DE102015218406A1 - Side door for a vehicle and vehicle with such a side door - Google Patents

Side door for a vehicle and vehicle with such a side door Download PDF

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Seitentür (2a, 2b) für ein Fahrzeug (1), insbesondere Kraftfahrzeug, mit zumindest einem rohrförmigen Aufprallschutzelement (3´), welches Aufprallschutzelement (3´) sich in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) erstreckt und im Falle eines Frontalcrashs des Fahrzeugs (1) axial belastet und auf Knickung beansprucht ist/wird. Vorteilhaft weist das zumindest eine rohrförmige Aufprallschutzelement (3´) wenigstens ein in demselben angeordnetes, vornehmlich den potentiellen Knickbereich (11) des Aufprallschutzelements (3´) versteifendes rohrförmiges Versteifungselement (12) auf, welches Versteifungselement (12) zumindest abschnittsweise mit Abstand zur Innenmantelfläche (13) des Aufprallschutzelements (3´) angeordnet und unter Vermittlung eines aufblähenden Strukturschaums (14) innerhalb des Aufprallschutzelements (3´) fixiert ist.Proposed is a side door (2a, 2b) for a vehicle (1), in particular motor vehicle, with at least one tubular impact protection element (3 '), which impact protection element (3') extends in the vehicle longitudinal direction (x-direction) and in the event of a frontal crash of Vehicle (1) loaded axially and is claimed to buckling / is. The at least one tubular impact protection element (3 ') advantageously has at least one tubular stiffening element (12) stiffening the potential bending region (11) of the impact protection element (3'), which stiffening element (12) is at least partially spaced apart from the inner circumferential surface (3). 13) of the impact protection element (3 ') is arranged and fixed by means of an inflating structural foam (14) within the impact protection element (3').

Description

Die Erfindung betrifft eine Seitentür eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit zumindest einem rohrförmigen Aufprallschutzelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 der Erfindung. Gemäß Anspruch 10 der Erfindung betrifft dieselbe ferner ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit zumindest einer derartigen Seitentür. The invention relates to a side door of a vehicle, in particular motor vehicle, with at least one tubular impact protection element according to the preamble of patent claim 1 of the invention. According to claim 10 of the invention further relates to a vehicle, in particular motor vehicle, with at least one such side door.

Verstärkungs-respektive Versteifungsmaßnahmen an Karosseriestrukturen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, die auf relevante Crashlastfälle abstellen, sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. So ist es seit geraumer Zeit bekannt, an Seitentüren von Kraftahrzeugen sich in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) erstreckende und beidenends am Türrahmen abstützende Aufprallschutzelemente unterschiedlichen Profilquerschnitts vorzusehen, die beispielsweise bei einem Frontalcrash zur Wirkung kommen sollen und so die innerhalb der Fahrgastzelle sich aufhaltenden Fahrzeuginsassen vor übermäßiger Intrusion von Karosserieabschnitten in die Fahrgastzelle zu bewahren. Bei einem Frontalcrash fungiert das langgestreckte Aufprallschutzelement als Lastpfad zur Übertragung der Aufprallenergie von einer Fahrzeugsäule zur anderen Fahrzeugsäule. Im Falle eines Seitencrashs kann ein langgestrecktes Aufprallschutzelement als Biegebalken dienen, der in Abhängigkeit der eingestellten Steifigkeit desselben eine Verformung der Fahrzeugtür in die Fahrgastzelle hinein verhindert oder durch definiertes Versagen Anstoßenergie absorbiert. Reinforcement or stiffening measures on body structures of vehicles, in particular motor vehicles, which focus on relevant crash load cases, are known in various embodiments. Thus, it has been known for some time now to provide side doors of motor vehicles extending in the vehicle longitudinal direction (x-direction) and both ends on the door frame impact protection elements of different profile cross-section, which should come into effect, for example, in a frontal crash and so before the inside of the passenger compartment restraining vehicle occupants excessive intrusion of body sections into the passenger compartment. In a frontal crash, the elongated impact protection element acts as a load path for transmitting the impact energy from one vehicle pillar to the other vehicle pillar. In the event of a side crash, an elongated impact protection element may serve as a bending beam which, depending on the adjusted stiffness thereof, prevents deformation of the vehicle door into the passenger compartment or absorbs impact energy by defined failure.

Aus der DE 92 06 936 U1 und der DE 93 02 344 U1 sind langgestreckte Aufprallschutzelemente bzw. Rohrkonstruktionen bekannt, welche in Anpassung an unterschiedliche Einbaugegebenheiten teleskopartig längenveränderlich ausgebildet sind und sich aus zwei oder mehr Einzelelementen oder Rohren zusammensetzen. From the DE 92 06 936 U1 and the DE 93 02 344 U1 elongated impact protection elements or pipe structures are known, which are designed to adapt to different installation conditions telescopically variable in length and composed of two or more individual elements or pipes.

