DE4216692A1 - Kraftfahrzeug mit einem Karosseriekörper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Karosse­ riekörper, der durch Türen und/oder Klappen verschließbare Öffnungen aufweist, wobei zwischen dem Karosseriekörper und einer jeden Tür und/oder Klappe im wesentlichen entlang des Umfangs der zugeordneten Öffnung eine Dichtung vorgesehen ist, wobei die Dichtung aus einem elastischen Material be­ steht und zumindest bereichsweise eine einen Hohlraum um­ schließende Wandung aufweist.

Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, aber auch schienengebundene Personenbeförderungsmittel, werden heutzu­ tage zur Erzielung höherer Geschwindigkeiten bei niedrigem Energieverbrauch zunehmend strömungsgünstig gebaut, wodurch in Verbindung mit hohen Fahrgeschwindigkeiten bislang ver­ nachlässigbare aerodynamische Kräfte unerwünschte Einflüsse auf die Karosserie ausüben. So entstehen bei der Umströmung von Fahrzeugkarosserien an der Karosserieoberfläche Sog- und Auftriebskräfte, die auch an Karosserieklappen und -türen an­ greifen. Diese zusätzlichen aerodynamischen Kräfte werden zwar über die Türgelenke und das Türschloß an der Fahrzeugka­ rosserie abgestützt, doch können diese Kräfte an von den Ka­ rosseriebefestigungspunkten einer Klappe oder Tür entfernten Orten ein Verwinden oder Verwölben der Klappe oder der Tür bewirken, wodurch - beispielsweise im Bereich des oberen Tür­ fensterrahmens - ein geringfügiges Abheben der Tür aus ihrer Karosserieanlagestellung erfolgt, das ein Aufheben der zwi­ schen der Tür und der Karosserie bestehenden Abdichtung be­ wirkt, was zu unerwünschten Zugluft- und Geräuschbelästigun­ gen führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß auch bei hohen Fahrgeschwindigkeiten eine zuverlässige Ab­ dichtung von Karosserieklappen und Türen gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Hohlraum zumindest eine gegenüber der Umgebung der Dich­ tung abgedichtete Kammer bildet und daß zumindest ein die Wandung der Dichtung durchdringender und sich in die Kammer öffnender Druckfluidanschluß vorgesehen ist, der mit einer Druckfluid-Versorgungseinrichtung zur Erzielung eines Überdrucks in der Kammer in Verbindung steht.

Das Vorsehen der besonders ausgestalteten Dichtung nach der Erfindung gestattet es, den abgedichteten Hohlraum der Dich­ tung mittels der Druckfluid-Versorgungseinrichtung unter Druck zu setzen, wodurch die der Dichtung aufgrund ihrer Ela­ stizität an sich anhaftende natürliche Schließ- und Abdicht­ kraft abhängig vom in die Kammern des Hohlraums eingeleite­ ten Druck erhöht werden kann. Gleichzeitig kann die Dichtung aufgrund ihrer elastischen Wandung und des eingeleiteten Druckes geringfügig aufgeblasen werden und dadurch ihren Querschnitt vergrößern, so daß bedingt durch die aerodynami­ schen Kräfte eventuell auftretende Vergrößerungen des Abstan­ des zwischen der Karosserie und der Klappe bzw. der Tür aus­ geglichen werden können.

Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die Dichtung gemäß An­ spruch 2 auf ihrer gesamten Länge als druckdichter Hohlraum ausgebildet ist. Bei der vorteilhaften Weiterbildung gemäß Anspruch 3 können unterschiedliche Zonen der Dichtung ge­ schaffen werden, wobei einzelne Kammern der Dichtung auf­ grund der dort unterschiedlichen Bedürfnisse unterschiedlich verformbar sind. Eine Anpassung an unterschiedliche Bedürf­ nisse entlang der Längserstreckung der Dichtung ist beson­ ders einfach auch durch die Ausbildungen der Ansprüche 4 und 5 möglich.

Obwohl einfache mechanische Druckablaßventile in der Wandung der Dichtung vorgesehen sein können, die im geschlossenen Zu­ stand der Klappe bzw. der Tür eine Entlüftungsöffnung in der Wandung verschließen und diese beim Öffnen der Klappe bzw. der Tür freigeben, ist es besonders vorteilhaft, wenn gemäß Anspruch 6 anstelle dieser mechanischen Ventile ein Druck­ ablaßventil in der Druckfluid-Versorgungseinrichtung inte­ griert ist.

