DE102012222003A1 - Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Aus der DE 10 2008 036 175 A1 ist bereits ein Karosserieteil aus einem Faserverbundwerkstoff für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem eine dem Innenraum des Kraftfahrzeuges zugewandte Decklage des Karosseriebauteil aus einem hochfesten, duktilen Werkstoff besteht. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das eine Karosserie oder mindestens ein Karosserieteil aus einem Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoff hat, bei dem der Aufprallschutz und das Crashverhalten verbessert ist. Dies wird dadurch erreicht, dass an sicherheitsrelevanten Bereichen des Innenraumes (3) des Kraftfahrzeuges (1) in der Klebstoffschicht (10) zur Befestigung des Innenverkleidungs-Bauteils (9) mindestens eine Schicht (8) aus zähelastischen Fasern eingelegt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der DE 295 18 036 U1 ist bereits ein Formteil bekannt, das insbesondere zur Fahrzeuginnenverkleidung verwendet wird. Das bekannte Formteil weist einen sandwichartigen Aufbau auf, bei dem zur Erhöhung der Zugfestigkeit der Deckschichten Polyethylen und ein Vlies aus Fasern oder Fäden aus Glas, Graphit, Kevlar, Metall oder dergleichen verwendet wird.
  • Aus der DE 10 2008 036 175 A1 ist bereits ein Karosserieteil aus einem Faserverbundwerkstoff, beispielsweise aus CFK, bekannt. Auf einer dem Innenraum des Kraftfahrzeugs zugewandten Außenfläche ist eine Decklage aus einem hochfesten, duktilen Werkstoff vorgesehen, die in das Karosserieteil einlaminiert ist oder die an mehreren Stellen mit dem Karosserieteil verbunden ist. Die Decklage kann aus Aramid bestehen oder Aramid aufweisen. Ferner kann die Decklage Kevlar aufweisen oder aus Kevlar bestehen. Die Decklage kann als ein Gewebe ausgebildet sein.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das eine Karosserie oder mindestens ein Karosserieteil aus einem Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoff, insbesondere einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff-Verbundwerkstoff (CFK), hat, bei dem der Aufprallschutz und das Crashverhalten verbessert ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist einer Karosserie auf, die teilweise oder ganz aus Strukturbauteilen aus einem Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoff aufgebaut ist. Die Karosserie bildet einen Innenraum, der unter anderem einen Boden, Seitenwände, Türen, ein Dach, eine Stirnwand, Längsträger, Querträger und gegebenenfalls eine Trennwand zu einem Kofferraum hin aufweist.
  • Ein Bereich des Bodens und ein Bereich der Stirnwand, der als Fußraum dient, sind mit einem Innenverkleidungsbauteil verkleidet. Eine Innenfläche des Daches ist mit einem Innenverkleidungsbauteil, wie einem Dachhimmel, versehen. In den Fahrzeuginnenraum zeigende Flächen der Seitenwände und Türen sind mit einem Innenverkleidungsbauteil versehen. Das jeweilige Innenverkleidungsbauteil ist über eine Klebstoffschicht an dem Strukturbauteil befestigt.
  • Vorteilhafterweise ist an sicherheitsrelevanten Bereichen des Innenraumes des Kraftfahrzeuges in der Klebstoffschicht zur Befestigung des Innenverkleidungs-Bauteils mindestens eine Schicht aus zähelastischen Fasern eingelegt. Ein sicherheitsrelevanter Bereich des Innenraumes des Kraftfahrzeuges ist ein Bereich, in dem bei einem Unfall über eine Beschädigung Strukturbauteils eine Verletzungsgefahr für einen Fahrzeuginsassen besteht.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Innenverkleidungsbauteil, mit dem ein Bereich des Bodens und mit dem ein Bereich der Stirnwand, der als Fußraum dient, verkleidet sind, ein Teppich.
  • Das Innenverkleidungsbauteil ist vorteilhafterweise eine Außenschicht des Dachhimmels, wobei die Außenschicht des Dachhimmels aus Textilien und/oder aus Leder oder dergleichen besteht.
  • Das Innenverkleidungsbauteil, das in den Fahrzeuginnenraum zeigende Flächen der Seitenwände und Türen verkleidet, besteht in einer vorteilhaften Ausführungsform aus einem Dekormaterial.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform bestehen die zähelastischen Fasern aus Glas, Karbon, Aramid, Stahl und/oder Polyethylen.
