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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugverkleidungsteil für einen Innen- oder Außenbereich eines Fahrzeugs mit einer Tragstruktur und einer, die Tragstruktur überdeckende, Außenhaut mit einer Außenkontur. Die Außenhaut weist zumindest zwei Teilelemente auf, die in einem Grenzbereich überlappend oder umgreifend angeordnet sind.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit zumindest einem erfindungsgemäßen Fahrzeugverkleidungsteil.
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STAND DER TECHNIK
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Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Fahrzeugverkleidungsteilen bekannt, die zum einen aus unterschiedlichen Materialien bestehen sowie unterschiedliche Verbindungsstrukturen aufweisen.
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Fahrzeugverkleidungsteile für den Außenbereich weisen eine in der Regel lackierte Außenhaut auf, die beispielsweise aus Metall ausgebildet sein kann. Weiterhin ist bekannt, bei Fahrzeugen zumindest bereichsweise Verkleidungsteile aus Kunststoff im Bereich der Schweller oder in sonstigen, durch Korrosion gefährdeten Bereichen, einzusetzen. Der Einsatz von Verkleidungselementen aus Kunststoff ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn Gewicht eingespart werden soll. So ist beispielsweise im Bereich der Elektromobilität eine Gewichtsersparnis aufgrund des hohen Gewichts elektrischer Energiespeicher eine wesentliche Zielsetzung. Des Weiteren können Kunststoffteile einfach sowie kostengünstig ausgetauscht und repariert werden. Verkleidungselemente aus Kunststoff sind ebenso für den Innenbereich eines Fahrzeugs bekannt und weisen dieselben Vorteile auf.
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Im Automobilbau werden an die Spaltmaße hohe Anforderungen gestellt. So sollen die Spaltmaße bei Verkleidungsteilen im Innen- sowie Außenbereich möglichst gering gehalten werden, um einen optisch hochwertigen Eindruck des Fahrzeugs zu erhalten.
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Es ist bekannt, lediglich die Außenhaut einzelner Fahrzeugverkleidungsteile aus Kunststoff herzustellen und benachbart zu Verkleidungselementen aus Metall am Fahrzeug anzuordnen. Die Bezeichnung Außenhaut bezeichnet zumindest ein Verkleidungselement. Bei der Aneinanderreihung unterschiedlicher Verkleidungselemente aus unterschiedlichen Materialien besteht das Problem, dass diese Verkleidungselemente bei einer durch die Umgebungsbedingungen hervorgerufenen Erwärmung jeweils eine unterschiedliche Wärmeausdehnung erfahren. Aus einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung resultiert eine unterschiedliche Längenänderung derjenigen Verkleidungselemente, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
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Kunststoff hat regelmäßig einen deutlich höheren Wärmeausdehnungskoeffizient als Metall. Bei einem Fahrzeug, bei welchem die komplette Außenhaut aus Kunststoff hergestellt ist, müssen diese größeren wärmebedingten Längenänderungen der Außenhaut berücksichtigt werden.
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Zum einen führen Außenhautteile aus Kunststoff zu Herausforderungen bei der Einhaltung von Spaltmaßen. So müssen zwischen den einzelnen Teilen der Außenhaut Spaltmaße mit entsprechend großen Abmessung vorgesehen sowie deren verschiebliche Lagerung auf der Tragstruktur gewährleistet werden, um etwaige Längenänderungen der einzelnen Kunststoffelemente zu ermöglichen.
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Zum anderen besteht das Problem, dass bei der Fixierung der Außenhaut mit einer höheren Wärmeausdehnung auf einer sich darunter befindenden Tragstruktur mit geringerer Wärmeausdehnung eine Bombierung auf der Außenhaut entstehen kann. Dies ist insbesondere bei einer umlaufenden Fixierung, d. h. entlang der Kontur der Außenhaut, der Fall, da durch die Fixierung die Außenhaut an einer Längenänderung gehindert wird.
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Eine Ausführung von geringen Spaltmaßen zwischen Fahrzeugverkleidungsteilen, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen, ist daher insbesondere dann schwierig, wenn die Materialien von Tragstruktur und Außenhaut unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Fahrzeugverkleidungsteil bzw. ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugverkleidungsteil vorzuschlagen, das die oben aufgeführten Nachteile überwindet.
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Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeugverkleidungsteil sowie ein Fahrzeug nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Gegenstand der Erfindung ist ein Fahrzeugverkleidungsteil für einen Innen- oder Außenbereich eines Fahrzeugs mit einer Tragstruktur und einer, die Tragstruktur überdeckenden, Außenhaut mit einer Außenkontur.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Außenhaut aus zumindest zwei Teilelementen besteht, die in zumindest einem Grenzbereich überlappend oder umgreifend angeordnet sind, und dass die Tragstruktur einen geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als zumindest eines der beiden Teilelement aufweist. Dabei ist zumindest ein Teilelement in zumindest einem Teilabschnitt der Außenkontur in zumindest einer Raumrichtung ortsfest an der Tragstruktur befestigt, sodass bei einer Wärmeausdehnung von zumindest einem der beiden Teilelement eine Relativbewegung zwischen den beiden Teilelementen im Grenzbereich ermöglicht wird.
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Das Fahrzeugverkleidungsteil zeichnet sich dadurch aus, dass es aus zumindest zwei Teilelementen besteht. Dies bedeutet, dass innerhalb des Fahrzeugverkleidungsteils ein Grenzbereich vorhanden ist, in welchem die beiden Teilelemente überlappend und / oder umgreifend angeordnet sind. Auch kann der Grenzbereich abschnittsweise umgreifend und abschnittsweise überlappend ausgebildet sein. Dadurch wird gewährleistet, dass die Außenhaut an jeder Position des Fahrzeugverkleidungsteils die Tragstruktur überdeckt.
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Üblicherweise ist die Tragstruktur als tragendes Bauteil ausgebildet. Die Außenhaut stellt hingegen ein Verkleidungselement dar, das eine optisch ansprechende Oberfläche aufweisen soll. Aus diesen unterschiedlichen Anforderungen kann ein unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen den Materialen der Tragstruktur und der Außenhaut resultieren. Der Unterschied ist für bestimmte Materialien besonders groß, insbesondere wenn die Außenhaut zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet ist. Da die Tragstruktur regelmäßig statisch stabil ausgebildet ist, kann diese vorzugsweise aus Metall besteht. Diese hat daher einen um ein Mehrfaches geringere Wärmeausdehnung als eine Außenhaut, die beispielsweise aus Kunststoff besteht. So hat beispielsweise Stahl oder Aluminium einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 0,012-0,024 mm/(m*K) während typische Kunststoffe einen Wärmeausdehnungskoeffizienten im Bereiche 0,15-0,22 mm/(m*K) aufweisen
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Infolgedessen müsste zu einem benachbarten Fahrzeugverkleidungsteil ein entsprechend hohes Spaltmaß vorhanden sein, um die Ausdehnung zu ermöglichen. Dies ist jedoch aus ästhetischer Sicht nicht erstrebenswert. Dahingegen soll erreicht werden, dass eine Außenkontur der Außenhaut zumindest abschnittsweise ortsfest an der Tragstruktur befestigt ist. Dies gilt insbesondere für die Bereiche, welche unmittelbar an ein weiteres Fahrzeugverkleidungsteil angrenzen. An diesen Bereichen soll folglich ein geringes Spaltmaß erreicht werden. Es wird daher vorgeschlagen, zumindest eines der Teilelemente der Außenhaut zumindest in einem Teilabschnitt der Außenkontur in zumindest einer Raumrichtung ortsfest an der Tragstruktur zu befestigen. Die Raumrichtung entspricht dabei bevorzugt der Raumrichtung, in der direkt benachbart ein weiteres Fahrzeugverkleidungsteil angeordnet ist.
