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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Karosserieaufbau für ein Kraftfahrzeug.
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Die sichtbare Außenhaut einer Kraftfahrzeugkarosserie besteht herkömmlicherweise unterhalb einer Gürtellinie aus lackierten Blechen, oberhalb der Gürtellinie teils aus Glasfenstern, teils aus blechverkleiden Säulen, die die Glasfenster voneinander trennen und ein Dach tragen. Sowohl die Bleche als auch die Glasscheiben unterliegen Randbedingungen bei ihrer Fertigung, die bestimmte, komplex gewölbte Außenformen nur mit hohem Aufwand und dementsprechend hohen Kosten zu fertigen erlauben. Außerdem diktieren die verschiedenen Werkstoffe scharfe Grenzen zwischen verschiedenen Bereichen der Außenhaut, die die Freiheit, das äußere Erscheinungsbild eines Fahrzeugs zu gestalten, einschränken.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das eine vergrößerte Freiheit bei der Gestaltung seines äußeren Erscheinungsbildes bietet.
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Die Aufgabe wird einer Ausgestaltung der Erfindung zufolge gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit einem sich einteilig beiderseits einer Gürtellinie erstreckenden Außenhautelement aus durchsichtigem Kunststoff.
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Kunststoff, insbesondere thermoplastischer Kunststoff, ist in weichem Zustand leicht dehnbar und erleichtert das Formen von komplexen Oberflächen mit von Ort zu Ort stark unterschiedlicher Krümmung, speziell von Oberflächen, die an der Karosserieaußenseite lokal konkav sind und so inbesondere zu lokal taillierten, für Sportwagen charakteristischen Karosserieformen zusammengesetzt werden können.
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In dem besagten Außenhautelement aus durchsichtigem Kunststoff können z. B. ein Kotflügel und an den Kotflügel angrenzendes Seitenfenster der Fahrzeugkarosserie zusammengefasst sein.
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Bevorzugtermaßen ist das Außenhautelement eine Verkleidung einer Tür oder einer Heckklappe.
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Deren Aufbau kann erheblich vereinfacht werden, indem sich das Außenhautelement durchgehend zwischen einer Oberkante und einer Unterkante der Tür oder Heckklappe erstreckt.
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Um innere Komponenten der Tür oder Heckklappe zu verbergen, kann das Außenhautelement wenigstens unter der Gürtellinie mit einer farbigen und/oder opaken Beschichtung versehen sein.
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Zum Schutz vor Verwitterung sollte die Beschichtung an einer Innenseite des Außenhautelements angebracht sein.
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Das Außenhautelement kann oberhalb der Gürtellinie einen Fensterbereich und unterhalb der Gürtellinie einen geschlossenen Bereich aufweisen. Um jedoch die herkömmliche gestalterische Trennung zwischen undurchsichtigen Blech- und durchsichtigen Glasteilen der Karosserie zu durchbrechen und die Grenze zwischen beiden zu verwischen, kann bei dem Außenhautelement ein Übergangsbereich zwischen dem geschlossenen Bereich und dem Fensterbereich vorgesehen sein, in dem die optische Dichte der Beschichtung kontinuierlich variiert.
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Eine Türaussteifung, die sich in Fahrzeuglängsrichtung z. B. von einem Türscharnier an einem vorderen Rand der Tür zu einem Türschloss am hinteren Rand erstreckt, kann in Höhe des geschlossenen Bereichs von außen unsichtbar verlaufen.
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Im geschlossenen Bereich wird die Beschichtung meist flächendeckend angebracht sein, um dahinterliegende Teile der Tür zu verbergen. Um einen allmählichen Übergang zwischen dem geschlossenen und dem Fensterbereich zu realisieren, kann die Beschichtung im Übergangsbereich nicht flächendeckend angebracht sein, wobei das Verhältnis von beschichteter zu unbeschichteter Fläche über den Übergangsbereich hinweg kontinuierlich variiert.
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Eine nicht flächendeckende Anordnung der Beschichtung ist insbesondere in Form eines Rasters realisierbar.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einer seitlichen Tür in offener Stellung;
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2 einen horizontalen Schnitt durch die Tür;
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3 einen vertikalen Schnitt durch die Tür; und
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4 einen Ausschnitt aus einer Außenhaut der Tür.
