DE69210217T2

DE69210217T2 - Verstärkungsstruktur für eine fahrzeugtür

Info

Publication number: DE69210217T2
Application number: DE69210217T
Authority: DE
Inventors: Larry Holt
Original assignee: Multimatic Inc
Current assignee: Multimatic Inc
Priority date: 1991-01-25
Filing date: 1992-01-24
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2012-01-25
Also published as: ES2086726T3; AU1177492A; DE69210217D1; WO1992012871A1; JP3072524B2; JPH06504966A; EP0567522A1; EP0567522B1; ATE137180T1

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft Strukturmodule für Türen, die zur Befestigung in Fahrzeugen geeignet sind, und insbesondere Strukturmodule (Hardware-Cassetten) zum Tragen der Last der Tür, während sie einen Schutz vor Seitenaufprällen bieten.

Hintergrund der Erfindung

Seitentüren von Fahrzeugen umfassen innere und äußere Türbleche und die zwischen den Blechen gesicherten Zubehörteile. Erst in letzterer Zeit sind eingesetzte Träger zwischen den Blechen angeordnet worden, um einen Schutz vor Seitenaufprällen zur Verfügung zu stellen. Z.B. die EP-A-0.291.107 offenbart eine Tür, bei welcher zwei im wesentlichen horizontal, vertikal beabstandete Verstärkungsträger vorgesehen sind. Ebenfalls erst vor kurzem ist ein modularer Ansatz bezüglich des Zusammenbaus der Tür unternommen worden. In einem gemeinsamen Vorschlag der Budd Company Stamping and Frame Division und der ITT Automotive wurde eine modulare Türblechbaugruppe vorgeschlagen, welche mit den Einzelteilen vormontiert und -getestet wird, bevor sie in die Tür eingebaut wird. Das Herz des Vorschlags zum modularen Zusammenbau ist eine gepreßte bzw. gestanzte Modulplatte, welche alle inneren Türeinzelteile anordnen und halten soll. Die gepreßte Plattenbaugruppe mit den Bauteilen wird dann in die Tür eingebaut. Die Platte selbst reicht jedoch nicht aus, um Schutz vor einem Seitenaufprall zu bieten.
Ein weiterer Vorschlag wurde gemeinsam von der deutschen Bayer AG und Dynamit Nobel AG in der CA-A-1.273.975 gemacht. Die Basismerkmale des Prototyps der modular zusammengesetzten Tür waren eine in Polyurethan eingegossene innere Stahlskelettstruktur und eine äußere Platte, die aus Polycarbamit hergestellt war.
Es wurde vorgeschlagen, daß das Skelett der inneren Platte aus einem geschweißten Stahlrahmen, der aus gewalzten Abschnitten und Preßteilen besteht, sein sollte. Das Skelett wird an einer Seite an einer Gelenkplatte und an der anderen Seite an dem Gehäuse des Rastmechanismus befestigt. Gebogene Querbauteile erstrecken sich von einer Seite des Skeletts nahe dem Gehäuse für den Rastmechanismus zur anderen Seite des Skeletts. Klammern sichern die Querbauteile. Das Skelett stellt jedoch nicht den primären Schutz gegen Seitenaufprälle zur Verfügung.
Es ist deshalb eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Strukturmodul für eine Fahrzeugtür bereitzustellen, das dazu in der Lage ist, die Last der Tür zu tragen, ein Durchsinken auszuschließen und einen Schutz der im Fahrzeug fahrenden Passagiere vor einem Seitenaufprall zu gewähren.
Der Federal Motor Vehide Safety Standard No. 571.214 spezifiziert Türfestigkeitsanforderungen, welche Sicherheitsrisiken minimieren, die durch ein Eindringen in den Fahrgastraum bei einem Seitenaufprall-Unfall hervorgerufen werden. Dieser Standard spezifiziert 2250 lbs (10000 Newton) als die anfängliche Druckfestigkeit für eine Seitentür. Die anfängliche Druckfestigkeit ist als die durchschnittliche Kraft definiert, die benötigt wird, um die Tür über die ersten 6" (150 mm) des Aufpralls zu verformen. Dieser Aufpralltest wird durch einen vertikalen zylindrischen Eindringkörper durchgeführt. Die Last- Verschiebungskurve wird ausgedruckt, während eine quasistatische Last durch den Eindringkörper in einer Richtung, die zur Innenseite hin gerichtet ist, auf die Tür aufgebracht wird, bis sich der Eindringkörper um 6" bewegt hat. Das Integral der aufgebrachten Last bezüglich des Aufprallweges für 0" bis 6" dividiert durch 6 ist die durchschnittliche Kraft in pound, die benötigt wird, um die Tür um diesen Weg auszulenken.
Wo ein Eindringträger in einer Tür verwendet wird, zeigt ein ausgedruckter Graph der Kraft gegenüber der Verschiebung im allgemeinen eine charakteristische Kurve. (siehe Figur A)
