DE19805884C1

DE19805884C1 - Karosserieaußenbauteil

Info

Publication number: DE19805884C1
Application number: DE1998105884
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Ing Tietz
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1998-02-13
Filing date: 1998-02-13
Publication date: 1999-07-29
Anticipated expiration: 2018-02-14

Description

Die Erfindung betrifft ein Karosserieaußenbauteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im Kraftfahrzeugbau werden immer mehr Karosserieaußenbauteile aus Kunststoff eingesetzt. Diese Bauteile sind leichter und billiger als herkömm liche Bauteile aus Blech, außerdem sind sie absolut korrosionsbeständig.

Die Befestigung eines solchen Karosserieaußenbauteils an einem metalli schen Träger (Fahrzeugrahmen) erfolgt häufig mittels einer umlaufenden gewinkelten Halterung, die an das Bauteil angeformt ist. Aufgrund unter schiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten (Metall Kunststoff) dehnen sich das Karosserieaußenbauteil und der Träger bei einer Temperaturände rung unterschiedlich aus und verschieben sich relativ zueinander. Insbeson dere bei flächigen eckigen Bauteilen treten im Bereich der Seitenmitten un erwünschten Wölbungen auf. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Halte rung im Bereich der Ecken weniger nachgiebig ist als im Bereich der Sei tenmitten. Im Bereich der Ecken werden auftretende Kräfte besser über die Halterung zum Träger abgeleitet als im Bereich der Seitenmitten. Die relati ven Verschiebungen sind deshalb im Bereich der Seitenmitten am größten. Eine Motorhaube aus Kunststoff kann beispielsweise ein solches flächiges Karosserieaußenbauteil darstellen. Mit einer solchen Motorhaube, die sich bei Temperaturänderungen derart verformt, können die erforderlichen Spaltmaße jedoch nicht eingehalten werden. Bei starker Erwärmung des Fahrzeuges werden die relativen Verschiebungen als störende Wölbungen deutlich sichtbar.

Aus der US 4,529,244 ist eine Befestigungsanordnung eines Karosserieaußenbauteils aus Kunststoff an einem metallischen Träger bekannt, bei der das Kunststoffteil verschiebbar gelagert ist, um die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen auszugleichen. Hierzu ist ein aufwendiges Befestigungsmittel notwendig.

Aus der US 4,438,971 ist eine weitere Befestigungsanordnung bekannt, bei der nur bei der Montage auftretende unterschiedliche Wärmeausdehnungen ausgeglichen werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein flächiges eckiges Karosserieaußenbauteil zu schaffen, das die oben genannten Nachteile nicht aufweist, bei dem im Bereich zwischen den Ecken eine bessere Kraftableitung über die Halterung zum Träger hin erfolgt und das einfach sowie kostengünstig herstellbar ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Mittel. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprü chen angegeben.

Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, die Halterung im Bereich zwischen den Ecken unterschiedlich auszubilden und dadurch zu verstär ken. Verstärkungen können durch geometrisch unterschiedliche Gestaltung der Halterung bzw. zusätzliche Verstärkungselemente erreicht werden. Durch die Verstärkungen wird eine bessere Kraftableitung zum Träger hin erzielt, und damit eine Verschiebung des Karosserieaußenbauteils relativ zum Träger bei einer Temperaturänderung fast vollständig vermieden.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung darge stellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Aufsicht auf ein Karosserieaußenbauteil gemäß dem Stand der Technik vor und nach einer Erwärmung

Fig. 2 Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Karosserieaußenbauteil vor und nach einer Erwärmung

Fig. 3a vergrößerter Ausschnitt im Bereich A gemäß Fig. 2 nach einem ersten Ausführungsbeispiel

Fig. 3b vergrößerter Ausschnitt im Bereich B gemäß Fig. 2 nach einem ersten Ausführungsbeispiel

Fig. 4a vergrößerter Ausschnitt im Bereich A gemäß Fig. 2 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel

Fig. 4b vergrößerter Ausschnitt im Bereich B gemäß Fig. 2 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel

Fig. 5a vergrößerter Ausschnitt im Bereich A gemäß Fig. 2 nach einem dritten Ausführungsbeispiel

Fig. 5b vergrößerter Ausschnitt im Bereich B gemäß Fig. 2 nach einem dritten Ausführungsbeispiel

In Fig. 1 ist ein herkömmliches Karosserieaußenbauteil 1 aus Kunststoff dargestellt, das eine angeformte umlaufende Halterung 3 aufweist, die aus einer Winkelauflage 5 und Winkelseite 7 besteht (Ausschnittvergrößerung A bzw. B). Die Halterung 3 dient zur Verbindung mit einem metallischem Trä ger 9, der Teil eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugrahmens ist. Die Auflage 5 ist mit dem Träger 9 verklebt, verschraubt oder in sonstiger Weise verbunden. Bei einer Temperaturänderung z. B. Erwärmung dehnt sich die Karosserieaußenbauteil 1 aufgrund des unterschiedlichen Wärmeausdeh nungskoeffizienten von Kunststoff und Metall stärker als der Träger 9 aus. Dies führt zu einer Verschiebung (durch Pfeile angedeutet) der Oberkante 10 des Kunststoffaußenbauteils 1 relativ zum Träger 9. Im Bereich der Sei tenmitten 20a, b, c, d ist die Verschiebung am größten, zu den Ecken 22a, b, c, d des Kunststoffaußenbauteils 1 hin nimmt sie ab. Die Verschiebung ist als Wölbung der Oberkante 10 sichtbar.

