DE102006061616A1

DE102006061616A1 - Kunststoffbauteil an einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102006061616A1
Application number: DE200610061616
Authority: DE
Inventors: Nicola Piantadosi; Jens Junggebauer; Sascha Ring
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-07-03
Also published as: FR2910870B1; FR2910870A1

Abstract

Die Aufgabe, mittels einfacher und kostengünstiger Maßnahmen ein Kunststoffbauteil an einem Fahrzeug, welches infolge eines Crashes einer Stoßbelastung unterliegt, derart auszubilden, dass neben der Gewährleistung einer hohen Bauteilsteifigkeit ein möglichst niedriger HIC bei einer Kopfaufschlagprüfung erzielbar ist, wird im Wesentlichen dadurch gelöst, dass das Kunststoffbauteil in einem potentiell stoßbelasteten Bauteilabschnitt zumindest eine Sollbruchstelle (5) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffbauteil an einem Fahrzeug, welches infolge einer Crashes einer Stoßbelastung unterliegt.
Bauteile an Fahrzeugen aus Kunststoff sind seit geraumer Zeit bekannt. So ist aus der DE 84 16 027 U1 bereits ein im Injektionsverfahren hergestellter Kotflügel aus Kunststoff, beispielsweise glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK), bekannt, dessen Wandung im Querschnitt mit stabilitätserhöhenden Querschnittsverstärkungen versehen ist. Diese Querschnittsverstärkungen sind zwar geeignet, die Karosseriestabilität des Fahrzeugs zu erhöhen, weisen jedoch keinen oder lediglich einen geringen Fußgängeraufprallschutz in Abhängigkeit von der gewählten Materialstärke im Bereich des Aufschlagpunktes, beispielsweise des Kopfes eines Fußgängers auf. Auch die EP 1 319 581 A2 offenbart einen Kotflügel aus Kunststoff an Kraftfahrzeugen, der sich mittels mechanischer Befestigungsmittel an der Kraftfahrzeugkarosserie abstützt sowie an dieser befestigt ist und dem im Bereich einer Mehrzahl von Befestigungspunkten Verbindungs-, Führungs- und/oder Versteifungselemente aus Kunststoff und/oder Metall zugeordnet sind.
Demgegenüber gewinnen an Kraftfahrzeugen Sicherheitsanforderungen zunehmend an Bedeutung. Die Kopfaufschlagprüfung ist hierbei ein wichtiges Prüfkriterium. Ziel ist es, einen möglichst niedrigen HIC (HIC = Head Injury Criterion) zu erhalten.
Mit der DE 29 34 060 A1 wird insofern ein Kraftfahrzeug mit nachgiebigen Karosseriefrontteilen, die an ihren Begrenzungsrändern anprallweich ausgebildet sind, vorgeschlagen, wobei die Fronthaube und/oder die diese umrahmenden Karosserieteile über bleibend verformbare Deformationsglieder an den Versteifungsteilen des Fahrzeugaufbaus abgestützt sind. Die Deformationsglieder können hierbei durch eingebogene Randbereiche der Fronthaube und/oder des Kotflügels gebildet sein.
Weiter wird zum Fußgängerschutz mit der DE 44 01 023 C1 ein Kraftfahrzeugvorbau mit einer Motorhaube und zwei die Motorhaube seitlich flankierenden Kotflügeln vorgeschlagen, bei dem jeder Kotflügel mittels mehrerer über seine Länge verteilt angeordneter Befestigungseinrichtungen an je einem Radeinbau gehalten ist, wobei der Kotflügel über seine Länge mit einem steifen Anbindungssteg versehen ist, dessen Profil derart in Richtung eines im Profil gewölbten, steifen Auflagesattels des Radeinbaus gekrümmt ist, dass der Anbindungssteg bei einer etwa vertikalen Aufprallbelastung eine Kipp- und Abrollbewegung auf dem Auflagesattel durchführt. Die Befestigungseinrichtungen können des Weiteren als bei Aufprallbelastung nachgiebige Befestigungswinkel ausgebildet sein, die ihrerseits zur Schwächung der Materialfestigkeit Durchbrüche aufweisen.
