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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche eine Verstärkung der
Tür für ein Kraftfahrzeug
bildet und dazu bestimmt ist, Kräfte
bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs zu übertragen.
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Zu
diesem Zweck wurden bereits Vorrichtungen vorgeschlagen, die ein
Versteifungsprofil enthalten, das im wesentlichen horizontal verläuft und
an der Türinnenwand
im oberen Bereich dieser Wand befestigt ist, der sich im wesentlichen
auf der Höhe des
unteren Bereichs der Fensterscheibenumrandung befindet, wo sich
die Dichtlippen zum Abwischen der Fensterscheibe bei deren Abwärtsbewegung
befinden.
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Dieses
Versteifungsprofil bildet damit eine Querstrebe, welche die A-Säule und
die B-Säule
des Fahrzeugs verbindet, um die Verformung auf der Seite des Fahrgastraums
bei einem Frontalaufprall einzugrenzen.
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Die
B-Säule
hat jedoch in diesem Bereich einen relativ schwachen Querschnitt
und neigt dazu, sich bei einem Aufprall unter der Schubkraft des
Versteifungsprofils zu verdrehen, da die sich berührenden
Flächen
bezüglich
der Fahrzeugquerrichtung geneigt verlaufen. Ferner befindet sich
der hintere Teil des Versteifungsprofils in Höhe von Schloss und Zuhaltung
der Tür,
die stark beansprucht werden und Gefahr laufen, zu brechen, so dass
bei einem Frontalaufprall die Gefahr besteht, dass sich die Tür unbeabsichtigt öffnet.
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Aus
der FR-A-1 417 185 ist auch eine Fahrzeugtür bekannt, die eine Bewehrung
mit mechanischer Eigensteifigkeit aufweist, die ausreichend ist, um
die gesamten Kräfte
aufzunehmen, die auf die Scharniere und auf das Schloss ausgeübt werden, und
die in V-Form bzw. Y-Form ausgebildet ist, deren Enden sich in Höhe der vorderen
Scharniere und des Schlosses befinden.
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Diese
Anordnung der Bewehrung ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, dass
sie die Kräfte
im Bereich des Schlosses konzentriert, so dass weiterhin die Gefahr
besteht, dass sich die Tür
bei einem Frontalaufprall unbeabsichtigt öffnet.
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Ferner
beschreibt die
DE 42 36 229 eine
Türverstärkungsvorrichtung,
wie sie im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert ist.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die vorstehenden Nachteile
auszuräumen
und schlägt dazu
eine Vorrichtung vor, welche die Kräfte bei einem Frontaufprall
besser verteilt.
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Dazu
ist die erfindungsgemäße Vorrichtung, welche
eine Verstärkung
der Kraftfahrzeugtür
bildet, durch den kennzeichnenden Teil aus Anspruch 1 definiert.
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Vorzugsweise
erstreckt sich der eine obere Schenkel des Verstärkungselements im wesentlichen
in horizontaler Richtung im oberen Teil des Türkastens und der andere, untere
Schenkel des Verstärkungselements
erstreckt sich in Richtung auf den unteren Teil der hinteren Türkante,
die der Basis großer
mechanischer Steifigkeit der B-Säule
des Fahrzeugs entspricht.
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Die
Spitze der V-Form bzw. das Ende der Basis der Y-Form des Verstärkungselements
befindet sich auf der Höhe
des vorderen oberen Scharniers der Tür.
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Das
Verstärkungselement
ist in der Weise ausgestaltet, dass der größte Teil der aus einem Frontalaufprall
resultierenden Kräfte
durch den unteren Schenkel des genannten Elements durchgeleitet wird.
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Der
untere Schenkel des Verstärkungselements
weist eine Bogenform auf, deren Konkavität nach unten gerichtet ist.
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Das
Verstärkungselement
ist in der Weise ausgestaltet, dass zu Beginn des Frontalaufpralls
der untere Arm auf Druck und der obere Arm auf Zug beansprucht werden
und anschließend
der untere Arm auf Zug und der oberen Arm auf Druck beansprucht werden.
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Vorteilhaft
wird das Verstärkungselement zum
Beispiel durch Formziehen aus einem Stück hergestellt.
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Das
Verstärkungselement
befindet sich zwischen der Türverkleidung
und der sich in der unteren Stellung befindenden Glasscheibe.
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Die
Erfindung wird aus der nachfolgenden erläuternden Beschreibung besser
verständlich,
aus der sich weitere Ziele, Merkmale, Einzelheiten und Vorteile
der Erfindung anhand der beigefügten
schematischen Zeichnungen deutlicher ergeben, die sich nur beispielhaft
verstehen und eine Ausführungsform der
Erfindung darstellen, worin zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Verstärkungselements, das in der Verkleidung
einer rechten Vordertür
eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist,
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2 eine
perspektivische Ansicht, welche die Relativstellung des Verstärkungselements
und der Fahrgastraumseite zeigt,
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3 eine
Seitenansicht, welche das erfindungsgemäße Verstärkungselement auf der rechten Fahrgastraumseite
des Fahrzeugs von innerhalb desselben zeigt, und
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4 eine
Seitenansicht des Verstärkungselements
aus 3 in vergrößertem Maßstab.
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Bezugnehmend
auf die Figuren ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Karosserieteil
eines Kraftfahrzeugs bezeichnet, im vorliegenden Fall die Fahrgastraumseite,
während
mit dem Bezugszeichen 2 eine Vordertür bezeichnet ist, in welcher
das Verstärkungselement
montiert ist, das Gegenstand der Erfindung ist. Letzteres ist in 1 bis 3 in
dickeren Linien eingezeichnet, während
Tür und
Fahrgastraumseite in dünneren
Linien dargstellt sind.
