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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kotflügelausleger und eine Karosseriefrontanordnung.
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Hintergrundtechnik
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Karosserien von Kraftfahrzeugen o.ä. sind im Hinblick auf Fußgängerschutz so konstruiert, dass sich das Kotflügelpaneel und der Ausleger, welcher das Kotflügelpaneel abstützt (im folgenden Kotflügelausleger genannt) bei Belastung von oberhalb des Kotflügelpaneels verformen. Durch Sicherung des Verformungsbetrages (Verschiebungsbetrages) des Kotflügelpaneels und des Kotflügelauslegers lässt sich eine hohe Lastaufnahmefähigkeit realisieren.
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Im Stand der Technik wird zur Sicherung des obengenannten Verformungsbetrages z.B. der in
12 der
JP 2003-341 550 A gezeigte Aufbau verwendet. Genauer ausgedrückt, wird an der Oberkante des das Seitenteil des Motorraums bildenden Verkleidungspaneels (der Kotflügelschürze) ein im Wesentlichen horizontaler Flansch gebildet, an den die Auflagefläche des annähernd hutförmigen (etwa konvexen) Kotflügelauslegers (Schürzenauslegers) geschweißt ist. Und an die Oberkante des Kotflügelauslegers wird das Kotflügelpaneel befestigt, um Verformung nach unten sicherzustellen. In der vorliegenden Beschreibung werden Bauteile, die das Seitenteil des Motorraums bilden, generell als Verkleidungspaneel bezeichnet, und die Kotflügelschürze ist auch darin enthalten.
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Ferner ist aus der
JP 2005-161 888 A ein Kotflügelausleger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Weiterhin ist aus der
JP H11-321 717 A ein Kotflügelaufbau bekannt, der geeignet ist, zuverlässig einen Aufprall auf ein Hindernis zu dämpfen. Die
DE 10 2008 014 107 A1 ,
WO 2008/122 736 A2 ,
JP 2009-269 448 A ,
JP 2001-287 669 A und
DE 102 29 754 A1 zeigen alternative Konstruktionen von Fahrzeugkarosserien im Bereich von Kotflügeln.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Aufgaben, die durch die Erfindung zu lösen sind
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In der letzten Zeit werden für Kraftfahrzeuge Gewichtsreduzierung und Verbrauchsreduzierung forciert vorangetrieben. So wird der Motorraum immer kompakter gestaltet, und die Windschutzscheibe wird vielfach schräg eingesetzt, um die aerodynamischen Eigenschaften zu verbessern. Daher wird der Abstand von den Scheinwerfern zur Windschutzscheibe (A-Säule) immer kürzer.
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Aber in der Konstruktion im Stand der Technik, wie sie typischer Weise in
12 der
JP 2003-341 550 A dargestellt ist, erstreckt sich der Kotflügelausleger häufig lang in Karosserielängsrichtung, da der Kotflügelausleger zwei Auflageflächen aufweist. Da der Abstand von den Scheinwerfern zum Fuß der Windschutzscheibe (A-Säule) immer kürzer wird, besteht Gefahr, dass der Einbauraum für den Kotflügelausleger nicht mehr gesichert werden kann.
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Außerdem besteht Gefahr, dass sich Bauteile im Bereich des Kotflügels durch nicht sehr hohe Belastung verformen, da die Steifigkeit des Kotflügelauslegers so niedrig gehalten wird, dass dieser sich durch Einwirkung von Last von oberhalb des Kotflügelpaneels verformt (biegt). Dadurch würden sich Lücken und Abstufungen zwischen den Bauteilen im Bereich des Kotflügels verändern, so dass der optische Eindruck oder der Markenwert des Fahrzeugs beeinträchtigt wird.
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Außerdem, da sich der Kotflügelausleger relativ leicht verformt, besteht Gefahr, dass die erforderliche Einbaugenauigkeit des Scheinwerfers oder des Kotflügelpaneels u.U. nicht aufrecht erhalten werden kann. Dieses Problem wird insbesondere desto signifikanter, je größer die vertikale Abmessung der Kotflügelausleger gewählt wird, um deren Verformungsbetrag in vertikaler Richtung zu gewährleisten. Die reduzierte Einbaugenauigkeit kann z.B. zu einem Versatz der Lichtachse des Scheinwerfers führen.
