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Die
Erfindung betrifft eine Tür eines Kraftfahrzeuges, umfassend
ein Außenblech, ein Innenblech, einen auf der Türinnenseite
angeordneten plattenförmigen Träger für
verschiedene An- und Einbauaggregate sowie Verstärkungsbereiche
für Türfunktionselemente und einen eingebauten
Versteifungsträger als Seitenaufprallschutz.
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Türen
dieser oder ähnlicher Art sind in verschiedenen Ausführungen
bekannt. Solche Türen müssen für die
Fahrzeuginsassen einen guten Schutz bei einem Seitenaufprall bieten.
Darüber hinaus müssen sie die Möglichkeit
bieten, in ihnen verschiedene Aggregate, wie Fensterhebermechanik, Lautsprecher
und dgl., unterzubringen.
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Bei
einer aus der Praxis bekannten Tür der eingangs genannten
Art umfasst das tiefgezogene Innenblech den Träger für
verschiedene An- und Einbauaggregate. Damit sich für diese
Aggregate eine genügende Einbautiefe ergibt, muss das Innenblech aus
gut tiefziehfähigem Stahl bestehen. Ein solcher Stahl trägt
allerdings zur Versteifung der Tür nur wenig bei. Deshalb
ist als Seitenaufprallschutz an dem Türinnenblech ein eigenständiger
Versteifungsträger aus hochfestem Stahlblech angebracht.
Darüber hinaus sind in den Verstärkungsbereichen
für die Türfunktionselemente, wie Scharniere und
Schloss, Profilelemente aus hochfestem Stahl angebracht. Eine solche
Tür ist wegen der Vielzahl der zusammenzubauenden Einzelelemente
aufwendig zu fertigen. Auch ist ihr Verhältnis von Steifigkeit
und Gewicht nicht optimal.
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Bei
einer anderen, aus der Patentliteratur bekannten Tür eines
Kraftfahrzeuges (
DE
10 2005 009 179 A1 ) ist der als Seitenaufprallschutz dienende Versteifungsträger
am Außenblech der Tür angebracht. Der plattenförmige
Träger für die verschiedenen An- und Einbauaggregate
besteht aus Kunststoff und ist als Hybridbauteil mit einem metallischen
Rahmen geformt. Der metallische Rahmen gibt diesem Hybridbauteil
die für die An- und Einbauaggregate benötigte
Bautiefe und umfasst die Verstärkungsbereiche für
Türfunktionselemente. Dieses Hybridbauteil ist mit dem
Türaußenblech bevorzugt durch Verschraubung fest
verbunden und soll einen wesentlichen Beitrag zur Türsteifigkeit
leisten.
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Bei
einer anderen aus der Patentliteratur bekannten Tür eines
Kraftfahrzeuges (
DE
10 2005 030 507 A1 ) bildet ein rahmenförmiges
Verstärkungselement mit dem Außenblech und Innenblech
eine Türstruktur. Dafür ist dieses Element mit
dem Außen- und Innenblech durch Fügeverbindungen,
wie Punktschweißen, fest verbunden. Das Verstärkungselement
besteht aus hochfestem Stahl und kann durch Warmumformung hergestellt
sein. An ihm sind integral die Verstärkungsbereiche für
Scharniere und Schloss ausgebildet. Ein Versteifungsträger
als Seitenaufprallschutz verläuft diagonal durch den Rahmen
und ist integraler Bestandteil des Rahmens. Zusätzlich
zu diesem zwischen dem Außen- und Innenblech angeordneten
Verstärkungselement kann ein Träger für
verschiedene An- und Einbauaggregate in die Tür eingebaut
werden. Aus dem Stand der Technik ergibt sich allerdings nicht,
wie ein solcher Träger ausgebildet ist.
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Schließlich
ist aus der Patentliteratur (
DE 10 2005 005 684 A1 ) ein zum Verstärkungselement
der vorbeschriebenen Tür sehr ähnliches rahmenförmiges
Verstärkungselement bekannt, das ebenfalls aus hochfestem
Stahlblech durch Warmumformen hergestellt ist. Dieses Verstärkungselement
weist ebenfalls als integrale Bestandteile Verstärkungsbereiche
für das Türschloss und die Türscharniere
sowie als Seitenaufprallschutz einen diagonal durch den Rahmen verlaufenden
Versteifungsträger auf. Ein solches Verstärkungselement
ist zwischen dem Außenblech und dem Innenblech der Kraftfahrzeugtür
angeordnet. Mit der Unterbringung von An- und Einbauaggregaten beschäftigt
sich dieser Stand der Technik nicht.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tür für
ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die eine hohe Eigensteifigkeit mit
Seitenaufprallschutz aufweist und bei der bei geringem Fertigungsaufwand An-
und Einbauaggregate untergebracht werden können.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Tür
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Innenblech
und der Versteifungsträger als ein integrales, rahmenförmiges,
die Versteifungsbereiche umfassendes Bauteil aus hoch- bis höchstfestem
Stahlblech ausgebildet und warmumgeformt sind, und dass der Träger
für die An- und Einbauaggregate über einen Aufnahmerahmen
an dem Innenblech befestigt ist.
