EP3592928A1

EP3592928A1 - Scharnieranordnung für eine frontklappe eines kraftfahrzeugs und kraftfahrzeug

Info

Publication number: EP3592928A1
Application number: EP18710788.3A
Authority: EP
Inventors: Richard Schabenberger; Norman Dix; Bernhard Hüttinger
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2020-01-15
Also published as: US20190383074A1; DE102017002251B3; US11473358B2; WO2018162284A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Scharnieranordnung (10) für eine Frontklappe eines Kraftfahrzeugs, mit einem Scharnierunterbau (14), welcher an einem Karosseriebauteil des Kraftfahrzeugs festlegbar ist, und mit einem Scharnieroberteil (12), welches an der Frontklappe festlegbar ist. Das Scharnieroberteil (12) ist um eine Schwenkachse schwenkbar an dem Scharnierunterbau (14) gehalten. Die Scharnieranordnung (10) umfasst wenigstens ein Stützelement (28), welches eine Verformung des Scharnierunterbaus (14) in eine erste Richtung (20) zulässt, indem der Scharnierunterbau (14) von einem Anschlagbereich (34) des wenigstens einen Stützelements (28) weg bewegbar ist. Das wenigstens eine Stützelement (28) begrenzt eine Verformung des Scharnierunterbaus (14) in eine zweite, der ersten Richtung (20) entgegengesetzte Richtung (22) durch den Anschlagbereich (34). Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer solchen Scharnieranordnung (10).

Description

Scharnieranordnung für eine Frontklappe eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug

BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft eine Scharnieranordnung für eine Frontklappe eines Kraftfahrzeugs, mit einem Scharnierunterbau, welcher an einem Karosseriebauteil des Kraftfahrzeugs festlegbar ist, und mit einem Scharnieroberteil, welches an der Frontklappe festlegbar ist. Das Scharnieroberteil ist um eine Schwenkachse schwenkbar an dem Scharnierunterbau gehalten. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Scharnieranordnung.

Ein Scharnier für eine Frontklappe eines Kraftfahrzeugs ist beispielsweise in der DE 10 2014 012 196 A1 beschrieben. Das Scharnier umfasst ein Scharnierunterteil, welches an der Karosserie des Kraftfahrzeugs zu befestigen ist, und ein Scharnieroberteil, welches an der Frontklappe zu befestigen ist. Das Scharnierunterteil und das Scharnieroberteil sind um eine Schwenkachse schwenkbar miteinander verbunden. Das Scharnierunterteil ist mittels einer Versteifungsrippe versteift.

Des Weiteren kann eine solche Steifigkeitserhöhung des Scharnierunterteils durch Flansche, eine Materialaufdickung oder Sicken erreicht werden. Durch derartige Versteifungen ändern sich die Festigkeitseigenschaften des Schar- niers in alle Bewegungsrichtungen des Scharniers.

Die DE 10 2014 001 948 A1 beschreibt ein Scharnier zum schwenkbaren Anbringen einer Motorhaube an einer Karosserie eines Fahrzeuges, wobei das Scharnier über ein erstes Teil an der Motorhaube befestigt ist und über ein zweites Teil an der Karosserie.

Jedoch erfordert es der gesetzlich vorgeschriebene Fußgängerschutz, dass Eingelenkscharniere für Frontklappen als relativ labile Systeme ausgelegt sind, welche kontrolliert kollabieren können. Beispielsweise gibt es einen Crashtest (Kollisionsversuch), bei welchem eine Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger simuliert wird. Hierbei trifft eine Kugel von oben auf die Frontklappe auf. Bei der in diesem Kollisionsversuch simulierten Belastung soll das Scharnier so nachgeben können, dass sich der Scharnierunterbau zur Fahrzeuginnenseite hin verbiegt.

Demgegenüber ist für andere mit einem Aufprall des Kraftfahrzeugs zusammenhängende Lastfälle eine hohe Steifigkeit des Scharniers erforderlich. Dann kann nämlich erreicht werden, dass so wenige Bauteile beziehungs- weise Anbauteile des Kraftfahrzeugs wie möglich beschädigt werden. Des Weiteren soll durch eine hohe Steifigkeit des Scharnierunterteils ein Eindringen der Frontklappe in die Frontscheibe des Kraftfahrzeugs verhindert werden. Es erweist sich demnach als schwierig, sowohl die Anforderungen des Fußgängerschutzes als auch zugleich die Anforderungen einer hohen Steifigkeit des Scharniers zu erfüllen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine im Hinblick auf die Steifigkeitsanforderungen verbesserte Scharnieranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Scharnieranordnung bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch eine Scharnieranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Die erfindungsgemäße Scharnieranordnung für eine Frontklappe eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Scharnierunterbau, welcher an einem Karosseriebauteil des Kraftfahrzeugs festlegbar ist. Ein Scharnieroberteil der Scharnieranordnung ist an der Frontklappe festlegbar. Das Scharnieroberteil ist um eine Schwenkachse schwenkbar an dem Scharnierunterbau gehalten. Die Scharnieranordnung umfasst wenigstens ein Stützelement, welches eine Verformung des Scharnierunterbaus in eine erste Richtung zulässt, indem der Scharnierunterbau von einem Anschlagbereich des wenigstens einen Stützelements weg bewegbar ist. Durch den Anschlagbereich begrenzt das wenigstens eine Stützelement eine Verformung des Scharnierunterbaus in eine zweite, der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung.