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1 zeigt
das Verstärkungselement,
das in der rechten Vordertür
montiert ist, von der von außerhalb
des Fahrzeugs gesehen nur die Verkleidung (bzw. Innenwand) 2a gezeigt
ist. 2 und 3 zeigen die Relativstellung
dieses Verstärkungselements
und der Fahrgastraumseite, wobei die Tür in diesen Figuren nicht dargestellt
ist. 2 entspricht der rechten Fahrgastraumseite des
Fahrzeugs von außerhalb
desselben gesehen und 3 zeigt diese gleiche Fahrgastraumseite,
jedoch von innen gesehen.
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Jede
Tür 2 ist über zwei
vordere Scharniere, nämlich
ein oberes 4 und ein unteres 5, an der A-Säule 3 des
Fahrzeugs angelenkt und kann an der B-Säule 6 über ein
Schloss verriegelt werden, dessen Stellung in 1 bei 7 angedeutet
ist.
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Das
Verstärkungselement 8,
das im wesentlichen eine V- bzw. Y-Form hat, erstreckt sich so zwischen
der Vorderkante und der Hinterkante der Tür 2, dass es mechanische
Kräfte
bei einem Frontalaufprall überträgt, und
ist vorzugsweise zwischen der Innenwand bzw. Verkleidung der Tür 2 und
Fensterscheibe (nicht dargestellt) in der unteren Stellung derselben
untergebracht.
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Erfindungsgemäß erstrecken
sich die beiden Schenkel 9, 10 des Verstärkungselements 8 zur
Hinterkante der Tür 2 hin,
während
die Spitze der V-Form
bzw. die Basis der Y-Form des Elements 8 sich im Bereich
der Vorderkante dieser Tür
befindet.
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Insbesondere
verläuft
der eine obere Schenkel 9 des Verstärkungselements 8 im
wesentlichen in horizontaler Richtung im oberen Teil des Türkastens und
der andere untere Schenkel 10 des Verstärkungselements erstreckt sich
in Richtung auf den unteren Teil der hinteren Kante der Tür 2 in
einer Höhe, die
der erweiterten Basis 6a großer mechanischer Steifigkeit
der B-Säule 6 des
Fahrzeugs entspricht. Die Spitze der V-Form bzw. das Ende der Basis
der Y-Form des Verstärkungselements 8 befindet
sich im Bereich des vorderen oberen Scharniers 4 der Tür 2.
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Vorzugsweise
weist der untere Schenkel 10 des Verstärkungselements 8 im
wesentlichen eine Bogenform auf, deren Konkavität nach unten gerichtet ist.
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Über dieses
Verstärkungselement 8 werden die
Kräfte
aufgeteilt, welche bei einem Frontalaufprall über das Anlenkscharnier 4 übertragen
werden, wobei der untere Arm 10 stärker beansprucht wird als der
obere Arm 9 und wobei der untere Arm 10 die Kräfte zum
unteren Bereich der B-Säule 6 richtet,
die aufgrund ihres kräftigen
Hohlkörperquerschnitts
eine bessere mechanische Steifigkeit aufweist. Was den oberen Arm 9 betrifft, überträgt er die
restlichen Kräfte
zum oberen Bereich der B-Säule 6,
was zu einer geringeren mechanischen Beanspruchung als in diesem
Bereich führt.
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Anzumerken
ist, dass bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Schloss
zwischen den Enden der beiden Schenkel 9 und 10 des
Elements 8 in etwa in der Mitte zwischen diesen beiden
liegt (siehe Stellung 7 des Schlosses in 1).
Dadurch, dass das Schloss nicht im Bereich des einen Endes der Schenkel
dieses Elements liegt, wird es praktisch nicht beansprucht und bleibt
bei einem Frontalaufprall intakt, wodurch das unbeabsichtigte Öffnen der Tür vermieden
wird.
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Wie
vorangehend beschrieben wurde, ist das Verstärkungselement 8 ferner
so ausgestaltet, dass zu Beginn eines Frontalaufpralls der untere
Arm 10 auf Druck und der obere Arm 9 auf Zug beansprucht
wird und anschließend
mit fortschreitender Verformung die Kräfte sich ausgleichen und der
Prozess umgekehrt wird, d. h. dass der obere Arm 9 auf Druck
und der untere Arm 10 auf Zug beansprucht wird.
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Das
Verstärkungselement 8 ist
zum Beispiel durch Formziehen aus einem Stück hergestellt und wird innerhalb
der Tür
zwischen Türverkleidung
und Fensterscheibe beispielsweise durch Verschweißen befestigt.
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Um
die mechanische Eigensteifigkeit des Verstärkungselements 8 zu
optimieren, können
dessen Materialstärken
in den stark beanspruchten Bereichen erhöht werden, wobei veränderliche
Materialstärken
durch Aneinanderfügen
erhalten werden.
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Selbstverständlich werden
Form und Materialstärke
der beiden Schenkel des Verstärkungselements 8 rechnerisch
bestimmt, um zum gewünschten Ergebnis
zu gelangen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ermöglicht
damit, die Kräfte
wirkungsvoll aufzuteilen, die bei einem Frontalaufprall vom Vorderbau
und den vorderen Scharnieren des Fahrzeugs auf die Vordertür übertragen
werden, praktisch ohne dabei das Schloss und die Zuhaltung der Tür zu beanspruchen, wodurch
jegliche Gefahr eines unbeabsichtigten Öffnens der Tür beseitigt
wird.