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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugtür, insbesondere Fahrzeugseitentür, mit einer im Bereich einer Trennfuge zweigeteilten Scheibe, mit einem ersten, ortsfest mit der Fahrzeugtür verbundenen Scheibenteil und einem zweiten, vermittels einer Versenk- und Hebemechanik in einen Türkörper der Fahrzeugtür versenkbaren Scheibenteil.
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Eine derartige Fahrzeugtür ist beispielsweise aus der
WO 82/03105 A1 und der
FR 2839020 A1 bekannt. Die Scheiben dieser Fahrzeugtüren bestehen aus einem Mineralglas, welches zwar relativ fest und stabil ist, jedoch ein relativ hohes Gewicht aufweist. Um diesem nachteiligen Umstand des hohen Gewichts einer Fahrzeugscheibe zu begegnen, ist es seit geraumer Zeit bekannt, Fahrzeugscheiben aus einem geeigneten Kunststoff herzustellen. Als Kunststoff findet beispielsweise Polycarbonat Anwendung, welches sich durch eine hohe Festigkeit, Schlagzähigkeit, Steifigkeit und Härte auszeichnet und beständig gegenüber Witterungseinflüssen, Wasser, Salzen sowie vielen Mineralsäuren ist. Ungeachtet dessen erfordern Fahrzeugscheiben aus Kunststoff zur Erzielung einer ausreichend hohen Stabilität und Festigkeit eine bestimmte erhöhte Materialstärke. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fahrzeugtür, insbesondere Fahrzeugseitentür, mit einer im Bereich einer Trennfuge zweigeteilten Scheibe aus einem Kunststoff zu schaffen, welche im Hinblick auf eine für den Anwendungsfall an Fahrzeugen ausreichend hohe Stabilität und Festigkeit bezüglich ihres Gewichts weiter optimiert ist.
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Ausgehend von einer Fahrzeugtür, insbesondere Fahrzeugseitentür, mit einer im Bereich einer Trennfuge zweigeteilten Scheibe, mit einem ersten, ortsfest mit der Fahrzeugtür verbundenen Scheibenteil und einem zweiten, vermittels einer Versenk- und Hebevorrichtung in einen Türkörper der Fahrzeugtür versenkbaren Scheibenteil, wobei die zweigeteilte Scheibe aus einem Kunststoff besteht, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass dem zweiten Scheibenteil wenigstens ein Versteifungselement zugeordnet ist.
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Dies hat den Vorteil, dass lediglich höher oder hoch beanspruchte Scheibenbereiche eine Versteifung erfahren. Derartige Bereiche sind insbesondere Bereiche zur Führung der versenkbaren Scheibe in korrespondierenden Schiebeführungen der Fahrzeugtür sowie Anbindungsbereiche der Scheibe für die Versenk- und Hebevorrichtung.
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Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
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Danach ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Versteifungselement an das zweite Scheibenteil nach einem bewährten Kunststoff-Spritzprägeverfahren angespritzt ist. Unter einem Kunststoff-Spritzprägeverfahren wird in Weiterentwicklung des Spritzgießens insbesondere ein Verfahren verstanden, bei der die Kunststoffschmelze als sogenannter „Massekuchen” in ein weitestgehend druckloses, nicht völlig geschlossenes Werkzeug eingespritzt wird, welches seinerseits erst während des Erstarrungsvorgangs komplett geschlossen wird. Der sich dabei gleichmäßig aufbauende Schließdruck sorgt für die endgültige Ausformung des Versteifungselements. Kennzeichnend für dieses Verfahren ist demgemäß eine Änderung des Kavitätsvolumens des Werkzeugs während der Einspritz- und/oder Nachdruckphase. Durch diese Maßnahme ist ein besonders fester und dauerhafter Verbund zwischen dem zweiten Scheibenteil und dem Versteifungselement sowie im Hinblick auf den Anwendungsfall Fahrzeug-Scheibe eine optisch einwandfreie Oberfläche desselben bewirkt. In Weiterbildung der Erfindung ist des Weiteren vorgesehen, dass das wenigstens eine Versteifungselement einen oder mehrere Versteifungsstege oder -rippen aufweist oder durch einen oder mehrere Versteifungsrippen oder -stege gebildet ist, vermittels derer eine besonders hohe und auf die hoch- oder höchstbeanspruchten Bereiche des zweiten Scheibenteils lokal begrenzte Versteifungswirkung erzielbar ist. Um das Eindringen von Wasser etc. in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs zu verhindern, ist in die Trennfuge der zweigeteilten Scheibe eine Scheibendichtung mit einem ersten, am ersten Scheibenteil befestigten Dichtungsteil und einem mit dem ersten Dichtungsteil korrespondierenden und am zweiten Scheibenteil befestigten zweiten Dichtungsteil