DE102021006162A1

DE102021006162A1 - Fahrzeugtür mit variablen Seitencrasheigenschaften

Info

Publication number: DE102021006162A1
Application number: DE102021006162.4A
Authority: DE
Inventors: Joachim Herre; Gerald Dettling; Mario Glashagel; Sachin Patil
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2021-12-14
Filing date: 2021-12-14
Publication date: 2022-01-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugtür mit variablen Seitencrasheigenschaften, umfassend einen Türrahmen (3), welcher unterhalb eines Fensterausschnittes (5) einen Hohlraum (7) aufweist, in welchem sich annähernd zur Fahrzeuglängsrichtung ein Verstärkungselement (11) ausdehnt. Bei einer Fahrzeugtür, deren Seitencrasheigenschaften sich konstruktiv einfach und kostengünstig entsprechend unterschiedlichen Ländervorgaben anpassen lassen, ist das Verstärkungselement als Basiselement (11) ausgebildet, welches mit Zusatzverstärkungselementen (13, 15) in seinen Seitencrasheigenschaften verstärkbar ist, die auf dem Basiselement (11) aufsitzen, wobei die Zusatzverstärkungselemente (13, 15), mit dem Basiselement (11) direkt oder verbindungsfrei zum Basiselement (11), miteinander mechanisch verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugtür mit variablen Seitencrasheigenschaften, umfassend einen Türrahmen, welcher unterhalb eines Fensterausschnittes einen Hohlraum aufweist, in welchem sich annähernd zur Fahrzeuglängsrichtung ein Verstärkungselement ausdehnt.
Die US 5,785,376 offenbart ein Verstärkungselement für eine Fahrzeugtür, welches in Fahrzeuglängsrichtung zwei sinusförmige Erhebungen aufweist, in dessen dazwischenliegenden Tal sich ein röhrenförmiges Element erstreckt. Dieses Verstärkungselement ist am Fahrzeugrahmen befestigt und dient zum Schutz des Fahrzeuges vor einem Seitencrash.
Ein Kraftfahrzeug ist aus der DE 10 2017 222 274 A1 bekannt, welches eine Fahrzeugtür aufweist, bei der in einem Hohlraum zwischen einer Türaußenhaut und einem Türinnenblech ein U-förmiges, crashabsorbierendes Verstärkungsbauteil angeordnet ist. Das Verstärkungsbauteil ist ein offenes Profil, dessen Seitenwände und ein daran ausgebildetes M-Profil sich in Fahrzeugquerrichtung zur Aufnahme von in Fahrzeugquerrichtungen wirkenden Kräften bei einem Belastungsfall erstrecken.
Aus der US 2016/0059677 A1 ist eine Fahrzeugtür bekannt, die einen Türrahmen aufweist, in welchem ein Türverstärkungselement mittels Verbindungspunkten an dem Türrahmen befestigt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fahrzeugtür anzugeben, deren Seitencrasheigenschaften sich konstruktiv einfach und kostengünstig entsprechend unterschiedlichen Ländervorgaben variieren lassen.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei der eingangs erläuterten Fahrzeugtür ist das Verstärkungselement als Basiselement ausgebildet, welches mit Zusatzverstärkungselementen in seinen Seitencrasheigenschaften verstärkbar ist, die auf dem Basiselement aufsitzen, wobei die Zusatzverstärkungselemente mit dem Basiselement direkt oder verbindungsfrei zum Basiselement, miteinander mechanisch verbunden sind. Das hat den Vorteil, dass in der Fahrzeugmontage nur wenige Montageschritte zur Herstellung von Fahrzeugtüren für unterschiedliche Crashanforderungen notwendig sind. Dies vereinfacht nicht nur den Montageaufwand, sondern reduziert auch die Kosten der Fahrzeugherstellung. Durch die Verwendung von Basiselement und Zusatzverstärkungselementen können Standardausführungen gezielt für Märkte mit höheren Anforderungen ertüchtigt werden. Erhöhter Aufwand bei der Entwicklung, Dokumentation, Produktion und Service des Fahrzeuges wird vermieden.
Vorteilhafterweise liegen zwei separate Zusatzverstärkungselemente seitlich in Fahrzeuglängsrichtung an dem Basiselement an und überragen dieses mindestens in dessen vertikaler Erstreckung und weisen in den das Basiselement überragenden Bereichen mindestens eine Verbindungseinrichtung auf. Da nur die beiden Zusatzverstärkungselemente miteinander verbunden sind, lassen sich diese in einer gewünschten Lage auf dem Basiselement fixieren. Die ungünstige Auswirkung von Löchern oder anderen Unstetigkeiten in Fahrzeugtüren wird durch Vermeidung solcher Störstellen unterbunden, wodurch erhöhte Verformungen, Rissbildungen, Totalversagen der Bauteile und ähnliches verhindert wird.
In einer Ausgestaltung sind in den das Basiselement überragenden, sich gegenüberliegenden Bereichen der beiden separaten Zusatzverstärkungselemente mehrere Verbindungseinrichtungen ausgebildet, bei deren Fixierung die zwei separaten Zusatzverstärkungselemente an dem Basiselement verklemmbar sind. Das Verklemmen stellt dabei eine besonders einfache und kostengünstige Methode dar.
In einer Variante ist die Verbindungseinrichtung eine Schraubverbindung, wobei Bohrungen für die Schraubverbindung gegenüberliegend in den überstehenden Bereichen der Zusatzverstärkungselemente eingebracht sind, die durch ein Schraubelement, berührungslos zum Basiselement, fixiert sind. Somit werden Störstellen an dem Türrahmen bzw. dem Basiselement vermieden.
In einer Ausführungsform ist das Basiselement kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Türrahmen verbunden. Dadurch wird eine solide Grundvariante der Fahrzeugtür mit einem Seitencrashschutz realisiert.
Es ist von Vorteil, wenn das Basiselement und/oder das mindestens eine Zusatzverstärkungselement als Seitencrashprofil mit einem sich ändernden Profilquerschnitt ausgebildet sind. Durch die gezielte Dimensionierung der Verstärkungselemente lassen sich Crashanforderungen bei reduziertem Gewicht der Verstärkungselemente einstellen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugtür in Basisausführung,
2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fahrzeugtür,
3 ein Prinzipdarstellung eines Querschnitts der Verstärkungselemente nach 2.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Fahrzeugtür in Basisausführung dargestellt, wie diese zur Reduzierung eines Seitencrashes bei einem Unfall eines nicht weiter dargestellten Fahrzeuges ausgebildet ist. Die Fahrzeugtür 1 besteht aus einem Türrahmen 3, dessen oberer Teil eine Fensteröffnung 5 aufweist. Unterhalb der Fensteröffnung 5 erstreckt sich ein Hohlraum 7, wobei die Fahrzeugtür 1 mit einer Außenhaut 9 gegenüber der Umgebung des Fahrzeuges verschlossen ist. In diesen Hohlraum 7 ist ein Seitencrashprofil als Basiselement 11 zur Verstärkung der Fahrzeugtür 1 positioniert, welches sich annähernd in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt. Diese Fahrzeugtür 1 steht in der Fahrzeugproduktion als Basistür standardmäßig zur Verfügung.
Um das Basiselement 11 für erhöhte Crashanforderungen zu verstärken, werden, wie in 2 gezeigt, zwei separate Zusatzverstärkungselemente 13, 15 beidseitig an das Basiselement 11 angelegt, wobei diese Zusatzverstärkungselemente 13, 15 Bereiche 17, 19 aufweisen, die in vertikaler Richtung über das Basiselement 11 hinausragen. In diesen Bereichen 17, 19 sind entlang der Längserstreckung der Zusatzverstärkungselemente 13, 15 in vorgegebenen Abständen Schraubverbindungen 21 vorgesehen. Wie im Schnitt A-A in 3 ersichtlich, weisen dazu die Zusatzverstärkungselemente 13, 15 durchgängige Bohrungen 21a auf. Die gegenüberliegenden Bohrungen 21a der beiden Zusatzverstärkungselemente 13, 15 sind von einen Bolzen 21b durchsetzt, welcher an einem Ende mit einer Mutter 21c verschraubt ist, die außen an einem der beiden Zusatzverstärkungselemente 13, 15 anliegt.
Bei rahmenlosen Fahrzeugtüren, wie diese beispielsweise bei Cabrios zu finden sind, verläuft der Türrahmen 3 nicht um das Fenster herum, weshalb die beschriebene Fensteröffnung 5 nicht vorhanden ist.
Die beschriebene Lösung ermöglicht die Einstellung erhöhter Seitencrashanforderung unter Verwendung einer standardisierten Fahrzeugtür 1 mit einem Basiselement 11, auf dem lediglich die Zusatzverstärkungselemente 11, 13 verklemmt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5785376 [0002]
DE 102017222274 A1 [0003]
US 2016/0059677 A1 [0004]

