DE102022126479A1

DE102022126479A1 - Klappenanordnung für ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102022126479A1
Application number: DE102022126479.3A
Authority: DE
Inventors: Tristan Ott; Gerhard Zehentbauer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-10-12
Filing date: 2022-10-12
Publication date: 2024-04-18

Abstract

Zum Zwecke der Verbesserung der Stabilität einer Klappenanordnung (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Kraftfahrzeugverkleidungsteil (20), das eine Klappe (22) aufweist, wobei die Klappe (22) zwischen einer offenen Stellung (OS1, OS2) und einer geschlossenen Stellung (GS) klappbar ist und eine Außenfläche (24.1) umfasst, die einen Teil einer Außenhaut (24.2) des Kraftfahrzeuges bildet, ist vorgesehen, dass die Klappenanordnung (10) ferner umfasst: ein Trägerbauteil (30), aufweisend ein erstes Trägerelement (32), wobei das erste Trägerelement (32) an dem Kraftfahrzeugverkleidungsteil (20) angeordnet ist, ein zum ersten Trägerelement (32) beweglich ausgebildetes zweites Trägerelement (34), wobei das zweite Trägerelement (34) an der Klappe (22) angeordnet ist, wenigstens ein Anschlagelement (36) und wenigstens einen Anschlagbereich (38), wobei in der geschlossenen Stellung (GS) das Anschlagelement (36) und der Anschlagbereich (38) voneinander beabstandet sind und in der offenen Stellung (OS1, OS2) das Anschlagelement (36) und der Anschlagbereich (38) aneinander anliegen, und wobei das Anschlagelement (36) an dem ersten Trägerelement (32) angeordnet ist und der Anschlagbereich (38) an dem zweiten Trägerelement (34) angeordnet ist, oder wobei das Anschlagelement (36) auf dem zweiten Trägerelement (34) angeordnet ist und der Anschlagbereich (38) auf dem ersten Trägerelement (32) angeordnet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klappenanordnung für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug umfassend solche eine Klappenanordnung.
Hintergrund der Erfindung
Aus dem Stand der Technik sind Klappenanordnung der eingangs genannten Art bekannt. Die Klappenanordnung können dabei zur Anströmung von Kühlern oder Bremselementen mit Kühlluft eingesetzt werden. Darüber hinaus sind auch Einsatzmöglichkeiten denkbar, bei denen die Aerodynamik des Kraftfahrzeugs beeinflusst wird. Dabei können Lufteinlässe mit Klappen die Anströmung der Fahrzeugräder und der Seitenwand des Fahrzeugs steuern („Air Curtain“ bzw. „Air Breather“). Ebenfalls sind Lufteinlässe mit Klappen bekannt, die den Luftwiderstandswert des Kraftfahrzeugs beim Fahren verändern können. Abschließend sind Spoiler und Diffusoren bekannt, um eine aerodynamische Form des Kraftfahrzeugs zur Erzeugung eines Abtriebs oder Auftriebs mittels einer Klappenanordnung zu steuern.
So ist zum Beispiel aus der DE 10 2020 124 799 A1 eine Klappenanordnung für einen Kühllufteinlass eines Kraftfahrzeugs bekannt, die ein Kraftfahrzeugverkleidungsteil mit einer Kühlluftklappe umfasst. Die Kühlluftklappe kann von dem übrigen Kraftfahrzeugverkleidungsteil durch wenigstens einen Spalt getrennt sein und bildet einen Teil einer Außenhaut des Kraftfahrzeugs. Mittels einer Verstelleinrichtung ist die Kühlluftklappe zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung klappbar.
Ähnliche Klappenanordnungen sind aus US 2018/0264933 A1 , WO 2016/020420 A1 und WO 2020/150302 A1 bekannt.
Jedoch steht bei bekannten Klappenanordnung die Klappe unter Spannung. Diese Spannung kann in gewissen Bereichen der Klappe zu Rissen oder bleibenden Verformungen bis hin zu einem Ablösen der Lackierung oder einem Bruch führen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Klappenanordnung mit verbesserter Stabilität für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung betrifft eine Klappenanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Kraftfahrzeugverkleidungsteil, das eine Klappe aufweist, wobei die Klappe zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung klappbar ist und eine Außenfläche umfasst, die einen Teil einer Außenhaut des Kraftfahrzeuges bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappenanordnung ferner umfasst: ein Trägerbauteil, aufweisend ein erstes Trägerelement, wobei das erste Trägerelement an dem Kraftfahrzeugverkleidungsteil angeordnet ist, ein zum ersten Trägerelement beweglich ausgebildetes zweites Trägerelement, wobei das zweite Trägerelement an der Klappe angeordnet ist, wenigstens ein Anschlagelement und wenigstens einen Anschlagbereich, wobei in der geschlossenen Stellung das Anschlagelement und der Anschlagbereich voneinander beabstandet sind und in der offenen Stellung das Anschlagelement und der Anschlagbereich aneinander anliegen, und wobei das Anschlagelement an dem ersten Trägerelement angeordnet ist und der Anschlagbereich an dem zweiten Trägerelement angeordnet ist, oder wobei das Anschlagelement auf dem zweiten Trägerelement angeordnet ist und der Anschlagbereich auf dem ersten Trägerelement angeordnet ist.