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Handelt es sich bei dem Fahrzeugverkleidungsteil beispielsweise um eine Fahrzeugtür, so besitzt diese einen vertikalen Teilabschnitt der Außenkontur, der beispielsweise an eine Außenhaut eines Kotflügels angrenzt. Wird in Fahrtrichtung die Längsachse eines Fahrzeugs als Raumrichtung X, die Querachse als Y und die Hochachse als Z definiert, so kann dieser Teilabschnitt bevorzugt in Raumrichtung X ortsfest an der Tragstruktur befestigt sein. So kann das Spaltmaß an diesem Teilabschnitt gering gehalten werden. Dasselbe kann für einen Teilabschnitt der Außenkontur gelten, der gegenüberliegend zu dem eben beschriebenen Teilabschnitt an der Fahrzeugtür angeordnet ist. An Teilabschnitten der Außenkontur, an welchen keine angrenzendes Bauteil bzw. Fahrzeugverkleidungsteil vorhanden ist, beispielsweise in die negative Y-Richtung, ist nicht zwingend eine ortsfeste Befestigung der Außenhaut an der Tragstruktur erforderlich.
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Vorteilhafterweise erfolgt eine ortsfeste Befestigung der Außenhaut an der Tragstruktur lediglich im Bereich der Außenkontur, um ein Verspannen bzw. Bombieren der Außenhaut zu verhindern. Als Außenkontur wird der Umfangsbereich der Außenhaut bzw. der Tragstruktur verstanden, beispielsweise bei einer Fahrzeugtür die Türkanten. Bei derartigen an der Außenkontur fixierten Verkleidungsteilen besteht jedoch die Gefahr einer Bombierung, welche durch ein Ausbeulen der Oberfläche der Außenhaut erkennbar ist. Um dies zu vermeiden wird vorgeschlagen, die Außenhaut zumindest zweiteilig auszubilden. Die Außenhaut besteht aus zumindest zwei Teilelementen, die in zumindest einem Grenzbereich überlappend oder umgreifend angeordnet sind. Bei einer Wärmeausdehnung von zumindest einem der beiden Teilelemente ist eine Relativbewegung in diesem Grenzbereich zum Längenausgleich möglich. Im Grenzbereich werden thermisch bedingte mechanische Spannungen rechtwinklig zum Verlauf des Grenzbereichs abgebaut. Dadurch kann eine Bombierung verhindert werden, selbst wenn das sich ausdehnende Teilelement über seine Fläche in beispielsweise einer Raumrichtung ortsfest an der Tragstruktur fixiert ist.
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Durch den Grenzbereich wird folglich eine thermische Ausdehnung, insbesondere bei Kunststoffverkleidungsteilen, kompensiert. Hierdurch können erheblich geringere Spaltmaße auch bei Fahrzeugverkleidungsteilen erreicht werden, bei welchen bisher die Außenhaut und die Tragstruktur einen unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Außenhaut zumindest teilweise aus Kunststoff und die Tragstruktur aus einem Material mit geringerem Wärmeausdehnungskoeffizienten wie Metall, Karbon oder einem Materialmix ausgebildet sind. Die sich im Grenzbereich ausbildende Überlappungsbreite der beiden Teilelemente ist vorteilhaft so groß zu wählen, dass bei zertifizierbaren Temperaturgrenzwerten weiterhin eine Überlappung erreicht wird.
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Wenn sich die zumindest zwei Teilelemente im Grenzbereich überlappen, so kann ein Teilelement über den Oberflächenverlauf der Außenhaut erhöht bezüglich des Oberflächenverlaufs des anderen Teilelements angeordnet bzw. ausgebildet sein. Es ist möglich, den Querschnitt des Teilelements im Grenzbereich der Überlappung kontinuierlich zu verringern, um eine ästhetisch ansprechende Kante zu erhalten. Es ist ebenso denkbar, dass das Teilelement, das im Grenzbereich das andere Teilelement überlappt, lediglich um diesen Grenzbereich herum erhöht ausgebildet ist, um den optischen Eindruck einer nicht abgestuften Oberfläche der Außenhaut zu erreichen. Die Erhöhung sollte dabei derart ausgebildet sein, dass eine Ausdehnung des im Grenzbereich unten liegenden Teilelements weiterhin ermöglicht wird. Dies kann durch einen Abstand der beiden Teilelemente unter der Erhöhung erreicht werden.
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Es ist denkbar, dass das Teilelement, das die Überlappung ausbildet, in einem Teilabschnitt der Außenkontur das andere Teilelement zumindest teilweise umgreift. In diesem Teilabschnitt kann das Teilelement beispielsweise U-förmig ausgebildet sein. Innerhalb dieses U-förmigen Endabschnitts kann das andere Teilelement eingreifen, wobei bevorzugt ein Spalt verbleibt. So kann Weiterhin eine Wärmeausdehnung beider Teilelemente ermöglicht werden.
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Eine ortsfeste Fixierung des zumindest einen Teilelements an zumindest einem Teilabschnitt der Außenkontur kann auch in mehr als eine Raumrichtung erfolgen. Ebenso können mehrere Teilelemente der Außenkontur ortsfest in zumindest einer Raumrichtung an der Tragstruktur befestigt werden. So kann eine Kompensation der Wärmeausdehnung zum einen unidirektional oder auch in mehrere Raumrichtungen erfolgen.
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Bevorzugt besteht die Außenhaut aus zwei Teilelementen. Ebenso sind auch drei oder mehr Teilelemente denkbar. Vorteilhaft kann, ausgehend von einem flächig großen ersten Teilelement, ein zweites Teilelement zur Kompensation einer möglichen thermischen Ausdehnung in eine erste Achsenrichtung und ein drittes Teilelement zur Kompensation einer möglichen thermischen Ausdehnung in einer zweiten, bevorzugt zur ersten Achsenrichtung rechtwinklig ausgerichteten, zweiten Achsenrichtung vorgesehen sein. Die Teilelemente können unterschiedliche Abmessungen, unterschiedliche Materialen sowie unterschiedliche geometrische Gestaltungen aufweisen. Die geometrischen Gestaltungen können dabei auch an optische Anforderungen angepasst werden, wobei insbesondere verschiedene Farbgebungen sowie gezielte Lichtbrechungen durch eine gezielte Formgebung ermöglicht werden können.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Grenzbereich zumindest einen Teilabschnitt, bevorzugt zwei Teilabschnitte, der Außenkontur des Fahrzeugverkleidungsteils schneiden. Der Grenzbereich kann so in jeder beliebigen Form ausgebildet sein und in jeder beliebigen Raumrichtung durch die Außenhaut verlaufen. Durch die Außenhaut bedeutet, dass der Grenzeberich innerhalb einer Innenfläche der Außenhaut verlaufen kann. Im Grenzbereich können sich die Teilelemente auch alternierend überlappen. Dies bedeutet, dass im Grenzbereich das eine Teilelement abschnittsweise oberhalb und abschnittsweise unterhalb des anderen Teilelements angeordnet sein kann. Dadurch können Teilelemente mit unterschiedlicher Geometrie sowie unterschiedlicher Größe ausgebildet werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform können diese zwei Teilabschnitte im Wesentlichen gegenüberliegend an der Außenhaut angeordnet sein. So können beispielsweise zwei Teilelemente mit jeweils einer im Wesentlichen rechteckigen Form entstehen. In diesem Fall ist der Grenzbereich bevorzugt im Wesentlichen stetig und/oder geradlinig ausgebildet und kann vorzugsweise einer der Fahrzeugachsen X, Y oder Z folgen. Ebenso können die Teilabschnitte an zwei benachbarten Teilabschnitten der Außenkontur angeordnet sein, sodass der Grenzbereich eine gekrümmte bzw. abgewinkelte Form aufweist. In diesem Fall kann ein Teilelement beispielsweise gebogen, L-förmige oder mehrfach abgewinkelt ausgebildet sein, ein weiteres Teilelement hingegen eine rechteckige bzw. quadratische oder eine formkomplementäre Kantenform entlang des Grenzbereichs aufweisen. Die Form des Grenzbereichs kann ebenso an designtechnische Anforderungen angepasst werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Grenzbereich im Wesentlichen in vertikaler und/oder in horizontaler Richtung zumindest abschnittsweise durch die Außenhaut verlaufen. Dabei ist auch eine Kombination möglich, sodass ein abgewinkelter Grenzbereich entstehen kann. Es ist weiterhin denkbar, dass der Grenzbereich eine geschlossene Form ausbildet. So kann der Grenzbereich beispielsweise einen rechteckigen, quadratischen, runden oder elliptischen Konturverlauf aufweisen. Dadurch können zwei Teilelemente der Außenhaut entstehen, wobei ein Teilelement vergleichbar zu einem Passepartout ausgebildet sein kann. Dieses passepartoutartige Teilelement kann im Umfang die Form der Außenkontur der Außenhaut besitzen, und mit einer Aussparung im Inneren versehen sein. In diese Aussparung kann das zweite Teilelement, bevorzugt rückversetzt, eingesetzt werden. Auch so kann eine geschlossene Außenhaut mit zwei Teilelementen ausgebildet werden.
