DE102004011334A1

DE102004011334A1 - Vorderbau für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102004011334A1
Application number: DE102004011334A
Authority: DE
Inventors: Ingo Renneisen; Dirk Tiemann
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2024-03-10
Also published as: DE102004011334B4

Abstract

Bei einem Vorderbau für ein Kraftfahrzeug mit einer an einem Karosserieteil (3) über ein Scharnier (2) angelenkten Haube (4) ist ein Kotflügel (6) an einem Flansch (11) des Scharniers (2) befestigt. Zwischen dem Flansch (11) des Scharniers (2) und dem Karosserieteil (3) ist ein Verformungsteil (13) angeordnet. Bei einer senkrechten Belastung der Haube (4) oder des Kotflügels (6) verformt sich das Verformungsteil (13). Hierbei ist es gleichgültig, ob die Belastung in die Haube (4), den Kotflügel (6) oder in beide Bauteile gleichermaßen eingeleitet wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorderbau für ein Kraftfahrzeug mit einer an einem Kotflügel angrenzenden Haube und mit einem Scharnier zur schwenkbaren Lagerung der Haube gegenüber einem Karosserieteil und dem Kotflügel, mit einem ersten an dem Karosserieteil befestigten Scharnierteil und mit einem zweiten, an der Haube befestigten Scharnierteil.

Bei einem aus der Praxis bekannten Vorderbau wird der Kotflügel über zwei Halteteile an dem Karosserieteil befestigt. Die beiden Halteteile sind voneinander beabstandet und halten den Kotflügel auf Abstand zu dem meist sehr steif ausgebildeten Karosserieteil. Eines der Halteteile stützt den Kotflügel nahe des Scharniers ab. Die Halteteile und das Scharnier sind nachgiebig gestaltet, so dass bei einem Aufprall senkrecht auf die Haube das Scharnier nachgibt. Bei einem Aufprall senkrecht auf den Kotflügel geben die Halteteile oder der Kotflügel zwischen den Halteteilen nach. Hierdurch sollen Kopfbelastungen bei einem Fußgängeraufprall gering gehalten werden.

Liegt der Aufprallbereich nahe der Fuge zwischen Haube und Kotflügel, so sollen beide Bauteile dieselbe Nachgiebigkeit und denselben Abstand zu dem Karosserieteil aufweisen. Da sich hierbei jedoch die Steifigkeiten der Bauteile addieren, ist der Bereich des Vorderbaus nahe der Fuge stets steifer als über der Haube oder dem Kotflügel. Da das Scharnier jedoch eine Mindeststeifigkeit aufweisen muss, um die Haube bei einem Frontalcrash an einem Eindringen in eine angrenzende Windschutzscheibe zu hindern, sind der Verringerung der Steifigkeit des Scharniers enge Grenzen gesetzt. Auch erfordert der Kotflügel eine Mindeststeifigkeit, da ein Anstoßen des Kotflügels gegen die Haube bei seitlicher Belastung, beispielsweise durch Anlehnen an den Kotflügel, verhindert werden muss.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Vorderbau der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass er bei einem Aufprall unmittelbar auf die Haube oder den Kotflügel oder die einander angrenzenden Bereiche nahezu dieselbe vorgesehene Steifigkeit aufweist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das an dem Karosserieteil befestigte Scharnierteil einen Flansch zur Befestigung des Kotflügels hat, dass der Flansch von dem Karosserieteil beabstandet ist und dass zwischen dem Flansch und dem Karosserieteil ein Verformungsteil angeordnet ist.

Durch diese Gestaltung sind Kotflügel und Haube über dasselbe nachgiebige Bauteil mit dem Karosserieteil verbunden. Hierdurch lässt sich der gesamte Bereich der Haube und des Kotflügels mit derselben Steifigkeit bei einer senkrechten Belastung fertigen. Eine Addition von Steifigkeiten wird dank der Erfindung vermieden. Daher hat der erfindungsgemäße Vorderbau bei einem Aufprall un mittelbar auf die Haube oder den Kotflügel oder die einander angrenzenden Bereiche nahezu dieselbe vorgesehene Steifigkeit. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, dass der Vorderbau besonders wenig Bauteile benötigt und ein geringes Gewicht aufweist, da separate Halterungen für Kotflügel und Haube vermieden werden. Der Kotflügel kann zudem eine sehr große Steifigkeit in seitlicher Richtung aufweisen, wodurch beispielsweise ein Anstoßen des Kotflügels gegen die Haube vermieden wird, wenn sich eine Person an dem Kotflügel anlehnt. Die Abstützung der Haube und des Kotflügels über dasselbe Bauteil an dem Karosserieteil führt zudem zu einer besonders einfachen Abstimmung der Toleranzen zwischen der Haube und dem Kotflügel.

