittsfläche in der Mitte und Verjüngung zu den Enden hin vorteilhaft sein. Denkbar ist jedoch ebenso eine in Längsrichtung gleichbleibende Bauteildicke.

Neben den für die Funktion der Verstärkungseinrichtung 8 erforderlichen geometrischen Eigenschaften sind folgende Materialeigenschaften von großer Bedeutung: Aufgrund der sehr geringen zur Verfügung stehenden Deformationswege an Fahrzeugseitentüren muß die Verstärkungseinrichtung 8 selbst ein hohes Energieaufnahmevermögen besitzen. Zudem ist eine hohe mechanische Festigkeit gegen Biegung und Abscheren erforderlich, um die Aufprallkräfte auf die Ka­ rosserie übertragen zu können. Für diese beiden haupt­ sächlichen Anforderungen erweist sich der Aufbau einer Verstärkungseinrichtung 8 aus faserverstärktem Kunststoff gemäß Fig. 5 und 6 als vorteilhaft.

In Fig. 5 ist eine Verstärkungseinrichtung 8 schematisch im Querschnitt dargestellt. In Längsrichtung und in ihrer vertikalen Erstreckung zeigt die Verstärkungseinrichtung 8 einen homogenen Aufbau; in Querrichtung hingegen be­ steht sie aus drei unterschiedlichen Kunststoffschichten 22 mit 24. Jede dieser Kunststoffschichten 22 mit 24 be­ steht aus einem Matrixkunststoff 25 aus Duroplasten oder Thermoplasten, der mit jeweils unterschiedlichen langge­ streckten Verstärkungsfasern 27 gefüllt ist (siehe Fig. 6). Die der Türaußenseite 20 zugewandte Kunststoffschicht 22 ist mit Glasfasern (Bruchdehnung ε ca. 3 bis 8%) ver­ stärkt; die mittlere Kunststoffschicht 23 ist mit Kevlar­ fasern (ε ca. 2 bis 6%) gefüllt; die der Türinnenseite 21 zugewandte Kunststoffschicht 24 ist mit Kohlenstoffa­ sern (ε ca. 0,5 bis 3%) verstärkt.

Die oben beschriebene beispielhafte Abfolge von Verstär­ kungsfasern 27 wird aus folgendem Grund vorgeschlagen:

Wegen der Wölbung der bogenförmigen Verstär­ kungseinrichtung 8 in Richtung der Fahrzeugaußenseite und damit einhergehender unterschiedlicher Dehnung innen- und außenliegender Verstärkungsfasern 27 bei der Durch­ streckung des Bogens müssen die Verstärkungsfasern 27 der einzelnen Kunststoffschichten unterschiedliche Bruchdeh­ nungen aufweisen, um bei äußerer Krafteinwirkung insge­ samt einen einheitlichen Energieabbau und ein gleicharti­ ges Deformationsverhalten zu erzielen.

Fig. 6 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Quer­ schnitts der Verstärkungseinrichtung 8 im Bereich der Kunststoffschicht 23. Die Kunststoffschicht 23 besteht ihrerseits aus mehreren Kunststofflagen 26. Innerhalb einer Kunststofflage 26 sind die langgestreckten unidi­ rektionalen Verstärkungsfasern 27 einheitlich ausgerich­ tet und in den Matrixkunststoff 25 eingebettet. Die Ver­ stärkungsfasern 27 benachbarter Kunststofflagen 26 ver­ laufen nicht parallel, sondern kreuzen sich bzw. sind nach einem Lagenaufbauplan auszurichten; anzustreben ist ein Winkelversatz von mindestens 15° zwischen aufeinan­ derliegenden Kunststofflagen 26. In Fig. 6 sind die ein­ zelnen Kunststofflagen 26 jeweils um 30° gegeneinander verdreht, um entsprechende Spannungs- und Versagensfelder gezielt aufzubauen.

Wesentlich ist in diesem Zusammenhang, daß jede Kunst­ stoffschicht für sich einen symmetrischen Aufbau besitzt, um innere Spannungen zu vermeiden (Bimetalleffekt). Im Beispiel der Fig. 6 sind daher mindestens sechs Kunst­ stofflagen erforderlich, um einen symmetrischen Aufbau zu erzielen. Bei einer Einzellagendicke von z. B. 0,125 mm werden für eine beispielsweise angestrebte Dicke von ca. 1,5 mm für jede der Kunststoffschichten 22 mit 24 jeweils zwölf Kunststofflagen 26 benötigt.

Durch den beschriebenen multidirektionalen Lagenaufbau werden die richtungsabhängigen Festigkeitseigenschaften der langgestreckten Verstärkungsfasern ausgeglichen, so daß sich für eine symmetrisch aufgebaute Kunststoff­ schicht in bezug auf eine bestimmte Belastung einheitli­ che Festigkeitseigenschaften ergeben. Für die Anwendung als Verstärkungseinrichtung 8 ist neben einer großen Steifigkeit auch ein hohes Energieaufnahmevermögen von Bedeutung. Es sollten Kräfte von mindestens 15 kN aufge­ nommen werden, bevor die Verstärkungseinrichtung 8 ver­ sagt.

