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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tür zur Verwendung an einem Kraftfahrzeug
wie einem Auto oder dergleichen.
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Generell
ist eine Kraftfahrzeugtür
beweglich schließbar
bzw. zum Öffnen
und Schließen
an einer Kraftfahrzeugkarosserie durch eine Mehrzahl von mit vertikalem
Abstand voneinander angeordneten Scharnieren angebracht, die an
einem im wesentlichen vertikalen Rand der Tür angebracht sind. Die Kraftfahrzeugtür kann in
einer geschlossenen Stellung durch ein in die Tür eingebautes Schloß abgeschlossen
werden.
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Kraftfahrzeugtüren sollen
einen ausreichenden Grad von Steifheit aufweisen, um von Vorder- oder
Seitenbereichen her angelegten Kräften zu widerstehen. In den
letzten Jahren werden als Aufprallträger bzw. Aufprallholme bekannte
Verstärkungen
in Kraftfahrzeugtüren
eingefügt,
um diese gegen starke externe, bei einer Kraftfahrzeugkollision
auftretende Kräfte
zu schützen.
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Derartige
Aufprallträger
sind allerdings für
einen Anstieg des Gewichts der Kraftfahrzeugtüren verantwortlich, woraus
ein Anstieg des Gewichts des Kraftfahrzeuges folgt.
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Eine
Kraftfahrzeugtür
mit Verstärkungsträgern ist
aus der
GB 2 101 535
A bekannt. Die bekannte Kraftfahrzeugtür umfasst einen Türkörper, an dem
Türkörper angebrachte
Scharniermittel zum Schließen
einer Türöffnung in
einer Kraftfahrzeugkarosserie durch den Türkörper sowie eine Verstärkungsstruktur
in Form von in dem Türkörper angeordneten,
mit den Scharniermitteln verbundenen Querträgern. Die Verstärkungsstruktur
wird gebildet von einem oberen und einem unteren Träger, die
jeweils mit einer Schlossplatte und einem jeweiligen Scharnierbeschlag
starr verbunden sind. Im Falle eines Seitenaufpralls werden die
auftretenden Seitenkräfte von
den Trägern über die
Scharniere und das Schloss auf komplementäre Strukturelemente der Karosserie übertragen.
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Aus
der
FR 2 258 280 ist ebenfalls eine Kraftfahrzeugtür bekannt,
die einen Türkörper, an
dem Türkörper angebrachte
Scharniermittel zum Schließen
einer Türöffnung in
einer Kraftfahrzeugkarosserie durch den Türkörper sowie eine in dem Türkörper angeordnete,
mit den Scharniermitteln verbundene Querträger aufweisende Verstärkungsstruktur
umfasst. Die Verstärkungsstruktur
umfasst unter anderem zwei zueinander parallele Querträger, von
denen der untere Träger
an den jeweils einen Teil der Innenhaut der Tür darstellenden Schmalseiten
angeschweißt
ist.
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Aus
der
DE 40 08 111 A1 ist
eine Fahrzeugtür
bekannt, deren Tragstruktur ein vorderes Rahmenteil und ein hinteres
Rahmenteil umfasst, welche oben durch einen Fensterrahmen und unten
durch waagrechte Rahmenteile miteinander verbunden sind. Die Rahmenteile
sind einstückig
als Gußteil
mit integrierter Führungsschiene
ausgebildet.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Kraftfahrzeugtür mit einem
besonders hohen Grad an Steifheit und Schutz für die Insassen im Falle eines Seitenaufpralls
bereitzustellen: Hierzu wird die Kraftfahrzeugtür mit den Merkmalen des Anspruchs
1 vorgeschlagen. Erfindungsgemäß weist
der Vertikalträger
einen sich bei geschlossener Tür
mit einer Ecke der Türöffnung seitlich überlappenden
Endabschnitt auf, um im Falle eines Seitenaufpralls die auf den
wenigstens einen Querträger
bzw. die direkt auf den Vertikalträger ausgeübten Kräfte besonders wirkungsvoll,
und ggf. die Scharniermittel entlastend auf die Fahrzeugkarosserie
zu übertragen.