Die Steifigkeiten des an dem Karosserieteil befestigten Scharnierteils für senkrechte Belastungen auf die Haube oder den Kotflügel lassen sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung unabhängig voneinander festlegen, wenn ein eine Achse des Scharniers mit einem an dem Karosserieteil befestigten Flansch verbindender Arm ein Verformungsteil aufweist.

Der erfindungsgemäße Vorderbau erfordert einen besonders geringen Fertigungs- und Montageaufwand, wenn das Verformungsteil einstückig mit dem an dem Karosserieteil befestigten Scharnierteil gefertigt ist.

Das Verformungsteil könnte beispielsweise ein mit einer vorgesehenen Kraft plastisch verformbares Element aufweisen. Das Verformungsteil erfordert jedoch gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen besonders geringen baulichen Aufwand, wenn das Verformungsteil im Querschnitt V-förmig aufeinander zulaufende Flanken hat.

Das Verformungsteil weist gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein besonders geringes Gewicht auf, wenn das Verformungsteil zumindest einen Durchbruch aufweist. Ein solcher Durchbruch könnte beispielsweise als eine Reihe von gestanzten Öffnungen in dem aus Blech gefertigten Scharnierteil oder als einzelne Öffnung ausgebildet sein.

Das Verformungsteil lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach während eines Biegevorgangs fertigen, wenn das Verformungsteil eine Verformungskante mit einer besonders geringen Materialstärke hat. Eine solche Kante lässt sich beispielsweise durch eine Einprägung in das Scharnierteil einarbeiten.

Der erfindungsgemäße Vorderbau vermag bei einem Frontalcrash des Kraftfahrzeuges den Kotflügel in der vorgesehenen Position zu halten, jedoch bei einem Haubenaufprall entstehende Kräfte zu dämpfen, wenn die Verformungskante die Flanken miteinander verbindet und in die vorgesehene Fahrtrichtung weist. Durch diese Gestaltung ist die Anbindung des Kotflügels an die Karosserie in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges biegesteif, jedoch bei senkrechter Belastung auf den Kotflügel oder die Haube nahe des Kotflügels um ein einfach zu berechnendes Maß nachgiebig.

Ein bei dem bekannten Vorderbau angeordnetes Stützelement zur Abstützung der geöffneten Haube bildet eine direkte Abstützung der Haube an dem Karosserieteil. In diesem Bereich hat die Haube eine hohe Steifigkeit, was zu hohen Kräften beim senkrechten Aufprall auf die Haube führt. Zur weiteren Verringerung der Einleitung von Stützkräften in die Haube trägt es bei, wenn ein Stützelement zur Abstützung der Haube im geöffneten Zustand an der zu dem zur Befestigung des Kotflügels vorgesehenen Flansch führenden Flanke angelenkt ist. Durch diese Gestaltung wird das Stützelement, wie beispielsweise eine Gasfeder, oberhalb der Verformungskante abgestützt. Bei einer Belastung der Anbindung des Stützelements vermag die Verformungskante nachzugeben.

Die Montage des Kotflügels und des Scharnierteils erfordert gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen besonders geringen Aufwand, wenn der Flansch zur Befestigung des Kotflügels im Wesentlichen parallel zu dem zur Befestigung an dem Karosserieteil ausgebildeten Flansch angeordnet ist.

