DE102020104400A1

DE102020104400A1 - Kraftfahrzeugbauteil

Info

Publication number: DE102020104400A1
Application number: DE102020104400.3A
Authority: DE
Inventors: Walter Heidl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2021-08-19
Anticipated expiration: 2040-02-20
Also published as: DE102020104400B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugbauteil (1), mit einer Anschlusseinrichtung (2), über welche das Kraftfahrzeugbauteil (1) mit einem weiteren Kraftfahrzeugelement verbindbar ist, mit einem Bruchbereich (3), in welchem durch Brechen des Kraftfahrzeugbauteils (1) zwei Teilbauteile (5, 6) abbrechbar sind, von welchen eines die Anschlusseinrichtung (2) aufweist, wobei die Teilbauteile (5, 6) mit einer in dem Bruchbereich (3) angeordneten Fangeinrichtung (10) verbunden sind, mittels welcher die Teilbauteile (5, 6) unabhängig von dem Brechen des Kraftfahrzeugbauteils (1) aneinander gehalten sind, wobei die Fangeinrichtung (10) einstückig mit den Teilbauteilen (5, 6) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugbauteil gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.
Bauteilabsicherungen bei einem Unfall sollten gesetzliche sowie firmeninterne Anforderungen erfüllen. Beispielsweise kann es gesetzlich geregelt sein, dass sich Türen eines Kraftwagens bei einem Unfall nicht öffnen dürfen. Durch umherfliegende oder sich verklemmende Bauteile, welche durch den Unfall aus deren Verbauposition gelöst wurden, könnten Fahrzeuginsassen verletzt oder Schutzeinrichtungen wie Airbags beschädigt oder Türgriffe betätigt werden. Damit Bauteile bei einem Unfall an ihrem unmittelbaren Befestigungspunkt bleiben oder sich nur in gewollten, gewissen Grenzen bewegen, gibt es mehrere Lösungsansätze. In vielen Fällen reicht es aus, Bauteile zu verschrauben, um diese ausreichend abzusichern. Aus fertigungs- und produktionstechnischen Gründen kann jedoch eine Verschraubung in einigen Baugruppen des Kraftwagens zu vermeiden sein. Verschraubungen können in der Produktion von Kraftwagen aufwändig vorzusehen sein. Darüber hinaus können die Verschraubungen teilweise in ein Design eines Kraftfahrzeugbauteils eingreifen. Hierbei ist ein Schraubenkopf unter Umständen zugänglich zu halten und kann nicht abgedeckt werden. Um Bauteile mit geringem Aufwand in der Produktion an einem Kraftwagen verbauen zu können, besitzen diese oft Verklipsungsmechanismen wie Klipse oder Schnapphaken. Zumeist sind diese Klipse und/oder Klipsaufnahmen aus Kunststoff oder Metall gebildet. Je nach Einsatzort im Kraftwagen, Bauteil und Unfallart kann diese Verbindungsmethode ausreichen, um eine feste Verbindung des Bauteils am Kraftwagen sicherzustellen. Reicht eine Verbindung über einen Verklipsmechanismus für das Bauteil bei bestimmten Unfällen nicht aus, kann ein Fangband eingesetzt werden. Mittels des Fangbands kann erreicht werden, dass sich ein Bauteil ablösen kann, sich aber nur in einem gewissen Rahmen bewegen kann. Fangbänder können insbesondere teuer und aufwändig anzubringen sein. Alternativ oder zusätzlich zu dem Fangband kann das Bauteil mittels eines Kabelbaums gegen Herumfliegen gesichert werden. Hierbei kann teilweise eine elektrische Steckverbindung ausreichen, um wie eine Art Fangband zu wirken. Durch das Abfangen des Bauteils mittels des Kabelbaums kann sichergestellt werden, dass sich bei einem Unfall das Bauteil nur in gewissen Grenzen bewegen kann. Nachteilig hieran ist jedoch, dass ein Kabelbaum meist nur an Bauteilen mit elektronischen Steckverbindungen als Fangband nutzbar ist. Damit bei einem Unfall Klipsstrukturen zumindest im Wesentlichen nicht brechen, ist es alternativ oder zusätzlich möglich, Kunststoffeigenschaften des Bauteils so zu optimieren, dass das Bauteil besonders hohen Belastungen standhält und erst besonders spät bricht. Mit einer Wahl eines besonders weichen Kunststoffs können jedoch Nachteile wie eine verringerte Kundenwertigkeit oder verringerte Dauerfestigkeit und Lebensdauer oder schwingungsbedingte Akustikprobleme einhergehen.
