DE4234799B4

DE4234799B4 - Zur Anordnung an einer Fahrzeuglängsseite zwischen zwei tragenden, vertikalen Säulen ausgebildete Kraftfahrzeugtür

Info

Publication number: DE4234799B4
Application number: DE4234799A
Authority: DE
Inventors: Willi Ing.(grad.) Elsenheimer; Hans-Dieter Zentgraf
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1992-10-15
Filing date: 1992-10-15
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2012-10-16
Also published as: DE4234799A1; US5348365A

Abstract

Zur Anordnung an einer Fahrzeuglängsseite 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, wobei die Kraftfahrzeugtür (1) in Fahrzeuglängsrichtung zusammenstauchbar ausgebildet ist und dazu ausschließlich in ihrem vorderen, dem Türschloss abgewandten Bereich in Längsrichtung verformbar ist, wobei die Längsverformbarkeit durch in Vertikalrichtung verlaufende Sicken (4) erzeugt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tür zwischen einer Außenwand und der Türinnenverkleidung mit einem Türgerippe versehen ist, welches die in Vertikalrichtung verlaufenden Sicken (4) aufweist und welches eine in etwa in Höhe der Gürtellinie in Längsrichtung verlaufende Türschachtverstärkung aufweist, deren Längsverformbarkeit durch ein im vorderen Bereich der Türschachtverstärkung (5) angeordnetes Deformationsglied gegeben ist, und dass die Längsverformbarkeit der Kraftfahrzeugtür so eingestellt ist, dass erst bei geringfügig unterhalb der bei einem Schwerstunfall auftretenden maximalen Längskraft diese Längsverformung eintritt und dabei die axiale Abstützkraft der Kraftfahrzeugtür (1) möglichst hoch...

Description

Die Erfindung betrifft eine zur Anordnung an einer Fahrzeuglängsseite 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, wobei die Kraftfahrzeugtür in Fahrzeuglängsrichtung zusammenstauchbar ausgebildet ist und dazu ausschließlich in ihrem vorderen, dem Türschloss abgewandten Bereich in Längsrichtung verformbar ist, wobei die Längsverformbarkeit durch in Vertikalrichtung verlaufende Sicken erzeugt ist.

Eine derartige Anordnung ist in der Offenlegungsschrift DE 34 02 135 beschrieben. Demnach wird folgendes Problem gelöst: 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 oberen Bereich durch den Dachholm in Längsrichtung begrenzt sind, werden die Kraftfahrzeugtüren aus Sicherheitsgründen 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 derartige 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 wirkenden Kräfte mehr übertragen. Dadurch geht die Integrität 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.

Die Anordnung gemäß der oben genannten Offenlegungsschrift begegnet dem Problem, indem an eine Trägerplatte, die als Aggregatträger dient, zwei übereinander angeordnete Längsträger befestigt sind. Zusammen bilden sie einen dreiteiligen Verstärkungskasten, so dass zwischen der Trägerplatte an der Innenseite und den beiden Längsträgern an der Außenseite der Kraftfahrzeugtür die Türfensterscheibe abgesenkt werden kann. Die Trägerplatte und der obere Längsträger sind in ihrem vorderen Bereich mit Knickkanten versehen, um eine relativ kurze Sollknautschzone festzulegen. Dies kann auch nicht wesentlich verlängert werden, da sich daran unmittelbar die an der Trägerplatte befestigten Aggregate, wie zum Beispiel ein Fensterhebermechanismus anschließt. Des weiteren lässt sich der Kraftverlauf in der Knautschzone nur schwer in vorhersehbarer Weise einstellen, da sowohl der obere Längsträger als auch die Trägerplatte flächige Gebilde sind. Dies hat zur Folge, dass diese sich nicht zwingend bei einer Längsbelastung ziehharmonikamäßig zusammenlegen, was allein einen definierten Kraftverlauf ergibt, sondern an den Knickkanten seitlich ausbrechen. Bei Schwerstunfällen ist daher die Knautschzone schnell aufgebraucht und es kommt weiterhin zum Ausknicken der Tür als Ganzes, was mit einem deutlichen Einbruch des Türwiderstandes verbunden ist und damit zur Folge hat, dass die Fahrgastzelle stark in Mitleidenschaft gezogen wird.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Fahrzeugtür derart zu gestalten, dass auch bei Schwerstunfällen eine möglichst geringe Verformung der Fahrgastzelle eintritt.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Tür zwischen einer Außenwand und der Türinnenverkleidung mit einem Türgerippe versehen ist, welches die in Vertikalrichtung verlaufenden Sicken aufweist und welches eine in etwa in Höhe der Gürtellinie in Längsrichtung verlaufende Türschachtverstärkung aufweist, deren Längsverformbarkeit durch ein im vorderen Bereich der Türschachtverstärkung angeordnetes Deformationsglied gegeben ist, und dass die Längsverformbarkeit der Kraftfahrzeugtür so eingestellt ist, dass erst bei geringfügig unterhalb der bei einem Schwerstunfall auftretenden maximalen Längskraft diese Längsverformung eintritt und dabei die axiale Abstützkraft der Kraftfahrzeugtür möglichst hoch bleibt.

Die erfindungsgemäß gestalteten Türen wirken bis unmittelbar vor dem Auftreten einer maximalen Kraft als Abstützung. Wenn die Türen nach dem Stand der Technik jedoch ausknicken und dadurch als Abstützung wirkungslos werden, dann beginnen die erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtüren sich in Längsrichtung mit hoher Gegenkraft zu verformen. Die erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtüren können also, genau wie die bisher bekannten Kraftfahrzeugtüren, bei Überschreiten einer maximalen Kraft eine Verformung der Fahrgastzelle nicht verhindern, halten diese im Gegensatz dazu jedoch in engen Grenzen, so dass das Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen verringert wird.

