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Die
Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Kotflügel
aus Kunststoff nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus
der
DE 30 07 760 A1 ist
bereits ein Kraftfahrzeug mit einem Kotflügel aus Kunststoff
bekannt. Allerdings neigen Kotflügel aus Kunststoff dazu,
dass sie bei einer Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger
oder Radfahrer brechen, sodass gefährliche Schnittkanten
entstehen. Diese Schnittkanten stellen ein erhöhtes Verletzungsrisiko
für den aufprallenden Fußgänger oder
Radfahrer dar.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug mit einem Kotflügel
aus Kunststoff zu schaffen, der bei einem aufprallenden Fußgänger
oder Radfahrer nur ein geringes Verletzungsrisiko für den
Fußgänger oder Radfahrer darstellt.
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Diese
Aufgabe wird mit einem Kraftfahrzeug mit einem Kotflügel
aus Kunststoff mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß weist
zumindest der obere Bereich des Kotflügels auf der Unterseite
eine Stützstruktur auf, an der sich der obere Bereich des
Kotflügels flächig abstützt. Dadurch
kann der Kotflügel bei einem von oben aufprallenden Fußgänger
oder Radfahrer nicht lokal zerbrechen, sondern die einzelnen Bruchstücke
werden noch durch die Stützstruktur zusammengehalten. Dadurch
entstehen keine oder zumindest wesentlich weniger und harmlosere
Schnittkanten, sodass das Verletzungsrisiko für den Fußgänger
oder Radfahrer gering ist.
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Bevorzugt
ist die Stützstruktur ein flächiges Bauteil. Dadurch
kann die Stützstruktur besonders effektiv ein Brechen des
Kotflügels vermeiden. Die Stützstruktur kann beispielsweise
aus Blech oder aus einem Kunststoff bestehen. Sie kann zur Gewichtsreduzierung
mehrere Durchbrüche aufweisen, ohne dass die Funktion der
Stützstruktur dadurch nennenswert beeinträchtigt
wird.
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Die
Stützstruktur kann günstigerweise aus einem Schaum
bestehen, der idealerweise Energie absorbierende Eigenschaften hat.
Dadurch verhindert die Stützstruktur einerseits, dass bei
einem Aufprall eines Fußgängers oder Radfahrers
gefährliche Schnittkanten entstehen, andererseits ermöglicht
die Stützstruktur ein Abfedern des Aufpralls des Fußgängers
oder Radfahrers, indem der obere Bereich des Kotflügels
gezielt nach unten nachgeben kann, weil die Stützstruktur
dabei deformiert wird. Dies setzt allerdings voraus, dass der obere
Bereich des Kotflügels nur über die Stützstruktur
mit der tragenden Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Beim
Aufprall absorbiert die Stützstruktur zumindest einen Teil der
Aufprallenergie, was zum Verzögern des Fußgängers
beiträgt. Diese Energie absorbierenden Eigenschaften lassen
sich aber nicht nur bei einer Stützstruktur aus Schaum
realisieren, sondern können über einen entsprechenden
geometrischen Aufbau bei jeder Stützstruktur umgesetzt
werden.
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Es
ist bereits aus der
DE
102 44 455 A1 eine Stützstruktur für
einen daran befestigten Kotflügel bekannt, die im Falle
einer vertikalen Kraftkomponente in Folge eines Zusammenstoßes
mit einem Fußgänger und Aufschlagen desselben
auf dem oberen Bereich des Kotflügels eine für
den betroffenen Fußgänger möglichst schonende
Energieabsorption zulässt. Allerdings liegt das Augenmerk
dabei ausschließlich auf den energieabsorbierenden Eigenschaften,
während erfindungsgemäß der Schwerpunkt
auf dem Vermeiden von gefährlichen Schnittkanten beim Brechen
des Kotflügels liegt.
