DE3642429A1 - Fahrzeugtuer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugtür gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1, insbesondere nach Hauptpatent . . . (EP-Patent 02 04 996, Anm.-Nr. 8 61 06 739.5 vom 16.05.86).

Fahrzeugtüren, die ganz oder teilweise aus Kunststoff bestehen, sind bereits bekannt. Aus der EP-OS 00 96 188 ist eine Fahrzeugtür bekannt, mit einer Außenwand und einer im Abstand zu der Außenwand angeordneten Innen­ wand, wobei die Außenwand und/oder die Innenwand wenig­ stens weitgehend aus Kunststoff bestehen, sowie einem versteifenden Verstärkungsteil, das mit wenigstens einem Scharnier bzw. Scharnierträger und einem Türschloß bzw. Türschloßträger verbunden ist. Die Außenwand und die Innenwand bestehen dabei jeweils aus glasfaserverstärk­ tem Kunststoff.

Eine ähnliche Türausbildung ist auch in der DE-PS 31 04 681 und in der US-PS 43 28 642 beschrieben.

Die bekannten Fahrzeugtüren müssen mit hohem Aufwand montiert werden, weiterhin ist das versteifende Ver­ stärkungsteil - üblicherweise aus Stahlblech - korro­ sionsanfällig. Weiterhin sind diese Türen, trotz des hohen Kunststoff-Anteils, relativ schwer oder wenig formstabil.

Aus der nicht vorveröffentlichten DE-OS 35 20 975 (entspricht EP-OS 02 04 996/Hauptpatent) ist bereits eine gattungsgemäße Fahrzeugtür bekannt, bei der das Verstärkungsteil einen der Türkontur entsprechenden, geschlossenen Rahmen bildet, der in das Kunststoffma­ terial der Innenwand eingebettet und von diesem um­ hüllt ist. Das versteifende Verstärkungsteil ist damit vor Korrosion geschützt, weiterhin gestattet die ein­ stückige Ausbildung aus Verstärkungsteil und Innenwand eine einfache, kostengünstige Montage der Fahrzeugtür bei geringem Gesamtgewicht.

Eine Fahrzeugtür gemäß der DE-OS 35 20 975 verhält sich jedoch bezüglich ihres Verformungsverhaltens bei seit­ licher Beanspruchung (Aufprall eines weiteren Fahrzeugs auf die Türaußenwand) unbefriedigend, da das Skelett in der Innenwand erst bei stärkerer Verformung höhere Kräfte aufzunehmen vermag.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Fahr­ zeugtür so zu verbessern, daß diese auch bei seitlicher Beanspruchung, insbesondere bei seitlichem Aufprall, z.B. eines weiteren Fahrzeugs, eine geringe Verformung, und damit einen zuverlässigen Schutz der Fahrzeuginsas­ sen gewährleistet.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine gattungsge­ mäße Fahrzeugtür, bei der eine insbesondere etwa horizon­ tal verlaufende Rammschutzstrebe (sidebeam) vorgesehen ist, die mit einem Scharnier bzw. Scharnierträger und dem Türschloß bzw. Türschloßträger verbunden ist und wenigstens teilweise innerhalb der Außenwand verläuft oder an dieser anliegt.

Das der Türkontur entsprechende, einen geschlossenen Rahmen bildende, versteifende Verstärkungsteil kann da­ bei entsprechend dem Hauptpatent . . . einstückiger Be­ standteil der Innenwand der Fahrzeugtür sein, es kann jedoch auch abweichend vom Hauptpatent ganz oder teil­ weise in die Außenwand integriert sein. Ferner können Außen- und Innenwand sowie das versteifende Verstärkungs­ teil in einem einzigen Fertigungsschritt einstückig hergestellt sein.

Die erfindungsgemäße Anordnung einer zwischen den Kraft­ einleitungspunkten (Scharnierträger und Schloßträger bzw. Scharnier und Schloß) verlaufenden Rammschutzstrebe (sidebeam) an oder innerhalb der Außenwand bewirkt, daß bei seitlicher Krafteinwirkung auf die Fahrzeugtür schon bei geringem Verformungsweg der Außenwand die Kräfte über das (die) Scharnier (e) und das Schloß auf die Ka­ rosserie übertragen werden.