In dem Anschlagbereich ist somit der Scharnierunterbau nicht mit dem Stüt- zelement verbunden. Dadurch kann die Scharnieranordnung kontrolliert kollabieren, indem sich der Scharnierunterbau derart verformt, dass sich ein Bereich des sich verformenden Scharnierunterteils von dem Anschlagbereich weg bewegt. Der Scharnierunterbau kann also insbesondere bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung, etwa bei einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger, dessen Kopf auf die Frontklappe aufprallt, in die erste Richtung abknicken.

Dadurch kann sichergestellt werden, dass die geringen Steif ig keitsanforde- rungen erfüllt werden, welche zum Zwecke des Fußgängerschutzes vorzu- sehen sind. Demgegenüber blockiert das wenigstens eine Stützelement die Scharnieranordnung im Hinblick auf eine Verformung des Scharnierunterbaus zumindest in die zweite Richtung. In diese zweite Richtung ist somit die Steifigkeit der Scharnieranordnung erhöht. Dadurch wird erreicht, dass bei einem Aufprall des die Scharnieranordnung aufweisenden Kraftfahrzeugs trotz der Erfüllung der Anforderungen an den Fußgängerschutz möglichst wenige Anbauteile beziehungsweise Bauteile des Kraftfahrzeugs beschädigt werden. Beispielsweise kann so ein verbesserter Schutz eines Seitenwand- rahmens des Kraftfahrzeugs, eines Kotflügels des Kraftfahrzeugs und dergleichen sichergestellt werden.

Dementsprechend ist die Scharnieranordnung im Hinblick auf die Steifig- keitsanforderungen verbessert.

Das wenigstens eine Stützelement kann in einem von dem Anschlagbereich beabstandeten Befestigungsbereich mit dem Scharnierunterbau verbunden sein. Dann lässt sich die Scharnieranordnung als besonders kompakte und vorgefertigte Baueinheit bereitstellen, welche in die zweite Richtung die erhöhte Steifigkeit beziehungsweise Festigkeit aufweist. Zudem können so Toleranzen bei der Auslegung der Scharnieranordnung besonders gering gehalten werden.

Zusätzlich oder alternativ ist das wenigstens eine Stützelement in einem von dem Anschlagbereich beabstandeten Befestigungsbereich mit dem Karosseriebauteil und/oder einem weiteren Karosseriebauteil verbunden. Auch durch ein solches, insbesondere von dem Scharnierunterbau separates, Stützelement lässt sich einfach und sicher die einseitige Steifigkeitserhohung der Scharnieranordnung sicherstellen. Zudem brauchen dann an einem bestehenden Scharnier, welches das Scharnieroberteil und den Scharnierunterbau umfasst, keine Änderungen vorgenommen zu werden, um die Steifigkeitserhohung der Scharnieranordnung die zweite Richtung zu erreichen.

In der Einbaulage der Scharnieranordnung ermöglicht vorzugsweise das wenigstens eine Stützelement eine Deformation des Scharnierunterbaus zur Fahrzeuginnenseite hin. Demgegenüber ist dann die Verformung des Scharnierunterbaus in die zweite Richtung, also hin zur Fahrzeugaußenseite, durch das wenigstens eine Stützelement begrenzt.

Das wenigstens eine Stützelement ermöglicht vorzugsweise des Weiteren ein Ausweichen beziehungsweise Sich-Verformen des Scharnierunterbaus in weitere, von der zweiten Richtung verschiedene Richtungen. Dementsprechend ist die Deformation oder Verformung des Scharnierunterbaus insbesondere lediglich unidirektional verringert. Dies führt wiederum dazu, dass die angrenzenden Bauteile des Kraftfahrzeugs möglichst weitgehend scha- denfrei bleiben, wenn die Scharnieranordnung mit einer in der zweiten Richtung wirkenden Kraft beaufschlagt wird.