angeordnet. Dabei ist das erste Dichtungsteil durch ein als offenes Hohlprofil ausgebildetes Elastomerdichtungsprofil gebildet, welches an eine der Versteifung des ersten Scheibenteils dienende und in einem unteren Randabschnitt des ersten Scheibenteils an demselben angespritzte Kunststoff-Spritzprägekomponente mit wenigstens einem vom ersten Scheibenteil abgestellten Haltesteg form-, kraft und/oder stoffschlüssig festgelegt oder festlegbar ist. Durch diese Maßnahme ist vorteilhaft besagte Dichtwirkung mit einer Versteifung des ersten Scheibenteils kombiniert, woraus Material- und Kosteneinsparungen resultieren. Was das zweite Dichtungsteil anbelangt, ist dieses durch ein in das Elastomerdichtungsprofil des ersten Dichtungsteils einführbares Dichtungsprofil gebildet, welches unter Vermittlung wenigstens eines Clipselements in einem oberen Randabschnitt des zweiten Scheibenteils an dasselbe festgelegt oder festlegbar ist. Durch diese Maßnahme ist beispielsweise infolge Verschleißes des zweiten Dichtungsteils ein einfacher Austausch desselben ermöglicht. Wie die Erfindung weiter vorsieht, ist das erste Scheibenteil in Randabschnitten desselben mit der Fahrzeugtür verklebt. Eine derartige Fügeverbindung ist einfach und kostengünstig bewerkstelligbar. Um die Stabilität und Festigkeit des ersten Scheibenteils in diesen Randabschnitten zu gewährleisten, weisen diese eine angespritzte und den Gesamtquerschnitt erhöhende Kunststoff-Spritzprägekomponente auf, worauf dann eine Kleberraupe zum Verkleben des ersten Scheibenteils mit der Fahrzeugtür aufgebracht ist. Bevorzugt ist die in Rede stehende Fahrzeug-Scheibe aus einem Polycarbonat gebildet, welches sich wie bereits einleitend ausgeführt durch eine hohe Festigkeit, Schlagzähigkeit, Steifigkeit und Härte auszeichnet und beständig gegenüber Witterungseinflüssen, Wasser, Salzen sowie vielen Mineralsäuren ist. Zweckmäßigerweise ist es angezeigt, auch das wenigstens eine Versteifungselement des zweiten Scheibenteils und/oder die besagten, der Versteifung dienenden Kunststoff-Spritzprägekomponenten aus einem Polycarbonat auszubilden.
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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 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 Fahrzeug üblicherweise gebraucht werden. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Seitenansicht eines mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Fahrzeugtür ausgestatteten Fahrzeugs,
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2 eine Einzelansicht einer erfindungswesentlichen zweigeteilten Scheibe der Fahrzeugtür nach 1 (Außenansicht),
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3 eine Explosionsdarstellung der Fahrzeug-Scheibe nach 2,
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4 den Schnitt „I-I” nach 1,
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5 den Schnitt „II-II” nach 1,
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6 eine Innenansicht der Fahrzeug-Scheibe nach 2,
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7 eine perspektivische Einzelansicht eines unteren ersten Scheibenteils der Fahrzeug-Scheibe nach 6,
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8 den Schnitt „III-III” nach 7,
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9 die Einzelheit „Z” nach 8,
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10 die Einzelheit „Y” nach 8,
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11 den Schnitt „IV-IV” nach 7,
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12 die Einzelheit „X” nach 11,
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13 die Einzelheit „W” nach 11, und
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14 eine Detaildarstellung eines ersten Dichtungsteils einer in einer Trennfuge der Fahrzeug-Scheibe angeordneten Scheibendichtung.
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1 zeigt zunächst den vorderen linken Seitenbereich eines Fahrzeugs 1, vorliegend eines Personenkraftwagens, mit einer vorderen linken Fahrzeugtür 2, demgemäß Fahrzeugseitentür, welche nach Art einer Flügeltür in Schwenklagerstellen 3, 4 der Fahrzeugkarosserie 5 in Fahrtrichtung 6 des Fahrzeugs 1 gesehen nach vorn-oben schwenkbar angeschlagen ist. Die Fahrzeugtür 2 bildet unterhalb der Brüstungslinie 7 des Fahrzeugs 1 einen Türkörper 8 und oberhalb der Brüstungslinie 7 einen Fensterrahmen 9 aus. Eine hier nicht zeichnerisch dargestellte vordere rechte Fahrzeugtür ist überwiegend identisch der vorderen linken Fahrzeugtür 2 ausgebildet.
