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Die Erfindung betrifft ein Fensterschachtabdeckungssystem für Kraftfahrzeuge mit einem zwischen einer Fensterscheibe und dem Korpus einer Fahrzeugtür anordbaren, vorzugsweise extrudierten, Fensterschachtabdeckungsprofil, das einen Spalt zwischen Fensterscheibe und Korpus abdichtet.
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Ein derartiges System ist beispielsweise aus der
DE 20 2009 014 579 U1 bekannt. Eine Fahrzeugtür für Kraftfahrzeuge ist im Zusammenspiel aller hierfür notwendigen Komponenten ein komplexes System. Dieses System weist als einzelne Systemkomponenten beispielsweise eine Fensterführung, einen (meist elektrischen) Fensterheber, eine Türinnenverkleidung, einen Türkorpus mit Türflansch, eine Seitenfensterscheibe sowie außen und innen jeweils eine Fensterschachtabdeckung auf. Das Zusammenspiel dieser Komponenten provoziert bei einer Auf- bzw. Abwärtsbewegung der Seitenfensterscheibe in bestimmten Situationen Geräusche, die als störend empfunden werden. Bei bestimmten klimatischen Bedingungen wird diese Geräuschbildung noch verstärkt.
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Geräusche werden durch Vibration hervorgerufen. Diese Vibrationen können unterschiedliche Ursachen haben, von denen nachfolgend beispielhaft einige genannt sind:
- – unterschiedliche Reibungskoeffizienten im Wechselspiel zwischen Seitenfensterscheibe, Fensterführung sowie den Fensterschachtabdeckungen innen und außen,
- – Vibration des Fensterhebers,
- – mangelnder Festsitz der Fensterschachtabdeckungen am Türflansch,
- – Einklemmschutz der Seitenfensterscheibe durch den Fensterheber. Dieser Einklemmschutz reagiert ab einer Belastung von ca. 30 N, um zu verhindern, dass Gegenstände oder Körperteile beim Schließen der Seitenfensterscheibe eingeklemmt werden. Vibrationen entstehen dann, wenn die Systemkomponenten zueinander in einem ungünstigen Wechselspiel einen grenzwertigen Widerstand um die 30 N erzeugen. Durch diesen grenzwertigen Zustand wird der Fensterheber immer wieder aktiviert und deaktiviert. Diese Lastwechsel, die in Millisekunden stattfinden, rufen ebenfalls Schwingungen hervor.
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Alle Vibrationen aus dem Türsystem laufen an dem inneren Fensterschachtabdeckungsprofil zusammen. Das innere Fensterschachtabdeckungsprofil ist die letzte Abschirmung des Fahrzeuginnenraums von der Fahrzeugaußenwelt. Dieses Profil wird dadurch oftmals in einer Weise angeregt, dass die entstehenden Vibrationen in hörbare Geräusche umgewandelt werden.
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Zur Reduzierung bzw. zur Vermeidung der genannten Vibrationen und der damit einhergehenden Geräusche sind aus dem Stand der Technik die folgenden Lösungen bekannt:
- – Einsatz von Gleitlacken auf dem Flocktape des inneren Fensterschachtabdeckungsprofils zur Reduzierung des Reibungskoeffizienten,
- – Verbesserung des Festsitzes des inneren Fensterschachtabdeckungsprofils an dem Türflansch. Dadurch werden Bewegungen dieses Fensterschachtabdeckungsprofils auf dem Türflansch reduziert und die durch das System übertragenen Vibrationen gedämpft. Hierzu müssen die Anlagelippen im Aufsteckkanal des Fensterschachtabdeckungsprofils vergrößert werden.
- – Veränderung der Lippengeometrie, um eine vollflächigere Anlage des Flocktapes des inneren Fensterschachtabdeckungsprofils an der Seitenfensterscheibe zu garantieren. Damit können Vibrationen in einen anderen Frequenzbereich außerhalb des vom menschlichen Ohr erfassbaren Spektrums verlagert werden.
- – Einsatz dickerer Glasanlagelippen an dem Fensterschachtabdeckungsprofil. Diese dicken Glasanlagelippen dämpfen durch ihre Trägheit aufkommende Vibrationen.