Insbesondere kann es die einseitige Erhöhung der Steifigkeit der Scharnieranordnung beziehungsweise des Scharniersystems sicherstellen, dass in alle restlichen, also von der zweiten Richtung verschiedenen Richtungen in vorteilhafter Weise geringere Werte der Steifigkeit der Scharnieranordnung vorliegen als in die zweite Richtung. So lassen sich für die Scharnieranordnung im Hinblick auf den Fußgängerschutz günstige Steifigkeiten beziehungsweise Festigkeiten erreichen.

Wenn das wenigstens eine Stützelement in dem Anschlagbereich an dem Scharnierunterbau anliegt, so ist die Verformung des Scharnierunterbaus in die zweite Richtung besonders weitgehend, nämlich insbesondere auf null begrenzt.

Der Scharnierunterbau kann als Scharnierunterteil eines Eingelenkscharniers ausgebildet sein. Dann ist das Scharnieroberteil unmittelbar an dem Scharnierunterteil um die Schwenkachse schwenkbar gehalten. Eine derartige Scharnieranordnung ist besonders einfach aufgebaut. Alternativ kann der Scharnierunterbau einen an dem Karosseriebauteil des Kraftfahrzeugs festlegbaren Scharniergrundkörper und wenigstens einen Zwischenlenker umfassen. Der wenigstens eine Zwischenlenker ist schwenkbar mit dem Scharniergrundkörper einerseits und schwenkbar mit dem Scharnieroberteil andererseits verbunden. Hierbei lässt das wenigstens eine Stützelement die Verformung des wenigstens einen Zwischenlenkers in die erste Richtung zu, und das wenigstens eine Stützelement begrenzt durch den Anschlagbereich die Verformung in die zweite Richtung. Bei dieser Aus- gestaltung der Scharnieranordnung als Mehrgelenkscharnier ist somit das Scharnieroberteil mittelbar, nämlich über den wenigstens einen Zwischenlenker am Scharniergrundkörper befestigt. Auch bei einem derartigen Mehrgelenkscharnier ist die einseitige Steifigkeitserhöhung durch das wenigstens eine Stützelement vorteilhaft.

Vorzugsweise ist das wenigstens eine Stützelement als Platte ausgebildet, welche zumindest bereichsweise in Richtung der Schwenkachse ausgerichtet ist. Durch ein derartiges Stützelement lässt sich die einseitige Erhöhung der Steifigkeit des Scharnierunterbaus besonders einfach und aufwandsarm erreichen. Zudem lässt sich durch einen plattenförmigen Abschnitt des Stützelements oder eine solche Platte, deren einander gegenüberliegende Oberflächen in Richtung der Schwenkachse orientiert sind, die Steifigkeit der Scharnieranordnung in die zweite Richtung in besonders großem Maße erhöhen.

Insbesondere wenn das wenigstens eine Stützelement mit dem Karosseriebauteil beziehungsweise dem weiteren Karosseriebauteil verbunden ist, hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das wenigstens eine Stützelement mit dem Anschlagbereich an dem Scharnierunterbau anliegt. Denn diese Festle- gung des Stützelements an dem Karosseriebauteil ermöglicht es, zunächst den Scharnierunterbau zu montieren und dann das Stützelement an dem Karosseriebauteil anzubringen. Dadurch lässt sich das Stützelement beziehungsweise Abstützteil sehr genau bezogen auf den Scharnierunterbau positionieren und insbesondere ohne einen Spalt zwischen dem Stützele- ment und dem Scharnierunterbau.

Des Weiteren kann durch diese separate Ausbildung und Anbringung des wenigstens einen Stützelements ein besonders guter Korrosionsschutz des Scharnierunterbaus erreicht werden. Durch das Fehlen des Stützelements während eines Lackierprozesses, in welchem Kraftfahrzeug zusammen mit dem Scharnierunterbau lackiert wird, wird auch eine Kontaktstelle des Scharnierunterbaus lackiert, in welchem das Stützelement mit dem Scharnierunterbau in Anlage gelangen kann oder in Anlage sein kann, und man vermeidet eine Lackfehlstelle. Das Stützelement selber wird vorzugsweise vor der Montage als Einzelteil lackiert beziehungsweise mit einer Schutzschicht überzogen. Des Weiteren kann also zum Bereitstellen eines verbesserten Korrosionsschutzes das wenigstens eine Stützelement mit einer Lackierung versehen und anschließend an dem Karosseriebauteil angebracht werden. Dann ist trotz des Anliegens des Stützelements an dem Scharnierunterbau eine Korrosion besonders weitgehend vermieden.

Das wenigstens eine Stützelement kann insbesondere unter Vorspannung an dem Scharnierunterbau anliegen. Dadurch ist die Verformung des Scharnierunterbaus in die zweite Richtung besonders weitgehend unterbunden.