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Regelmäßig bestehen die beiden Teilelemente aus demselben Material. In einer bevorzugten Ausführungsform kann zumindest ein Teilelement aus Kunststoff ausgebildet sein. Die beiden Teilelemente können folglich aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Beispielsweise kann ein erstes Teilelement aus Kunststoff, ein zweites Teilelement aus Metall oder Aluminium ausgebildet sein. Ebenso ist eine Kombination zwei verschiedener Metalle wie Aluminium mit Stahl denkbar. Es ist ebenso denkbar, beide Teilelemente bzw. alle Teilelemente aus verschiedenen Kunststoffen auszubilden. Bevorzugt ist dabei ein Teilelement, insbesondere das Kunststoff-Teilelement zumindest bereichsweise, ggf. auch vollflächig lichtdurchlässig und/oder durchlässig für elektromagnetische Felder ausgeführt. So kann eine Hinterleuchtung lichttransparenter Bereiche beispielsweise zur optischen Verzierung oder zur Integration von Signalleuchten wie Blinker, Warnsignale etc. vorgesehen sein. Auch können elektromagnetische Sensoren oder Aktoren beispielsweise Antennen oder elektromagnetische Sensoren hinter dem Teilelement angeordnet werden. Es ist beispielsweise denkbar, dass ein Teilelement eine Art Passepartout ausbildet, welches das zweite Teilelement vollkommen umgibt. In dem Fall kann das außenliegende Teilelement bevorzugt aus Metall insbesondere demselben Material wie die Tragstruktur, oder einem Material mit geringerem Wärmeausdehnungskoeffizient als das innenliegende Teilelement ausgebildet ist. Das innenliegende Teilelement, das nicht mit der Außenkontur der Außenhaut in Kontakt steht, kann bevorzugt aus Kunststoff ausgebildet sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform können die beiden Teilelemente einen unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Durch die Ausbildung des zumindest einen Grenzbereichs können die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen bei verschiedenen Materialkombinationen kompensiert werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann jedes Teilelement in zumindest zwei Teilabschnitten der Außenkontur in zumindest zwei Raumrichtungen, bevorzugt drei Raumrichtungen, ortsfest mit der Tragstruktur verbunden sein. So kann eine Kompensation der Wärmeausdehnung zum einen unidirektional oder auch in mehrere Raumrichtungen erfolgen. Handelt es sich bei dem Fahrzeugverkleidungsteil beispielsweise um eine Fahrzeugtür, so besitzt diese einen vertikalen Teilabschnitt der Außenkontur, der beispielsweise an eine Außenhaut eines Kotflügels angrenzt. Ein gegenüberliegender Teilabschnitt kann dann an die Außenhaut einer B-Säule angrenzen. In diesen beiden Teilabschnitten sollte das Spaltmaß zum benachbart Bauteil so gering wie möglich sowie konstant gehalten werden. Wird die Fahrtrichtung in Richtung der Längsachse eines Fahrzeugs als Raumrichtung X definiert, so können diese Teilabschnitte bevorzugt in Raumrichtung X ortsfest an der Tragstruktur befestigt sein. Des Weiteren könnte vorteilhafterweise eine ortsfeste Fixierung in die Raumrichtung Y erfolgen, welche die Querrichtung bezüglich des Fahrzeuglängsachse darstellt. An Teilabschnitten der Außenkontur, an welchen kein angrenzendes Bauteil bzw. Fahrzeugverkleidungsteil vorhanden ist, ist nicht zwingend eine ortsfeste Befestigung der Außenhaut an der Tragstruktur erforderlich. Beispielsweise kann im unteren Bereich der Fahrzeugtür, d. h. im Bereich der Türschwelle, kein definiertes Spaltmaß notwendig sein. Folglich kann eine Fixierung dieses Teilabschnitts in Höhenrichtung des Fahrzeugs, hier beschrieben als Raumrichtung Z entlang der Fahrzeughochachse, entfallen. Demnach kann eine ortsfeste Fixierung an den zuvor beschriebenen Teilabschnitten, welche an den Kotflügel bzw. an die B-Säule angrenzen, ebenso in Raumrichtung Z entfallen, da in diese Raumrichtung eine Längenänderung ermöglicht werden kann. In einer weiteren möglichen Ausführungsform kann der Teilabschnitt, der bei einer Fahrzeugtür horizontal unterhalb eines Seitenfensters verläuft, zumindest in Raumrichtung Y fixiert werden. Dies bedeutet in Querrichtung des Fahrzeugs. Weiterhin kann an diesem Teilanschnitt eine Fixierung in Raumrichtung Z, d. h. in vertikaler Richtung, erfolgen. Die Fixierung kann z. B. mittels Schienen oder Klammern erfolgen. Das Teilelement kann z. B. seitlich in eine Schiene in X- Richtung eingeschoben werden und anschließend mittels Haken verkeilt werden, die das Teilelement in Z-Richtung fixiert. Dies kann für beide Teilelemente identisch durchgeführt werden. Für die Auslegung der ortsfesten Lagerpunkte kann ein Referenzpunktsystem angewendet werden. Dieses ist auch als 3-2-1-Regel bzw. als Toleranzmanagement bekannt.
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Bei der Montage der Außenhaut bzw. der Teilelemente können diese seitlich in X-Richtung eingeschoben werden. Dies kann beispielsweise über Schienen erfolgen, die an der Tragstruktur und/oder an dem Teilelement angeordnet sind. In einer weiteren Ausführung kann bei der Montage das Teilelement in einem Teilabschnitt der Außenkontur in die Tragstruktur eingehängt und anschließend angeklappt und eingerastet und/oder in X-Richtung verschoben werden. Bevorzugt wird das Teilelement an einem im Wesentlichen horizontalen unteren Teilabschnitt eingehängt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann zumindest ein Teilelement in einem inneren Bereich, der nicht der Außenkontur entspricht, über eine schwimmende Befestigung in einer Längsrichtung des Fahrzeugverkleidungsteils an der Tragstruktur befestigt sein. Eine Längsrichtung wird beispielsweise, wie oben bereits erwähnt, als Raumrichtung X gekennzeichnet. Ebenso ist eine schwimmende Befestigung der Teilelemente in einem inneren Bereich beispielsweise in Höhenrichtung des Fahrzeugverkleidungsteils, d. h. in Raumrichtungen Z, möglich. Durch die schwimmende Befestigung wird eine Relativverschiebung des zumindest einen Teilelements im Grenzbereich ermöglicht. Die schwimmende Befestigung ermöglicht insbesondere eine freie Bewegungsrichtung rechtwinklig zum Verlauf des Grenzbereichs. Die Orientierung der schwimmenden Befestigung sollte dabei an die Lage bzw. Ausrichtung des Grenzbereichs angepasst werden. Verläuft der Grenzbereich beispielsweise diagonal über die komplette Fläche der Außenhaut, so ist auch eine Orientierung der schwimmenden Befestigung abweichend von einer vertikalen bzw. horizontalen Ausrichtung denkbar. Die Ausbildung einer derartigen Befestigung der Außenhaut bzw. der zumindest zwei Teilelemente an der Tragstruktur kann beispielsweise über Schienen und/oder Clipse erfolgen. Dabei können die Clipse bis unmittelbar an den Grenzbereich angeordnet werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform können die zumindest zwei Teilelemente eine unterschiedliche Größe aufweisen, wobei bevorzugt ein erstes Teilelement eine Fläche aufweist, die zumindest doppelt so groß wie eine Fläche eines zweiten Teilelements ist. Das zweite Teilelement überlappt dabei bevorzugt das erste Teilelement. Handelt es sich bei dem Fahrzeugverkleidungsteil beispielsweise um eine Fahrertür bzw. Beifahrertür eines Fahrzeugs, so kann das zweite Teilelement beispielsweise näher an einem Scharnier der Fahrzeugtür angeordnet sein. Folglich befindet sich in einer derartigen Ausführungsform der Grenzbereich ebenso näher an dem Scharnier.