Da es sich bei dem Vertikalträger
um ein gegenüber
der auch als Innenhaut bezeichenbaren Innenwand und gegenüber der
auch als Außenwand
bezeichenbaren Außenwand
gesondertes Teil handelt, wird eine wesentlich größere Steifigkeit
und Schutzwirkung der erfindungsgemäßen Tür erreicht, als bei aus dem
Stand der Technik bekannten Türen.
Dabei kann die Kraftfahrzeugtür
ein relativ kleines Gewicht aufweisen.
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Zweckmäßige Ausgestaltungen
der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtür, die zu
weiteren Vorteilen führen,
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Weiterbildungen
der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich,
insbesondere wenn die Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden
Zeichnungen gelesen wird.
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1 ist
eine schematische Perspektivansicht einer Kraftfahrzeugtür gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
entlang der Linie II-II der 1;
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3 ist
eine bruchstückartige
Rißansicht, die
einen Fensterrahmen und einen Vertikalträger in der Kraftfahrzeugtür zeigt;
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4 ist
eine Rißansicht
der eine Türöffnung in
einer Kraftfahrzeugkarosserie schließenden Kraftfahrzeugtür; und
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5 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
entlang der Linie V-V der 4.
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1 zeigt
eine Vorder- und eine Hintertür an
der Kraftfahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs, z.B. einem Auto.
Beide in 1 gezeigte Türen, sowohl die Vorder- als
auch die Hintertür,
entsprechen den Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Da allerdings
Vorder- und Hintertüren
grundsätzlich
die gleiche Struktur aufweisen, wird im folgenden alleine die Vordertür als eine
Kraftfahrzeugtür
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt, weist die allgemein mit der Bezugszahl 1 bezeichnete
Kraftfahrzeugtür
eine aus Verstärkungsträgern bzw.
Verstärkungsholmen zusammengesetzte,
in die Kraftfahrzeugtür
aufgenommene Verstärkungsstruktur
auf. Genauer beschrieben umfaßt
die Kraftfahrzeugtür 1 eine äußere Wand 2 bzw.
ein äußeres Plattenelement 2,
wobei die äußere Wand 2 bzw.
das äußere Plattenelement 2 konvex
nach außen
gewölbt
ist, wie durch die unterbrochenen Linien angedeutet. Weiterhin umfaßt die Kraftfahrzeugtür 1 eine
sich relativ flach erstreckende innere Wand 3 bzw. ein
inneres Plattenelement 3, wobei die äußere und die innere Wand 2, 3 bzw.
die Plattenelemente 2, 3 miteinander zu einem
hohlen Türkörper 5 in
der Form eines vertikal gestreckten Kastens verbunden sind. Die
Kraftfahrzeugtür 1 umfaßt ferner
einen an dem oberen Ende des hohlen Türkörpers 5 angebrachten,
auch als Fenstereinfassung bezeichneten Fensterrahmen 4.
Der hohle Türkörper 5 enthält einen
Fenstersteller zum Hinein- und Herausbewegen einer Fensterglasscheibe
bzw. einer Fensterglasplatte in den bzw. aus dem Fensterrahmen 4 in
vertikaler Richtung. Wenn die Fensterglasscheibe vollständig in
den Fensterrahmen 4 angehoben ist, greifen die Ränder der
Fensterglasscheibe 4 an den Fensterrahmen 4 abdichtend
an. Hierdurch wird die durch den Fensterrahmen 4 festgelegte Fensteröffnung geschlossen.
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Die
Kraftfahrzeugtür 1 weist
ein aus einem unteren und einem oberen Scharnier gebildetes Paar von
Scharnieren 6, 7 auf, die an einem Vorderende des
hohlen Türkörpers 5 mit
vertikalem Abstand voneinander angeordnet sind, sowie ein an einem
Hinterende des hohlen Türkörpers 5 angeordnetes Schloß 8 zum
Abschließen
der eine in der Kraftfahrzeugkarosserie festgelegten Türöffnung 15 (siehe 2)
schließenden
Kraftfahrzeugtür 1.