Bei vorgegebenem Verformungsweg ist somit eine hohe Energieaufnahme der Fahrzeugtür und damit ein effekti­ ver Schutz der Fahrzeug-Insassen gegeben.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Rammschutzstrebe (side­ beam) verläuft bei der üblichen Türanordnung mit seit­ lich angebrachten Scharnieren und diesem gegenüberlie­ genden Schloß (-träger) etwa horizontal.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Rammschutzstrebe wird bevorzugt innerhalb der Außenwand der Fahrzeugtür an­ geordnet und dabei vollständig von dem Kunststoffmaterial der Außenwand umgeben. Auf diese Weise ist ein zuverlässi­ ger Korrosionsschutz gewährleistet, ohne daß ein höherer Fertigungsaufwand vonnöten wäre. Bevorzugt kann auch das versteifende, als geschlossener Rahmen ausgebildete Ver­ stärkungsteil (Skelett) in die Außenwand der Fahrzeugtür integriert werden. Der geschlossene Rahmen umschließt da­ bei ebenfalls das gegebenenfalls versenkbar ausgebildete Türfenster, weiterhin können zusätzliche Streben zur wei­ teren Versteifung, insbesondere auch unterhalb des Tür­ fensters, vorgesehen sein. Bevorzugt werden dabei sämtli­ che versteifende Verstärkungsteile vollständig von dem Kunststoffmaterial der Außenwand umhüllt.

Es ist jedoch auch möglich, das versteifende, der Tür­ kontur entsprechende, einen geschlossenen Rahmen bildende Verstärkungsteil in die Innenwand der Fahrzeugtür einzu­ betten und die Rammschutzstrebe (sidebeam) als separates Teil mit entsprechenden Befestigungselementen so an dem bzw. den Scharnierträgern und dem Schloßträger zu befe­ stigen, daß die Rammschutzstrebe (sidebeam) parallel und im Abstand zur Innenwand verläuft und dabei an der Außen­ wand anliegt. In diesem Fall ist die Rammschutzstrebe nicht notwendig von dem Kunststoffmaterial der Innen- oder Außenwand umgeben. Zwischen der Innenwand und der Ramm­ schutzstrebe kann dabei noch eine Türscheibe abgesenkt werden.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, die Rammschutzstrebe in die Außenwand zu integrieren und das versteifende, der Türkontur entsprechende und einen ge­ schlossenen Rahmen bildende Verstärkungsteil in die Innen­ wand einzubetten. Die Außenwand wird dabei vorzugsweise lediglich die unterhalb der Fensteröffnung liegende Außen­ kontur der Fahrzeugtür bilden, während die Fensterumfas­ sung sowohl auf der Innen- als auch auf der Außenseite von der Innenwand gebildet wird. Bei dieser Ausbildung der Erfindung wird die Außenwand mit der einstückig ver­ bundenen Rammschutzstrebe bei der Montage der Tür so mit der Innenwand verbunden, daß die Rammschutzstrebe mit ei­ nem Scharnier bzw. Scharnierträger und dem Türschloß bzw. Türschloßträger der Innenwand verbunden ist.

Ist das versteifende Verstärkungsteil in die Außenwand eingebettet, kann die Innenwand vorzugsweise so gestal­ tet sein, daß sie lediglich das unterhalb der Fenster­ öffnung liegende Türinnere abdeckt, während die Außen­ wand oberhalb der unteren Fensterbegrenzung sowohl die Innen- als auch die Außenkontur der Tür bildet.

Das versteifende Verstärkungsteil und/oder die Rammschutz­ strebe bestehen bevorzugt aus Metall, insbesondere Stahl. Das Verstärkungsteil ist dabei vorzugsweise als Schweiß­ konstruktion aus Rohren und/oder Preßteilen gefertigt. Zusätzliche Versteifungsstreben können auch in die ein­ stückige Türaußen- und/oder Türinnenwand, beispielsweise mittels Schraubverbindungen, eingesetzt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 13 angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispiels sowie der Zeichnung erläutert.