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In einer bevorzugten Ausführungsform können die zumindest zwei Teilelemente im Grenzbereich zumindest teilweise in Kontakt stehen. Dabei muss weiterhin sichergestellt sein, dass eine Relativverschiebung zwischen den beiden Teilelementen möglich ist. Die beiden Teilelemente können beispielsweise mit einem Filmscharnier verbunden werden, wodurch ein luft- und wasserdichter Grenzbereich erreicht wird. Es ist ebenso denkbar, dass im Grenzbereich an zumindest einem Teilelement Vorsprünge bzw. Noppen oder Ähnliches angeordnet sind, die einen berührenden Kontakt mit dem weiteren Teilelement herstellen. Bevorzugt sind die Noppen in X-Richtung versetzt zur Außenkante eines Teilelements im Grenzbereich angeordnet, sodass Kratzer die während einer Verschiebung der beiden Teilelemente relativ zueinander entstehen und durch die Noppen etc. erzeugt werden, niemals von außen sichtbar werden. Dies gilt insbesondere für eine maximale Verschiebung bei maximaler temperaturbedingter Schrumpfung zumindest eines Teilelements
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann im Grenzbereich zwischen den beiden Teilelementen zumindest abschnittsweise ein Elastomer angeordnet sein und/oder der Grenzbereich wasserdicht ausgebildet sein. Es ist ebenso denkbar, einen flexiblen Kleber im Bereich zwischen den beiden Teilelementen anzubringen. Bevorzugt wird der Grenzbereich wasserdicht ausgebildet, um ggf. im Inneren angeordnete Elektronik vor eindringender Feuchtigkeit sowie Elemente der Tragstruktur vor Korrosion zu schützen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann im Grenzbereich zwischen den beiden Teilelementen zumindest abschnittsweise zumindest ein Spalt ausgebildet sein, in welchen Lüftungsschlitze, zumindest eine Kamera, Sensoren, Betätigungselemente, elektrische Anschlüsse oder Leuchtmittel angeordnet werden können. Dadurch kann der Grenzbereich über die Länge unterschiedliche Abschnitte aufweisen. Handelt es sich bei dem Fahrzeugverkleidungsteil beispielsweise um eine Fahrer- oder Beifahrertür eines Fahrzeugs, so kann ein Spalt beispielsweise vertikal mittig in der Außenhaut sowie nahe am Türscharnier abgeordnet werden. Der Spalt kann beispielsweise dazu dienen, eine Luftführung vom Motorraum bzw. Radkasten durch die Außenhaut einer Fahrzeugtür zu ermöglichen. Die vom Motor bzw. den Bremsen benötigte Luft zur Kühlung kann folglich effektiv und direkt abgeführt werden. Dazu können beispielsweise Stege innerhalb des Spalts angeordnet werden, um die Luftführung zu stabilisieren und auszurichten. So können Windgeräusche verhindert werden. Wird die Luft aus dem Radkasten über bzw. durch die Außenhaut der Tür direkt nach außen geleitet, so kann ein Luftschleier entlang der Außenoberfläche des Fahrzeugs erzeugt werden. Dadurch kann die Aerodynamik des Fahrzeugs verbessert werden. Eine aerodynamische Verbesserung um bis zu 5% kann dadurch erreicht werden. Es ist ggf. denkbar, einen Aktuator zur gezielten Ausbildung einer Spaltbreite vorzusehen, der angepasst an eine Fahrgeschwindigkeit eine Spaltgröße erhöhen oder verringern kann, um eine adaptive Luftführung zu ermöglichen. Dieser kann beispielsweise eine Bombierung zumindest eines der beiden Teilelemente im Spaltbereich beeinflussen. Es ist weiterhin möglich, Sensoren, Schalter oder andere Betätigungselemente oder elektrische Anschlüsse, beispielsweise für ein Keyless-Go-System, in diesem Spalt anzuordnen. Ebenso kann eine Rückfahrkamera als optischer Sensor dort angeordnet werden. Ein Fahrzeug, das zumindest eine derartige Tür aufweist, könnte folglich ohne Seitenspiegel sowie ohne Türgriffe ausgebildet werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann ein erstes Teilelement auf der Höhe des Spalts in Bezug zu einer Außenseite des Fahrzeugverkleidungsteils eine Oberflächenneigung aufweisen, die unterschiedlich zu der Oberflächenneigung eines zweiten Teilelements auf der Höhe des Spalts ist. Durch die unterschiedlichen Oberflächenneigungen kann ein definierter Abstand im Spaltbereich zwischen den beiden Teilelementen ausgebildet werden. Insbesondere kann das erste Teilelement eine konkave oder konvexe Oberflächenneigung mit unterschiedlicher Krümmung als eine konvexe oder konkave Oberflächenneigung des zweiten Teilelements aufweisen. So kann beispielsweise ein erstes Teilelement auf der Höhe des Spalts in Bezug zu einer Außenseite des Fahrzeugverkleidungsteils eine konkave Oberflächenneigung in Y-Richtung, ein zweites Teilelement auf der Höhe des Spalts eine konvexe Oberflächenneigung in Y-Richtung aufweisen. Beispielsweise kann eine konvex-konkav-konvexe Abfolge bezüglich einer vertikalen Z-Richtung von oben nach und über ein Teilelement ausgebildet werden. Dadurch kann die Luftführung weiter stabilisiert werden und Strömungsgeräusche minimiert werden. Ein Luftschleier, der entlang der Außenoberfläche des Fahrzeugs erzeugt wird, kann durch eine Ausbildung der konvexen bzw. konkaven Oberfläche gezielt geleitet werden, wodurch die Aerodynamik des Fahrzeugs verbessert werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Breite des Grenzbereichs in einer Überlappungsrichtung bzw. Umgreifungsrichtung zumindest einer maximalen Verlängerung einer der beiden Teilelemente entsprechen, die bei einer spezifizierbaren maximalen Erwärmungstemperatur bei gewöhnlichen Umgebungsbedingungen erfolgen kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn zumindest eines der beiden Teilelemente einen großen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt. Es kann so sichergestellt werden, dass keine Bombierungen und keine sichtbaren Spalte auftreten. Bei einer erwartbaren, maximalen Erwärmungstemperatur handelt sich um eine Temperatur, der ein Fahrzeug unter gewöhnlichen Umständen sowie unter gewöhnlichem Gebrauch ausgesetzt wird.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform kann zumindest ein Teilelement zumindest bereichsweise mit grafischen Elementen, semitransparent oder transparent ausgebildet sein. Hierdurch lassen sich optische Verzierungen, die vorteilhafterweise leicht austauschbar sind, an das Fahrzeugverkleidungsteil durch Austausch eines Teilelementes aufbringen. Weiterhin ist denkbar, durch eine Hintergrundbeleuchtung zumindest einen Teilelements optische Informationen oder Statusangaben darzustellen, die durch das Teilelement hindurchscheinen oder auf dieses rückseitig projiziert werden können.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Fahrzeugverkleidungsteil eine Fahrzeugtür, ein Dachelement, eine Motorhaube, ein Kotflügel oder eine Heckklappe eines PKWs oder LKWs sein. Das Fahrzeugverkleidungsteil kann ebenso jede Art einer Karosseriebeplankung ausbilden. Weiterhin ist denkbar, Innenverkleidungselemente, wie beispielsweise am Cockpit, durch ein derartiges Fahrzeugverkleidungsteil auszubilden.