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Die
erfindungsgemäße Tür lässt sich
mit vergleichsweise geringem Aufwand fertigen, weil das Innenblech
und der dem Seitenaufprallschutz dienende Versteifungsträger einstückig,
d. h. als integrales Bauteil ausgebildet sind und aus hochfestem
bis höchstfestem Stahlblech bestehen. Wegen der Warmumformung
lässt sich auch die gewünschte Profiltiefe des
Bauteils erreichen. Das bedeutet, dass dieses integrale Bauteil
der Tür nicht nur die gewünschte Eigensteifigkeit
sondern auch den gewünschten Schutz bei einem Seitenaufprall
gibt. Darüber hinaus können wegen des Einsatzes
des hoch- bis höchstfesten Stahlbleches auch Türscharniere
und dergleichen unmittelbar oder mittelbar an diesem Stahlblech angebracht
werden. Separate Verstärkungselemente für Türscharniere
oder dgl. sind nicht erforderlich.
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Der
gewünschte Umformgrad des hoch- bis höchstfesten
Stahlbleches lässt sich in einem oder zwei Schritten erreichen.
Bei einem einstufigen Umformen wird das Stahlblech auf Austenitisierungstemperatur
erwärmt, warmumgeformt und gehärtet, insbesondere
pressgehärtet. Bei einem zweistufigen Verfahren erfolgt
zunächst eine Kaltumformung, wobei insbesondere der maximal
mögliche Umformgrad möglicht ausgeschöpft
werden sollte, und dann nach Erwärmung bis auf Austenitisierungstemperatur
eine Warmumformung ggf. mit abschließender Härtung, insbesondere
Presshärtung. Entsprechend der später im Betrieb
zu erwartenden unterschiedlichen Beanspruchungen in einzelnen Bereichen
des Bauteils können durch bereichsweise unterschiedliche
Wärmebehandlungen des Bauteils unterschiedliche Härtezonen
im Bauteil eingestellt werden. So kann das Innenblech in hochbelasteten
Bereichen, insbesondere in Bereichen für Türfunktionselemente,
partiell unterschiedliche Festigkeiten und Bruchdehnungen gegenüber
den anderen Bereichen des Bauteils aufweisen. Durch den Einsatz
eines von einem Aufnahmerahmen getragenen Trägers kann
dieser ohne Rücksicht auf die wichtigen Anforderungen an
die Tür hinsichtlich Steifigkeit und Seitenaufprallschutz
ausschließlich nach den Anforderungen für die
An- und Einbauaggregate gestaltet sein.
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Nach
einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass auch der Aufnahmerahmen aus hoch- bis höchstfestem
Stahlblech ausgebildet und warmumgeformt ist. Durch den Einsatz
von hoch- bis höchstfestem Stahlblech auch im Falle des
Aufnahmerahmens kann auf das üblicherweise im Bereich des
Fensterschachtes vorzusehenden Verstärkungsblech verzichtet
werden, da die notwendige Steifigkeit bereits durch den Aufnahmerahmen
selbst aufgebracht wird. Ferner können die für
Türfunktionselemente, beispielsweise Türschloss
und Türscharniere, vorgesehenen Verstärkungsbereiche
aufgrund der hohen Festigkeit des Aufnahmerahmens auch an diesem
selbst vorgesehen sein. Ebenso können die Verstärkungsbereiche
sowohl am Innenblech als auch an dem aus hoch- bis höchstfestem
Stahlblech gefertigten Aufnahmerahmen vorgesehen sein, was zu einer
Erhöhung der Gesamtfestigkeit führt.
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Falls
ein Fensterrahmen an der Tür vorgesehen ist, so kann dieser
schließlich entweder als integraler Bestandteil des Innenblechs
oder als integraler Bestandteil des aus hoch- bis höchstfestem
Stahlblech gefertigten Aufnahmerahmens ausgebildet sein.
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Durch
den Einsatz von hoch- bis höchstfestem Stahlblech auch
bei dem Aufnahmerahmen ergibt sich insgesamt somit eine erhöhte
konstruktive Freiheit bei der Türentwicklung.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können der Träger
für die An- und Einbauaggregate und der Aufnahmerahmen
als einteiliges Bauteil ausgebildet sein.
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Der
Träger und/oder der Aufnahmerahmen können aus
Stahlblech, Kunststoff oder einer Hybridstruktur (Metall/Kunststoff)
bestehen. Da die Einbautiefe für die Aggregate praktisch
allein durch den Aufnahmerahmen realisiert wird, kann dieser entweder aus
weichem Tiefziehstahl, Aluminium, Kunststoff oder einer Hybridstruktur
bestehen. Besonders bevorzugt wird jedoch wiederum der Einsatz von
hoch- bis höchstfestem Stahlblech zur einteiligen Ausbildung
des Trägers und des Aufnahmerahmens. In diesem Falle wirkt
der Träger infolge seiner Festigkeit wie ein zusätzlicher
integrierter Seitenaufprallschutz, so dass sich ein Insassenschutz
bei einem Seitencrash sowohl durch den im Innenblech integrierten Versteifungsträger
als auch durch den Träger ergibt.