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Das
obere und das untere Scharnier 6, 7 sind an einem
Vertikalträger 10 angebracht,
der an dem Vorderende des hohlen Türkörpers 5 angeordnet
ist. Das Schloß 8 ist
von einem fest in dem hohlen Türkörper 5 aufgenommenen
Winkelstück
bzw. klammerartigen Trägerteil 11 umgeben.
Das Schloß 8 und das
Winkelstück 11 können eine
einteilige Struktur bilden. Ein unterer Querträger 12 erstreckt sich schräg von dem
Winkelstück 11 hin
zum unteren Scharnier 7, und ist mit seinem Vorder- und
seinem Hinterende mit dem Winkelstück 11 bzw. mit dem Vertikalträger 10 verbunden.
Genauer beschrieben ist das untere Scharnier 7 an einer
vertikalen Vorderoberfläche
des Vertikalträgers 10 befestigt,
und das Vorderende des unteren Querträgers 12 ist an einer vertikalen
Hinteroberfläche
des Vertikalträgers 10 befestigt.
Deshalb können
Kräfte
gut von dem unteren Querträger 12 durch
den Vertikalträger 10 zu
dem unteren Scharnier 7 oder umgekehrt übertragen werden.
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Ein
oberer Querträger 13 erstreckt
sich schräg
von dem Winkelstück 11 hin
zu dem oberen Scharnier 6 in nach oben beabstandeter Beziehung zu
dem unteren Querträger 12 und
ist mit seinem Vorder- und seinem Hinterende mit dem Winkelstück 11 bzw.
dem Vertikalträger 10 verbunden.
Genauer beschrieben ist das obere Scharnier 7 an der vertikalen
Vorderoberfläche
des Vertikalträgers 10 befestigt, und
das Vorderende des oberen Querträgers 13 ist an
der vertikalen Hinteroberfläche
des Vertikalträgers 10 befestigt.
Der obere Querträger 13 ist
schlanker als der untere Querträger 12,
d.h. er weist eine kleinere Querschnittsfläche als der untere Querträger 12 auf.
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Wie
in 2 gezeigt, sind die Querträger 12, 13 als
Stangen mit kreisförmigem
Querschnitt ausgebildet. Der innere Rand des oberen Querträgers 13 ist
im wesentlichen fluchtend in Bezug auf den inneren Rand des unteren
Querträgers 12 angeordnet. Der
Vertikalträger 10 hat
einen hohlen, rechtwinkligen Querschnitt, während das Winkelstück 11 einen deformiert
kanalartigen Querschnitt aufweist. Die Vorderenden der Querträger 12, 13 sind
senkrecht mit einem vertikalen Hintersteg 9 des Vertikalträgers 10 verbunden.
Die Hinterenden der Querträger 12, 13 sind
jeweils mit ihren inneren Rändern
parallel mit einem äußeren Steg 14 des
Winkelstücks 11 verbunden.
Die Türöffnung 15,
die durch die Kraftfahrzeugtür 1 geschlossen
werden kann, ist kleiner als die Kraftfahrzeugtür 1.
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Der
Fensterrahmen 4 weist ein unteres Vorderende auf, das mit
dem Vertikalträger 10 z.B.
durch Schweißen
verbunden ist, und ein unteres Hinterende, das mit dem Formstück 11 z.B.
durch Schweißen verbunden
ist. Genauer beschrieben, wie in 3 gezeigt,
ist das untere Vorderende des Fensterrahmens 4 mit einem
oberen Endabschnitt des Vertikalträgers 10 verbunden. Ähnlich ist
das untere Hinterende des Fensterrahmens 4 mit einem oberen
Endabschnitt des Winkelstücks 11 verbunden.
