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Die Erfindung betrifft eine Spoilerlippe für ein Kraftfahrzeug.
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DE 103 25 652 B4 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Spoilerlippe einer Luftleiteinrichtung in einem Kraftfahrzeug bekannt, die aus einem Faserverbundwerkstoff mit einer dehnbaren und elastischen Matrix hergestellt ist. Gemäß diesem Verfahren wird in der Herstellform ein sich entlang eines freien Endes der Spoilerlippe erstreckender Kanal für ein biegeelastisches Element freigelassen, indem ein Kern in die Herstellform eingelegt wird. Bei der Spoilerlippe handelt es sich um eine aktive Spoilerlippe, die über ein aufblasbares Betätigungselement von einer im Wesentlichen horizontalen Ruhestellung in eine im Wesentlichen vertikale Betriebsstellung verlagerbar ist.
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DE 10 2010 053 302 A1 sind Verbindungsanordnungen zum lösbaren Verbinden eines Spoilerteils mit einem Stoßfänger eines Fahrzeuges bekannt. Dabei sind an dem Spoilerteil ein Halteelement und ein Kontaktelement nach Art eines Filmscharniers derart ausgebildet, dass der Kontaktbereich und das Halteelement eine Vorsprungkante des Stoßfängers umgreifen und die Vorsprungkante an dem Filmscharnier anliegend angeordnet ist. Der Aufbau des Spoilerteils ist nicht im Detail beschrieben.
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DE 87 00 476 U1 ist eine Vorrichtung zur Erhöhung des Anpressdrucks für die Bodenhaftung von Kraftfahrzeugen in Form einer Frontschürze bekannt. Diese Frontschürze weist am oberen Rand eine voll integrierte Stoßstange und am unteren Rand eine umlaufende eingezogene Hohlkehre mit einer sich daran anschließenden wulstartigen Spoilerlippe auf. Die Spoilerlippe ist bei dieser Vorrichtung ein integraler Bestandteil. Der Aufbau der Spoilerlippe selbst ist nicht im Detail beschrieben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spoilerlippe zur Verfügung zu stellen, die einerseits eine gewisse Formstabilität aufweist und andererseits dazu geeignet ist, von der Fahrzeugvorderseite und/oder von der Fahrzeugunterseite wirkende Stoßkräfte aufzunehmen, ohne dass es zu einer Beschädigung der Spoilerlippe selbst oder eines mit der Spoilerlippe unmittelbar oder mittelbar verbundenen Bauteils kommt. Solche Kräfte treten insbesondere auf, wenn ein Kraftfahrzeug Hindernisse überfährt, oder wenn ein Frontend eines Kraftfahrzeuges mit einem Bordstein in Kontakt gerät (Aufsetzer).
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit einer Spoilerlippe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Eine erfindungsgemäße Spoilerlippe für ein Kraftfahrzeug umfasst einen sich über einen Großteil der Fahrzeugbreite und überwiegend in Fahrzeughochrichtung erstreckenden Lippenabschnitt, wobei der Lippenabschnitt einen Designabschnitt und mindestens einem Stützabschnitt umfasst und als Mehrkomponenten-Bauteil aus mindestens zwei verschiedenen Werkstoffen ausgebildet ist. Dabei ist der Designabschnitt aus einem ersten Werkstoff hergestellt und der Stützabschnitt aus einem zweiten Werkstoff hergestellt. Ferner sind der Designabschnitt und der Stützabschnitt derart zueinander angeordnet, dass sich der Stützabschnitt zumindest in einem Teilbereich der Breite des Lippenabschnitts über mindestens 50 Prozent der Höhe des Lippenabschnitts erstreckt. Mit einem Großteil der Fahrzeugbreite ist gemeint, dass die Breite der Spoilerlippe im Verhältnis zur maximalen Fahrzeugbreite mindestens 40 Prozent beträgt, bevorzugt mindestens 60 Prozent und weiter bevorzugt mindestens 70 Prozent. Der Designabschnitt ist vorzugsweise im Sichtbereich des Kraftfahrzeuges angeordnet. Damit sind die Bereiche gemeint, die der Betrachter eines Kraftfahrzeuges von außen im Straßenverkehr wahrnimmt, beispielsweise die Außenseite eines Frontends eines Fahrzeuges. Der Stützabschnitt ist vorzugsweise außerhalb des Sichtbereichs des Kraftfahrzeuges angeordnet, beispielsweise auf der zur Fahrzeugrückseite ausgerichteten Seite einer im Bereich des Frontends angeordneten Spoilerlippe. Eine Spoilerlippe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ermöglicht es, durch geeignete Wahl und Anordnung des ersten Werkstoffs und des zweiten Werkstoff in dem Lippenabschnitt einerseits eine gewünschte Formstabilität zu erzielen und andererseits von der Fahrzeugvorderseite und/oder von der Fahrzeugunterseite wirkende Stoßkräfte aufzunehmen, ohne dass es zu einer Beschädigung der Spoilerlippe selbst oder eines mit der Spoilerlippe unmittelbar oder mittelbar verbundenen Bauteils kommt.