Claims

Fahrzeugtür mit variablen Seitencrasheigenschaften, umfassend einen Türrahmen (3), welcher unterhalb eines Fensterausschnittes (5) einen Hohlraum (7) aufweist, in welchem sich annähernd zur Fahrzeuglängsrichtung ein Verstärkungselement (11) ausdehnt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement als Basiselement (11) ausgebildet ist, welches mit Zusatzverstärkungselementen (13, 15) in seinen Seitencrasheigenschaften verstärkbar ist, die auf dem Basiselement (11) aufsitzen, wobei die Zusatzverstärkungselemente (13, 15), mit dem Basiselement (11) direkt oder verbindungsfrei zum Basiselement (11), miteinander mechanisch verbunden sind.
Fahrzeugtür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei separate Zusatzverstärkungselemente (13, 15) beidseitig in Fahrzeuglängsrichtung an dem Basiselement (11) anliegen und dieses mindestens in einer vertikalen Erstreckung überragen und in den das Basiselement (11) überragenden Bereichen (17, 19) mindestens eine Verbindungseinrichtung (21) aufweisen.
Fahrzeugtür nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den das Basiselement (11) überragenden, sich gegenüberliegenden Bereichen (17, 19) der beiden separaten Zusatzverstärkungselemente (13, 15) mehrere Verbindungseinrichtungen (21) ausgebildet sind, bei deren Fixierung die zwei separaten Zusatzverstärkungselemente (13, 15) an dem Basiselement (11) verklemmbar sind.
Fahrzeugtür nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung eine Schraubverbindung (21) ist, wobei Bohrungen (21a) für die Schraubverbindung (21) gegenüberliegend in den überstehenden Bereichen (17, 19) der Zusatzverstärkungselemente (13, 15) eingebracht sind, in die ein Schraubelement (21b) eingreift und die Zusatzverstärkungselemente (13, 15) berührungslos zum Basiselement fixiert.
Fahrzeugtür nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (11) kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Türrahmen (3) verbunden ist.
Fahrzeugtür nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (11) und/oder das mindestens ein Zusatzverstärkungselement (13, 15) als Seitencrashprofil mit einem sich ändernden Profilquerschnitt ausgebildet sind.