Deshalb ist der Fensterrahmen 4 hochgradig steif an dem hohlen
Türkörper 5 des
Kraftfahrzeugs 1 befestigt.
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Wie
in 3 gezeigt, umfaßt der Vertikalträger 10 einen
gebogenen Träger,
der konvex nach außen
vorsteht und sich entlang der äußeren Wand 2 erstreckt.
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Wie
in den 4 und 5 gezeigt, weist der Vertikalträger 10 einen
unteren Endabschnitt 17 auf, der sich nach unten über das
untere Scharnier 7 hinaus erstreckt. Wenn die Türöffnung 15 durch
die Kraftfahrzeugtür 1 geschlossen
ist, ist der untere Endabschnitt 17 in einer seitlich überlappenden
Beziehung zu einer unteren Ecke 16 der Türöffnung 15 angeordnet,
d.h. er ist unmittelbar seitlich der unteren Ecke 16 angeordnet.
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Die
Kraftfahrzeugtür 1,
die in den 1 bis 5 gezeigt
ist, funktioniert wie im folgenden beschrieben:
Wenn starke
seitliche Kräfte
in einer Richtung entsprechend einer Richtung in das Blatt der 4 hinein
an der Kraftfahrzeugtür 1 angelegt
werden, werden die angelegten Kräfte
durch die Querträger 12, 13 zu
dem Vertikalträger 10 und
dem Winkelstück 11 übertragen.
Die übertragenen
Kräfte
werden dann durch die Scharniere 6, 7 und das
Schloß 8 an
die Kraftfahrzeugkarosserie angelegt. Ferner können die an dem Vertikalträger 10 angelegten
Kräfte
auch durch den unteren Endabschnitt 17 des Vertikalträgers 10 und
die untere Ecke 16 zu der Kraftfahrzeugkarosserie übertragen
werden, da der untere Endabschnitt 17 des Vertikalträgers 10 in überlappender
Beziehung zu der unteren Ecke 16 der Türöffnung 15 angeordnet
ist. Insofern als die untere Ecke 16 gewöhnlich eine
größere Steifheit
als die anderen Ränder
der Türöffnung 15 aufweist,
kann die untere Ecke 16 von der Kraftfahrzeugtür 1 angelegten
starken externen Kräften
besser Stand halten.
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Da
der Vertikalträger 10 konvex
nach außen gekrümmt ist,
so wie in 3 gezeigt, werden an den Vertikalträger 10 angelegte
externe Kräfte
schnell vertikal entlang dieses Trägers und teilweise auch durch
die Querträger 12, 13 verteilt.
Deshalb kann die Kraftfahrzeugtür 1 externen
Kräften,
die seitlich an der Tür
angelegt werden, besser widerstehen.
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Die
Querträger 12, 13 weisen
aus den folgenden Gründen
unterschiedliche Querschnittsflächen
auf : typischerweise werden seitliche externe Kräfte an der Kraftfahrzeugtür 1 dann
angelegt, wenn die Kraftfahrzeugtür 1 seitlich durch
ein anderes Kraftfahrzeug, z.B. ein Auto, gerammt wird. Da ein derartiges
anderes Kraftfahrzeug üblicherweise
einen Stoßfänger in
einer niedrigen Position aufweist, wird oft der untere Querträger 12 durch
den Stoßfänger des
anderen Kraftfahrzeugs getroffen. Deshalb weist der untere Querträger 12 für eine größere Steifheit
gegen Verformung eine größere Querschnittsfläche auf,
oder er ist dicker als der obere Querträger 13. In 4 wird
ein Teil der an dem unteren Querträger 12 angelegten
Kräfte
durch den Vertikalträger 10 zu
der unteren Ecke 16 der Türöffnung 15 übertragen,
die die übertragenen
Kräfte
wirksam trägt
bzw. aufnimmt bzw. ihnen standhält.
Der obere Querträger 13 mit
kleinerer Querschnittsfläche
hat ein kleineres Gewicht als der untere Querträger 12.