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Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Teilelement für eine Außenhaut eines Fahrzeugverkleidungsteils. Das Teilelement ist dabei eingerichtet, um in ein vorgenanntes Fahrzeugverkleidungsteil eingesetzt zu werden. Das Teilelement kann dabei die gleichen Merkmale besitzen, wie bereits bezüglich der beiden Teilelemente beschreiben. Dabei gelten für das Teilelement dieselben Vorteile wie für das Teilelement des Fahrzeugverkleidungsteils bereits erläutert, sodass darauf nicht weiter eingegangen werden muss. Das Teilelement kann an einer Tragstruktur eines Fahrzeugverkleidungsteils angebracht werden. Ebenso können zumindest zwei Fahrzeugverkleidungsteile auf eine Tragstruktur aufgebracht werden, sodass ein Grenzbereich wie bereit beschrieben ausgebildet werden kann.
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Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Fahrzeug mit zumindest einem erfindungsgemäßen Fahrzeugverkleidungsteil. Das Fahrzeug kann insbesondere ein PKW sein. Das Fahrzeugverkleidungsteil kann insbesondere eine Fahrzeugtür, ein Dachelement, eine Motorhaube, ein Kotflügel oder eine Heckklappe, sein, das wie oben beschrieben ausgestaltet sein kann.
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In einer vorteilhaften Weiterentwicklung des Fahrzeugs wird vorgeschlagen, dass der Grenzbereich im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Fahrtrichtung angeordnet ist, wobei das Teilelement, das bezüglich der Außenhaut bzw. bezüglich des anderen Teilelements außenliegend angeordnet ist, bezüglich der Fahrtrichtung weiter vorne am Fahrzeug angeordnet ist. In einer derartigen Ausführungsform kann in dem Grenzbereich zumindest ein Spalt angeordnet sein, der zur Luftführung sowie zur Anordnung von Sensoren und/oder Kameras genutzt werden kann. Dabei kann der Grenzbereich an unterschiedlichen Positionen entlang der Außenhaut angeordnet sein. Der Grenzbereich kann im Wesentlichen geradlinig oder auch abgewinkelt verlaufen. Beispielsweise kann der Grenzbereich L-förmige ausgebildet sein. Es ist ebenso denkbar, dass der Grenzbereich eine geschlossene Form ausbildet, die beispielsweise in der Form eines Rechtecks, Quadrat, einer Ellipse oder auch eines Kreises verläuft. Dabei gelten für ein Fahrzeug mit zumindest einem Fahrzeugverkleidungsteil dieselben Vorteile, wie bezüglich des Fahrzeugverkleidungsteils beschrieben.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Fahrzeugs können zwei erfindungsgemäße Fahrzeugverkleidungsteile an zumindest einer Außenseite des Fahrzeugs derart angeordnet sein, dass die jeweiligen Grenzbereiche bezüglich einer vertikalen Fahrzeugachse gespiegelt zueinander ausgebildet sind, wobei jeweils zumindest ein Spalt in dem jeweiligen Grenzbereich angeordnet ist. Dieser Spalt bildet in dem ersten Fahrzeugverkleidungsteil einen Ausströmkanal aus dem Motorraum und/oder einem vorderen Radkasten, und in dem zweiten Fahrzeugverkleidungsteil gegenüberliegend zum Ausströmkanal einen Einströmkanal in einen hinter Radkasten aus.
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Handelt es sich bei dem in Fahrtrichtung vorneliegenden Fahrzeugverkleidungsteil um eine Fahrer- oder Beifahrertür eines Fahrzeugs, so kann die vom Motor bzw. den Bremsen benötigte Luft zur Kühlung effektiv und direkt abgeführt werden. Wird die Luft aus dem Radkasten über bzw. durch die Außenhaut der Fahrzeugtür direkt nach außen geleitet, so kann ein Luftschleier entlang der Außenoberfläche des Fahrzeugs erzeugt werden. Um eine ungehinderte Strömung des Luftschleiers zu ermöglichen ist es besonders vorteilhaft, wenn dieser direkt über bzw. durch die Außenhaut eines Fahrzeugverkleidungsteils in den hinteren Radkasten wieder eingeleitet wird. Dies kann dadurch erreicht werden, dass in einem weiter hinten angeordneten Fahrzeugverkleidungsteil, das beispielsweise eine hintere Tür eines Fahrzeugs ausbilden kann, ein Einströmkanal ausgebildet ist. Vorteilhafterweise kann dadurch erreicht werden, dass die beiden Fahrzeugverkleidungsteile vertikal gespiegelt zueinander ausgebildet sind, sodass sich in dem Grenzbereich des hinteren Fahrzeugverkleidungsteils ein derartiger Einströmkanal ausbilden kann. Dadurch kann die Aerodynamik des Fahrzeugs verbessert werden.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der vorliegenden Zeichnungen und Zeichnungsbeschreibungen. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigt:
- 1 eine Ausführungsform einer Außenhaut eines erfindungsgemäßen F ahrzeugverkleidungstei ls;
- 2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverkleidungsteils;
- 3 weitere Darstellungen der Ausführungsform nach 2;
- 4 mehrere Querschnitte der Ausführungsformen nach 1;
- 5 verschiedene Ausführungsformen eines Grenzbereichs eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverkleidungsteils;
- 6 eine weitere Ausführungsform eines Grenzbereichs eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverkleidungsteils;
- 7 weitere Darstellungen der Ausführung nach 1;
- 8 eine weitere Ausführungsform einer Außenhaut eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverkleidungsteils;
- 9 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs;
- 10 weitere Details aus 9;
- 11 weitere Details aus 9;
- 12 eine Abfolge einer Montage zweier Teilelemente;
- 13 eine Ausführungsform eines Teilelements in einer Rückansicht;
- 14 einen Querschnitt der montierten Teilelemente aus 12.
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In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Außenhaut 14 eines Fahrzeugverkleidungsteils 10. Die Außenhaut 14 ist in einer Draufsicht von außen, 1 (a), sowie in einer Rückansicht, 1(b), dargestellt. Diese weist zwei Teilelemente 16a, 16b auf, wobei das zweite Teilelement 16b eine wesentlich geringere Größe als das erste Teilelement 16a besitzt. In dieser Darstellung sind die beiden Teilelemente 16a, 16b getrennt voneinander dargestellt. Diese können über einen Grenzbereich 18, der in dieser Ausführungsform im Wesentlichen vertikal in der Außenhaut 14 verläuft, überlappend bzw. umgreifend angeordnet werden. Der Grenzbereich 18 verläuft im Wesentlichen innerhalb einer Innenfläche 24 der Außenhaut 14. Die Außenhaut 14 wird durch eine Außenkontur 22 begrenzt, welche die vier Teilabschnitte 20a, 20b, 20c, 20d aufweist. Die beiden Teilabschnitte 20a, 20c verlaufen dabei teilweise entlang des ersten Teilelements 16a sowie teilweise entlang des zweiten Teilelements 16b. Der Teilabschnitt 20b verläuft hingegen vertikal entlang des ersten Teilelements 16a, der Teilabschnitt 20d vertikal entlang des zweiten Teilelements 16b.