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Die vorliegende Erfindung wurde mit Rücksicht auf oben ausgeführte Probleme geschaffen, und hat zum Ziel, einen Kotflügelausleger und eine Karosseriefrontanordnung zu schaffen, welche unter Beibehaltung notwendiger Steifigkeit eine hohe Lastaufnahmefähigkeit realisieren können, und auch bei engem Einbauraum zwischen den Scheinwerfern und der Windschutzscheibe (A-Säule) eingesetzt werden können.
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Mittel zur Lösung der Aufgaben
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
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Effekte der Erfindung
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Da in der vorliegenden Erfindung die Oberkante der Seitenfläche des Verkleidungspaneels mit der dazu im Wesentlichen parallel verlaufenden ersten Verbindungsfläche des Kotflügelauslegers überlagernd bzw. überlappend verbunden wird, kann man dessen Länge in Fahrzeuglängsrichtung begrenzen. Daher ist es möglich, den Kotflügelausleger in einem engen Raum zwischen dem Scheinwerfer und der Windschutzscheibe (A-Säule) ohne weiteres einzubauen. Betrachtet man dies aus einem anderen Blickwinkel, so hat die Einbaulage einen großen Freiheitsgrad, da das vorgenannte Seitenteil mit der dazu parallel verlaufenden ersten Verbindungsfläche einfach überlappend geschweißt wird, und so lässt sich die Einbaulage je nach Fahrzeugtyp und Ausführung einfach ändern.
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Durch Belastung von oberhalb des Kotflügelpaneels zerquetscht sich der in Fahrzeugbreitenrichtung nach außen geknickte Teil, und der Kotflügelausleger und das Verkleidungspaneel verbiegen sich in das Fahrzeuginnere. Da diese Verformungen an mehreren Stellen auftreten, kann ein größerer Verformungsbetrag als bisher sichergestellt werden, so dass hohe Lastaufnahmefähigkeit realisiert werden kann.
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Auch wenn der Kotflügelausleger, um ausreichende Montaggenauigkeit und Belastungsfähigkeit zu gewährleisten, so konstruiert wird, dass an erforderlichen Teilen höhere Steifigkeit realisiert wird, lassen sich Einflüsse auf die Fußgängerschutzfunktion gering halten. Der Grund dafür ist, dass der Kotflügelausleger sich durch Belastung von oberhalb des Kotflügelpaneels an mehreren Stellen verformen lässt, daher, auch wenn die Steifigkeit an erforderlichen Stellen erhöht wird, ändert sich die Verformbarkeit des übrigen Teils nicht. Denn auch wenn die Steifigkeit bis zu einem gewissen Grad erhöht wird, verformt sich der Kotflügelausleger durch Belastung von oberhalb des Kotflügelpaneels, so dass der Kotflügelausleger gleichzeitig die Steifigkeit und die Lastaufnahmefähigkeit aufweisen kann.
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Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht darin, dass die Verlängerungslinie der ersten Verbindungsfläche eine zweite Verbindungsfläche etwa in deren Mitte schneidet. In dieser Ausführung wird die Last von der zweiten Verbindungsfläche etwa gleichmäßig auf die erste Verbindungsfläche übertragen. Dadurch wird die Einbaugenauigkeit der Bauteile im Kotflügelbereich gesichert, und die Belastbarkeit wird erhöht.
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Durch Veränderung der Größe des Schlitzes je nach Fahrzeugtyp oder Ausführung lassen sich auf eine einfache Weise die Steifigkeit und die Lastaufnahmefähigkeit des Kotflügelauslegers einstellen.