Aus der DE 10 2004 028 009 A1 ist darüber hinaus ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer öffnungsfähigen Klappe bekannt, die über zumindest einen Scharnierbügel schwenkbar am Kraftfahrzeug angebracht ist. Dieser Scharnierbügel kann eine Sollbruchstelle aufweisen, welche durch eine Materialausdünnung bereitgestellt werden kann. Die Sollbruchstelle ist von einer Fangvorrichtung überbrückt, welche nach einem Brechen der Sollbruchstelle die gebrochenen Scharnierbügelteile aneinander hält. Die Fangvorrichtung kann als elastisches und/oder biegsames Fangelement ausgebildet sein, wobei das Fangelement insbesondere als Fangband ausgebildet ist. Mittels der Fangvorrichtung können bei einer die Sollbruchstelle brechenden Belastung und somit nach einem Brechen der Sollbruchstelle, beispielsweise bei einem Fahrzeugcrash, die gebrochenen Scharnierbügelteile aneinander gehalten werden. Das Fangband kann an seinen Längsenden jeweils mit dem Scharnierbügel fest verbunden, insbesondere in diesen eingespritzt sein. Die Fangvorrichtung ermöglicht, dass sich Teile des Scharnierbügels nicht vom Kraftfahrzeug und/oder von der jeweiligen Klappe lösen und umstehende oder im Kraftfahrzeug sitzende Personen verletzen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeugbauteil zu schaffen, welches besonders einfach mit einer Fangeinrichtung versehbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kraftfahrzeugbauteil mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugbauteil für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen. Das Kraftfahrzeugbauteil umfasst eine Anschlusseinrichtung, über welche das Kraftfahrzeugbauteil mit einem weiteren Kraftfahrzeugelement verbindbar ist. Über die Anschlusseinrichtung ist somit das weitere Kraftfahrzeugelement an dem Kraftfahrzeugbauteil zu halten. Das Kraftfahrzeugbauteil umfasst des Weiteren einen Bruchbereich, in welchem durch Brechen des Kraftfahrzeugbauteils zwei Teilbauteile abbrechbar sind, von welchen eines die Anschlusseinrichtung aufweist. Durch das Brechen des Kraftfahrzeugbauteils ist somit ein die Anschlusseinrichtung aufweisender erster Teilbauteil von einem zweiten Teilbauteil des Kraftfahrzeugbauteils an steifen Verbindungsbereichen zwischen den Teilbauteilen trennbar. Um einen Bewegungsradius der Teilbauteile relativ zueinander einzugrenzen, umfasst das Kraftfahrzeugbauteil eine Fangeinrichtung, mit welcher die Teilbauteile jeweils verbunden sind. Die Fangeinrichtung ist dabei im Bruchbereich angeordnet. Mittels der Fangeinrichtung sind die Teilbauteile unabhängig von dem Brechen des Kraftfahrzeugbauteils aneinander gehalten. Vor dem Brechen des Kraftfahrzeugbauteils und somit in einem Ausgangszustand des Kraftfahrzeugbauteils sind die Teilbauteile in dem Bruchbereich über die Fangeinrichtung sowie über wenigstens eine Materialbrücke miteinander verbunden. Nach dem Brechen des Kraftfahrzeugbauteils ist die wenigstens eine Materialbrücke unterbrochen und die Teilbauteile sind über die Fangeinrichtung aneinander gehalten. Mittels der Fangeinrichtung wird ein Bewegungsradius der Teilbauteile relativ zueinander eingeschränkt, wodurch eine Verletzungsgefahr für einen Fahrzeuginsassen des Kraftwagens besonders gering gehalten werden kann.
