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Die vorliegende Erfindung hat ein
Karosserieteil für
ein Kraftfahrzeug zum Gegenstand.
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Der Frontbereich der Karosserie von
Kraftfahrzeugen besteht derzeit aus den folgenden Bestandteilen:
Motorhaube, linker und rechter Kotflügel, (verformbarer) Stoßfänger, Kühlergrill,
und "Spoiler". Diese Bestandteile
sind mit Öffnungen
für die
Scheinwerfer sowie für
die Lufteinlässe
des Motors versehen und tragen Zubehör wie etwa Markenemblem, Zierleiste/Kühlerfigur,
Blinker, Nummernschild, Zugangsklappe und dergleichen.
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Aus der am 06.05.1998 veröffentlichten
europäischen
Patentanmeldung
EP 839 704 ist
ein Karosserieteil bekannt, welches ein Trägerteil für traditionelle äußere Karosserieelemente
darstellt und sich beispielsweise von der Vordertür des Fahrzeug
bis zum Innenrand der Scheinwerferoptiken oder auch bis zur vertikalen
Längsmittelebene
des Fahrzeugs erstreckt.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist ein neues Konzept für
ein äußeres Karosserieelement
in Form eines Kotflügels
für ein
Kraftfahrzeug, das eine neue technische Aufteilung des Front- und/oder
Heckbereichs eines Fahrzeugs gestattet.
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Die Grundidee der vorliegenden Erfindung ist
die Zusammenfassung der eigentlichen Funktion des Kotflügels und
eines Teils der Stoßfängerfunktion.
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Die Erfindung betrifft daher ein
Karosserieteil für
ein Kraftfahrzeug, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es einen
Kotflügel
aufweist, der einstückig
mit einem Stoßfängerbereich
ist, welcher einen Teil des Stoßfängers darstellt,
wenn das Karosserieteil am Fahrzeug montiert ist, insbesondere einen Seitenabschnitt
des Stoßfängers, oder
eine Stoßfängerhälfte, wobei
das Karosserieteil eine Außenschicht
aufweist, deren Kontur die äußere Kontur
des Kotflügels
und des Stoßfängerbereichs
ist.
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Es kann eine Innenschicht aufweisen,
welche fest mit der Außenschicht
verbunden ist und bevorzugt Mittel zum Befestigen des Kotflügels und
des Stoßfängers an
der übrigen
Karosserie des Fahrzeugs aufweist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsweise
weist die Außenschicht
eine Öffnung
für mindestens
ein Scheinwerferelement auf, und die Innenschicht weist mindestens
ein Element zum Befestigen eines solchen Scheinwerferelementes auf.
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Die Innenschicht kann mit der Außenschicht integriert
oder auch durch Befestigungselemente oder Schweißen auf dieser angebracht sein.
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Das Teil kann vorteilhaft mindestens
einen Stoßabsorber
aufweisen, der an einem Querträger und/oder
einem Längsträger des
Fahrzeugs anliegt, wenn das Teil am Fahrzeug montiert ist.
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Das Teil kann ein Verstärkungselement
aufweisen, welches sich über
einem Radlaufbereich entlang des Kotflügels über mindestens einen Großteil der
Länge des
letzteren erstereckt.
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Der Stoßabsorber und/oder das Verstärkungselement
können
aus einem spritzgegossenen Schaumstoff bestehen, der insbesondere
vor dem Montieren des Teils am Fahrzeug vor Ort an dieses Teil angeformt
wurde.
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Der Kotflügel kann ein Schutzglas für ein Scheinwerferelement
aufweisen, wobei das Schutzglas aus Plastikmaterial besteht und
durch Aufformen mit dem Kotflügel
integriert ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsweise
bilden die Außenschicht
und die Innenschicht des Karosserieteils, die fest miteinander verbunden
sind, vorteilhaft einen Versteifungskasten auf, insbesondere im
Stoßfängerbereich.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren
zur Herstellung eines Kotflügels
gemäß der obenstehenden
Definition.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung ergeben sich noch deutlicher bei der Lektüre der nachfolgenden
Beschreibung, die beispielhaft und nicht einschränkend gegeben ist, in Verbindung
mit der beigefügten
Zeichnung.
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Es zeigt:
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1 ein
Fahrzeug, das mit zwei vorderen Kotflügeln gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgestattet ist;
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2 eine
Draufsicht auf das Fahrzeug gemäß 1 mit einem Teilschnitt
entlang einer horizontalen Ebene durch die Drehachsen der Räder des Fahrzeugs;
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3 eine
Ausführungsweise
der Montage eines erfindungsgemäßen Kotflügels an
einem Fahrzeug;
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4a bis 4c eine erste Ausführungsweise einer
bevorzugten Variante der Erfindung, und zwar ein Fahrzeug in einer
perspektivischen Vorderansicht (4a), in einer Draufsicht
mit einem horizontalen Teilschnitt eines erfindungsgemäßen Teils
(4b), in einem Vertikalschnitt AA (4c), und einem
Detail (4d) einer modifizierten Version von 4c;
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und 5a und 5b eine zweite Ausführungsweise
der bevorzugten Variante der Erfindung, und zwar in Form einer perspektivischen
Vorderansicht bzw. einer Draufsicht mit einem horizontalen Teilschnitt
entlang einer Ebene durch die Achse der Räder des Fahrzeugs.