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Die vorbeschriebenen Maßnahmen haben jedoch Nachteile. So ist beispielsweise beim Einsatz von Gleitlacken die Haltbarkeit dieser applizierten Gleitlackschicht zeitlich begrenzt, was zur Folge hat, dass die Geräuschbildung nach einer bestimmten Zeit wieder auftreten kann. Eine Verbesserung des Festsitzes des inneren Fensterschachtabdeckungsprofils auf dem Türflansch erfordert, wie bereits beschrieben, eine Vergrößerung der Anlagelippen. Hierdurch erhöht sich die Montagekraft für das innere Fensterschachtabdeckungsprofil und beeinflusst damit negativ die Verarbeitungszeit am Band. Die beschriebene Veränderung der Geometrie der Glasanlagelippen ist abhängig vom zur Verfügung stehenden Bauraum (insbesondere dem Abstand zwischen oberer und unterer Glasanlagelippe) und daher häufig nicht technisch umsetzbar. Der Einsatz dickerer Glasanlagelippen hat schließlich einen lediglich begrenzten Effekt, da der Übergangsbereich der Lippe zum Trägerprofil (sog. Wurzelpunkt) nicht beliebig aufgedickt werden kann. Dies hängt damit zusammen, dass die Lippe eine bestimmte Beweglichkeit (Rückstellverhalten) und eine begrenzte Presskraft (Kraft mit der das Profil maximal an die Scheibe drücken darf, ohne diese in ihrer Bewegung zu beeinträchtigen) aufweisen muss. Weitere Nachteile bestehen darin, dass vorstehende Ansätze teilweise zu einer vergleichsweise großen Erhöhung des Fertigungsaufwandes für das innere Fensterschachtabdeckungsprofil nach sich ziehen, da sie in der Regel aufgrund der Extrusionsfertigung über die gesamte Länge des Profils realisiert werden müssen.
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Vor dem beschriebenen Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Fensterschachtabdeckungssystem mit den eingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, welches bei einer Auf- bzw. Abwärtsbewegung der Fensterscheibe störende Vibrationsgeräusche reduziert bzw. verhindert und dabei gleichzeitig kostengünstig herstellbar und montierbar ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass an dem Fensterschachtabdeckungsprofil mindestens ein Dämpfungselement befestigt ist, welches bei einer Verfahrbewegung der Fensterscheibe entstehende Vibrationsgeräusche reduziert. Zweckmäßigerweise ist das Dämpfungselement an der Unterseite des Fensterschachtabdeckungsprofils befestigt. Unterseite meint hier die im montierten Zustand des Profils dem Fahrzeugboden zugewandte Profilseite. Im Rahmen der Erfindung liegt es hierbei insbesondere, dass sich das Dämpfungselement zumindest im Wesentlichen über die im Querschnitt gesehen gesamte Breite der Unterseite des Fensterschachtabdeckungsprofils erstreckt. Dieses Dämpfungselement erstreckt sich vorzugsweise jedoch lediglich über einen axialen Teilbereich des Fensterschachtabdeckungsprofils und weist zweckmäßigerweise vor seiner Montage an dem Fensterschachtabdeckungsprofil eine zumindest im Wesentlichen quaderförmige Gestalt auf. Überraschenderweise wird mit dieser vergleichsweise einfachen konstruktiven Maßnahme eine erhebliche Geräuschreduzierung bei einer Verfahrbewegung der Fensterscheibe erzielt. Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, das Dämpfungselement aus einem geschäumten Material, vorzugsweise einem geschäumten Kunststoff, herzustellen, wobei dieser Kunststoff ein Elastomer, ein Thermoplast oder aber auch ein Duroplast sein kann. Insbesondere ist es zweckmäßig, dass das Dämpfungselement aus einem Hartschaummaterial besteht. Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, als Dämpfungselement einen Filzstreifen oder eine im Spritzgussverfahren angespritzte Weichkomponente aus einem Elastomer einzusetzen. Erfindungswesentlich ist insbesondere, dass dieses Dämpfungselement im Montagezustand im unmittelbaren Kontakt mit dem Türkorpus steht. So liegt zweckmäßigerweise das Dämpfungselement unter Presswirkung an einem Blechflansch des Türkorpus an, so dass Vibrationen über das Dämpfungselement direkt in den Blechflansch abgeleitet werden können. Erfindungsgemäß wird also von den im Stand der Technik bekannten Maßnahmen, die Schwingungsbewegungen am Fensterschachtabdeckungsprofil selbst zu reduzieren bzw. zu dämpfen, Abstand genommen. Stattdessen wird der Weg verfolgt, die auftretenden Vibrationen auf möglichst kurzem Weg unmittelbar in den Türkorpus abzuleiten, wobei aufgrund der wesentlich größeren Masse des Türkorpus hierdurch eine sehr breite Verteilung der Vibrationsenergie auf einen vergleichsweise großen Körper, insbesondere eine entsprechende Blechschale im Türkorpus, erfolgt. Dies führt dazu, dass die Vibrationen insgesamt deutlich reduziert werden und keine störenden Geräusche mehr hervorrufen. Die erfindungsgemäße Maßnahme ist kostengünstig, da nur bereichsweise eine Zusatzkomponente in Form des Dämpfungselementes vorgesehen wird und die Konstruktion und Fertigung des Fensterschachtabdeckungsprofils selbst hiervon unbeeinflusst bleibt.
