DE69926991T2

DE69926991T2 - Karosseriebauteil für eine kraftfahrzeugtür und kraftfahrzeugtür mit einem solchen bauteil

Info

Publication number: DE69926991T2
Application number: DE69926991T
Authority: DE
Inventors: Dominique Auroy; Stephane Casin; Bilal Anbari
Original assignee: Wagon Automotive SA
Current assignee: Advanced Comfort Systems France SAS ACS France
Priority date: 1998-11-27
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2019-11-26
Also published as: EP1049597A1; ES2249037T3; DE69926991D1; EP1049597B1; WO2000032426A1; JP2002531309A; FR2786440A1; FR2786440B1; ATE303259T1

Description

Die vorliegende Erfindung hat ein Strukturbauelement einer Kraftfahrzeugtür zum Gegenstand. Ein derartiges Element ist beispielsweise aus der Schrift EP-A-997 331 bekannt, die zum Stand der Technik im Sinne des Artikels 54(3)CBE gehört.
Ein anderes Strukturelement ist aus der Schrift GB-A-2 315 513 bekannt.
Im Allgemeinen besteht eine Kraftfahrzeugtür aus einem Türkasten, der das Hauptstrukturelement darstellt, an das ergänzende Organe angefügt werden, wie etwa eine Scharnierverstärkung, eine Schlossverstärkung, eine Brüstung genannte obere Längsverstärkung und ein Aufprallträger.
Im oberen Bereich des Strukturelementes ist ein Rahmen befestigt, der eine durch eine Scheibe verschließbare Öffnung begrenzt, die zwischen einer Stellung zum Verschließen der Öffnung und einer ins Innere des genannten Elementes eingezogenen Stellung zum Öffnen der genannten Öffnung vertikal verschiebbar ist.
Das Strukturelement besteht meistens aus einer Außenwand und einer Innenverkleidung, die zwischen sich einen Raum für die Anordnung verschiedener Bauteile, wie beispielsweise die Mechanismen zur Betätigung des Schiebefensters einschließen.
Aufgrund ihrer Struktur weisen die Türen ein nicht zu unterschätzendes Gewicht in der Gesamtmasse des Kraftfahrzeuges auf.
Die derzeitige Notwendigkeit, die Masse der Fahrzeuge zu verringern, um die Umweltverschmutzung und den Verbrauch zu reduzieren, führt jedoch die Automobilhersteller dazu, leichtere Fahrzeugstrukturen zu entwickeln.
Hierfür verwenden manche Automobilhersteller Aluminium zur Herstellung der Karosseriebauteile und insbesondere der Türen, was erlaubt, die Masse des Fahrzeuges zu verringern.
Aluminium hat nämlich eine geringere Dichte und dementsprechend eine dreifach geringere Masse, als Stahl gleicher Dicke. Sein Hauptnachteil ist jedoch sein Preis, der erheblich höher ist, als der von Stahl.
Aus diesem Grund muss der Entwurf der Teile von Fahrzeugkarosserien, die aus Aluminium hergestellt werden, optimiert werden, um Abfälle maximal zu vermeiden und das Material in den Bereichen anzuwenden, wo es erforderlich ist, wobei gleichzeitig das auferlegte Lastenheft für diese Teile zu beachten ist.
Bis jetzt wurden jedoch die Teile, die den Türkasten bilden, durch Tiefziehen gefertigt, was erforderlich macht, ausreichend große Rohlinge vorzusehen, um das Tiefziehen ausführen zu können, was zu erheblichen Aluminiumabfällen führt, wodurch die Herstellungskosten dieser Türkästen erhöht werden.
Außerdem muss jedes Teil, aus dem der Türkasten besteht, besondere Einrichtungen für Montage und Befestigung der verschiedenen Teile aneinander tragen, was die Herstellung dieser Teile durch Tiefziehen kompliziert.
Die Erfindung hat zum Ziel, einen neuen Entwurf eines Strukturelementes einer Kraftfahrzeugtür vorzuschlagen, der die oben erwähnten Nachteile vermeidet.
Die Erfindung hat also ein Strukturbauelement zum Gegenstand, wie es durch Patentanspruch 1 definiert ist. Ausführungsformen sind in den Patentansprüchen 2 bis 9 angegeben.
Die Erfindung hat ebenfalls eine Kraftfahrzeugtür zum Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Strukturelement, wie es oben erwähnt wurde, umfasst.
Die Erfindung wird beim Lesen der folgenden, nur als Beispiel angegebenen Beschreibung deutlicher werden, die auf die entsprechenden beigefügten Zeichnungen bezugnimmt. Es zeigen:
1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Kraftfahrzeugtür, die mit einem erfindungsgemäßen Türkasten versehen ist,
2 eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung, die die verschiedenen Teile darstellt, die die in 1 dargestellte Tür bilden,
3 eine perspektivische Ansicht in größerem Maßstab eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strukturelementes beispielsweise einer Vordertür,
4 eine perspektivische Ansicht in größerem Maßstab eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strukturelementes beispielsweise einer Hintertür.
Zur Vereinfachung wurden in den 1 und 2 lediglich die Hauptbauteile einer Tür eines Kraftfahrzeuges dargestellt.
Die als Ganzes mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete Tür umfasst einen unteren Teil, der durch ein Hauptstrukturbauelement oder Türkasten 11 gebildet wird, an den ergänzende Organe angesetzt sind, und einen oberen Teil, der einen Rahmen 12 umfasst, der eine Öffnung 13 umschließt, die durch eine nicht dargestellte verschiebbare Scheibe verschließbar ist.
Das Strukturelement, der Türkasten 11, trägt insbesondere eine Scharnierverstärkung 20, eine Schlossverstärkung 21, eine horizontale Brüstung 22, einen Aufprallträger 23, den Rahmen 12 und eine Außenwand 24.
Dieser Kasten 11 besteht aus einem einzigen Teil, das aus einem gebogenen Profil 15 gebildet ist, das einen allgemeinen Umriss aufweist, der dem Umriss des unteren Teils der Türöffnung des Fahrzeugs entspricht, die von der Außenwand 24 bedeckt wird.