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1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht den Vorderteil der Karosserie eines zweitürigen Sportwagens. Eine Tür 1 ist in einer offenen Stellung gezeigt. Um eine geschlossene Stellung zu erreichen, in der obere, hintere bzw. untere Ränder 2, 3, 4 der Tür 1 bündig an eine Dachkante 5, eine B-Säule 6 bzw. einen Türschweller 7 anschließen, ist die Tür 1 um eine vertikale Achse 8 schwenkbar. Ein vorderer Radkasten 9 ist nach oben durch eine Motorhaube 10 und nach hinten durch die Tür 1 begrenzt. Ein vorderer Rand 11 der Tür 1 befindet sich bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung vor der Achse 8, so dass er beim Öffnen der Tür 1 aus einer Stellung, in der er zusammen mit einem seitlichen Rand 12 der Motorhaube 10 einen kontinuierlichen Bogen um den Radkasten 9 bildet, in Richtung einer Längsmittelebene des Fahrzeugs, in den Radkasten 9 hinein, verlagert wird.
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Eine Folge dieser Einwärtsbewegung ist, dass ein Fahrer, wenn er beim Öffnen der Tür 1 etwa aus der Perspektive der 1 auf das Fahrzeug blickt, die Lauffläche 13 eines Rades 14 im Radkasten 9 auf ihrer gesamten Breite zu sehen bekommt.
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Um das Schwenken der Tür 1 anzutreiben, kann, wie in 2 in einem schematischen Schnitt dargestellt, eine Zahnstange 17 vorgesehen sein, die von der Tür 1 ins Fahrzeuginnere vorspringt und dort mit einem motorgetriebenen Zahnrad 18 kämmt. Da die Zahnstange 17 in Fahrzeuglängsrichtung vor der Achse 8 angeordnet ist, bleibt sie in der offenen Stellung der Tür 1 verborgen und behindert das Ein- und Aussteigen nicht.
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Der vordere Rand 11 sollte nicht so weit in den Radkasten 9 einrücken, dass er an eine Innenwand des Radkastens 9 anstößt oder den Fußraum 22 des Fahrers über Gebühr verengt, der sich hier über die Achse 8 hinaus nach vorn erstreckt und an seiner zur Tür 1 gegenüberliegenden Seite verengt ist, um für den Motor 23 Platz zu schaffen. Dieser ist als Frontmittelmotor angeordnet, der in Fahrzeuglängsrichtung mit dem Fußraum 22 überlappt.
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Die Notwendigkeit, die Eindringtiefe des vorderen Randes 11 gering zu halten, begrenzt die Schwenkbewegungsfreiheit der Tür 1 um die Achse 8; eine Zwischenstellung, bis zu der die Tür 1 aus der geschlossenen Stellung heraus um die Achse 8 schwenkbar ist, ist in 2 mit dicht gestrichelten Linien dargestellt.
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An die Tür 1 in der Zwischenstellung ist in 2 eine Tangente 20 angezeichnet, die die Außenseite der Tür 1 über den vorderen Rand 11 hinaus verlängert. Diese Tangente 20 verläuft in der Zwischenstellung hinter dem Rad 14, so dass die Lauffläche 13 aus der Perspektive einer Person 21, die vor der Tür steht, auf ihrer ganzen Breite sichtbar ist.
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Um die Tür 1 über diese Zwischenstellung hinaus öffnen zu können, ist ein Lenker 15 einerseits um die Achse 8 schwenkbar mit dem Fahrgestell des Fahrzeugs und andererseits mit der Tür 1 über eine zweite Achse 16 verbunden. Während des Schwenkens um die Achse 8 ist der Lenker 15 an der Tür 1 verriegelt; in der Zwischenstellung löst sich diese Verriegelung und wird durch eine Verriegelung des Lenkers 15 am Fahrgestell ersetzt.