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Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Kanten in Fahrzeuglängsrichtung der ersten Verbindungsfläche, des geknickten Teils und der zweiten Verbindungsfläche mit einem durchgehenden Flansch versehen ist. Dadurch lässt sich eine angemessene Steifigkeit (hauptsächlich der zweiten Verbindungsfläche) in Fahrzeugvertikalrichtung sicherstellen. In Fahrzeuglängsrichtung lässt sich ohnehin eine hohe Steifigkeit sicherstellen, da diese Richtung der Verlängerungsrichtung der ersten Verbindungsfläche, des geknickten Teils und der zweiten Verbindungsfläche entspricht. Dadurch lässt sich die Einbaugenauigkeit des Scheinwerfers und des Kotflügelpaneels sichern, und die Belastbarkeit erhöhen.
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Weiterhin wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 4 gelöst.
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Bestandteile und deren Erklärungen, die für die technische Konzeption des oben beschriebenen Kotflügelauslegers gelten, haben auch für die Karosseriefrontanordnung Gültigkeit.
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Figurenliste
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- [1] 1 ist eine Zeichnung, die das Kraftfahrzeug, für welches die Karosseriefrontanordnung gemäß der vorliegenden Ausführungsform angewendet wird, zeigt.
- [2] 2 ist eine perspektivische Zeichnung, die das Innere des Motorraums des in 1 gezeigten Kraftfahrzeugs zeigt.
- [3] 3 ist eine Explosionszeichnung der 2.
- [4] 4 ist eine Außenansicht des Kotflügelauslegers gemäß 2.
- [5] 5 zeigt Schnittzeichnungen der 4.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Im Folgenden werden anhand der beigefügten Zeichnungen vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung eingehend beschrieben. Abmessungen, Materialien oder konkrete Zahlenwerte im Zusammenhang mit den Ausführungsformen werden lediglich beispielhaft genannt, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern; sie sollen, soweit nicht anderes angegeben, die Erfindung in keiner Weise einschränken. In der vorliegenden Beschreibung und in den beigefügten Zeichnungen werden für Elemente, die im Wesentlichen dieselben Funktionen oder denselben Aufbau besitzen, dieselben Bezugszeichen verwendet, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden. Elemente, die mit der vorliegenden Erfindung keine direkte Beziehung haben, werden hier nicht gezeigt.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 100, auf welches die Karosseriefrontanordnung 102 gemäß dieser Ausführungsform angewendet wird. In den nachfolgenden Figuren zeigt der Pfeil FR die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs und der Peil RH zeigt rechte Seite des Fahrzeugs. Wie in 1 gezeigt, ist das Kraftfahrzeug 100 ein kleines Kraftfahrzeug, bei dem der mit der Fronthaube 110 abgedeckte Motorraum 112 (siehe 2) zum Zweck der Gewichtsreduzierung und der Verbrauchsreduzierung kompakt ausgelegt ist. Zur Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften ist die Windschutzscheibe 130 schräg eingesetzt. Nämlich ist der Fuß der A-Säule 132 hervortretend. Der an der Front des Fahrzeugs angeordnete Scheinwerfer 120 ist so ausgeführt, dass deren Hinterkante sich in Richtung der Windschutzscheibe 130 (TL in Rückwärtsrichtung L1) erstreckt. Aus diesem Grund ist der Abstand (Einbauraum) vom Schweinwerfer 120 zur Windschutzscheibe 130 (A-Säule 132) verkürzt.
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere des Motorraums 112 des Kraftfahrzeugs 100 gemäß 1, insbesondere die rechte Seite des Motorraums 112 zeigt. 3 ist eine Explosionszeichnung der 2. Wie in 2 und 3 gezeigt, wird in der Karosseriefrontanordnung 102 gemäß vorliegender Ausführungsform der Kotflügelausleger 140, der, trotz zunehmender Verengung des Einbauraums L1, in dem verengten Einbauraum L1 eingesetzt werden kann, in der Nähe der Oberkante des das Seitenteil des Motorraums 112 bildenden Verkleidungspaneels 114 befestigt. Genauer ausgedrückt, wird der Kotflügelausleger direkt mit der Oberkante des Seitenteils des Verkleidungspaneels 114 verbunden, ohne wie im Stand der Technik an der Oberkante des Verkleidungspaneels 114 einen im Wesentlichen horizontalen Flansch auszubilden.