Dadurch dass in der offenen Stellung das Anschlagelement und der Anschlagbereich aneinander anliegen, werden die in der Klappe entstehenden Spannungen gleichmäßig verteilt, wodurch eine Überbelastung der Klappe vermieden wird. Die gleichmäßige Verformung der Klappe erlaubt es zudem, große Biegewinkel über die Lebenszeit ohne Schädigung der Klappe darzustellen Zudem wird durch die Anbringung des zweiten Trägerelements an der Klappe die Stabilität der Klappe weiter erhöht.
Dabei sind zwei unterschiedliche Lösungen vorgesehen, um jeweils das Anschlagelement oder den Anschlagbereich an dem ersten Trägerelement oder an dem zweiten Trägerelement so anzuordnen, dass in der geschlossenen Stellung das Anschlagelement und der Anschlagbereich voneinander beabstandet sind und in der offenen Stellung das Anschlagelement und der Anschlagbereich aneinander anliegen:

Zum einen ist das Anschlagelement an dem ersten Trägerelement angeordnet und der Anschlagbereich ist an dem zweiten Trägerelement angeordnet. Dadurch ist von der geschlossenen Stellung aus betrachtet die Klappe in eine erste offene Stellung nach Innen klappbar. Auf diese Weise ist eine Verwendung der Klappe bei einem Lufteinlass denkbar.
Zum anderen ist das Anschlagelement auf dem zweiten Trägerelement angeordnet und der Anschlagbereich ist auf dem ersten Trägerelement angeordnet. Dadurch ist von der geschlossenen Stellung aus betrachtet die Klappe in eine zweite offene Stellung nach Außen klappbar. Auf diese Weise ist eine Verwendung der Klappe auch bei einem Lufteinlass oder bei einem Spoiler oder Diffusor denkbar.

Bevorzugt ist eine Mehrzahl von Anschlagselementen und entsprechenden Anschlagbereichen vorgesehen. Dadurch kann eine Biegelinie der Klappe in der offenen Stellung definiert werden, bei der eine Überbelastung der Klappe weiter vermieden wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind das erste Trägerelement flächig mit dem Kraftfahrzeugverkleidungsteil und das zweite Trägerelement flächig mit der Klappe verbunden. Durch die flächige Anbindung kann das Trägerbauteil besonders gut mit dem Kraftfahrzeugverkleidungsteil und der Klappe verbunden werden, wobei die Stabilität der Klappenanordnung, insbesondere der Klappe, weiter erhöht wird. Bevorzugt wird das Trägerbauteil mittels eines Klebepads auf das Kraftfahrzeugverkleidungsteil und die Klappe geklebt. Alternativ oder ergänzend zu einer Anbringung durch Kleben ist auch eine Anbringung durch Schweißen vorstellbar.
In einer weiteren Ausführungsform sind das erste Trägerelement und das zweite Trägerelement über einen Verbindungsbereich miteinander verbunden, wobei der Verbindungsbereich wenigstens teilweise eine größere Wandstärke als das erste Trägerelement oder das zweite Trägerelement aufweist. Durch die größere Wandstärke wird die Steifigkeit des Trägerbauteils und somit die Stabilität der Klappenanordnung weiter erhöht.
In allen Ausführungsformen ist dabei denkbar, dass das erste Trägerelement und das zweite Trägerelement einstückig ausgebildet sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Klappe um eine Schwenkachse schwenkbar ist, wobei vorzugsweise die Schwenkachse durch ein Filmscharnier gebildet ist. Dabei ist bevorzugt die Klappe von dem Kraftfahrzeugverkleidungsteil durch einen Verkleidungsteilspalt getrennt. Die Klappe ist somit nur über das Filmscharnier mit dem Kraftfahrzeugverkleidungsteil verbunden. Dabei sind das Filmscharnier und die Klappe durch denselben Werkstoff wie das übrige Kraftfahrzeugverkleidungsteil gebildet. Dadurch kann die Klappe auf einfache Art und Weise und besonders kostengünstig gebildet werden.
Die Einbringung dieses Verkleidungsteilspalts kann im Urformprozess des Kraftfahrzeugverkleidungsteils, z.B. im Spritzgusswerkzeug, oder nachträglich, z.B. über ein Stanzen des Kraftfahrzeugverkleidungsteils, eingebracht werden. Die nachträgliche Einbringung erlaubt eine einfache Variantenbildung zwischen Kraftfahrzeugverkleidungsteilen mit und ohne Klappe aus einem Urformwerkzeug.
