-
Die Erfindung betrifft eine Kotflügelanordnung für ein zweispuriges Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
-
An der Fahrzeugfront ist ein homogenes Fugenbild mit sichtseitigen Fugen, deren Spaltmaß zwischen angrenzenden Bauteilen konstant ist, aus optischen Gründen von großer Bedeutung.
-
Ein Fahrzeug weist einen Kotflügel auf, dessen sich in der Fahrzeuglängsrichtung nach vorne erstreckende Kotflügelstrebe an ihrem, in der Fahrzeugquerrichtung inneren Längsrand an eine Fahrzeugfrontklappe angrenzt und an ihrer vorderen Stirnseite mit einer ersten Frontkante an einen Frontscheinwerfer angrenzt und mit ihrer zweiten Frontkante an eine Stoßfängerabdeckung aus Kunststoff angrenzt. Die beiden Frontkanten laufen an einer spitzwinkligen Profilecke zusammen.
-
Im obigen Kraftfahrzeug ergibt sich frontseitig ein Fugenbild, das eine sichtseitige Fuge zwischen dem Frontscheinwerfer und der ersten Frontkante der Kotflügelstrebe, zwischen der Stoßfängerabdeckung und der zweiten Frontkante der Kotflügelstrebe sowie zwischen dem kotflügelseitigen Längsrand und der Frontklappe aufweist. Speziell die spitzwinklige Profilecke, an der die beiden kotflügelseitigen Frontkanten zusammenlaufen, ist im Hinblick auf sogenannte Misuse-Fälle bauteilsteif auszulegen. Exemplarisch kann bei einem solchen Misuse-Fall während einer manuellen Scheinwerfer-Reinigung unbeabsichtigt eine übermäßig große Kraft auf die Profilecke ausgeübt werden, wodurch die Gefahr einer Verformung der Profilecke besteht. In einem weiteren Misuse-Fall kann sich eine Person mit z.B. den Knien an der Profilecke abstützen, wodurch ebenfalls die Gefahr einer Verformung der Profilecke besteht. Die Gefahr einer solchen unbeabsichtigten Verformung der frontseitigen Profilecke der Kotflügelstrebe ist noch erhöht, wenn der Kotflügel als ein Blechformteil mit stark reduzierter Blechdicke ist, um Bauteilgewicht einzusparen.
-
Aus der
DE 102 06 768 B4 ist allgemein eine Kotflügelanordnung für ein Fahrzeug bekannt, in dem ein Verstärkungselement verbaut ist, mit dem bei ausreichender Festigkeit der Fußgängerschutz erhöht ist.
-
Aus der
US 2011/0037293 A1 ist eine gattungsgemäße Kotflügelanordnung mit einem zweispurigen Fahrzeug gezeigt. Aus der
DE 101 60 676 A1 ist ein Kotflügel aus Kunststoff an Kraftfahrzeugen bekannt. Aus der
CN 204 432 769 U , aus der
CN 204 507 028 U und aus der
DE 697 09 609 T2 sind weitere Kotflügelanordnungen bekannt.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kotflügelanordnung für ein zweispuriges Fahrzeug bereitzustellen, bei der die oben definierte Profilecke, insbesondere im Hinblick auf Misuse-Fälle, in einfacher Weise ausgesteift ist.
-
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
-
Gemäß dem Patentanspruch 1 ist zur Aussteifung der Profilecke zumindest eine Versteifungsstrebe bereitgestellt, die fahrzeuginnen zwischen einem ersten Knotenpunkt am kotflügelseitigen, der Fahrzeugfrontklappe zugewandten Längsrand und einem zweiten Knotenpunkt an der zweiten, der Stoßfängerabdeckung zugewandten Frontkante der Kotflügelstrebe abgestützt ist. Durch Bereitstellung der Versteifungsstrebe kann selbst bei reduzierter Blechdicke des Kotflügels die Profilecke ausreichend bauteilsteif ausgelegt sein, ohne dass es bei Misuse-Fällen zu einer Verformung der Profilecke kommt.