Vorteilhaft ist auch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 7, wo­ durch gewährleistet werden kann, daß eine Dichtung nur dann von der Druckfluid-Versorgungseinrichtung aufgeblasen werden kann, wenn die zugehörige Tür oder Klappe geschlossen ist. Gleichzeitig kann ein derartiges den Schließzustand der Tür oder Klappe wiedergebendes Signal dazu benutzt werden, das gemäß Anspruch 6 vorgesehene Druckablaßventil beim Öffnen der Tür oder Klappe zu betätigen. Während das Aufblasen der Dichtungen nur dann sinnvoll ist, wenn alle Türen und Klap­ pen geschlossen sind (nur dann ist anzunehmen, daß das Fahr­ zeug die kritischen hohen Geschwindigkeiten fährt), kann das Öffnen einer Tür oder Klappe wahlweise das Entlüften sämtli­ cher Dichtungen oder auch nur der dieser Tür zugeordneten Dichtung bewirken.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung be­ steht gemäß Anspruch 8 darin, daß die Druckfluid-Versorgungs­ einrichtung von einem die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs wiedergebenden Signal beaufschlagt ist. Dadurch kann bei­ spielsweise ein Aufblasen der Dichtungen erst dann erfolgen, wenn eine vorgegebene Mindestgeschwindigkeit überschritten wird, um die zusätzliche Abdichtung durch das Druckfluid nur im kritischen Fahrzustand höherer Geschwindigkeiten wirksam werden zu lassen. Das Fahrgeschwindigkeitssignal kann aber auch dazu benutzt werden, beim Senken der Geschwindigkeit unter einen Minimalwert, beispielsweise beim Eintritt vom Au­ tobahnverkehr in den Stadtverkehr, den Druck in den Dichtun­ gen abzubauen und so die zusätzliche Dichtwirkung zumindest zum Teil aufzuheben.

Vorteilhaft ist außerdem, wenn zur Steuerung des Unter-Druck-Setzens und der Druckentlastung der Dichtung eine Drucksteuereinrichtung für die Druckfluid-Versorgungs­ einrichtung vorgesehen ist. Insbesondere ist gemäß Anspruch 10 dabei von Vorteil, wenn die Drucksteuereinrichtung mit einem geschwindigkeitsabhängigen Signal beaufschlagt wird, so daß die Drucksteuereinrichtung ein geschwindigkeitsabhängi­ ges Unter-Druck-Setzen der Dichtung bewirken kann. Dies kann beispielsweise stufenweise geschehen, indem analog zu Steige­ rungen in der Geschwindigkeit schrittweise Steigerungen des Drucks in der Dichtung bewirkt werden oder auf koninuierli­ che Weise, wodurch der Druck in der Dichtung kontinuierlich mit der Geschwindigkeit ansteigt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt

Fig. 1 Einen teilweisen Schnitt durch eine Karosserie eines Fahrzeugs im Bereich des oberen Dachholms und

Fig. 2 eine Schemaskizze einer Steuerungsanordnung.

In Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen Karosseriekörper 1 eines Kraftfahrzeugs im Bereich des oberen Dachholmes 11 mit einer daran angeordneten Dachtafel 12 dargestellt. Der Karos­ seriekörper 1 weist dabei eine Karosserieöffnung 10 auf, die von einer Tür 2 verschlossen werden kann. Die Tür 2 besteht aus einer äußeren Blechtafel 20 und einer inneren Blechtafel 21 und kann ein Fenster 22 aufweisen.

Zwischen dem oberen Ende der äußeren Blechtafel 20 und dem oberen Dachholm 11 ist eine Dichtung 3 vorgesehen, die in einer Ausnehmung 13 des oberen Dachholmes befestigt, bei­ spielsweise eingeklebt, ist. Im geschlossenen Zustand der Tür 2 liegt das obere Ende der äußeren Blechtafel 20 abge­ dichtet an der Dichtung 3 an.