Mit der DE 100 18 735 A1 wird ferner eine Kotflügelanordnung für Kraftfahrzeuge offenbart, die ihrerseits einen Kotflügel aus Kunststoff und eine Befestigungseinrichtung zur Anbringung des Kotflügels an einem Fahrzeugrahmen offenbart. Die Befestigungseinrichtung ist als elastisch nachgiebiger Federarm ausgebildet, der an seinem einen Ende mit dem Kotflügel verbunden und an seinem anderen Ende mit dem Fahrzeugrahmen koppelbar ist, wobei der Federarm derart angeordnet ist, um nach einer elastischen Auslenkung durch den Kotflügel in seine Ursprungslage zurückzufedern.
Mit der EP 1 226 050 B1 wird unter dem Gesichtspunkt des Schutzes von Fußgängern ebenfalls ein Vorderbau eines Fahrzeugs offenbart, der seinerseits bei Kopfaufschlägen im Übergang zwischen Fronthaube und Kotflügel ein Ausweichen der den oberen Bereich des Kotflügels begrenzenden Kante vom Fußgänger weg gestattet.
Schließlich ist aus der DE 102 49 115 A1 ein Seitenwandmodul mit einem Befestigungsträger aus Kunststoff bekannt, dessen Steifigkeit in unterschiedlichen Richtungen den Anforderungen gerecht ausgelegt werden kann, da zusätzliche Rippen und Versteifungen problemlos darstellbar sind. Des Weiteren kann die Steifigkeit des Befestigungsträgers auch derart gezielt ausgelegt werden, dass als Fußgängerschutz eine definierte Nachgiebigkeit möglich ist.
All den vorgenannten Maßnahmen zum Fußgängerschutz ist gemein, dass diese separate anbaubare Deformationselemente und/oder eine Reduzierung der Wandstärke der betroffenen Bauteile des Fahrzeugs vorsehen.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, mittels einfacher und kostengünstiger Maßnahmen ein Kunststoffbauteil an einem Fahrzeug, welches infolge eines Crashes einer Stoßbelastung unterliegt, derart auszubilden, dass neben der Gewährleistung einer hoher Bauteilsteifigkeit im Hinblick auf einen etwaigen Zusammenstoß mit einem Fußgänger oder einem anderen Verkehrsteilnehmer, wie beispielsweise einem Zweiradfahrer, ein möglichst niedriger HIC bei einer Kopfaufschlagprüfung erzielbar ist. Im Wesentlichen soll somit ein Kunststoffbauteil der gattungsgemäßen Art geschaffen werden, bei dem die Anforderung einer lokalen Kraftaufnahme mit der Anforderung nach einem gewünschten mechanischen Verhalten vorteilhaft kombiniert ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich bei Kunststoffbauteilen ein niedriger HIC am wirkungsvollsten mit einem Bruch des Kunststoffbauteils erzielen lässt, da sich durch besagten Bruch größtmöglich Anstoßenergie abbauen lässt.
Ausgehend von einem Kunststoffbauteil an einem Fahrzeug, welches infolge eines Crashes einer Stoßbelastung unterliegt, wird demnach die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass das Kunststoffbauteil in einem potentiell stoßbelasteten Bauteilabschnitt zumindest eine Sollbruchstelle aufweist, wodurch vorteilhaft eine Steuerung des Deformations- und Bruchverhaltens des in Rede stehenden Kunststoffbauteils gestattet ist. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Sollbruchstelle durch zumindest einen sickenförmigen Vorsprung und/oder Rücksprung des Kunststoffbauteils mit einer zur Einleitungsrichtung der Stoßbelastung „F" schräg ausgerichteten Angriffsfläche gebildet, wobei die Angriffsfläche zumindest eine lokal begrenzte Materialausdünnung und/oder Materialverstärkung aufweist. Durch diese Maßnahme ist das Kunststoffbauteil trotz vorgesehener Sollbruchstelle sehr steif ausbildbar, woraus eine hohe Qualität desselben, insbesondere im Hinblick auf die Einhaltung der Fugenmaße und/oder Passungen resultiert. Des Weiteren sind zusätzliche Bauteile, wie herkömmliche Deformationselemente, entbehrlich. Wie die Erfindung weiter vorsieht, kann die zumindest eine lokal begrenzte Materialausdünnung der Angriffsfläche des sickenförmigen Vorsprungs und/oder Rücksprungs durch eine sich quer zur Einleitungsrichtung der Stoßbelastung „F" erstreckende nutenförmige Vertiefung gebildet sein, während die etwaige zumindest eine lokal begrenzte Materialverstärkung der Angriffsfläche des sickenförmigen Vorsprungs und/oder Rücksprungs durch