Des Weiteren ist aus der EP 0 640 504 A1 eine Türverstärkung für eine Fahrzeug-Seitentür bekannt, welche aus einem längenveränderlichen Verstärkungsbalken besteht, der seinerseits bei einem Seitencrash und bei einem Frontalcrash unterschiedlich zur Wirkung kommen soll. Der Verstärkungsbalken weist ein erstes Rohr auf, welches Im Hinblick auf einen etwaigen Frontalcrash weitestgehend ohne Widerstand abschnittsweise nach Art eines Teleskops in einem zweiten Rohr axial verschiebbar geführt ist. Während eines Seitencrashs soll der Verstärkungsbalken die Verformung der Fahrzeugtür in die Fahrgastzelle hinein verhindern, zumindest jedoch mindern. Furthermore, from the EP 0 640 504 A1 a door reinforcement for a vehicle side door is known, which consists of a variable-length reinforcing beam, which in turn should come into effect differently in a side crash and a frontal crash. The reinforcing bar has a first tube, which is guided axially displaceable in the manner of a telescope in a second tube largely without resistance in sections with regard to any frontal crash. During a side crash, the reinforcement bar is intended to prevent, or at least reduce, the deformation of the vehicle door into the passenger compartment.

Sämtliche vorstehend beschriebenen Verstärkungs- bzw. Versteifungsmaßnahmen gehen mit einem erhöhten Gewicht einher, da die Aufprallschutzelemente üblicherweise aus einem Stahl, insbesondere höher- oder hochfesten Stahl bestehen, um den einwirkenden Anstoßkräften bestimmungsgemäß zu widerstehen. All the reinforcing measures described above are associated with an increased weight, since the impact protection elements are usually made of a steel, in particular high-strength or high-strength steel, in order to withstand the impacting forces as intended.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Seitentür für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit zumindest einem rohrförmigen Aufprallschutzelement zu schaffen, welche Seitentür im Hinblick auf den Stand der Technik bei Reduzierung des Gewichts dennoch die erforderliche Crashsicherheit für die Fahrzeuginsassen bietet. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit zumindest einer derartigen Seitentür zur Verfügung zu stellen. The object of the invention is to provide a side door for a vehicle, in particular motor vehicle, with at least one tubular impact protection element, which side door in view of the prior art while reducing the weight still provides the required crash safety for the vehicle occupants. In addition, it is an object of the invention to provide a vehicle, in particular a motor vehicle, with at least one such side door.

Ausgehend von einer Seitentür für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit zumindest einem rohrförmigen Aufprallschutzelement, welches Aufprallschutzelement sich in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) erstreckt und im Falle eines Frontalcrashs des Fahrzeugs axial belastet und auf Knickung beansprucht ist/wird, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass das zumindest eine rohrförmige Aufprallschutzelement wenigstens ein in demselben angeordnetes, vornehmlich den potentiellen Knickbereich des Aufprallschutzelements versteifendes rohrförmiges Versteifungselement aufweist, welches Versteifungselement zumindest abschnittsweise mit Abstand zur Innenmantelfläche des Aufprallschutzelements angeordnet und unter Vermittlung eines aufblähenden Strukturschaums innerhalb des Aufprallschutzelements fixiert ist. Starting from a side door for a vehicle, in particular a motor vehicle, with at least one tubular impact protection element, which impact protection element extends in the vehicle longitudinal direction (x-direction) and is axially loaded and buckling in the event of a frontal crash of the vehicle, the object is achieved that the at least one tubular impact protection element has at least one tubular stiffening element stiffening the potential bending region of the impact protection element, which stiffening element is arranged at least in sections spaced from the inner surface of the impact protection element and fixed within the impact protection element by means of an inflating structural foam.

In umfangreichen Versuchen zum Anmeldungsgegenstand wurde gefunden, dass ein derartiger Verbund im Vergleich mit dem Stand der Technik eine deutliche Erhöhung des Widerstandsmoments der Seitentür bewirkt, da das rohrförmige Aufprallschutzelement infolge des wenigstens einen Versteifungselements und des zwischengeordneten Strukturschaums eine deutliche Erhöhung seines ertragbaren Biegemoments erfährt. Bei Gewährleistung der erforderlichen Crashsicherheit für die Fahrzeuginsassen ist in der Folge eine Gewichtsreduzierung erzielbar, indem ein rohrförmiges Aufprallschutzelement einsetzbar ist, welches eine geringere Wandungsstärke als herkömmlich aufweist. In extensive experiments on the subject of the application, it has been found that such a composite causes a significant increase in the resistance of the side door compared to the prior art, since the tubular impact protection element as a result of the at least one stiffening element and the intermediate structural foam significantly increases its sustainable bending moment. In ensuring the required crash safety for the vehicle occupants weight reduction can be achieved as a result by a tubular impact protection element can be used, which has a lower wall thickness than conventional.

Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung. The subclaims describe preferred developments or refinements of the invention.