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Zweckmäßigerweise weist das Dämpfungselement eine Dicke von 0,5 bis 6 mm, vorzugsweise 2 bis 5 mm, z.B. 3 bis 4 mm, auf. Vorzugsweise beträgt die Dichte des Materials des Dämpfungselementes 200 bis 500 kg / m3, z.B. 300 bis 400 kg / m3. Die horizontal im montierten Zustand gemessene Breite des Dämpfungselementes beträgt zweckmäßigerweise 10 bis 25 mm, z.B. 12 bis 20 mm. Die Länge des Dämpfungselementes beträgt vorzugsweise 50 bis 200 mm, z.B. 100 bis 150 mm.
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Die Materialeigenschaften des Dämpfungselementes sind von wesentlicher Bedeutung hinsichtlich dessen Wirkung als schallreduzierendes Element. So verfügt das Dämpfungselement zweckmäßigerweise über eine gewisse Elastizität, so dass es beim vorstehend beschriebenen Anpressen an den Türkorpus, insbesondere an dessen Blechflansch, mit einer vergleichsweise großen Auflagefläche an dem Türkorpus anliegt. Im Rahmen der Erfindung hat es sich deshalb auch als vorteilhaft herausgestellt, dass die Shore-A-Härte des Materials des Dämpfungselementes vergleichsweise niedrig ist und insbesondere im Bereich 30 bis 60, z.B. 35 bis 55 liegt. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn das Material des Dämpfungselementes einen bestimmten Widerstand gegen Kompression aufweist, wobei der entsprechende Kennwert, die sog. „compression force deflection“ gemäß ASTM D3574 sich vorzugsweise im Bereich von 200 bis 600 kPa, z.B. 300 bis 500 kPa bewegt. Von Bedeutung ist insbesondere, dass die Materialeigenschaften des Dämpfungselementes auf die konkrete Türkonstruktion genau abgestimmt sind. So ist es beispielsweise vorteilhaft, wenn bei einer auftretenden hochfrequenten Vibration ein vergleichsweise kompaktes, dichtes Material für das Dämpfungselement verwendet wird (z.B. ein Schaum mit geringer Porosität), während sich bei niederfrequenter Vibration ein sehr weiches, weniger dichtes Material für das Dämpfungselement empfiehlt, beispielsweise ein Schaum mit relativ hoher Porosität. Zweckmäßigerweise ist das Dämpfungselement mit dem Fensterschachtabdeckungsprofil stoffschlüssig verbunden, vorzugsweise an dieses angespritzt oder angeklebt. Dies gewährleistet einen vollflächigen Kontakt zwischen dem Fensterschachtabdeckungsprofil und dem Dämpfungselement, so dass die Vibrationen des Profils gut auf das Dämpfungselement und von diesem schließlich auf den Türkorpus übertragen werden können, und in diesem dissipieren bzw. keine Frequenzen mehr erzeugen, welche als störende Geräusche wahrgenommen werden.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Fahrzeugtür nach Anspruch 14. Wie bereits erläutert, liegt zweckmäßigerweise bei dieser Kraftfahrzeugtür das Dämpfungselement, vorzugsweise unter Presswirkung, an einen Blechflansch des Türkorpus an, so dass Vibrationen über das Dämpfungselement direkt in den Blechflansch ableitbar sind. Zweckmäßigerweise ist das Dämpfungselement direkt oberhalb des Bereiches der Fensterscheibe angeordnet, der mit der Fensterheberanordnung verbunden ist. Dies hat zur Folge, dass die von der Fensterheberanordnung hervorgerufenen Vibrationen über die Fensterscheibe auf sehr kurzem Weg in das Dämpfungselement eingeleitet werden können.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhang einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch:
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1 ein erfindungsgemäßes Fensterschachtabdeckungssystem im montierten Zustand in Querschnittsdarstellung,
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2 das in 1 dargestellte Fensterschachtabdeckungssystem vor der Montage in einer Einzeldarstellung und
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3 das in den 1 und 2 dargestellte Fensterschachtabdeckungssystem in einer dreidimensionalen Darstellung, von schräg unten gesehen.