eine sich quer zur Einleitungsrichtung der Stoßbelastung „F" erstreckende Wulst gebildet sein kann. Wie die Erfindung noch vorsieht, können Materialausdünnung und/oder -verstärkung respektive nutenförmige Vertiefung und/oder Wulst zur definierten Beeinflussung des Deformations- und Bruchverhaltens des Kunststoffbauteils im Bereich der gebildeten Sollbruchstelle eine oder mehrere lokal begrenzte Verstärkungen und/oder Schwächungen aufweisen. Besagte lokale Verstärkungen und/oder Schwächungen sind vorzugsweise durch stegartige Konturen quer zur Längserstreckung der Materialausdünnung und/oder -verstärkung respektive nutenförmigen Vertiefung und/oder Wulst gebildet, welche obendrein geometrisch variabel ausbildbar sein können, um das Deformations- und Bruchverhaltens des Kunststoffbauteils im Bereich der Sollbruchstelle im Ergebnis vorausgehender Berechnungen oder Versuche durch entsprechende Auslegung noch günstiger beeinflussen zu können. Das Kunststoffbauteil kann seinerseits durch ein Exterieur- oder Interieurbauteil des Fahrzeugs, wie ein Seitenteil, insbesondere Kotflügel, oder ein Luftführungsteil oder ein tragendes Teil im Bereich der Instrumententafel der Fahrgastzelle des Fahrzeugs oder ein anderes infolge eines Crashes einer Stoßbelastung unterliegendes Teil gebildet sein. Denkbar ist es ferner, dass das Kunststoffbauteil durch ein infolge eines Crashes einer Stoßbelastung unterliegendes Verkleidungs- oder Gehäuseteil einer Anlage oder eines Aggregates des Fahrzeugs oder auch durch ein infolge eines Crashes einer Stoßbelastung unterliegendes tragendes Bauteil der Karosserie des Fahrzeugs gebildet ist. Vorzugsweise ist das Kunststoffbauteil aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff oder einem matten- oder faserverstärkten Kunststoff-Harz, wie CFK, GFK o. a. gefertigt und demgemäß einfach und kostengünstig nach einem an sich bekannten Spritzgussverfahren herstellbar.
Zusammenfassend hat das vorgeschlagene Kunststoffbauteil im Hinblick auf herkömmliche Kunststoffbauteile der gattungsgemäßen Art im Wesentlichen folgende Vorteile. So sind zusätzliche Bauteile in Form von bisher durch die Fachwelt favorisierten Deformationselementen entbehrlich. Des Weiteren kann das Kunststoffbauteil trotz einer oder mehrerer vorgesehener Sollbruchstellen sehr steif gestatet werden. Durch die besondere Ausbildung der erfindungsgemäßen Sollbruchstelle/n sind äußerst niedrige HIC-Werte erzielbar. Diese liegen am Beispiel eines Kunststoff-Kotflügels weit unter denen eines Blech-Kotflügels mit Deformationselement/en. dadurch, dass eine etwaige Wandstärkenausdünnung für eine Bruchstelle nicht so stark ausgeführt werden braucht, ergeben sich auch Prozessvorteile. Bei der Herstellung des Kunststoffbauteils nach einem an sich bekannten Spritzgussverfahren lässt sich die Kavität mit geringem Druck füllen. Daraus ergibt sich wiederum ein Qualitätsvorteil, denn der Bauteilverzug kann so vorteilhaft minimiert werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1 die perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kunststoffbauteils in Form eines vorderen Kraftfahrzeug-Kotflügels mit einem eine Sollbruchstelle ausbildenden sickenförmigen Vorsprung mit Materialausdünnung,
2 die Detailansicht „Z" nach 1,
3 den Schnitt „I-I" nach 2,
4 eine Versuchsanordnung mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Kraftfahrzeug-Kotflügel nach. 1 bis 3 unmittelbar nach einer Kopfaufschlagprüfung,
5 eine erste Ausgestaltungsvariante der Materialausdünnung nach 1 bis 4 in einer perspektivischen Schnittansicht,
6 eine zweite Ausgestaltungsvariante der Materialausdünnung nach 1 bis 4,
7 eine dritte Ausgestaltungsvariante der Materialausdünnung nach 1 bis 4,
8 eine vierte Ausgestaltungsvariante der Materialausdünnung nach 1 bis 4,
9 eine fünfte Ausgestaltungsvariante der Materialausdünnung nach 1 bis 4,
10 eine sechste Ausgestaltungsvariante der Materialausdünnung nach 1 bis 4, und
11 ein eine Sollbruchstelle ausbildender sickenförmiger Vorsprung mit Materialverstärkung gemäß einer ersten möglichen Ausgestaltungsvariante.