Eine einfache und funktionssichere Ausführungsform der Erfindung erzielt man dadurch, dass das wenigstens eine rohrförmige Versteifungselement konzentrisch zum rohrförmigen Aufprallschutzelement angeordnet ist. Alternativ kann das wenigstens eine rohrförmige Versteifungselement auch exzentrisch zum rohrförmigen Aufprallschutzelement angeordnet sein, wodurch die Möglichkeit eröffnet ist, insbesondere im Hinblick auf einen etwaigen Frontalcrash ein definiertes Verformungsverhalten des Aufprallschutzelements einzustellen. Um vorteilhaft eine weitere Erhöhung des ertragbaren Biegemoments des rohrförmigen Aufprallschutzelements zu bewirken, sind zwei oder mehr rohrförmige Versteifungselemente vorgesehen, die konzentrisch oder exzentrisch zueinander ineinander gesteckt und mittels eines zwischengeordneten Strukturschaums fixiert sind. In Fortbildung der Erfindung ist des Weiteren vorgesehen, dass das jeweilige rohrförmige Versteifungselement zumindest ein Abstandselement aufweist oder ausbildet, vermittels dessen sich das Versteifungselement an der Innenmantelfläche des dasselbe ummantelnden Aufprallschutzelements oder an der Innenmantelfläche eines dasselbe ummantelnden Versteifungselements radial abstützt. Durch diese Maßnahme ist die gewünschte Anordnung des betreffenden Versteifungselements vereinfacht. Vorteilhaft ist das zumindest eine Abstandselement als axiale Barriere für den Strukturschaum ausgebildet, wodurch die Expansion desselben infolge beispielsweise Wärmeeinwirkung auf einen definierten Bereich beschränkt ist. In Versuchen hat es sich als besonders praxisnah erwiesen, das zumindest eine Abstandselement durch eine einenends am Versteifungselement ausgebildete Kröpfung zu bilden. Bevorzugt jedoch ist beidenends des Versteifungselements eine derartige Kröpfung angeordnet. Weiter vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass das Versteifungselement nach Art einer Presspassung im dasselbe ummantelnden Aufprallschutzelement oder Versteifungselement festgelegt ist. Hierdurch ist wirkungsvoll ein versehentliches axiales Verschieben des Versteifungselements während der Herstellung und/oder Montage des versteiften Aufprallschutzelements verhindert. Bevorzugt besteht das Aufprallschutzelement aus einem Metall, beispielsweise einem Stahl, wogegen das/die Versteifungselement/e aus einem Metall, aus einem Kunststoff, aus einem Faserverbundwerkstoff oder aus einer Kombination dieser Werkstoffe bestehen können. A simple and reliable embodiment of the invention is achieved in that the at least one tubular stiffening element is arranged concentrically to the tubular impact protection element. Alternatively, the at least one tubular stiffening element also be arranged eccentrically to the tubular impact protection element, whereby the possibility is opened, in particular with regard to a possible frontal crash set a defined deformation behavior of the impact protection element. In order to advantageously effect a further increase in the transmittable bending moment of the tubular impact protection element, two or more tubular stiffening elements are provided, which are inserted concentrically or eccentrically into one another and fixed by means of an intermediate structural foam. In a further development of the invention, it is furthermore provided that the respective tubular reinforcing element has or forms at least one spacer element, by means of which the reinforcing element is radially supported on the inner circumferential surface of the impact protective element enveloping the same or on the inner lateral surface of a reinforcing element enclosing the same. By this measure, the desired arrangement of the respective stiffening element is simplified. Advantageously, the at least one spacer element is designed as an axial barrier for the structural foam, whereby the expansion of the same is limited due to for example heat to a defined range. In experiments, it has proven to be particularly practical to form the at least one spacer element by a crank end formed on the stiffening element at one end. Preferably, however, such a bend is arranged at both ends of the stiffening element. Further advantageously, it can be provided that the stiffening element is fixed in the manner of a press fit in the same enveloping impact protection element or stiffening element. This effectively prevents inadvertent axial displacement of the stiffening element during manufacture and / or assembly of the stiffened impact protection element. The impact protection element preferably consists of a metal, for example a steel, whereas the stiffening element (s) can consist of a metal, of a plastic, of a fiber composite material or of a combination of these materials.

Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeug, mit zumindest einer Seitentür der vorstehend beschriebenen Art. The invention also relates to a vehicle, in particular motor vehicle, with at least one side door of the type described above.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung soll die übliche Fahrtrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs mit „–x“ („minus x“), die Richtung entgegen seiner üblichen Fahrtrichtung mit „+x“ („plus x“), ausgehend von der üblichen Fahrtrichtung (–x) die Richtung in der Horizontalen quer zur x-Richtung nach rechts gesehen mit „+y“, ausgehend von der üblichen Fahrtrichtung (–x) die Richtung in der Horizontalen quer zur x-Richtung nach links gesehen mit „–y“, die Richtung in der Vertikalen quer zur x-Richtung nach oben gesehen mit „+z“, und die Richtung in der Vertikalen quer zur x-Richtung nach unten gesehen mit „–z“ bezeichnet werden. Diese Bezeichnungsweise der Raumrichtungen in kartesischen Koordinaten entspricht dem in der Kraftfahrzeugindustrie allgemein verwendeten Koordinatensystem. Überdies werden Begriffe wie „vorne“, „hinten“, „oben“ „unten“ sowie Begriffe mit ähnlichem Bedeutungsinhalt einschließlich der Begriffe „rechts“ und „links“ in der Weise verwendet, wie sie zur Richtungsbezeichnung an einem Kraftfahrzeug üblicherweise gebraucht werden. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments schematically illustrated in the drawings. However, it is not limited to these, but covers all embodiments defined by the claims. For the purposes of the present description, the usual direction of travel of a vehicle, in particular a motor vehicle with "-x" ("minus x"), is the direction opposite to its usual direction of travel with "+ x" ("plus x"), starting from the usual direction of travel (-X) the direction in the horizontal transverse to the x-direction to the right seen with "+ y", starting from the usual direction of travel (-x) the direction in the horizontal transverse to the x-direction to the left seen with "-y" , the direction in the vertical direction seen transversely to the x-direction upward with "+ z", and the direction in the vertical direction transverse to the x-direction seen downwards with "-z". This designation of the spatial directions in Cartesian coordinates corresponds to the coordinate system commonly used in the automotive industry. Moreover, terms such as "front," "rear," "top," "bottom," and terms of similar meaning, including the terms "right" and "left" are used in the manner commonly used for directional designation on a motor vehicle. Show it:

1 ein Fahrzeug mit Seitentüren in einer Seitenansicht, 1 a vehicle with side doors in a side view,

2 eine der Seitentüren in einer perspektivischen Ansicht mit einem äußerst schematisch dargestellten Aufprallschutzelement während eines Frontalcrashereignisses des Fahrzeugs zu einem Zeitpunkt „t0“, 2 one of the side doors in a perspective view with a very schematically illustrated impact protection element during a frontal crash event of the vehicle at a time "t 0 ",

3 die Seitentür nach 2 mit dem Aufprallschutzelement zu einem fortgeschrittenen Zeitpunkt „t1“, 3 the side door after 2 with the impact protection element at an advanced time "t 1 ",

4 äußerst schematisch ein erfindungsgemäß mit einem Versteifungselement ausgestattetes Aufprallschutzelement in Alleinstellung im Längsschnitt gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung, 4 very schematically an inventive with a stiffening element equipped impact protection element alone in a longitudinal section according to a first advantageous embodiment of the invention,

5 eine zweite vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung (Einzelheit „Z“ nach 4), 5 a second advantageous embodiment of the invention (detail "Z" after 4 )

6 äußerst schematisch ein erfindungsgemäß mit einem Versteifungselement ausgestattetes Aufprallschutzelement in Alleinstellung im Längsschnitt gemäß einer dritten vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung, 6 very schematically an inventively equipped with a stiffening element impact protection element alone in a longitudinal section according to a third advantageous embodiment of the invention,

7 äußerst schematisch ein erfindungsgemäß mit einem Versteifungselement ausgestattetes Aufprallschutzelement in Alleinstellung im Längsschnitt gemäß einer vierten vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung, und 7 very schematically a invention provided with a stiffening element impact protection element alone in a longitudinal section according to a fourth advantageous embodiment of the invention, and

8 äußerst schematisch ein erfindungsgemäß mit einem Versteifungselement ausgestattetes Aufprallschutzelement in Alleinstellung im Längsschnitt gemäß einer fünften vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung. 8th very schematically an inventively equipped with a stiffening element impact protection element alone in a longitudinal section according to a fifth advantageous embodiment of the invention.

1 zeigt zunächst ein Fahrzeug 1, vorliegend einen Personenkraftwagen, mit beidseits je einer vorderen und einer hinteren Seitentür 2a, 2b. Bevorzugt innerhalb einer jeden Seitentür 2a, 2b ist ein Aufprallschutzelement 3 angeordnet. Die 2 und 3 zeigen lediglich beispielgebend die mit besagtem Aufprallschutzelement 3 ausgestattete vordere linke Seitentür 2a in einer perspektivischen Darstellung. Das Aufprallschutzelement 3 ist äußerst schematisch dargestellt und herkömmlich durch ein langgestrecktes, sich in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) erstreckendes Profilelement, insbesondere Rohrprofil aus Stahl, demgemäß in der Fachwelt auch als „Crashrohr“ bezeichnet, gebildet. Das rohrförmige Aufprallschutzelement 3 stützt sich beidenends am im Detail nicht näher dargestellten Türrahmen 4 der Seitentür 2a ab. Das Aufprallschutzelement 3 ist bevorzugt in der oberen Frontal-Crashebene respektive in Höhe der Gürtellinie des Fahrzeugs 1 angeordnet. 1 shows first a vehicle 1 , in this case a passenger car, with both sides of a front and a rear side door 2a . 2 B , Preferably within each side door 2a . 2 B is an impact protection element 3 arranged. The 2 and 3 merely exemplify the with said impact protection element 3 equipped front left side door 2a in a perspective view. The impact protection element 3 is shown very schematically and conventionally by an elongated, in the vehicle longitudinal direction (x-direction) extending profile element, in particular pipe profile made of steel, accordingly referred to in the art as "crash tube" formed. The tubular impact protection element 3 supports both ends on the detail not shown in detail door frame 4 the side door 2a from. The impact protection element 3 is preferred in the upper frontal Crashebene or equal to the waistline of the vehicle 1 arranged.