Die charakteristische Kurve hat drei unterschiedliche Abschnitte. Die Kurve beginnt mit einem linearen Anstieg, von welchem vorher nachgewiesen wurde, daß er von der geometrischen Biegesteifigkeit der Träger und ihrer Raumbedingungen abhängt. Diesem folgt eine scharfe Veränderung im Anstieg (erste Spitze), welche von der Elastizitätsgrenze herrührt, oder eher von plastischen Knicken des Mittelabschnitts des Trägers. Schließlich folgt die Kurve einem etwas geringerem Anstieg (virtuell flach) während dem Nachknickverformungen auftreten. Die 6"- Verschiebung des Eindringkörpers umfaßt normalerweise diese drei Abschnitte. Fährt man weiter mit diesem Test fort, wird der Anstieg der charakteristischen Kurve sich radikal zu einer steileren Kurve hin ändern, und er endet, wenn der Träger versagt. Dieser Endanstieg wird hauptsächlich durch die Membransteifigkeit der Rohre hervorgerufen. Die Figur B stellt die Verbiegung eines einzelnen Rohrs dar, wenn es durch die Kraft F verformt wird, hierauf ist die Kurve der Figur A anwendbar.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Strukturmodul zur Verfügung zu stellen, welches leicht zusammengebaut und montiert werden kann. Speziell in der Vergangenheit ist es schwierig gewesen, die Einzelteile zu montieren, das Fenster in der Tür anzuheben und zu senken und trotzdem einen Schutz vor einem Seitenaufprall zu gewähren.
Weitere und andere Aufgaben der Erfindung werden von Fachleuten aus der folgenden Zusammenfassung der Erfindung und der detaillierten Beschreibung einer ihrer Ausführungsformen erkannt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß eines Aspekts der Erfindung wird eine Verstärkungsstruktur, die zur Verwendung in einer Fahrzeugtür geeignet ist, bereitgestellt, wobei die Verstärkungsstruktur ein paar Rohre aufweist, die seitlich voneinander so beabstandet sind, daß bei einem Seitenaufprall auf die Tür ein Rohr vor dem anderen verformt wird.
Die Verstärkungsstruktur kann z.B. ein Strukturmodul (vorzugsweise eine Einzelteilcassette) sein und kann vorzugsweise ein Befestigungsbauteil (vorzugsweise einen Gelenkbefestigungsabschnitt und bei einer Ausführungsform einen Rastbefestigungsabschnitt) und die Rohre aufweisen, wobei jedes Rohr zwei Enden hat, vorzugsweise ein Ende jedes Rohrs mit dem bevorzugten Montagebauteil verbunden ist, vorzugsweise, wenn mindestens drei Rohre verwendet werden, ein erstes Rohr, das mit dem bevorzugten Montagebauteil verbunden ist, und ein Paar seitlich beabstandete Rohre, die sich vorzugsweise im wesentlichen in parallelen Ebenen erstrecken, und sich bei einer Ausführungsform in einer im wesentlichen parallelen Richtung erstrecken und vorzugsweise mit dem Montagebauteil und vorzugsweise mit Gelenkbefestigungsabschnitt verbunden sind und vorzugsweise von dem ersten Rohr beabstandet sind, wenn mindestens drei Rohre vorhanden sind. So stellt, einfach ausgedrückt, das Paar der seitlich beabstandeten Rohre eine Verstärkungsstruktur für die Fahrzeugtür zur Verfügung, die eine progressive Seitenaufprallfestigkeit bereitstellt.
Gemäß eines anderen Aspekts der Erfindung wird eine zur Verwendung in einer Fahrzeugtür geeignete Struktur bereitgestellt, die eine konvergierende Anordnung von Rohren umfaßt, die Gelenkbauteile direkt mit einem Rastbefestigungsbauteil verbindet, wodurch sie einen direkten Lastweg zu den umgebenden Säulenstrukturen im Falle eines Längsaufpralles des Fahrzeugs zur Verfügung stellt, wobei zwei dieser Rohre zwischen einem unteren Gelenkbauteil und der Rastbefestigung verbunden und seitlich von der Tür beabstandet sind, so daß bei einem Seitenaufprall auf die Tür eines der Rohre vor dem anderen verformt wird.
Somit mag ein Strukturmodell (Teilecassette), das zur Verwendung bei Zusammenbau einer Fahrzeugtür geeignet ist, ein Rastbefestigungsbauteil und Rohre aufweisen, wobei jedes Rohr zwei Enden hat und ein Ende jedes Rohrs mit dem Rastbefestigungsbauteil verbunden ist, ein erstes Rohr, welches mit dem Rastbefestigungsbauteil verbunden ist, und, im Abstand vom ersten Rohr, ein Paar seitlich beabstandeter Rohre, die sich vorzugsweise im wesentlichen in parallelen Ebenen erstrecken und sich bei einer Ausführungsform in einer im wesentlichen parallelen Richtung erstrecken, das mit dem Rastbefestigungsbauteil verbunden ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Strukturmodul (Teilecassette), das zur Verwendung beim Zusammenbau einer Fahrzeugtür geeignet ist, zur Verfügung gestellt, wobei das Strukturmodul ein Rastbefestigungsbauteil, ein Paar Türgelenk-Montagebauteile (ein unteres Türgelenkbauteil und ein oberes Türgelenkbauteil), die vertikal voneinander beabstandet sind, wenn sie in einem Fahrzeug befestigt sind, und Rohre (z.B. runde 1 1/2" Rohre) aufweist, die die Gelenkbauteile mit den Rastbefestigungsbauteilen verbinden, wobei ein Rohr (oberes Rohr) das obere Gelenkbauteil mit dem Rastbefestigungsbauteil verbindet und sich im wesentlichen horizontal vom oberen Gelenkbauteil zum Rastbefestigungsbauteil erstreckt, wenn es im Fahrzeug befestigt ist, und ein Paar seitlich beabstandeter Rohre, die sich im wesentlichen in parallelen Ebenen erstrecken, und bei einer Ausführungsform in einer im wesentlichen parallelen Richtung erstrecken (bei einer Ausführungsform 3" von Mitte zu Mitte beabstandet) mit dem unteren Gelenkbauteil (z.B. durch Schweißen) und dem Rastbefestigungsbauteil verbunden ist.