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Ein Fahrzeug, das allgemein mit dem
Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, weist gemäß der Darstellung
in den 1 und 2 zwei erfindungsgemäße vordere
Teile 2 auf, von denen jedes den Seitenabschnitt 3,
der mit einem Radlauf 4 versehen ist, sowie den Vorderabschnitt 5,
der einen Seitenabschnitt eines verformbaren Stoßfängers darstellt, in einem einzigen
Teil integriert. Bei der dargestellten Ausführungsweise besteht der Stoßfänger aus
drei Teilen, nämlich
zwei Seitenabschnitten 5, die einstückig mit dem jeweiligen Kotflügel 3 ausgebildet
sind und mit ihren Rändern 22 einen
auf die Karosserie montierten Mittelbereich 15 einfassen.
Als Variante können die
Ränder 22 der
zwei Seitenabschnitte 5 aneinandergefügt sein, wodurch das Weglassen
des Mittelbereichs 15 des Stoßfängers möglich wird.
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Die Kotflügel 3 folgen der Motorhaube
entlang einer Fuge 21 und dem Stoßfänger 15 entlang einer
Fuge 22. Der Kotflügel
kann eine Öffnung 6 für einen
Scheinwerfer 16 und/oder eine Öffnung 7 für ein Standlicht
und/oder eine Blinkleuchte 17 aufweisen, und/oder einen
gewölbten
Bereich 23, der über den
Stoßfängerbereich 5 überhängt.
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Ein Stoßabsorber 26, z.B.
aus Polyurethanschaum, mit einer auf dem vorderen Querträger 28 des
Fahrzeugs aufliegenden Fläche 24 und/oder
einer auf einem vorderen Längsträger 29 aufliegenden Fläche ermöglicht eine
Verbesserung der Stoßfestigkeit
des Teils 2, das im allgemeinen aus einer Außenschicht 30 aus
Plastikmaterial oder Metall und gegebenenfalls einer Innenschicht 40 aus
Plastikmaterial oder Metall besteht.
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Der Kotflügel 3 integriert dann
die Verkleidung von Zubehörteilen
wie etwa einem Rückblickspiegel 25,
einen Teil des "Spoilers", eine Radlaufverkleidung,
den Schmutzfänger,
und, wie obenstehend angegeben, den Stoßabsorber 26.
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Ein Verstärkungselement 27,
z.B. aus Polyurethanschaum, kann sich entlang eines Großteils des Kotflügels 3 oder
entlang des gesamten Kotflügels erstrecken
und ermöglicht
es, diesen zu versteifen.
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Das Teil 2 kann eine Innenschicht 40 aufweisen,
die als innerer Träger
dienen kann, der die Befestigung des Kotflügels 3 und des Stoßfänger 5 an der übrigen Karosserie
ermöglicht,
und gegebenenfalls den Scheinwerfer 16 trägt.
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Die Außenschicht 30 kann
aus Metall ausgeführt
sein, beispielsweise aus Stahl oder Aluminium, oder auch aus Plastikmaterial,
z.B. aus thermoplastischem Material, aus Polyester vom SMC ["Sheet Molding Compound"]- oder RTM ["Resin Transfer Molding"]-Typ, oder auch
aus Polyhamstoff, Polyurethan, ungesättigtem Polyester, oder Dicyclopentadien.
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Eine insbesondere interessante Technik
ist die als "RIM" ["Reaction Injection
Molding", d. i.
Reaktionsspritzguß]
bezeichnete, welche eine Formverarbeitung mit einer chemischen Reaktion
im Formwerkzeug anwendet, und insbesondere die als "SRIM" ["Structural Reaction
Injection Molding",
d. i. struktureller Reaktionsspritzguß] bezeichnete Technik mit
vorheriger Einbringung eines verstärkenden Glasgewebes.
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Die "RIM"-Technik
gestattet eine darauffolgende Formverarbeitung bevorzugt im gleichen Formwerkzeug
wie für
den Stoßabsorber 26 und/oder
das Verstärkungselement 27.
Hierzu wird mindestens ein Teil des Formwerkzeugs durch einen Stempel
ersetzt, der das Spritzgießen
des Polyurethanschaums ermöglicht.
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Nach dem Verfestigen des Schaums
bleibt dieser fest mit der Außenschicht 30 verbunden.
