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Die Erfindung betrifft einen Seitenaufprallschutz für eine Fahrzeugtür und eine Fahrzeugtür mit einem Seitenaufprallschutz.
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Fahrzeugtüren von Fahrzeugen werden heutzutage häufig mit einem Seitenaufprallschutz ausgestattet, um Fahrzeuginsassen vor den Folgen seitlicher Kollisionen der Fahrzeuge mit anderen Objekten zu schützen.
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DE 10 2004 024 986 A1 offenbart ein Hohlprofil für eine Seitentür eines Kraftfahrzeugs mit einem Querschnitt, der durch einen äußeren Mantel gebildet ist, wobei innerhalb des äußeren Mantels Versteifungsrippen verlaufen, die sich innerhalb des äußeren Mantels kreuzen.
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Die
DE 10 2010 012 722 A1 offenbart eine Versteifungsstrebe für ein Kraftfahrzeug, wobei die Versteifungsstrebe ein durch einen äußeren Mantel begrenztes Hohlprofil aufweist, das zumindest eine Kammer umfasst. Innerhalb der Kammer ist ein Strukturelement angeordnet, das eine innere Struktur aufweist, die eine Vielzahl von Hohlräumen umfasst.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Seitenaufprallschutz für eine Fahrzeugtür und eine hinsichtlich des Seitenaufprallschutzes verbesserte Fahrzeugtür anzugeben
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Seitenaufprallschutzes durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Fahrzeugtür durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein erfindungsgemäßer Seitenaufprallschutz für eine Fahrzeugtür weist zwei Aufprallträger mit jeweils zwei Endbereichen und einem Mittelbereich auf, wobei an jedem Endbereich wenigstens ein Deformationselement angeordnet ist, das bei einem Seitenaufprall eines Objektes auf den zugehörigen Aufprallträger eine Verkippung des Aufprallträgers um eine durch das Deformationselement verlaufende Kippachse ermöglicht und über das der Aufprallträger an der Fahrzeugtür befestigbar ist.
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Die Deformationselemente dienen also zur Befestigung der Aufprallträger an der Fahrzeugtür und definieren dabei Kippachsen, um die die Aufprallträger kippbar sind. Bei einem Seitenaufprall eines Objektes auf eine mit dem Seitenaufprallschutz versehene Fahrzeugtür werden die Aufprallträger zunächst zum Fahrzeuginneren hin verkippt, ohne wesentlich verformt zu werden. Dies hat den Vorteil, dass die Türecken der Fahrzeugtür zunächst nur geringfügig zum Türzentrum gezogen werden, so dass die Fahrzeugtür noch über die Türecken von der Fahrzeugkarosserie abgestützt wird. Erst bei weiterem Eindringen des Objektes werden die Aufprallträger stärker verformt und nehmen dabei Aufprallenergie des Objektes auf, wobei auch die Türecken zu dem Türzentrum gezogen werden.
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Die Kippfunktion des erfindungsgemäßen Seitenaufprallschutzes ermöglicht es insbesondere, Aufprallträger aus Faserverbundkunststoffen zu fertigen, die für herkömmliche Seitenaufprallschutzkonstruktionen aufgrund ihrer hohen Steifigkeit und Brüchigkeit ungeeignet sind. Dadurch kann vorteilhaft das Gewicht des Seitenaufprallschutzes und der Fahrzeugtür reduziert werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Fahrzeugtür mit einem Seitenaufprallschutz,
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2 eine erste Querschnittsdarstellung der in 1 dargestellten Fahrzeugtür,
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3 eine zweite Querschnittsdarstellung der in 1 dargestellten Fahrzeugtür,
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4 eine dritte Querschnittsdarstellung der in 1 dargestellten Fahrzeugtür und
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5 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Fahrzeugtür mit einem Seitenaufprallschutz.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Fahrzeugtür 1 mit einem erfindungsgemäßen Seitenaufprallschutz, wobei die Fahrzeugtür 1 nur schematisch und ohne eine Innenverkleidung 18 dargestellt wird.