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In dieser isometrischen Darstellung in 1 (a) ist erkennbar, dass das erste Teilelement 16a im mittleren vertikalen Bereich eine konvexe Oberfläche 46b der Außenhaut 14 aufweist. Dies zeigt sich auch durch die Form der Außenkontur 22 im Teilabschnitt 20b sowie durch die Form des Grenzbereichs 18. Oberhalb sowie unterhalb der konvex geformten Oberfläche 46b ist das erste Teilelement 16a hingegen konkav oder auch eben ausgebildet. Im Unterschied dazu weist das zweite Teilelement 16b im mittleren Bereich eine konvexe Oberfläche 46b auf. Die oberhalb bzw. unterhalb der konvexen Oberfläche 46b angeordneten Abschnitte verlaufen hingegen identisch zu den korrespondierenden Abschnitten des ersten Teilelements 16a. Dadurch kann bei Überlappung der beiden Teilelemente 16a, 16b ein Spalt 26 in dem Bereich ausgebildet werden, der im ersten Teilelement 16a eine konkave Oberfläche 46a und im zweiten Teilelement 16b eine konvexe Oberfläche 46b aufweist. In dieser Ausführungsform ist das zweite Teilelement 16b in Höhe des eben beschriebenen Spalts 26 doppelwandig ausgebildet, sodass der Spalt 26 in X-Richtung auch in dem Bereich weitergeführt werden kann, in welchem im überlappend angeordneten Zustand beider Teilelemente 16a, 16b das erste Teilelement 16a bereits endet. So passt die in Y-Richtung konkave Oberfläche 46a des ersten Teilelements 16a mit einem Seitenrand in X-Richtung puzzleartig mit einem Seitenrand der hinteren Wand im Bereich der in Y-Richtung konvexen Oberfläche 46b des zweiten Teilelements 16b ineinander, wie in 1(b) erkennbar. Insofern kann das zweite Teilelement 16b eine Art doppelwandige Öffnung oder Tasche ausbilden, in der das Teilelement 16a eingreifen kann. Es ist ersichtlich, dass die beiden Randbereiche der Teilelemente 16a, 16b im Grenzbereich 18 eine korrespondierende Form aufweisen. So kann durch den Spalt 26 beispielsweise ein Ausströmkanal gebildet werden, durch welchen ein Luftstrom aus dem Motorraum bzw. aus dem vorderen Radkasten durch die Außenhaut 14 abgeführt werden kann. Im oberen Bereich des zweiten Teilelements 16b ist ein weiterer Spalt 26 angeordnet, der jedoch nicht durchgängig durch das zweite Teilelement 16b verläuft. Ein derartiger Spalt 26 kann beispielhaft dafür verwendet werden, Sensoren, Leuchtmittel sowie Kameras darin anzuordnen. Die dargestellte Ausführungsform kann beispielsweise die Außenhaut 14 eines Fahrzeugverkleidungsteils 10 darstellt, dass eine Fahrzeugtür 34 ausbildet.
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Ein Fahrzeugverkleidungsteil 10, das als Fahrzeugtür 34 ausgebildet ist, zeigt 2. Dargestellt ist die Tragstruktur 12, an welcher ein Teilelement 16b angeordnet ist. Dieses Teilelement 16b entspricht dabei dem zweiten Teilelement 16b aus 1. Es ist erkennbar, dass die Tragstruktur 12 in den Teilabschnitten 20a, 20c, 20d an die Kontur der Tragstruktur 12 angrenzt. In diesen drei Teilabschnitten 20a, 20c, 20d kann das Teilelement 16b ortsfest in zumindest einer Raumrichtung X, Y, Z mit der Tragstruktur 12 verbunden sein. In der dargestellten Ausführungsform wäre beispielsweise eine ortsfeste Lagerung des Teilabschnitts 20d in X-Richtung erforderlich, um ein Spaltmaß, das entlang des Teilabschnitt 20d zu einem benachbarten Fahrzeugverkleidungsteil (nicht dargestellt) eingehalten werden soll, zu gewährleisten. Desweiteren wäre eine ortsfeste Lagerung dieses Teilabschnitts 20d in Y-Richtung sinnvoll, um ein Abheben der Außenhaut 14 bezüglich der Tragstruktur 12 zu vermeiden. Entlang des Teilabschnitts 20a könnte hingegen eine ortsfeste Lagerung in Z-Richtung erfolgen, um ein vertikales Verschieben zu verhindern. Dadurch wäre gewährleistet, dass der Teilabschnitt 20a mit einem auf gleicher Höhe angeordneten Teilabschnitt eines benachbarten Fahrzeugverkleidungsteils (nicht dargestellt) weiterhin fluchtet. Der Teilabschnitt 20c verläuft hingegen entlang einer Türschwelle, an der kein Spaltmaß eingehalten werden muss, da kein benachbartes Fahrzeugverkleidungsteil vorhanden ist. Folglich kann der Teilabschnitt 20c ohne ortsfeste Lagerung in den Raumrichtungen X und Z verbleiben. Eine ortsfeste Lagerung in Y-Richtung ist jedoch auch für den Teilabschnitt 20c sinnvoll, um ein Abheben der Außenhaut 14 von der Tragstruktur 12 zu vermeiden. Eine dazu vergleichbare Lagerung bezüglich der Raumrichtungen X, Y, Z ist für ein erstes Teilelement 16a möglich (hier nicht dargestellt). Das erste Teilelement 16a kann vergleichbar zu 1 ausgebildet sein. Für den Teilabschnitt 20b können dabei dieselben Anforderungen wie für den Teilabschnitt 20d gelten, da das Teilelement 16a an diesem Teilabschnitt 20b an eine Außenhaut einer B-Säule angrenzen kann.
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In 3 sind weitere Darstellungen der Ausführungsform nach 2 dargestellt. Im Unterschied zu der Darstellung in 2 ist die Außenhaut 14 komplett abgebildet. Dabei sind beide Teilelemente 16a, 16b sichtbar. Die Außenhaut 14 ist dabei wie in der Ausführungsform nach 1 ausgebildet. Gleiche Merkmale sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, sodass darauf nicht weiter eingegangen wird.
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In 4 sind mehrere Querschnitte der Ausführungsform der Außenhaut 14 eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverkleidungsteils 10 nach 1 dargestellt. Die Lage der jeweiligen Schnittebene A-A, B-B und C-C ist in 4 (a) dargestellt.
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4 (b) zeigt den Schnitt A-A entlang des oberen Bereichs der Außenhaut 14. Es ist ersichtlich, dass das Teilelement 16b das Teilelement 16a im Grenzbereich 18 überlappt. Der Teilabschnitt 20d der Außenkontur 22 ist im linken Bereich erkennbar. Dieser ist u-förmig ausgebildet, wobei der u-förmige Bereich in zumindest einer Raumrichtung X, Y, Z an der Tragstruktur (nicht dargestellt) ortsfest gelagert werden kann. Der Teilabschnitt 20b ist nicht sichtbar, da die Darstellung im rechten Bereich geschnitten abgebildet ist. Beide Teilelemente 16a, 16b sind im Wesentlichen auf einer Linie angeordnet, wobei das Teilelement 16b bezüglich des Teilelements 16a leicht versetzt angeordnet ist, um die Überlappung auszubilden.
