DE19936175A1 - Tür für ein Fahrzeug - Google Patents

Abstract

Es ist bereits eine Mischbauweise für eine Tür eines Fahrzeuges bekannt, die aus einer mittragenden, metallischen Innenblechkonstruktion und einer mittragenden Außenhaut aus Faserverbundwerkstoffen besteht. Durch den integrativen Charakter dieser Mischbauweise kann jedoch die Tür nicht leichter gebaut werden. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tür für ein Fahrzeug zu schaffen, die ein geringeres Gewicht als die bekannten Türen aufweist. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, daß die Tragstruktur (3) ein hochfester und hochsteifer Rahmen ist, der eine den Crashanforderungen angepaßte hohe Zug- und Druckfestigkeit aufweist und aus einem Werkstoff hergestellt ist, der eine entsprechend hohe Duktilität aufweist, wobei die Tragstruktur (3) die tragende und crashkompatible Funktion der Tür (1) übernimmt und daß die Außenhaut (4) und die Innenschale (2) verkleidende und im Sinne von Strukturteilen nichttragende Bauteile sind, die aber eine für die Alltagstauglichkeit ausreichende Biegesteifigkeit aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tür für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Es ist bereits ein Tür-Rohbau für ein Kraftfahrzeug bekannt, der in selbsttragender Schalenbauweise hergestellt ist. Bei diesem Türrohbau besteht die Außenhaut und die Innenschale in der Regel aus Stahl- oder Aluminiumblechen, die durch eine Tiefziehtechnik hergestellt sind. Als Verbindungstechnik wird in der Regel eine Punktschweißung und/oder eine Bördelfügung angewandt. Ein Türkörper des Tür­ rohbaus kann mit oder ohne einem Fensterrahmen aufgebaut sein. Zusätzlich kann in dem Türkörper ein oder mehrere Aufprallträger integriert sein, um einen erhöhten Seitencrash-Schutz zu erreichen.

Ferner ist auch eine Mischbauweise bekannt, bei der die Außenhaut der Tür aus einem Kunststoff besteht, die an einer Innenblechkonstruktion befestigt ist.

Die in selbsttragender Schalenbauweise und Mischbauweise hergestellten, vorbe­ kannten Türen bestehen im wesentlichen aus einer mittragenden Außenhaut, einer mittragenden Innenschale und ggf. einem mehr oder weniger mittragenden Aufprall­ träger. Zusätzlich können in besonders belasteten Bereichen Verstärkungen vorge­ sehen sein. Aufgrund des integrativen Charakters der Schalen- und der Mischbau­ weise ist kein weiteres Potential für einen Leichtbau vorhanden. Durch die kontinu­ ierliche Verbindungstechnik zwischen der Türaußenhaut und der Innenschale sind zur Montage und Reparatur Montageöffnungen erforderlich, die jedoch die Bewe­ gungsfreiheit bei der Montage von Türaggregaten einschränken.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tür für ein Fahrzeug zu schaffen, die leichter als die vorbekannten Türen baut.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Tür weist einen hochfesten und hochsteifen Rahmen mit einer hohen Zug- und Druckfestigkeit auf, der die tragende und crashkompatible Funktion übernimmt. An diesen Rahmen sind die Außenhaut und die Innenschale als verkleidende und nichttragende Bauteile angeordnet, wobei diese Bauteile eine ausreichende Biegesteifigkeit aufweisen. Durch die erfindungsgemäße Bauweise ist eine Entkopplung von Anforderungen für die Tragstruktur, die Außenhaut und die Innenschale möglich. Durch die erfindungsgemäße Bauweise ergibt sich vorteilhaf­ terweise ein hohes Leichtbaupotential, da die großen Flächen für die Außenhaut und die Innenschale ohne eine Zug- oder Drucksteifigkeit mit einer relativ geringen Wandstärke gebaut werden können.

Vorteilhafterweise wird eine hochfeste und hochsteife Rahmenstruktur mit einer hohen Duktilität durch die Verwendung von Werkstoffen wie Stahl, Aluminium, Thermoplasten, die glasfaser- und/oder kohlefaserverstärkt sind, SMC, GMT (glas­ mattenverstärkter Thermoplast) mit zusätzlicher UD-Verstärkung (unidirektionaler Verstärkung) oder LFT (langfaserverstärkter Thermoplast) und Gewebeverstärkung erreicht.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Außenhaut aus einem leichtbauenden Material wie SMC (Sheet Moulding Compound), Spritzguß oder einem Leichtmetall- Thermoplast (Polypropylen)-Sandwich usw. hergestellt.

Die erfindungsgemäße Innenschale besteht aus einem selbsttragenden Werkstoff, wie z. B. einem Thermoplasten, der langfaser- oder glasmattenverstärkt ist, einem Spritzguß mit einem Verstärkungsfaseranteil, der mindestens bei 30% und maximal bei 60% liegt.

Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Innenschale auch aus anderen leichtbauenden Werkstoffen oder Werkstoffverbunden mit selbsttragenden Eigen­ schaften hergestellt sein. Von Vorteil ist es, an Bereichen hoher Belastungspfade, beispielsweise im Bereich eines Seitenairbags oder einer Türgriffanbindung, zusätzliche Versteifungs- oder Verstärkungsmaßnahmen an der Innenschale, wie beispielsweise eine zusätzliche Verrippung, vorzusehen.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Fahrzeugtür in einer Explosionsdarstellung und

Fig. 2 eine Querschnittsansicht der in der Fig. 1 gezeigten Tür.