Diese Forderung nach einer hohen Energieaufnahme E bei geringer Eigenmasse m (hohe massenspezifische Energieauf­ nahme E/m) erfüllen die faserverstärkten Kunststoff­ schichten 22 mit 24 in idealer Weise: Bei Verwendung von Verstärkungsfasern 27 mit sehr kleinem Durchmesser (d ca. 7 bis 25 µm) ist es möglich, eine hohe Anzahl einzelner Verstärkungsfasern 27 in den Matrixkunststoff 25 einzubetten, so daß sich insgesamt eine sehr große Verstärkungsfaser-Oberfläche ergibt, die sich mit dem Matrixkunststoff 25 verbindet. Wirkt auf die bogenförmig gewölbten Kunststoffschichten 22 mit 24, die so herge­ stellt sind, daß sie in ihrer gewölbten Ausgangslage na­ hezu frei von inneren Spannungen sind, eine äußere Kraft, die versucht, die bogenförmige Kunststoffschichten in eine gestreckte Lage zu bringen, so findet zunächst eine elastische Verformung in Richtung der Kraft statt. Bei zunehmender äußerer Kraft wird der elastische Bereich je­ doch bald verlassen, so daß nunmehr eine interlaminare Scherbewegung zwischen den Verstärkungsfasern 27 und dem Matrixkunststoff 25 stattfindet. Aufgrund der enorm großen Kontaktfläche zwischen Verstärkungsfaser 27 und Matrixkunststoff 25 kann durch diese plastische Verfor­ mung innerhalb des faserverstärkten Kunststoffs eine sehr hohe Energie abgebaut werden. Infolge der oben beschrie­ benen besonderen inneren Struktur der Verstärkungsein­ richtung 8 ist es möglich, im Vergleich zu metallischen Verstärkungseinrichtungen bei geringerem Eigengewicht deutlich höhere Energien zu vernichten (sehr hohes Ener­ gieaufnahmevermögen von Faserverbundstrukturen).

Ein auf die Verstärkungseinrichtung 8 gerichteter Auf­ prallvorgang spielt sich demzufolge in drei Phasen ab:
Der Vorgang der Energiespeicherung während der anfängli­ chen elastischen Verformung des faserverstärkten Kunst­ stoffs vermag nur einen geringen Anteil der Aufprallener­ gie aufzunehmen. Es werden aber in dieser Phase für den Menschen gefährliche Beschleunigungen bzw. Verzögerungen innerhalb bestimmter Zeitabschnitte (Millisekunden­ bereich) erheblich reduziert (z. B. HIC-Kritieren).

Wesentlich ist in der zweiten Phase der Energieabbau durch interne Schervorgänge zwischen den Verstär­ kungsfasern 27 gegenüber dem Matrixkunststoff 25, wodurch in Relation zur sehr geringen Masse des faserverstärkten Kunststoffs immense Energien vernichtet werden können.

Wird die Bruchdehnung der Verstärkungsfasern überschrit­ ten, so kommt es in der dritten Phase zum Bruch der Ver­ stärkungseinrichtung 8.

Die Verstärkungseinrichtung 8 ist hinsichtlich Steifig­ keit, Energieaufnahmevermögen und Bruchverhalten auf die Steifigkeit der gesamten Fahrzeugkarosserie gegenüber seitlichen Aufprallvorgängen abzustimmen, um einerseits die Verstärkungseinrichtung 8 nicht zu steif auszubilden und andererseits das Energieaufnahmevermögen des faser­ verstärkten Kunststoffes möglichst optimal ausnutzen zu können.

Die Herstellung der einzelnen Kunststoffschichten 22 mit 24 erfolgt durch lagenweisen Aufbau. Die parallel ausge­ richteten Verstärkungsfasern 27 einer Kunststofflage 26 werden mit thermoplastischem oder duroplastischem Kunst­ stoff wie ABS, PC, SMA, PET, PBT, PS, PA6, PA66, POM, usw. bzw. EP, UP, PU usw. getränkt. Die einzelnen Kunst­ stofflagen 26 und die Kunststoffschichten 22 bis 24 wer­ den in der gewünschten Weise zusammengefügt und durch Pressen, Sintern oder Heißschmelzen in die gewünschte Form gebracht. Der Fasergehalt sollte zwischen 40 Vol.-% und 70 Vol.-% betragen.

Neben den oben beschriebenen, mit bestimmten Orientie­ rungswinkeln gerichteten einzelnen Faserlagen ist für die Herstellung einer Verstärkungseinrichtung 8 auch die Ver­ wendung sogenannter Langfasern oder vorgefertigter Fa­ serstränge bzw. Bänder möglich.

Die Verstärkungseinrichtung 8 weist im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel eine rechteckförmige Gestalt auf. Vorzugsweise kommen jedoch auch parabel- oder hyperbel­ förmige Verstärkungseinrichtungen 8 zum Einsatz, die nach dem Prinzip querschnittsgleicher Spannungsverteilung auf­ gebaut sind.