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Die
Befestigung zwischen Innenblech und Aufnahmerahmen kann eine Punktschweiß- und/oder
Schraub- und/oder Niet- und/oder Laserschweiß- und/oder
Klebeverbindung sein.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen
zeigen:
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1 eine
vordere linke Seitentür eines Kraftfahrzeuges bei überwiegend
weggebrochenem Außenblech in Seitenansicht von außen,
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2 ein
Innenblech der Tür gemäß 1 in
Ansicht von innen,
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3 einen
Aufnahmerahmen für einen Träger für An-
und Einbauaggregate der Tür gemäß 1 in
Seitenansicht von innen,
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4 das
Innenblech der 2 mit angebautem Aufnahmerahmen
gemäß 3 in Seitenansicht von innen,
und
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5 das
Innenblech gemäß 2 mit Aufnahmerahmen
und zugehörigem Träger für An- und Einbaugeräte
in Seitenansicht von innen.
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Die
in 1 dargestellte Tür eines Kraftfahrzeuges
umfasst ein Außenblech 1, ein aus einem rahmenförmigen
Innenblech 2 und einem diagonal und quer dazu verlaufenden
Versteifungsträger 3, 4 bestehendes Bauteil 5,
einen Träger 6 für An- und Einbauaggregate
sowie einen Rahmen 7 für den Träger 6.
Der Rahmen des Innenbleches 2 ist im Bereich der Fensteröffnung 8 mit
Blendleisten 9, 10, 11 verkleidet. In
diesem Bereich trägt das Innenblech 2 auch einen
Außenspiegel 12.
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Das
in 2 als Einzelheit gezeigte einteilige (integrale)
Bauteil 5 aus Innenblech 2 und Versteifungsträger 3, 4 ist
aus hoch- bis höchstfestem Stahlblech, insbesondere 900
bis 1800 N/mm2, geformt. Die Formgebung
erfolgt durch Warmumformen, insbesondere bei Austenitisierungstemperatur,
wobei dem Warmumformen eine Kaltumformung mit möglichst
großem Verformungsgrad vorgeschaltet sein kann. Anschließend
findet eine Härtung, insbesondere Presshärtung
statt. Unter Presshärtung ist eine Härtung durch
indirekte Kühlung zu verstehen, die in geschlossenen Formwerkzeugen
erfolgt. Im Rahmen der Härtung können bereichsweise
unterschiedliche Härtegrade eingestellt werden. Aufgrund
des ausgewählten Stahlbleches und der bei der Warmumformung
erzielten Profilierung mit anschließender Härtung
erhält man ein Bauteil 5 mit hoher Eigensteifigkeit
und Widerstandskraft bei einem Seitenaufprall. Das Innenblech 2 weist
im oberen Bereich einen Fensterrahmen 13 und im unteren
Bereich einen Rahmen 14 mit dem diagonal und quer verlaufenden Versteifungsträger 3, 4 auf,
der als Seitenaufprallschutz dient. Abweichend vom dargestellten
Ausführungsbeispiel kann in einer alternativen Ausführung der
Erfindung die Tür und damit auch das Innenblech 2 ohne
Fensterrahmen ausgebildet sein. Die Vorteile der Erfindung bleiben
erhalten.
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An
dem Innenblech 2 sind im vorderen Bereich Verstärkungsbereiche 15, 16 für
Türscharniere und im hinteren Bereich ein Verstärkungsbereich 17 für
ein Türschloss als integrale Bestandteile des Innenbleches 2 ausgebildet.
An dem unteren Bereich des Innenbleches 2 ist der Rahmen 7 (vgl. 3)
insbesondere aus tiefgezogenem Stahlblech oder Kunststoff oder einer
Hybridstruktur (Metall/Kunststoff) durch Punktschweißen
und/oder Schrauben und/oder Nieten und/oder Laserschweißen
und/oder Kleben befestigt. Auf diesem wiederum ist der plattenförmige
Träger 6 für verschiedene An- und Einbauaggregate
befestigt, z. B. angeschraubt (vgl. 4). In 1 und 5 sind
verschiedene Ausnehmungen für solche Aggregate bzw. die
Aggregate selbst angedeutet. Als An- und Einbauaggregate kommen
Bedienelemente 18 für ein Türschloss,
für Fensterheber, ein Fensterheberantrieb, Führungsschienen 19, 20 für
die Fenster, Lautsprecher, u. dgl. in Betracht. Da der Träger 6 plattenförmig
gestaltet ist, die An- und Einbauaggregate zum Teil aber eine erhebliche
Einbautiefe benötigen, baut der Aufnahmerahmen 7 entsprechend
hoch bzw. tief. Als Alternative zu der zweiteiligen Bauweise aus
Träger 6 und offenem Rahmen 7 können
beide Teile auch einteilig ausgebildet sein. Sie können
aus tiefziehfähigem Stahl, Aluminium, Kunststoff oder einer
Hybridstruktur (Metall/Kunststoff) hergestellt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005009179
A1 [0004]
- - DE 102005030507 A1 [0005]
- - DE 102005005684 A1 [0006]