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Dies gilt insbesondere für solche Ausbildungen, bei denen der Designabschnitt aus einem elastischen, insbesondere biegeelastischen Werkstoff hergestellt ist, der sich temporär elastisch verformen kann, insbesondere um Kräfte wie die vorstehend erwähnten aufzunehmen, und bei denen der Stützabschnitt aus einem weniger elastischen Werkstoff ausgebildet, jedoch nicht vollflächig an dem Designabschnitt anliegend, sondern so ausgebildet ist, dass der Stützabschnitt aufgrund seiner geometrischen Gestaltung eine gewisse Biegung und/oder Torsion ohne Schädigung zulässt. Beispiele für geeignete Gestaltungen des Stützabschnitts mit den vorstehenden Eigenschaften sind insbesondere:
- • segmentartige Gestaltungen, insbesondere solche, bei denen in Fahrzeugquerrichtung zueinander beabstandet eine Vielzahl von sich in Fahrzeughochrichtung erstreckenden Segmenten angeordnet sind, die über mindestens eine Materialbrücke (z.B. im oberen, mittleren und/oder unteren Bereich) miteinander verbunden sind und dadurch relativ zueinander tordierbar sind,
- • gitterartige Gestaltungen, die eine Torsion und/oder Biegung des Stützabschnitts zulassen,
- • Gestaltungen, bei denen durch filmscharnierartige Abschnitte und/oder partiell verringerte Materialdicke (in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet) Soll-Biegestellen und/oder Soll-Torsionsstellen in dem Stützabschnitt vorgesehen sind.
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Insbesondere bei einer segmentartigen Gestaltung können die Segmente sich relativ zueinander verschieben, um auf den Lippenabschnitt wirkende Kräfte, insbesondere im unteren Bereich, durch Deformation bzw. Verschiebung aufzunehmen bzw. diesen „auszuweichen“.
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In einer praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spoilerlippe sind der Lippenabschnitt und der Stützabschnitt flächig ausgebildete Elemente. Damit sind insbesondere Elemente gemeint, deren Bauteildicke nur einen Bruchteil der Länge bzw. Breite (der Vergleich soll gegenüber dem in der Größe nächst folgenden Maß erfolgen) beträgt, insbesondere weniger als 20 Prozent, bevorzugt weniger als 10 Prozent und besonders bevorzugt weniger als 5 Prozent. Ebenfalls bevorzugt ist es, wenn der Designabschnitt über mindestens eine Verbindungsfläche großflächig unmittelbar an den Stützabschnitt angrenzt, vorzugsweise über eine Verbindungsfläche oder mehrere Verbindungsflächen, die sich überwiegend in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) und in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) erstrecken, so dass sich eine besonders stabile Verbindung herstellen lässt und einem Ablösen des Designabschnitts von dem Stützabschnitt entgegengewirkt wird, insbesondere wenn Kräfte von vorne und/oder von unten auf den Lippenabschnitt der Spoilerlippe einwirken.
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Der Designabschnitt und der Stützabschnitt sind vorzugsweise sich überwiegend in Fahrzeughochrichtung und in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Elemente, die unmittelbar aneinander anliegend angeordnet sind. Bei einer aneinander anliegenden Gestaltung kann mit Hilfe des Stützabschnitts, insbesondere wenn dieser in dem an den Designabschnitt angrenzenden Bereich glattflächig gestaltet ist, eine homogene, designansprechende Sichtfläche im Bereich des Designabschnitts erzeugt werden.
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Wie vorstehend bereits angedeutet, wird als erster Werkstoff des Designabschnitts einer erfindungsgemäßen Spoilerlippe vorzugsweise ein elastischer (insbesondere ein biegeelastischer) Werkstoff gewählt. Als erster Werkstoff können beispielsweise thermoplastische Elastomere (TPE) eingesetzt werden, insbesondere solche auf Olefinbasis (TPO).