In einer weiteren Ausführungsform ist das zweite Trägerelement von dem ersten Trägerelement durch einen Trägerbauteilspalt getrennt. Somit kann auf einfache und kostengünstige Art und Weise das zweite Trägerelement von dem ersten Trägerelement getrennt werden und die bewegliche Ausbildung des zweiten Trägerelements bezüglich zum ersten Trägerelement bereitgestellt werden.
Bevorzugt ist dabei ein Ende des Trägerbauteilspalts versetzt zu einem Ende des Verkleidungsteilspalts angeordnet. Dies erlaubt es dem Trägerbauteil, den Großteil der entstehenden Scherwirkung aufzunehmen und dadurch den Verkleidungsteilspalt des Kraftfahrzeugverkleidungsteils zu schützen. Des Weiteren bietet der Versatz die Möglichkeit einer vollflächigen Verklebung, um das Ende des Verkleidungsteilspalts des Kraftfahrzeugverkleidungsteils zu schützen, wodurch die Kerbwirkung an dieser Stelle reduziert wird. Insgesamt wird so die Stabilität der Klappenanordnung weiter erhöht.
In einer weiteren Ausführungsform ist das zweite Trägerelement derart ausgebildet, dass in der geschlossenen Stellung der Verkleidungsteilspalt durch das zweite Trägerelement abgedeckt ist. Alternativ oder ergänzend ist das erste Trägerelement derart ausgebildet, dass in der geschlossenen Stellung der Verkleidungsteilspalt durch das erste Trägerelement abgedeckt ist. Dadurch kann der Verkleidungsteilspalt in der geschlossenen Stellung besonders gut durch das erste Trägerelement oder das zweite Trägerelement abgedichtet und etwaige Leckagen verhindert werden. Solche Leckagen würden die Aerodynamik, insbesondere einen Cx-Wert, oder die Aeroakustik des Kraftfahrzeugs verschlechtern.
In einer weiteren Ausführungsform ist an dem Trägerbauteil eine Luftführung angeordnet. Dadurch kann einströmende Luft besonders gut zu weiteren Fahrzeugkomponenten geführt werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist an dem zweiten Trägerelement ein Dämpfungselement und/oder eine Verstelleinrichtung angebracht ist.
Wenn an dem zweiten Trägerelement ein Dämpfungselement angebracht ist, können allgemein in allen Ausführungsformen damit Vibrationen im Fahrzeugbetrieb vermieden werden.
Darüber hinaus der Einsatz der Klappenanordnung im Sinne einer selbstöffnenden Klappe vorstellbar. Abhängig vom Staudruck beim Fahren öffnet sich die Klappe und ein Luftführungsweg kann freigegeben werden, wodurch sich zum Beispiel die Aerodynamik des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ändert oder Kühlluft in das Innere des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs strömen kann. Bevorzugt ist dabei an dem zweiten Trägerelement das Dämpfungselement, zum Beispiel eine Rotationsdämpfer, angebracht. Die Rückstellung der Klappe kann über die Elastizität der Klappe erfolgen oder auch über wenigstens eine am zweiten Trägerelement angreifende Feder.
Die Anbringung einer Verstelleinrichtung ermöglicht hingegen die gezielte Öffnung der Klappe. Die Verstelleinrichtung kann einen Aktuator und eine Hebelanordnung bzw. Seilzugmechanik umfassen, wobei die Hebelanordnung bzw. die Seilzugmechanik einerseits mit dem Aktuator und andererseits mit der Klappe verbunden sein kann.
Ferner wird ein Kraftfahrzeug umfassend die oben beschriebene Klappenanordnung bereitgestellt.
Figurenbeschreibung
Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Figuren beschrieben. Dabei zeigen:

1A eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klappenanordnung in einer geschlossenen Stellung,
1B die Ausführungsform von 1A in einer ersten offenen Stellung,
2A eine schematische Perspektivansicht einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klappenanordnung in einer geschlossenen Stellung,
2B die Ausführungsform von 2A in einer zweiten offenen Stellung,
3 einen schematischen Ausschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klappenanordnung,
4A eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klappenanordnung in einer geschlossenen Stellung, und
4B eine schematische Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klappenanordnung in einer geschlossenen Stellung.

Detaillierte Beschreibung
1A eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klappenanordnung 10 für ein Kraftfahrzeug in einer geschlossenen Stellung GS.
Die Klappenanordnung 10 umfasst zunächst ein Kraftfahrzeugverkleidungsteil 20. Das Kraftfahrzeugverkleidungsteil 20 ist ein von außen am Kraftfahrzeug sichtbares Bauteil und bildet einen Teil einer Außenhaut 24.2 des Kraftfahrzeuges. Das Kraftfahrzeugverkleidungsteil 20 kann eine Stoßfängerverkleidung, insbesondere eine vordere Stoßfängerverkleidung des Kraftfahrzeuges sein.