-
Der erste Knotenpunkt ist als ein Befestigungsflansch realisiert, der sich an den, der Frontklappe zugewandten Längsrand der Kotflügelstrebe nach fahrzeuginnen anschließt. Der zweite Knotenpunkt ist durch einen Befestigungsflansch realisiert. Hierzu geht die Kotflügelstrebe an ihrer, der Stoßfängerabdeckung zugewandten, zweiten Frontkante in den nach fahrzeuginnen abgewinkelten zweiten Befestigungsflansch über. In der Zusammenbaulage ist die Versteifungsstrebe an den beiden Befestigungsflanschen der Kotflügelstrebe angebunden und erstreckt sich ansonsten mit Bezug auf den Kotflügel berührungsfrei in der Fahrzeuginnenseite.
-
Zur weiteren Aussteifung der frontseitigen Profilecke der Kotflügelstrebe ist die Versteifungsstrebe Bestandteil einer fachwerkartigen Versteifungsstruktur. Diese ist an einem dritten Knotenpunkt an einer Tragstruktur des Fahrzeugs, insbesondere an einem Karosserielängsträger, angebunden sein.
-
Die fachwerkartige Versteifungsstruktur weist in einer technischen Umsetzung neben der Versteifungsstrebe eine U-förmige Tragkonsole auf. Die U-förmige Tragkonsole ist mit ihrem Profilboden am dritten Knotenpunkt des Karosserielängsträgers angebunden. Zudem kann die U-förmige Tragkonsole einen in der Fahrzeughochrichtung oberen Konsolenschenkel sowie einen in der Fahrzeughochrichtung unteren Konsolenschenkel aufweisen, die vom Profilboden in der Fahrzeugquerrichtung nach fahrzeugaußen abragen. Der obere Konsolenschenkel kann am ersten Knotenpunkt angebunden sein, das heißt am ersten Befestigungsflansch des, der Frontklappe zugewandten Längsrandes der Kotflügelstrebe. Der untere Konsolenschenkel der U-förmigen Tragkonsole kann dagegen unmittelbar am zweiten Knotenpunkt angebunden sein, das heißt am zweiten Befestigungsflansch des, der Stoßfängerabdeckung zugewandten zweiten Frontrandes der Kotflügelstrebe.
-
Die Versteifungsstrebe kann endseitig jeweils abgewinkelte Randstege aufweisen. Exemplarisch kann ein oberer Randsteg der Versteifungsstrebe zusammen mit dem oberen Konsolenschenkel an dem ersten Befestigungsflansch des Kotflügel-Längsrandes angebunden sein, und zwar unter Bildung eines zusätzlich aussteifenden Dreilagenaufbaus. In gleicher Weise kann der in der Fahrzeughochrichtung untere Randsteg der Versteifungsstrebe zusammen mit dem unteren Konsolenschenkel am zweiten Befestigungsflansch des der Stoßfängerabdeckung zugewandten zweiten Kotflügel-Frontrandes angebunden sein, und zwar ebenfalls unter Bildung eines aussteifenden Dreilagenaufbaus.
-
Die sich oben ergebende fachwerkartige Versteifungsstruktur ist im Hinblick auf ein reduziertes Bauteilgewicht bevorzugt als ein geschlossener Versteifungsrahmen ausgebildet, der an den obigen drei Knotenpunkten am Kotflügel sowie am Karosserielängsträger angebunden ist. Im Hinblick auf eine einfache Montage ist es zudem bevorzugt, wenn die fachwerkartige Versteifungsstruktur als eine, von der Fahrzeugkarosserie separate Vormontageeinheit bereitstellbar ist und als einteiliges Bauteil in die Fahrzeugkarosserie verbaubar ist.