Die in der Fig. 1 gezeigte Tür 1 für ein nicht dargestelltes Fahrzeug besteht im we­ sentlichen aus einer Innenschale 2, einer Tragstruktur 3 und einer Außenhaut 4. Die Innenschale 2 ist in der gezeigten Ausführungsform aus langfaserverstärktem Thermoplast (LFT, GMT oder SMC) hergestellt.

An einem oberen Abschnitt 5 der Innenschale 2 ist eine zum Fahrzeuginnenraum zeigende, innere Fensterschachtverstärkung 6 befestigt. Diese Fensterschachtver­ stärkung ist beispielsweise aus SMC, verstärktem Spritzguß oder Leichtmetall- Strangpreßprofilen hergestellt. Gegenüberliegend zu der inneren Fensterschacht­ verstärkung 6 ist eine, das Gegenstück zur inneren Fensterschachtverstärkung 6 bildenden, äußere Fensterschachtverstärkung 7 an der Außenhaut 4 unter Bildung eines in der Fig. 2 gezeigten Führungsschachtes 8 für ein Fenster 9 befestigt. Die äußere Fensterschachtverstärkung 7 ist ebenfalls als ein Profil ausgebildet und vor­ zugsweise aus SMC und ggf. aus verstärktem Spritzguß hergestellt.

Die Außenhaut 4 besteht in der gezeigten Ausführungsform vorzugsweise aus SMC oder Spritzguß. Die Tragstruktur 3 besteht in der gezeigten Ausführungsform aus zwei Hohlprofilen 10, 11, wobei das obere Hohlprofil 10 in etwa waagrecht und das untere Hohlprofil 11 diagonal von unten in Höhe eines nicht dargestellten Türschar­ niers nach oben verläuft. Die beiden Hohlprofile 10 und 11 sind an einem Schloß­ adapterblech 12 unter Bildung eines Knotens 13 miteinander verbunden. Das Schloßadapterblech 12 ist wiederum kraftschlüssig mit dem Schloß verbunden, das über seine Drehfalle mit dem Schließbügel die Verbindung zur B-Säule des Fahrzeugs herstellt. An ihren zum Knoten 13 abgewandten Enden 14, 15 weisen die Hohlprofile 10, 11 jeweils ein Scharnier 16, 17 auf.

Die Scharniere 16, 17 sind wie das Schloßadapterblech 12 insbesondere aus hochfestem und ausreichend duktilem Stahl oder einem hochfesten und duktilen Leichtmetall, z. B. Aluminiumknetlegierung, hergestellt. Die Tragstruktur 3 besteht vorzugsweise aus einem Leichtmetall wie Aluminium, wie Stahl oder aus Verbund­ werkstoffen.

In der Fig. 2 sind die in der Fig. 1 gezeigten Teile im zusammengebauten Zustand dargestellt. Aus der Fig. 2 ist erkennbar, daß die Innenschale und die Außenhaut 4 überlappende Ränder 18, 19 aufweisen, in denen die lösbare Befestigung der beiden Teile miteinander erfolgt.

In der Fig. 1 sind ferner in Fahrzeugquerrichtung sich erstreckende Seitenflächen 20, 21 dargestellt, die an entsprechenden, an der Außenhaut 4 ausgebildeten Be­ festigungsflächen 22 angeordnet sind.

Wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist, kann die Befestigung der Teile, beispielsweise der Fensterschachtverstärkungen 6 und 7 mit der Innenwand 23 der Innenschale 2 bzw. der Innenwand 24 der Außenhaut 4 über einen Klebstoff 25 oder andere, auch lösbare Verbindungstechniken erfolgen.

Claims (5)

1. Tür für ein Fahrzeug, mit einer Außenhaut, mit einer Tragstruktur und einer Innenschale, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur (3) ein hochfester und hochsteifer Rahmen ist, der eine den Crashanforderungen angepaßte hohe Zug- und Druckfestigkeit aufweist und aus einem Werkstoff hergestellt ist, der eine entsprechend hohe Duktilität aufweist, wobei die Tragstruktur (3) die tragende und crashkompatible Funktion der Tür (1) übernimmt und daß die Außenhaut (4) und die Innenschale (2) verkleidende und im Sinne von Struk­ turteilen nichttragende Bauteile sind, die aber eine für die Alltagstauglichkeit ausreichende Biegesteifigkeit aufweisen.

2. Tür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur (3) aus Stahl und/oder aus einem Leichtmetall, wie Aluminium, und/oder aus Thermo­ plasten mit Faserverstärkung, wobei die Fasern aus Glas und/oder oder Koh­ lenstoff bestehen können und/oder aus GMT mit zusätzlicher UD (unidirektionaler Verstärkung) und Gewebeverstärkung hergestellt ist.

3. Tür nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen­ haut (4) aus Sheet Moulding Compound (SMC) Spritzguß, einer Sandwich­ bauweise aus einem Leichtmetall wie Aluminium und einem Thermoplasten (Polypropylen) usw. aufgebaut ist.

4. Tür nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschale (2) aus einem selbsttragenden Werkstoff, wie einem langfaserverstärktem Thermoplasten, einem glasmattenverstärkten Thermo­ plasten, einem Spritzguß mit einem Verstärkungsfaseranteil < 30% oder an­ deren leichtbauenden Werkstoffen oder Werkstoff-Verbunden mit selbsttra­ genden Eigenschaften besteht.

5. Tür nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschale (2) zu­ sätzliche Verstärkungs- und Versteifungsbereiche wie Verrippungen oder der­ gleichen aufweist.