Das Kraftfahrzeugverkleidungsteil 20 weist eine Klappe 22 auf, die sich in 1A in der geschlossenen Stellung befindet.
Die Klappe 22 kann von dem übrigen Kraftfahrzeugverkleidungsteil 20 durch wenigstens einen Verkleidungsteilspalt 26 getrennt sein. Der Verkleidungsteilspalt 26 kann nach dem Entfernen des Kraftfahrzeugverkleidungsteil 20 aus einem Spritzgusswerkzeug nachträglich in das Kraftfahrzeugverkleidungsteil 20 eingebracht werden, beispielsweise durch Schneiden, Stanzen oder Fräsen. Alternativ kann der Verkleidungsteilspalt 26 beim Spritzgussvorgang im Kraftfahrzeugverkleidungsteil 20 gebildet werden. Der Verkleidungsteilspalt 26 ist in den Schnittansichten der 3, 4A und 4B erkennbar.
Bevorzugt ist eine Außenfläche 24.1 der Klappe 22 aus demselben Material wie die Außenhaut 24.2 des Kraftverkleidungsteils 20 gebildet.
Die Außenhaut 24.2 des Kraftfahrzeuges und/oder die Außenfläche 24.1 der Klappe 22 können im Falle der Ausbildung der Klappe 22 als Luftklappe dabei eine Oberfläche sein, die einem Fahrtwind ausgesetzt ist, wenn das Kraftfahrzeug bewegt wird. Die Außenhaut 24.2 und/oder die Außenfläche 24.1 der Klappe 22 ist dabei in der Regel zumindest teilweise für einen äußeren Betrachter sichtbar.
Die Außenhaut 24.2 und/oder die Außenfläche 24.1 der Klappe 22 kann für einen äußeren Betrachter vollständig sichtbar sein oder nur teilweise sichtbar sein, wenn die Außenhaut 24.2 und/oder die Außenfläche 24.1 der Klappe 22 beispielsweise zumindest teilweise hinter einem weiteren Verkleidungsteil, wie beispielsweise einem Gitter oder Kühlergrill angeordnet ist/sind.
Dabei ist die Klappe 22 zwischen der geschlossenen Stellung GS in 1A und einer ersten offenen Stellung OS1 in 1B klappbar. Wie in 3 erkennbar wird vorzugsweise durch wenigstens ein Ende 26.1 des Verkleidungsteilspalts 26 der Verlauf einer Schwenkachse A der Klappe 22 derart definiert, dass die Klappe 22 zwischen der geschlossenen Stellung GS und der ersten offenen Stellung OS1 bzw. einer zweiten offenen Stellung OS2 in 2B klappbar ist. Die Schwenkachse A verläuft bevorzugt durch ein zweites Ende des Verkleidungsteilspalts 26, was zur Vereinfachung in 3 nicht gezeigt ist.
Da vorzugsweise die Klappe 22 und das Kraftfahrzeugverkleidungsteil 20 aus demselben Werkstoff bzw. Werkstoffen geformt sind, wodurch die Außenfläche 24.1 der Klappe 22 und die Außenhaut 24.2 das gleiche Oberflächenmaterial aufweisen, kann dabei die Schwenkachse durch ein Filmscharnier gebildet sein.
Im Wesentlichen wird durch die Schwenkachse A und den Verkleidungsteilspalt 26 eine viereckige Form der Klappe 22 bereitgestellt. Bedingt durch die Form des Verkleidungsteilspalts 26 können aber auch andere Formen der Klappe 22 bereitgestellt werden.
Die Klappenanordnung 10 weist ferner ein Trägerbauteil 30 auf. Bevorzugt ist das Trägerbauteil 30 dabei auf einer Innenseite 20.1 des Kraftfahrzeugverkleidungsteils 20 und der Klappe 22 angeordnet. Die Innenseite 20.1 weist dabei in das Innere des Kraftfahrzeugs. In der Regel ist sie für einen äußeren Beobachter nicht sichtbar.
Das Trägerbauteil 30 umfasst dabei ein erstes Trägerelement 32 und ein zweites Trägerelement 34, das beweglich zum ersten Trägerelement 32 ausgebildet ist. Bevorzugt sind die beiden Trägerelemente 32 und 34 über einen Verbindungsbereich 30.1 miteinander verbunden.
Bevorzugt ist dabei das Trägerbauteil 30 einstückig ausgebildet. Weiter bevorzugt ist das zweite Trägerelement 34 von dem ersten Trägerelement 32 durch einen Trägerbauteilspalt 30.2 getrennt.