Besagte Gürtellinie wird durch nicht zeichnerisch dargestellte obere Längsträger des Vorderwagens 5 des Fahrzeugs 1 mit bestimmt, welche Längsträger jeweils nach hinten an eine A-Säule 6 der Karosserie anstoßen. Im Falle eines Frontalcrashs, bei dem die Bereiche der Knautschzone im Vorderwagen 5 nicht zur Energieabsorption ausreichen, werden auch nachgeordnete Karosseriestrukturen, die im Bereich besagter Gürtellinie angeordnet sind, zur definierten Energieabsorption mit herangezogen. So wird im Bereich der Gürtellinie die Anstoßkraft „F“ über die A-Säulen 6 und die vorderen Seitentüren 2a weiter über die B-Säulen 7 des Fahrzeugs 1 und ggf. die hinteren Seitentüren 2b bis in die C-Säulen 8 abgeleitet, um eine zu starke Verformung der Fahrgastzelle 9 des Fahrzeugs 1 zu vermeiden. Die Aufprallschutzelemente 3 dienen sozusagen als Lastpfad (vgl. 2 zu einem Zeitpunkt „t0“ des Frontalcrashs). Im Falle besagten Frontalcrashs des Fahrzeugs 1 werden die Aufprallschutzelemente 3 jedoch auch axial mit einer Anstoßkraft „F“ entgegen der Fahrtrichtung (–x-Richtung) belastet und dabei aufgrund der stirnseitigen Abstützung auf Knickung beansprucht, welches schematisch die Biegelinie 10 des Aufprallschutzelements 3 zeigt (vgl. 3 zu einem Zeitpunkt „t1“ des Frontalcrashs). Der potentielle Knickbereich des Aufprallschutzelements 3 ist mit dem Bezugszeichen 11 gekennzeichnet. Um den wirkenden Anstoßkräften „F“ gerecht zu werden, bestehen die Aufprallschutzelemente 3 aus Stahl und sind entsprechend dimensioniert bzw. weisen eine entsprechende Materialstärke auf, welches wiederum mit einem relativ hohen Gewicht einhergeht. Said waistline is characterized by not diagrammatically illustrated upper side members of the front end 5 of the vehicle 1 with determines which side members each back to an A-pillar 6 bump the bodywork. In the case of a frontal crash, where the areas of the crumple zone in the front end 5 are not sufficient for energy absorption, are also subordinate body structures, which are arranged in the region of said belt line, used for the defined energy absorption with. Thus, in the area of the waistline, the pushing force "F" becomes over the A-pillars 6 and the front side doors 2a continue over the B-pillars 7 of the vehicle 1 and possibly the rear side doors 2 B to the C-pillars 8th derived too much deformation of the passenger compartment 9 of the vehicle 1 to avoid. The impact protection elements 3 serve as a load path, so to speak (cf. 2 at a time "t 0 " of the frontal crash). In the case of said frontal crashes of the vehicle 1 become the impact protection elements 3 However, axially loaded with an abutment force "F" against the direction of travel (-x direction) and thereby claimed due to the frontal support to buckling, which schematically shows the bending line 10 of the impact protection element 3 shows (cf. 3 at a time "t 1 " of the frontal crash). The potential kink area of the impact protection element 3 is with the reference numeral 11 characterized. In order to meet the effective impact forces "F", the impact protection elements exist 3 made of steel and are dimensioned accordingly or have a corresponding material thickness, which in turn is associated with a relatively high weight.

Erste Ausführungsvariante der Erfindung (Fig. 4): First embodiment variant of the invention (FIG. 4):

Um diesem nachteiligen Umstand zu begegnen, weist das rohrförmige Aufprallschutzelement 3´ mit einem bevorzugt kreisförmigen Rohrquerschnitt ein in demselben konzentrisch angeordnetes, vornehmlich den potentiellen Knickbereich 11 des Aufprallschutzelements 3´ versteifendes rohrförmiges Versteifungselement 12 auf. Auch das rohrförmige Versteifungselement 12 weist bevorzugt einen kreisförmigen Rohrquerschnitt auf. Das Versteifungselement 12 ist mit Abstand zur Innenmantelfläche 13 des Aufprallschutzelements 3´ angeordnet und unter Vermittlung eines aufblähenden Strukturschaums 14, bevorzugt eines Kunststoffschaums aus beispielsweise Polyurethan (PU), innerhalb des Aufprallschutzelements 3´ fixiert. Ein derartiger Strukturschaum 14 weist vorteilhaft adhäsive respektive klebende Eigenschaften auf, wodurch ein besonders fester Verbund geschaffen ist. To counter this disadvantageous circumstance, has the tubular impact protection element 3 ' with a preferably circular tube cross-section a concentrically arranged in the same, mainly the potential kink area 11 of the impact protection element 3 ' stiffening tubular stiffening element 12 on. Also, the tubular stiffening element 12 preferably has a circular tube cross-section. The stiffening element 12 is at a distance from the inner surface 13 of the impact protection element 3 ' arranged and mediated by an inflating structural foam 14 , preferably a plastic foam of, for example, polyurethane (PU), within the impact protection element 3 ' fixed. Such a structural foam 14 has advantageous adhesive or adhesive properties, creating a particularly strong bond is created.

Das Versteifungselement 12 kann dabei aus einem Metall, aus einem Kunststoff, aus einem Faserverbundwerkstoff oder aus einer Kombination dieser Werkstoffe bestehen. Das Aufblähen des besagten Strukturschaums 14 erfolgt bevorzugt unter Wärmeeinwirkung, beispielsweise während einer sogenannten KTL-Beschichtung des Türrohbaus (KTL = Kathodische Tauchlackierung). The stiffening element 12 can consist of a metal, a plastic, a fiber composite material or a combination of these materials. The swelling of the said structural foam 14 takes place preferably under the action of heat, for example during a so-called KTL coating of the door shell (KTL = cathodic dip coating).

