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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Herstellen einer Scharniersäulenbaugruppe für ein Fahrzeug.
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HINTERGRUND
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Fahrzeuge weisen oft eine Scharniersäulenbaugruppe auf, die an einer Trägerstruktur eines Fahrzeugs befestigt ist, d. h. an einem Rahmen des Fahrzeugs. Die Scharniersäulenbaugruppe stellt einen oder mehrere Scharnierbefestigungspunkte bereit, um Türscharniere an dem Fahrzeug zu befestigen. Dementsprechend muss die Scharniersäulenbaugruppe starr genug sein, um eine Tür an dieser zu tragen. Eine solche Scharniersäulenbaugruppe kann aus einem Paar gestanzter Metallbleche hergestellt sein, beispielsweise aus einem gestanzten inneren Metallblech und einem gestanzten äußeren Metallblech. Das gestanzte innere Metallblech und das gestanzte äußere Metallblech werden aneinander befestigt, beispielsweise durch Schweißen, um die Scharniersäulenbaugruppe zu bilden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es ist ein Verfahren zum Herstellen einer Scharniersäulenbaugruppe für ein Fahrzeug vorgesehen. Das Verfahren umfasst, dass ein Scharniersäulenblech gegossen wird, um ein Gussteil-Verriegelungsmerkmal zu definieren, das an einer inneren Fläche des Scharniersäulenblechs angeordnet ist. Eine Akustikschaumschicht wird um das Gussteil-Verriegelungsmerkmal herum derart angeordnet, dass das Gussteil-Verriegelungsmerkmal die Akustikschaumschicht bezogen auf das Scharniersäulenblech positioniert. Eine innere Halterungswand wird an dem Scharniersäulenblech befestigt. Die Akustikschaumschicht wird zwischen der inneren Fläche des Scharniersäulenblechs und der inneren Halterungswand angeordnet.
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Es ist ebenso eine Scharniersäulenbaugruppe zur Befestigung an einer Trägerstruktur eines Fahrzeugs vorgesehen. Die Scharniersäulenbaugruppe umfasst ein Scharniersäulenblech, das mittels eines Formgussverfahrens gegossen ist und eine Innenfläche definiert. Eine Akustikschaumschicht ist benachbart zu der Innenfläche des Scharniersäulenblechs angeordnet. Eine innere Halterungswand ist an dem Scharniersäulenblech befestigt. Die innere Halterungswand befestigt die Akustikschaumschicht zwischen der inneren Halterungswand und dem Scharniersäulenblech.
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Dementsprechend umfasst die Scharniersäulenbaugruppe lediglich ein Metallblech, d. h. das Scharniersäulenblech, das mittels des Formgussverfahrens gegossen ist. Das Scharniersäulenblech ist mit verschiedenen Gussteilmerkmalen gegossen, um die notwendige Steifigkeit und Festigkeit zum Tragen einer Tür des Fahrzeugs an diesem bereitzustellen. Da das gegossene Scharniersäulenblech die gesamte erforderliche Steifigkeit und Festigkeit für die Scharniersäulenbaugruppe bereitstellt, umfasst die Scharniersäulenbaugruppe kein inneres Metallblech, wodurch ermöglicht wird, dass verschiedene Fahrzeugkomponenten an dem Scharniersäulenblech befestigt sind und/oder durch dieses getragen werden. Da die Scharniersäulenbaugruppe kein inneres Metallblech umfasst, kann die Akustikschaumschicht darüber hinaus an dem Scharniersäulenblech befestigt sein, um das Geräusch in dem Fahrzeug zu verringern.
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Die vorstehenden Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der besten Weisen zum Ausführen der Erfindung ersichtlich, wenn die Beschreibung mit den begleitenden Zeichnungen in Verbindung gebracht wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Explosions-Perspektivansicht einer Scharniersäulenbaugruppe.
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2 ist eine schematische Draufsicht von einer Innenseite auf die Scharniersäulenbaugruppe.
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3 ist eine schematische Querschnittsansicht der Scharniersäulenbaugruppe.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Fachleute werden erkennen, dass Begriffe wie etwa ”oberhalb”, ”unterhalb”, ”aufwärts”, ”abwärts”, ”an der Oberseite”, ”an der Unterseite” usw. zur Beschreibung der Figuren verwendet werden und keine Einschränkungen für den Umfang der Erfindung darstellen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Darüber hinaus kann die Erfindung hierin anhand funktionaler und/oder logischer Blockkomponenten und/oder verschiedener Verfahrensschritte beschrieben sein. Es sollte erkannt werden, dass solche Blockkomponenten aus einer beliebigen Anzahl von Hardware-, Software- und/oder Firmwarekomponenten bestehen können, die ausgebildet sind, um die speziellen Funktionen auszuführen.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Ansichten gleiche Teile angeben, ist eine Scharniersäulenbaugruppe allgemein bei 20 gezeigt. Die Scharniersäulenbaugruppe 20 ist für eine Befestigung an einer Trägerstruktur eines Fahrzeugs ausgebildet, beispielsweise an einem Rahmen oder einer selbsttragenden Konstruktion eines Fahrzeugs. Die Scharniersäulenbaugruppe 20 stellt Befestigungspositionen für ein oder mehrere Scharniere bereit, welche eine Tür des Fahrzeugs an der Scharniersäulenbaugruppe 20 befestigen.