Bei einigen Ausführungsformen werden die Enden des Paares der seitlich beabstandeten Rohre abgeflacht, bevor sie mit den Gelenkbauteilen und dem Rastbefestigungsbauteil verbunden werden. Dieses Abflachen sieht die Sicherstellung der notwendigen Verbiegung für die korrekte Funktion des Strukturmoduls vor. Vorzugsweise werden die Enden des oberen Rohres zur besseren Lastübertragung als Gurtverstärkung nicht abgeflacht. Bei einer anderen Ausführungsform können die Enden der Rohre mittels herkömmlicher Methoden bogenförmig ausgeschnitten (in einem Winkel geschnitten) sein, bevor die Rohre mit den Gelenkbauteilen und dem Rastbefestigungsbauteil verbunden werden. Vorzugsweise wird das obere Rohr nicht bogenförmig ausgeschnitten. Jedes Verfahren zur Sicherstellung der Biegung der Rohre des Strukturmoduls wird anwendbar sein, wie bogenförmiges Ausschneiden oder Abflachen, sowie jede andere geometrische Schwächung des Endes des Rohrs, welche dessen Abschnittsmodul verringert.
Somit ist die Konstruktionsbasis des bevorzugten Strukturmoduls eine im wesentlichen dreieckige Anordnung von Rohren mit geschlossenem Querschnitt (z.B. rund, quadratisch), die die Gelenke direkt mit dem Rastbefestigungsbauteil verbindet, welches vorzugsweise verstärkt ist. Zusätzlich zur Bereitstellung eines direkten Lastweges zur umgebenden Säulenstruktur im Falle eines Seiten-, Frontal- oder von hinten kommenden Aufpralls, stellt die dreieckförmige Anordnung die optimale Steifigkeit für Absenkbelastungen zur Verfügung.
Ein Längsrohr läuft von dem oberen Gelenkbauteil zum Rastbewegungsbauteil und wirkt als innere Gurtverstärkung. Zwei seitlich beabstandete Rohre, die sich vorzugsweise im wesentlichen in parallen Ebenen, und bei einer Ausführungsform in einer im wesentlichen parallelen Richtung erstrecken (z.B. rund, quadratisch) sind z.B. mit den unteren Gelenkbauteilen verschweißt und nehmen die Rastverstärkung der Hinterseite des Strukturmoduls auf. Diese Rohre können horizontal versetzt oder beabstandet sein. Der Versatz erzeugt eine progressive Seitenaufprallfestigkeit. Wenn das äußere Rohr sich verbiegt, wenn eine Kraft darauf aufgebracht wird, durchläuft es die Ausdehnungsebene und kontaktiert, bei einer Ausführungsform, wenn die beabstandeten Rohre im wesentlichen seitlich parallel zueinander sind, das innere Rohr und erzeugt einen zusammengesetzten Biegeabstand, der damit fortfährt, die Belastungsenergie mit einem sehr viel höherem Grad zu absorbieren. Die Wanddicke und der Durchmesser aller Rohre können individuell eingestellt werden, um die optimale Konstruktion bezüglich des Festigkeits/Gewichts-Verhältnisses des Strukturmoduls herzustellen. Die lateral beabstandeten Rohre gestatten es ebenfalls, das Fensterglas zwischen ihnen abzusenken.
Mit den Türgelenkbauteilen werden die als Gurtverstärkung wirkenden Rohre und Eindringträger und das Rastbefestigungsbauteil in die Strukturmodulcassette eingegliedert, und es ist möglich, sie an einem Fahrzeug oder einem Befestigungsmittel zu installieren, und als Türe zu verwenden. Dieses Merkmal gestattet eine größere Flexibilität bezüglich der inneren und äußeren Außenmaterialien der Tür (z.B. Kunststoff), da alle Strukturbauteile der Türbaugruppe in der Cassette enthalten sind.
Alle Türteile (Fensterheber und Glasführung, Rastbaugruppe, innere Auslöse-Handgriffbaugruppe, Verschlußknopfbaugruppe und Türgelenkhälften) können an der Strukturmodulcassette vorinstalliert und eingestellt und an der Cassette getestet werden. Der Lautsprecher, der Fensterheber und die innere Auslöse-Handgriffbaugruppe können auf einer einzelnen Preßplatte mit einem gewalztem Abschnitt oder ähnlichem gehalten werden, welche an der inneren Gurtverstärkung (oberes Rohr) und dem inneren seitlich beabstandeten Rohr gesichert (z.B. verschweißt) ist.
Ein Kabelbaum für die elektrischen Türkomponenten einschließlich des elektrisch betätigbaren Spiegels, Fensters und Verriegelung, der Innenbeleuchtung und des schlüssenlosen Einlaßsystems können direkt an der Cassette befestigt werden. Der Türkabelbaum kann über einen oder mehrere Modulverbindungen mit dem Hauptkabelbaum verbunden sein.