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Alternativ
kann die Stützstruktur aus einem Gewebe bestehen, das beispielsweise
mit dem Kotflügel verklebt ist. Das Gewebe kann zwar das
Brechen des Kotflügels nicht verhindern, die Bruchstücke
werden aber durch das Gewebe in ihrer ursprünglichen Position
gehalten, sodass kaum gefährliche Schnittkanten entstehen
können, weil sich kein Bruchstück aufstellen kann.
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In
einer besonders einfachen Ausgestaltung kann die Stützstruktur
auch einfach aus einem ausgehärteten Klebstoff bestehen,
der auf die Unterseite des oberen Bereichs des Kotflügels
aufgetragen wurde. Dieser Klebstoff wirkt ähnlich wie das
Gewebe. Es hält die einzelnen Bruchstücke zusammen.
Zudem erhöht es aber auch die Steifigkeit des Kotflügels
im oberen Bereich ein wenig, sodass die Gefahr eines Brechens des
Kotflügels geringer ist als bei einem Kotflügel
ohne Stützstruktur.
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Bevorzugt
weist die Stützstruktur einen geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten
als der Kotflügel auf. Kotflügel aus Kunststoff
weisen ganz allgemein einen deutlich höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten
als Kotflügel aus Blech auf. Dadurch kann es insbesondere
bei sehr hohen oder sehr niedrigen Temperaturen zu optisch wenig
ansprechenden Spaltmaßen zwischen dem Kotflügel und
daran angrenzenden Bauteilen kommen. Wenn nun die Stützstruktur
einen geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist
und über eine gewisse Länge fest mit dem Kotflügel
verbunden ist, wird die Wärmeausdehnung des Kotflügels
in dieser Länge gezielt zwangsweise auf die Wärmeausdehnung der
Stützstruktur begrenzt. Dadurch treten auch bei Extremtemperaturen
keine unschönen Spaltmaße zu angrenzenden Bauteilen
auf.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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In
der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher
beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer
Darstellungsweise:
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1 eine
Explosionsdarstellung eines Kotflügels mit einer ersten
Variante einer Stützstruktur,
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2 eine
Explosionsdarstellung eines Kotflügels mit einer zweiten
Variante einer Stützstruktur und
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3 eine
Explosionsdarstellung eines Kotflügels mit einer dritten
Variante einer Stützstruktur.
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In 1 ist
ein Kotflügel 1 eines Personenkraftfahrzeugs gezeigt,
der aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht. Der obere Bereich
des Kotflügels 1 ist mit einer Stützstruktur 2 verstärkt,
die auf der von außen nicht sichtbaren Unterseite des oberen
Bereichs fest mit dem Kotflügel 1 verklebt ist.
Der Verbindungsprozess kann in einem separaten Fertigungsschritt
erfolgen, beispielsweise im Rahmen des Herstellprozesses des Kotflügels 1.
Die Stützstruktur 2 besteht aus einem profilierten
Blechstreifen, der so geformt ist, dass er flächig am Kotflügel 1 anliegt.
Dadurch erhöht die Stützstruktur 2 die
Steifigkeit des Kotflügels 1 zumindest im oberen
Bereich.
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Wenn
nun das Personenkraftfahrzeug mit einem Fußgänger
oder Radfahrer kollidiert, kann es passieren, dass dieser auf den
oberen Bereich des Kotflügels 1 aufprallt. Der
thermoplastische Kunststoff des Kotflügels 1 ist
dabei so spröde, dass der Kotflügel 1 zumindest
lokal im Aufprallbereich zerbricht. Die Stützstruktur 2 nun
hält den Kotflügel 1 im oberen Bereich
soweit zusammen, dass kein Bruchstück sich soweit lösen
und/oder aufstellen kann, dass gefährliche Schnittkanten
entstehen, an denen sich der Fußgänger oder Radfahrer
verletzen könnte.