Es zeigen dabei

Fig. 1 eine Ansicht der Fahrzeugtür sowie zwei Stirn­ ansichten gemäß dem Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 das Verstärkungsteil und die Seitenstrebe in drei Ansichten (schloßseitige Ansicht aus Platzgründen gespiegelt),

Fig. 3 das Kopfteil (Scharnierträger) in zwei Ansichten und in zwei Schnitten,

Fig. 4 die Innenwand in einer Ansicht sowie drei Schnit­ ten,

Fig. 5 die Rammschutzstrebe.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Fahrzeugtür 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Ansicht vom Fahrzeuginneren sowie in den beiden Seitenansichten. Durch den schalenförmigen Aufbau der Außenwand 2 wird eine hohe Steifigkeit er­ reicht. In die Außenwand 2 ist das versteifende Ver­ stärkungsteil 4 sowie die damit verbundene Rammschutz­ strebe 5 (Fig. 2) eingebettet, d.h., das Kunststoff­ material 21 der Außenwand 2 umhüllt die Rammschutzstrebe 5 sowie das Verstärkungsteil 4 - ggf. mit Ausnahme des Schloßträgers 43 und der Scharniergewerbe 46 etc. - vollständig.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wurde die Außen­ wand 2 im RRIM-(Reinforced Reaction Injection Molding-) Verfahren hergestellt. Dazu wird das Skelett (Verstär­ kungsteil 4) und die damit verbundene Rammschutzstrebe 5 in ein Spritzgieß-Werkzeug eingelegt und mit glasfaser­ verstärktem, duroplastisch aushärtendem Polyurethan (PUR) umspritzt.

Die Ausgestaltung der Fahrzeugtür-Außenwand 2 als ske­ lettverstärktes Spritzgußteil erlaubt eine freie Gestal­ tung der äußeren Form, um die Designwünsche sowie aerody­ namische Anforderungen zu erfüllen. Weiterhin können ko­ stengünstig auch komplizierte Funktionsteile integriert werden, wie Türgriffschalen oder eine umlaufende Halte­ nase für eine Türdichtung etc.

Das eingebettete Skelett (Verstärkungsteil 4) verleiht der Fahrzeugtür eine hohe Dimensions- und Formstabilität, es verhindert eine zu starke Schwindung der Außenwand bei der Herstellung und vermindert die thermische Dehnung bzw. Schrumpfung bei Temperaturschwankungen wesentlich.

Bevorzugt wird das versteifende Verstärkungsteil 4 als Stahl- oder Aluminiumkonstruktion erstellt. Es ist je­ doch auch möglich, das Verstärkungsteil 4 aus faserver­ stärkten Werkstoffen, insbesondere glas- oder kohlefa­ serverstärkten Duroplasten, herzustellen.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) besteht das Verstärkungsteil 4 aus einem der Türkontur entsprechenden, die Türfensteröffnung an drei Seiten begrenzenden, äußeren Rohrrahmen 41, der zusammen mit dem winkelförmigen Kopfstück 42 einen geschlossenen Rah­ men bildet. Als weitere stabilisierende Komponenten sind eine, die Fensteröffnung nach unten begrenzende, horizon­ tale Gürtelstrebe 45, ein Türschloßträger 43 und eine damit verbundene Skelettspreize 44 vorgesehen. Die Ske­ lettspreize 44 dient dabei insbesondere der Erhöhung der Biegesteifigkeit bei horizontaler Krafteinleitung.

Die Rammschutzstrebe 5 verläuft in dem Ausführungsbei­ spiel etwa horizontal und ist mit dem Türschloßträger 43 und über das Kopfstück 42 mit den Scharniergewerben 46 verbunden.

Die Rammschutzstrebe 5 ist aus zwei entsprechend profi­ lierten Stahlblechen 51, 52 als Hohlprofil zusammenge­ setzt. Es können jedoch auch vorteilhaft entsprechende Rohrprofile eingesetzt werden. Da die Rammschutzstrebe 5 unmittelbar an der Außenperipherie der Außenwand anliegt, leitet sie auf die Türaußenwand wirkende statische oder dynamische Kräfte unmittelbar über die Krafteinleitungs­ punkte (Scharniere und Schloß) in die Fahrzeugkarosserie über. Bei entsprechend biegesteifer Auslegung der Ramm­ schutzstrebe 5 können so bei geringer Verformung hohe Kräfte aufgefangen werden. Bevorzugt wird die Rammschutz­ strebe 5 zur Ausbildung entsprechender Sichtkanten (Cha­ rakterlinien) der Türaußenkontur herangezogen. Hierdurch können sonst sichtbare Einfallstellen in der Außenkontur vermieden werden.