Gemäß eines anderen Aspekts der Erfindung kann eine Fahrzeugtür zur Verfügung gestellt werden, die jedes der beschriebenen Strukturmodule eingliedert. Bei einigen Ausführungsformen umfaßt der Türrahmen eine vordere Abschlußfläche, die Schlitze zur Durchführung der Gelenkbauteile durch sie hindurch trägt.
Die Vorderseite der Cassette kann zuerst in den Türrahmen hinein eingeladen werden und kann vorne und hinten an der Innenoberfläche der Türabschlußfläche fixiert werden. Der vordere Abschnitt der Fenster-Abdichtung-Glasführung kann dann zwischen dem parallelen beabstandeten Rohren angeordnet werden und kann dem inneren Rohr über eine einstellbare Klammer gesichert werden. Der Hinterteil der Cassette kann im Querzug am Hinterteil der inneren Blechfläche fixiert werden. Die Quereinstellung der Türbaugruppe wird durch horizontale Schlitze an der vorderen Abschlußfläche des Türrahmens und durch einen einstellbaren Rastanschlag an der B-Säule gebildet. Die vertikale und Vorwärts-Rückwärts-Einstellung wird durch die Körperhälften der Türgelenke bereitgestellt, die an der A-Säule befestigt sind.
Das innere Verkleidungsblech kann am Türrahmen befestigt werden, wobei die Armlehne direkt am inneren Aufprallrohr angebracht wird. Ein Innenziehgriff, kann, wenn nötig, am Gurtverstärkungsrohr angebracht werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen erläutert, welche Ausführungsformen der Erfindung darstellen. Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht des Strukturmoduls gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Figur 2 eine perspektivische Ansicht des Strukturmoduls, an dem Betriebsteile installiert worden sind;
Figur 3 das modifizierte Strukturmodul der Figur 2, das in einer Fahrzeugtür installiert wurde;
Figur 4 eine Teilansicht der Tür aus Figur 3, wobei Abschnitte weggenommen wurden;
Figuren 5 bis 10 Nahansichten von Teilen der Fahrzeugtür, die in Figur 3 gezeigt ist, wobei Abschnitte weggelassen wurden, und aus Figur 7, wobei eine alternative Ausgestaltung des Rastbefestigungsbauteils gezeigt wird;
Figur 11, 11a, 11b und 11c verschiedene Rohrausrichtungen und die Biegung der beiden beabstandeten Rohre, die einen Teil des Strukturmoduls der Figur 1 und anderer gleichartiger Ausführungsformen bilden, verursacht durch eine Kraft (F), die auf eine Seite des äußeren Rohres aufgebracht wurde;
Figur 12 die Kurve, die durch das Ausdrucken der Kraft gegenüber der Verschiebung entsteht, wenn die bestimmte Kraft (F) auf die Seite des äußeren Rohres in Figur 11 aufgebracht wird;
Figur A eine allgemeine charakteristische Kurve, wie sie beim "Hintergrund der Erfindung" beschrieben wurde; und
Figur B die Durchbiegung eines einzelnen Rohres, wie beim "Hintergrund der Erfindung" beschrieben.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Mit Bezug auf die Figur 1 wird ein Strukturmodul 20 gezeigt, das geeignet ist, beim Zusammenbau einer Fahrzeugtür 22 (siehe Figur 3) verwendet zu werden, wobei das Strukturmodul 20 ein Rastbefestigungsbauteil 24, ein Paar Türgelenkbauteile 26, 28, die vertikal voneinander beabstandet sind, wenn sie an der Tür 22 befestigt werden (unteres Türgelenkbauteil 28 und oberes Türgelenkbauteil 26) und gerade runde Rohre (1 1/2" Durchmesser) 30, 32, 34 aufweist, die die Gelenkbauteile 26, 28 mit dem Rastbefestigungsbauteil 24 direkt verbinden. Das Rohr 30 verbindet das obere Gelenkbauteil 26 mit dem Rastbefestigungsbauteil 24 und erstreckt sich im wesentlichen horizontal zwischen den beiden Bauteilen, wenn es an einer Fahrzeugtür 22 befestigt ist. Ein Paar seitlich beabstandeter, vorzugsweiser paralleler Rohre 32, 34 (3" von Mitte zu Mitte beabstandet) verbinden das untere Gelenkbauteil 28 und das Rastbefestigungsbauteil 24. Bei einer Ausführungsform sind die Rohre nur in der Aufsicht parallel (wie am besten in Figur 11a zu sehen ist), scheinen sich aber in der Seitenansicht zu kreuzen. Bei anderen Ausführungsformen, die beispielhaft in Figur 11b dargestellt sind, können die seitlich beabstandeten Rohre so ausgerichtet sein, daß sie schließlich konvergieren oder divergieren, aber wirksam voneinander zwischen den äußeren Endkanten der Fahrzeugtür beabstandet bleiben. Um zur Funktion des Strukturmoduls beizutragen, haben die Rohre 32 und 34 abgeflachte Enden, die mit dem Rastbefestigungsbauteil 24 und mit den Armen 60 und 62 der Platte 66 verschweißt sind, die wie dargestellt an dem Gelenkbauteil 28 gesichert ist. Das Abflachen stellt die zur korrekten Funktion des Strukturmoduls notwendige Abbiegung sicher. Jede andere Methode zur Sicherstellung der Abbiegung des Strukturmoduls wird ebenfalls akzeptierbar sein, wie z.B. Abflachen, bogenförmiges Ausschneiden oder jedwede andere geometrische Schwächung der Rohrenden, welche ihr Abschnittsmodul verringern. Das Rohr 30 ist nur an einem Ende abgeflacht. Dieses Ende wird mit dem Arm 58 der Platte 64 verbunden (verschweißt), die, wie gezeigt, an dem Gelenkbauteil 26 gesichert ist. Das andere nicht abgeflachte Ende 202 ist mit dem Rastbefestigungsbauteil 24 verschweißt.