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Die Zahnstange 17 ist an die Tür 1 um die Achse 16 schwenkbar angelenkt. Deshalb kann sie, wenn die Zwischenstellung erreicht ist, keine Schwenkbewegung der Tür 1 über die Zwischenstellung hinaus antreiben, sie behindert aber auch nicht ein Schwenken der Tür 1 von Hand um die Achse 16 bis in eine offene Anschlagstellung, die in 2 mit locker gestrichelten Linien dargestellt ist.
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Durch das Schwenken der Tür 1 um die Achse 8 von der geschlossenen Stellung in die Zwischenstellung ist die Achse 16 aus einer Anfangsstellung, in der sie weiter von der (in 2 mit 19 bezeichneten) Längsmittelebene entfernt ist als die Achse 8 in eine Endstellung verlagert, in der ihr Abstand von der Längsmittelebene 19 kleiner ist als der der Achse B. Deswegen bleibt auch bei großem Schwenkwinkel der Tür 1 der seitliche Überstand ihres hinteren Randes 3 klein, so dass auch unter beengten Platzverhältnissen in einer Parklücke die Tür 1 weit geschwenkt werden kann und ein bequemes Ein- und Aussteigen möglich ist.
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Die Verriegelung des Lenkers 15 am Fahrgestell bleibt so lange bestehen, bis dieser in die Zwischenstellung zurückgeschwenkt wird, und geht dann wieder in eine Verriegelung an der Tür 1 über. So ist sichergestellt, dass die Tür 1 in die geschlossene Stellung durch eine reine Schwenkbewegung um die Achse 8 zurückkehrt, und ein Anstoßen an die B-Säule 6 kann ausgeschlossen werden.
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Wiederum bezogen auf 1 sind auf der Außenfläche der Tür 1 mehrere horizontal bzw. in einer zur Fahrzeuglängsrichtung senkrechten Ebene verlaufende Linien eingezeichnet, die zusammen mit den Rändern 2, 3, 4 die dreidimensionale Gestalt der Außenfläche verdeutlichen. Eine horizontale Linie 24 weist über die gesamte Länge der Tür 1 hinweg eine deutlich sichtbare, nach außen konkave Krümmung auf. Diese Krümmung nimmt über Linien 24', 24'' zum unteren Rand 4 hin allmählich ab; dieser ist in seinem vorderen Teil konvex, doch die im hinteren Teil weiter bestehende konkave Krümmung setzt sich nach unten in den Türschweller 7 fort, so dass dieser vor einem (in der Fig. nicht sichtbaren hinteren Radkasten) eine deutliche Taille 25 ausbildet.
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Wie an nach außen konvexen vertikalen Linien 26 zu erkennen, ist die Außenfläche der Tür 1 zwischen den Linien 24, 24' sattelförmig gewölbt. Zwischen der Linie 24'' und dem unteren Rand 4 zeigen konkav gekrümmte vertikale Linien 27 eine zweidimensional konkave Wölbung der Türaußenfläche an.
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Um die Außenfläche trotz ihrer von Ort zu Ort stark unterschiedlichen Wölbung sicher und faltenfrei formen zu können, ist ein Flachmaterialzuschnitt aus thermoplastischem Kunststoff wie etwa Polycarbonat verwendet. Aus dem Zuschnitt ist hier ein Außenhautelement 28 geformt, dass sich, wie in dem in 3 gezeigten Querschnitt der Tür 1 zu erkennen, in einem Stück vom oberen Rand 2 bis zum unteren Rand 4 erstreckt.
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In einem unteren Bereich 29 der Tür 1 bilden das Außenhautelement 28 und eine Innenverkleidung 30 einen Hohlkörper, in dem sich eine Türaussteifung 31, z. B. ein Stahlprofil, zwischen der Achse 8 und dem hinteren Rand 3 erstreckt, das der Tür 1 die zum Schutz gegen einen Seitenaufprall erforderliche Steifigkeit gibt und ein im verriegelten Zustand an der B-Säule 6 angreifendes Türschloss aufnimmt. Eine Oberkante der Innenverkleidung 30 markiert eine Gürtellinie 32 des Fahrzeugs.
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Ein Fensterrahmen erstreckt sich von dem unteren Bereich 29 aus entlang der Ränder 2, 3, 11 der Tür 1, ein oberes Profil 33 des Fensterrahmens ist in 3 im Schnitt zu sehen.