Um die Fangeinrichtung besonders einfach und kostengünstig an dem Kraftfahrzeugbauteil vorsehen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Fangeinrichtung einstückig mit dem Teilbauteil ausgebildet ist. Das bedeutet, dass die Fangeinrichtung Bestandteil des Kraftfahrzeugbauteils ist, wobei die Fangeinrichtung insbesondere aus einem gleichen Material gebildet ist wie die Teilbauteile sowie wie die wenigstens eine Materialbrücke des Kraftfahrzeugbauteils in dem Bruchbereich. Insbesondere kann die Fangeinrichtung direkt beim Herstellen des Kraftfahrzeugbauteils vorgesehen werden. Hierdurch sind die Teilbauteile besonders einfach und sicher mittels der Fangeinrichtung miteinander verbunden. Alternativ kann das Kraftfahrzeugbauteil als Zweikomponentenbauteil ausgebildet sein. Hierbei könnten die Teilbauteile aus einem ersten Material gebildet sein und die Fangeinrichtung aus einem zu dem ersten Material unterschiedlichen zweiten Material gebildet sein. Beispielsweise ist die Fangeinrichtung aus einem Gummi gebildet und die Teilbauteile sind aus einem Kunststoff in einem Zweikomponentenverfahren gespritzt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn in dem Bruchbereich wenigstens eine Sollbruchstelle vorgesehen ist. Das bedeutet, dass die wenigstens eine Materialbrücke die wenigstens eine Sollbruchstelle aufweist. Die Sollbruchstelle ist insbesondere derart ausgelegt, dass bei einem Schadensfall insbesondere an der Sollbruchstelle das Brechen des Kraftfahrzeugbauteils auftritt. Hierfür kann die Sollbruchstelle durch eine Materialaussparung und/oder durch eine Materialausdünnung bereitgestellt werden. Mittels der Sollbruchstelle kann besonders genau vorgegeben werden, dass das Kraftfahrzeugbauteil bei einer eine vorgegebene Grenzbelastung überschreitenden Belastung in dem Bruchbereich bricht, sodass nach dem Brechen mittels der Fangeinrichtung sichergestellt werden kann, dass die Teilbauteile unabhängig von dem Brechen des Kraftfahrzeugbauteils aneinander gehalten sind.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fangeinrichtung wenigstens ein Fangelement umfasst, welches einenends mit dem ersten Teilbauteil und andernends mit dem anderen Teilbauteil verbunden ist. Insbesondere ist ein erstes Ende des Fangelements einstückig mit dem ersten Teilbauteil und das andere Ende des Fangelements einstückig mit dem anderen Teilbauteil verbunden. Mittels des Fangelements sind die Teilbauteile unabhängig davon, ob das Kraftfahrzeugbauteil in seinem Ausgangszustand angeordnet ist oder gebrochen vorliegt, miteinander verbunden, wodurch mittels des Fangelements eine mögliche Relativbewegung der Teilbauteile relativ zueinander begrenzt werden kann. Durch das Begrenzen der Relativbewegung der Teilbauteile des Kraftfahrzeugbauteils nach dem Brechen zueinander kann ein Herumfliegen wenigstens eines der Teilbauteile in einem Fahrzeuginnenraum des Kraftwagens oder in einer Umgebung des Kraftwagens zumindest im Wesentlichen unterbunden werden, wodurch eine Verletzungsgefahr für einen Fahrzeuginsassen sowie eine sich im Nahbereich des Kraftwagens befindende Person und eine Beschädigungsgefahr von Sicherheitseinrichtungen wie Airbags besonders gering gehalten werden kann.
In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn mehrere Fangelemente vorgesehen sind, welche in Reihe oder parallel geschaltet sind und welche die Teilbauteile miteinander verbinden. Unter der parallel geschalteten Anordnung der Fangelemente ist zu verstehen, dass jedes der Fangelemente einenends mit einem der Teilbauteile verbunden ist und andernends mit dem anderen der Teilbauteile verbunden ist. Unter der Reihenschaltung der Fangelemente ist zu verstehen, dass wenigstens eines der Fangelemente zumindest mit einem seiner Enden mit einem weiteren Fangelement verbunden ist. Die mehreren Fangelemente können insbesondere eine unterschiedliche Härte oder Struktur aufweisen. Über eine jeweilige Kombination der Fangelemente mit den unterschiedlichen Härten und den unterschiedlichen Strukturen sowie über die jeweilige Schaltung der Fangelemente kann eine maximal mögliche Relativbewegung der Teilbauteile nach dem Brechen des Kraftfahrzeugbauteils relativ zueinander eingestellt werden. Mittels der mehreren Fangelemente kann somit die maximal mögliche Relativbewegung der Teilbauteile relativ zueinander nach dem Brechen des Kraftfahrzeugbauteils besonders einfach und sicher vorgegeben werden.