Das Rastbefestigungsbauteil 24 weist die Platte 40 auf, die zwei beabstandete umgreifende Arme 42 und 44 umfaßt, die gebogen sind, um eine Aussparung 46 zur Aufnahme und Montage des Rastmechanismus 48 (siehe Figur 4) vorzusehen. Die Enden 42A und 44A der Arme 42 und 44 sind mit den Enden der Rohre 32 und 34 verschweißt Jedes der Gelenkbauteile 26 und 28 umfaßt Klammern 50 und 52, durch welche Stifte 54 hindurchgehen (zum Verbinden mit dem Gelenkbauteil an der A-Säule (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs).
Wie offensichtlich ist, ist das Strukturmodul 20 im allgemeinen von dreieckiger Form. Zusätzlich zum Bereitstellen eines direkten Lastweges auf die umgebende Säulenstruktur des Fahrzeugs (nicht gezeigt) im Fall eines Seitenaufpralls, stellt diese dreieckige Anordnung eine optimale Steifigkeit für Absenkbelastungen zur Verfügung.
Die beiden parallelen Rohre 32, 34 sind horizontal in einem Abstand von 3" von Mitte zu Mitte versetzt. Dieser Versatz erzeugt eine progressive Seitenaufprallfestigkeit. Wenn sich das äußere Rohr 34 verbiegt, kommt es, bei einer in Figur 11 zu sehenden Ausführungsform, mit dem inneren Rohr 32 in Kontakt, oder, wie am besten mit Bezug auf die Figur 11a, 11b und 11c zu sehen ist, es durchläuft die vertikale Ebene der Verlängerung des inneren Rohres, ohne mit dem Rohr in Kontakt zu kommen und erzeugt einen zusammengesetzten Biegeabschnitt, der damit fortfährt, die Aufprallbelastungsenergie in einem viel höheren Niveau zu absorbieren. Die Kurve in Figur 12 hat die Anfangscharakteristika der in Figur A gezeigten Kurve, bis das Rohr 34 mit dem Rohr 32, das in Figur 11 gezeigt ist, zusammenkommt oder die vertikale Ausdehnungsebene des inneren Rohres durchläuft, wie mit Bezug auf die Figuren 11a, 11b und 11c zu sehen ist. Danach geht die Kurve mit einem linearen Anstieg weiter, abhängig von der geometrischen Biegesteifigkeit beider Rohre zusammen und ihrer Randbedingungen (z.B. abgeflacht, nicht abgeflacht und bogenförmig angeschnitten oder ähnliches). Darauf folgt eine Veränderung im Anstieg bei einer sekundären Elastizitätsgrenze von 70, welche dem Elastizitätseffekt zuzuschreiben ist, oder eher der plastischen Knickung der Zentralabschnitte der Rohre. Schließlich folgt die Kurve einem etwas niedrigerem Anstieg, bei welchem Nachknickverformung auftritt. Weil die Fläche des Rechtecks "A", das durch die Seiten 80 und 82 ausgebildet wird (siehe Figur 12), geringer ist als die Flächen von "B" und "C" unter der Kurve, wird der anfänglichen Aufprallphase der Govemment Safety Standard Federal Motor Vehicle Safety Standard No. 571.214 genüge getan. Wie am besten in den Figuren 11 und 11a-c zu sehen ist, können die seitlich beabstandeten Rohre parallel sein, wie in Figur 11 zu sehen, parallel in der vertikalen Fläche, wie in Figur 11a zu sehen, oder divergent, wie in Figur 11b zu sehen ist.
Alle Türteile können an der Strukturmodulcassette 20 (in Figur 2 gezeigt) vorinstalliert werden. Das Rohr 30 wirkt als innere Gurtverstärkung. Der Lautsprecher 90 (siehe Figur 4), der Fensterheber 92 mit Schaft 92A zur Aufnahme eines Handgriffs (nicht gezeigt) und die innere Auslöse-Handgriffbaugruppe 94, werden an einem einzelnen Preßteil 96 gehalten, das an das Rohr 30 und das Rohr 32 angeschweißt ist.
Ein vollständiger Kabelbaum 100 (siehe Figur 4) für alle elektrischen Bauteile (einschließlich elektrisch betätigter Spiegel, Fenster und Schloß, Innenlampe und schlüsselloses Zutrittsystem) sind direkt an der Cassette 20 befestigt. Der Türkabelbaum 100 ist in einem einzelnen Modulverbinder 104 mit dem Hauptkabelbaum 102 verbunden. Der Rastmechanismus 48, der in der Aussparung 46 befestigt ist, trägt das Kabel 49, das zum äußeren Entriegelungsgriff zum Entriegeln von außen führt. Die innere Entriegelungs-Handgriffbaugruppe 94 ist mit dem Rastmechanismus 48 über das Kabel 110 verbunden. Der Verriegelungsknopf 112 ist durch die Stange 114 mit dem Rastmechanismus verbunden.
Der Fensterheber 92 trägt ein Glasfenster, welches wie der Heber 92 zwischen den Rohren 32 und 34 angeordnet ist.
Das vorher zusammengebaute Strukturmodul wird dann in der Tür 22 installiert. Dazu (siehe Figuren 3 und 4) umfaßt die Tür 22 die Außenhaut 140, Rahmenbauteile 142, 144, 146 und 148, welche Türabschlußflächen aufweisen, z.B. die Fläche 150 des Bauteils 144. Die Fläche 150 umfaßt zwei Öffnungen 152 und 154 zum Hindurchführen von Gelenkbauteilen 26 und 28 durch die Tür zur Verbindung der Gelenkbauteile an der A-Säule.
