DE102012112286B4

DE102012112286B4 - Türscharnierkonsole für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102012112286B4
Application number: DE102012112286.5A
Authority: DE
Inventors: Jens-Ole Thoebel; Robert Kotzam
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2021-12-23
Anticipated expiration: 2032-12-15
Also published as: KR101473116B1; CN103863405B; RU2547116C1; DE102012112286A1; CN103863405A; KR20140077840A

Abstract

Türscharnierkonsole (1) für ein Kraftfahrzeug (3), welche mit einer Fahrzeugstruktur (8) über Nietungen (4) verbunden ist und die zur tragenden Aufnahme von Baugruppen bzw. Bauelementen des Fahrzeugs (3) ausgeführt und außenseitig über ein Seitenteil abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Türscharnierkonsole (1) ein winkelförmiges Formelement umfasst, das aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht und eine umlaufende randseitige Anlagefläche (7) zur Verbindung mit einer Faserverbund-Monocoque-Fahrzeugstruktur (8) aufweist und in einem zur Fahrzeuginnenseite ausgerichteten Hohlraum (9) zwischen der Anlagefläche (7) ein metallisches Einlegeteil (10) angeordnet und mit der Anlagefläche (7) verbunden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Türscharnierkonsole für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der US 7 374 233 B2 ist ein Strukturteil in Leichbauweise für ein Kraftfahrzeug bekannt geworden, welches aus einem Kompositbauteil besteht, in das ein metallisches Einlegeteil laminiert ist, damit es für die Befestigung von Bauelementen bzw. Baugruppen ausreichend steif ausgelegt ist. Aus der US 6 805 400 B2 ist eine Fahrzeugkarosserie aus Carbon bekannt, die zur Befestigung von Haubenscharnieren entsprechend ausgebildete Aufnahmen an der Karosserie aus Carbon aufweist. Aus der DE 37 30 329 A1 ist ein Scharnier für Kraftfahrzeug-Strukturen bekannt geworden, das aus einem fahrwerkverstärkten Kunststoff besteht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Türscharnierkonsole für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die im Bereich einer A-Säule des Fahrzeugs befestigt ist und welche einen stabilen Aufbau zur Aufnahme und Befestigung von Baugruppen bzw. von Bauelementen des Fahrzeugs aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, dass eine stabile Türscharnierkonsole aus einem Faserverbundwerkstoff mit einer Fahrzeugstruktur in Monocoque-Faserverbundbauweise fest verbindbar ist und die Türscharnierkonsole eine dauerhafte steife Anbindung für Baugruppen bzw. Bauelemente des Fahrzeugs aufweist. Dies wird nach der Erfindung erreicht, indem die aus einem faserverstärkten Kunststoff bestehende Scharnierkonsole über eine umlaufende randseitige Anlagefläche in Verbindung mit einer Faserverbund-Monocoque-Fahrzeugstruktur bringbar ist und in einem zur Fahrzeuginnenseite ausgerichteten Hohlraum der Scharnierkonsole zwischen randseitigen Anlageflächen ein metallisches Einlegeteil angeordnet ist, das mit der Anlagefläche der Scharnierkonsole verbunden wird, die umlaufend angeordnet ist.
Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, dass das metallische Einlegeteil einen in Einbaulage der Scharnierkonsole vertikal ausgerichteten plattenförmigen Steg umfasst, der seitliche Abstellung und eine stirnseitige Abstellung mit abgewinkelten Schenkeln umfasst, die in Einformungen der randseitigen Anlagefläche der Scharnierkonsole angeordnet sind. Das Einlegeteil weist nach der Erfindung etwa mittig des Stegs einen zu einer Brücke ausgeformten Stegabschnitt auf, der auf einem an der Scharnierkonsole angeformten und zur Innenseite des Fahrzeugs hoch stehenden Abstützdom abgestützt ist und mit diesem über ein Brückenglied verbunden wird.
Durch diese Anordnung des metallischen Einlegeteils in der aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden Scharnierkonsole, wird eine zusätzliche Verstärkung bzw. Steifheit der Scharnierkonsole erzielt, so dass verschiedene Baugruppen des Fahrzeugs mit der Scharnierkonsole sicher verbindbar sind.
Die Scharnierkonsole weist zur Fahrzeugaußenseite ragende und in Fahrzeughochrichtung übereinander liegende Befestigungsdome und einen quer verlaufenden weiteren Befestigungsdom für eine Baugruppe bzw. ein Bauelement des Fahrzeugs auf, wobei die Befestigungsdome zu beiden Seiten des zur Fahrzeuginnenseite weisenden Abstützdomes für das Einlegeteil angeordnet sind. Die Befestigungsdome sind jeweils mit einer außen liegende Abstützfläche versehen, die vorzugsweise ein Metallblech aufweisen und welches mit dem innen liegenden metallischen Einlegeteil verbindbar ist.
Des Weiteren ist nach der Erfindung vorgesehen, dass innerhalb des längs verlaufenden oberen Befestigungsdomes der Scharnierkonsole gegenüber liegend der außen liegenden Abstützfläche des Abstützdomes ein Verstärkungsblech angeordnet und mit dem außen liegenden Metallblech der Abstützfläche am Befestigungsdom verbunden ist.
Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, dass mit den in Hochrichtung übereinander angeordneten Befestigungsdomen jeweils die Baugruppen bzw. Bauelemente des Fahrzeugs, wie ein Türscharnier und mit dem seitlichen Befestigungsdom ein Haubenscharnier und mit einem von der Konsole abgestellten Bord ein Träger für ein Reifendruckkontrollsystem verbindbar ist und im Freiraum der Scharnierkonsole, etwa unterhalb des Bordes, ein Wischwasserbehälter angeordnet und gehalten ist.
Durch diese Anordnung der einzelnen Befestigungsdome in der Scharnierkonsole sind die Baugruppen des Fahrzeugs örtlich entsprechend fest angeordnet und durch die Verbindung mit dem inneren Einlegeteil und den äußeren Metallblechen sicher an der Scharnierkonsole aus dem Faserverbundwerkstoff gehalten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