In der Ausschnittvergrößerung B1 bzw. B2 ist ein Schnittdarstellung des Kunststoffaußenbauteils 1 mit Träger 9 im Bereich der Seitenmitte 20d ver größert dargestellt. Die Ausschnittvergrößerung B2 zeigt das Kunst stoffaußenbauteil 1 nach einer Erwärmung. Hier sieht man deutlich wie sich die Oberkante 10 relativ zum Träger 9 verschoben hat.

In der Ausschnittvergrößerung A ist ein Schnittdarstellung des Kunst stoffaußenbauteils 1 mit Träger 9 im Bereich der Ecke 22c vergrößert dar gestellt. Bei einer Erwärmung verschiebt sich die Oberkante 10 nur gering fügig, so daß auf eine zusätzliche Darstellung verzichtet wurde.

In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Kunststoffaußenbauteil 1 dargestellt. Die Teilebezifferung entspricht der aus Fig. 1. Im Unterschied zu Fig. 1 ist jedoch eine Wölbung der Oberkante 10 bei einer Temperaturänderung nicht erkennbar und deshalb auch nicht eingezeichnet.

Das Kunststoffaußenbauteil 1 dient als Beispiel für ein beliebiges eckiges Bauteil. Neben rechteckigen Formen sind auch dreieckige oder andere For men denkbar.

Nachfolgend sind drei verschiedene Ausführungsbeispiele anhand der Aus schnittvergrößerungen A bzw. B jeweils im Eckbereich 22c bzw. im Bereich der Seitenmitte 20d näher erläutert. Die Halterung 3 ist im Bereich der übri gen Seitenmitten 20a, b, c entsprechend ausgebildet.

In einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist die Wandstärke der Winkelseite 7 unterschiedlich. Die Wandstärke ist mit d bzw. d' bezeichnet. Sie nimmt allgemein von den Ecken 22a, b, c, d hin zu den entsprechenden Seitenmitten 20a, b, c, d zu.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 weist die Halterung 3 eine Stützstrebe 15 mit unterschiedlicher Länge auf. Die Länge ist mit l bzw. l' bezeichnet. Sie nimmt ebenfalls zu den Seitenmitten 20a, b, c, d hin zu.

In einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist die Höhe der Winkel seite 7 unterschiedlich. Die Höhe ist mit h bzw. h' bezeichnet.

Die Höhe nimmt zu den Seitenmitten 20a, b, c, d hin ab. Hierfür muß der Träger 9 entsprechend ausgestaltet sein.

Die in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Maßnahmen bewirken eine Verstärkung der Halterung 3 im Bereich der Seitenmitte 20a, b, c, d. Dadurch erfolgt eine bessere Kraftableitung zum Träger 9 hin und temperaturbedingte Verschie bungen machen sich kaum oder nur geringfügig bemerkbar.

In vorteilhafter Weise werden die Dicke bzw. die Höhe der Winkelseite 7 oder auch die Länge der Stützstrebe 15 so zwischen den Ecken 22a, b, c, d angepaßt, daß bei einer Temperaturänderung die relative Verschiebung, die zwar nicht sichtbar aber trotzdem vorhanden ist, im gesamten Bereich der Oberkante 10 gleichmäßig oder annähernd gleichmäßig ist.

Claims

1. Karosserieaußenbauteil aus Kunststoff, das im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist und eine umlaufende gewinkelte Halterung mit einer Winkelseite und einer Winkelauflage zur Verbindung mit einem metallischen Träger aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (3) im Bereich zwischen den Ecken (22a, 22b, 22c, 22d) unterschiedlich ausgebildet ist, um Wölbungen im Bereich der Seitenmitten (20a, 20b, 20c, 20d) aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungen zu vermeiden.

2. Karosserieaußenbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Winkelseite (7) zu den Seitenmitten (20a, 20b, 20c, 20d) hin zunimmt.

3. Karosserieaußenbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Winkelseite (7) und der Winkelauflage (5) eine Stützstrebe (15) angeordnet ist, deren Länge zu den Seitenmitten (20a, 20b, 20c, 20d) hin zunimmt.

4. Karosserieaußenbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Winkelseite (7) zu den Seitenmitten (20a, 20b, 20c, 20d) hin abnimmt.