1 zeigt zunächst ein Kunststoffbauteil eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, in Form eines Seitenteils, vorliegend eines vorderen Kotflügels 1. Der Kotflügel 1 weist eine einstückig mit demselben ausgebildete Kotflügelbank 2 auf, die ihrerseits durch einen von der oberen Kante des Kotflügels 1 nahezu vertikal nach unten abgestellten Steg 3, der seinerseits in einen zur Fahrzeugmitte weisenden weitestgehend horizontal ausgebildeten Steg 4 übergeht, gebildet ist.
Das Kunststoffbauteil respektive der Kotflügel 1 samt Kotflügelbank 2 können nach einem einschlägig bekannten und demgemäß hier nicht näher zu beschreibenden Spritzgussverfahren aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff gefertigt oder auch durch einen matten- oder faserverstärkten Kunststoff-Harz, wie CFK, GFK o. a., gebildet sein.
Wie bereits oben dargetan, kann es im Crashfall, d. h., während eines Zusammenstoßes mit einem Fußgänger oder Zweiradfahrer dazu führen, dass dieser mit dem Kopf auf die obere Kante des Kotflügels 1 aufschlägt.
Um die Unfallfolgen insbesondere für den Fußgänger oder Zweiradfahrer zu minimieren, ist es angezeigt, derartige potentiell stoßbelasteten Bauteilabschnitte des Kunststoffbauteils bzw. Kotflügels 1 nachgiebig auszubilden und zwar derart nachgiebig, dass das Kunststoffbauteil im stoßbelasteten Bauteilabschnitt bricht, wodurch sich größtmöglich Anstoßenergie abbauen lässt.
Wie insbesondere der Detailansicht gem. 2 zu entnehmen ist, verfügt das Kunststoffbauteil in Form des Kotflügels 1 samt Kotflügelbank 2 nunmehr im potentiell stoßbelasteten Bauteilabschnitt über zumindest eine Sollbruchstelle 5, die ihrerseits durch einen sickenförmigen Vorsprung 5a im vertikal nach unten ausgerichteten Steg 3 der Kotflügelbank 2 des Kotflügels 1 gebildet ist, wobei der Vorsprung 5a eine schräg zur Einleitungsrichtung (Richtungspfeil) 6 der Stoßbelastung „F" ausgerichtete Angriffsfläche 7 mit zumindest einer lokal begrenzten Materialausdünnung und/oder Materialverstärkung aufweist.
In den 2 und 3 ist zunächst eine Materialausdünnung gezeigt, welche durch eine sich quer zur Einleitungsrichtung 6 der Stoßbelastung „F" erstreckende, vorliegend in Fahrzeuglängsrichtung weisende nutenförmige Vertiefung 8 im Kotflügel 1 gebildet ist.
Im Rahmen diesbezüglich durchgeführter umfangreicher Versuche wurde gefunden, dass gerade, durch die Kombination eines sickenförmigen Vorsprungs 5a mit einer schräg zur Einleitungsrichtung 6 der Stoßbelastung „F" ausgerichteten Angriffsfläche 7 und mit einer lokal begrenzten Materialausdünnung, vorliegend in Form besagter nutenförmiger Vertiefung 8, neben einer erhöhten Steifigkeit des Bauteils auch eine vorteilhafte Nachgiebigkeit bzw. Schwächung im Crashfall realisiert ist, indem das Kunststoffbauteil bzw. der Kotflügel 1 im Bereich der gebildeten Materialausdünnung bricht.