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Unter Bezugnahme auf 1 umfasst die Scharniersäulenbaugruppe 20 ein Scharniersäulenblech 22. Das Scharniersäulenblech 22 wird mittels eines Formgussverfahrens gegossen. Das Scharniersäulenblech 22 umfasst eine innenseitige Fläche oder Innenfläche 24 und eine außenseitige Fläche oder Außenfläche 26, die in 3 gezeigt ist. Die Innenfläche 24 ist einer Mittelachse in Längsrichtung des Fahrzeugs zugewandt und näher an dieser angeordnet als die Außenfläche 26. Die Außenfläche 26 ist von der Mittelachse in Längsrichtung des Fahrzeugs abgewandt.
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Das Scharniersäulenblech 22 wird unter Verwendung eines standardisierten Hochdruck-Direktgussverfahrens gegossen, das Fachleuten auf dem Gebiet der Gießtechnik bekannt ist. Das Hochdruck-Direktgussverfahren umfasst einen Formwerkzeugsatz, der eine obere Formwerkzeughälfte mit Auswerfer aufweist, die in vertikaler Richtung oberhalb einer unteren Formwerkzeughälfte ohne Auswerfer angeordnet ist. Wie es in der Technik bekannt ist, bilden die obere Formwerkzeughälfte mit Auswerfer und die untere Formwerkzeughälfte ohne Auswerfer dann, wenn sie benachbart zueinander angeordnet sind, einen Hohlraum, der die Form des Scharniersäulenblechs 22 definiert. Geschmolzenes Metall wird in den Hohlraum hinein injiziert, und es wird ermöglicht, dass dieses abkühlt, wodurch das Scharniersäulenblech 22 gebildet wird.
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Unter Bezugnahme auf 1 und 3 wird das Scharniersäulenblech 22 derart gegossen, dass es ein Gussteil-Verriegelungsmerkmal 28, 30 definiert, das an der Innenfläche 24 des Scharniersäulenblechs 22 angeordnet ist. Das Gussteil-Verriegelungsmerkmal 28, 30 kann einen hohlen Vorsprung 28 oder eine oder mehrere Rippen 30 umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein. Vorzugsweise ist das Scharniersäulenblech 22 derart gegossen, dass es mehrere hohle Vorsprünge 28 und mehrere Rippen 30 aufweist, die alle an der Innenfläche 24 des Scharniersäulenblechs 22 angeordnet sind. Die hohlen Vorsprünge 28 können verwendet werden, um das Scharniersäulenblech 22 in einer der Hälften des Gießwerkzeugsatzes zu halten, d. h. entweder in der oberen Formwerkzeughälfte mit Auswerfer oder in der unteren Formwerkzeughälfte mit Auswerfer. Zusätzlich werden die hohlen Vorsprünge 28 verwendet, um ein Befestigungselement 32 zur Befestigung an einer inneren Halterungswand 34 aufzunehmen. Die Rippen 30 stellen Festigkeit und Steifigkeit des Scharniersäulenblechs 22 bereit. Die Gussteil-Verriegelungsmerkmale 28, 30 wirken zusammen, um eine Akustikschaumschicht 36 bezogen auf das Scharniersäulenblech 22 zu positionieren.
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Wie vorstehend festgestellt wurde, wird das Scharniersäulenblech 22 derart gegossen, dass es zumindest einen hohlen Vorsprung 28 aufweist. Obgleich lediglich ein einzelner hohler Vorsprung 28 hierin im Detail beschrieben ist, ist einzusehen, dass das Scharniersäulenblech 22 vorzugsweise mehrere identisch ausgebildete hohle Vorsprünge 28 aufweist. Die hohlen Vorsprünge 28 sind derart geformt, dass sie einen hohlen Zentralbereich 38 definieren, d. h. einen Kern, der einen Durchmesser 40 definiert. Der hohle Vorsprung 28 ist ferner derart geformt, dass er einen Entformungsschrägwinkel 42 aufweist, der dazu dient, das Scharniersäulenblech 22 in einer der Formwerkzeughälften zu halten, beispielsweise in der oberen Formwerkzeughälfte mit Auswerfer des Formwerkzeugsatzes. Vorzugsweise beträgt der Entformungsschrägwinkel 42 ungefähr 2 Grad. Es ist jedoch einzusehen, dass der Entformungsschrägwinkel 42 von dem beispielhaften Wert abweichen kann.