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4 ist eine perspektivische Ansicht des Kotflügelauslegers 140 gemäß 2. 5 zeigt Schnittzeichnungen der 4. 5(a) ist der Schnitt durch A-A der 4, und 5(b) ist der Schnitt durch B-B der 4. 5(c) zeigt den Schnitt gemäß 5(a) nach Anprallen des Anprallkörpers 170, und 5(d) zeigt den Schnitt gemäß 5(b) nach Anprallen des Anprallkörpers 170. Um das Verständnis zu erleichtern, sind in 5(c) und 5(d) der Kotflügel 116 u.a. nicht gezeigt. Wie in 4, 5(a) und 5(b) gezeigt, besteht der Kotflügelausleger 140 aus einer ersten Verbindungsfläche 142 und einer zweiten Verbindungsfläche 144 sowie einem winkelförmig geknickten Teil 146, der die erste Verbindungsfläche 142 und die zweite Verbindungsfläche 144 verbindet.
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Wie in 2 und 3 gezeigt, verläuft die erste Verbindungsfläche 142 im Wesentlichen parallel zum Seitenteil des Verkleidungspaneels 114, und der untere Teil dieser Verbindungsfläche wird mittels der vier Schweißpunkte P1- P4 an die Oberkante des Seitenteils des Verkleidungspaneels 114 überlappend geschweißt. Da die verschweißte Ebene (Verkleidungspaneel 114, erste Verbindungsfläche 142) keine im Wesentlichen horizontale Fläche, sondern eine im Wesentlichen vertikale Fläche ist, lässt sich die Länge des Kotflügelauslegers in Fahrzeuglängsrichtung (TL-Richtung) begrenzen.
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Betrachtet man aus einem anderen Gesichtspunkt, so kann der Kotflügelausleger hinsichtlich der Einbaulage einen großen Freiheitsgrad haben, da das vorgenannte Seitenteil mit der dazu parallel verlaufenden ersten Verbindungsfläche 142 einfach überlappend geschweißt wird. Es ist also möglich, die Einbaulage je nach Fahrzeugtyp und Ausführung auf eine einfache Weise zu ändern. Die erste Verbindungsfläche 142 kann nicht nur an das Verkleidungspaneel 114 geschweißt werden, sondern auch z.B. an das Verkleidungspaneel 114 mittels Schrauben und Muttern befestigt werden.
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Die zweite Verbindungsfläche 144 ist eine Fläche, die im Wesentlichen parallel zu der den Motorraum 112 abdeckenden Fronthaube 110 (siehe 1) steht, und im Wesentlichen rechtwinklig zur ersten Verbindungsfläche 142 ist. Die zweite Verbindungsstelle 144 ist mit zwei Verbindungslöchern 148a und 150a sowie zwei Positionierungslöchern 152a und 154a versehen. Auf der Rückseite der Verbindungslöcher 148a und 150a ist je eine Mutter angeschweißt.
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Das Kotflügelpaneel 116, welches in Fahrzeugbreitenrichtung außerhalb des Verkleidungspaneels 114 vorgesehen ist, weist eine Auflagefläche 116a auf, die auf die zweite Verbindungsfläche 144 aufgelegt wird. In der Auflagefläche 116a sind ein Verbindungsloch 148b und zwei Positionierungslöcher 152b und 154b gebildet.
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Im Montageprozess wird bei auf die zweite Verbindungsfläche 144 aufgelegter Auflagefläche 116a von einer Seite die mit einem um einen bestimmten Betrag hervortretenden Stift versehene Positioniervorrichtung 156a in die hinteren Positionierlöcher 152b und 152a eingeführt. Dadurch wird das Kotflügelpaneel 116 in Bezug auf den Kotflügelausleger 140 positioniert. Und, dadurch, dass die Schraube 158a in die Verbindungslöcher 148b bzw. 148a, die neben den Positionierlöchern 152b und 152a angeordnet sind, eingeführt und mit der Mutter auf der Rückseite verbunden wird, wird die Auflagefläche 116a an die zweite Verbindungsfläche 144 befestigt. Hier ist die Formgebung der Positioniervorrichtung 156a lediglich beispielhaft gezeigt; die Form beschränkt sich nicht auf die hier gezeigte, und die Vorrichtung braucht nur von einer Seite mit einem um einen bestimmten Betrag hervortretenden Stift in die Löcher einführbar zu sein.
