DE19728546A1 - Deckelkörper für ein Fahrzeug sowie darin verbaubarer Rahmenkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Deckelkörper für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie einen darin verbaubaren Rahmenkörper.

Ein gattungsgemäßer Deckelkörper in Gestalt einer Fahrzeugtür ist bekannt geworden aus der EP 0 304 769-B 1 (B60J 5/04). Diese Schrift zeigt insbesondere in der Fig. 3 ein Innen­ hautelement, an dem ein sogenannter Intrusionsträger befestigt ist. Letzterer ist insbeson­ dere in seinen Stirnbereichen so ausgeformt, daß er Blechpartien des Innenhautelementes auf ihren Rückseiten verstärkt und so gleichzeitig auch zur Befestigung von Schlössern und Scharnieren am gesamten Türkörper genutzt werden kann. Darüber hinaus ist dieser Intru­ sionsträger nach Art eines Montagemoduls gebildet, an dem Türeinbauten wie beispiels­ weise Fensterheber vormontiert sein können. An sich ist die hier vorgenommene Verstär­ kung des Innenhautelementes in den Schloß- bzw. Scharnierbereichen positiv zu bewerten. Nachteilig an der gesamten Türkonzeption ist jedoch, daß diese positiven Eigenschaften lediglich auf die vorgenannten Bereiche beschränkt sind.

Demgegenüber zeigt die DE-42 44 346-A 1 (B60J 5/04) eine Türkonstruktion für Fahrzeuge, bei der auf das mit A2 bezeichnete Innenhautelement separate Verstärkungsteile (A8, A9) aufgebracht werden. Die im wesentlichen U-förmig ausgebildete Platte ist darüber hinaus noch zur Aufnahme einer Seitenverstärkung A5 hergerichtet, die ebenfalls neben den vorgenannten Verstärkungen A8, A9 separat dem Innenhautelement A2 zuzuführen ist.

Ähnlich ist die Situation auch bei gemäß Fig. 1 ausgeführten Fahrzeugtüren, die so oder ähnlich von unterschiedlichen Kraftfahrzeugherstellern produziert werden und deshalb offenkundig bekannt sind. Man erkennt dort mit UG 1 bis UG 3 bezeichnete Untergruppen, die jeweils als Unterzusammenbauten an einem als Türinnenblech 1 ausgeführtes Innen­ hautelement befestigt werden. Zur Untergruppe UG 1 gehören Fensterschachtträgerele­ mente 2 und 3, ein oberes Scharnierverstärkungselement 4 sowie eine hier nur symbolisch angedeutete Schweißmutter 5. Zum Unterzusammenbau UG 2 gehören eine untere Scharnierverstärkung 6, eine untere Schweißmutter 7 sowie eine sogenannte Schweller­ verstärkung 8. Schließlich ist als dritter Anbau UG 3 noch eine hier einteilig ausgeführte Schloß- und Wandverstärkung 9 vorgesehen.

Die in Fig. 1 dargestellten Zusammenhänge folgen demnach einem Prinzip, wie man es grundsätzlich der Fig. 2 entnehmen kann. Einzelne lokale Verstärkungselemente 10 bis 13 werden also gesondert wie bei der vorgenannten DE-42 44 346-A1 an dem Innenhautele­ ment 1 befestigt. In Überlappungsbereichen (in Fig. 2 schraffiert dargestellt) können auf diese Weise drei Bleche übereinander zur Anlage kommen. Für die Verbindung dieser Lagen wäre eine Dreiblechschweißung erforderlich, die aber wiederum den Einsatz ver­ zinkter Bleche nicht zuläßt. Für den Einsatz verzinkter Bleche sind also Unterzusammen­ bauten zu bilden, die allerdings bedingt durch Fertigungstoleranzen nach Anbringung an dem Innenblech zu Verzug an demselben führen können.