4 zeigt den in Rede stehenden Bauteilabschnitt des erfindungsgemäß ausgebildeten Kotflügels 1 unmittelbar nach einer Kopfaufschlagprüfung zur Feststellung des HIC. Mit der Einleitung der Stoßbelastung „F" wirkt ein Moment auf die Sollbruchstelle 5 bzw. eine Kraftresultierende auf der schiefen Ebene der schräg ausgerichteten Angriffsfläche 7 des sickenförmigen Vorsprungs 5a, wodurch der gewünschte Anstoßenergie absorbierende Bruch bewerkstelligt wird.
Wie ersichtlich, ist über das gesamte Kunststoffbauteil bzw. in Fahrzeuglängsrichtung gesehen über den gesamten Kotflügel 1 eine Materialausdünnung in Form einer nutenförmigen Vertiefung 8 eingebracht worden. Rissbildungen 9 respektive Brüche sind jedoch nur im Bauteilabschnitt mit der schräg ausgerichteten bzw. abgewinkelten Angriffsfläche 7 des sickenförmigen Vorsprungs 5a zu verzeichnen, d. h., unmittelbar benachbart zur Einleitungsstelle der Stoßbelastung „F". Die übrigen Bauteilabschnitte behalten ihre ursprüngliche Steifigkeit bzw. sind unbeschädigt.
Um noch präziser auf das Deformations- und Bruchverhalten des Kunststoffbauteils bzw. Kotflügels 1 im Bereich der Sollbruchstelle 5 Einfluss nehmen zu können, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die erfindungsgemäße Materialausdünnung respektive nutenförmige Vertiefung 8 mit einer oder mehreren lokal begrenzten Verstärkungen 10 und/oder Schwächungen auszubilden. Den 5 bis 10 sind einige wenige von einer nahezu unbegrenzten Anzahl Ausgestaltungsvarianten zur lokal begrenzten Verstärkung 10 und/oder Schwächung der nutenförmigen Vertiefung 8 dargestellt.
So zeigt 5 eine nutenförmige Vertiefung 8 in der Angriffsfläche 7 des sickenförmigen Vorsprungs 5a, welche nicht wie in den 1 bis 4 gezeigt, entlang der gesamten sich längserstreckenden Oberfläche des Kotflügels 1 verläuft, sondern sich auf die Angriffsfläche 7 des sickenförmigen Vorsprungs 5a beschränkt und innerhalb derselben allmählich von der geringsten Wandungsstärke „s_minimum" in die Normal-Wandungsstärke „s_normal" bzw. in eine wulstartige Verstärkung 10 derselben ausläuft. Der gebildete Querschnitt der nutenförmigen Vertiefung 8 ist hierbei weitestgehend auf die Grundgeometrie eines Dreiecks zurückgeführt.
Demgegenüber kann es jedoch auch angezeigt sein, dass die nutenförmige Vertiefung 8 statt in eine Verstärkung 10 in eine Schwächung ausläuft, die beispielsweise im Randbereich der Angriffsfläche 7 des sickenförmigen Vorsprungs 5a angeordnet ist und sich demzufolge durch eine noch geringere Wandungsstärke als „s_minimum" auszeichnet (nicht näher dargestellt).
Das Ausführungsbeispiel nach 6 unterscheidet sich zu dem vorbeschriebenen im Wesentlichen dadurch, dass eine lokale Verstärkung 10 mit stegartiger Kontur vorgesehen ist, die quer zur Längserstreckung der Materialausdünnung bzw. nutenförmigen Vertiefung 8 gerichtet ist, sozusagen die nutenförmige Vertiefung 8 in einem rechten Winkel unterbricht. Auch hier läuft die nutenförmige Vertiefung 8 allmählich von der geringsten Wandungsstärke „s_minimum” in die Normal-Wandungsstärke „s_normal" aus. Die Seitenkonturen der stegartigen Verstärkung 10 verlaufen demgemäß konisch.
Denkbar ist es jedoch auch und demgemäß durch die Erfindung mit erfasst, dass statt besagter stegartiger Verstärkung 10 eine stegartige Schwächung mit noch geringerer Wandungsstärke als „s_minimum" ausgebildet wird (nicht dargestellt).