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Als zweiter Werkstoff des Stützabschnitts einer erfindungsgemäßen Spoilerlippe wird vorzugsweise ein Werkstoff mit im Vergleich zum ersten Werkstoff verringerter Elastizität gewählt, insbesondere ein biegesteifer Werkstoff. Als zweiter Werkstoff können beispielsweise Polypropylen-Werkstoffe (PP) eingesetzt werden, insbesondere verstärkte Polypropylen-Werkstoffe, wie beispielsweise talkumverstärktes Polypropylen.
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In einer weiteren praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spoilerlippe ist der Stützabschnitt segmentartig ausgebildet und umfasst in Fahrzeugquerrichtung betrachtet eine Vielzahl von Segmenten umfasst, die sich mit Materialaussparungen und/oder elastisch ausgebildeten Materialabschnitten abwechseln. Diesbezüglich wird insbesondere auf Segmente verwiesen, die sich zahnartig von einer die Segmente verbindenden Materialbrücke im oberen Bereich in Richtung Boden erstrecken. Zwischen den Segmenten können Materialaussparungen sein, oder der Zwischenraum kann mit einem elastischen Werkstoff gefüllt sein. Hinsichtlich des Ausfüllens der Zwischenräume mit einem elastischen Werkstoff wird insbesondere auf die Möglichkeit verwiesen, den Designabschnitt bis in die Zwischenräume zu erstrecken, so dass auf der dem Sichtbereich gegenüberliegenden Seite des Lippenabschnitts wechselweise Segmente des Stützabschnitts aus dem zweiten Werkstoff und der in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet nach hinten erstreckte Designabschnitt aus dem ersten Werkstoff angeordnet sind.
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Es ist bevorzugt, wenn sich in Fahrzeughochrichtung betrachtet im oberen Bereich des Lippenabschnitts ein sich überwiegend in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeuglängsrichtung erstreckender Halteabschnitt anschließt. Mit Hilfe eines solchen Halteabschnitts lässt sich die erfindungsgemäße Spoilerlippe einfach und kostengünstig fest mit anderen Elementen eines Kraftfahrzeuges verbinden, beispielsweise mittels Schraubverbindung, Nietverbindung und/oder Clip-Verbindung mit einem Stoßfänger und/oder einem Montageträger, insbesondere einem aus Kunststoff hergestellten rahmenartig ausgebildeten Montageträger in einem Frontend eines Kraftfahrzeuges.
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Eine vorstehend erwähnte Materialbrücke kann insbesondere dadurch gebildet sein, dass der Stützabschnitt einstückig mit einem Halteabschnitt ausgebildet ist und sich der Stützabschnitt von dem Halteabschnitt aus in Fahrzeughochrichtung betrachtet nach unten erstreckt. Unabhängig davon, ob der Halteabschnitt als Materialbrücke dient, ist die einstückige Ausbildung von Stützabschnitt und Halteabschnitt auch aufgrund der einfachen und kostengünstigen Herstellung sowie der resultierenden hohen Biegesteifigkeit bevorzugt.
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Wenn sich der Halteabschnitt von dem Stützabschnitt in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet in Form von zwei Halteabschnitten sowohl nach vorne als auch nach hinten erstreckt, ergibt sich im Querschnitt (Schnittebene in Fahrzeuglängsrichtung orientiert) eine T-förmige Gestaltung mit einer besonders hohen Biegesteifigkeit. Eine solche Gestaltung ermöglicht darüber hinaus eine Befestigung der Spoilerlippe in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet vor oder hinter der sich in Fahrzeughochrichtung erstreckenden Ebene des Lippenabschnitts. Dies ist vorteilhaft in Bezug auf die Aufnahme von auf die Spoilerlippe wirkenden Kräften ist, da von vorne und von hinten wirkende Kräfte auf die Spoilerlippe gleichermaßen über die sich in zwei Richtungen erstreckenden Schenkel des Halteabschnitts aufgenommen werden können.
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Wenn der Halteabschnitt einer erfindungsgemäßen Spoilerlippe mindestens einen c-förmig ausgebildeten Endabschnitt aufweist, um einen Endabschnitt eines Verbindungsbauteils umklammernd aufzunehmen, können die Anbindung der Spoilerlippe an andere Verbindungsbauteile eines Kraftfahrzeuges und somit auch die Aufnahme externer Kräfte von der Spoilerlippe weiter verbessert werden.