Die Vorderseite der Cassette kann in Längsrichtung an der Innenoberfläche der Türabschlußfläche fixiert werden. Der vordere Abschnitt der Abdichtung/Glasführung für das Fenster kann dann zwischen den parallelen Rohren angeordnet werden und wird über eine einstellbare Klammer 95 (siehe Figur 3) am inneren Rohr 32 gesichert. Das Hinterteil der Cassette kann kreuzweise am Hinterteil der inneren Paneifläche 148 fixiert werden. Die Quereinrichtung der Türbaugruppe wird durch horizontale Schlitze 300, 302, 304 und 306 (siehe Figur 3) auf der vorderen Abschlußfläche 350 des Türrahmenbauteils 144 und durch einen einstellbaren Rastanschlag (nicht gezeigt) gebildet. Die vertikale und die Längseinstellung werden durch die Körperhälften der Türgelenke (nicht gezeigt) bereitgestellt.
Mit Bezug auf die Figuren 5 bis einschließlich 10 werden Querschnitte durch die Türbaugruppe 22 und Bauteile des Strukturmoduls 20 (und eine Abwandlung hierzu), welche die verschiedenen Querschnitte und die Türverstärkungsabschnitte (dunkel gezeigt) freilegen, gezeigt.
Insbesondere bezüglich der Figuren 5 und 6 sind der Türstrukturverstärkungen hinzugefügt worden. Hierzu wird die verstärkende gepreßte "C"-Sektion 200 aus Stahl zwischen das Türbauteil 148 und das nicht abgeflachte Längsende 202 des Rohrs 30 eingesetzt. Hierzu sitzt das Ende 202 des Rohrs 30 in der Aussparung 204 des Bauteils 200 und stößt gegen den Wandabschnitt 206. Somit wird jede entlang des Rohres 30 übertragene Last zur Verstärkungssektion 200 übertragen, welche mit dem Türbauteil 148 in Kontakt ist, das bei einem Frontaufprall in die "B"- Säule (nicht gezeigt) gedrängt wird, wodurch die Kräfte auf die "B"-Säule übertragen werden. Somit wirkt die Sektion 200 als Versteifung. Die Sektion 200 ist durch ein Befestigungsbauteil 210 verbunden, das durch die geschlitzte Öffnung 212 des Rastbefestigungsbauteils 24 und durch die Öffnung 214 durch die Sektion 200 hindurchgeht. Ein Metallstreifen, der sich vorn Bauteil 148 erstreckt, erstreckt sich zwischen dem Rastbefestigungsbauteil 24 und der Sektion 200. Das Türbauteil 148 ist mit der Sektion 200 wie bei 220 und 222 mit "X" gekennzeichnet, mit der Sektion 200 punktverschweißt.
So wird durch das Hinzufügen der Versteifung 200 und des Strukturmoduls 20 nicht nur die Längs- und Absenkfestigkeit der Tür gesteigert, sondern ebenfalls ihre Festigkeit gegen einen Seitenaufprall.
Bezüglich der Figur 7 wird das Strukturmodul 20' (teilweise) gezeigt, das im wesentlichen dasselbe ist wie das Strukturmodul 20, außer daß das Rastbefestigungsbauteil 24' das Rastbefestigungsbauteil 24 ersetzt. Das Bauteil 24' ist breiter und stärker.
Die Figur 8 stellt die Fahrzeugtür 22 teilweise im Querschnitt von der Außenseite gesehen dar. Das Rohr 30 trägt das innere Türverkleidungsblech 230, das durch ein Befestigungselement, welches sich unter dem Rohr erstreckt (z.B. ein Schnappbefestigungselement oder ein Klipp) wie bei 237 befestigt ist. Die Fensterdichtung 234 ist am inneren Abschlußblech 230 durch den Hakenabschnitt 236 befestigt, der zwischen dem Rohr 30 und dem inneren Abschlußblech 230 eingeschlossen ist. Eine weitere Verstärkung der Tür ist bei 238 und 240 gezeigt. Die Verstärkung 240 verstärkt das obere Gelenkbauteil 26 in der Form einer "C"-Sektion, die in der Tür verschweißt ist. Die Verstärkung 238 in der Form einer "C"-Sektion versteift den Fensterrahmen.
Bezüglich der Figur 9, einer weggeschnittenen Ansicht der Tür, wird gezeigt, daß das Rohr 30 mit der Plattenbaugruppe 64 verschweißt ist, mit welcher das Gelenkbauteil 26 durch rechtwinklige Öffnungen 246 und 248 verschweißt ist. Die Platte 64 ist mit dem Verstärkungsbauteil 240 verschweißt Während bei dieser Ausführungsform das Rohr 30 an seinem mit der Plattenbaugruppe 64 verbundenem Ende vor dem Verschweißen mit der Plattenbaugruppe 64 abgeflacht wurde, kann das Rohrende nicht abgeflacht sein, sondern zur besseren Übertragung der Längskräfte als Resultat eines Frontal- oder rückwärtigen Aufpralls rund belassen werden.
Die Figur 10 verdeutlicht die obere Dichtsektion des Fensters bei 250.
Da viele Veränderungen an den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung durchgeführt werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie er durch die Ansprüche definiert wird, ist es vorgesehen, daß alles hier enthaltene Material als der Darstellung der Erfindung dienend und nicht in einem begrenzten Sinn interpretiert werden soll.