Es hat sich als weiterhin vorteilhaft gezeigt, wenn das wenigstens eine Fangelement zumindest vor dem Bruch wellenförmig gebogen ist. Hierbei kann das Fangelement insbesondere in einem Ausgangszustand des Kraftfahrzeugbauteils komprimiert sein und beim Brechen des Kraftfahrzeugbauteils infolge einer Relativbewegung der Teilbauteile relativ zueinander im Vergleich zum komprimierten Zustand gedehnt werden. Die wellenförmige Ausgestaltung des Fangelements ermöglicht ein besonders einfaches und stabiles Komprimieren des wenigstens einen Fangelements. Nach dem Brechen des Kraftfahrzeugbauteils kann das wenigstens eine Fangelement infolge der Relativbewegung der Teilbauteile relativ zueinander weiterhin wellenförmig gebogen, insbesondere im Vergleich zum komprimierten Zustand auseinandergezogen, oder glatt gezogen, vorliegen.
Es hat sich als insbesondere vorteilhaft erwiesen, wenn das wenigstens eine Fangelement federnd ausgebildet ist. Das bedeutet, dass das wenigstens eine Fangelement elastisch ausgebildet ist, wodurch eine Relativbewegung der Teilbauteile zueinander mittels des wenigstens einen Fangelements zumindest teilweise rückstellbar ist. Mittels des wenigstens einen Fangelements kann somit das erste Teilbauteil relativ zu dem zweiten Teilbauteil zurückgezogen werden. Das federnde, wenigstens eine Fangelement ermöglicht somit, dass ein Wegschleudern eines der Teilbauteile von dem anderen der Teilbauteile beim Brechen des Kraftfahrzeugbauteils zumindest im Wesentlichen unterbunden werden kann. Hierdurch kann eine Verletzungsgefahr für einen Fahrzeuginsassen besonders gering gehalten werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Fangeinrichtung eine Aussparung des Kraftfahrzeugbauteils überbrückt. Mit anderen Worten weist das Kraftfahrzeugbauteil in dem Bruchbereich die Aussparung auf, welche zumindest bereichsweise von den Materialbrücken begrenzt sein kann. Beim Brechen der die Aussparung begrenzenden Materialbrücken wird die Aussparung weiterhin von der Fangeinrichtung überbrückt, wodurch die Teilbauteile aneinander gehalten werden. Die Aussparung ermöglicht eine besonders gewichtsarme Ausgestaltung des Kraftfahrzeugbauteils, wobei durch die Aussparung besonders einfach ein Brechen des Kraftfahrzeugbauteils im Bereich der Aussprung vorgegeben werden kann.
Es hat sich hierbei als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn wenigstens eine die Aussparung begrenzende Wandung, insbesondere die wenigstens eine Materialbrücke, des Kraftfahrzeugbauteils die wenigstens eine Sollbruchstelle aufweist. Das bedeutet, dass das Kraftfahrzeugbauteil zum einen aufgrund der Aussparung in dem Bruchbereich im Vergleich zu außerhalb des Bruchbereichs liegenden Bereichen des Kraftfahrzeugbauteils besonders leicht brechend ausgebildet werden kann, wodurch sichergestellt werden kann, dass bei einer übermäßigen Materialbelastung des Kraftfahrzeugbauteils das Brechen des Kraftfahrzeugbauteils in dem Bruchbereich und somit an der Aussparung auftritt. Zum anderen wird das Brechen des Kraftfahrzeugbauteils an der Aussparung durch das Vorsehen der wenigstens einen Sollbruchstelle an der die Aussparung begrenzenden Wandung unterstützt. Die Aussparung ermöglicht somit zum einen ein besonders gewichtsarmes Ausbilden des Kraftfahrzeugbauteils und darüber hinaus ein besonders einfaches Definieren des Bruchbereichs, in welchem das Kraftfahrzeugbauteil bei einer eine Bruchfestigkeit des Kraftfahrzeugbauteils übersteigenden Bruchbelastung brechen soll.