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Das Vorliegen einer Innenschicht 40,
die z.B. mit der Außenschicht 30 verklebt
oder verschweißt
ist und diese kaschiert, ermöglicht
insbesondere die Bildung eines Kastens, der die Steifigkeit des
Teils 2 verstärkt,
insbesondere im Bereich des Stoßfängers 5.
Das Vorhandensein dieser Innenschicht 40 kann die Möglichkeit
zur Verfügung
stellen, den Stoßabsorber 26 und/oder
das Verstärkungselement 27 wegzulassen.
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Die Innenschicht 40 kann
aus Plastikmaterial bestehen, z.B. aus Polyester vom SMC- oder RTM-Typ, und
kann gemäß der vorgenannten "RIM"-Technologie fabriziert
werden. Die Innenschicht 40 kann ebenfalls aus Metall bestehen,
z.B. aus Stahl oder Aluminium.
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Die Erfindung ist auf alle Kraftfahrzeuge (Personenwagen,
Nutzfahrzeuge, Sportwagen, Geländewagen)
und auch auf Heckkarosserieteile anwendbar.
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Die Erfindung ermöglicht die Bildung einer vorgefertigten
Einheit für
die Bandmontage. Diese kann beispielsweise mit Hilfe von Klammern 50 oder Nieten 51 an
der Fahrzeugkarosserie befestigt werden, wobei Beispiele für Klammer-
oder Nietstellen in 3 dargestellt
sind.
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Die Erfindung ermöglicht das Weglassen der Einpassung
zwischen der Motorhaube und dem Scheinwerfer, wenn dieser in einer
geschlossenen Öffnung 6 aufgenommen
ist. Es kann auch vorgesehen sein, das Schutzglas des Scheinwerfers 16 durch
Aufformen eines Plastikglases in der Kontur der Öffnung 6 in den Kotflügel 2 zu
integrieren, was bevorzugt in dem Formwerkzeug vorgenommen wird,
welches bereits zum Formen der Außenschicht 30 diente.
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Sie ermöglicht des weiteren das Weglassen der
Teilungslinie zwischen den Kotflügeln
und den Stoßfängern, die
Passungsfehler erzeugt.
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Sie bietet auch neue Möglichkeiten
für die Formgestalter
infolge des Wegfalls der technischen Aufteilung zwischen den Kotflügeln und
den Stoßfängern.
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Aufgrund ihrer Gestaltung ist sie
insbesondere gut geeignet für
die Anwendung von Plastikmaterialien mit einer Zusammenfassung der
Funktionen (Kotflügel
und Frontpartie des Aufbaus).
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Sie ermöglicht schließlich eine
Anpassung an die verringerten Anforderungen an die Festigkeit gegen
seitliche Stöße, die
in den normalisierten Vorschriften für den Automobilbau vorgesehen
sind.
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Gemäß einer bevorzugten Variante
weist das erfindungsgemäße Karosserieteil
eine Innenschicht auf, die derart angeordnet ist, daß sie unter
der Oberfläche 32 des
Kotflügels 3 einen
Hohlraum 45 zwischen der Innenschicht 40 und der
Außenschicht 30 zum
Aufnehmen mindestens eines Zubehörteils
wie etwa eines Wasservorratsbehälters
zum Scheibenwaschen und/oder eines Ausgleichsbehälters für den Kühler zur Verfügung stellt.
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Dieses Konzept gestattet es auch,
die Oberfläche 32 der
Kotflügel 3 zu
vergrößern, d.h.
das Teil 2 kann einen Teil derjenigen Oberfläche integrieren, die
für gewöhnlich der
Motorhaube 11 zufällt,
unter gleichzeitiger Erstellung eines Nutzraumes unter der Oberfläche 32.
Hieraus resultiert eine technische Aufteilung mit einer schmaleren
und schlankeren Motorhaube.
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Die Innenschicht 40 kann
insbesondere einen Träger
darstellen, der die Befestigung des Teils 2 an der übrigen Karosserie
ermöglicht.
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Sie kann die Scheinwerfer 16 des
Fahrzeugs tragen.
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Gemäß den 4a und 4b weist
der Vorderabschnitt des Fahrzeugs 1 zwei einblöckige Teile 2 auf,
von denen jedes einen Kotflügel 3 sowie
einen Stoßfänger 5 integriert,
dessen Rand 22 sich an den Rand eines Teils 15 anfügt, das
einen mittleren Stoßfängerbereich
bildet. Dieses Teil 15 ist beispielsweise ein einblöckiges Teil,
welches den Kühlergrill 19 integriert
und mit seinem oberen Rand 11 an der Motorhaube 11 anliegt.