Wie bereits oben ausgeführt, bewirkt ein derartiger Verbund im Vergleich mit dem Stand der Technik eine deutliche Erhöhung des Widerstandsmoments der Seitentür 2a, da das rohrförmige Aufprallschutzelement 3´ infolge des Versteifungselements 12 und des zwischengeordneten Strukturschaums 14 eine deutliche Erhöhung seines ertragbaren Biegemoments erfährt. Bei Gewährleistung der erforderlichen Crashsicherheit für die Fahrzeuginsassen ist in der Folge eine Gewichtsreduzierung erzielbar, indem ein rohrförmiges Aufprallschutzelement 3´ einsetzbar ist, welches eine geringere Wandungsstärke als herkömmlich aufweist. As already stated above, such a composite causes a significant increase in the resistance torque of the side door in comparison with the prior art 2a because the tubular impact protection element 3 ' as a result of the stiffening element 12 and the intermediate structural foam 14 experiences a significant increase in its sustainable bending moment. In ensuring the required crash safety for the vehicle occupants, a weight reduction can be achieved as a result by a tubular impact protection element 3 ' can be used, which has a lower wall thickness than conventional.

Zweite Ausführungsvariante der Erfindung (Fig. 5): Second embodiment variant of the invention (FIG. 5):

Die zweite Ausführungsvariante nach 5 unterscheidet sich zur ersten Ausführungsvariante nach 4 dahingehend, dass das rohrförmige Versteifungselement 12 zumindest einenends, bevorzugt jedoch beidenends ein Abstandselement 15 aufweist oder ausbildet, vermittels dessen sich das Versteifungselement 12 unmittelbar an der Innenmantelfläche 13 des dasselbe ummantelnden Aufprallschutzelements 3´ radial abstützt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Abstandselement 15 durch eine Kröpfung des betreffenden Endes des Versteifungselements 12 gebildet und demgemäß mit demselben einstückig ausgebildet. Durch die Erfindung mit erfasst ist selbstverständlich auch ein Abstandselement 15, welches durch ein Anbauteil, beispielsweise ein ringförmiges Anbauteil gebildet und auf das Versteifungselement 12 aufgefädelt ist (nicht zeichnerisch dargestellt). The second embodiment according to 5 differs from the first embodiment according to 4 in that the tubular stiffening element 12 at least one end, but preferably a spacer at both ends 15 or forms, by means of which the stiffening element 12 directly on the inner lateral surface 13 of the same enclosing impact protection element 3 ' radially supported. According to this embodiment, the spacer element 15 by a crank of the respective end of the stiffening element 12 formed and thus formed integrally with the same. Of course, a spacer is also covered by the invention 15 , which is formed by an attachment, such as an annular attachment and on the stiffening element 12 threaded (not shown in the drawing).

Bevorzugt ist das Versteifungselement 12 bzw. die besagte Kröpfung derart mit Übermaß ausgebildet, dass das Versteifungselement 12 nach Art einer Presspassung im Aufprallschutzelement 3´ festgelegt ist. Hierdurch ist wirkungsvoll ein versehentliches axiales Verschieben des Versteifungselements 12 während der Herstellung und/oder Montage des verstärkten Aufprallschutzelements 3' verhindert. The stiffening element is preferred 12 or the said offset formed in such an oversize that the stiffening element 12 to Type of interference fit in the impact protection element 3 ' is fixed. As a result, an accidental axial displacement of the stiffening element is effective 12 during the manufacture and / or assembly of the reinforced impact protection element 3 ' prevented.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen den beiden endseitigen Abstandselementen 15 respektive Kröpfungen eine aufblähbare Schaumkomponente angeordnet. Bläht sich besagte Schaumkomponente infolge Wärmeeinwirkung auf, fungieren die Abstandselemente 15 aufgrund einer axial geschlossenen Wandfläche als axiale Barriere für den sich infolge beispielsweise Wärmeeinwirkung ausbildenden Strukturschaum 14, wodurch die Expansion desselben auf einen definierten Bereich beschränkt ist. According to this embodiment is between the two end-side spacers 15 respectively cranks arranged an inflatable foam component. If said foam component inflates as a result of the action of heat, the spacer elements function 15 due to an axially closed wall surface as an axial barrier for the structural foam forming as a result of, for example, the action of heat 14 , whereby its expansion is limited to a defined range.

Dritte Ausführungsvariante der Erfindung (Fig. 6): Third embodiment variant of the invention (FIG. 6):

Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten ist das rohrförmige Versteifungselement 12 konzentrisch zum rohrförmigen Aufprallschutzelement 3´ angeordnet. Demgegenüber zeigt 6 eine dritte Ausführungsvariante der Erfindung mit einem exzentrisch zum rohrförmigen Aufprallschutzelement 3´ angeordneten rohrförmigen Versteifungselement 12. Diese besondere Anordnung des Versteifungselements 12 ermöglich es im Hinblick auf einen etwaigen Frontalcrash ein definiertes Verformungsverhalten des versteiften Aufprallschutzelements 3´ einzustellen. Beispielsweise ist über den Umfang des Versteifungselements 12 gesehen durch die zu verzeichnende unterschiedlich Anhäufung von Strukturschaum 14 das Knickverhalten des Aufprallschutzelements 3´ derart einstellbar, dass dieses bei besonders hoher Krafteinwirkung nicht in die Fahrgastzelle hinein, sondern von dieser seitlich weg oder nach oben oder unten knickt. Darüber hinaus kann das Aufprallschutzelement 3´ auch so eingestellt werden, dass dieses infolge eines Seitencrashs vorteilhaft Wirkung entfaltet. According to the embodiments described above, the tubular stiffening element 12 concentric with the tubular impact protection element 3 ' arranged. In contrast, shows 6 a third embodiment of the invention with an eccentric to the tubular impact protection element 3 ' arranged tubular stiffening element 12 , This particular arrangement of the stiffening element 12 makes it possible with regard to a possible frontal crash a defined deformation behavior of the stiffened impact protection element 3 ' adjust. For example, is about the circumference of the stiffening element 12 Seen by the recorded different accumulation of structural foam 14 the buckling behavior of the impact protection element 3 ' adjustable so that it does not bend into the passenger compartment, but from this side away or up or down at particularly high force. In addition, the impact protection element can 3 ' be set so that this unfolds advantageous effect due to a side impact.