1 eine schaubildliche Ansicht auf eine Türscharnierkonsole an einer A-Säule eines Fahrzeugs von der Fahrzeugaußenseite her gesehen,
2 die Türscharnierkonsole von der Fahrzeuginnenseite her gesehen,
3 eine Ansicht auf die Türscharnierkonsole mit einem zusätzlichen metallischen Einlegeteil,
4 eine Draufsicht auf das einzusetzende Einlegeteil,
5 die Türscharniersäule mit eingesetztem Einlegeteil,
6 eine schaubildliche Darstellung des Einlegeteils von oben her in Pfeilrichtung P der 3 gesehen,
7 eine Draufsicht und Seitenansicht auf ein Verstärkungsblech der Türscharnierkonsole und
8 eine schaubildliche Darstellung des Verstärkungsbleches gemäß 7.

Eine Türscharnierkonsole 1 für ein Kraftfahrzeug ist vorzugsweise an einer A-Säule 2 des Fahrzeugs 3 angeordnet, welche auf der Fahrzeugstruktur über Nietungen 4 und/ oder Verschraubungen verbindbar ist. Die Türscharnierkonsole 1 dient zur Aufnahme von Fahrzeug-Baugruppen, wie von Türscharnieren T, T1, einem Haubenscharnier H, einem Träger R für ein Reifendruckkontrollsystem und zur Anordnung und Befestigung eines Wischwasserbehälter W. Diese Baugruppen sind nicht näher dargestellt aber die örtlichen Anordnungen sind in 1 gezeigt und mit T, T1, H, R und W näher gekennzeichnet. Die Scharnierkonsole 1 ist außenseitig von einem Seitenteil der Karosserie abgedeckt. An die A-Säule 2 schließt sich ein Türausschnitt 2a an, der in Fahrtrichtung F gesehen vor der A-Säule liegt.
Die Scharnierkonsole 1 ist vorzugsweise als winkelförmiges Formelement ausgeführt und besteht aus einem faserverstärktem Kunststoff, welches aus einem vertikalen Teil 5 und einem daran anschließenden längs verlaufenden horizontal ausgerichteten oberen Teil 6 besteht. An der Scharnierkonsole 1 ist randseitig eine umlaufende Anlagefläche 7 zur Verbindung mit der Fahrzeugstruktur 8 vorgesehen, die aus einem Faserverbund-Monocoque besteht.
In einem Hohlraum 9 der Scharnierkonsole 1 ist zwischen der umlaufenden Anlagefläche 7 ein metallisches Einlegeteil 10 angeordnet, das plattenförmige ausgeführt ist und welches auf der umlaufenden Anlagefläche 7 der Scharnierkonsole 1 örtlich platziert und mit dieser verbunden ist.
Das Einlegteil 10 weist einen in Einbaulage der Scharnierkonsole 1 vertikal ausgerichteten plattenförmigen Steg 11 auf, der mit mehreren seitlichen Abstellungen 14 und einer stirnseitigen Abstellung 15 mit abgewinkelten Schenkeln 16, in Einformungen 17 der randseitigen Anlageflächen 7 angeordnet sind. Auf den Schenkeln 16 sowie am Stegabschnitt 18 sind Klebestellen vorgesehen.