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Die
Kraftfahrzeugtür 1 ist
auch im Kontext ihrer normalen Verwendung vorteilhaft, wie im folgenden
beschrieben.
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Da
die Kraftfahrzeugtür 1 durch
die Scharniere 6, 7 einseitig getragen ist, wie
in 1 gezeigt, neigt das Hinterende der Kraftfahrzeugtür 1,
dort wo das Schloß 8 angebracht
ist, dazu, sich vertikal zu biegen. Es ist wichtig, daß sich die
freitragende Kraftfahrzeugtür 1 an
ihrem Hinterende weniger vertikal biegt, so daß das Schloß 8 nicht aus seiner
normalen Stellung abgesenkt wird. Gemäß der Verstärkungsstruktur der Kraftfahrzeugtür 1 sind
der Vertikalträger 10 und
die Querträger 12, 13 als
ein im wesentlichen dreieckiges Gerüst angeordnet, wobei das Schloß 8 an
dessen Spitze angeordnet ist. In dem im wesentlichen dreieckigen
Gerüst,
dient der untere, dickere Querträger 12 dazu,
Druckkräfte
aufzunehmen, und der obere, dünnere
Querträger 13 dient
dazu, Zugkräfte
aufzunehmen. Ein derartiges in die Kraftfahrzeugtür 1 eingefügtes Verstärkungsgerüst macht die Kraftfahrzeugtür 1 gegen
vertikale Biegung wirkungsvoll widerstandsfähig.
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Wenn
auch die Kraftfahrzeugvordertür
als die Kraftfahrzeugtür 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben wurde, sind die Prinzipien der vorliegenden
Erfindung auch auf eine Kraftfahrzeughintertür und auch auf jede andere
Kraftfahrzeugtür
anwendbar, auch wenn es sich nicht um eine Autotür handelt.
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Die
Kraftfahrzeugtür
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann drei oder mehr Querträger aufweisen, wobei der unterste
Querträger
dicker als die anderen Querträger
ist. Wenn auch eine Ausführungsform
beschrieben wurde, die zum gegenwärtigen Zeitpunkt als die bevorzugte
Ausführungsform der
Erfindung angesehen wird, so versteht es sich, daß die Erfindung
in anderen konkreten Gestalten ausgeführt werden kann, ohne von den
wesentlichen Merkmalen der Erfindung abzuweichen. Die vorliegende
Ausführungsform
dient deshalb in jeglicher Beziehung nur zur Veranschaulichung und
schränkt die
Reichweite der Erfindung nicht ein. Die Reichweite der Erfindung
wird vielmehr durch die anhängenden
Ansprüche
als durch die vorstehende Beschreibung angegeben.
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Es
sei zusammengefaßt,
daß insbesondere eine
Kraftfahrzeugtür
vorgeschlagen wird, die einen hohlen Türkörper mit einem Paar von mit
vertikalem Abstand voneinander angeordneten, an einem Ende des Türkörpers angebrachten
Scharnieren umfaßt. Die
Scharniere sind an einer Kraftfahrzeugkarosserie angebracht, um
eine Türöffnung in
der Kraftfahrzeugkarosserie durch den Türkörper beweglich zu schließen. Die
Kraftfahrzeugtür
weist ferner ein an einem entgegengesetzten Ende des Türkörpers angebrachtes
Schloß und
ein im wesentlichen dreieckiges Gerüst auf, das in dem Türkörper fest
aufgenommen, zwischen den Scharnieren und dem Schloß angeordnet
und mit den Scharnieren und dem Schloß verbunden ist. Das im wesentlichen
dreieckige Gerüst
umfaßt
einen mit den Scharnieren verbundenen Vertikalträger und ein aus einem unteren
und einem oberen Querträger
gebildetes Paar von mit vertikalem Abstand voneinander angeordneten
Querträgern,
die jeweils an ihrem einen Ende nahe zu einem Scharnier mit dem
Vertikalträger
verbunden und an ihrem entgegengesetzten Ende mit dem Schloß verbunden sind.