Auch ein derart angeordnetes Versteifungselement 12 weist bevorzugt ein-, zwei oder mehrere Abstandselemente 15 auf (nicht zeichnerisch dargestellt). Also a stiffening element arranged in this way 12 preferably has one, two or more spacer elements 15 on (not shown in the drawing).

Dritte und vierte Ausführungsvariante der Erfindung (Fig. 7 und Fig. 8): Third and fourth embodiments of the invention (FIGS. 7 and 8):

Diese Ausführungsvarianten der Erfindung unterscheiden sich zu den vorbeschriebenen dadurch, dass zwei oder mehr rohrförmige Versteifungselemente 12 vorgesehen sind, die konzentrisch oder exzentrisch zueinander ineinander gesteckt und mittels eines zwischengeordneten Strukturschaums 14 fixiert sind, wobei auch diese Versteifungselemente 12 jeweils ein-, zwei oder mehrere Abstandselemente 15 aufweisen können. Hierdurch ist vorteilhaft eine weitere Erhöhung des ertragbaren Biegemoments des rohrförmigen Aufprallschutzelements 3´ bewirkt. These embodiments of the invention differ from those described above in that two or more tubular stiffening elements 12 are provided, which are inserted concentrically or eccentrically to one another and by means of an intermediate structural foam 14 are fixed, and these stiffening elements 12 one, two or more spacer elements 15 can have. As a result, a further increase in the tolerable bending moment of the tubular impact protection element is advantageous 3 ' causes.

Im Besonderen zeigt 7 beispielgebend ein mittels zweier rohrförmiger Versteifungselemente 12, 12´ samt Strukturschaum 14 versteiftes Aufprallschutzelement 3´, welche Versteifungselemente 12, 12´ konzentrisch zum rohrförmigen Aufprallschutzelement 3´ angeordnet sind. So stützt sich ein erstes Versteifungselement 12 unter Vermittlung von Strukturschaum 14 an der Innenmantelfläche 13 des Aufprallschutzelements 3´ ab, wogegen sich das zweite Versteifungselement 12´ unter Vermittlung von Strukturschaum 14 an der Innenmantelfläche 16 des ersten Versteifungselements 12 abstützt. In particular shows 7 exemplifying a means of two tubular stiffening elements 12 . 12' with structural foam 14 stiffened impact protection element 3 ' , which stiffening elements 12 . 12' concentric with the tubular impact protection element 3 ' are arranged. Thus, a first stiffening element is supported 12 under the mediation of structural foam 14 on the inner circumferential surface 13 of the impact protection element 3 ' from, whereas the second stiffening element 12' under the mediation of structural foam 14 on the inner circumferential surface 16 of the first stiffening element 12 supported.

Demgegenüber zeigt 8 ein mittels eines ersten und eines zweiten rohrförmiger Versteifungselements 12, 12´ samt Strukturschaum 14 versteiftes Aufprallschutzelement 3´, wobei das am weitesten innen liegende, zweite Versteifungselement 12´ exzentrisch zum Aufprallschutzelement 3´ angeordnet ist. In contrast, shows 8th a means of a first and a second tubular stiffening element 12 . 12' with structural foam 14 stiffened impact protection element 3 ' , wherein the innermost, second stiffening element 12' eccentric to the impact protection element 3 ' is arranged.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Fahrzeug vehicle
2a 2a
Seitentür side door
2b 2 B
Seitentür side door
3 3
Aufprallschutzelement Impact protection element
3´ 3 '
Aufprallschutzelement Impact protection element
4 4
Türrahmen doorframe
5 5
Vorderwagen front end
6 6
A-Säule A column
7 7
B-Säule B-pillar
8 8th
C-Säule C-pillar
9 9
Fahrgastzelle cabin
10 10
Biegelinie elastic line
11 11
Knickbereich bend region
12 12
Versteifungselement stiffener
12´ 12'
Versteifungselement stiffener
13 13
Innenmantelfläche Inner surface area
14 14
Strukturschaum structural foam
15 15
Abstandselement spacer
16 16
Innenmantelfläche Inner surface area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 9302344 U1 [0003] DE 9302344 U1 [0003]
  • EP 0640504 A1 [0004] EP 0640504 A1 [0004]

Claims (10)

