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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugstruktur gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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In
letzter Zeit wurden erhöhte
Anforderungen an eine Anzahl von Bereichen gestellt, welche den Aufbau
und die Funktionalität
von Türen
und Fensterscheiben von Motorfahrzeugen betreffen. Die Türen müssen zusätzlich dazu,
dass die Türen
eine sichere Abdichtung zu der Karosserie des Fahrzeugs in einer geschlossenen
Position aufrecht erhalten sicher und zuverlässig öffnen und schließen. Weitere
Anforderungen werden an die Wechselwirkung zwischen Tür und Fensterscheibe
gestellt, wenn die Fensterscheibe angehoben oder abgesenkt wird,
während
das Fahrzeug mit normalen/hohen Geschwindigkeiten fährt. Fahrzeughersteller
wurden mit dem Problem konfrontiert, eine Dichtung zwischen einer
rahmenlosen Fensterscheibe aus Glas und der A-Säule/Dachholm
der Fahrzeugkarosserie bereitzustellen. Wenn ein Fahrzeug mit normaler
Fahrgeschwindigkeit fährt,
steht das Glas aufgrund einer Druckdifferenz zwischen der Innenseite
und Außenseite
des Fahrzeugs unter Belastung, welche das Glas aus der Karosserie
des Fahrzeugs zieht. Bei einer Tür
mit Rahmen wird die Belastung auf das Glas und die Bewegung durch
die Türrahmenstruktur
aufgenommen. Wenn die Intaktheit der Dichtung zwischen dem Glas und
der Fahrzeugkarosserie beschädigt
oder beeinträchtigt
ist, ist die Folge ein Leck und Geräusche und zur Vermeidung dieser
unerwünschten
Effekte haben die Fahrzeughersteller eine Reihe von Lösungen vorgeschlagen.
Eine derartige Lösung
besteht in der Bereitstellung einer Türdichtung mit einer Verhakungsfunktion,
welche normalerweise durch eine Außenlippe bereitgestellt wird.
Die Lippe stoppt die Oberkante oder Kontur der sich nach außen von
der Dichtung weg bewegenden Glasscheibe. Aufgrund dieser Verhakungsbelastung
auf die Dichtung ist es insbesondere wichtig, eine sichere Verbindung
zwischen der Lippe und dem A-Säulen/Dachholm-Abschnitt zu haben,
um das Risiko des Herausziehens der Lippe aus der Säule zu reduzieren.
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In
einer Anordnung ist die obere Glaskontur so ausgelegt, dass sie
gerade unterhalb der Dichtungshakenlippe mit einer genauen Freiraumtoleranz während des Öffnungs-
und Schließvorgangs
hindurch tritt. Daher ist es wichtig, dass die Dichtungsauflage-
und Befestigungsflächen
genaue Positionstoleranzen haben. In der letzten Phase der Türschließprozedur
wird die Fensterscheibe leicht in eine etwas aufrechtere Position
gerade gestellt und erstreckt sich deshalb in die Aussparung zwischen der
Hakenlippe und der Dichtungsfläche
des Dichtkeders. In einer weiteren Türschließprozedur wird die Glasscheibe
durch den elektrischen Fensterheber, welcher die Glasscheibe über einen
kurzen Abstand unmittelbar nachdem die Türe eine geschlossene Position
erreicht hat, anhebt, in die Aussparung hinein angehoben. Die Glasscheibe
wird über
einen entsprechenden kurzen Abstand durch den elektrischen Fensterheber
in der Türöffnungsprozedur
abgesenkt, was es ermöglicht,
dass das Glas unter der Hakenlippe des Dichtstreifens hindurch tritt,
wenn die Tür
geöffnet
wird.
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Eine
Anzahl früherer
Patentschriften hat Vorrichtungen zur Unterbringung einer Dichtung
vorgeschlagen, um die Beseitigung von Lecks und Geräuschen zu
erreichen, wovon die wichtigsten nachstehend diskutiert werden.
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In
JP 6308422 ermöglichen
die Merkmale der Erfindung die direkte Befestigung eines Dichtkeders
an einem Fahrzeug ohne die Verwendung einer Halterung, obwohl die
Zusammenfassung ein getrenntes Pressteil mit einem getrennten Flansch
zum Festklemmen der Dichtung offenbart.