Das Einlegeteil 10 weist etwa mittig des Stegs 11 (3 und 6) einen zu einer Brücke 18a ausgeformten Stegabschnitt 18 auf, der auf einem an der Konsole 1 angeformten zur Innenseite des Fahrzeugs 3 hoch stehenden Dom 19 abgestützt und mit diesem über ein Brückenglied 20 (5 und 6) verbunden ist.
Die Scharnierkonsole 1 weist des Weiteren zur Fahrzeugaußenseite S ausgerichtete Befestigungsdome 21 und 22 zur Aufnahme von Baugruppen des Fahrzeugs 3 auf, die zu beiden Seiten des zur Fahrzeuginnenseite weisenden Abstützdomes 19 angeordnet sind und am oberen Befestigungsdom 21 schließt sich ein weiterer Befestigungsdom 22 zur Aufnahme für eine weitere Baugruppe seitlich an.
Die Befestigungsdome 21, 22, 23 weisen vorzugsweise jeweils außen liegende Abstützflächen auf, die vorzugsweise mit einem Metallblech 24 verbunden sein können und welche am innen liegenden Einlegeteil 10 befestigbar sind.
Im seitlichen Befestigungsdom 23 der Scharnierkonsole 1 ist innenseitig ein Verstärkungsblech 25 angeordnet, das mit dem außen liegendes Metallblech 24 am Befestigungsdom 23 verbindbar ist.
Mit den Befestigungsdomen 20, 21 und 23 sind die Baugruppen bzw. Bauelemente des Fahrzeugs T,T1, H, R und W, mittels einer Schraubbefestigung oder dgl. Befestigung verbindbar. Es stützen sich an den Befestigungsdomen 21, 22 die Baugruppen T, T1, welche aus einem oberen und ein unteren Türscharnier bestehen, ab. Am weiteren Befestigungsdom 23 stützt sich die Baugruppe H, welche aus einem Haubenscharnier besteht, ab. Am Bord 26 der Scharnierkonsole 1 stützt sich die Baugruppe R, welche einen Träger für ein Reifendrucksystem aufweist, ab.
Im Ausschnitt der winkelförmigen Scharnierkonsole 1, zwischen dem vertikalem Teil 5 und dem längs verlaufenden Teil 6, ist des Weiteren die Baugruppe W, welche einen Wischwasserbehälter umfasst, angeordnet und gehalten. Die Verbindung der einzelnen Baugruppen erfolgt über eine Verschraubung, wozu Muttern M am Einlegeteil 10 und am Verstärkungselement 25 vorgesehen sind. Des Weiteren sind in den Abstützflächen der Befestigungsdome 21 und 22 zwei Blindnietmuttern 30 mit einem Senkkopf angeordnet. Ferner sind ebenfalls drei Blindnietmuttern 31 mit einem Senkkopf in der Scharnierkonsole 1 angeordnet. Diese Blindnietmuttern 30 und 31 dienen zur Aufnahme von Halte - und/ oder Befestigungsschrauben.