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Die Fahrzeugtür 1 umfasst einen ein Gerippe der Fahrzeugtür 1 bildenden Türkasten 2 mit zwei Türscharnieren 3, 4, eine außenseitige Beplankung 5, ein Fenster 6 mit einer Seitenscheibe 7 und eine in 1 nicht dargestellte Innenverkleidung 18.
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Die Beplankung 5 ist aus einem Kunststoff gefertigt, der keine Seitenaufprallkräfte aufnehmen muss und dadurch eine geringe Dichte aufweisen kann. Dadurch kann die Fahrzeugtür 1 vorteilhaft als Leichtbautür ausgeführt werden.
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Der Türkasten 2 ist vorzugsweise aus einem Faserverbundkunststoff, beispielsweise aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff oder als Organoblech, gefertigt. Alternativ kann er auch aus Aluminium, Stahl oder einer Kombination von Aluminium, Stahl und/oder einem Faserverbundkunststoff gefertigt sein. Optional sind im Türkasten 2 Einleger aus Aluminium oder Stahl angeordnet, um die Scharniere 3, 4 und/oder ein Türschloss aufzunehmen. Der Türkasten 2 kann einteilig aufgebaut sein oder ein konventionelles Türmodul aufnehmen, wobei das Türmodul ein Faserverbundkunststoffbauteil sein kann. Die Verwendung eines konventionellen Türmoduls hat den Vorteil, den Service und Reparaturen zu vereinfachen.
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Der Seitenaufprallschutz umfasst zwei Aufprallträger 8, 9. Jeder Aufprallträger 8, 9 weist zwei Endbereiche 10, einen Mittelbereich 11 und zwei Zwischenbereiche 12, 13 auf, wobei die Zwischenbereiche 12, 13 jeweils einen Endbereich 10 mit dem Mittelbereich 11 verbinden. Die Endbereiche 10 und der Mittelbereich 11 verlaufen im wesentlichen parallel zueinander. Die Zwischenbereiche 12, 13 sind von dem jeweiligen Endbereich 10 und dem Mittelbereich 11 abgewinkelt.
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Die Aufprallträger sind aus einem Faserverbundkunststoff, beispielsweise einem kohlenstofffaserverstärktem oder glasfaserverstärkten Kunststoff, gefertigt. Sie sind vorzugsweise als aus dem Stand der Technik bekannte Hohlprofile ausgebildet, die eine innere Struktur, beispielsweise eine Wabenstruktur, aufweisen.
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Jeder Endbereich 10 weist ein Deformationselement 14 auf, über das er an einer korrespondierenden Stützfläche 15 des Türkastens 2 befestigt ist. Die Deformationselemente 14 sind vorzugsweise röhrenförmig ausgebildet und derart angeordnet, dass ihre Röhrenachsen im Wesentlichen parallel zu den Endbereichen 10 und dem Mittelbereich 11 verlaufen. Die Deformationselemente 14 können fertigungstechnisch in die Endbereiche 10 der Aufprallträger 8, 9 integriert sein, so dass jeder Aufprallträger 8, 9 mit seinen Deformationselementen 14 einteilig ausgeführt ist, wobei die die Deformationselemente 14 aus demselben Faserverbundkunststoff wie die Aufprallträger 8, 9 bestehen. Alternativ können die Deformationselemente 14 auch als separate Bauteile ausgeführt sein, die jeweils auf einer Seite an einem Aufprallträger 8, 9 und auf der anderen Seite an einer Stützfläche 15 des Türkastens 2 befestigt sind.