Vorzugsweise ist der Anschlagbereich ein Endbereich des wenigstens einen Stützelements. Dadurch lassen sich die Eigenschaften des Stützelements, welche zu der Versteifung der Scharnieranordnung in die zweite Richtung führen, bei besonders geringem Gewicht der Scharnieranordnung erreichen.

Es kann zwischen dem Anschlagbereich des wenigstens einen Stützelements und dem unverformten Scharnierunterbau ein geringer Abstand vorhanden sein. Der Abstand ist hierbei insbesondere so bemessen, dass ein Aufbringen einer dem Korrosionsschutz dienenden Schicht auf das Stützelement auch in dem Anschlagbereich ermöglich ist. Dadurch lässt sich eine Korrosion der Scharnieranordnung vermeiden.

Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das wenigstens eine Stütze- lement einen metallischen Grundkörper umfasst, welcher in dem Anschlagbereich mit einem an dem Grundkörper angebrachten Verkleidungsteil versehen ist. Das Verkleidungsteil liegt hierbei an dem Scharnierunterteil an. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass vor dem Anbringen des Verkleidungsteils an dem metallischen Grundkörper ein geringer Abstand zwischen dem unverformten Scharnierunterbau und dem Grundkörper vorliegt. Der Abstand ermöglicht wiederum das Versehen des Grundkörpers mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung. Beispielsweise kann der Grundkörper ebenso wie der Scharnierunterbau verzinkt sein, um den Korrosionsschutz zu gewährleisten. Durch das Anliegen des Verkleidungsteils an dem unverformten beziehungsweise noch nicht deformierten Scharnierunterbau kann die Verformung des Scharnierunterbaus in die zweite Richtung besonders weitgehend be- grenzt werden. Zudem kann ein Auftreten von Geräuschen etwa im Fahrbetrieb des mit der Scharnieranordnung ausgestatteten Kraftfahrzeugs, beispielsweise aufgrund von Vibrationen, vermieden werden.

Vorzugsweise ist das Verkleidungsteil als aus wenigstens einem Kunststoff gebildete Kappe ausgebildet. Dies vereinfacht das Anbringen des Verkleidungsteils an dem Grundkörper in dem Anschlagbereich, und zugleich ist durch die Kappe der Grundkörper geschützt. Des Weiteren ist diese Ausgestaltung im Hinblick auf das Unterbinden einer Korrosion des Stützelements vorteilhaft.

Wenn das wenigstens eine Stützelement den metallischen Grundkörper umfasst, so kann der Grundkörper einstückig mit dem Scharnierunterbau und/oder mit dem Karosseriebauteil ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Grundkörper durch Umformen des Scharnierunterbaus beziehungsweise des Karosseriebauteils bereitgestellt werden. Dementsprechend ist dann der Grundkörper besonders einfach und aufwandsarm bereitgestellt.

Es kann auch das wenigstens eine Stützelement insgesamt einstückig mit dem Scharnierunterbau und/oder mit dem Karosseriebauteil ausgebildet sein, beispielsweise durch Umformen und/oder Urformen.

Das wenigstens eine Stützelement kann jedoch auch stoffschlüssig und/oder mittels wenigstens eines Verbindungselements mit dem Scharnierunterbau und/oder mit dem Karosseriebauteil verbunden sein. Beispielsweise kann eine als Stützelement dienende Platte an den Scharnierunterbau beziehungsweise an das Karosseriebauteil geschweißt oder geklebt sein. Jedoch auch ein Verbinden des wenigstens einen Stützelements mit dem Scharnierunterbau beziehungsweise mit dem Karosseriebauteil durch Anschrauben oder dergleichen ist möglich. Insbesondere lässt sich so die Scharnieranord- nung besonders gezielt in gewünschten Bereichen versteifen.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist wenigstens eine erfindungsgemäße Scharnieranordnung auf. Beispielsweise kann an einer Fahrerseite des Kraftfahrzeugs eine erste Scharnieranordnung und an einer Beifahrersei- te des Kraftfahrzeugs eine zweite Scharnieranordnung vorgesehen sein, über welche die Frontklappe des Kraftfahrzeugs an die Karosserie des Kraftfahrzeugs angelenkt ist. Vorzugsweise verläuft die Schwenkachse in Fahrzeugquerrichtung, und die zweite Richtung weist hin zur Fahrzeugaußenseite des Kraftfahrzeugs. So kann besonders einfach die Steifigkeitserhöhung der Scharnieranordnung erreicht werden, bei welcher die Verformung des Scharnierunterbaus etwa in Form eines Verbiegens beziehungsweise Abknickens hin zur Fahrzeugau- ßenseite zumindest erschwert ist.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der Scharnieranordnung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