Ähnlich zur Schwenkachse A der Klappe 22 wird dadurch eine Schwenkachse T des Trägerbauteils 30 definiert: Wie in 3 erkennbar wird vorzugsweise durch wenigstens ein Ende 30.3 des Trägerbauteilspalts 30.2 der Verlauf einer Schwenkachse T des zweiten Trägerelements 34 derart definiert, dass Trägerelement 34 zwischen der geschlossenen Stellung GS und der ersten offenen Stellung OS1 bzw. einer zweiten offenen Stellung OS2 in 2B klappbar ist. Die Schwenkachse T verläuft bevorzugt durch ein zweites Ende des Trägerbauteilspalts 30.2, was zur Vereinfachung in 3 nicht gezeigt ist.
Wie in 1A zu erkennen ist das erste Trägerelement 32 an dem Kraftfahrzeugverkleidungsteil 20 angeordnet. Das zweite Trägerelement 34 ist hingegen an der Klappe 22 angeordnet.
Bevorzugt sind das erste Trägerelement 32 und/oder das zweite Trägerelement 34 flächig ausgebildet. Dabei werden sie flächig mit dem Kraftfahrzeugverkleidungsteil 20 bzw. der Klappe 22 verbunden. Besonders bevorzugt werden die beiden Trägerelemente 32 bzw. 34 durch eine Klebeschicht 40 auf das Kraftfahrzeugverkleidungsteil 20 bzw. auf die Klappe 22 geklebt, was in 4A beispielhaft gezeigt ist. Die Klebeschicht 40 kann beispielsweise als ein Klebepad ausgebildet sein. Zur Vereinfachung ist die Klebeschicht 40 in den übrigen Figuren nicht gezeigt.
Weiter ist in 1A zu erkennen, dass an dem ersten Trägerelement 32 wenigstens ein Anschlagelement 36 angeordnet ist. Beispielsweise sind in den Ausführungsformen der 1 und 2 zehn Anschlagelemente 36 gezeigt. Allgemein sind die Ausführungsformen aber nicht auf diese Anzahl von Anschlagelementen 36 begrenzt und können von dieser Anzahl abweichen.
Allgemein ist das Anschlagelement 36 bevorzugt als Anschlagrippe ausgebildet. Wie in 1A erkennbar kann die Anschlagsrippe an einer Wandfläche des zweiten Trägerelements 34 angeordnet sein. Alternativ oder ergänzend kann wie in 2A die Anschlagsrippe auch einzeln und/oder mit einem Winkel an dem zweiten Trägerelement 34 angeordnet sein.
Darüber hinaus ist 1A zu entnehmen, dass ein Anschlagbereich 38 an dem zweiten Trägerelement 34 angeordnet ist. Dementsprechend sind in den Ausführungsformen der 1 und 2 zehn Anschlagbereiche 38 auf dem zweiten Trägerelement 34 angeordnet. Allgemein sind die Ausführungsformen aber nicht auf diese Anzahl von Anschlagbereichen 38 begrenzt und können von dieser Anzahl abweichen.
Dabei sind in der geschlossenen Stellung GS von 1A das Anschlagelement 36 und der Anschlagbereich 38 voneinander beabstandet. Dies gilt vorzugsweise für alle in 1A gezeigten Anschlagelemente 36 und Anschlagbereiche 38.
In 1B ist hingegen die Klappenanordnung 10 in der ersten offenen Stellung OS1 gezeigt, bei der die Klappe 22 mit dem zweiten Trägerelement 34 in das Innere des Kraftfahrzeugs geklappt sind. Dabei liegen das Anschlagelement 36 und der Anschlagbereich 38 aneinander an. Dies gilt vorzugsweise für alle in 1B gezeigten Anschlagelemente 36 und Anschlagbereiche 38.
Dadurch dass in der ersten offenen Stellung OS1 das Anschlagelement 36 und der Anschlagbereich 38 aneinander anliegen, werden die in der Klappe 22 entstehenden Spannungen gleichmäßig verteilt, wodurch eine Überbelastung der Klappe 22 vermieden wird. Zudem wird durch die Anbringung des zweiten Trägerelements 34 an der Klappe 22 die Stabilität der Klappe 22 weiter erhöht. Darüber hinaus kann bevorzugt durch die Mehrzahl von Anschlagelementen 36 eine vorteilhafte Biegelinie der Klappe 22 vorgegeben werden.
Bevorzugt ist die Ausführungsform von 1 bei einem Lufteinlass am Kraftfahrzeug denkbar. Durch die geöffnete Klappe kann Luft in das Innere des Kraftfahrzeugs einströmen.
Bevorzugt wird die Luft mittels einer Luftführung geführt, die am Trägerbauteil 30 angebracht ist (nicht gezeigt). Allgemein kann die einströmende Luft zum Kühlen von Fahrzeugkomponenten oder zur Veränderung der Aerodynamik des Kraftfahrzeugs genutzt werden.
Dabei ist denkbar, dass sich die Klappe 22 mit dem zweiten Trägerelement 34 selbst öffnet, wenn ein durch anströmende Luft hervorgerufener Staudruck auf die Klappe 22 wirkt. Bevorzugt ist dabei die Klappe 22 im vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs angeordnet.