Claims

Türscharnierkonsole (1) für ein Kraftfahrzeug (3), welche mit einer Fahrzeugstruktur (8) über Nietungen (4) verbunden ist und die zur tragenden Aufnahme von Baugruppen bzw. Bauelementen des Fahrzeugs (3) ausgeführt und außenseitig über ein Seitenteil abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Türscharnierkonsole (1) ein winkelförmiges Formelement umfasst, das aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht und eine umlaufende randseitige Anlagefläche (7) zur Verbindung mit einer Faserverbund-Monocoque-Fahrzeugstruktur (8) aufweist und in einem zur Fahrzeuginnenseite ausgerichteten Hohlraum (9) zwischen der Anlagefläche (7) ein metallisches Einlegeteil (10) angeordnet und mit der Anlagefläche (7) verbunden ist.
Türscharnierkonsole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Einlegeteil (10) einen in Einbaulage der Scharnierkonsole (1) vertikal ausgerichteten plattenförmigen Steg (11) umfasst, der seitliche Abstellungen (14) und eine stirnseitige Abstellung (15) mit abgewinkelten Schenkeln (16) umfasst, die in Einformungen (17) der randseitigen Anlagefläche (7) der Türscharnierkonsole (1) angeordnet sind.
Türscharnierkonsole nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Einlegeteil (10) etwa mittig des Stegs (11) einen zu einer Brücke (18a) ausgeformten Stegabschnitt (18) aufweist, der auf einem an der Türscharnierkonsole (1) angeformten und zur Innenseite des Fahrzeugs hoch stehenden Abstützdom (19) gehalten und mit diesem mittels eines Brückengliedes (20) verbunden ist.
Türscharnierkonsole nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharnierkonsole (1) zur Fahrzeugaußenseite ragende und in Fahrzughochrichtung übereinander liegend ausgerichtete Befestigungsdome (21, 22) für eine Baugruppe aufweist und die Befestigungsdome (21, 22) und ein quer liegender weitere Befestigungsdom (23) für eine weitere Baugruppe des Fahrzugs (3) aufweist und die Befestigungsdome (21, 22, 23) zu beiden Seiten des zur Fahrzeuginnenseite weisenden Abstützdomes (19) für die Aufnahme des Einlegeteils (10) angeordnet sind.
Türscharnierkonsole nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsdome (21, 22, 23) jeweils eine außen liegende Abstützfläche aufweisen, die jeweils mit einem Metallblech (24) verbunden sind und welche mit dem innen liegenden Einlegeteil (10) befestigbar sind.
Türscharnierkonsole nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des längs verlaufenden oberen Befestigungsdomes (23) der Scharnierkonsole (1) gegenüber liegend zu der außen liegenden Abstützfläche des Abstützdomes (23) ein Verstärkungselement (25) angeordnet, das mit dem außen liegenden Metallblech (24) verbindbar ist.
Türscharnierkonsole nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit den in Fahrzeughochrichtung übereinander angeordneten Befestigungsdomen (21, 22) jeweils Baugruppen des Fahrzeugs, wie ein Türscharnier (T, T1) und mit dem seitlichen Befestigungsdom (23) ein Haubenscharnier (H) und mit einem von der Konsole (1) abgestellten Bord (26) ein Träger (R) für ein Reifendruckkontrollsystem verbindbar ist und unterhalb des Bordes (26) im Freiraum der Türscharnierkonsole (1), zwischen dem vertikalem Teil (5) und dem längs verlaufenden Teil (6), ein Wischwasserbehälter (W) angeordnet und gehalten wird.