DE 3738426 offenbart ein U-förmiges Verbindungsprofil, das
zwischen einer Dachhaut und einem Dachrahmen befestigt werden kann.
Das U-förmige
Profil öffnet
sich zu einer Fahrzeugtüre
und nimmt eine Dichtung unter Verwendung eines Klebers oder einer
Klemmwirkung auf.
JP61215175 offenbart
eine Vorrichtung für
eine Dachseitenstruktur. Die Erfindung verwendet eine Anzahl zusammengeschweißter Teile,
um einen Dachholmabschnitt zu erzeugen.
JP 61215176 offenbart auch eine Vorrichtung
für eine
Frontsäule.
Der Aufbau ist ähnlich
der in
JP61215175 verwendeten Struktur,
welche eine Anzahl verschweißter
Teile zum Erzeugen der A-Säule verwendet.
Das allgemeine Problem in Verbindung mit den in der herkömmlichen Technik
offenbarten Lösungen
ist die Komplexität
der Gesamtstruktur aufgrund einer Vielzahl getrennt gefertigter
Teile, die zusammengefügt
werden, um eine brauchbare Komponente zu erzeugen. DE-A1-37 38 426
offenbart ein Fahrzeugdach mit einem U-förmigen Verbindungsprofil und
einem Dichtkeder, wobei der Dichtkeder sich im Wesentlichen über die
gesamte Breite der Nut des U-förmigen
Verbindungsprofils erstreckt und in der Nut befestigt ist. Das DE-Dokument
offenbart jedoch kein geschlossenes Profil einer A-Säule oder
eines Dachholms mit einer Aussparung, sondern eine sehr komplizierte
und somit teure Konstruktion mit einem U-förmigen Verbindungsprofil.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Komplexität der Struktur
von A-Säulen
und Dachholmen zu reduzieren und dadurch die Produktionskosten und
Gewichte unter Beibehaltung der erforderlichen Funktionalität zur Absorption
von Stößen und
zur Aufnahme eines Dichtkeders zu reduzieren.
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Demzufolge
stellt die vorliegende Erfindung eine Fahrzeugstruktur mit den Merkmalen
gemäß Anspruch
1 bereit.
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Diese
einfache Konstruktion erübrigt
die Notwendigkeit eines komplizierten Zusammenbaus von Pressteilen
und geschweißten
Komponenten in Verbindung mit der in der herkömmlichen Technik offenbarten
Vorrichtung. Da die Komponente bevorzugt profilgewalzt und in Längsrichtung
zu einem geschlossenen Querschnitt in einer herkömmlichen Profilwalz-Linie geschweißt wird,
dem eine Umformung des geraden Profils in eine gekrümmte A-Säule oder
einen Dachseitenholm folgt, können
genaue Toleranzen für
die Abmessung des Trägers
eingehalten werden. Zusätzliche
Halterungsteile und Anordnungen für die A-Säule und den dachseitigen Abschnitt haben
einen negativen Einfluss auf die gewünschten Toleranzen. und sollten
vermieden werden.
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Die
Gewichtsreduzierung wird teilweise durch die Integration der Aussparung
für die
Unterbringung des Dichtkeders in die A-Säule oder den Dachseitenabschnitt
erzielt. Das gesamte die Aussparung bildende Material ist in der
A-Säulen-
und der Dachseitenstruktur voll aktiv. Ein zusätzliches Halterungsteil hat
keine tragende Funktion, weshalb das zusätzliche Gewicht zusammen mit
dem Halterungsteil von der Struktur entfernt wird.
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Die
erheblichen Kosten in Verbindung mit zusätzlichen Halterungsteilen wie
zum Beispiel die Montagekosten und die Kosten für die dauerelastische Abdichtung
werden vermieden. Der A-Säulen/Dachseitenabschnitt
mit der Aussparung als ein Hinterschnitt wird bevorzugt durch Profilwalzen
eines Borstahlmaterials gefolgt von einer Warmbiegung und einer
gleichzeitigen Härtung
des Borstahlmaterials hergestellt, was einen Träger mit extrem hoher Formänderungsfestigkeit
produziert, die eine erhebliche Gewichtseinsparung möglich macht.