Weiter bevorzugt befindet sich wie in den 1A und 1B erkennbar ein Anbindungsbereich 34.1 an dem zweiten Trägerelement 34. Bei einer selbstöffnenden Klappe 22 kann hier ein Dämpfungselement angebracht sein. Das Dämpfungselement kann dazu dienen, in allen Ausführungsformen Vibrationen zu vermeiden oder einen Grenzwert für den Staudruck zu definieren, bei dem sich die Klappe 22 mit dem zweiten Trägerelement 34 von selbst öffnet.
Darüber hinaus kann an dem Anbindungsbereich 34.1 auch eine Verstelleinrichtung angebracht sein (nicht gezeigt). Die Anbringung einer Verstelleinrichtung ermöglicht hingegen die gezielte Öffnung der Klappe 22. Die Verstelleinrichtung kann einen Aktuator und eine Hebelanordnung bzw. Seilzugmechanik umfassen, wobei die Hebelanordnung bzw. die Seilzugmechanik einerseits mit dem Aktuator und andererseits mit der Klappe verbunden sein kann.
Weiter ist in 1A, 2A und 3 erkennbar, dass der Verbindungsbereich 30.1 wenigstens teilweise eine Wandstärke d₁ aufweist, die größer als eine Wandstärke d₂ in übrigen Bereichen des Verbindungsbereichs 30.1, des ersten Trägerelements 32 oder des zweiten Trägerelements 34 ist. Diese Verdickung gewährleistet eine höhere Steifigkeit des Verbindungsbereichs 30.1, wodurch sich die Stabilität der Klappenanordnung 10 weiter erhöht. Bevorzugt ist die erhöhte Wandstärke d₁ benachbart zum Ende 26.1 des Verkleidungsteilspalts 26 und/oder zum Ende 30.3 des Trägerbauteilspalts 30.2 angeordnet.
In Bezug auf 2 wird im Folgenden eine andere Ausführungsform der Klappenanordnung 10 dargestellt, bei der im Vergleich zu 1 die Anordnung des Anschlagelements 36 und des Anschlagbereichs 38 vertauscht ist: Wie in den 2A und 2B zu erkennen, ist das Anschlagelement 36 auf dem zweiten Trägerelement 34 angeordnet und der Anschlagbereich 38 ist auf dem ersten Trägerelement 32 angeordnet. Ähnlich zu 1 ist aber das Trägerbauteil 30 auch auf der Innenseite 20.1 des Kraftfahrzeugverkleidungsteils 20 und der Klappe 22 angeordnet.
Dabei sind in der geschlossenen Stellung GS von 2A das Anschlagelement 36 und der Anschlagbereich 38 voneinander beabstandet. Dies gilt vorzugsweise für alle in 1A gezeigten Anschlagelemente 36 und Anschlagbereiche 38.
In 2B ist hingegen die Klappenanordnung 10 in der zweiten offenen Stellung OS2 gezeigt, bei der die Klappe 22 mit dem zweiten Trägerelement 34 in einen Außenraum weg vom Kraftfahrzeug geklappt sind. Dabei liegen das Anschlagelement 36 und der Anschlagbereich 38 aneinander an. Dies gilt vorzugsweise für alle in 2B gezeigten Anschlagelemente 36 und Anschlagbereiche 38.
Dadurch dass in der zweiten offenen Stellung OS2 das Anschlagelement 36 und der Anschlagbereich 38 aneinander anliegen, werden die in der Klappe 22 entstehenden Spannungen gleichmäßig verteilt, wodurch eine Überbelastung der Klappe 22 vermieden wird. Zudem wird durch die Anbringung des zweiten Trägerelements 34 an der Klappe 22 die Stabilität der Klappe 22 weiter erhöht. Darüber hinaus kann bevorzugt durch die Mehrzahl von Anschlagelementen 36 eine vorteilhafte Biegelinie der Klappe 22 vorgegeben werden.
Bevorzugt ist die Ausführungsform von 2 bei einem Lufteinlass am Kraftfahrzeug denkbar. Durch die geöffnete Klappe kann Luft in das Innere des Kraftfahrzeugs einströmen. Bevorzugt wird die Luft mittels einer Luftführung geführt, die am Trägerbauteil 30 angebracht ist (nicht gezeigt). Vorzugsweise kann die Luftführung zum Beispiel an den Seitenwänden in 1A angebracht sein, an denen auch die Anschlagselemente 36 bzw. Anschlagsrippen 36 angebracht sind.
Allgemein kann die einströmende Luft zum Kühlen von Fahrzeugkomponenten oder zur Veränderung der Aerodynamik des Kraftfahrzeugs genutzt werden. Alternativ oder ergänzend kann die Ausführungsform von 2 zur Erzeugung eines Auftriebs oder Abtrieb beispielsweise als Diffusorelement oder Spoilerelement verwendet werden.