Fig. 1 perspektivisch ein Scharnier zum Anlenken einer Frontklappe an eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Scharnierunterteil des Scharniers einseitig versteift ist;

Fig. 2 das Scharnier gemäß Fig. 1 in einer ersten Seitenansicht;

Fig. 3 das Scharnier gemäß Fig. 1 in einer zweiten Seitenansicht;

Fig. 4 das Scharnier gemäß Fig. 1 in einer dritten Seitenansicht;

Fig. 5 ausschnittsweise und perspektivisch das Scharnierunterteil des

Scharniers gemäß Fig. 1 gemäß einer Variante;

Fig. 6 in einer weiteren Perspektivansicht das Scharnierunterteil gemäß Fig. 5;

Fig. 7 perspektivisch eine Scharnieranordnung, bei welcher ein

Scharnierunterbau eines Mehrgelenkscharniers einen an einem Karosseriebauteil festgelegten Scharniergrundkörper und zwei Zwischenlenker umfasst, wobei ein plattenförmiges Stützele- ment ein Abknicken eines der Zwischenlenker zur Fahrzeugaußenseite hin verhindert;

Fig. 8 eine Variante der Scharnieranordnung gemäß Fig. 7, bei welcher das Stützelement, welches das Mehrgelenkscharnier einseitig versteift, an einem weiteren Karosseriebauteil angeordnet ist; und

Fig. 9 eine Variante der Scharnieranordnung gemäß Fig. 1 , bei welcher das Stützelement nicht am Scharnierunterteil, sondern an einem weiteren Karosseriebauteil befestigt ist.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Be- zugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist perspektivisch eine Scharnieranordnung 10 gezeigt, welche dem Anlenken einer Frontklappe eines Kraftfahrzeugs an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs dient. Die Scharnieranordnung 10 umfasst ein Scharnierober- teil 12, welche an der Frontklappe befestigt werden kann. Demgegenüber ist ein Scharnierunterteil 14 der Scharnieranordnung 10 an einem Karosseriebauteil des Kraftfahrzeugs festlegbar, etwa an einem Längsträger 42 des Kraftfahrzeugs (vergleiche Fig. 9). Durch das Scharnierunterteil 14 ist bei der in Fig. 1 gezeigten Scharnieranordnung 10 ein Scharnierunterbau eines Eingelenkscharniers bereitgestellt. Dementsprechend ist das Scharnieroberteil 12 direkt schwenkbar an dem Scharnierunterteil 14 gehalten.

In Fig. 1 ist beispielhaft die Scharnieranordnung 10 gezeigt, welche der An- lenkung der Frontklappe an einer Fahrerseite des Kraftfahrzeugs dient. Ins- besondere ist eine entsprechende, jedoch spiegelbildlich ausgebildete Scharnieranordnung 10 an einer Beifahrerseite des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Durch einen Bolzen 16 ist eine Schwenkachse 18 bereitgestellt (vergleiche Fig. 3), um welche das Scharnieroberteil 12 (und mit diesem die Front- klappe) relativ zu dem Scharnierunterteil 14 verschwenkt werden kann.

Durch einen ersten Pfeil ist in Fig. 1 eine erste Richtung 20 angegeben, welche zur Fahrzeuginnenseite hin weist, wenn die Scharnieranordnung 10 in das Kraftfahrzeug eingebaut ist. In analoger Weise ist durch einen zweiten Pfeil in Fig. 1 eine zweite Richtung 22 angegeben, welche bei in das Kraftfahrzeug eingebauter Scharnieranordnung 10 hin zur Fahrzeugaußenseite weist. Dementsprechend ist vorliegend das Scharnierunterteil 14 fahrzeug- außenseitig an dem Scharnieroberteil 12 angeordnet. Vorliegend ist sichergestellt, dass sich das Scharnierunterteil 14 in die erste Richtung 20 vergleichsweise leicht verformen kann, beispielsweise durch ein Abknicken beziehungsweise Biegen oder Umbiegen eines Endbereichs 24 des Scharnierunterteils 14 bezogen auf einen Befestigungsabschnitt 26 des Scharnierunterteils 14, in welchem das Scharnierunterteil 14 an dem Karos- Seriebauteil befestigt ist. In dem Endbereich 24 tritt der Bolzen 16 durch das Scharnierunterteil 14 hindurch.

Zu einer Verformung durch das Abknicken oder Umbiegen beziehungsweise zu einem solchen Kollabieren der Scharnieranordnung 10 soll es beispiels- weise dann kommen können, wenn der Kopf eines von dem Kraftfahrzeug erfassten Fußgängers von oben, also entgegen der Fahrzeughochrichtung z, auf die Frontklappe auftrifft. Zu einer solchen Situation kann es beispielsweise bei einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem Fußgänger kommen. Vorliegend ist demnach die Scharnieranordnung 10 derart ausgebildet, dass das Scharnierunterteil 14 in die erste Richtung 20 vergleichsweise leicht verformbar ist, um Anforderungen des Fußgängerschutzes zu erfüllen.