In 7 ist ferner eine stegartige Verstärkung 10 gezeigt, die ihrerseits erhaben ausgebildet ist, d. h., über das Normalniveau der angrenzenden Angriffsfläche 7 des sickenförmigen Vorsprungs 5a hinausragt.
Gem. dem Ausführungsbeispiel nach 8 ist die lokale stegartige Verstärkung 10 ebenfalls erhaben über die angrenzenden Oberflächen ausgebildet, verläuft jedoch in einem bestimmten, vom rechten Winkel abweichenden Winkel „∇" zur Längserstreckung der Materialausdünnung bzw. nutenförmigen Vertiefung 8.
9 zeigt weiterhin eine geometrische Alternative einer lokalen stegartigen Verstärkung 10, indem diese entgegen den vorstehenden Ausführungen mit gleichbleibender Stegbreite, d. h., parallelen Seitenkonturen, eine sich verjüngende bzw. sich erweiternde Stegbreite vorsieht.
Statt einer derartig ausgebildeten Verstärkung 10 ist selbstverständlich auch eine nicht näher gezeigte stegartige Schwächung mit veränderlicher Stegbreite denkbar.
10 zeigt schließlich eine weitere geometrische Alternative der nutenförmigen Vertiefung 8 nach 5, wobei der Querschnitt derselben auf die Grundgeometrie eines Trapezes zurückgeführt ist.
Statt besagter Materialausdünnung kann auch eine Materialverstärkung, beispielsweise in Form einer Wulst 11 vorgesehen sein, wobei dann bei einem etwaigen Zusammenstoß der gewünschte Bruch nahe der Materialverstärkung erfolgt. 11 zeigt eine derartige Wulst 11, deren Querschnitt trapezförmig ausgebildet ist und endseitig von einer maximalen Wandungsstärke „s_maximum" allmählich, d. h., konisch in die Normal-Wandungsstärke „s_normal" der Angriffsfläche 7 des sickenförmigen Vorsprungs 5a ausläuft.
Für den Fachmann sicherlich leicht nachvollziehbar, kann es auch hier ggf. von Vorteil sein, die Wulst 11 lokal zu schwächen oder noch weiter zu verstärken (nicht näher dargestellt).
Die vorstehend näher beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen im Wesentlichen auf zumindest einen sickenförmigen Vorsprung 5a ab. Somit sind auch eine Mehrzahl derselben je Kunststoffbauteil denkbar und durch die Erfindung mit erfasst. Dies bedeutet beispielsweise, dass bezogen auf den beschriebenen Kotflügel 1 in Fahrzeuglängsrichtung gesehen eine Mehrzahl von Sollbruchstellen 5 in Form der besonders ausgebildeten sickenförmigen Vorsprünge 5a nacheinander angeordnet sind.
Gleichwertige Ergebnisse sind jedoch auch mit einem oder mehreren sogenannten sickenförmigen Rücksprüngen mit einer schräg zur Einleitungsrichtung 6 der Stoßbelastung „F" ausgerichteten Angriffsfläche 7 und mit einer lokal begrenzten Materialausdünnung und/oder Materialverstärkung erzielbar (nicht dargestellt). Eine Kombination aus entsprechend gestalteten sickenförmigen Vorsprüngen 5a und sickenförmigen Rücksprüngen kann ebenfalls angezeigt sein.
Ferner beschränkt sich die Erfindung nicht nur auf ein Seitenteil eines Kraftfahrzeugs, wie auf einen vorderen Kotflügel 1, sondern erfasst jegliches Kunststoffbauteil an jeglichem Fahrzeug, welches infolge eines Crashes einer Stoßbelastung unterliegt.
So können jegliche etwaige stoßbelasteten Exterieur- oder Interieurbauteile aus Kunststoff, beispielsweise auch Luftführungsteile oder tragende Teile im Bereich der Instrumententafel der Fahrgastzelle des Fahrzeugs erfindungsgemäß mit einer oder mehreren Sollbruchstellen 5 ausgebildet sein, um im Crashfall bei einem Kopfaufschlag eines Fahrgastes nachzugeben respektive zu brechen und somit Verletzungen des Fahrgastes größtmöglich zu minimieren.