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Das hinter dem Scheinwerfer 120 befindliche Befestigungsteil 120a ist mit einem Verbindungsloch 150b und einem Positionierloch 154c versehen. Im Montageprozess wird das Befestigungsteil 120a auf der zweiten Verbindungsfläche 144 positioniert, und die Klammer 156b (Niete) wird in die Positionierlöcher 154c, 154b und 154a auf der Seite des Scheinwerfers 120 eingeführt. Dadurch wird der Scheinwerfer 120 in Bezug auf das Kotflügelpaneel 116 und den Kotflügelausleger 140 positioniert (montiert). Und dadurch, dass die Schraube 158b in die Verbindungslöcher 150b und 150a, die neben den Positionierlöchern 154c, 154b und 154a angeordnet sind, eingeführt und mit der Mutter auf der Rückseite verbunden wird, wird das Befestigungsteil 120a auf die zweite Verbindungsfläche 144 befestigt.
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Wie in 4, 5(a) und (b) gezeigt, besteht der geknickte Teil 146 aus einem unteren Abschnitt 146b, der sich in Anschluss an die Oberkante der ersten Verbindungsfläche 142 in Fahrzeugbreitenrichtung nach außen, schräg nach oben erstreckt, und einem oberen Abschnitt 146c, der in Anschluss an die Oberkante des unteren Abschnitts 146b an den in Fahrzeugbreitenrichtung äußeren Rand der zweiten Verbindungsfläche 144 anschließt. In der vorliegenden Ausführungsform schneidet die Verlängerungslinie L2 von der ersten Verbindungsfläche 142 die zweite Verbindungsfläche 144 etwa in deren Mitte, so dass der geknickte Teil 146 quasi T-förming ausgebildet wird. Da die Verlängerungslinie L2 von der ersten Verbindungsfläche 142 die zweite Verbindungsfläche 144 etwa in deren Mitte schneidet, kann die Last von der zweiten Verbindungsfläche 144 größtenteils gleichmäßig (geradlinig) auf die erste Verbindungsfläche 142 übertragen werden.
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An den Kanten in Fahrzeuglängsrichtung des Kotflügelauslegers 140 sind Flansche 162a und 162b vorgesehen. Diese Flansche 162a und 162b sind an der ersten Verbindungsfläche 142, am geknickten Teil 146 und an der zweiten Verbindungsfläche 144 durchgehend ausgebildet und dienen zur Sicherung der Steifigkeit (hauptsächlich der zweiten Verbindungsfläche 144) in Fahrzeugvertikalrichtung (WL-Richtung).
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In der Fahrzeuglängsrichtung ist ohnehin eine hohe Steifigkeit sichergestellt, da diese Richtung der Längsrichtung (Verlängerungsrichtung) der ersten Verbindungsfläche 142, des geknickten Teils 146 und der zweiten Verbindungsfläche 144 entspricht. Daher werden in der vorliegenden Ausführungsform die Verbindungslöcher 148a und 150a sowie die Positionierlöcher 152a und 154a der zweiten Verbindungsfläche 144 nebeneinander in Fahrzeuglängsrichtung gebildet.
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Durch die oben beschriebene Anordnung wird die Steifigkeit des Kotflügels 140 an erforderlichen Stellen gesichert, so dass Verformungen des Kotflügelauslegers 140 im Montageprozess oder bei üblichen Anwendungen verhindert werden können. Und dadurch kann man die Einbaugenauigkeit der Bauteile im Kotflügelbereich (Scheinwerfer 120, Kotflügelpaneel 116 u.a.) gewährleisten, und deren Belastbarkeit verbessern. Daher wird es möglich, Fehler wie Versatz der Lichtachse des Scheinwerfers 120 zu vermeiden.