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Innerhalb des ausgebildeten Fensterrahmens 9 der Fahrzeugtür 2 ist eine zweigeteilte Scheibe 10 angeordnet. Die Scheibe 10 weist dabei ein oberes erstes, ortsfest mit der Fahrzeugtür 2 respektive deren Fensterrahmen 9 verbundenes Scheibenteil 10a auf (1 bis 3). Das besagte erste Scheibenteil 10a besteht aus einem Kunststoff, bevorzugt aus einem Polycarbonat, beispielsweise einem unter der Markenbezeichnung Lexan® GLX 143 im Markt erhältliches Polycarbonat. Die Vorteile eines derartigen Kunststoffes sind vorstehend bereits ausführlich beschrieben.
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Ein zweites, bevorzugt ebenfalls aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem Polycarbonat der vorgenannten Art bestehendes Scheibenteil 10b ist unterhalb einer die Scheibe 10 teilenden Trennfuge 11 angeordnet. Die Trennfuge 11 erstreckt sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgehend von der Brüstungslinie 7 etwa mittig eines unteren, etwa horizontal in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) verlaufenden ersten Rahmenabschnitts 9a des Fensterrahmens 9 kurvenförmig nach Fahrzeug-hinten-oben und endet an einem fahrzeugheckseitig der Fahrzeugtür 2 angeordneten, in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) verlaufenden zweiten Rahmenabschnitt 9b (vgl. insbes. 4 und 5). Erster und zweiter Rahmenabschnitt 9a, 9b bilden mittels eines an dieselben angeschlossenen oberen, gekrümmt ausgebildeten dritten Rahmenabschnitts 9c einen geschlossenen Fensterrahmen 9 aus. An die im Fensterrahmen 9 angeordnete Fahrzeug-Scheibe 10 schließt sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel heckseitig derselben eine karosseriefeste weitere Fahrzeugscheibe 12 an, die vorliegend durch Klebung an der Fahrzeugkarosserie 3 befestigt ist (1).
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Das zweite Scheibenteil 10b ist vermittels einer nicht zeichnerisch dargestellten, insbesondere elektro-mechanisch betriebenen Versenk- und Hebevorrichtung in den Türkörper 8 versenkbar ausgebildet. Hierbei ist das zweite Scheibenteil 10b zum einen in einem nicht zeichnerisch dargestellten oberen, etwa horizontal verlaufenden Führungsschlitz des Türkörpers 8 und zum anderen mit einem heckseitig angeordneten seitlichen Randabschnitt 13 am zweiten Rahmenabschnitt 9b geführt und abgestützt. Der besagte Rahmenabschnitt 9b verfügt hierzu über ein oder mehrere Führungs- und Dichtungsprofile 14 (vgl. insbes. 5). Das zweite Scheibenteil 10b verfügt über einen unteren Randabschnitt 15, an welchem die Versenk- und Hebevorrichtung angeschlossen ist.
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Sowohl der seitliche als auch der untere Randabschnitt 13, 15 des zweiten Scheibenteils 10b unterliegen insbesondere während der Betätigung desselben erhöhten statischen und dynamischen Belastungen. Um diesem Umstand gerecht zu werden, ist gemäß den 5 bis 13 dem zweiten Scheibenteil 10b im Bereich dieser Randabschnitte 13, 15 ein Versteifungselement 16 zugeordnet, welches aus einem Kunststoff, bevorzugt aus einem Polykarbonat besteht und innenseitig des zweiten Scheibenteils 10b nach einem Kunststoff-Spritzprägeverfahren an dasselbe angespritzt ist.
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Das Versteifungselement 16 bildet gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine geschlossene Fläche aus, die sich über die besagten Randabschnitte 13, 15 erstreckt. Die geschlossene Fläche hatte in diesbezüglichen Versuchen beispielgebend eine Dicke von etwa 0,5–0,8 mm, woraus eine lokale Materialaufdickung und demgemäß eine lokale Steifigkeitserhöhung des zweiten Scheibenteils 10b resultiert. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Materialdicke des Versteifungselements 16. Diese kann selbstverständlich in Abhängigkeit der zu berücksichtigenden Randbedingungen, wie insbesondere auch Ausgangsmaterialdicke des zweiten Scheibenteils 10b, Materialwahl für dasselbe etc. in weiten Grenzen variieren.
