DE4234799A1 - Zur Anordnung an einer Fahrzeuglängsseite zwischen zwei tragenden, vertikalen Säulen ausgebildete Kraftfahrzeugtür - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zur Anordnung an einer Fahr­ zeuglängsseite zwischen zwei tragenden, vertikalen Säulen ausgebildete Kraftfahrzeugtür, welche im Falle eines Frontal- oder Heckaufpralls des Kraftfahrzeugs als in Längsrichtung wirkende Verstrebung zwischen den Säulen dient.

Heutige Kraftfahrzeuge sind aus Sicherheitsgründen meist so gestaltet, daß ihre Fahrgastzelle möglichst stabil und die Bereiche vor und hinter der Fahrgastzelle als Knautschzonen ausgebildet sind. Da die Türöffnungen nur im unteren Bereich durch die Seitenschweller und im obe­ ren Bereich durch den Dachholm in Längsrichtung begrenzt sind, werden die Kraftfahrzeugtüren aus Sicherheitsgrün­ den so ausgebildet, daß sie eine Aussteifung für die Längssäulen darstellen. Bei einem Frontalaufprall sollen beispielsweise die A-Säulen über die beiden Vordertüren an den B-Säulen abgestützt werden, damit die A-Säulen nicht einknicken und es zu einer den Lebensraum der Fahr­ zeuginsassen gefährlich einengenden Verkleinerung der Fahrgastzelle kommt.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß Fahrzeugtüren der beim Unfallgeschehen auftretenden Belastung bis zu einer maximalen Spitzenkraft ohne wesentliche Deformation standhalten. Wird bei Schwerstunfällen diese Spitzenkraft überschritten, dann knicken die Türen in der Regel an einer signifikanten Schwachstelle oder im Bereich der Türmitte aus und können dann keine in Längsrichtung wir­ kenden Kräfte mehr übertragen. Dadurch geht die Integri­ tät der Fahrgastzelle verloren, weil die Schweller und Dachholme dann ebenfalls überlastet werden und einknicken oder sich mehr oder weniger stark verformen. Auch lassen sich dann die Türen meist nicht mehr öffnen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Fahrzeug­ tür derart zu gestalten, daß auch bei Schwerstunfällen eine möglichst geringe Verformung der Fahrgastzelle ein­ tritt.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kraftfahrzeugtür in Fahrzeuglängsrichtung derart zu­ sammenstauchbar ausgebildet ist, daß erst bei geringfügig unterhalb der bei einem Schwerstunfall auftretenden maxi­ malen Längskraft diese Längsverformung eintritt und dabei die axiale Abstützkraft der Kraftfahrzeugtür möglichst hoch bleibt.

Diese Gestaltung einer Kraftfahrzeugtür läuft dem bishe­ rigen Sicherheitsdenken zuwider. Bisher hat man die Kraftfahrzeugtüren möglichst stabil ausgeführt, um auch bei hohen, in Längsrichtung wirkenden Kräften noch eine Abstützung zwischen den vertikalen Säulen der Fahrzeugka­ rosserie zu ermöglichen. Man kann dadurch das Ausknicken der Türen in höhere Kraftbereiche verschieben, es jedoch nicht generell vermeiden. Die erfindungsgemäß gestalteten Türen wirken bis unmittelbar vor dem Auftreten einer ma­ ximalen Kraft genau wie die bisher bekannten Türen als Abstützung. Wenn die bekannten Türen jedoch ausknicken und dadurch als Abstützung wirkungslos werden, dann be­ ginnen die erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtüren sich in Längsrichtung mit hoher Gegenkraft zu verformen. Die er­ findungsgemäßen Kraftfahrzeugtüren können also, genau wie die bekannten Kraftfahrzeugtüren, bei Überschreiten einer maximalen Kraft eine Verformung der Fahrgastzelle nicht verhindern, halten diese im Gegensatz zu bekannten Türen jedoch in engen Grenzen, so daß das Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen verringert wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Kraftfahrzeugtür ausschließlich in ihrem vorderen, dem Türschloß abgewandten Bereich in Längsrich­ tung verformbar ist. Hierdurch wird erreicht, daß auch nach einem Schwerstunfall das Türschloß noch betätigbar und deshalb die Kraftfahrzeugtür zu öffnen ist.

Besonders kostengünstig ist die Längsverformbarkeit zu erreichen, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Er­ findung die Längsverformbarkeit durch in Vertikalrichtung verlaufende Sicken erzeugt wird. Es sind jedoch auch an­ dere Mittel möglich, wie sie bei der Erzeugung von Knautschzonen im Front- und Heckbereich von Kraftfahr­ zeugen geläufig sind.

Die geometrischen Verhältnisse bei Kraftfahrzeugen führen dazu, daß bei einem Frontal- oder Heckaufprall die Säu­ lenabstützkräfte fast ausschließlich vom Türgerippe im wesentlichen in Höhe der Gürtellinie des Kraftfahrzeugs übertragen werden. Hierzu im Gegensatz wirken die bei einem Seitenaufprall auftretenden Kräfte stets im unteren Drittel der Kraftfahrzeugtür. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn bei einer Kraftfahrzeugtür, welche eine in etwa in Höhe der Gürtellinie in Längsrichtung verlaufende Tür­ schachtverstärkung aufweist, die Türschachtverstärkung die Verformbarkeit in Längsrichtung aufweist. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es, im unteren Drittel der Tür die üblichen Türaussteifungselemente anzuordnen, um die Folgen eines Seitenaufpralls zu verringern, ohne daß durch solche Türaussteifungselemente die angestrebte Ver­ formbarkeit in Längsrichtung in dem zur Vermeidung des Ausknickens entscheidenden Bereich verloren geht.