Die Dichtung 3 besitzt eine elastische Wandung 31, die einen Hohlraum 30 druckdicht umschließt. Durch einen Druckflui­ danschluß 32 (Fig. 2) kann Druckfluid, bespielsweise Druck­ luft, in den Hohlraum 30 der Dichtung 3 eingeblasen werden, wodurch sich die Dichtung 3 aufbläht und zunächst den ver­ bleibenden Raum zwischen der äußeren Blechtafel 20, der inne­ ren Blechtafel 21 und der Ausnehmung 13 des oberen Dachhol­ mes 11 ausfüllt, also auch mit dem waagrechten Abschnitt 23 der inneren Blechtafel 21 in Anlage gerät (gestrichelter Wan­ dungsbereich 33). Ein weiteres Aufblasen der Dichtung 3 er­ höht die Andruckkräfte der Dichtung an die äußere und innere Blechtafel 20, 21 der Tür und auch an die Ausnehmung 13 des oberen Dachholmes 11, wodurch die Abdichtwirkung vergrößert wird. Die Dichtung kann auch im Querschnitt profiliert sein, um sich dem Profil von Karosserie und Tür im überlappungsbe­ reich anzupassen, wodurch eine einzige aufblasbare Dichtung anstelle mehrerer konventioneller Dichtungen Verwendung fin­ den kann.

Treten nun bei hoher Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs aero­ dynamische Sogkräfte F an der Außenseite der Tür auf, die be­ strebt sind, diese aus der Karosserieöffnung herauszuziehen und dabei den Abstand zwischen dem oberen Ende der Blechta­ fel 20 und dem oberen Dachholm 11 vergrößern, so folgt die unter innerem Druck stehende Dichtung 3 dieser geringfügigen Öffnungsbewegung der Tür und bleibt in Anlage an das obere Ende der äußeren Blechtafel 20.

Erhöht sich bei einer Steigerung der Fahrgeschwindigkeit die aerodynamische Kraft F und vergrößert sich somit der Abstand zwischen dem oberen Ende der äußeren Blechtafel 20 und der Ausnehmung 13 des oberen Dachholmes 11 noch mehr, so kann ge­ schwindigkeitsabhängig weiter Druckfluid in den Innenraum 30 der Dichtung 3 eingeführt werden und so ein weiteres Aufbla­ sen der Dichtung bewirkt werden, um die Dichtung weiterhin in optimaler Anlage an die äußere Blechtafel 20 und auch an den waagrechten Abschnitt 23 der inneren Blechtafel 21 zu halten.

In Fig. 2 ist eine schematische Anordnung der Druckfluidver­ sorgung und der Steuerung gezeigt, wobei eine Druckfluid-Ver­ sorgungseinrichtung 40 mit einer Druckpumpe 40′ vorgesehen ist, an deren Ausgang ein Dreiwegeventil 41 angeschlossen ist, das über eine Leitung 42 mit dem Druckfluidanschluß 32 der Dichtung 3 verbunden ist. Ein weiterer Ausgang des Drei­ wegeventils ist an eine Entlüftungsleitung 43 angeschlossen.

Die Druckfluid-Versorgungseinrichtung 40 und mit ihr das Dreiwegeventil 41 sind von einer Drucksteuereinrichtung 44 beaufschlagt, die über eine Steuerleitung 45 Steuersignale an die Druckfluid-Versorgungseinrichtung 40 und damit an die Pumpe 40′ und an das Dreiwegeventil 41 abgibt.

Die Drucksteuereinrichtung 44 erhält von einem Geschwindig­ keitsgeber 45 über eine erste Eingangsleitung 46 ein ge­ schwindigkeitsabhängiges Signal und alternativ dazu oder zu­ sätzlich von Sensoren 47 für den Schließzustand der Klappen oder Türen, beispielsweise Türkontaktschaltern, über eine Leitung 48 Signale, die den Schließzustand der Türen und Klappen und repräsentieren.

Wird - bei geschlossenen Klappen und Türen - eine untere Schwellengeschwindigkeit, beispielsweise 100 oder 150 km/h überschritten, so liefert die Drucksteuereinrichtung 44 auf­ grund der an ihr anliegenden Signale für den Schließzustand der Türen und Klappen und für die erreichte Fahrgeschwindig­ keit ein Steuersignal für die Druckfluid-Versorgungseinrich­ tung 40, nämlich die Pumpe 40′ und das Dreiwegeventil 41, woraufhin Druckfluid in den Hohlraum 30 der Dichtung 3 ein­ geleitet und die Dichtung 3 aufgeblasen wird. Bei weiter steigender Fahrgeschwindigkeit kann der Druck in der Dich­ tung 3 durch zusätzliches Einleiten von Druckfluid in den Hohlraum 30 der Dichtung 3 erhöht werden. Zur Anzeige des in der Dichtung 3 herrschenden Drucks kann beispielsweise in die Leitung 42 ein Manometer 49 eingesetzt sein, das dem Fah­ rer eine Information des Aufblaszustands der Dichtung lie­ fert.