Zur Vermeidung von Wiederholungen bei der weiteren Erläuterung von gleichen oder ähnlichen Merkmalen in den 2A und 2B wird auf das bisher gesagte verwiesen.
Weiter ist in 3 zu erkennen, dass bevorzugt das Ende 30.3 des Trägerbauteilspalts 30.2 versetzt zu dem Ende 26.1 des Verkleidungsteilspalts 26 angeordnet ist. Bevorzugt ist auch das andere Ende des Trägerbauteilspalts 30.2 versetzt zu dem anderen Ende des Verkleidungsteilspalts 26 angeordnet (nicht gezeigt). Dabei ist allgemein das Ende 30.3 des Trägerbauteilspalts 30.2 näher zum sich öffnendem Ende der Klappe 22 als das Ende 26.1 des Verkleidungsteilspalts 26 angeordnet. Weiterhin überdeckt der Verbindungsbereich 30.1 wenigstens ein Ende 26.1 des Verkleidungsteilspalts 26. Des sich öffnende Ende der Klappe 22 liegt der Schwenkachse A gegenüber.
Demzufolge ist auch die Schwenkachse T des Trägerbauteils 30 versetzt zu der Schwenkachse A der Klappe 22 angeordnet. Dabei ist allgemein die Schwenkachse T des Trägerbauteils 30 näher zum sich öffnendem Ende der Klappe 22 als die Schwenkachse Ader Klappe 22 angeordnet.
Allgemein erlaubt die in 3 gezeigte Anordnung dem Trägerbauteil 30, den Großteil der entstehenden Scherwirkung in der offenen Stellung OS1 oder OS2 aufzunehmen und dadurch den Verkleidungsteilspalt 26 des Kraftfahrzeugverkleidungsteils 20, insbesondere dessen Ende(n) 26.1, zu schützen. Des Weiteren bietet der Versatz die Möglichkeit einer vollflächigen Verklebung, um das Ende 26.1 des Verkleidungsteilspalts 26 des Kraftfahrzeugverkleidungsteils 20 zu schützen, wodurch die Kerbwirkung an dieser Stelle reduziert wird. Insgesamt wird so die Stabilität der Klappenanordnung 10 weiter erhöht.
Zusammengefasst ermöglicht das Trägerbauteil 30, die beiden Enden des eingebrachten Verkleidungsteilspalts 26 gegen ein Einreißen zu schützen. Dies kann vorzugsweise durch das Fügen des Trägerbauteils in diesem Bereich, insbesondere mit dem Verbindungsbereich 30.1 erfolgen, wodurch eine Scherwirkung im Verkleidungsteilspalt 26 der Klappe 22 beim Öffnen vermieden wird.
Ferner ist in 3 auch zu erkennen, dass die Wandstärke d₁ im Verbindungsbereich 30.1 größer als die Wandstärke d₂ des zweiten Trägerelement 34 ist.
Weiter ist in 4A eine bevorzugte Ausführungsform von 1A bzw. 1B zu erkennen. Dabei ist in der geschlossenen Stellung GS der Verkleidungsteilspalt 26 durch das zweite Trägerelement 34 abgedeckt. Bevorzugt kann ein Randbereich des zweiten Trägerelement 34 eine größere Wandstärke als ein innerer Bereich des zweiten Trägerelements 34 aufweisen. Damit wird auf vorteilhafte Art und Weise die Höhe einer der Klebeschicht 40 kompensiert.
Abschließend ist in 4B eine bevorzugte Ausführungsform von 2A bzw. 2B zu erkennen. Dabei ist in der geschlossenen Stellung GS der Verkleidungsteilspalt 26 durch das erste Trägerelement 32 abgedeckt.
Allgemein wird gemäß den 4A und 4B somit der Anschlag der Klappe 22 im geschlossenen Zustand GS durch einen Überstand des Trägerbauteils 30 über die Klappe 22 erzeugt. Dadurch liegt das Trägerbauteil 30 im geschlossenen Zustand GS auf dem Verkleidungsteilspalt 26 auf, wodurch die Bündigkeit der Klappe 22 zur Außenhaut 24.2 erzeugt wird und angepasst werden kann. Die Überlappung des Trägerbauteils 30 deckt folglich den Verkleidungsteilspalt 26 nach innen ab, was diesen weniger präsent wirken lässt, und zudem die Klappe im geschlossenen Zustand dicht abschließt.
Wie in den 4A und 4B erkennbar sind bevorzugt auch der Verkleidungsteilspalt 26 und der Trägerbauteilspalt 30.2 zueinander versetzt angeordnet, um die Abdichtung des Verkleidungsteilspalt 26 weiter zu verbessern.
Allgemein ist in allen Ausführungsformen denkbar, dass die Klappenanordnung 10 strakbündig in der Außenhaut 24.2 des Kraftfahrzeuges angeordnet sein kann.