Das bevorzugte Verfahren der Herstellung des Trägers ist dem in der Interna tionalen
Patentveröffentlichung
Nr. WO 98/27235A1 in Bezug auf die Wärmebehandlung und Abschreckung
des Trägers
der vorliegenden Erfindung beschriebenen Prozess ähnlich,
und die Inhalte dieser Internationalen Patentanmeldung sind hiermit durch
Bezugnahme darauf einbezogen. Die Anforderungen an die strukturelle
Integrität
für A-Säulen und Dachholme
werden durch die Anwendung dieses speziellen Fertigungsprozesses
erfüllt.
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Sowohl
die Produktionskosten, als auch das Gewicht werden durch die Formung
einer Frontsäule und
eines Dachseitenabschnittelementes mit einer integrierten Aussparung
zur Aufnahme und Verhakung der Türdichtung
(Dichtkeder) ohne irgendeine Verwendung eines zusätzlichen
Halteteils oder anderer angebauter Teile reduziert. Ferner werden
Dichtungs- und Zusammenbaukosten und deren zugeordneten Probleme
vermieden und die Genauigkeit der Türdichtungsposition an der Fahrzeugkarosserieseite
erhöht.
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In
einer Ausführungsform
weist die Aussparung eine Basis, eine Innenwand und eine Außenwand
auf.
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Bevorzugt
wird ein Dichtkeder an der Aussparung befestigt.
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Idealerweise
wird der Dichtkeder an der Basis der Aussparung durch einen Kleber
befestigt.
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Bevorzugt
ist der Kleber ein doppelseitiges, zuvor auf den Dichtkeder aufgebrachtes
Klebeband, welches an der Basis der Aussparung bei Kontakt oder
durch die Aufbringung von Druck anhaftet. Dieses Band verhindert
auch jeden Luftdurchtritt zwischen dem Dichtkeder und der Basis
der Aussparung.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
neigen sich die Wände
der Aussparung aufeinander zu, sobald sie sich aus der Basis der Aussparung
erstrecken. In dieser Konfiguration wird der Dichtkeder in seiner
Lage gehalten und in der Aussparung unterstützt, um dem durch die Glasbelastung
gegen die Ha kenlippe des Dichtkeders erzeugten Verziehungsmoment
zu widerstehen.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
neigt sich die Innenwand der Aussparung zu der Außenwand
hin, welche im Wesentlichen senkrecht zur Basis ist.
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Die
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, welche im Rahmen eines Beispiels nur eine Ausführungsform
eines Trägers
gemäß der Erfindung
darstellen. In den Zeichnungen ist:
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1 eine
Querschnittsansicht einer Dachsäule
eines Fahrzeugs;
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2 eine
Querschnittsansicht einer A-Säule
eines Fahrzeugs; und
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3 eine
Teilquerschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der Aussparung zur
Verwendung in der Dachsäule
oder A-Säule
von 1, bzw. 2.
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In
den Zeichnungen und zuerst in 1 ist eine
insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete Dachsäule angezeigt.
Die Dachsäule 1 wird
durch einen geschlossenen Profilträger 2 mit einer ausgebildeten
Aussparung 3 bereitgestellt. Ein Dichtkeder 4 ist
in der Aussparung 3 untergebracht und der Dichtkeder 4 enthält eine
Hakenformation 5. Die Hakenformation 5 ist für einen
Eingriff mit einer Glasscheibe 6 ausgebildet, welche innerhalb
einer (nicht dargestellten) Fahrzeugtüre festgehalten- wird. Ein Außenblech 7 erstreckt
sich über
die Außenoberfläche 8 des
Trägers 2 von
dem Dichtkeder 4 zu einem Verbindungspunkt mit der Dachhaut 9.