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Eine vorteilhafte Erhöhung der Biegesteifigkeit erfindungsgemäßer Spoilerlippen in Fahrzeughochrichtung um in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Biegeachsen ergibt sich, wenn sich der Stützabschnitt zumindest teilweise (beispielsweise im Bereich von Segmenten des Stützabschnitts) über mindestens 75 Prozent der Höhe des Lippenabschnitts erstreckt. Mit der Höhe des Lippenabschnitts ist der sich überwiegend in Fahrzeughochrichtung erstreckende Abschnitt der Spoilerlippe gemeint. Besonders bevorzugt ist es, wenn sich der Stützabschnitt zumindest teilweise über mindestens 80 Prozent der Höhe des Lippenabschnitts erstreckt, weiter bevorzugt über mindestens 90 Prozent.
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Gemäß weiterer praktischer Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Spoilerlippe weist dieser mindestens eines der folgenden Merkmale auf:
- a) Der Designabschnitt (und optional auch der Stützabschnitt) erstreckt sich über mindestens 50 Prozent der maximalen Breite des Kraftfahrzeuges. Bevorzugt erstrecken sich die Abschnitte über mindestens 70 Prozent der maximalen Fahrzeugbreite, weiter bevorzugt um mindestens 80 Prozent.
- b) Der Designabschnitt (und optional der Stützabschnitt) weist eine in Fahrzeugquerrichtung betrachtet gekrümmte Kontur auf.
- c) Der Designabschnitt und der Stützabschnitt weisen in Fahrzeughochrichtung und/oder in Fahrzeugquerrichtung betrachtet eine zahnartig ausgebildete Verbindungsfläche auf.
- d) Als Segmente ausgebildete Bereiche des Stützabschnitts sind über Materialbrücken und/oder Filmscharniere miteinander verbunden.
- e) Die Spoilerlippe ist als feststehende, nicht angetriebene Spoilerlippe ausgebildet und fest mit einem anderen Fahrzeugteil verbunden.
- f) Die Spoilerlippe ist spritztechnisch mit einem anderen Element eines Kraftfahrzeuges verbunden. Insbesondere kann ein Halteabschnitt einer erfindungsgemäßen Spoilerlippe an ein anderes Element angespritzt oder einstückig mit diesem ausgebildet sein. Als Verbindungselement(e) kommen insbesondere ein Stoßfänger und/oder ein Kunststoff-Montageträger in Frage. Separate Montagearbeiten, wie z.B. Schrauben, Nieten, Clipsen etc., können dann entfallen, wodurch sich eine günstige Fertigung ergibt.
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Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 einen vorderen Stoßfänger eines Kraftfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Spoilerlippe in einer Ansicht von vorne,
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2 eine schematische Darstellung des Lippenabschnitts der Spoilerlippe aus 1 in einer Schnittdarstellung gemäß der Linie A-A in 1,
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3 eine vergrößerte Darstellung des in 2 mit III gekennzeichneten Bereichs der Spoilerlippe aus den 1 und 2,
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4 eine Schnittdarstellung der Spoilerlippe aus den 1–3 gemäß der Linie A-A in 3,
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5 eine Schnittdarstellung der Spoilerlippe aus den 1–4 gemäß der Linie B-B in 3 und
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6 eine Ansicht des Lippenabschnitts der Spoilerlippe aus den 1–5 in einer Ansicht gemäß dem Pfeil VI in 3.
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1 zeigt einen vorderen Stoßfänger 10 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges. In dem Stoßfänger 10 sind zwei Nebelscheinwerfer 12 und ein Lüftungsgitter 14 angeordnet. Ferner ist an der zum Boden gerichteten Unterseite des Stoßfängers 10 eine erfindungsgemäße Spoilerlippe 16 angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform ist die Spoilerlippe als separates Bauteil hergestellt und fest mit dem gezeigten Stoßfänger 10 und einem nicht dargestellten Montageträger verbunden. Es handelt sich um eine sogenannte integrierte Spoilerlippe 16, die feststehend angeordnet und nicht angetrieben ist. Die Spoilerlippe 16 verbleibt daher bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Kraftfahrzeuges, an welchem der Stoßfänger 10 montiert ist, stets in der gezeigten Position. Insbesondere ist die Spoilerlippe nicht aktiv verschwenkbar oder auf andere Art und Weise beweglich, um sie zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung bewegen zu können.
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2 zeigt eine Schnittdarstellung (Horizontalschnitt) durch einen Lippenabschnitt 20 der erfindungsgemäßen Spoilerlippe 16. Wie aus 2 ersichtlich ist, ist die Spoilerlippe 16 in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) betrachtet von einem – in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) betrachtet – vordersten mittleren Bereich 18 zu den Außenseiten hin aus aerodynamischen Gründen jeweils nach hinten gekrümmt ausgebildet.