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Wie insbesondere die 4b und 4c zeigen, ist
die Innenschicht 40 unterhalb der Oberfläche 32 des
Kotflügels 3 von
der Innenschicht 30 beabstandet, so daß sie einen Hohlraum 45 begrenzt,
der zur Seite hin offen ist und die Aufnahme eines Zubehörteils wie
etwa eines Vorratsbehälters
mit Scheibenwaschflüssigkeit 43 ermöglicht.
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Gemäß der Darstellung in 4c weist die Innenschicht
beispielsweise einen im wesentlichen ebenen und horizontalen Bereich 41 auf,
der mit einer Befestigungseinrichtung (Schraube 52 in 4c oder Nieten 53 in 4d) versehen ist und sich
entlang einer Verbindungslinie 44 an die Schicht 30 anschließt. Zur
Motorhaube hin schließt
sich die Schicht 40 über
einen geneigten Verbindungsbereich 42 in der Nachbarschaft
der Fuge 21 an die Schicht 30 an. Der Flüssigkeitsvorratsbehälter 43 ist
somit im oberen Teil des Kotflügels 3 unter
dessen Oberfläche 32 in
einem Hohlraum 45 angeordnet, der seitlich auf das Fahrzeuginnere
hin offen ist, wo er aufgrund der Steifigkeit des Hohlraums 45 gut
gegen Stöße geschützt ist,
sowie auch aufgrund der Tatsache, daß sich die Stöße in der
Praxis auf einer allgemein niedrigeren Höhe ereignen.
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Die Innenschicht 40 kann
wohlgemerkt auch an anderer Stelle als um den Hohlraum 45 herum
die Schicht 30 kaschieren.
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Zu 4b ist
anzumerken, daß sich
der seitliche Stoßabsorber 26 auf
dem vorderen Querträger 28 abstützt und
sich bis hin zur Fuge 22 mit dem Mittelabschnitt 15 erstreckt,
der ebenfalls mit einem Stoßabsorber 36 versehen
ist, der aus einem gleichen Material wie der Stoßabsorber 26 sein
kann.
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Der in den 5a und 5b dargestellte
Vorderabschnitt weist zwei Teile 2 auf, die sich entlang der
in der Achse des Aufbaus XX des Fahrzeugs 1 liegenden Fuge 22 aneinanderfügen, d.h.
hier besitzt die Frontpartie des Fahrzeugs kein Teil 15 mehr,
das einen mittleren Stoßfänger darstellt.
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Bei dem dargestellten Beispiel weist
jedes der Teile 2, das linke und das rechte, eine Aussparung
für eine
Hälfte
der Kühlergrill 19 und
zusätzlich zur
Fuge 21 eine obere Fuge 38 mit der Motorhaube 11 auf.
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Der Stoßabsorber 26 stützt sich
auf dem vorderen Querträger 28 ab
und erstreckt sich bis zu der in der Achse des Aufbaus XX' befindlichen Fuge 22.
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Die in den 4a bis 4d und 5a bis 5b dargestellten Karosserieteile 2 können mit
dem gleichen Verfahren hergestellt werden wie das Teil gemäß den 1 bis 3, insbesondere durch Formverarbeitung. Sie
ermöglichen
die Bildung einer steifen vorgefertigen Einheit für die Bandmontage
aufgrund der Integration der Innenschicht, wobei diese Einheit die
Aufteilung in Kotflügel/Stoßfänger vermeidet,
welche Passungsfehler erzeugt. Sie ermöglichen des weiteren das Weglassen
der Kopplung von Motorhaube und Scheinwerfer, wenn der letztere
in eine geschlossene Öffnung
integriert ist.
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Sie ermöglichen des weiteren den Wegfall der
Aufteilung in Kühlergrill
und Stoßfänger, welche Passungsfehler
erzeugt. Sie ermöglichen
die Erfüllung
der verringerten Anforderungen an die Stoßfestigkeit gegen seitliche
Stöße, die
im Automobilbau normalisiert sind.
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Sie ermöglichen des weiteren die Verwirklichung
einer Frontseite in zwei oder drei Teilen, welche den linken und
rechten Kotflügel,
den Stoßfänger, und
zum Teil die Motorhaube umfassen.
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Sie bieten den Formgestaltern neue
Möglichkeiten
aufgrund des Wegfalls der Unterteilungen zwischen Kotflügel/Stoßfängern und
dem Kühlergrill,
sowie eine Gestaltung, die unter Zusammenfassung der Funktionen
(Kotflügel
und Aufbauvorderseite) an die Verwendung von Plastikmaterialien
angepaßt
ist, sowie eine Reduzierung des Gewichtes der Motorhaube.
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Die Integration eines oder mehrerer
Wasservorratsbehälter
und/oder weiterer Zubehörteile
in das eine und/oder andere der Teile 2 in der Front- und/oder
Heckpartie des Fahrzeugs ermöglicht
eine Platzersparnis sowie eine Erhöhung der Steifigkeit.