Die Außenoberfläche 8 des
Trägers
definiert einen vertieften Bereich 13 zur Unterbringung
einer Anzahl von Befestigungselementen 10 für die Befestigung
des Außenbleches 7 und
der Dachhaut 9. Eine Verkleidung 11 umschließt die Innenoberfläche 12 des
Trägers,
um eine ästhe tisch
gefällige
Innenausstattung des Fahrzeugs zu erzeugen. Die Verkleidung 11 ist
an einem Ende an einem Abschnitt des Dichtkeders 4 und
an einem (nicht dargestellten) geeigneten Befestigungspunkt innerhalb
des Fahrzeugs befestigt. Die Aussparung 3 hat in Verbindung
mit dem Träger 2 eine Basis 14,
eine Innenwand 15 und eine Außenwand 16. Die Innenwand 15 neigt
sich zu der Außenwand hin,
sobald sie aus der Basis 14 austritt und erzeugt dadurch
einen Klemmeffekt, um den Dichtkeder 4 in der Aussparung 3 zu
halten. Die Außenwand 16 ist im
Wesentlichen zu der Basis 14 senkrecht. Ein doppelseitiges
Klebeband 17 wird zuvor auf die Basis des Dichtkeders 4 aufgebracht
und ist für
die Verklebung an der Basis 14 der Aussparung 3 geeignet.
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In
den Zeichnungen und nun in 2 ist eine insgesamt
mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnete A-Säule dargestellt.
Die A-Säule 21 wird
durch einen geschlossenen Profilträger 22 mit einer integriert ausgebildeten
Aussparung 23 bereitgestellt. Ein Dichtkeder 24 ist
in der Aussparung 23 untergebracht, und der Dichtkeder 24 enthält eine
Hakenformation 25. Die Hakenformation 25 ist für einen
Eingriff mit einer in einer (nicht dargestellten) Fahrzeugtüre gehaltenen
Glasscheibe 26 ausgebildet. Ein Außenblech 27 erstreckt
sich quer über
die Außenoberfläche 28 des
Trägers 22 von
dem Dichtkeder 24 zu einem Punkt hinter der Windschutzscheibe 29.
Die Außenoberfläche 28 des
Trägers 22 definiert
einen vertieften Bereich 30 für die Unterbringung eines Befestigungselementes 31 für die Befestigung
der Windschutzscheibe 29. Eine Verkleidung 32 schließt die Innenoberfläche 33 des
Trägers 22 innerhalb
des (nicht dargestellten) Fahrzeugs ein. Die Verkleidung 32 ist
an einem Ende an einem Abschnitt des Dichtkeders 24, der
für einen
Eingriff mit der Abdeckung 32 ausgebildet ist, und mit
dem A-Säulen/Dach-Abschnitt
an dem anderen Ende in einem kurzen Abstand von dem. Glas 29 befestigt.
Die dem Träger 22 zugeordnete Aussparung 23 besitzt
eine Basis 34, eine Innenseitenwand 35 und eine
Außenseitenwand 36.
Die Innenseitenwand 35 neigt sich zu der Außenseitenwand 36 hin,
während
sie sich von der Basis 34 erstreckt. Die Außenseitenwand 36 ist
im Wesentlichen zu der Basis 34 senkrecht. Ein doppelseitiges Klebeband 37 wird
zuvor auf die Basis des Dichtkeders 4 aufgebracht und ist
für die
Verklebung an der Basis 34 der Aussparung 23 geeignet.
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In
den Zeichnungen und nun in 3 ist eine insgesamt
mit dem Bezugszeichen 41 bezeichnete zweite Ausführungsform
der Aussparung mit einer Basis 42, einer Außenwand 43 und
einer Innenwand 44 dargestellt. Die Innenwand 44 stellt
einen Haken 45 zum Festhalten eines Dichtkeders 4, 24 (siehe 1 und 2)
innerhalb der Aussparung 41 bereit.
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Man
wird natürlich
erkennen, dass die Erfindung nicht auf die spezifischen Ausführungsformen beschränkt ist,
welche nur im Rahmen eines Beispiels erfolgen, und dass verschiedene Änderungen und
Modifikationen an den Ausführungsformen
ohne Abweichung von dem Schutzumfang der Erfindung gemäß Definition
in den beigefügten
Ansprüchen ausgeführt werden
können.