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Die 1 zeigt ausschnittsweise im Querschnitt eine Kraftfahrzeugtür 1 mit einem Türkorpus 2, einer Türinnenverkleidung 20, einer vertikal verschiebbaren Seitenfensterscheibe 3, einer (nicht dargestellten) elektrischen Fensterheberanordnung zum Anheben und kontrollierten Absenken der Seitenfensterscheibe 3 und einem zwischen Seitenfensterscheibe 3 und Türkorpus 2 an der Innenseite der Seitenfensterscheibe 3 angeordneten (also im Fahrzeuginnenraum I befindlichen) Fensterschachtabdeckungsprofil 4. Dieses Fensterschachtabdeckungsprofil 4 ist als Extrusionsprofil ausgebildet und dichtet an der Innenseite der Seitenfensterscheibe 3 einen Spalt zwischen Seitenfensterscheibe 3 und Türkorpus 2 ab. Das Fensterschachtabdeckungsprofil 4 weist ein Trägerprofil 5 aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, z.B. Polypropylen, auf. Dieses Trägerprofil 5 besitzt insgesamt eine im Wesentlichen S-förmige Querschnittkontur. Der in den 1 und 2 rechte Schenkel des Trägerprofils 5 bildet einen Aufsteckkanal 6, der die Oberkante eines Blechflansches 7 des Türkorpus 2 umschließt. An der Innenseite dieses Aufsteckkanals 6 sind elastomere Anlagelippen 8 angespritzt, die einen festen Sitz des Fensterschachtabdeckungsprofils 4 am oberen Rand des Blechflansches 7 gewährleisten.
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Am in den 1 und 2 linken, der Fahrzeugaußenseite A zugewandten Rand des Trägerprofils 7 ist mindestens eine, im Ausführungsbeispiels zwei Glasanlagelippen 9 vorgesehen, welche ebenfalls aus einem elastomeren Material bestehen. An der Unterseite dieser Glasanlagelippen 9 ist jeweils eine Beschichtung 10, z.B. in Form eines Flocktapes, aufgebracht, um die Gleiteigenschaften zu verbessern (sämtliche elastomeren Komponenten sind in 1 in der Position dargestellt, die sie jeweils vor dem Einbau einnehmen).
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Den 1 bis 3 ist nun zu entnehmen, dass an dem Fensterschachtabdeckungsprofil 4 ein Dämpfungselement 11 befestigt ist. Dieses führt erfindungsgemäß bei einer Verfahrbewegung der Seitenfensterscheibe 3 zu einer Reduzierung der Vibrationsgeräusche. Das Dämpfungselement 11 ist an der Unterseite 12 des Fensterschachtabdeckungsprofils 4 befestigt und erstreckt sich im Wesentlichen über die im Querschnitt gesehen gesamte Breite der Unterseite 12 des Fensterschachtabdeckungsprofils 4. Im Ausführungsbeispiel verbleibt an der Unterseite 12 lediglich ein kleiner Querschnittsbereich mit einer in horizontaler Richtung gemessenen Breite a = 0,5 ÷ 1,5 mm, der nicht vom Dämpfungselement 11 bedeckt wird (s. 2). Ferner ist erkennbar, dass der dem Fahrzeuginnenraum I zugewandte Rand des Dämpfungselementes 11 gegenüber dem entsprechenden Rand der Unterseite 12 nach innen übersteht. Konkret erstreckt sich dieser Rand des Dämpfungselementes 11 horizontal bis in den Überdeckungsbereich des Aufsteckkanals 6 hinein (vergl. gestrichelte vertikale Linie z).