Es hat sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn mittels der Anschlusseinrichtung das weitere Kraftfahrzeugelement über eine Klipsverbindung mit dem Kraftfahrzeugbauteil verbindbar ist. Über die Klipsverbindung ist das weitere Kraftfahrzeugelement besonders einfach mit dem Kraftfahrzeugbauteil verbindbar. Auch handelt es sich bei der Klipsverbindung um eine besonders kostenarme und schnell herstellbare Verbindung zwischen dem Kraftfahrzeugelement und dem Kraftfahrzeugbauteil.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Perspektivansicht eines Kraftfahrzeugbauteils eines Kraftfahrzeugs in einem Ausgangszustand mit einer Ausnehmung, welche von einer Fangeinrichtung mit einem Fangelement, vorliegend einem Fangband, überbrückt ist, wodurch eine Relativbewegung von Teilbauteilen, in welche das Kraftfahrzeugbauteil bei Durchbrechen von Materialbrücken an der Aussparung unterteilbar ist, in ihrer Relativbewegung zueinander begrenzbar sind;
2 eine Perspektivansicht des Kraftfahrzeugbauteils in einem gebrochenen Zustand der Materialbrücken, bei welchem von dem Kraftfahrzeugbauteil ein erstes Teilbauteil und ein zweites Teilbauteil durch Durchbrechen der Materialbrücken abgebrochen sind, wobei das erste Teilbauteil und das zweite Teilbauteil über das Fangband der Fangeinrichtung aneinander gehalten sind; und
3 eine Perspektivansicht des Kraftfahrzeugbauteils in seinem gebrochenen Zustand, in welchem die Teilbauteile abgebrochen sind, wobei das die Teilbauteile aneinander haltende Fangband maximal gedehnt ist, wodurch eine maximale Entfernung zwischen den Teilbauteilen vorgegeben und begrenzt ist.

Gleiche Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In den 1 bis 3 ist jeweils ein Kraftfahrzeugbauteil 1 eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Das Kraftfahrzeugbauteil 1 weist eine Anschlusseinrichtung 2 auf, über welche das Kraftfahrzeugbauteil 1 mit einem weiteren Kraftfahrzeugelement verbindbar ist. Über die Anschlusseinrichtung 2 ist vorliegend eine Klipsverbindung des Kraftfahrzeugbauteils 1 mit dem weiteren Kraftfahrzeugelement herstellbar. Somit ist mittels der Anschlusseinrichtung 2 das weitere Kraftfahrzeugelement über die Klipsverbindung mit dem Kraftfahrzeugbauteil 1 verbindbar. Über die Klipsverbindung ist das weitere Kraftfahrzeugelement besonders einfach, schnell und sicher an dem Kraftfahrzeugbauteil 1 befestigbar. Bei dem Kraftfahrzeugbauteil 1 kann es sich insbesondere um ein Trägerbauteil für das weitere Kraftfahrzeugelement handeln.
Um bei einer starken mechanischen Beanspruchung des Kraftfahrzeugbauteils 1 ein Lösen der Klipsverbindung zwischen dem Kraftfahrzeugbauteil 1 und dem weiteren Kraftfahrzeugelement zu unterbinden, weist das Kraftfahrzeugbauteil 1 einen Bruchbereich 3 auf. Der Bruchbereich 3 ist dazu eingerichtet, bei einer geringeren mechanischen Belastung zu brechen im Vergleich zu einer maximalen Belastung, welche die Klipsverbindung aushält ohne zerstört zu werden. Bei einer auftretenden mechanischen Belastung bricht somit das Kraftfahrzeugbauteil 1 in dem Bruchbereich 3 bevor die Klipsverbindung zerstört wird. Ein Materialversagen bei einer hohen mechanischen Belastung kann somit gezielt von der Klipsverbindung weg in den Bruchbereich 3 des Kraftfahrzeugbauteils 1 gelenkt werden.