Die zweite Richtung 22 ist der ersten Richtung 20 entgegengesetzt. Vorliegend weist das Scharnierunterteil 14 der Scharnieranordnung 10 in die zwei- te Richtung 22 eine erhöhte Steifigkeit auf. Für diese einseitige Steifigkeits- erhöhung sorgt ein beispielsweise als Platte ausgebildetes Stützelement 28. Vorliegend ist das Stützelement 28 in einem Befestigungsbereich 30 mit dem Scharnierunterteil 14 verbunden. Beispielsweise können in dem Befestigungsbereich 30 Schweißnähte 32 vorgesehen sein, welche einer stoff- schlüssigen Verbindung des Stützelements 28 mit dem Scharnierunterteil 14 dienen.

Ein der Schwenkachse 18 naher Endbereich des Stützelements 28 ist vorlie- gend als Anschlagbereich 34 ausgebildet. In diesem Anschlagbereich 34 liegt das Stützelement 28 an dem Scharnierunterteil 14 an. Insbesondere liegt das Stützelement 28 mit dem Anschlagbereich 34 an dem laschenartigen Endbereich 24 des Scharnierunterteils 14 an, durch welchen der Bolzen 16 hindurchtritt. In dem Anschlagbereich 34 ist das Stützelement 28 jedoch nicht mit dem Scharnierunterteil 14 verbunden. Der Anschlagbereich 34 kann sogar von dem Scharnierunterteil 14 beabstandet sein (vergleiche Fig. 5). Folglich kann sich bei einer Kraftbeaufschlagung der Frontklappe, wie sie etwa bei der Kollision mit dem Fußgänger in der oben geschilderten Art und Weise auftreten kann, das Scharnierunterteil 14 ungehindert in die erste Richtung 20 verformen.

Demgegenüber ist durch den Anschlagbereich 34 des Stützelements 28 eine Verformung des Scharnierunterteils 14 in die zweite Richtung 22 unterbunden oder zumindest begrenzt. Das Stützelement 28 sorgt so für eine einseiti- ge Steifigkeitserhöhung des Scharnierunterteils 14. Dies führt dazu, dass für andere Crashlastfälle, bei welchen eine Kraftbeaufschlagung der Scharnieranordnung 10 in die zweite Richtung 22 erfolgt, eine besonders hohe Steifigkeit des Scharnierunterteils 14 gegeben ist. Dadurch wird vorliegend verhindert, dass Anbauteile wie etwa ein Seitenwandrahmen oder ein Kotflügel des Kraftfahrzeugs infolge einer solchen Kraftbeaufschlagung beschädigt werden. Auch kann so ein Eindringen der Frontklappe in die Frontscheibe des Kraftfahrzeugs verhindert werden. Dies ist im Hinblick auf die Einstufung des Kraftfahrzeugs bei einer Kaskoversicherung vorteilhaft. Dennoch ist durch die Scharnieranordnung 10 für den Fußgängerschutz gesorgt. Auch in ande- re, nicht mit der zweiten Richtung 22 übereinstimmende Richtungen lässt sich das Scharnierunterteil 14 vorliegend leichter verformen als in die zweite Richtung 22.

Fig. 2 zeigt die Scharnieranordnung 10 in einer Ansicht in Fahrzeugquerrich- tung y. Aus dieser Ansicht ist ersichtlich, dass das nach Art einer Platte ausgebildete Stützelement 28 bezogen auf die Fahrzeughochrichtung z und die Fahrzeuglängsrichtung x vorliegend zum Fahrzeugheck hin geneigt ausgebildet ist. Zudem ist ersichtlich, dass das plattenförmige Stützelement 28 senkrecht zu dem Endbereich 24 ausgerichtet ist, in welchem das Scharnier- unterteil 14 mittels des Bolzens 16 schwenkbar mit dem Scharnieroberteil 12 verbunden ist. Dementsprechend ist das vorliegend als Platte ausgebildete Stützelement 28 in Richtung der Schwenkachse 18 ausgerichtet. Aus der Ansicht der Scharnieranordnung 10 in Richtung der Fahrzeuglängsachse x gemäß Fig. 3 ist besonders gut ersichtlich, dass das Stützelement 28 einen Grundkörper 36 und ein als Kappe 38 ausgebildetes Verkleidungsteil aus Kunststoff aufweisen kann. Durch die Kappe 38 ist hierbei der Anschlagbereich 34 des Stützelements 28 bereitgestellt. Diese Ausgestal- tung ermöglicht es, vor dem Anbringen der Kappe 38 an dem Grundkörper 36, welcher vorliegend metallisch ausgebildet ist, den Grundkörper 36 mit einem Korrosionsschutz zu versehen. Denn solange der Grundkörper 36 noch nicht mit der Kappe 38 versehen ist, liegt ein geringer Abstand zwischen dem Grundkörper 36 und dem Endbereich 24 des Scharnierunterteils 14 vor. Entsprechend kann der Grundkörper 36 auch in dem Bereich beispielsweise verzinkt werden, in welchem später die Kappe 38 angeordnet beziehungsweise angebracht wird.