-
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
-
Es zeigen:
- 1 in einer Seitenansicht ein zweispuriges Kraftfahrzeug;
- 2 in einer perspektivischen Teilansicht die Frontseite des Kraftfahrzeugs;
- 3 und 4 jeweils eine fahrzeuginnenseitige Versteifungsstruktur, die insbesondere bei Misuse-Fällen die frontseitige Stirnseite der Kotflügelstrebe aussteift; und
- 5 in einer Ansicht entsprechend der 4 die Lastpfade bei einer in einem Misuse-Fall erfolgenden Krafteinleitung auf die frontseitige Profilecke der Kotflügelstrebe.
-
In der 1 ist in einer Seitenansicht ein Kraftfahrzeug gezeigt, das als eine frontseitige Seitenverkleidung einen Kotflügel 1 aufweist, der sich mit einer Kotflügelstrebe 3 bis zu einem Frontscheinwerfer 5 erstreckt. Die Kotflügelstrebe 3 begrenzt mit einem, in der Fahrzeughochrichtung z unteren Profilrand 7 ein Radhaus des Vorderrads 9. Wie aus der 2 hervorgeht, bildet die Kotflügelstrebe 3 zusammen mit dem Frontscheinwerfer 5, einer Kunststoff-Stoßfängerabdeckung 11 und einer Fahrzeug-Frontklappe 13 ein frontseitiges Fugenbild, das durch Fugen 15 zwischen den obigen Komponenten ausgebildet ist, die jeweils ein weitgehend identisches Spaltmaß aufweisen.
-
Wie aus der 2 weiter hervorgeht, grenzt die Kotflügelstrebe 3 an ihrem, in der Fahrzeugquerrichtung y inneren Längsrand 15 unter Bildung einer Fuge 14 seitlich an die Frontklappe 13 an. Zudem grenzt die Kotflügelstrebe 3 an ihrer vorderen Stirnseite mit einer ersten Frontkante 17, ebenfalls unter Bildung einer Fuge 14, an den Frontscheinwerfer 5 an. Mit einer weiteren, zweiten Frontkante 19 grenzt die Kotflügelstrebe 3 unter Bildung einer Fuge 14 an die Stoßfängerabdeckung 11 an. Die beiden Frontkanten 17 und 19 laufen in der 2 an einer spitzwinkligen Profilecke 21 zusammen.
-
Die oben definierte Profilecke 21 kann exemplarisch den später anhand der 5 beschriebenen Lastfällen F1 , F2 ausgesetzt sein. Um in solchen Lastfällen (5) eine das Fugenbild beeinträchtigende Verformung der Profilecke 21 zu vermeiden, ist fahrzeuginnenseitig der Kotflügelstrebe 3 eine nachfolgend beschriebene Versteifungsstruktur 23 verbaut.
-
Die Versteifungsstruktur 23 ist in den 3 und 4 ein umlaufend geschlossener Versteifungsrahmen mit einer Versteifungsstrebe 25, die fahrzeuginnenseitig zwischen einem ersten, oberen Knotenpunkt K1 am Längsrand 15 der Kotflügelstrebe 3 und einem zweiten, unteren Knotenpunkt K2 an der zweiten, der Stoßfängerabdeckung 11 zugewandten zweiten Frontkante 19 abgestützt ist.
-
Zur Realisierung des ersten, oberen Knotenpunktes K1 ist der, der Frontklappe 13 zugewandte Längsrand 15 der Kotflügelstrebe 3 mit einem, in etwa horizontal ausgerichteten ersten Befestigungsflansch 27 nach fahrzeuginnen verlängert. Zur Realisierung des zweiten, unteren Knotenpunktes K2 ist die Kotflügelstrebe 3 an ihrer, der Stoßfängerabdeckung 11 zugewandten, zweiten Frontkante 19 ebenfalls mit einem nach fahrzeuginnen abgewinkelten zweiten Befestigungsflansch 29 verlängert. Die Versteifungsstrebe 25 weist endseitig jeweils abgewinkelte Randstege 31 auf, die mit den beiden Befestigungsflanschen 27, 29 verschweißbar, verklebbar oder verschraubbar sind.