In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zur Erhöhung der Biegesteifigkeit bei vertikaler Krafteinleitung eine zusätzliche Diagonalstrebe 6 vorgesehen, die aus ferti­ gungstechnischen Gründen nicht in die einstückige Tür­ außenwand 2 integriert, sondern separat an dieser be­ festigt ist. Die somit nicht von dem Kunststoffmaterial der Außenwand umgebene Diagonalstrebe 6 verbindet das obere Scharniergewerbe 46 mit der Rammschutzstrebe 5 (Fig. 2).

Das als Scharnierträger dienende Kopfstück 42 ist in Fig. 3 vergrößert dargestellt. Es ist als winkelförmi­ ges, verripptes Stahlblech-Formteil ausgebildet. Neben den Scharniergewerben 46 sind auch der äußere Rohrrah­ men 41, die Diagonalstrebe 6, die Gürtelstrebe 45 sowie die Rammschutzstrebe 5 an dem Kopfstück 42 befestigt.

In Fig. 4 ist die Innenwand 3 der Tür 1, deren äußere Konturen lediglich angedeutet sind, in einer Ansicht vom Fahrzeuginneren sowie in drei Schnitten dargestellt. Die Innenwand 3 ist ebenfalls als Spritzgußteil im RRIM-Ver­ fahren gefertigt. Besonders vorteilhaft können dabei zusätzliche Versteifungsstreben 31 sowie dekorative Ober­ flächenbeläge (nicht dargestellt) in einem Fertigungs­ schritt integriert werden.

Die Innenwand 3 wird mittels entsprechender Befestigungs­ elemente 34, wie Schrauben oder Clipse etc., mit der Außenwand 2 verbunden. Sie trägt damit zur Stabilität der Tür 1 wesentlich bei. In dem Ausführungsbeispiel sind Funktionselemente wie Armlehne 35, Ellenbogenauflage 32, Türöffner 36 und Türablage 33 in die Innenwand 3 einge­ formt. Die Türablage 33 wird dabei nach außen von dem Kunststoffmaterial 21 der Außenwand 2 begrenzt, so daß sich eine optimalere Ausnutzung des Türkörpers ergibt.

Die Fensterscheibe 7 kann absenkbar ausgebildet sein, hierzu werden entsprechende Führungsleisten und ein Führungstrieb an der Innenwand oder der Außenwand be­ festigt. Bevorzugt können entsprechende Befestigungs­ streben als einstückige Bestandteile der Innenwand oder der Außenwand eingespritzt werden.

In dem Ausführungsbeispiel wird die Absenktiefe von dem horizontal verlaufenden Steg 22 der Außenwand 2 begrenzt. Dieser Steg 22 unterteilt den Türraum in einen oberen Tür­ raum und einen eine Türablage 33 bildenden unteren Türraum. Die Ellenbogenablage 32 verdeckt die ggf. im abgesenkten Zustand der Fensterscheibe 7 noch sichtbaren Teile der Scheibe 7.

Im Schnitt A-A der Fig. 4 ist die an der Außenwand 2 angeordnete stegförmige Haltenase 23 für eine umlaufende Türdichtung 8 angedeutet. Die Integration einer die äußere Türfuge abdichtende Türdichtung ist bei der erfindungsgemäßen Tür besonders vorteilhaft, da das Anspritzen einer entsprechenden Haltenase nur einen geringen Mehraufwand erfordert.

In Fig. 5 ist die Rammschutzstrebe 5, bestehend aus zwei Preßblechteilen 51 und 52 in zwei Ansichten und einem Schnitt näher dargestellt.

Die in dem Ausführungsbeispiel beschriebene Fahrzeugtür verbindet die Vorteile einer herkömmlichen Fahrzeugtür aus Stahlblech (hohe Steifigkeit, hohe Verwindungs- und Verzugsfreiheit, hohe Sicherheit) mit den Vorteilen einer Kunststoffkonstruktion (geringes Gewicht, freizügige Ge­ staltungsmöglichkeit, flexible Flächenbeplankung). Die erfindungsgemäße Kunststofftür kann problemlos lackiert werden, ggf. auch in einem Arbeitsgang mit der Herstellung der Außen- bzw. der Innenwand (In Mold Coating).