Statt die angestrebte Verformbarkeit in Längsrichtung durch Sicken zu erreichen, kann man gemäß einer vorteil­ haften Weiterbildung im vorderen Bereich der Türschacht­ verstärkung ein Deformationsglied anordnen. Ein solches Deformationsglied kann sehr unterschiedlich gestaltet sein. Entscheidend ist, daß es bei Überschreiten einer bestimmten, hohen Kraft zu einer Deformation mit konstan­ ter, zumindest aber hoher Gegenkraft führt. Solche Defor­ mationsglieder sind beispielsweise bei Stoßstangen ge­ bräuchlich.

Um bei einem Seitenaufprall zu verhindern, daß die Kraft­ fahrzeugtür sich unerwünscht weit in die Fahrgastzelle hinein einbeult, ist es vorteilhaft, wenn die Kraftfahr­ zeugtür in Längsrichtung möglichst wenig dehnbar ist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfol­ gend beschrieben. In ihr zeigen die

Fig. 1 eine perspektivisch und teilweise ge­ schnitten dargestellte Kraftfahrzeugtür nach der Erfindung,

Fig. 2 die Kraftfahrzeugtür von außen gesehen,

Fig. 3 ein Diagramm der bei einem Crash über die Zeit auftretenden Kräfte in der Tür.

Die Fig. 1 zeigt eine Kraftfahrzeugtür 1 mit einer übli­ chen Türverkleidung 2. Durch die teilweise aufgebrochene Darstellung der Türverkleidung 2 ist ein Türgerippe 3 zu erkennen. Zur Erzeugung einer Längsverformbarkeit dieses Türgerippes 3 sind in ihm mehrere, vertikal ausgerichtete Sicken 4 nebeneinander vorgesehen. Diese Sicken 4 führen dazu, daß sich die Kraftfahrzeugtür 1 bei einem Schwerst­ unfall in Längsrichtung mit hoher Widerstandskraft zusam­ menstaucht, anstatt nach außen wegzuknicken, was bei üb­ lichen Türen geschieht.

Die Fig. 2 läßt erkennen, daß die Kraftfahrzeugtür 1 un­ terhalb einer Außenhaut 11 außenseitig auf dem Türgerippe 3 in Höhe der Gürtellinie der Kraftfahrzeugtür 1 eine in Längsrichtung verlaufende Türschachtverstärkung 5 auf­ weist. Auch in ihr sind die Sicken 4 vorgesehen. Weiter­ hin ist in der Fig. 2 der Griff eines Türschlosses 6 zu erkennen. Die Sicken 4 befinden sich an der Vorderseite, also an der dem Türschloß abgewandten Seite der Kraft­ fahrzeugtür, damit das Türschloß 6 nicht durch axiale Verformungen der Kraftfahrzeugtür 1 funktionsuntüchtig wird.

In dem Diagramm nach Fig. 3 ist eine Kurve 7 eingetra­ gen, welche der in einer Kraftfahrzeugtür bei einem Fron­ talaufprall mit 50 km/h wirkende Kraft über die Zeit ent­ spricht. Bei einer höheren Aufprallgeschwindigkeit über­ steigt diese Kraft eine durch die Festigkeit der Kraft­ fahrzeugtür sich ergebende Belastungsgrenze 8, was die für eine Aufprallgeschwindigkeit von 55 km/h geltende Kurve 9 zeigen soll. Es kommt dann zu der eingangs erläu­ terten, unkontrolliert starken Verformung der Fahrgast­ zelle, da die Kraftfahrzeugtür ausknickt und danach keine Längskräfte mehr zu übertragen vermag. Die Kurve 10 zeigt, daß bei der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtür auch bei höherer Aufprallgeschwindigkeit die Belastungs­ grenze 8 nicht überschritten wird. Die Kräfte in der Kraftfahrzeugtür bleiben vielmehr geringfügig unterhalb dieser Belastungsgrenze 8, wobei sich die Kraftfahrzeug­ tür axial verformt und dabei immer noch eine Abstützung für die durch sie verbundenen Säulen des Kraftfahrzeugs darstellt.

Claims (6)

1. Zur Anordnung an einer Fahrzeuglängsseite zwischen zwei tragenden, vertikalen Säulen ausgebildete Kraftfahrzeugtür, welche im Falle eines Frontal- oder Heckaufpralls des Kraftfahrzeugs als in Längs­ richtung wirkende Verstrebung zwischen den Säulen dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftfahr­ zeugtür (1) in Fahrzeuglängsrichtung derart zusam­ menstauchbar ausgebildet ist, daß erst bei geringfü­ gig unterhalb der bei einem Schwerstunfall auftre­ tenden maximalen Längskraft diese Längsverformung eintritt und dabei die axiale Abstützkraft der Kraftfahrzeugtür (1) möglichst hoch bleibt.

2. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kraftfahrzeugtür (1) ausschließ­ lich in ihrem vorderen, dem Türschloß abgewandten Bereich in Längsrichtung verformbar ist.

3. Kraftfahrzeugtür nach den Ansprüchen 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Längsverformbarkeit durch in Vertikalrichtung verlaufende Sicken (4) er­ zeugt ist.

4. Kraftfahrzeugtür nach zumindest einem der vorange­ henden Ansprüchen, welche eine in etwa in Höhe der Gürtellinie in Längsrichtung verlaufende Türschacht­ verstärkung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Türschachtverstärkung (5) die Verformbarkeit in Längsrichtung aufweist.

5. Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im vorderen Bereich der Türschachtver­ stärkung (5) ein Deformationsglied angeordnet ist.

6. Kraftfahrzeugtür nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Längsrichtung möglichst wenig dehnbar ist.