DE4240416B4

DE4240416B4 - Versteifungsanordnung für einen Kraftfahrzeug-Aufbau mit einem Türträger

Info

Publication number: DE4240416B4
Application number: DE4240416A
Authority: DE
Inventors: Holger Michael Dipl.-Ing. Thum
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1991-12-13
Filing date: 1992-12-02
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: DE4240416A1

Abstract

Versteifungsanordnung für einen Kraftfahrzeug-Aufbau mit einem in Richtung der Breite einer Fahrzeugtür in dieser angeordneten, sich mit aus Stirnseiten der Tür vorstehenden Endbereichen an Türsäulen des Fahrzeugaufbaus abstützenden Träger, der zur Veränderung seiner Länge aus mehreren teleskopierenden Trägerteilen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche (11, 12) des Trägers (6) bei geschlossener Tür (3) in in Richtung Fahrzeuginnenraum und nach außen geschlossene Ausnehmungen (14, 15) der Türsäulen (1, 2) hineinragen, die Trägerteile (7, 8) zur Änderung der Länge des Trägers (6) relativ zueinander verschiebbar sind und ihnen ein Mechanismus (18) zum Zurückziehen ihrer Endbereiche (11, 12) aus den Ausnehmungen (14, 15) zum Öffnen der Tür (3) zugeordnet ist, der bei geschlossener Tür (3) eine druck- und zugfeste Verbindung der Trägerteile (7, 8) bildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Versteifungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Bei der Fahrzeugtür ist aber in erster Linie an eine Seitentür eines Fahrzeugs gedacht; grundsätzlich läßt sich die Erfindung jedoch auch im Bereich von Hecktüren anordnen.

Betrachtet man den bevorzugten Anwendungsfall der Erfindung, also im Rahmen einer Seitentür, so ist bekanntlich angesichts des platzbedingten weitgehenden Fehlens von deformierbaren Karosseriebereichen an dieser Stelle der Insassenschutz gegen einen Seitenaufprall problematisch. Bekannt sind daher schon Konstruktionen – siehe nur die DE-OS 20 21 906 , die DE-PS 22 37 532 , B60J 5/04, und die US-PS 3 363 934 –, die im wesentlichen in der Tür in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Träger vorsehen, die sich an den der Tür benachbarten Türsäulen des Fahrzeugs abstützen. Zum Teil handelt es sich dabei auch um Träger, die mit über die Türstirnseiten vorstehenden Endbereichen sich in Richtung Türinnenraum an den Türsäulen gegen von der Seite wirkende Kräfte abstützen. Während diese bekannten Konstruktionen längenunveränderbare Träger vorsehen, zeigt die gattungbildene DE-PS 28 36 213 , B60J 5/04, an dieser Stelle einen aus mehreren teleskopierenden, nämlich ineinandergeschraubten Teilen zusammengsetzten Träger; die in einen mittleren rohrförmigen Trägerteil teilweise eingeschraubten, die Endbereiche des Trägers bildenden Trägerteile können zum Zwecke der Justierung (Toleranzausgleich) durch Ausnutzung des Gewindes, also Justierung (Toleranzausgleich) durch Ausnutzung des Gewindes, also Verdrehen, axial verstellt werden. Diese Konstruktion sieht aber zur Auflage der freien Enden dieser Endbereiche an der benachbarten Türsäule in Draufsicht derart schräg verlaufende Auflageflächen der Türsäule vor, daß eine Kraftkomponente in Richtung Öffnen auf die betreffende Tür ausgeübt wird.

Dies wiederum ist aber verständlicherweise bei in Längsrichtung auf den Fahrzeugaufbau ausgeübten Kräften, beispielsweise bei einem Frontcrash, sehr unerwünscht.