Darüber hinaus ist auch allgemein vorstellbar, dass alle Bestandteile der Klappenanordnung 10 aus Kunststoffen, Kunststoffgemischen, Metallen und/oder Kombinationen davon gebildet sein können.
Bezugszeichenliste

10: Klappenanordnung
20: Kraftfahrzeugverkleidungsteil
20.1: Innenseite
22: Klappe
24.1: Außenfläche der Klappe
24.2: Außenhaut
26: Verkleidungsteilspalt
26.1: Ende des Verkleidungsteilspalts
30: Trägerbauteil
30.1: Verbindungsbereich
30.2: Trägerbauteilspalt
30.3: Ende des Trägerbauteilspalts
32: erstes Trägerelement
34: zweites Trägerelement
34.1: Anbindungsbereich
36: Anschlagelement
38: Anschlagbereich
40: Klebeschicht
d1: Wandstärke im Verbindungsbereich
d2: Wandstärke des ersten oder des zweiten Trägerelements
A: Schwenkachse der Klappe
T: Schwenkachse des Trägerbauteils
GS: geschlossene Stellung
OS1: erste offene Stellung
OS2: zweite offene Stellung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102020124799 A1 [0003]
US 20180264933 A1 [0004]
WO 2016020420 A1 [0004]
WO 2020150302 A1 [0004]

Claims

Klappenanordnung (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Kraftfahrzeugverkleidungsteil (20), das eine Klappe (22) aufweist, wobei die Klappe (22) zwischen einer offenen Stellung (OS1, OS2) und einer geschlossenen Stellung (GS) klappbar ist und eine Außenfläche (24.1) umfasst, die einen Teil einer Außenhaut (24.2) des Kraftfahrzeuges bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappenanordnung (10) ferner umfasst: ein Trägerbauteil (30), aufweisend ein erstes Trägerelement (32), wobei das erste Trägerelement (32) an dem Kraftfahrzeugverkleidungsteil (20) angeordnet ist, ein zum ersten Trägerelement (32) beweglich ausgebildetes zweites Trägerelement (34), wobei das zweite Trägerelement (34) an der Klappe (22) angeordnet ist, wenigstens ein Anschlagelement (36) und wenigstens einen Anschlagbereich (38), wobei in der geschlossenen Stellung (GS) das Anschlagelement (36) und der Anschlagbereich (38) voneinander beabstandet sind und in der offenen Stellung (OS1, OS2) das Anschlagelement (36) und der Anschlagbereich (38) aneinander anliegen, und wobei das Anschlagelement (36) an dem ersten Trägerelement (32) angeordnet ist und der Anschlagbereich (38) an dem zweiten Trägerelement (34) angeordnet ist, oder wobei das Anschlagelement (36) auf dem zweiten Trägerelement (34) angeordnet ist und der Anschlagbereich (38) auf dem ersten Trägerelement (32) angeordnet ist.
Klappenanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trägerelement (32) flächig mit dem Kraftfahrzeugverkleidungsteil (20) und das zweite Trägerelement (34) flächig mit der Klappe (22) verbunden sind.
Klappenanordnung (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trägerelement (32) und das zweite Trägerelement (34) über einen Verbindungsbereich (30.1) miteinander verbunden sind, wobei der Verbindungsbereich (30.1) wenigstens teilweise eine größere Wandstärke als das erste Trägerelement (32) oder das zweite Trägerelement (34) aufweist.
Klappenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (22) um eine Schwenkachse (A) schwenkbar ist, wobei vorzugsweise die Schwenkachse (A) durch ein Filmscharnier gebildet ist.
Klappenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (22) von dem Kraftfahrzeugverkleidungsteil (20) durch einen Verkleidungsteilspalt (26) getrennt ist.
Klappenanordnung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Trägerelement (34) von dem ersten Trägerelement (32) durch einen Trägerbauteilspalt (30.2) getrennt ist, wobei ein Ende (30.3) des Trägerbauteilspalts (30.2) versetzt zu einem Ende (26.1) des Verkleidungsteilspalts (26) angeordnet ist.
Klappenanordnung (10) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Trägerelement (34) derart ausgebildet ist, dass in der geschlossenen Stellung (GS) der Verkleidungsteilspalt (26) durch das zweite Trägerelement (34) abgedeckt ist.
Klappenanordnung (10) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trägerelement (32) derart ausgebildet ist, dass in der geschlossenen Stellung (GS) der Verkleidungsteilspalt (26) durch das erste Trägerelement (32) abgedeckt ist.
Klappenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Trägerbauteil (30) eine Luftführung angeordnet ist.
Klappenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Trägerelement (34) ein Dämpfungselement und/oder eine Verstelleinrichtung angebracht ist.
Kraftfahrzeug, umfassend eine Klappenanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.