Nach einer ersten Ausführungsform wird das Profil 15 durch eine Profilwalze geformt, und besteht in diesem Fall aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder Stahl.
Nach einer zweiten Ausführungsform wird das Profil durch Extrudieren geformt und besteht in diesem Fall aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.
In bestimmten Bereichen wird das Profil 15 entweder nach dem Biegen oder vor dem Biegen konturgefräst, um ihm seine endgültige Form zu verleihen und für die Montage der anderen die Tür 1 bildenden Organe.
Der Querschnitt des Profils 15 hängt von der Form und den mechanischen Eigenschaften der Tür 1 ab.
Ganz allgemein weist das Profil 15 einen zentralen unteren Zweig 16 auf, der zwei einander gegenüberstehende, vertikale Seitenstreben 17 bzw. 18 miteinander verbindet.
Das Profil 15 weist einen allgemein U-förmigen Umriss auf und kann als Hauptstrukturelement 11 einer Vordertür verwendet werden, wie in 3 dargestellt, oder als Hauptstrukturelement 11 einer Hintertür, wie in 4 dargestellt.
Im Fall einer Hintertür weist das Profil 15 einen gebogenen Bereich auf, der einen Raddurchgang bildet. Ebenso können bestimmte Kraftfahrzeuge, wie etwa Nutzfahrzeuge, Vordertüren aufweisen, die über ein Profil 15 verfügen, das in seinem Vorderteil mit einem gebogenen Bereich versehen ist, der für das Vorderrad des Fahrzeuges einen Raddurchgang bildet.
Im in den 1 und 2 dargestellten Beispiel ist die Scharnierverstärkung 20 beispielsweise durch Schweißen an der Seitenstrebe 17 des Kastens 11 befestigt. Diese Scharnierverstärkung 20 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung wird beispielsweise durch Tiefziehen hergestellt und ihre Hauptfunktion besteht darin, die Tür 1 im laufenden Gebrauch zu verstärken, die Befestigung der Scharniere zu verstärken und die Energie im Fall eines Frontalaufpralles in den hinteren Teil des Fahrzeugs zu leiten und dabei das Öffnen der Tür 1 nach einem Aufprall zu ermöglichen.
An der Seitenstrebe 18 ist die Schlossverstärkung 21 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung befestigt, die beispielsweise durch Tiefziehen hergestellt ist und deren Funktion darin besteht, die Tür 1 in Höhe des Schlosses zu verstärken und gleichzeitig mit der Scharnierverstärkung 20 und dem Kasten 11 zur Steifheit der Tür beizutragen, um das Öffnen dieser Tür nach einem Aufprall zu ermöglichen. Diese Schlossverstärkung 21 ist beispielsweise durch Schweißen an der Seitenstrebe 18 des Kastens 11 befestigt.
Die Scharnierverstärkung 20 und die Schlossverstärkung 21 sind einerseits durch die horizontale Brüstung 22 miteinander verbunden, der den oberen Teil des Kastens 11 schließt und andererseits durch den Aufprallträger 23, der zwischen der Brüstung 22 und dem zentralen Zweig 16 befestigt ist und sich parallel zur genannten Brüstung 22 erstreckt.
Die Brüstung 22, aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung beispielsweise durch Extrudieren hergestellt, hat die Aufgabe, im Fall eines Aufpralls die Kräfte aufzunehmen. Außerdem trägt sie zur allgemeinen Steifheit der Tür bei, da sie zwischen die Scharnierverstärkung 20 und die Schlossverstärkung 21 geschweißt ist, und trägt auch den Rahmen 12.
Der Aufprallträger 23, ebenfalls aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, in Abhängigkeit vom Lastenheft beispielsweise durch Profilwalzen oder Extrudieren, hergestellt, hat die Aufgabe, im Fall eines seitlichen Aufpralls das Eindringen zu begrenzen.
Der Rahmen 12, aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung beispielsweise durch Extrudieren hergestellt und gebogen, hat die Aufgabe, die Scheibe zu führen, die Dichtungen der Scheibe und des Fahrzeugdaches zu tragen, die Abdichtung des Karosseriegehäuses gegen Wasser, Luft und Lärm sicherzustellen und dabei über eine gewisse Steifheit zu verfügen.
Die Außenwand 24 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung wird beispielsweise durch Tiefziehen hergestellt und einerseits durch Bördeln an den Verstärkungen 20 und 21 und am Kasten 11 befestigt und andererseits durch Schweißen an einer nicht dargestellten Blendenverstärkung.
Die Tür 1 trägt ebenfalls eine Platte 25 beispielsweise aus Aluminium- oder Aluminiumlegierungsguss, die den Rahmen 12, den Träger 22 und die Scharnierverstärkung 20 verbindet. Diese Platte stellt die Führung der Scheibe im vorderen Bereich sicher und trägt den nicht dargestellten Rückspiegel.
Die Innenseite 15a des Profils 15 und die Innenseite des Rahmens 12 bilden eine durchgehende Randleiste zur Abdichtung der Tür 1, indem sie mit einer Dichtung zusammenarbeiten, die an der Karosserie des Kraftfahrzeuges befestigt ist.
Dank der Verwendung eines Türkastens aus einem gebogenen Profil ist der Innenraum der Tür 1 leicht zugänglich, so dass alle Zubehörteile dieser Tür, einschließlich insbesondere des Betätigungsmechanismus der Scheibe, die Scheibe selbst und die Innenverkleidung der Tür, in einer Kassette angeordnet werden können, die im Inneren des Kastens 11 montiert und befestigt wird.
Die verschiedenen, die Tür 1 bildenden Teile werden entsprechend dem vom Hersteller auferlegten Lastenheft derart dimensioniert, dass sie den verschiedenen Aufpralltests standhalten.
Die Konstruktion der erfindungsgemäßen Tür erlaubt es, Materialabfälle maximal zu verringern, was erlaubt, alle Vorteile des Aluminiums zu nutzen und dabei seine Nachteile zu minimieren.