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Einer Betrachtung der 3, die das aus dem Fensterschachtabdeckungsprofil 4 sowie dem Dämpfungselement 11 gebildete Fensterschachtabdeckungssystem 13 von unten von der Seitenfensterscheibe 3 aus gesehen zeigt, ist zu entnehmen, dass sich das Dämpfungselement 11 lediglich über einen axialen Teilbereich des Fensterschachtabdeckungsprofils 4 erstreckt. Das Dämpfungselement 11 ist hierbei so angeordnet, dass es sich genau oberhalb der (nicht dargestellten) elektrischen Fensterheberanordnung befindet, so dass die von dieser Anordnung hervorgerufenen Vibrationen auf möglichst kurzem Weg auf das Dämpfungselement 11 und von diesem auf den Türkorpus 2 übertragen werden können. Die entsprechende axiale Länge L des Dämpfungselementes 11 beträgt im Ausführungsbeispiel 100 bis 150 mm. Das Dämpfungselement 11 weist vor seiner Montage an dem Fensterschachtabdeckungsprofil 4 eine quaderförmige Gestalt auf. Bei seiner Montage an der Unterseite 12 des Fensterschachtabdeckungsprofils 4 wird es aufgrund seiner Elastizität bereichsweise entsprechend gebogen und dabei an die Kontur der Unterseite 12 angepasst, so dass ein vollflächiger Kontakt mit dem Fensterschachtabdeckungsprofil 4 vorliegt.
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Im Ausführungsbeispiel besteht das Dämpfungselement 11 aus einem geschäumten Kunststoff, wobei dieser als Hartschaum ausgebildet ist. Die Dicke d des Dämpfungselementes beträgt im Ausführungsbeispiel 3 bis 4 mm. Die Dichte des Materials des Dämpfungselementes 11 beträgt 300 bis 350 kg / m3, ist also erheblich niedriger als übliche Dichten von Kunststoff-Vollmaterialien. Die horizontal im montierten Zustand gemessene Breite b des Dämpfungselementes 11 beträgt im Ausführungsbeispiel 12 bis 20 mm und die Shore-A-Härte des Materials 35 bis 55. Das Dämpfungselement 11 weist eine compression force deflection gemäß ASTM D3574 von 400 bis 450 kPa auf. Es ist mit dem Fensterschachtabdeckungsprofil 4 stoffschlüssig verbunden und im Ausführungsbeispiel mittels eines (nicht näher dargestellten) Klebstoffs an der Unterseite 12 des Fensterschachtabdeckungsprofils 11 befestigt.
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Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Fensterschachtabdeckungssystems 13 ist nun wie folgt:
An dem Fensterschachtabdeckungsprofil 4 entstehende Vibrationen werden durch den großflächigen Kontakt zwischen diesem Profil 4 und dem erfindungsgemäßen Dämpfungselement 11 auf dieses zu einem Großteil übertragen. Das Dämpfungselement 11 selbst liegt unter Presswirkung an dem Blechflansch 7 des Türkorpus 2 an (s. 1). Hierdurch wird bewerkstelligt, dass die im Profil 4 auftretenden Vibrationen über das Dämpfungselement 11 unmittelbar in den Blechflansch 7 des Türkorpus 2 eingeleitet werden können. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung der Vibrationen am Fensterschachtabdeckungsprofil 4 selbst, während die in den Türkorpus 2 erfindungsgemäß eingeleiteten Vibrationen dort aufgrund der großen Masse vergleichsweise schnell dissipieren, bzw. so gering sind, dass sie sich nicht in hörbaren, störenden Geräuschen äußern.
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Insgesamt wird somit durch die erfindungsgemäße Lehre auf einfache und kostengünstige Art sichergestellt, dass bei Verfahrbewegungen der Seitenfensterscheibe 3 deutlich reduzierte bzw. keine störenden Geräusche mehr feststellbar sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202009014579 U1 [0002]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- ASTM D3574 [0010]
- ASTM D3574 [0020]