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Im unteren Randabschnitt 15 des zweiten Scheibenteils 10b sind überdies mehrere, vorliegend z. B. zueinander gekreuzt angeordnete Versteifungsstege oder -rippen 17 angespritzt, die in vorteilhafter Weise zu einer noch weiteren Erhöhung der Steifigkeit des zweiten Scheibenteils 10b im Anbindungsbereich der Versenk- und Hebevorrichtung führen.
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Wie insbesondere den 8 bis 13 zu entnehmen ist, weist das zweite Scheibenteil 10b im Bereich des unteren Randabschnitts 15 auf ihrer dem Versteifungselement 16 abgewandten Fläche ebenfalls Stege 18 auf, die ihrerseits vorteilhaft der Versteifung dienen, jedoch auch zur exakten Positionierung bzw. Anbindung der Versenk- und Hebevorrichtung am zweiten Scheibenteil 10b dienen können. Die Stege 18 sind vorliegend einstückig mit dem zweiten Scheibenteil 10b ausgebildet, d. h., während des Spritzprägeprozesses zur Herstellung des zweiten Scheibenteils 10b an demselben ausgebildet bzw. angeformt.
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Wie bereits oben festgestellt, ist das erste Scheibenteil 10a ortsfest mit der Fahrzeugtür 2 respektive deren Fensterrahmen 9 verbunden und zwar durch Klebung. Die hierzu vorgesehenen Randabschnitte 19 verfügen ebenfalls über eine der Versteifung dienende und an das erste Scheibenteil 10a angespritzte, flächenförmig ausgebildete Kunststoff-Spritzprägekomponente 20 mit einer Dicke von etwa 0,5 bis etwa 0,8 mm, können jedoch in Abhängigkeit aktuell zu verzeichnender Randbedingungen, wie insbesondere auch Ausgangsmaterialdicke des ersten Scheibenteils 10a, Materialwahl für dasselbe etc. in weiten Grenzen variieren (vgl. insbes. 4, 6, 8-13). Auf diese Randabschnitte ist eine Kleberraupe 21 zur stoffschlüssigen Verbindung des ersten Scheibenteils 10a mit dem Fensterrahmen 9 der Fahrzeugtür 2 aufgebracht (4).
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Wie insbesondere den 1 bis 3, 6, 8, 11 und 14 weiter zu entnehmen ist, ist in der Trennfuge 11 zwischen dem ersten und zweiten Scheibenteil 10a, 10b eine langgestreckte Scheibendichtung 22 angeordnet. Diese Scheibendichtung 22 ist durch ein erstes am ersten Scheibenteil 10a befestigtes Dichtungsteil 22a und durch ein mit demselben korrespondierendes und am zweiten Scheibenteil 10b befestigtes zweites Dichtungsteil 22b gebildet.
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Das erste Dichtungsteil 22a ist durch ein als offenes Hohlprofil mit Dichtlippen 23 ausgebildetes Elastomerdichtungsprofil 24 gebildet. Das Elastomerdichtungsprofil 24 ist an eine der Versteifung des ersten Scheibenteils 10a dienende und in einem unteren Randabschnitt 25 desselben an dieses angespritzte Kunststoff-Spritzprägekomponente 26 mit wenigstens einem vom ersten Scheibenteil 10a abgestellten Haltesteg 27 festgelegt (8, 11, 14). Gemäß 14 ist das Elastomerdichtungsprofil 24 formschlüssig durch Verrastung an Rastnasen 28 des Haltestegs 27 befestigt. Jedoch ist auch eine kraft- oder stoffschlüssige Fügemaßnahme oder eine beliebige Kombination dieser Fügemaßnahmen durch die Erfindung mit erfasst.
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Wie den 8, 11 und 14 noch zu entnehmen ist, ist die Kunststoff-Spritzprägekomponente 26 samt Haltesteg 27 an einer im besagten unteren Randabschnitt 25 einstückig mit dem ersten Scheibenteil 10a ausgebildeten Stegkontur 29 angespritzt, woraus zum einen ein verbesserter Verbund zwischen dem ersten Scheibenteil 10a und der Kunststoff-Spritzprägekomponente 26 und zum anderen eine weiter verbesserte Versteifung des ersten Scheibenteils 10a und im Formschluss mit dem zweiten Scheibenteil 10b (geschlossenes bzw. hochgefahrenes zweites Scheibenteil 10b) eine verbesserte Versteifung der Gesamt-Scheibe 10 resultiert.