Claims

1. Verstärkungsstruktur, die zur Verwendung in einer Fahrzeugtür geeignet ist, wobei die Verstärkungsstruktur ein Paar Rohre (32, 34) aufweist, die seitlich so voneinander beabstandet sind, daß bei einem seitlichen Aufprall auf die Tür ein Rohr vor dem anderen verformt wird.

2. Struktur nach Anspruch 1, welche ein Befestigungsbauteil (24) aufweist, wobei ein Ende jedes Rohrs (32, 34) mit dem Befestigungsbauteil verbunden ist.

3. Struktur nach Anspruch 2, bei der das Befestigungsbauteil einen Rastbefestigungsabschnitt (24) aufweist.

4. Struktur nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, bei der mindestens drei Rohre (30, 32, 34) verwendet werden, wobei ein weiteres Rohr (30) mit dem Befestigungsbauteil (24) verbunden und von dem Paar seitlich beabstandeter Rohre (32, 34) beabstandet ist.

5. Struktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner einen Gelenkbefestigungsabschnitt (26, 28) aufweist.

6. Struktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Paar der Rohre (32, 34) sich im wesentlichen in parallelen Ebenen erstreckt.

7. Struktur nach Anspruch 6, bei der sich das Paar der Rohre (32, 34) im wesentlichen parallel zueinander erstreckt.

8. Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die seitlich beabstandeten Rohre (32, 34) so ausgerichtet sind, daß sie letztlich konvergieren oder divergieren, aber zwischen den äußeren Endkanten der Fahrzeugtür wirksam seitlich voneinander beabstandet bleiben.

9. Struktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das äußere Rohr (34) bei seiner Durchbiegung durch die Verlängerungsebene des inneren Rohrs (32) hindurchgeht, wobei die beiden Rohre dann einen zusammengesetzten Biegeabschnitt bilden, der weiterhin Spannungsenergie mit einem höheren Rate absorbiert als das äußere Rohr alleine.