Ein weiteres grundsätzliches Problem tritt auf, wenn beispielsweise wie in Fig. 3 am Bei­ spiel einer Heckklappe 14 gezeigt, Scharnierverstärkungen 15, 16 auf dem Innenhautele­ ment 1′ separat befestigt werden. Ein auf diese Weise geteilter Scharnierträger führt dazu, daß auch bei nur geringen Abweichungen im Fertigungsprozeß Scharnierachsen schon so zueinander versetzt sein können, daß die Klappenfunktion stark beeinträchtigt ist. Ergän­ zend zu den im Kopfbereich der Heckklappe 1′ angeordneten Scharnierverstärkungen 15, 16 sind hier noch Seitenverstärkungen 17, 18 sowie im Fußbereich eine Schloßverstärkung 19 vorgesehen.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Deckelkörper für unterschiedlichste Anwendungsfälle so zu verbessern, daß unter Wahrung ihrer positiven Festigkeitseigenschaften die vorstehend beschriebenen Nachtelle weitest­ gehend vermieden werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Deckelkörper gemäß den Merkmalen des Patentan­ spruches 1 sowie mit einem Rahmenkörper gemäß Patentanspruch 7, der als erfindungs­ wesentlicher Bestandteil des gemäß Patentanspruch 1 ausgeführten Deckelkörpers zu sehen ist. Die auf die Ansprüche 1 und 7 jeweils zurückbezogenen Unteransprüche betreffen besonders vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Deckelkörpers bzw. Rahmenkörpers.

Erfindungsgemäß wird also aus Verstärkungselementen, die unterschiedlichen Bereichen des Deckelkörpers zugeordnet sind, ein geschlossener Rahmenkörper gebildet, und zwar vorzugsweise mit lokal verstärkten Bereichen und/oder profilierten Rahmenabschnitten. Der auf diese Weise einteilig ausgeführte Rahmenkörper wird mit dem Innenhaut- oder Außen­ hautelement zu einem Unterzusammenbau zusammengefaßt. Die Kontur und der Verlauf des Rahmens sind so ausgelegt, daß sowohl wenigstens zwei Seitenbereiche als auch wenigstens ein Fuß- und/oder Mittelstreben- und/oder Kopfbereich des Deckelkörpers angebunden ist, wenn der Rahmenkörper mit dem Innenhautelement oder dem Außen­ hautelement verbunden ist.

Ein derartig ausgeführter Deckelkörper kann nach Art einer Seitentür Heckklappe, Front­ haube, eines Kofferraumdeckels oder dergleichen hergerichtet sein. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist damit darin zu sehen, daß sie einer Vielzahl von Anwendungsfällen zu­ gänglich ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung kann darin gesehen werden, daß für die Anbindung des Rahmenkörpers an dem jeweiligen Hautelement die Befestigungspunkte so gewählt werden können, daß an einem in einem Fahrzeug verbauten Deckelkörper die aus Festigkeits­ gründen unbedingt notwendigen Schweißpunkte in für den Fahrzeugnutzer nicht sichtbare Bereiche verlegt werden können.

Insgesamt kann bei mit dem Stand der Technik vergleichbarer und somit hinreichender Festigkeit die Produktqualität verbessert und die Prozeßsicherheit während der Fertigung erhöht werden. Dies gilt insbesondere auch für die Befestigung von Kleinteilen wie bei­ spielsweise Befestigungswinkeln, Gewindeplatten oder Schweißmuttern. Durch die Unter­ bringung dieser Teile auf dem geschlossenen Rahmen kann jeweils eine eindeutige räumliche Zuordnung zueinander vorgenommen werden.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der in dem Deckelkörper zu verbauende Rahmenkörper aus einer sogenannten "Tailored-blank"-Platine erzeugt worden. Das Ausgangsmaterial für den Rahmenkörper ist also ein Verbund aus Platinen mit unterschiedlicher Wandstärke und/oder Werkstoffgüte, die beispielsweise mittels Laser- oder Quetschnahtschweißen zu einem einteiligen Halbzeug zusammengesetzt sind. Eine auf diese Weise erzeugte Verbundplatine wird in einem ein- oder mehrstufigen Umformprozeß - ergänzt um Schnitt- oder Stanzoperationen - zu einem einbaufertigen Rahmenkörper ge­ formt, der anschließend an durch eine besondere Formgebung definierten Stellen mit dem jeweiligen Hautelement verbunden werden kann. Durch eine geschickte Abstimmung der Rahmenkörperkontur an die aufnehmende Hautelementkontur können Selbstzentrierungs­ funktionen realisiert werden, die stets für einen exakten Sitz des Rahmenkörpers in dem jeweiligen Hautelement sorgen. Im Querschnitt muß der Rahmenkörper nicht zwangsläufig als profiliertes Blech ausgeführt sein, sondern kann durchaus auch als Formkörper ge­ schlossenwandig nach Art eines Rohres ausgeführt sein. Zur Einbringung der jeweils erforderlichen Oberflächenkonturen bzw. -profile kann für derartig ausgeformte Rahmen­ körper bevorzugt die sogenannte Innenhochdruck-Umformung zur Anwendung gelangen.