Fig. 4 zeigt die Scharnieranordnung 10 ebenfalls in Fahrzeuglängsrichtung x, jedoch im Gegensatz zu der Ansicht in Fig. 3 nicht in der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, sondern entgegen der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs. Auch aus dieser Ansicht ist jedoch das Anliegen der Kappe 38 an dem Scharnierunterteil 14 in dem Anschlagbereich 34 gut ersichtlich. In Fig. 5 veranschaulicht in Analogie zu Fig. 1 ein gebogener Pfeil die erste Richtung 20, in welche sich das Scharnierunterteil 14 verformen kann. Des Weiteren ist aus Fig. 5 ersichtlich, wie bei einer in die zweite Richtung 22 wirkenden Kraftbeaufschlagung die Verformung des Scharnierunterteils 14 hin zur Fahrzeugaußenseite durch das plattenartige Stützelement 28 be- grenzt ist. Auch die zweite Richtung 22 ist in Fig. 5 durch einen gebogenen Pfeil veranschaulicht.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Variante des Scharnierunterteils 14 ist jedoch keine Kappe an dem Stützelement 28 angeordnet. Des Weiteren liegt auch im nicht verformten, in Fig. 5 gezeigten Ausgangszustand des Scharnierunterteils 14 ein geringer, beispielsweise etwa 2 Millimeter betragender Abstand zwischen dem Anschlagbereich 34 und dem Scharnierunterteil 14 vor. Darüber hinaus kann in dem Befestigungsbereich 30 das Stützelement 28 großflächig, nämlich entlang seiner an dem Scharnierunterteil 14 anliegen- den Schmalseite, mit dem Scharnierunterteil 14 etwa durch Schweißen verbunden sein. Dementsprechend ist an der Schmalseite des Stützelements 28 eine langgezogene Schweißnaht 32 ausgebildet. Darüber hinaus kann das Stützelement 28 in dem Befestigungsbereich 30 eine Stufe 40 aufweisen und dementsprechend von der Kontur her an den Verlauf angepasst sein, welchen das Scharnierunterteil 14 in dem Befestigungsbereich 30 aufweist.

Aus Fig. 6 geht wiederum die Ausrichtung des Stützelements 28 in Richtung der Schwenkachse 18 besonders gut hervor.

An der zu hemmenden Seite des Scharnierunterteils 14 kann wie vorliegend beispielhaft gezeigt das Stützelement 28 in dem Befestigungsbereich 30 durch Schweißen befestigt sein. Zusätzlich oder alternativ kann jedoch vorgesehen sein, dass eine derartige Stütze mit dem Scharnierunterteil 14 durch Anschrauben verbunden ist. Auch ist es möglich, das Stützelement 28 durch Umformen des Scharnierunterteils 14 an dem Scharnierunterteil 14 bereitzustellen, und insbesondere das Stützelement 28 einstückig mit dem Scharnierunterteil 14 auszubilden. Darüber hinaus ist es möglich, das wenigstens eine Stützelement 28 an dem Karosseriebauteil anzubringen, an welchem das Scharnierunterteil 14 festgelegt ist, oder an einem weiteren scharniernahen Karosseriebauteil. Des Weiteren kann das Stützelement 28 beispielsweise als Rippe ausgebildet sein, wobei der nicht an dem Scharnierunterteil 14 beziehungsweise an dem Ka- rosseriebauteil befestigte Teil der Rippe den Anschlag oder Anschlagbereich 34 für das Scharnierunterteil 14 ausbildet.