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In Höhe des unteren Bereichs 29 ist an einer Innenseite des Außenhautelements 28 flächendeckend eine opake Beschichtung 34 aufgetragen, die zwischen dem Außenhautelement 28 und der Innenverkleidung 30 untergebrachte Bauteile der Tür 1 verbirgt. An der Gürtellinie 32 beginnt ein Übergangsbereich 35, in dem die Beschichtung 34, wie in der Draufsicht auf einen Ausschnitt des Außenhautelements 28 in 4 zu erkennen, von – hier in einem regelmäßigen Raster angeordneten – Löchern 36 durchsetzt ist. Der Durchmesser der Löcher nimmt über den Übergangsbereich 35 hinweg von unten nach oben allmählich zu, bis schließlich die Löcher miteinander verschmelzen und die Beschichtung 34 auf untereinander unzusammenhängende Punkte 37 reduziert ist.
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Oberhalb des Übergangsbereichs 35 schließt sich ein Fensterbereich 38 an, in dem der Durchmesser der Punkte 37 nicht weiter abnimmt. Die opaken Punkte 37 bilden im Fensterbereich 38 einen Schutz vor übermäßiger Sonneneinstrahlung, sind aber gleichzeitig klein genug, um die Sicht aus der Fahrgastzelle ins Freie nicht zu behindern. Natürlich könnte alternativ zur Darstellung der 4 der Durchmesser der Punkte 37 im Übergangsbereich 35 bis auf Null abnehmen, so dass ein Fensterbereich, der nach oben an den Übergangsbereich 35 anschließt, völlig frei von der opaken Beschichtung 34 ist.
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Der Fensterbereich 38 ist nach oben hin wiederum durch einen Bereich 39 mit lückenloser opaker Beschichtung begrenzt, die das obere Profil 33 verdeckt.
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Die Beschichtung 34 kann von Ort zu Ort, z. B. durch Auftrag per Siebdruck, unterschiedlich gefärbt sein und erlaubt so eine große Vielfalt an farblichen Gestaltungsmöglichkeiten, z. B indem die Beschichtung 34 im Bereich 39 vom Rest der Tür 1 farblich abgesetzt ist, oder indem ein Hell-Dunkel-Übergang im Übergangsbereich 35 das Querschnittsprofil der Tür 1 akzentuiert. Auch Sonderfunktionsbereiche des Außenhautelements 28, z. B. ein berührungsempfindlicher Bereich, den der Benutzer berühren kann, um den Antriebsmotor der Tür 1 in Gang zu setzen, können über die Farbe der Beschichtung 34 von ihrer Umgebung abgesetzt sein.
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Es versteht sich, dass die obige detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen zwar bestimmte exemplarische Ausgestaltungen der Erfindung darstellen, dass sie aber nur zur Veranschaulichung gedacht sind und nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollen. Diverse Abwandlungen der beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalenzbereich zu verlassen. Insbesondere gehen aus dieser Beschreibung und den Figuren auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Tür
- 2
- oberer Rand
- 3
- hinterer Rand
- 4
- unterer Rand
- 5
- Dachkante
- 6
- B-Säule
- 7
- Türschweller
- 8
- Achse
- 9
- Radkasten
- 10
- Motorhaube
- 11
- vorderer Rand
- 12
- seitlicher Rand
- 13
- Lauffläche
- 14
- Rad
- 15
- Lenker
- 16
- Achse
- 17
- Zahnstange
- 18
- Zahnrad
- 19
- Längsmittelebene
- 20
- Tangente
- 21
- Person
- 22
- Fußraum
- 23
- Motor
- 24
- horizontale Linie
- 25
- Taille
- 26
- vertikale Linie
- 27
- vertikale Linie
- 28
- Außenhautelement
- 29
- unterer Bereich
- 30
- Innenverkleidung
- 31
- Türaussteifung
- 32
- Gürtellinie
- 33
- oberes Profil
- 34
- opake Beschichtung
- 35
- Übergangsbereich
- 36
- Loch
- 37
- Punkt
- 38
- Fensterbereich
- 39
- Bereich