Die vorstehend beschriebene Ausführung in Tailored-Blank-Technik ermöglicht für Deckel allgemein und insbesondere für Seitentüren eine Gestaltung in Leichtbauweise. Extreme Leichtbauweisen sind alternativ aber auch mit Rahmenkörpern möglich, die zunächst aus Kunststoff (vorzugsweise glasfaser- oder kohlelaserverstärkt), Leichtmetallplatinen oder Leichtmetallgußkörpern (Basis; Aluminium- oder Magnesiumlegierungen) erstellt worden sind und anschließend mit dem Innen- und/oder Außenblech des Deckelkörpers verbunden werden. Denkbar sind auch Rahmenkörper in Verbundwerkstoffausführung, also beispielsweise mit Kunststoffpartien in schwach belasteten Bereichen und Metallpartien in höher belasteten Bereichen. Grundsätzlich sind für alle vorstehend beschriebenen Rahmenkörper zur Befestigung an den Innen- und/oder Außenblechen als Verbindungstechniken Klebung, Schweißung, Lötung, Clinchen oder ähnliche Verfahren in Betracht zu ziehen.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung können ebenfalls der Zeichnung entnom­ men werden. Diese zeigt in den Fig. 4 und 5 einen erfindungsgemäßen Deckelkörper in schematischer Darstellung und in Fig. 6 einen in dem gemäß Fig. 4 ausgeführten Deckel­ körper verbaubaren Rahmenkörper.

Analog zu der Darstellung in Fig. 2 wird in Fig. 4 wiederum das Innenhautelement 1 gezeigt, das hier entlang von Seitenbereichen 20, 21 sowie eines Fußbereiches 22 und eines Mittelstrebenbereiches 23 verstärkt ist. Diese Verstärkung wird bewirkt durch einen einteilig ausgeführten Rahmenkörper 24, der als ganzes auf das Innenhautelement 1 aufgesetzt und anschließend mit diesem durch Schweißung und/oder andere Verbin­ dungstechniken verbunden wird.

In ähnlicher Weise sind die Seitenbereiche 20′, 21′ der Fußbereich 22′ und der Kopfbereich 23′ des Heckklappenelementes 1′ durch den Rahmenkörper 24′ verstärkt (siehe Fig. 5).

Eine praktische Ausführungsform für den in Fig. 4 im Prinzip dargestellten Rahmenkörper 24 zeigt Fig. 6. Man erkennt dort einen in sich geschlossenen Rahmenkörper 25, der als lokal verstärkte Funktionsabschnitte zwei Scharnierverstärkungsbereiche 26, 27, einen Schwellerverstärkungsbereich 28, einen Schloßverstärkungsbereich 29, einen Fenster­ schachtträger 30, sowie nach Art einer Eckenverstärkung ausgeführten einen Spiegelbefe­ stigungsabschnitt 31 aufweist. Je nach Beanspruchungsprofil sind die einzelnen Funktions­ abschnitte mit unterschiedlichen Wandstärken und/oder Werkstoffgüten ausgeführt. So sind beispielsweise die Funktionsabschnitte 26 bis 28 besonders hoch belastbar. Demgegenüber sind Übergangsabschnitte 32, 33 aus einem sehr dünn ausgeführten Blech und die Funktionsabschnitte 30, 31 aus einem Blech mittlerer Wandstärke bzw. Werkstoffgüte erzeugt worden. Hervorzuheben ist, daß sämtliche der Funktionsabschnitte im Querschnitt betrachtet überwiegend profiliert sind, also beispielsweise Versickungen oder Absätze auf­ weisen und auf diese Weise dem gesamten Rahmenkörper 25 ein hohes Maß an Form­ stabilität verleihen. Gegebenenfalls kann dieser Verstärkungsrahmen auch eingesetzt werden, um zusammen mit dem jeweils damit in Verbindung gebrachten Hautelement zumindest abschnittsweise noch Zusatzrahmenprofile zu bilden, um auf diese Weise den gesamten Deckelkörper in sich noch weiter zu stabilisieren.

Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele be­ schränkt. So sind insbesondere auch Rahmenkörper zu beachten, die beispielsweise in Heckklappen gemäß Fig. 5 verbaut sind und dort Funktionsabschnitte aufweisen, die bei­ spielsweise nach Art einer Scheinwerfer- oder Gasdruckfederaufnahme gebildet sind.

Claims (18)

1. Deckelkörper (1, 1′ für ein Fahrzeug mit einem Außenhautelement, einem Innenhaut­ element und wenigstens zwei Verstärkungselementen, die an wenigstens einem der vorgenannten Hautelemente oder an beiden in einem Bereich hoher lokaler Bean­ spruchungen, insbesondere einer Scharnieranlenkung, Schloßfrägeraufnahme, Spiegelbefestigung oder dergleichen, befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Verstärkungselemente (10 bis 13,15 bis 19) zu einem geschlossenen Rahmen­ körper (24, 24′, 28) zusammengesetzt sind,
• - der zusammengesetzte Rahmenkörper (24, 24′, 28) mit wenigstens einem der Hautelemente zu einem Unterzusammenbau zusammengefaßt ist,
• - sowohl wenigstens zwei Seitenbereiche als auch wenigstens ein Fuß- und/oder Mittelstreben- und/oder Kopfbereich des Deckelkörpers (1) mit dem Rahmenkörper (24, 24′, 28) verbunden ist.

2. Deckelkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er nach der Art einer Seitentür, einer Heckklappe, einer Fronthaube, eines Kofferraumdeckels oder der­ gleichen ausgebildet ist.

3. Deckelkörper nach Art einer Seitentür gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rahmenkörper (24) den Seitenbereichen Schloß- und Scharnierverstärkungen und dem Fußbereich eine einem Türschweller zugewandte Schwellerverstärkung zugeordnet ist.

4. Deckelkörper nach Art einer Seitentür gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Rahmenkörper (24) ein Mittelstrebenbereich einer Fensterschacht- Verstärkung zugeordnet ist.

5. Deckelkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmenkörper (24, 24′, 28) im wesentlichen eine Rechteckkontur aufweist und in wenigstens einem Eck­ bereich eine Eckenverstärkung aufweist.

6. Deckelkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eckenverstärkung einer Außenspiegelaufnahme (31) zugeordnet ist.

7. Rahmenkörper insbesondere für einen Deckelkörper gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus vorgeformten oder vorprofilierten Formkörpern zusammengesetzt ist.

8. Rahmenkörper insbesondere für einen Deckelkörper gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Rahmenabschnitte lokal verstärkt sind.

9. Rahmenkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Platinenverbund geformt ist, der in unterschiedlichen Rahmenabschnitten aus Platinenstücken mit unterschiedlichen Wandstärken und/oder Werkstoffgüten zusammengesetzt ist.

10. Rahmenkörper; insbesondere für einen Deckelkörper gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Rahmenabschnitte Funktionsabschnitten des Deckel­ körpers zugeordnet sind, in denen Einbauteile untergebracht oder an denen Anbauteile befestigbar sind.

11. Rahmenkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Rahmenabschnitte einem als Fensterschachtträger ausgeführten Funktionsabschnitt zugeordnet ist.

12. Rahmenkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Rahmenabschnitte einem als Gasdruckfederaufnahme ausgeführten Funktionsabschnitt zugeordnet ist.

13. Rahmenkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Rahmenabschnitte einem als Scheinwerferaufnahme ausgeführten Funktionsabschnitt zugeordnet ist.

14. Rahmenkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Rahmenabschnitte einem als Außenspiegelaufnahme ausgeführten Funktionsabschnitt zugeordnet ist.

15. Rahmenkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Rahmenabschnitte zur Aufnahme von Kleinteilen wie Befestigungswinkeln, Gewinde­ platten, Schweißmuttern, Stehbolzen, Clipsrastprofilen oder dergleichen hergerichtet ist.

16. Rahmenkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Rahmenschnitte als Befestigungsmittel zur Arretierung von abnehmbaren Verklei­ dungsteilen ausgebildet ist.

17. Rahmenkörper, insbesondere für einen Deckelkörper gemäß Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß er als Leichtmetallgußteil ausgeführt ist.

18. Rahmenkörper; insbesondere für einen Deckelkörper gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er in Verbundwerkstoffbauweise ausgeführt ist.