Claims

Bauelement einer Kraftfahrzeugtür, so wie ein Kasten (11), tragend eine Verstärkung für Scharniere (20) trägt, eine Verstärkung für ein Schloß (21), ein horizontales Band (22), eine Stange gegen Eindringen (23), einen Rahmen (12) und ein Außenpaneel (24), wobei das Bauelement ein einziges Teil aufweist, welches geformt ist durch ein gebogenes Profil (15), dessen allgemeine Kontur korrespondiert mit der Kontur des unteren Teils des Türeingangs des Fahrzeuges, der vom Außenpaneel (24) überdeckt ist, wobei das Profil (15) einen zentralen Zweig (16) aufweist, der zwei seitliche, einander gegenüber liegende Ständer (17, 18) verbindet, wobei auf jedem von diesen die Verstärkung der Scharniere (20) beziehungsweise die Verstärkung des Schlosses (21) befestigt ist, welche ihrerseits miteinander einerseits mittels des horizontalen, das obere Teil des Profils (15) abschließenden Bandes (22) und andererseits mittels der Stange gegen das Eindringen (23) verbunden sind.
Bauelement gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (15) einen allgemeinen im wesentlichen U-förmigen Umriss aufweist.
Bauelement gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (15) geformt ist durch ein Walzgerät.
Bauelement gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (15) durch Extrudieren geformt ist.
Bauelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (15) nach dem Biegen konturgefräst ist.
Bauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (15) vor dem Biegen konturgefräst ist.
Bauelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite (15a) des Profils (15) und die Innenseite des Rahmens (12) eine kontinuierliche undurchlässige Leiste der Tür bilden.
Bauelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (15) aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung besteht.
Bauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (15) aus Stahl besteht.
Kraftfahrzeugtür (1), dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Bauelement (11) aufweist gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.