-
Zusätzlich zur genannten Versteifungsstrebe 26 weist die fachwerkartige Versteifungsstruktur 23 eine U-förmige Tragkonsole 33 auf. Diese ist mit ihrem Profilboden 35 an einem dritten Knotenpunkt K3 an einem Karosserielängsträger 37 des Fahrzeugs angebunden. Die Tragkonsole 33 der Versteifungsstruktur 23 weist in den 2 und 3 jeweils einen oberen Konsolenschenkel 39 und einen unteren Konsolenschenkel 41 auf, die in der Fahrzeugquerrichtung y nach fahrzeugaußen abragen. Der obere Konsolenschenkel 39 ist an seinem, in der Fahrzeugquerrichtung y äußeren Ende am ersten Knotenpunkt K1 angebunden, und zwar unter Bildung eines Dreilagenaufbaus bestehend aus dem ersten Befestigungsflansch 27, dem Randsteg 31 der Versteifungsstrebe 25 und dem oberen Konsolenschenkel 39.
-
Der untere Konsolenschenkel 41 der Tragkonsole 33 ist endseitig am zweiten Knotenpunkt K2 angebunden, und zwar ebenfalls unter Bildung eines Dreilagenaufbaus bestehend aus dem zweiten Befestigungsflansch 29, dem unteren Randsteg 31 der Versteifungsstrebe 25 und dem unteren Konsolenschenkel 41. Die Versteifungsstrebe 25 sowie die beiden Konsolenschenkel 39, 41 der Versteifungsstruktur 23 sind lediglich an den Knotenpunkten K1, K2 und K3 am Karosserielängsträger 37 und an der Kotflügelstrebe 3 angebunden. Ansonsten verlaufen die Versteifungsstrebe 25 sowie die Konsolenschenkel 39, 41 berührungsfrei mit Bezug auf die Kotflügelstrebe 3. Wie aus de 4 weiter hervorgeht, ist der erste Knotenpunkt K1 um einen Querversatz Δy1 nach fahrzeuginnen gegenüber dem zweiten Knotenpunkt K2 versetzt. Zudem ist der erste Knotenpunkt K1 in der Fahrzeughochrichtung z um einen Höhenversatz Δz gegenüber dem zweiten Knotenpunkt K2 versetzt. Der dritte Knotenpunkt K3 ist um einen weiteren Querversatz Δy2 nach fahrzeuginnen gegenüber dem ersten Knotenpunkt K1 versetzt sowie in der Fahrzeughochrichtung z zwischen den ersten und zweiten Knotenpunkten K1, K2 angeordnet.
-
In der 5 sind exemplarisch Misuse-Fälle angedeutet, bei denen eine äußere Kraft F1 oder F2 auf die frontseitige Profilecke 21 des Kotflügels 1 einwirkt. Bei einer Beaufschlagung der Profilecke 21 mit den Kräften F1 oder F2 wirkt der untere Konsolenschenkel 41 der Versteifungsstruktur 23 als eine Druckstrebe, die einen Lastpfad L1 bis zum Karosserielängsträger 37 bildet. Zudem wirkt die Versteifungsstrebe 25 als ein Zugband, das einen weiteren Lastpfad L2 bildet, in dem zusätzlich auch der obere Konsolenschenkel 39 eingebunden ist.
-
Auf diese Weise ist in jedem der Lastfälle F1 und F2 sowohl der obere Konsolenschenkel 39 als auch der untere Konsolenschenkel 41 in den Lastpfaden L1 und L2 eingeschaltet, wodurch eine im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte Aussteifung der Profilecke 21 erzielt wird, und zwar selbst bei stark reduzierter Blechdicke des Kotflügels 1.