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Der besagte Formschluss zwischen dem ersten und zweiten Scheibenteil 10a, 10b wird dadurch bewirkt, dass beim Hochfahren des zweiten Scheibenteils 10b das zweite Dichtungsteil 22b formschlüssig in das Elastomerdichtungsprofil 24 des ersten Dichtungsteil 22a eindringt. Das zweite Dichtungsteil 22b weist gemäß 3 ein langgestrecktes Dichtungsprofil 30 aus beispielsweise ebenfalls einem Elastomer auf, welches unter Vermittlung wenigstens eines, vorliegend eines aus einem federelastischen Kunststoffmaterial bestehenden langestreckten Clipselements 31 in einem oberen Randabschnitt 32 des zweiten Scheibenteils 10b an demselben festgelegt ist. Um den Halt zwischen dem zweiten Dichtungsteil 22b und dem zweiten Scheibenteil 10b noch weiter zu verbessern, ist das Clipselement 31 zusätzlich um die heckseitige Kante 33 des zweiten Scheibenteils 10b herumgeführt und entsprechend verclipst.
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Was das Versteifungselement 16 sowie die der Versteifung dienenden Kunststoff-Spritzprägekomponenten 20, 26 anbelangt, bestehen dieselben bevorzugt ebenfalls aus einem Polycarbonat, beispielsweise aus einem unter der Markenbezeichnung Cycoloy® XCN 830 im Markt erhältlichen Polycarbonat. Der diesbezüglich verwendete Kunststoff bzw. das verwendete Polycarbonat ist bevorzugt dunkel, insbesondere schwarz eingefärbt, wodurch vorteilhaft die Anbindungsstellen für die Versenk- und Hebevorrichtung, die Klebestellen sowie die Führungsabschnitte kaschiert werden.
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Aus der Praxis ist es bekannt, Kunststoff-Scheiben 10 mit einer Oberflächenbeschichtung zu versehen, die beispielsweise das Eindringen von aus Sonnenlicht resultierender Wärmestrahlung in das Fahrzeug 1 verhindern und/oder eine härtere Oberfläche der Scheibe 10 bewirken soll. Um einen optimalen Beschichtungsprozess im Nassprozess gewährleisten zu können, sind die Versteifungsstege oder -rippen 17 so ausgebildet, dass ein Ablaufen der Oberflächenbeschichtung ermöglicht ist, indem beispielsweise entsprechende Ausrundungen am Steg- bzw. Rippenfuß vorgesehen, die Versteifungsstege oder -rippen 17 vom Steg- bzw. Rippenfuß ausgehend sich verjüngend ausgebildet werden und/oder Ablauföffnungen in den Versteifungsstegen oder -rippen 17 vorgesehen werden (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Fahrzeugtür
- 3
- Schwenklagerstellen
- 4
- Schwenklagerstellen
- 5
- Fahrzeugkarosserie
- 6
- Fahrtrichtung
- 7
- Brüstungslinie
- 8
- Türkörper
- 9
- Fensterrahmen
- 9a
- erster Rahmenabschnitt
- 9b
- zweiter Rahmenabschnitt
- 9c
- dritter Rahmenabschnitt
- 10
- Scheibe
- 10a
- erstes Scheibenteil
- 10b
- zweites Scheibenteil
- 11
- Trennfuge
- 12
- Fahrzeugscheibe
- 13
- seitlicher Randabschnitt (zweites Scheibenteil 10b)
- 14
- Führungs- und Dichtungsprofil
- 15
- unterer Randabschnitt (zweites Scheibenteil 10b)
- 16
- Versteifungselement
- 17
- Versteifungsstege/-rippen
- 18
- Stege
- 19
- Randabschnitte zur Klebung (erstes Scheibenteil 10a)
- 20
- Kunststoff-Spritzprägekomponente (erstes Scheibenteil 10a)
- 21
- Kleberraupe
- 22
- Scheibendichtung
- 22a
- erstes Dichtungsteil (erstes Scheibenteil 10a)
- 22b
- zweites Dichtungsteil (zweites Scheibenteil 10b)
- 23
- Dichtlippen
- 24
- Elastomerdichtungsprofil
- 25
- unterer Randabschnitt (erstes Scheibenteil 10a)
- 26
- Kunststoff-Spritzprägekomponente (erstes Scheibenteil 10a)
- 27
- Haltesteg
- 28
- Rastnase
- 29
- Stegkontur (erstes Scheibenteil 10a)
- 30
- Dichtungsprofil (zweites Dichtungsteil 22b)
- 31
- Clipselement
- 32
- oberer Randabschnitt (zweites Scheibenteil 10b)
- 33
- Kante (zweites Scheibenteil 10b)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 82/03105 A1 [0002]
- FR 2839020 A1 [0002]