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Der
Wärmeausdehnungskoeffizient der metallischen Stützstruktur 2 ist
deutlich kleiner als der Wärmeausdehnungskoeffizient des
Kotflügels 1 aus Kunststoff. Aufgrund der festen
Verbindung der Stützstruktur 2 mit dem Kotflügel 1 kann
sich der Kotflügel 1 aber im Bereich der Stützstruktur 2 nur
so stark wie die Stützstruktur 2 ausdehnen. Somit
ist die Längung des Kotflügels 1 bei
hohen Temperaturen aufgrund der Stützstruktur 2 geringer,
sodass sich die Spaltmaße zu an den Kotflügel 1 angrenzenden
Bauteilen weniger stark verändern.
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In
der 2 ist derselbe Kotflügel 1 dargestellt.
Die dazugehörige Stützstruktur 2' ist
allerdings größer und liegt noch großflächiger
im oberen Bereich des Kotflügels 1 an diesem an.
Sie besteht ebenfalls aus einem Kunststoff und weist zur Gewichtsreduzierung
zahlreiche Durchbrüche 3 auf. Dadurch ist das
Gewicht der Stützstruktur 2' praktisch nicht höher
als das Gewicht der Stützstruktur 2 aus dem Blechstreifen.
Die Stützstruktur 2' unterstützt den
Kotflügel 1 besonders großflächig,
sodass das Verletzungsrisiko für einen aufprallenden Fußgänger oder
Radfahrer an möglicherweise entstehenden Bruchkanten des
Kotflügels 1 minimiert ist.
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In
die Stützstruktur 2' sind Halter und/oder Aufnahmen
für Anbauteile integriert. Diese sind einteilig an die
Stützstruktur 2' aus Kunststoff mit angespritzt,
sodass bei der Fertigung für die Halter und/oder Aufnahmen
praktisch keine Mehrkosten anfallen. Bei heutigen Personenkraftfahrzeugen
ist der zur Verfügung stehende Bauraum im Motorraum sehr knapp.
Daher werden immer mehr Aggregate auch unterhalb des Kotflügels 1 verbaut.
Die Stützstruktur 2' kann beispielsweise Befestigungsmöglichkeiten für
Kabel, Schläuche, einen Waschwassertank, einen Öltank,
einen Scheinwerfer, oder ähnliches aufweisen.
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In
der 3 ist ebenfalls der Kotflügel 1 dargestellt.
Die dazugehörige Stützstruktur 2'' besteht aus
einem Schaum, der Energie absorbierende Eigenschaften hat. Die Oberseite
der Stützstruktur 2'' liegt von unten großflächig
am oberen Bereich des Kotflügels 1 an. Dadurch
verhindert sie bei einem Aufprall eines Fußgängers
oder Radfahrers, dass gefährliche Bruchkanten entstehen
können, an denen sich der Fußgänger oder
Radfahrer verletzen könnte. Die Stützstruktur 2'' hält
den Kotflügel 1 zusammen, sodass selbst einzelne
heraus gebrochene Stücke in etwa in ihrer ursprünglichen
Lage bleiben.
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Der
obere Bereich des Kotflügels 1 ist ausschließlich über
die Stützstruktur 2'' mit der tragenden Karosserie
des Personenkraftfahrzeugs verbunden. Bei einem aufprallenden Fußgänger
wird der Kotflügel 1 zumindest im oberen Bereich
nach unten gedrückt. Die Stützstruktur 2'' aus
Schaum wir dabei plastisch zusammengedrückt und absorbiert
zumindest einen Teil der Aufprallenergie. Dieses Nachgeben des Kotflügels 1 vermindert
das Verletzungsrisiko des aufprallenden Fußgängers
oder Radfahrers. Zudem vermindert die Stützstruktur 2'' das
Verletzungsrisiko an gebrochenen Teilen des Kotflügels 1, da
diese durch die Stützstruktur 2'' in ihrer Stellung gehalten
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3007760
A1 [0002]
- - DE 10244455 A1 [0008]