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Die Karosseriefrontanordnung 102 gemäß vorliegender Ausführungsform ist auch im Hinblick auf den Fußgängerschutz sehr vorteilhaft. Wie in 5(c) und (d) gezeigt, wird bei dieser Karosseriefrontanordnung 102 der geknickte Teil 146 zerquetscht, wenn durch Anprallen des Anprallkörpers 170 eine Last von oberhalb des Kotflügelpaneels 116 auf denselben wirkt, und der Kotflügelausleger 140 und das Verkleidungspaneel 114 so verformt werden, dass sie zur Fahrzeuginnenseite knicken. Da es an mehreren Stellen zur Verformung kommt, lässt sich insgesamt ein großer Verformungsbetrag sichern, so dass eine hohe Lastaufnahmefähigkeit realisiert werden kann.
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Wie oben beschrieben, wird in der vorliegenden Ausführungsform die notwendige Steifigkeit unter anderem durch Vorsehen der Flansche 162a und 162b gesichert. Da jedoch der Kotflügelausleger an mehreren Stellen verformbar ist, und damit einen großen Verformungsbetrag gewährleistet, lässt er sich durch Belastung von oberhalb des Kotflügelauslegers 116 ausreichend verformen (Last aufnehmen). Da die Verformung von schwächeren Stellen sukzessiv erfolgt, wird die Fußgängerschutzfunktion durch das Verstärken der Steifigkeit an den erforderlichen Stellen nicht beeinträchtigt. Folglich können die Steifigkeit und die Lastaufnahmefähigkeit gleichzeitig existieren.
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Im geknickten Teil 146 ist in Fahrzeuglängsrichtung ein längerer Schlitz 146a vorgesehen, und mittels der Abmessung des Schlitzes 146a wird die Steifigkeit des geknickten Teils 146 eingestellt. Durch Veränderung der Größe dieser Schlitze 146a je nach Fahrzeugtyp oder Ausführung lassen sich auf eine einfache Weise die Steifigkeit und die Lastaufnahmefähigkeit des Kotflügelauslegers 140 einstellen.
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Da der oben beschriebene Kotflügelausleger 140 in Längsrichtung symmetrisch ausgeführt ist, kann er sowohl auf der rechten Seite als auch auf der linken Seite des Fahrzeugs gleichermaßen verwendet werden. In der obigen Beschreibung wurde der Fall erklärt, in dem der Kotflügelausleger 140 auf der rechten Seite des Motorraums 112 angebracht wird, aber es ist genauso möglich, den Kotflügelausleger 140 auf der linken Seite des Motorraums 112 anzuwenden.
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Industrielle Nutzungsmöglichkeiten
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Die vorliegende Erfindung lässt sich als Kotflügelausleger und Karosseriefrontanordnung benutzen.
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Bezugszeichenliste
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L1 ... Befestigungsraum, L2 ... Verlängerungslinie, P1 - P4 ... Schweißpunkt, 100 ... Kraftfahrzeug, 102 ... Karosseriefrontanordnung, 110 ... Fronthaube, 112 ... Motorraum, 114 ... Verkleidungspaneel, 116 ... Kotflügelpaneel, 116a ... Auflagefläche, 120 ... Scheinwerfer, 120a ... Befestigungsteil, 130 ... Windschutzscheibe, 132 ... A-Säule, 140 ... Kotflügelausleger, 142 ... erste Verbindungsfläche, 144 ... zweite Verbindungsfläche, 146 ... geknickter Teil, 146a ... Schlitz, 146b ... unterer Abschnitt, 146c ... oberer Abschnitt, 148a, 148b ... Verbindungslöcher, 150a, 150b ... Verbindungslöcher, 152a, 152b ... Positionierlöcher, 154a, 154b ... Positionierlöcher, 156a ... Positioniervorrichtung, 156 ... Klammer, 158a, 158b ... Schrauben, 162a, 162b ... Flansche, 170 ... Anprallkörper