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Unter Bezugnahme auf 1 und 3 ist die Akustikschaumschicht 36 benachbart zu der Innenfläche 24 des Scharniersäulenblechs 22 angeordnet. Die Akustikschaumschicht 36 kann Baumwollfasern, Glasfasern, Polypropylenfasern, Polyesterfasern oder eine Mischung von diesen umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein. Die Akustikschaumschicht 36 geht mit der Innenfläche 24 des Scharniersäulenblechs 22 konform und steht mit dieser in Eingriff. Vorzugsweise wird die Akustikschaumschicht 36 in einer Form vorgeformt, die identisch geformt ist, um zu der Innenfläche 24 des Scharniersäulenblechs 22 zu passen. Die Akustikschaumschicht 36 wird anschließend benachbart zu der Innenfläche 24 des Scharniersäulenblechs 22 positioniert, wobei die verschiedenen Gussteil-Verriegelungsmerkmale 28, 30 mit der Akustikschaumschicht 36 in Eingriff gelangen und diese tragen. Somit kann die Akustikschaumschicht 36 die verschiedenen Gussteil-Verriegelungsmerkmale 28, 30 umgeben und/oder diese abdecken. Die verschiedenen Gussteil-Verriegelungsmerkmale 28, 30 positionieren die Akustikschaumschicht 36 bezogen auf das Scharniersäulenblech 22, und/oder sie richten diese entsprechend aus. Es ist einzusehen, dass die Akustikschaumschicht 36 auf eine beliebige andere Weise benachbart zu der Innenfläche 24 des Scharniersäulenblechs 22 positioniert werden kann, beispielsweise dadurch, dass das Akustikschaummaterial direkt auf die Innenfläche 24 des Scharniersäulenblechs 22 gesprüht wird und ermöglicht wird, dass das Akustikschaummaterial die Akustikschaumschicht 36 festlegt und formt.
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Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 wird die innere Halterungswand 34 an dem Scharniersäulenblech 22 befestigt, und sie befestigt die Akustikschaumschicht 36 zwischen der inneren Halterungswand 34 und dem Scharniersäulenblech 22. Vorzugsweise umfasst die innere Halterungswand 34 ein Polymer und ist aus diesem hergestellt, beispielsweise aus mit Talg gefülltem Polypropylen, ohne auf dieses beschränkt zu sein. Die innere Halterungswand 34 kann auf eine beliebige geeignete Weise an dem Scharniersäulenblech 22 befestigt werden. Vorzugsweise wird die innere Halterungswand 34 durch das Befestigungselement 32 an dem Scharniersäulenblech 22 befestigt, beispielsweise mittels eines Bolzens oder einer Schraube, ohne auf diese beschränkt zu sein, die mit dem Scharniersäulenblech 22 im Gewindeeingriff angeordnet ist. Unter Bezugnahme auf 3 kann das Befestigungselement 32 beispielsweise durch eine Öffnung 44 der inneren Halterungswand 34 hindurch und in einen festhaltenden Eingriff mit dem hohlen Vorsprung 28 des Scharniersäulenblechs 22 eingefügt werden. Es versteht sich, dass der Durchmesser 40 des zentralen Bereichs 38 des hohlen Vorsprungs 28 ungefähr derart bemessen ist, dass er das Befestigungselement 32 darin aufnimmt. Wenn das Befestigungselement 32 einen Bolzen oder eine Schraube umfasst, dann kann der festhaltende Eingriff als ein Gewindeeingriff definiert sein. Es versteht sich jedoch, dass das Befestigungselement 32 eine beliebige andere Art eines Befestigungselements 32 umfassen kann, beispielsweise eine Niete oder einen Einpressstift, ohne auf diese beschränkt zu sein, und dass der festhaltende Eingriff eine beliebige andere Form des Eingriffs umfassen kann, beispielsweise einen Kompressionseingriff, ohne auf diesen beschränkt zu sein.
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Vorzugsweise ist das Befestigungselement 32 im Gewindeeingriff mit dem hohlen Vorsprung 28 angeordnet, um die innere Halterungswand 34 an dem Scharniersäulenblech 22 zu befestigen. Somit wird der hohle Vorsprung 28 nicht nur verwendet, um das Scharniersäulenblech 22 während des Gießverfahrens in der oberen Formwerkzeughälfte mit Auswerfer zu halten, sondern er wird ebenso verwendet, um das Befestigungselement 32 in das Scharniersäulenblech 22 zu schrauben, um die innere Halterungswand 34 an diesem zu befestigen.
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Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 kann die Scharniersäulenbaugruppe 20 eine Komponente 46 umfassen, die an der inneren Halterungswand 34 befestigt ist und durch dieses getragen wird. Die Komponente 46 kann ein elektrisches Modul, ein elektrisches Verbindungselement, einen Kabelbaum oder ein Verkleidungsteil umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein. Vorzugsweise wird die Komponente 46 an der inneren Halterungswand 34 durch das Befestigungselement 32 befestigt, das auch die innere Halterungswand 34 an der Scharniersäulenbaugruppe befestigt. Es ist jedoch einzusehen, dass die Komponente 46 auf eine beliebige andere Weise oder mittels einer anderen Befestigungseinrichtung, welche hierin nicht speziell gezeigt oder beschrieben ist, an der inneren Halterungswand 34 befestigt werden kann.
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Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren sollen die Erfindung stützen und beschreiben, der Umfang der Erfindung ist jedoch ausschließlich durch die Ansprüche definiert. Obgleich einige der besten Weisen und andere Ausführungsformen zum Ausführen der beanspruchten Erfindung im Detail beschrieben wurden, existieren verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zum Ausüben der Erfindung, die in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.