Der erfindungsgemäße Vorderbau gestaltet sich besonders kompakt, wenn die Haube den Flansch zur Befestigung des Kotflügels überdeckt. Vorzugsweise ist der Kotflügel mit einem Wasserkanal an dem Flansch befestigt.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
1 einen rechten Teilbereich eines erfindungsgemäßen Vorderbaus eines Kraftfahrzeuges im Querschnitt,
2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Scharniers einer Haube aus 1,
3 eine vergrößerte Darstellung des erfindungsgemäßen Vorderbaus aus 1 im Bereich des Scharniers der Haube,
4 eine weitere Ausführungsform des Scharniers für den erfindungsgemäßen Vorderbau aus 1.
1 zeigt einen rechten Teilbereich eines Vorderbaus eines Kraftfahrzeuges im Querschnitt und eine sich an den Vorderbau anschließende Frontscheibe 1. Der Vorderbau hat eine über ein Scharnier 2 schwenkbar an einem Karosserieteil 3 angelenkte Haube 4. Die Haube 4 überdeckt einen Motorraum 5 des Kraftfahrzeuges. Das Karosserieteil 3 ist unterhalb eines Kotflügels 6 angeordnet und erstreckt sich über ein Rad 7 des Kraftfahrzeuges. Eine Brennkraftmaschine 8 mit angrenzenden Bauteilen ist schematisch dargestellt und hat einen Abstand zu der Haube 4. Weiterhin zeigt 1, dass der Kotflügel 6 an dem Scharnier 2 befestigt ist.
2 zeigt das Scharnier 2 des Vorderbaus aus 1 in einer stark vergrößerten, perspektivischen Darstellung und schematisch angrenzende Bereiche der Haube 4, des Kotflügels 6 und des Karosserieteils 3. Das Scharnier 2 hat ein an dem Karosserieteil 3 befestigtes Scharnierteil 9 und ein an der Haube 4 befestigtes Scharnierteil 10. Ein Flansch 11 zur Befestigung des Kotflügels 6 ist einstückig mit dem an dem Karosserieteil 3 befestigten Scharnierteil 9 gefertigt. Zwischen dem Flansch 11 des Kotflügels 6 und einem Flansch 12 zur Anbindung des Karosserieteils 3 ist ein Verformungsteil 13 mit im Querschnitt V-förmig aufeinander zu laufenden Flanken 14, 15 angeordnet. Die Flanken 14, 15 sind über eine Verformungskante 16 miteinander verbunden. Im Bereich der Verformungskante 16 hat das Scharnierteil 9 einen Durchbruch 17 und eine im Vergleich zu den Flanken 14, 15 geringe Materialstärke. Die Flansche 11, 12 des Scharnierteils 9 sind voneinander beabstandet und parallel zueinander aus gerichtet. An der zwischen dem Flansch 11 zur Anbindung des Kotflügels 6 und der Verformungskante 16 angeordneten Flanke 14 ist ein Kugelzapfen 18 für ein die Haube 4 im geöffneten Zustand abstützendes und in 3 dargestelltes Stützelement 19 befestigt. Bei dem Stützelement 19 kann es sich beispielsweise um eine Gasfeder handeln. Die beiden Scharnierteile 9, 10 sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einer einzigen Achse 20 verbunden. Von der Achse 20 führt ein Arm 21 zu der den Flansch 11 zur Anbindung des Kotflügels 6 mit der Verformungskante 16 verbindenden Flanke 14.
Bei einer senkrechten Belastung auf den. Flansch 11 zur Anbindung des Kotflügels 6 oder in dieselbe Richtung über den Arm 21 wird das an dem Karosserieteil 3 angebundene Scharnierteil 9 verformt. Dabei knickt das Scharnierteil 9 im Bereich der Verformungskante 16 und die Flansche 11, 12 bewegen sich aufeinander zu.
3 zeigt eine Schnittdarstellung durch den Vorderbau aus 1 im Bereich des Scharniers 2. Zur Vereinfachung der Zeichnung ist nur das an dem Karosserieteil 3 befestigte Scharnierteil 9 dargestellt. Strichpunktiert sind zudem die Positionen der Haube 4 und des Kotflügels 6 nach einer senkrechten Belastung der Haube 4, wie sie beispielsweise bei einem Kopfaufprall eines Fußgängers entsteht, im Bereich des Scharniers 2 dargestellt. Bei der senkrechten Belastung des Vorderbaus verformt sich das Verformungsteil 13. Dabei bewegen sich Kotflügel 6, Haube 4 und Stützelement 19 gleichermaßen auf das Karosserieteil 3 zu. Bei der senkrechten Belastung ist es gleichgültig, ob die Belastung auf die Haube 4, auf den Kotflügel 6 oder auf einander angrenzende Bereiche der Haube 4 und des Kotflügels 6 erfolgt.
4 zeigt perspektivisch ein Scharnier 22 für den Vorderbau aus 1 mit zwei über eine Achse 23 einer Lagerung verbundenen Scharnierteilen 24, 25 für den Vorderbau des Kraftfahrzeuges aus 1 und schematisch angrenzende Bereiche der Haube 4, des Kotflügels 6 und des Karosserieteils 3. Eines der Scharnierteile 24 hat einen ersten, an dem Karosserieteil 3 befestigten Flansch 26 und einen zweiten, an dem Kotflügel 6 befestigten Flansch 27. Die Flansche 26, 27 sind über ein Verformungsteil 28 miteinander verbunden. Das Verformungsteil 28 hat eine schräg auf den ersten Flansch 26 zulaufende Flanke 29. Ein den ersten, mit dem Karosserieteil 3 verbundenen Flansch 26 mit der Achse 23 der Lagerung verbindender Arm 30 hat ebenfalls ein Verformungsteil 31. Das Verformungsteil 31 des Arms 30 hat zwei V-förmig aufeinander zulaufende Flanken 32, 33. Die Flanken 32, 33 sind über eine Verformungskante 34 miteinander verbunden.
Bei einer starken senkrechten Belastung auf den zweiten, den Kotflügel 6 halternden Flansch 27 verformt sich das die Flansche 26, 27 miteinander verbindende Verformungsteil 28. Eine senkrecht auf die Achse 23 der Lagerung wirkende Kraft führt zur Verformung des Verformungsteils 31 des Arms 30 an der Verformungskante 34, analog wie zu dem Verformungsteil 13 aus den 1 bis 3 beschrieben.