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Die Aufprallträger 8, 9 sind übereinander in einem unteren Türkastenbereich 16 unterhalb des Fensters 6 angeordnet, wobei ihre Mittelbereiche 11 übereinander, etwa in der Mitte des unteren Türkastenbereiches 16, angeordnet sind. Die Zwischenbereiche 12, 13 des oberen, ersten Aufprallträgers 8 sind von dessen Mittelbereich 11 nach oben abgewinkelt. Die Deformationselemente 14 des oberen, ersten Aufprallträgers 8 sind an Stützflächen 15 unterhalb des Fensters 6 befestigt. Die Zwischenbereiche 12, 13 des unteren Aufprallträgers 9 sind von dessen Mittelbereich 11 nach unten abgewinkelt. Die Deformationselemente 14 des unteren, zweiten Aufprallträgers 8 sind an Stützflächen 15 in einem Bodenbereich des Türkastens 2 befestigt. Ein vorderer Zwischenbereich 12, 13 jedes Aufprallträgers 8, 9 ist von dessen Mittelbereich 11 etwa um einen Winkel von 135 Grad abgewinkelt, während der hintere Zwischenbereich 12, 13 von dem Mittelbereich 11 etwa um einen rechten Winkel abgewinkelt ist.
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Eine Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels sieht ein Verbindungselement 17 vor, mittels dessen die Mittelbereiche 11 der beiden Aufprallträger 8, 9 miteinander verbunden sind. Das Verbindungselement 17 weist vorzugsweise ein gutes Dehnungsverhalten auf. Beispielsweise ist es aus Aramidfasern gefertigt.
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Bei einem Seitenaufprall eines Objektes die Fahrzeugtür 1 werden die Aufprallträger 8, 9 zunächst zum Fahrzeuginneren hin verkippt, ohne wesentlich verformt zu werden. Dabei wirken die Deformationselemente 14 wie Scharniere für diese Verkippung. Die Deformationselemente 14 werden durch die Verkippung torsionsbelastet und verformt. Durch die Verformung nehmen sie Aufprallenergie auf. Die Deformationselemente 14 ermöglichen also die Verkippung der Aufprallträger 8, 9 und dienen gleichzeitig dem Abbau der Aufprallenergie. Erst bei weiterem Eindringen des Objektes werden die Aufprallträger 8, 9 stärker verformt und nehmen dabei ebenfalls Aufprallenergie des Objektes auf.
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Alternative Ausführungsbeispiele sehen Deformationselemente 14 vor, die bei der Verkippung der Aufprallträger 8, 9 biege- oder zugbelastet (statt torsionsbelastet) werden.
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2 zeigt eine erste Querschnittsdarstellung der in 1 dargestellten Fahrzeugtür 1 in einer Schnittebene II durch die unteren Türscharniere 3. Im Unterschied zu 1 ist hier auch die Innenverkleidung 18 der Fahrzeugtür 1 dargestellt. 2 zeigt auch, dass die Aufprallträger 8, 9 derart geformt sind, dass sich ihre Mittelbereiche 11 gegenüber ihren Endbereichen 10 zu der Beplankung 5 hin wölben.
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3 zeigt eine zweite Querschnittsdarstellung der in 1 dargestellten Fahrzeugtür 1 in einer Schnittebene III durch die oberen Türscharniere 4.
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4 zeigt eine dritte Querschnittsdarstellung der in 1 dargestellten Fahrzeugtür 1 in einer Schnittebene IV durch die oberen Deformationselemente 14. Dargestellt ist hier auch die Lage der Seitenscheibe 7 in einem abgesenkten Zustand.
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5 zeigt eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Fahrzeugtür 1 mit einem erfindungsgemäßen Seitenaufprallschutz. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen nur durch die Formung und Anordnung der Aufprallträger 8, 9 sowie der entsprechenden Stützflächen 15 des Türkastens 2.
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Im zweiten Ausführungsbeispiel sind die Aufprallträger 8, 9 im unteren Türkastenbereich 16 nicht übereinander sondern nebeneinander angeordnet. Die Deformationselemente 14 und die korrespondieren Stützflächen 15 verlaufen nicht in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung, sondern in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung.
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Ferner sind beide Zwischenbereiche 12, 13 jedes Aufprallträgers 8, 9 von dessen Mittelbereich 11 im Wesentlichen rechwinklig abgewinkelt. Die weitere Ausbildung des Seitenaufprallschutzes und der Fahrzeugtür 1 entspricht dem ersten Ausführungsbeispiel.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004024986 A1 [0003]
- DE 102010012722 A1 [0004]