Um das Kraftfahrzeugbauteil 1 besonders gewichtsarm auszuführen und gleichzeitig das Materialversagen des Kraftfahrzeugbauteils 1 bei einer Belastung oberhalb einer vorgegebenen Belastungsgrenze für das Kraftfahrzeugbauteil 1 in den Bruchbereich 3 zu lenken, ist in dem Bruchbereich 3 eine Aussparung 4 des Kraftfahrzeugbauteils 1 vorgesehen. Bei der Aussparung 4 handelt es sich um eine Materialaussparung und somit um eine Öffnung des Kraftfahrzeugbauteils 1. Die Aussparung 4 wird vorliegend von einem ersten Teilbauteil 5, einem zweiten Teilbauteil 6, einer ersten Materialbrücke 7 sowie einer zweiten Materialbrücke 8 umfangsseitig begrenzt. Mittels der ersten Materialbrücke 7 und der zweiten Materialbrücke 8 werden das erste Teilbauteil 5 und das zweite Teilbauteil 6 des Kraftfahrzeugbauteils 1 in einem Ausgangszustand des Kraftfahrzeugbauteils 1 miteinander verbunden. Bei der ersten Materialbrücke 7 und der zweiten Materialbrücke 8 handelt es sich um eine tragende Struktur des Kraftfahrzeugbauteils 1.
Um sicherzustellen, dass bei einem Materialversagen des Kraftfahrzeugbauteils 1 das Brechen des Kraftfahrzeugbauteils 1 in dem Bruchbereich 3 auftritt, weisen die erste Materialbrücke 7 und die zweite Materialbrücke 8 vorliegend jeweils eine Sollbruchstelle 9 auf. Die jeweiligen Sollbruchstellen 9 werden vorliegend durch eine Materialaussparung infolge einer Einkerbung der Materialbrücken 7, 8 bereitgestellt. Bei einer Belastung des Kraftfahrzeugbauteils 1 oberhalb einer Belastungsgrenze für das Kraftfahrzeugbauteil 1 wird somit das Kraftfahrzeugbauteil 1 mit einer besonders hohen Wahrscheinlichkeit in dem Bruchbereich 3 durch Zerbrechen der Materialbrücken 7, 8 an den Sollbruchstellen 9 zerbrechen. Infolge des Zerbrechens der Materialbrücken 7, 8 brechen das erste Teilbauteil 5 und das zweite Teilbauteil 6 ab. Um eine unkontrollierte Relativbewegung des ersten Teilbauteils 5 zum zweiten Teilbauteil 6 infolge des Brechens des Kraftfahrzeugbauteils 1 einzuschränken und hierdurch ein Wegschleudern des ersten Teilbauteil 5 von dem zweiten Teilbauteil 6 zu unterbinden, umfasst das Kraftfahrzeugbauteil 1 eine Fangeinrichtung 10, über welche das erste Teilbauteil 5 und das zweite Teilbauteil 6 miteinander verbunden sind, unabhängig davon, ob die Materialbrücken 7, 8 unversehrt sind oder gebrochen vorliegen.
Vorliegend sind die Materialbrücken 7, 8 in 1 in ihrem unversehrten Zustand dargestellt. In 2 und 3 ist das Kraftfahrzeugbauteil 1 in dem Bruchbereich 3 an der ersten Materialbrücke 7 und der zweiten Materialbrücke 8 zerbrochen. In 2 und 3 kann erkannt werden, dass in dem zerbrochenen Zustand der Materialbrücken 7, 8 das erste Teilbauteil 5 und das zweite Teilbauteil 6 über die Fangeinrichtung 10 aneinander gehalten sind. Mittels der Fangeinrichtung 10 ist somit eine Relativbewegung zwischen dem ersten Teilbauteil 5 und dem zweiten Teilbauteil 6 begrenzbar, wodurch eine Verletzungsgefahr für einen Fahrzeuginsassen beziehungsweise für eine Person in einem Umfeld des Kraftwagens besonders gering gehalten werden kann, indem ein Wegschleudern des ersten Teilbauteils 5 von dem zweiten Teilbauteil 6 zumindest im Wesentlichen unterbunden wird.