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In 4 (c) ist der Schnitt entlang der Ebene B-B dargestellt. Dieser liegt innerhalb der konkaven bzw. konvexen Oberflächen 46a, 46b. Das Teilelement 16b ist in diesem Bereich doppelwandig ausgebildet, da ein Spalt 26 zwischen den beiden Teilelementen 16a, 16b ausgeformt ist. Durch die doppelwandige Ausführung kann ein Luftstrom hinter dem Teilelement 16b weitergeführt und geleitet werden, wobei der Wandabschnitt 48 des Teilelements 16b in Verlängerung zu dem Teilelement 16a verläuft. Der Spalt 26 könnte auch ohne den Wandabschnitt 48 des Teilelements 16b ausgebildet werden. Eine doppelwandige Ausbildung des Teilelements 16b ist in diesem Bereich nicht zwingend erforderlich. In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform, kann im Grenzbereich 18 der Wandabschnitt 48 korrespondierend zur Kontur des Teilelements 16a in diesem Bereich ausgebildet sein. Dadurch können beide Elemente, d. h. der Wandabschnitt 48 mit dem Teilelement 16a, puzzleartig ineinander greifen. Die Elemente greifen im Wesentlichen puzzleartig in X-Z-Ebene ineinander. Es ist denkbar, dass das eine Element zumindest bereichsweise in einen Schlitz, doppelwandige Öffnung oder eine Tasche des anderen Elements eingreift bzw. eintaucht. In einer weiteren Ausführung (nicht dargestellt) kann ein genügender Spalt zwischen dem Wandabschnitt 48 und dem Teilelement 16a verbleiben, sodass eine Wärmedehnung zumindest eines der beiden Elemente ermöglicht werden kann. Dieser Spalt kann beispielsweise mit einem Elastomer und/oder wasserdicht ausgebildet werden. Es ist weiterhin denkbar, dass das Teilelement 16a in den Spalt 26 zwischen dem Wandabschnitt 48 und dem Teilelement 16b eingreift (nicht dargestellt).
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4 (d) zeigt den Schnitt entlang der Ebene C-C. Dieser liegt im unteren Bereich der Außenhaut 14. Die Außenhaut 14 ist dort vergleichbar zu dem Aufbau in Schnitt A-A ausgebildet. Ein Unterschied liegt darin, dass das Teilelement 16b in diesem Bereich in X-Richtung kürzer ausgebildet ist als im oberen Bereich A-A der Außenhaut 14.
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Verschiedene Ausführungsformen eines Grenzbereichs 18 eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverkleidungsteils 10 sind in 5 dargestellt. In den Darstellungen ist die Außenseite der Außenhaut 14, die von einem Betrachter bei einem Fahrzeugverkleidungsteil 10 sichtbar ist, jeweils oberhalb der Darstellung definiert. Bei allen Ausführungsformen ist eine Relativverschiebung der beiden Teilelemente 16a, 16b im Grenzbereich 18 möglich.
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5 (a) zeigt eine Ausführungsform, in welcher die beiden Teilelemente 16a, 16b im Grenzbereich 18 beabstandet zueinander angeordnet sind. In dem Spalt 26 zwischen den Teilelementen 16a, 16b kann zumindest ein Sensor und/oder zumindest eine Kamera (beides nicht dargestellt) angeordnet werden. Ebenso kann der Spalt 26 zur Luftführung genutzt werden.
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In 5 (b) ist zwischen den Teilelementen 16a, 16b ein Elastomer 38 angeordnet, wodurch eine flexible Verbindung im Grenzbereich 18 entsteht. Diese Verbindung kann wasserdicht sein.
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Die Ausführungsform nach 5 (c) ist vergleichbar zu der aus 5 (b), wobei das Teilelement 16b eine Verjüngung 50 im Grenzbereich 18 aufweist. Dadurch kann der Grenzbereich 18 optisch ausgestaltet werden. Bevorzugt steht der verjüngte Bereich nicht in Kontakt mit dem Teilelement 16a, um ein Verkratzen der Oberfläche zu vermeiden.
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In der Darstellung in 5 (d) ist das Teilelement 16b im Bereich des Grenzbereichs 18 erhöht ausgebildet. Dadurch kann eine Überlappung der beiden Teilelemente 16a, 16b im Grenzbereich 18 gewährleistet werden. Am Teilelement 16b sind Vorsprünge 40 angebracht. Die Vorsprünge 40 können in einem gemeinsamen Spritzgussvorgang mit dem Teilelement 16b hergestellt werden. Durch die Position der Vorsprünge 40 können die beiden Teilelemente 16a, 16b bei einer Relativverschiebung beabstandet zueinander geführt werden. Dabei sollten die Vorsprünge 40 in genügender Entfernung von einer Seitenkante des Teilelements 16b angeordnet sein, um auch bei maximaler Verschiebung bzw. Schrumpfung zumindest eines Teilelements 16b, insbesondere beider Teilelemente 16a, 16b, ein Verkratzen der Oberfläche des Teilelements 16a im sichtbaren Bereich zu verhindern.
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5 (e) zeigt eine Ausführungsform, bei welcher ein Vorsprung 40 direkt in das Teilelement 16b eingeformt ist. Im linken Bereich der Darstellung setzt sich ein gerader Abschnitt des Teilelements 16b fort. Da das Teilelement 16b auf der dem Vorsprung 40 gegenüberliegen Oberfläche eine Senke aufzeigt, kann dies ebenso als ein optisches Element verwendet werden.
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Gemäß der Ausführungsform nach 5 (f) sind die beiden Teilelemente 16a, 16b umgreifend angeordnet. Das Teilelement 16b weist dafür einen U-förmigen Randbereich auf, in welche das Teilelement 16a eingeführt werden kann. Der U-förmige Randbereich kann dabei zumindest zweiteilig ausgebildet sein, um bei einem Spritzgussvorgang den Entformungsanforderungen zu genügen. Innerhalb des U-förmigen Randbereichs sollte ein genügender Spalt verbleiben, sodass eine Längenänderung zumindest eines der beiden Teilelemente 16a, 16b weiterhin möglich ist. Von der Außenseite gleicht diese Ausführungsform einer Ausführung gemäß 5 (d).
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6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Grenzbereichs 18 eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverkleidungsteils 10. Über eine verdünnten Verbindungsbereich in Art eines Filmscharniers können beide Teilelemente 16a, 16b miteinander verbunden werden. So kann beispielsweise eine wasserdichte Verbindung im Grenzbereich 18 gestellt werden.
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Eine weitere Ansicht der Ausführung nach 1 zeigt 7. Im Unterschied zu der Darstellung in 1 sind die beiden Teilelemente 16a, 16b im Grenzbereich 18 überlappend bzw. umgreifend und eine durchgängige Fläche der Außenhaut 14 im bestimmungsgemäßen Gebrauch ausbildend dargestellt. Die Merkmale stimmen mit den Merkmalen nach 1 überein, sodass darauf nicht weiter eingegangen wird.
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In 8 ist eine weitere Ausführungsform einer Außenhaut 14 eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverkleidungsteils 10 dargestellt. In dieser Ausführungsform verläuft der Grenzbereich 18 L-förmige über die Innenfläche 24 der Außenhaut 14. Folglich ist das Teilelement 16b L-förmig ausgebildet. Das Teilelement 16a weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, sodass eine geschlossene Außenhaut 14 entsteht. Auch in dieser Ausführungsform kann eine ortsfeste Lagerung der Teilelemente 16a, 16b wie bezüglich 2 beschrieben erfolgen. Für die Auslegung der ortsfesten Lagerpunkte kann ein Referenzpunktsystem angewendet werden. Dieses ist auch als 3-2-1-Regel bzw. als Toleranzmanagement bekannt. Im Bereich der Innenfläche 24 können die Teilelemente 16a, 16b über eine schwimmende Befestigung an einer Tragstruktur (nicht dargestellt) befestigt werden.