  • Die zähelastischen Fasern sind vorteilhafterweise in textiler Form miteinander verbunden.
  • Die sicherheitsrelevanten Bereiche sind in einer vorteilhaften Ausführungsform alle Außenflächen des Fahrzeuginnenraumes, die unverdeckt in den Fahrzeuginnenraum zeigen.
  • Die Verstärkungsfasern des Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffes, aus dem die Karosserie des Kraftfahrzeuges hergestellt ist, oder die Verstärkungsfasern des Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffes, aus dem mindestens ein Karosserieteil des Kraftfahrzeuges hergestellt ist, bestehen aus Kohlenstoff oder Glas oder dergleichen.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der einzigen 1 beschrieben, die einen Querschnitt durch einen Abschnitt eines Karosseriebauteils 2 eines Kraftfahrzeuges 1 zeigt. Das Karosseriebauteil 2 weist eine vom Kraftfahrzeug 1 weg zeigende Außenfläche 4 auf. Eine dazu gegenüberliegende Außenfläche 5 zeigt zu einem Fahrzeuginnenraum 3 hin.
  • Ist das Karosseriebauteil 2 beispielsweise eine Stirnwand, dann zeigt die Außenfläche 4 zu einem Motorraum oder einem Kofferraum des Kraftfahrzeuges 1. Bei der Ausbildung des Karosseriebauteils 2 als ein Dachbauteil zeigt die Außenfläche 4 nach oben. Bei der Ausbildung des Karosseriebauteils 2 als ein Bodenbauteil zeigt die Außenfläche 4 nach unten in Richtung einer Fahrbahn.
  • Das Karosseriebauteil 2 weist ein Strukturbauteil 6 auf, das aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff-Verbundwerkstoff besteht. Wie aus der 1 hervorgeht, weist das Strukturbauteil 6 Abschnitte 6a und 6b auf, an deren zum Innenraum 3 gewandten Außenfläche 5a und 5b keine weiteren Schichten angeordnet sind.
  • In einem zwischen den Abschnitten 6a und 6b des Strukturbauteils 6 liegenden Abschnitt 6c ist ein Schichtaufbau 7 mit einer Außenfläche 5c des Abschnittes 6c verbunden. Der Schichtaufbau 7 weist eine Klebstoffschicht 10 auf, in die eine Schicht 8 aus einem Gewebe aus einem hochfesten, duktilen Werkstoff eingebettet ist. Die Klebstoffschicht 10 verbindet eine Innenverkleidung 9 mit der Außenfläche 5c des Abschnittes 6c des Strukturbauteils 6.
  • Das Gewebe der Schicht 8 ist aus Fasern aus Glas und/oder aus Karbon und/oder aus Aramid und/oder aus Stahl hergestellt. Die Innenverkleidung 9 kann ein an einem Boden des Innenraums 3 angeordneter Teppich sein. Ferner kann die Innenverkleidung 9 eine Außenschicht eines Dachhimmels sein. Die Außenschicht des Dachhimmels kann aus Textilien oder Leder oder dergleichen bestehen.
  • Bei der Herstellung des Schichtaufbaus 7 wird beispielsweise die Gewebe-Schicht 8 zunächst trocken auf die vorbestimmten Außenflächen 5c des Abschnittes 6c des Strukturbauteils 6 angeordnet. Danach wird die Klebstoffschicht 10 aufgetragen. In einem nächsten Verfahrensschritt wird die Innenverkleidung 9 über die Klebstoffschicht 10 mit den zähelastischen Fasern der Gewebe-Schicht 8 und der Außenfläche 5c des Abschnittes 6c des Strukturbauteils 6 verbunden.
  • In der 1 ist der Abschnitt 6c des Strukturbauteils 6 von einem stabförmigen Gegenstand 11 durchstoßen, so dass eine Durchgangsöffnung oder ein Loch 12 in dem Abschnitt 6c des Strukturbauteils 6 entstanden ist. Durch die zähelastischen Fasern der Gewebe-Schicht 8 wird ein Durchstoßen der zähelastischen Gewebe-Schicht 8 vermieden, so dass das Eindringen des Gegenstandes 11 nur ein Ausbeulen der Innenverkleidung 9 bewirkt.
  • Ein Abschnitt 6c' des Abschnittes 6c des Strukturbauteils 6 ragt in einen durch das Eindringen des Gegenstandes 11 entstandenen Hohlraum 13 zwischen der Außenfläche 5c des Abschnittes 6c des Strukturbauteils 6 und einer dem Abschnitt 6c des Strukturbauteils 6 zugewandten Außenfläche 14 der mit der Gewebe-Schicht 8 versehenen Klebstoffschicht 10.