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3 zeigt den in 2 mit III gekennzeichneten Bereich in einer vergrößerten Darstellung exemplarisch für die gesamte Spoilerlippe 16. Wie aus den jeweils schraffiert dargestellten Bereichen in Zusammenschau mit den 4 und 5 ersichtlich ist, umfasst die Spoilerlippe 16 einen sich überwiegend in Fahrzeughochrichtung (y-Richtung) erstreckenden Lippenabschnitt 20 und zwei sich überwiegend in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) erstreckende Halteabschnitte 22a, 22b, wobei die Halteabschnitte 22a, 22b zusammen mit dem Lippenabschnitt 20 T-förmig angeordnet sind.
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Der Lippenabschnitt 20 ist als Mehrkomponenten-Bauteil mit einem im Sichtbereich S angeordneten Designabschnitt 24 und einem außerhalb des Sichtbereichs S angeordneten Stützabschnitt 26 ausgebildet. Der Designabschnitt 24 ist aus einem ersten Werkstoff gebildet, und der Stützabschnitt 26 aus einem zweiten, sich von dem ersten Werkstoff unterscheidenden Werkstoff gebildet. In der in den 1–5 gezeigten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Werkstoff um einen biegeelastischen Kunststoff, insbesondere um einen thermoplastischen Kunststoff. Bei dem zweiten Werkstoff handelt es sich um einen im Wesentlichen formstabilen Werkstoff, insbesondere um eine duroplastischen Kunststoff.
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Wie in den 3 und 6 gut erkennbar ist, ist der Stützabschnitt 26 in der gezeigten Ausführungsform segmentartig ausgebildet, d.h. es sind – in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) betrachtet eine Vielzahl von zahnartigen Segmenten 30 mit einer Breite Bs (gemessen in Erstreckungsrichtung der Segmente 30) wechselweise mit Materialaussparungen 28 angeordnet. Die Höhe Hs der Segmente 30 (gemessen in Erstreckungsrichtung der Segmente) ist in den 4 und 5 eingetragen. In diesen Figuren ist auch zu erkennen, dass die Materialdicke Ds im Bereich der sich über die Höhe Hs erstreckenden Segmente gegenüber der Materialdicke des sich an der Oberseite der Segmente 30 anschließenden, sich über die Breite der Spoilerlippe 16 erstreckenden Basisbereichs 32 des Stützabschnitts 26 verringert.
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Die Halteabschnitte 22a, 22b sowie der Stützabschnitt einschließlich Basisbereich 32 und Segmente 30 sind in der gezeigten Ausführungsform einstückig aus Kunststoff ausgebildet. Der Designabschnitt 20 ist ebenfalls aus Kunststoff, jedoch aus einem abweichenden Kunststoff mit einer höheren Elastizität ausgebildet. Der Designabschnitt 20 ist in der gezeigten Ausführungsform durch Anspritzen an den Basisbereich 32 und die Segmente 30 hergestellt. Die Spoilerlippe 16 ist daher als Zweikomponenten-Spritzgussteil hergestellt.
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Wie in 4 erkennbar ist, ist an dem Halteabschnitt 22a an seinem offenen Ende ein c-förmiger Endabschnitt 34 ausgebildet. Dieser dient dazu, den Endabschnitt umklammernd um ein offenes Ende eines Stoßfängers anzuordnen und über nicht dargestellte Verbindungselemente fest mit diesem zu verbinden. Der Halteabschnitt 22b wird ebenfalls über nicht dargestellte Verbindungselemente mit einem Montageträger verbunden, so dass die Ausrichtung der Spoilerlippe 16 relativ zu der Karosserie des nicht dargestellten Kraftfahrzeuges festgelegt ist.
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In 3 ist mit den gestrichelten Linien 36 noch eine alternative Variante angedeutet, bei der sich der Designabschnitt 24 aus dem ersten Werkstoff bis in den Bereich zwischen die Segmente 30 erstreckt und die mit den gestrichelten Linien 36 markierten Bereiche zusätzlich mit Material ausfüllt. In diesem Fall wären auf der
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Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Stoßfänger
- 12
- Nebelscheinwerfer
- 14
- Lüftungsgitter
- 16
- Spoilerlippe
- 18
- mittlerer Bereich
- 20
- Lippenabschnitt
- 22a, b
- Halteabschnitt
- 24
- Designabschnitt
- 26
- Stützabschnitt
- 28
- Materialaussparung
- 30
- Segment
- 32
- Basisbereich
- 34
- c-förmiger Endabschnitt
- 36
- gestrichelte Linien
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10325652 B4 [0002]
- DE 102010053302 A1 [0003]
- DE 8700476 U1 [0004]