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Ein Fahrzeug 100 mit zumindest zwei erfindungsgemäßen Fahrzeugverkleidungsteilen 10a, 10b ist in 9 dargestellt. Die beiden Fahrzeugverkleidungsteile 10a, 10b sind dabei entlang der in Z-Richtung ausgerichteten Fahrzeughochachse Q gespiegelt ausgeführt. Die Fahrzeugtür 34 ist vergleichbar zu der Ausführung gemäß 3 ausgebildet. Der Spalt 26 bildet hierbei einen Ausströmkanal 11a aus, durch welchen Luft aus dem Motorraum bzw. dem vorderen Radkasten durch die Außenhaut 14 abgeleitet werden kann. Im hinteren Bereich des Fahrzeugs 100 ist die hintere Tür ebenso gemäß eines Fahrzeugverkleidungsteils 10b ausgebildet. Durch die Spiegelung an der Fahrzeughochachse Q ist der Spalt 26 am Ende des Türflügels angeordnet. Das Teilelement 16b überlappt hierbei das Teilelement 16a, sodass ein Einströmkanal 11b innerhalb des Spalts 26 ausgeformt wird. Dadurch kann ein Luftschleier nahe an der Außenseite 36 des Fahrzeugs 100 entlang geführt werden, und im hinteren Bereich durch den Einströmkanal 11b in den hinteren Radkasten eingeleitet werden. Die Aerodynamik des Fahrzeugs 100 kann dadurch verbessert werden. Selbstverständlich kann das Fahrzeug 100 auf der anderen Seite identisch zu der dargestellten Ausführungsform ausgebildet sein. Alternativ wäre denkbar, das überlappende Teilelement 16a in X-Richtung vor dem Teilelement 16b anzuordnen, sodass kein Lufteinlass im hinteren Bereich des Fahrzeugs 100 ausgebildet wird.
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Die 10 und 11 zeigen Details der Elemente, die innerhalb eines Spalts 26 angeordnet werden können. 10 (a) zeigt eine Vergrößerung des Ausschnittes A aus 9. Dieser Spalt 26 bildet keinen Luftspalt aus. Dahingegen sind eine Kamera 44 sowie ein Sensor 30 innerhalb des Spalts 26 angeordnet. Diese können beispielsweise für ein Keyless-Go-System oder als Rückfahrkamera dienen. Das Fahrzeug 100 könnte folglich ohne Seitenspiegel sowie ohne Türgriffe ausgebildet werden. 11 zeigt eine Vergrößerung des Ausschnittes B aus 9. Der Spalt 26 ist als Luftspalt ausgebildet. Innerhalb des Spalts 26 sind daher Lamellen 42 angeordnet, die zur Luftführung und/oder zur Aussteifung der Außenhaut 14 dienen. Des Weiteren ist das Teilelement 16a im Bereich des Spalts 26 mit einer konkaven Oberfläche versehen. Das Teilelement 16b entgegen mit einer konvexen Oberfläche 46b. Auch dadurch kann die Luftführung entlang einer Außenseite 36 des Fahrzeugs 100 beeinflusst werden.
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12 zeigt eine mögliche Abfolge einer Montage zweier Teilelemente 16a, 16b an einer Tragstruktur 12 (nicht dargestellt). In einem ersten Schritt, dargestellt in 12 (a) wird das Teilelement 16a schräg zu einer Senkrechten gehalten und entlang des unteren Teilabschnitts 20c an der Tragstruktur 12 eingehängt. Das Teilelement 16a wird bezüglich der Tragstruktur 12 leicht nach rechts versetzt eingesetzt. An dem Teilabschnitt 20c kann beispielsweise eine Leiste angeordnet sein, in welche das Teilelement 16a U-förmig eingreift. Das Teilelement 16a kann dadurch in Y-Richtung fixiert werden.
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Im nächsten Schritt in 12 (b) wird das Teilelement 16a an die Tragstruktur rangeklappt, sodass es im Wesentlichen in einer Senkrechten angeordnet ist. Auf der Rückseite der Innenfläche 24 des Teilelements sind in dieser Ausführungsform Haken 52 angeordnet, die eine schwimmende Befestigung des Teilelements 16a in Y-Richtung auf der Tragstruktur 12 ausbilden. Nach Einhaken des Teilelements 16a mit den Haken 52 auf der Tragstruktur 12 wird das Teilelement 16a nach links geschoben, wie in 12 (c) dargestellt. Dadurch kann das Teilelement 16a mit der Tragstruktur 12 verkeilt werden. Die Haken 52 ermöglichen bevorzugt eine Verschiebung des Teilelements 16a in Y-Richtung, um die schwimmende Befestigung auf der Tragstruktur 12 auszubilden und eine Wärmedehnung in einem Grenzbereich zu ermöglichen. Die Haken 52 können das Teilelement 16a zusätzlich in Z-Richtung fixieren und auf der kompletten Innenfläche 24 angeordnet sein.
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Wie 12 (d) zeigt, kann anschließend das zweite Teilelement 16b von links auf die Tragstruktur 12 in X-Richtung aufgeschoben werden, bis es an der Position gemäß 12 (e) angeordnet ist. Auch das zweite Teilelement 16b kann mit Haken 52 an der Tragstruktur 12 befestigt werden, wodurch eine schwimmende Befestigung entsteht. In einem weiteren Schritt können die Teilelemente 16a, 16b mit Schrauben 54 auf der Tragstruktur 12 befestigt werden. So kann eine Ausdehnungsrichtung bei einer Wärmedehnung der Teilelemente 16a, 16b vorgegeben bzw. eingeschränkt werden. Dies kann einen letzten Montageschritt darstellen.
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In 13 ist eine Ausführungsform eines Teilelements 16b in einer Rückansicht dargestellt. Dabei sind die Haken 52 erkennbar, die zu Ausbildung einer schwimmenden Befestigung dienen. Durch die Haken 52 kann das Teilelement 16b in Y-Richtung auf einer Tragstruktur 12 befestigt werden. Dahingegen wird weiterhin eine Verschiebung in X-Richtung ermöglicht. Im Teilabschnitt 20d der Außenkontur 22 sind Verrastungen 56 angeordnet, die eine ortsfeste Lagerung des Teilabschnitts 20d in zumindest zwei Raumrichtungen ermöglicht. Ein Verkeilen mit der Tragstruktur 12 kann durch Verschieben des Teilelements 16b relativ zur Tragstruktur 12 erfolgen. An dem Teilabschnitt 20d kann weiterhin eine U-förmige Umgreifung angeordnet sein, mit der das Teilelement 16b mit der Tragstruktur eingreift.
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14 zeigt einen Querschnitt der montierten Teilelemente 16a, 16b aus 12. Die Ausführung entspricht im Wesentlichen der Ausführung aus 4 (c) entlang der Ebene B-B aus 4 (a). An dieser Stelle wird auf die Ausführungen bezüglich der 4 (a) und 4 (c) verwiesen. In 14 ist weiterhin eine Unterkonstruktion dargestellt, die einen Ausschnitt aus einer Tragstruktur 12 darstellt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeugverkleidungsteil
- 10a
- Fahrzeugverkleidungsteil
- 10b
- Fahrzeugverkleidungsteil
- 11a
- Ausströmkanal
- 11b
- Einströmkanal
- 12
- Tragstruktur
- 14
- Außenhaut
- 16a
- Teilelement
- 16b
- Teilelement
- 18
- Grenzbereich
- 19
- Elastischer Verbindungsbereich, Filmscharnier
- 20a
- Teilabschnitt
- 20b
- Teilabschnitt
- 20c
- Teilabschnitt
- 20d
- Teilabschnitt
- 22
- Außenkontur
- 24
- Innenfläche
- 26
- Spalt
- 28
- Lüftungsschlitz
- 30
- Sensor
- 32
- innerer Bereich der Teilelemente
- 34
- Fahrzeugtür
- 35
- Heckklappe
- 36
- Außenseite
- 38
- Elastomer
- 40
- Vorsprung/Abstandshalter
- 42
- Lamelle
- 44
- Kamera
- 46a
- konkave Oberfläche
- 46b
- konvexe Oberfläche
- 48
- Wandabschnitt
- 50
- Verjüngung
- 52
- Haken
- 54
- Schraube
- 56
- Verrastung
- 100
- Fahrzeug
- a
- Wärmeausdehnungskoeffizient
- Q
- Fahrzeughochachse
- X, Y, Z
- Raumrichtung