  • Die Anordnung der Gewebe-Schicht 8 erfolgt gezielt an den Außenflächen 5 der Karosseriebauteile 2 des Fahrzeuginnenraumes 3, an denen ein Eindringen von Gegenständen 11 oder dergleichen oder von Teilen des Strukturbauteiles 6 vermieden werden muss.
  • Durch die Anordnung der Gewebe-Schicht 8 in der Klebstoffschicht 10 zwischen der Außenfläche 5c des Abschnittes 6c des Strukturbauteils 6 und einer Rückseite oder einer zu dem Strukturbauteil 6 zugewandten Außenfläche 15 der Innenverkleidung 9 kann die Strukturintegrität bei einem Fahrzeugaufprall, zum Beispiel bei einem Unfall, verbessert werden.
  • Die Dicke der Gewebe-Schicht 8 ist im Wesentlichen neutral in Bezug auf die Erhöhung der Dicke der Klebstoffschicht 10. Durch die selektive Ausbildung der Gewebe-Schicht 8 können gefährdete Bereiche des Innenraumes 3 besonders verstärkt werden.
  • Insgesamt bewirkt die Gewebe-Schicht 8 einen Aufprallschutz (Impact-Protection) und ein verbessertes Crash-Verhalten, bei dem ein Splittern oder ein Totalversagen des Strukturbauteils 6 vermieden wird. Auftretende Risse bei einem Fahrzeugaufprall können durch die mit dem Strukturbauteil 6 verklebte Gewebe-Schicht 8 und gegebenenfalls durch die Innenverkleidung 9 in Grenzen gehalten werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 29518036 U1 [0002]
    • DE 102008036175 A1 [0003]

Claims (8)

  1. Kraftfahrzeug mit einer Karosserie, die teilweise oder ganz aus Strukturbauteilen aus einem Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoff aufgebaut ist, wobei die Karosserie einen Innenraum bildet, der unter anderem einen Boden, Seitenwände, Türen, ein Dach, eine Stirnwand, Längsträger, Querträger und gegebenenfalls eine Trennwand zu einem Kofferraum hin aufweist, wobei ein Bereich des Bodens und ein Bereich der Stirnwand, der als Fußraum dient, mit einem Innenverkleidungsbauteil verkleidet ist, wobei eine Innenfläche des Daches mit einem Innenverkleidungsbauteil wie einem Dachhimmel versehen ist, wobei in den Fahrzeuginnenraum zeigende Flächen der Seitenwände und Türen mit einem Innenverkleidungsbauteil versehen sind, wobei das jeweilige Innenverkleidungsbauteil über eine Klebstoffschicht an dem Strukturbauteil befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an sicherheitsrelevanten Bereichen des Innenraumes (3) des Kraftfahrzeuges (1) in der Klebstoffschicht (10) zur Befestigung des Innenverkleidungs-Bauteils (9) mindestens eine Schicht (8) aus zähelastischen Fasern eingelegt ist.
  2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenverkleidungsbauteil (9), mit dem ein Bereich des Bodens und mit dem ein Bereich der Stirnwand, der als Fußraum dient, verkleidet ist, ein Teppich ist.
  3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenverkleidungsbauteil (9) eine Außenschicht des Dachhimmels ist und dass die Außenschicht des Dachhimmels aus Textilien und/oder Leder oder dergleichen besteht.
  4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenverkleidungsbauteil (9), das in den Fahrzeuginnenraum zeigende Flächen der Seitenwände und Türen verkleidet, aus einem Dekormaterial besteht.
  5. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zähelastischen Fasern aus Glas, Karbon, Aramid, Stahl und/oder Polyethylen bestehen.
  6. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zähelastischen Fasern in textiler Form miteinander verbunden sind.
  7. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sicherheitsrelevanten Bereiche alle Außenflächen (5) des Fahrzeuginnenraumes (3) sind, die unverdeckt in den Fahrzeuginnenraum (3) zeigen.
  8. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern des Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffes aus dem die Karosserie des Kraftfahrzeuges hergestellt ist, oder die Verstärkungsfasern des Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffes, aus dem mindestens ein Karosserieteil des Kraftfahrzeuges hergestellt ist, aus Kohlenstoff oder Glas oder dergleichen bestehen.
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