Die Fangeinrichtung 10 umfasst vorliegend ein Fangband 11, welches einenends mit dem ersten Teilbauteil 5 und andernends mit dem zweiten Teilbauteil 6 verbunden ist. Das Fangband 11 ist einstückig mit dem ersten Teilbauteil 5 und dem zweiten Teilbauteil 6 ausgebildet. Das bedeutet, dass vorliegend das Fangband 11, das erste Teilbauteil 5 und das zweite Teilbauteil 6 aus einem gleichen Material gebildet sind. Insbesondere ist das gesamte Kraftfahrzeugbauteil 1 einstückig ausgebildet. Das Fangband 11 ist in 1 in einem komprimierten Zustand gezeigt. In 2 ist das Fangband 11 in einem ersten Auslenkungszustand gezeigt, in welchem das Fangband 11 im Vergleich zum Komprimierungszustand aus 1 gedehnt ist. In 3 ist das Fangband 11 in einem zweiten Auslenkungszustand gezeigt, in welchem das Fangband 11 maximal gedehnt ist, wobei ein weiteres Dehnen des Fangbands 11 nicht möglich ist. Das maximal gedehnte Fangband 11 begrenzt eine maximal mögliche Relativbewegung des ersten Teilbauteils 5 zu dem zweiten Teilbauteil 6. Um eine Relativbewegung zwischen dem ersten Teilbauteil 5 und dem zweiten Teilbauteil 6 besonders effizient beschränken zu können, ist das Fangband 11 vorliegend federnd ausgebildet. Bei einer Relativbewegung des ersten Teilbauteils 5 zum zweiten Teilbauteil 6 kann eine Federkraft in dem Fangband 11 aufgebaut werden. Unter Freigabe der Federkraft kann das erste Teilbauteil 5 zu dem zweiten Teilbauteil 6 zurückgezogen werden. Hierdurch kann mittels des Fangbands 11 zumindest ein teilweises Rückstellen des ersten Teilbauteils 5 zu dem zweiten Teilbauteil 6 erfolgen. Um die Federwirkung des Fangbands 11 bereitstellen zu können und um das Fangband 11 in dem Ausgangszustand des Kraftfahrzeugbauteils 1 besonders bauraumoptimiert komprimieren zu können, ist es vorliegend vorgesehen, dass in dem Ausgangszustand des Kraftfahrzeugbauteils 1 das Fangband 11 wellenförmig gebogen ist. Alternativ kann das Kraftfahrzeugbauteil 1 in dem Ausgangszustand des Kraftfahrzeugbauteils 1 eine Faltung aufweisen. Die wellenförmige Ausgestaltung des Fangbands 11 zumindest in dem Ausgangszustand des Kraftfahrzeugbauteils 1 ermöglicht besonders vorteilhafte Federeigenschaften des Fangbands 11.
Alternativ zu der in den Figuren gezeigten Ausgestaltung des Kraftfahrzeugbauteils 1 mit lediglich einem Fangband 11 als Fangelement der Fangeinrichtung 10 kann die Fangeinrichtung 10 mehrere Fangelemente umfassen, welche in Reihe oder parallel geschaltet sind und das erste Teilbauteil 5 mit dem zweiten Teilbauteil 6 verbinden.
Dem beschriebenen Kraftfahrzeugbauteil 1 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass nach einem Brechen des Kraftfahrzeugbauteils 1 eine in diesem vorhandene Federstruktur, vorliegend das wellenförmig gebogene Fangelement, das an dem Kraftfahrzeugbauteil 1 angebundene Kraftfahrzeugelement daran hindert wegzufliegen. Das weitere Kraftfahrzeugelement kann an dem Kraftfahrzeugbauteil 1 über die Klipsverbindung angeklipst oder an dem Kraftfahrzeugbauteil 1 angeschraubt oder an dem Kraftfahrzeugbauteil 1 angeschweißt sein. Am Kraftfahrzeugbauteil 1 ist das Kraftfahrzeugelement somit über eine herkömmliche Befestigung, vorliegend über eine Klipsverbindung, zu halten. Durch die wenigstens eine Sollbruchstelle 9, welche bei der Konstruktion des Kraftfahrzeugbauteils 1 berücksichtigt werden kann, kann sichergestellt werden, dass das Kraftfahrzeugbauteil 1 bei der mechanischen Belastung oberhalb einer Belastungsgrenze für das Kraftfahrzeugbauteil 1 in dem Bruchbereich 3 bricht, wodurch nach dem Brechen des Kraftfahrzeugbauteils 1 das erste Teilbauteil 5 und das zweite Teilbauteil 6 mittels der Fangeinrichtung 10 miteinander verbunden sind.