Bei der Montage der Türaußenwand und der Türinnenwand gemäß dem Ausführungsbeispiel wird die Türinnenwand be­ vorzugt an den das Verstärkungsteil umgebenden Kunststoff­ wülsten der Türaußenwand befestigt. Hierzu kann vorteil­ haft an der Türaußenwand eine entsprechende Anlagefläche vorgesehen werden. Ggf. kann die Innenwand mit der Außen­ wand verklebt werden.

Claims (14)

1. Fahrzeugtür,

• - mit einer Außenwand
• - und einer im Abstand zu der Außenwand angeordneten Innenwand,
  • - wobei die Außenwand und/oder die Innenwand wenigstens weitgehend aus Kunststoff bestehen,
• - sowie einem versteifenden Verstärkungsteil, das mit wenigstens einem Scharnier bzw. Scharnierträger und einem Türschloß bzw. Türschloßträger verbunden ist,
  • - wobei das versteifende Verstärkungsteil einen der Türkontur entsprechenden, geschlossenen Rahmen bil­ det, der in das Kunststoffmaterial der Außenwand und/oder Innenwand eingebettet und von diesem um­ hüllt ist, insbesondere nach Hauptpatent . . . (euro­ päische Patentanmeldung Nr. 8 61 06 739.5),

dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine insbesondere etwa horizontal verlaufende Rammschutzstrebe (sidebeam) (5) vorgesehen ist, die mit einem Scharnier bzw. Scharnier­ träger (42) und dem Türschloß bzw. Türschloßträger (43) verbunden ist, und wenigstens teilweise innerhalb der Außenwand (2) verläuft oder an dieser anliegt.

2. Fahrzeugtür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das versteifende Verstärkungsteil (4) und/oder die Rammschutzstrebe (5) aus Stahl bestehen.

3. Fahrzeugtür nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsteil (4) aus wenig­ stens einem äußeren Rohrrahmen (41), einem Türschloßträ­ ger (43) sowie einem als Scharnierträger dienenden Kopf stück (42) besteht.

4. Fahrzeugtür nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück (42) als profiliertes Winkelstück ausgebildet ist und als Verankerungsplatte für Schar­ niergewerbe (48), den äußeren Rohrrahmen (41) und die Rammschutzstrebe (5) dient.

5. Fahrzeugtür nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Diagonalstrebe (8) über Verbin­ dungselemente mit dem Kopfstück (42) und der Ramm­ schutzstrebe (5) verbunden ist.

6. Fahrzeugtür nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsteil (4) und die Rammschutzstrebe (5) einstückiger Bestandteil der Außen­ wand (2) sind.

7. Fahrzeugtür nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (2) in Höhe der Rammschutzstrebe (5) einen zum Fahrzeuginneren gerichteten Steg (22) auf­ weist, der den unteren Türraum für eine Türablage (33) von dem oberen Türraum abgrenzt.

8. Fahrzeugtür nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Türablage (33) vorgesehen ist, die nach außen von der Außenwand (2) und nach innen von der Innenwand (3) begrenzt wird.

9. Fahrzeugtür nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (2) in RRIM-(Rein­ forced Reaction Injection Molding-)Verfahren aus glas­ faserverstärktem, duroplastisch aushärtendem Polyure­ than hergestellt wird, wobei das Verstärkungsteil (4) sowie die Rammschutzstrebe (5) als Einlegeteile inte­ griert sind.

10. Fahrzeugtür nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Innenwand (3) im RRIM- (Reinforced Reaction Injection Molding-)Ver­ fahren aus glasfaserverstärktem, duroplastisch aus­ härtendem Polyurethan hergestellt wird, wobei eine dekorative Oberflächenverkleidung in die Spritzguß­ form eingelegt wird.

11. Fahrzeugtür nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das versteifende Verstärkungsteil (4) unterhalb der Fensteröffnung eine etwa horizontale Gürtelstrebe (25) aufweist, die so mit dem äußeren Rohrrahmen (41) verbunden ist, daß die Fensteröffnung vollständig von diesem umschlossen ist.

12. Fahrzeugtür nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial der Außenwand (2) oder der Innenwand (3) den äußeren Rohrrahmen (41) und die Gürtelstrebe (45) wulstartig umschließt, wobei diese Wülste im Bereich der Fensterumfassung sowohl die Außen- als auch die Innenkontur der Fahrzeugtür (1) bilden.

13. Fahrzeugtür nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (2) oder die Innenwand (3) der Fahrzeugtür (1) an der unteren Begrenzungslinie der Fensteröffnung endet.