Seitentür (2a, 2b) für ein Fahrzeug (1), insbesondere Kraftfahrzeug, mit zumindest einem rohrförmigen Aufprallschutzelement (3´), welches Aufprallschutzelement (3´) sich in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) erstreckt und im Falle eines Frontalcrashs des Fahrzeugs (1) axial belastet und auf Knickung beansprucht ist/wird, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine rohrförmige Aufprallschutzelement (3´) wenigstens ein in demselben angeordnetes, vornehmlich den potentiellen Knickbereich (11) des Aufprallschutzelements (3´) versteifendes rohrförmiges Versteifungselement (12) aufweist, welches Versteifungselement (12) zumindest abschnittsweise mit Abstand zur Innenmantelfläche (13) des Aufprallschutzelements (3´) angeordnet und unter Vermittlung eines aufblähenden Strukturschaums (14) innerhalb des Aufprallschutzelements (3´) fixiert ist. Side door ( 2a . 2 B ) for a vehicle ( 1 ), in particular motor vehicle, with at least one tubular impact protection element ( 3 ' ), which impact protection element ( 3 ' ) extends in the vehicle longitudinal direction (x-direction) and in the event of a frontal crash of the vehicle ( 1 ) is loaded axially and is subjected to buckling / is, characterized in that the at least one tubular impact protection element ( 3 ' ) at least one arranged in the same, mainly the potential kink area ( 11 ) of the impact protection element ( 3 ' ) stiffening tubular stiffening element ( 12 ), which stiffening element ( 12 ) at least in sections at a distance from the inner circumferential surface ( 13 ) of the impact protection element ( 3 ' ) and mediated by an inflatable structural foam ( 14 ) within the impact protection element ( 3 ' ) is fixed. Seitentür (2a, 2b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine rohrförmige Versteifungselement (12) konzentrisch zum rohrförmigen Aufprallschutzelement (3´) angeordnet ist. Side door ( 2a . 2 B ) according to claim 1, characterized in that the at least one tubular stiffening element ( 12 ) concentric with the tubular impact protection element ( 3 ' ) is arranged. Seitentür (2a, 2b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine rohrförmige Versteifungselement (12) exzentrisch zum rohrförmigen Aufprallschutzelement (3´) angeordnet ist. Side door ( 2a . 2 B ) according to claim 1, characterized in that the at least one tubular stiffening element ( 12 ) eccentric to the tubular impact protection element ( 3 ' ) is arranged. Seitentür (2a, 2b) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr rohrförmige Versteifungselemente (12, 12´) vorgesehen sind. Side door ( 2a . 2 B ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that two or more tubular stiffening elements ( 12 . 12' ) are provided. Seitentür (2a, 2b) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige rohrförmige Versteifungselement (12, 12´) zumindest ein Abstandselement (15) aufweist oder ausbildet, vermittels dessen sich das Versteifungselement (12, 12´) an der Innenmantelfläche (13) des dasselbe ummantelnden Aufprallschutzelements (3´) oder an der Innenmantelfläche (16) eines dasselbe ummantelnden Versteifungselements (12, 12´) radial abstützt. Side door ( 2a . 2 B ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the respective tubular stiffening element ( 12 . 12' ) at least one spacer element ( 15 ) or forms, by means of which the stiffening element ( 12 . 12' ) on the inner circumferential surface ( 13 ) of the same enveloping impact protection element ( 3 ' ) or on the inner circumferential surface ( 16 ) of the same sheathing stiffening element ( 12 . 12' ) is supported radially. Seitentür (2a, 2b) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Abstandselement (15) als axiale Barriere für den Strukturschaum (14) ausgebildet ist. Side door ( 2a . 2 B ) according to claim 5, characterized in that the at least one spacer element ( 15 ) as an axial barrier for the structural foam ( 14 ) is trained. Seitentür (2a, 2b) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Abstandselement (15) durch eine einenends am Versteifungselement (12, 12´) ausgebildete Kröpfung gebildet ist. Side door ( 2a . 2 B ) according to claim 5 or 6, characterized in that the at least one spacer element ( 15 ) by a one end on the stiffening element ( 12 . 12' ) formed bend is formed. Seitentür (2a, 2b) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Abstandselement (15) derart mit Übermaß ausgebildet ist, dass das Versteifungselement (12, 12´) nach Art einer Presspassung im dasselbe ummantelnden Aufprallschutzelement (3´) oder Versteifungselement (12, 12´) festgelegt ist. Side door ( 2a . 2 B ) according to one of claims 5 to 7, characterized in that the at least one spacer element ( 15 ) is formed with oversize such that the stiffening element ( 12 . 12' ) in the manner of a press fit in the same enclosing impact protection element ( 3 ' ) or stiffening element ( 12 . 12' ). Seitentür (2a, 2b) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufprallschutzelement (3´) aus einem Metall und das/die Versteifungselement/e (12, 12´) aus einem Metall, aus einem Kunststoff, aus einem Faserverbundwerkstoff oder aus einer Kombination dieser Werkstoffe besteht. Side door ( 2a . 2 B ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the impact protection element ( 3 ' ) of a metal and the stiffening element (s) ( 12 . 12' ) consists of a metal, a plastic, a fiber composite material or a combination of these materials. Fahrzeug (1), insbesondere Kraftfahrzeug, mit zumindest einer Seitentür (2a, 2b) nach einem der Ansprüche 1 bis 9. Vehicle ( 1 ), in particular motor vehicle, with at least one side door ( 2a . 2 B ) according to one of claims 1 to 9.
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