1: Frontscheibe
2: Scharnier
3: Karosserieteil
4: Haube
5: Motorraum
6: Kotflügel
7: Rad
8: Brennkraftmaschine
9, 10: Scharnierteil
11, 12: Flansch
13: Verformungsteil
14, 15: Flanke
16: Verformungskante
17: Durchbruch
18: Kugelzapfen
19: Stützelement
20: Achse
21: Arm
22: Scharnier
23: Achse
24, 25: Scharnierteil
26, 27: Flansch
28: Verformungsteil
29: Flanke
30: Arm
31: Verformungsteil
32, 33: Flanke
34: Verformungskante

Claims

Vorderbau für ein Kraftfahrzeug mit einer an einem Kotflügel (6) angrenzenden Haube (4) und mit einem Scharnier (2, 22) zur schwenkbaren Lagerung der Haube (4) gegenüber einem Karosserieteil (3) und dem Kotflügel (6), mit einem ersten, an dem Karosserieteil (3) befestigten Scharnierteil (9, 24) und mit einem zweiten, an der Haube (4) befestigten Scharnierteil (10, 25), dadurch gekennzeichnet, dass das an dem Karosserieteil (3) befestigte Scharnierteil (9, 24) einen Flansch (11, 27) zur Befestigung des Kotflügels (6) hat, dass der Flansch (11, 27) von dem Karosserieteil (3) beabstandet ist und dass zwischen dem Flansch (11, 27) und dem Karosserieteil (3) ein Verformungsteil (13, 28) angeordnet ist.
Vorderbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein eine Achse (23) des Scharniers (22) mit einem an dem Karosserieteil (3) befestigten Flansch (26) verbindender Arm (30) ein Verformungsteil (31) aufweist.
Vorderbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungsteil (13, 28, 31) einstückig mit dem an dem Karosserieteil (3) befestigten Scharnierteil (9, 24) gefertigt ist.
Vorderbau nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungsteil (13, 31) im Querschnitt V-förmig aufeinander zu laufende Flanken (14, 15, 32, 33) hat.
Vorderbau nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfor mungsteil (13) zumindest einen Durchbruch (17) aufweist.
Vorderbau nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungsteil (13, 31) eine Verformungskante (16, 34) mit einer besonders geringen Materialstärke hat.
Vorderbau nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungskante (16, 34) die Flanken (14, 15, 32, 33) miteinander verbindet und in die vorgesehene Fahrtrichtung weist.
Vorderbau nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stützelement (19) zur Abstützung der Haube (4) im geöffneten Zustand an der zu dem zur Befestigung des Kotflügels (6) vorgesehenen Flansch (11) führenden Flanke (14) angelenkt ist.
Vorderbau nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (11, 27) zur Befestigung des Kotflügels (6) im Wesentlichen parallel zu dem zur Befestigung an dem Karosserieteil (3) ausgebildeten Flansch (12, 27) angeordnet ist.
Vorderbau nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (4) den Flansch (11, 27) zur Befestigung des Kotflügels (6) überdeckt.