Auch können Verkleidungs- oder Gehäuseteile aus Kunststoff von diversen an sich bekannten Anlagen oder Aggregaten und/oder tragende Bauteile der Karosserie des Fahrzeugs erfindungsgemäß mit einer oder mehreren derartigen Sollbruchstellen 5 ausgebildet sein, um Anstoßenergie größtmöglich abbauen zu können.

1: Kotflügel
2: Kotflügelbank
3: Steg
4: Steg
5: Sollbruchstelle
5a: sickenförmiger Vorsprung
6: Einleitungsrichtung einer Stoßbelastung „F" (Richtungspfeil)
7: Angriffsfläche
8: nutenförmige Vertiefung
9: Rissbildungen
10: Verstärkung
11: Wulst

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 8416027 U1 [0002]
- EP 1319581 A2 [0002]
- DE 2934060 A1 [0004]
- DE 4401023 C1 [0005]
- DE 10018735 A1 [0006]
- EP 1226050 B1 [0007]
- DE 10249115 A1 [0008]

Claims

Kunststoffbauteil an einem Fahrzeug, welches infolge eines Crashes einer Stoßbelastung unterliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffbauteil in einem potentiell stoßbelasteten Bauteilabschnitt zumindest eine Sollbruchstelle (5) aufweist.
Kunststoffbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (5) durch zumindest einen sickenförmigen Vorsprung (5a) und/oder Rücksprung des Kunststoffbauteils mit einer zur Einleitungsrichtung (6) der Stoßbelastung „F" schräg ausgerichteten Angriffsfläche (7) gebildet ist, wobei die Angriffsfläche (7) zumindest eine lokal begrenzte Materialausdünnung und/oder Materialverstärkung aufweist.
Kunststoffbauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine lokal begrenzte Materialausdünnung der Angriffsfläche (7) des sickenförmigen Vorsprungs (5a) und/oder Rücksprungs durch eine sich quer zur Einleitungsrichtung (6) der Stoßbelastung „F" erstreckende nutenförmige Vertiefung (8) gebildet ist.
Kunststoffbauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine lokal begrenzte Materialverstärkung der Angriffsfläche (7) des sickenförmigen Vorsprungs (5a) und/oder Rücksprungs durch eine sich quer zur Einleitungsrichtung (6) der Stoßbelastung „F" erstreckende Wulst (11) gebildet ist.
Kunststoffbauteil nach einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass Materialausdünnung und/oder -verstärkung respektive nutenförmige Vertiefung (8) und/oder Wulst (11) zur definierten Beeinflussung des Deformations- und Bruchverhaltens des Kunststoffbauteils im Bereich der gebildeten Sollbruchstelle (5) eine oder mehrere lokal begrenzte Verstärkungen (10) und/oder Schwächungen aufweisen.
Kunststoffbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die lokalen Verstärkungen (10) und/oder Schwächungen durch stegartige Konturen quer zur Längserstreckung der Materialausdünnung und/oder -verstärkung respektive nutenförmigen Vertiefung (8) und/oder Wulst (11) gebildet sind.
Kunststoffbauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die nutenförmige Vertiefung (8) und/oder Wulst (11) als auch die lokalen Verstärkungen (10) und/oder Schwächungen derselben in Form von stegartigen Konturen geometrisch variabel ausbildbar sind.
Kunststoffbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffbauteil durch ein Exterieur- oder Interieurbauteil, wie ein Seitenteil, insbesondere Kotflügel (1), oder ein Luftführungsteil oder ein tragendes Teil im Bereich der Instrumententafel der Fahrgastzelle des Fahrzeugs oder ein anderes infolge eines Crashes einer Stoßbelastung unterliegendes Teil gebildet ist.
Kunststoffbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffbauteil durch ein infolge eines Crashes einer Stoßbelastung unterliegendes Verkleidungs- oder Gehäuseteil einer Anlage oder eines Aggregates des Fahrzeugs gebildet ist.
Kunststoffbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffbauteil durch ein infolge eines Crashes einer Stoßbelastung unterliegendes tragendes Bauteil der Karosserie des Fahrzeugs gebildet ist.
Kunststoffbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffbauteil aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff oder einem matten- oder faserverstärkten Kunststoff-Harz, wie CFK, GFK o. a. gebildet ist.