Da die Kraftfahrzeugtür, wie auch die gemäß der DE 34 02 135 , ausschließlich in ihrem vorderen, dem Türschloss abgewandten Bereich in Längsrichtung verformbar ist, 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 der Erfindung die Längsverformbarkeit durch in Vertikalrichtung verlaufende Sicken in einem Türgerippe erzeugt wird.

Die geometrischen Verhältnisse bei Kraftfahrzeugen führen dazu, dass bei einem Frontal- oder Heckaufprall die Säulenabstützkräfte 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 entspricht es außerdem der Erfindung, wenn bei einer Kraftfahrzeugtür, welche eine in etwa in Höhe der Gürtellinie in Längsrichtung verlaufende Türschachtverstärkung 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 Verformbarkeit in Längsrichtung in dem zur Vermeidung des Ausknickens entscheidenden Bereich verloren geht.

Gemäß der Erfindung ist im vorderen Bereich der Türschachtverstärkung ein Deformationsglied angeordnet. Ein solches Deformationsglied kann sehr unterschiedlich gestaltet sein. Entscheidend ist, dass es bei Überschreiten einer bestimmten, hohen Kraft zu einer Deformation mit konstanter, zumindest aber hoher Gegenkraft führt. Solche Deformationsglieder sind beispielsweise bei Stoßstangen gebräuchlich.

Um bei einem Seitenaufprall zu verhindern, dass die Kraftfahrzeugtür sich unerwünscht weit in die Fahrgastzelle hinein einbeult, ist es vorteilhaft, wenn die Kraftfahrzeugtür in Längsrichtung möglichst wenig dehnbar ist.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. In ihr zeigen die
1 eine perspektivisch und teilweise geschnitten dargestellte Kraftfahrzeugtür nach der Erfindung,
2 die Kraftfahrzeugtür von außen gesehen,
3 ein Diagramm der bei einem Crash über die Zeit auftretenden Kräfte in der Tür.
Die 1 zeigt eine Kraftfahrzeugtür 1 mit einer üblichen 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 Schwerstunfall in Längsrichtung mit hoher Widerstandskraft zusammenstaucht, anstatt nach außen wegzuknicken, was bei üblichen Türen geschieht.
Die 2 läßt erkennen, daß die Kraftfahrzeugtür 1 unterhalb einer Außenhaut 11 außenseitig auf dem Türgerippe 3 in Höhe der Gürtellinie der Kraftfahrzeugtür 1 eine in Längsrichtung verlaufende Türschachtverstärkung 5 aufweist. Auch in ihr sind die Sicken 4 vorgesehen. Weiterhin ist in der 2 der Griff eines Türschlosses 6 zu erkennen. Die Sicken 4 befinden sich an der Vorderseite, also an der dem Türschloß abgewandten Seite der Kraftfahrzeugtür, damit das Türschloß 6 nicht durch axiale Verformungen der Kraftfahrzeugtür 1 funktionsuntüchtig wird.
In dem Diagramm nach 3 ist eine Kurve 7 eingetragen, welche der in einer Kraftfahrzeugtür bei einem Frontalaufprall mit 50 km/h wirkende Kraft F über die Zeit t entspricht. Bei einer höheren Aufprallgeschwindigkeit übersteigt diese Kraft eine durch die Festigkeit der Kraftfahrzeugtür sich ergebende Belastungsgrenze 8, was die für eine Aufprallgeschwindigkeit von 55 km/h geltende Kurve 9 zeigen soll. Es kommt dann zu der eingangs erläuterten, unkontrolliert starken Verformung der Fahrgastzelle, 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 Belastungsgrenze 8 nicht überschritten wird. Die Kräfte in der Kraftfahrzeugtür bleiben vielmehr geringfügig unterhalb dieser Belastungsgrenze 8, wobei sich die Kraftfahrzeugtür axial verformt und dabei immer noch eine Abstützung für die durch sie verbundenen Säulen des Kraftfahrzeugs darstellt.

Claims

Zur Anordnung an einer Fahrzeuglängsseite 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, wobei die Kraftfahrzeugtür (1) in Fahrzeuglängsrichtung zusammenstauchbar ausgebildet ist und dazu ausschließlich in ihrem vorderen, dem Türschloss abgewandten Bereich in Längsrichtung verformbar ist, wobei die Längsverformbarkeit durch in Vertikalrichtung verlaufende Sicken (4) erzeugt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tür zwischen einer Außenwand und der Türinnenverkleidung mit einem Türgerippe versehen ist, welches die in Vertikalrichtung verlaufenden Sicken (4) aufweist und welches eine in etwa in Höhe der Gürtellinie in Längsrichtung verlaufende Türschachtverstärkung aufweist, deren Längsverformbarkeit durch ein im vorderen Bereich der Türschachtverstärkung (5) angeordnetes Deformationsglied gegeben ist, und dass die Längsverformbarkeit der Kraftfahrzeugtür so eingestellt ist, dass erst bei geringfügig unterhalb der bei einem Schwerstunfall auftretenden maximalen Längskraft diese Längsverformung eintritt und dabei die axiale Abstützkraft der Kraftfahrzeugtür (1) möglichst hoch bleibt.
Kraftfahrzeugtür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Längsrichtung möglichst wenig dehnbar ist.