Wird durch eine Kollision des Kraftwagens das Kraftfahrzeugbauteil 1 zerstört und gegebenenfalls zusätzlich ein Verbund aus dem Kraftfahrzeugbauteil 1 und dem weiteren Kraftfahrzeugelement zwangsverformt, dann ist das weitere Kraftfahrzeugelement weiterhin über die Klipsverbindung mit dem Kraftfahrzeugbauteil 1 verbunden, dessen Teilbauteile 5, 6 über die Fangeinrichtung 10 und somit die sich längende Federstruktur des Fangbands 11 zusammengehalten sind. Um jegliche Bauteilvarianten, insbesondere des Kraftfahrzeugbauteils 1 sowie des Kraftfahrzeugelements, und jegliche Lastfallvarianten abzusichern, können verschiedene oder gleiche Federstrukturen in Parallelschaltung und/oder Reihenschaltung als die Fangeinrichtung 10 vorgesehen sein. Bei der in 3 gezeigten Darstellung schert das erste Teilbauteil 5 von dem zweiten Teilbauteil 6 ab, wobei die Fangeinrichtung 10 die vorliegende Zwangsverformung des Kraftfahrzeugbauteils 1 ausgleicht, wodurch ein Verbund des Kraftfahrzeugbauteils 1 mit dem weiteren Kraftfahrzeugelement aufrechterhalten werden kann.
Das Kraftfahrzeugbauteil 1 ist besonders kostengünstig beziehungsweise kostenneutral umsetzbar. Darüber hinaus ist das Kraftfahrzeugbauteil 1 vielfältig auf verschiedene Anwendungsgebiete und Lastfälle umsetzbar. Um das Kraftfahrzeugbauteil 1 abzusichern, sind keine weiteren Bauteile notwendig.
Insgesamt zeigt die Erfindung, wie eine Bauteilsicherung mittels Federstruktur bereitgestellt werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeugbauteil
2: Anschlusseinrichtung
3: Bruchbereich
4: Aussparung
5: erstes Teilbauteil
6: zweites Teilbauteil
7: erste Materialbrücke
8: zweite Materialbrücke
9: Sollbruchstelle
10: Fangeinrichtung
11: Fangband

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004028009 A1 [0003]

Claims

Kraftfahrzeugbauteil (1), mit einer Anschlusseinrichtung (2), über welche das Kraftfahrzeugbauteil (1) mit einem weiteren Kraftfahrzeugelement verbindbar ist, mit einem Bruchbereich (3), in welchem durch Brechen des Kraftfahrzeugbauteils (1) zwei Teilbauteile (5, 6) abbrechbar sind, von welchen eines die Anschlusseinrichtung (2) aufweist, wobei die Teilbauteile (5, 6) mit einer in dem Bruchbereich (3) angeordneten Fangeinrichtung (10) verbunden sind, mittels welcher die Teilbauteile (5, 6) unabhängig von dem Brechen des Kraftfahrzeugbauteils (1) aneinander gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Fangeinrichtung (10) einstückig mit den Teilbauteilen (5, 6) ausgebildet ist.
Kraftfahrzeugbauteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bruchbereich (3) wenigstens eine Sollbruchstelle (9) vorgesehen ist.
Kraftfahrzeugbauteil (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fangeinrichtung (10) wenigstens ein Fangelement (11) umfasst, welches einenends mit dem ersten Teilbauteil (5) und anderenends mit dem anderen Teilbauteil (6) verbunden ist.
Kraftfahrzeugbauteil (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Fangelemente (11) vorgesehen sind, welche in Reihe oder parallel geschalten sind und welche die Teilbauteile (5, 6) miteinander verbinden.
Kraftfahrzeugbauteil (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Fangelement (11) vor dem Bruch wellenförmig gebogen ist.
Kraftfahrzeugbauteil (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Fangelement (11) federnd ausgebildet ist.
Kraftfahrzeugbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fangeinrichtung (10) eine Aussparung (4) des Kraftfahrzeugbauteils (1) überbrückt.
Kraftfahrzeugbauteil (1) nach Anspruch 7 in seinem Rückbezug auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine die Aussparung (4) begrenzende Wandung des Kraftfahrzeugbauteils (1) die wenigstens eine Sollbruchstelle (9) aufweist.
Kraftfahrzeugbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Anschlusseinrichtung (2) das weitere Kraftfahrzeugelement über eine Klipsverbindung mit dem Kraftfahrzeugbauteil (1) verbindbar ist.