Eine Verstärkungseinrichtung 8 kann ferner so mit der Tür 1 verbunden sein, daß ein Endabschnitt der Verstärkungs­ einrichtung 8, z. B. am vorderen Rand 6 der Tür 1, be­ reits im nicht aktivierten Zustand aus der Tür 1 ragt (Festlager; z. B. Verschraubung mit der Tür 1 oder einer Rammleiste an der Tür 1) und der andere Endabschnitt der Verstärkungseinrichtung 8 über eine Führung 13 beweglich mit der Tür verbunden ist (Loslager).

Neben einer einteilig ausgeführten Verstärkungseinrich­ tung 8 ist es ebenso denkbar, mehrere einzelne Verstär­ kungseinrichtungen vertikal übereinander anzuordnen, wo­ durch Steifigkeit, Deformationsverhalten und Energieab­ sorption abschnittsweise definiert werden können. Damit verbunden ist jedoch ein erhöhter konstruktiver Aufwand, höhere Kosten und unter Umständen ein verschlechtertes Kraftübertragungsverhalten bei Kollisionspartnern 16 mit in vertikaler Richtung stark begrenzter Aufprallfläche.

Als Nebeneffekt einer nach Fig. 1 mit 4 flächig ausge­ führten Verstärkungseinrichtung 8 wird eine Schallpegel­ reduzierung im Fahrzeuginnern erreicht, da Geräusche von außerhalb des Fahrzeugs, insbesondere Reifenabrollgeräu­ sche, gedämmt werden.

Claims (12)

1. Tür für ein Kraftfahrzeug, die zwischen einem ersten und einem zweiten vertikalen Pfosten und oberhalb eines die Pfosten verbindenden Längsträgers (Schwellers) einer Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, mit einer zwischen Türaußenblech und Türinnen­ verkleidung verdeckt liegenden Verstärkungseinrich­ tung, die ein hohes Energieaufnahmevermögen besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Endab­ schnitt der Verstärkungseinrichtung (8) bei äußerer Krafteinwirkung aus der Tür (1) herausverlagert wird und in zumindest einen der beiden Pfosten (2, 3) und/oder den Schweller (4) eingreift.

2. Tür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu­ mindest ein Endabschnitt der Verstärkungseinrichtung (8) in einem Randbereich der Tür (1) geführt ist und annähernd bündig mit dem Rand der Tür abschließt.

3. Tür nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinrichtung (8) horizontal in Längsrichtung der Tür (1) angeordnet, im Bereich des vorderen und rückwärtigen Randes (6 bzw. 7) der Tür (1) jeweils geführt und im Ausgangszustand im we­ sentlichen bogenförmig in Richtung der Türaußenseite (20) gewölbt ist.

4. Tür nach mindestens einem der vorgenannten Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Endabschnitte der Verstärkungseinrichtung (8) in der Tür (1) und den Pfosten (2, 3) und/oder dem Schwel­ ler (4) Durchtrittsöffnungen (9) bzw. Aussparungen (10) vorgesehen sind.

5. Tür nach mindestens einem der vorgenannten Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöff­ nungen (9) bzw. Aussparungen (10) verschließbar sind.

6. Tür nach mindestens einem der vorgenannten Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfosten (2, 3) und/oder der Schweller (4) insbesondere im Bereich um die Durchtrittsöffnungen (9) bzw. Aussparungen (10) verstärkt sind.

7. Tür nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinrichtung (8) aus faserverstärktem Kunststoff besteht.

8. Tür nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinrichtung (8) aus mehreren Kunststoff­ schichten (22 mit 24) besteht, deren Verstärkungsfa­ sern (27) in Richtung der Türinnenseite (21) abneh­ mende Bruchdehnung aufweisen.

9. Tür nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungsfasern (27) in der Kunststoffschicht im Bereich der konvexen Seite der Verstärkungs­ einrichtung (8) Glasfasern, im Bereich der konkaven Seite Kohlenstoffasern und dazwischen Kevlarfasern eingesetzt sind.

10. Tür nach Anspruch 8 und/oder Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kunststoffschichten (22 mit 24) jeweils aus mehreren Kunststofflagen (26) beste­ hen, wobei die Verstärkungsfasern (27) innerhalb einer Kunststofflage (26) einheitlich gerichtet sind und die Faserrichtungen benachbarter Lagen einander kreuzen.

11. Tür nach mindestens einem der Ansprüche 3 mit 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinrich­ tung (8) annähernd rechteckförmig ausgebildet und so in der Tür (1) des Kfz angeordnet ist, daß sie mit ihrer vertikalen Erstreckung zumindest den Bereich der Stoßfängerhöhen üblicher Kfz abdeckt.

12. Tür nach mindestens einem der Ansprüche 3 mit 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der vertikalen Er­ streckung der Tür (1) des Kfz mehrere voneinander unabhängige Verstärkungseinrichtungen (8) übereinan­ der angeordnet sind.