Nach dem beschriebenen Prinzip arbeitende Versteifungsanordnungen sind hinsichtlich der Ausbildung der Kraftübertragung zwischen Türsäulen und Trägerendbereichen deshalb besonders problematisch, weil sie die normale Betätigung der betreffenden Fahrzeugtür, also ihr Öffnen und Schließen, nicht beeinträchtigen dürfen. Alle bekannten Lösungen, die diesem Umstand voll Rechnung tragen, also insbesondere auch die Konstruktion nach der gattungbildenden DE-OS 28 36 213 , stellen einen Kompromiß zu Lasten der versteifenden Wirkung dieser Versteifungsanordnung insbesondere bei in Längsrichtung auf das Fahrzeug wirkenden Kräften dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Versteifungsanordnung so auszubilden, daß sie – ohne die Notwendigkeit des beschriebenen Kompromisses – einerseits eine optimale versteifende Wirkung für die Fahrgastzelle bei in allen Richtungen auf diese wirkenden Kräften ausübt, andererseits das Öffnen der Tür, und zwar auch nach crashbedingten Verformungen, nicht behindert.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Während bei dem gattungbildenden Stand der Technik die Möglichkeit der Längenänderung des Trägers lediglich dem Toleranzausgleich oder der Anpassung an unterschiedliche Abmessung diente, stellt die Längenveränderbarkeit bei der erfindungsgemäßen Versteifungsanordnung gleichsam einen Bestandteil der betriebsmäßigen Betätigung der Tür, nämlich beim Übergang von der geöffneten zur geschlossenen Türposition und umgekehrt, dar. Infolge dieser durch manuelle Betätigung erzielten Längenveränderungen ist es daher möglich, im Bereich der Türsäulen Ausnehmungen zur Aufnahme der Trägerendbereiche vorzusehen, die allein im Hinblick auf die gewünschte Abstützung des Trägers an den Türsäulen ausgebildet sein können. Sie stellen also dann eine formschlüssige Verbindung zwischen Träger und Türsäulen insbesondere bei crashbedingten Beanspruchungen dar. Zu jedem Öffnen der Tür wird mittels eines bevorzugt mit einem Türgriff verbundenen Mechanismus die Länge des Trägers durch Ein- oder Zurückziehen seiner Endbereiche in solchem Maße verringern, daß die äußeren Begrenzungswände der definierten Ausnehmungen die Tür zum Öffnen freigeben. Es ist daher auch möglich, die Tür als Schiebetür auszuführen, die senkrecht zu ihrer Ebene aus der Türöffnung herausgehoben und dann im wesentlichen parallel zu sich selber verschoben wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren Figuren Horiznntalschnitte durch den Türbereich eines Personenkraftwagens in verschiedenen Betriebszuständen zeigen.
Zwischen den Türsäulen 1 und 2, die im wesentlichen durch geschlossene Träger gebildet sind, erstreckt sich die allgemein mit 3 bezeichnete, das Außenblech 9 und das Innenblech 5 besitzende Tür. Bei einer Vordertür sind die Säulen 1 und 2 die A- und B-Säule; bei einer Hintertür handelt es sich um die B- und C-Säule. Nochmals sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung grundsätzlich auch bei einer Hecktür Einsatz finden kann; dann stellen die beiden Säulen C-Säulen dar.
Einen wesentlichen Bestandteil der Erfindung stellt der im wesentlichen innerhalb der Türen 3 im wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeugs verlaufende Träger 6 dar, der aus in diesem Ausführungsbeispiel zwei teleskopierenden Trägerteilen, nämlich dem äußeren Trägerteil 7 und dem in diesem verschiebbaren inneren Trägerteil 8, besteht; der äußere Trägerteil 7 ist bei 9 und 10 in der Tür längsverschiebbar geführt. Da im Gegensatz zu dem eingangs beschriebenen gattungsbildenden Stand der Technik Relativverdrehungen der Trägerteile nicht vorgesehen sind, können diese beliebige Querschnitte, insbesondere auch quadratische oder rechteckförmige Querschnitte, besitzen, so daß einerseits den Platzverhältnissen in der Tür 3 und andererseits den mechanischen Erfordernissen voll Rechnung getragen werden kann.
Die besonders profilierten Endbereiche 11 und 12 des Trägers 6 sind mit jeweils einem der Trägerteile 7 und 8 fest verbunden und ragen über die Türstirnseiten vor; bei betätigtem Türgriff 13 (1) befinden sie sich außerhalb des Umfangs von Ausnehmungen 14 und 15 in den Türträgern 1 und 2, so daß die Tür 3 im Falle einer im Bereich ihrer in 1 linken Stirnseite mittels Scharnieren an der Säule 1 angelenkten Tür durch Ziehen am Türgriff 13 in ihre Öffnungsstellung geschwenkt werden kann.
In 2 sind dagegen die Verhältnisse bei geschlossener Tür wiedergegeben: Die Trägerendbereiche 11 und 12 ragen nunmehr im wesentlichen formschlüssig in die Ausnehmungen 14 und 15 hinein, wobei die die äußeren Begrenzungswände der Ausnehmungen bildenden Federschnapper 16 und 17 auch bei in Fahrzeuglängsrichtung wirkenden Belastungen, angedeutet durch die Pfeile, mit Sicherheit ein Aufspringen der Tür verhindern. Während bei gezogenen Türgriff 13 (1) der Kurbelmechanismus 18 zwischen den beiden Trägerteilen 7 und 8 die Trägerendbereiche 11 und 12 in ihren zurückgezogenen Stellungen hält, bewirken dem Türgriff 13 zugeordnete Federn bei geschlossener Tür eine Längenveränderung des Trägers 6 durch Auseinanderschieben der beiden Trägerteile 7 und 8. Zu diesem Zweck besitzt der Kurbelmechanismus zwei an jeweils einem der Trägerteile 7 und 8 angreifende Gelenkstangen 19 und 20, die ebenfalls gelenkig mit der Betätigungsstange 21 verbunden sind, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Türgriffs 13 unterschiedliche Schwenklagen bezüglich der Türebene einnimmt.
3 zeigt nun die Verhältnisse bei einem Seitencrash, angedeutet durch den Pfeil 22: Hier ist die Tatsache wichtig, daß sich die Trägerendbereiche 11 und 12 im normalen Betrieb über elastische Auflagen 23 und 24 in Richtung Fahrzeuginnenraum an den zugeordneten Ausnehmungen 14 und 15 abstützen. Diese elastische Abstützung ist so ausgebildet, daß – siehe 2 – im Normalbetrieb, d. h, bei Fehlen einer Seitenkraft 22, die Profile 25 und 26 der Trägerendbereiche 11 und 12 einerseits nicht in Eingriff kommen mit den Gegenprofilen 27 und 28 der Innenwände der Ausnehmungen 14 und 15 andererseits und das Zurückziehen der Trägerendbereiche 1i und 12 nicht behindern. Sobald aber eine Seitenkraft 22 vorgebener Größe auftritt, wird die Elastizität der Auflagen 23 und 24 wirksam, so daß die beschriebenen Profilierungen in Eingriff kommen. Außerdem folgt durch die damit verbundene Türquerbewegung eine Verkrallung zwischen Schloßbolzen und Schloß, so daß insgesamt eine Übertragung auch von Zugkräften zwischen Tür und Türsäulen sichergestellt ist. Dies wirkt einem Eindringen der Tür in den Fahrgastraum entgegen.
Zum Öffnen der Tür auch nach einem Crash ist es erforderlich, durch Betätigen des Türgriffs den Träger 6 wieder in seine in 1 dargestellte "verkürzte" Form zu bringen.
Zur Erleichterung des Schließens der Tür sind die Schnapper 16 und 17 mit Auflaufschrägen 29 und 30 für die Trägerendbereiche 11 und 12 versehen, so daß diese Endbereiche bei der Türschließbewegung die Schnapper 16 und 17 entgegen der Wirkung der ihnen zugeordneten Federn zurückdrücken.
Den Mechanismus 18 wird man zweckmäßigerweise im Kreuzungspunkt von diagonal oder T-förmig verlaufenden Trägern in der Tür lagern.
Mit der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße Versteifungsanordnung geschaffen, die optimal sowohl im Hinblick auf die Lösung ihrer Versteifungsaufgabe als auch im Hinblick auf die normale Türbetätigung ausgelegt ist.