Wird die Fahrgeschwindigkeit unter eine Schwellgeschwindig­ keit abgesenkt, die vorzugsweise unterhalb der Schwellge­ schwindigkeit für das Aufblasen der Dichtung liegt und bei­ spielsweise 50 oder 60 km/h beträgt, so leitet die Drucksteu­ ereinrichtung 44 dieses geschwindigkeitsabhängige Signal als Steuersignal über die Leitung 45 an das Dreiwegeventil 41 weiter, woraufhin dieses umschaltet und eine Verbindung zwi­ schen der zur Dichtung 3 führenden Leitung 42 und der Aus­ blasleitung 43 schafft, so daß das Druckfluid aus dem Hohl­ raum 30 der Dichtung 3 entweichen kann. Alternativ - oder auch zusätzlich - zur geschwindigkeitsabhängigen Steuerung des Dreiwegeventils zum Entlüften der Dichtung 3 kann auch ein über die Leitung 48 an der Drucksteuereinrichtung anlie­ gendes Türöffnungssignal ein Öffnen des Dreiwegeventils 41 in Entlüftungsrichtung bewirken.

Die vorbeschriebene Dichtungsanordnung ist nicht auf Automo­ bilfahrzeuge beschränkt, sondern kann für alle Arten von Landfahrzeugen, beispielsweise auch in Hochgeschwindigkeits­ zügen oder Hochgeschwindigkeitsmagnetbahnen, bei denen dieselbe Problematik auftritt, oder auch für die thermische Abdichtung bei Kühlfahrzeugen eingesetzt werden.

Insbesondere kann die Druckfluid-Versorgungseinrichtung auch eine in Fahrtrichtung weisende Vorrichtung zur Aufnahme des fahrgeschwindigkeitsabhängigen Staudrucks aufweisen.

Claims (10)

1. Kraftfahrzeug mit einem Karosseriekörper (1), der durch Türen und/oder Klappen verschließbare Öffnungen aufweist, wobei zwischen dem Karosseriekörper und einer jeden Tür und/oder Klappe im wesentlichen entlang des Umfangs der zugeordneten Öffnung eine Dichtung (3) vorgesehen ist, wobei die Dichtung (3) aus einem elastischen Material be­ steht und zumindest bereichsweise eine einen Hohlraum (30) umschließende Wandung (31) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlraum (30) zumindest eine gegenüber der Umge­ bung der Dichtung (3) abgedichtete Kammer bildet und daß zumindest ein die Wandung (31) der Dichtung (3) durchdrin­ gender und sich in die Kammer öffnender Druckfluidan­ schluß (32) vorgesehen ist, der mit einer Druckfluid-Ver­ sorgungseinrichtung (40) zur Erzielung eines Überdrucks in der Kammer in Verbindung steht.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (3) auf ihrer gesamten Länge als druck­ dichter Hohlraum (30) ausgebildet ist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (30) mehrere, unabhängig voneinander mit Druckfluid beaufschlagbare Kammern aufweist.

4. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Dichtung (3) über deren Längser­ streckung unterschiedlich ist.

5. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastizität der Wandung der Dichtung (3) über deren Längserstreckung unterschiedlich ist.

6. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfluid-Versorgungseinrichtung (40) weiterhin ein Druckablaßventil umfaßt.

7. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfluid-Versorgungseinrichtung (40) von einem die Öffnungs- oder die Schließstellung zumindest einer der Türen und/oder Klappen wiedergebenden Signal beauf­ schlagt ist.

8. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfluid-Versorgungseinrichtung (40) von einem von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs abhängigen Sig­ nal beaufschlagt ist.

9. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drucksteuereinrichtung (44) für die Druck­ fluid-Versorgungseinrichtung (40) vorgesehen ist.

10. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuereinrichtung (44) mit einem Geschwin­ digkeitsgeber (45) zur Übertragung eines fahrgeschwindig­ keitsabhängigen Eingangssignals verbunden ist, daß die Drucksteuervorrichtung (44) ein Rechnermodul aufweist, das in Abhängigkeit vom Eingangssignal zumindest ein Drucksteuersignal erzeugt und daß Mittel (45) vorgesehen sind, um das Drucksteuersignal an die Druckfluid-Versor­ gungseinrichtung (40) weiterzuleiten.