10. Struktur nach den Ansprüchen 6 und 9, bei der das äußere Rohr (43) bei der Durchbiegung mit dem inneren Rohr (32) in Kontakt kommt.

11. Zur Verwendung in einer Fahrzeugtür geeignete Struktur mit einer konvergierenden Anordnung von Rohren (30, 32, 34), die Gelenkbauteile (26, 28) direkt mit einem Rastbefestigungsbauteil(24) verbinden, wodurch im Falle eines Aufpralls längs zum Fahrzeug ein direkter Belastungsweg durch die umgebenden Säulenstrukturen bereitgestellt wird, wobei zwei der Rohre (32, 34) zwischen einem unteren Gelenkbauteil (28) und der Rastbefestigung (24) verbunden und seitlich von der Tür beabstandet sind, so daß bei einem seitlichenten Aufprall auf die Tür ein Rohr vor dem anderen verformt wird.

12. Struktur nach Anspruch 11, mit einem oberen Rohr (30), das von einem oberen Gelenkbauteil (26) zum Rastbauteil (24) läuft, das als eine innere Gurtverstärkung wirkt.

13. Struktur nach Anspruch 2, Anspruch 5 oder Anspruch 11, bei der Enden des Paares der seitlich beabstandeten Rohre (32, 34) an ihren Verbindungen mit dem Befestigungsbauteil (24) und/oder dem Gelenkabschnitt (26, 28) abgeflacht sind.

14. Struktur nach den Ansprüchen 11 und 13, bei der von den Enden des oberen Rohrs (30) mindestens das Ende (202) nicht abgeflacht ist, das mit dem Rastbefestigungsbauteil (24) verbunden ist.

15. Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der mindestens einige der Enden der Rohre (30, 32, 34) abgebogen sind.

16. Struktur nach Anspruch 1 mit einem Rastbefestigungsbauteil (24), bei der ein Ende jedes der seitlich beabstandeten Rohre (32, 34) mit dem Rastbefestigungsbauteil verbunden ist, wobei ein weiteres Rohr (30) mit dem Rastbefestigungsbauteil verbunden und von den seitlich beabstandeten Rohren beabstandet ist.

17. Struktur nach Anspruch 1 mit einem Rastbefestigungsbauteil (24), einem Paar Türgelenk-Konstruktionsbauteilen (ein unteres Türgelenkbauteil 28 und ein oberes Türgelenkbauteil 26), die vertikal voneinander beabstandet sind, wenn sie in einem Fahrzeug befestigt sind, seitlich beabstandeten Rohren (32, 34), die mit dem unteren Gelenkbauteil und dern Rastbefestigungsbauteil verbunden sind, einem weiteren Rohr (30), das das obere Gelenkbauteil mit dem Rastbefestigungsbauteil verbindet und sich im wesentlichen horizontal von dem oberen Gelenkbauteil zum Rastbefestigungsbauteil erstreckt, wenn es im Fahrzeug befestigt ist.

18. Struktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin ein Stück eines Türteus (z.B. eine Fenster- Einstellungsvorrichtung 92, eine Glasführung, eine Rastbaugruppe 48, eine innere Auslöse-Handgriffbaugruppe 94, eine Verschlußknopfbaugruppe 112 und Türgelenkhälften) aufweist, das an der Struktur vorinstalliert ist.

19. Struktur nach Anspruch 18, wenn er von Anspruch 4 oder Anspruch 12 abhängt, mit einer einfach gestanzten Platte oder ähnlichem (96) mit einem gerollten Abschnitt, die an dem weiteren oder dem oberen Rohr (30) und an dem inneren Rohr (32) des Paares der seitlich beabstandeten Rohre (32, 34) befestigt ist.

20. Fahrzeugtür, die die Struktur irgendeines vorhergehenden Anspruchs verkörpert.

21. Fahrzeugtür (22) mit einem Türrahmen (142, 144, 146, 148) und einem Strukturmodul, wobei das Strukturmodul ein Rastbefestigungsbauteil (24), ein unteres Türgelenkbauteil (28) und ein oberes Türgelenkbauteil (26), die voneinander beabstandet sind, wenn sie in einem Fahrzeug befestigt sind, ein oberes Rohr (30), das das obere Gelenkbauteil mit dem Rastbefestigungsbauteil verbindet und sich im wesentlichen horizontal vom oberen Gelenkbauteil zum Rastbefestigungsbauteil erstreckt, wenn es im Fahrzeug befestigt ist, und ein Paar seitlich beabstandete Rohre (32, 34) aufweist, die das obere Gelenkbauteil mit dem Rastbefestigungsbauteil verbinden, wobei der Türrahmen eine vordere Schließfläche (150) hat, die Öffnungen (152, 154) zur Durchführung der Gelenkbauteile (26, 28) trägt, und wobei die seitlich beabstandeten Rohre (32, 34) eine verstärkende Struktur für die Tür bereitstellen, so daß bei einem seitlichen Aufprall auf die Tür ein Rohr vor dem anderen verformt wird.