Claims

Versteifungsanordnung für einen Kraftfahrzeug-Aufbau mit einem in Richtung der Breite einer Fahrzeugtür in dieser angeordneten, sich mit aus Stirnseiten der Tür vorstehenden Endbereichen an Türsäulen des Fahrzeugaufbaus abstützenden Träger, der zur Veränderung seiner Länge aus mehreren teleskopierenden Trägerteilen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche (11, 12) des Trägers (6) bei geschlossener Tür (3) in in Richtung Fahrzeuginnenraum und nach außen geschlossene Ausnehmungen (14, 15) der Türsäulen (1, 2) hineinragen, die Trägerteile (7, 8) zur Änderung der Länge des Trägers (6) relativ zueinander verschiebbar sind und ihnen ein Mechanismus (18) zum Zurückziehen ihrer Endbereiche (11, 12) aus den Ausnehmungen (14, 15) zum Öffnen der Tür (3) zugeordnet ist, der bei geschlossener Tür (3) eine druck- und zugfeste Verbindung der Trägerteile (7, 8) bildet.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus (18) als Kurbelmechanismus ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus (18) als Exzentermechanismus ausgebildet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus (18) in Antriebsverbindung mit einem Türgriff (13) steht.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Begrenzungswand der Ausnehmungen (14, 15) durch einen Schnapper (16, 17) gebildet ist mit einer beim Schließen der Tür (3) wirksamen schrägen Auflauffläche (29, 30) für den ihm benachbarten Endbereich (11, 12) des Trägers (6).
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die innere Begrenzungswand der Ausnehmungen (14, 15) eine elastische Auflage (23, 24) für den benachbarten Endbereich (11, 12) des Trägers (6) trägt und einen Hinterschnitt (27, 28) bildet, in den dieser unter Zusammendrücken der Auflage (23, 24) mit einem Profil (25, 26) bei einer von außen auf die Tür (3) wirkenden Kraft (22) eingreift.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus (18) im Kreuzungspunkt von Trägern in der Tür (3) gelagert ist.