Bei der in Fig. 1 bis Fig. 6 gezeigten Scharnieranordnung 10 ist das Scharnierunterteil 14 ist in diejenige Bewegungsrichtung versteift, welche in Fig. 1 und Fig. 5 durch den die zweite Richtung 22 angebenden Pfeil veranschaulicht ist.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Scharnieranordnung 10 ist ein Scharnierunterbau 44 durch einen plattenförmigen Scharniergrundkörper 46 sowie zwei Zwi- schenlenker 48, 50 bereitgestellt. Dementsprechend ist hierbei das Scharnier zum Anlenken der Frontklappe als Mehrgelenkscharnier ausgebildet. Das Scharnieroberteil 12 ist nicht direkt schwenkbar an dem Scharniergrundkörper 46 gehalten, welcher mit einem Karosseriebauteil beispielsweise in Form des Längsträgers 42 verbunden ist. Vielmehr ist das Scharnieroberteil 12 um die Schwenkachse 18 schwenkbar, welche durch eine Anbindungsstelle verläuft, in welcher der Zwischenlenker 48 mit dem Scharnieroberteil 12 verbunden ist. Hierbei begrenzt das Stützelement 28 eine Verformung des Zwischenlenkers 48 in die durch den Pfeil veranschaulichte zweite Richtung 22. Demgegenüber können sich die Zwischenlenker 48, 50 in die entgegengesetzte erste Richtung 20, welche in Fig. 7 ebenfalls durch einen gekrümmten Pfeil veranschaulicht ist, von dem Stützelement 28 ungehindert verformen. Bei der in Fig. 7 gezeigten Variante der Scharnieranordnung 10 ist das Stützelement 28 als Platte ausgebildet, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Schwenkachse 18 ausgerichtet ist. Hierbei ist das Stützelement 28 in dem Befestigungsbereich 30 an dem Scharniergrundkörper 46 des Scharnierunterbaus 44 befestigt.

Bei der in Fig. 8 gezeigten Variante der Scharnieranordnung 10 ist das Stützelement 28 an einem weiteren Karosseriebauteil, beispielsweise an einer A-Säule 52 befestigt. Dies ermöglicht es insbesondere, das Stützelement 28 nach einer Lackierung anzubringen. Durch diese Überlackierung des Stütze- lements 28 kann ein verbesserter Korrosionsschutz erreicht werden. Zudem ist es möglich, das Stützelement 28 beziehungsweise Abstützteil sehr genau und ohne Ausbildung eines Spalts zu montieren. Insbesondere kann also das Stützelement 28 mit dem Anschlagbereich 34 an einem Bolzen 54 anliegen, mittels welchem der Zwischenlenker 48 und das Scharnieroberteil 12 um die Schwenkachse 18 schwenkbar miteinander verbunden sind.

Bei der Scharnieranordnung 10 gemäß Fig. 8 ist der Befestigungsbereich 30, in welchem das Stützelement 28 mit der A-Säule 52 verbunden ist, gegenüber dem Anschlagbereich 34 des Stützelements 28 gekröpft angeordnet. Insbesondere ist bei dieser Variante vorgesehen, dass zwischen dem Anschlagbereich 34 des Stützelements 28 und dem Bolzen 54 ein geringer Spalt vorhanden ist. Denn bei dem dargestellten Viergelenkscharnier bewegt sich der Scharnierlenker beziehungsweise Zwischenlenker 48 beim Öffnen der Frontklappe von dem Stützelement 28 weg. Wenn das Stützelement 28 unter Vorspannung an dem Bolzen 54 anliegt, so ist daher vorzugsweise die Kontaktfläche beziehungsweise der Anschlagbereich 34 mit einer Anlaufschräge versehen. Vorliegend ist in dem Befestigungsbereich 30 das Stützelement 28 mittels einer Schraube 56 mit dem weiteren Karosseriebauteil etwa in Form der A-Säule 52 verbunden. Auch bei dieser Scharnieranordnung 10 sorgt das Stützelement 28 dafür, dass eine Bewegung des Scharnierunterbaus 44, nämlich der Zwischenlenker 48, 50, in die erste Richtung 20 aufgrund einer Verformung ermöglicht ist. Demgegenüber unterbindet das Stützelement 28 die Verformung des Scharnierunterbaus 44 in die zweite Richtung 22. Denn der Zwischenlenker 48 kann sich zwar von dem Anschlagbereich 34 weg bewegen. Jedoch ist durch den Anschlagbereich 34 die Verformung des Zwischenlenkers 48 in die zweite Richtung 22 begrenzt.

Bei der in Fig. 9 gezeigten Variante der Scharnieranordnung 10 ist (so wie bei der in Fig. 1 gezeigten Scharnieranordnung 10) durch das Scharnierunterteil 14 der Scharnierunterbau des Eingelenkscharniers bereitgestellt, welcher mit dem Befestigungsabschnitt 26 etwa an dem Längsträger 42 befes- tigt ist. Jedoch ist hier das Stützelement 28 an einem weiteren Karosseriebauteil, beispielsweise an der A-Säule 52 befestigt. Hierbei ist das Stützelement 28 in dem Befestigungsbereich 30 mittels einer Schraube 56 an der A-Säule festgelegt. Auch hier ist (so wie bei der in Fig. 8 gezeigten Variante der Scharnieranordnung 10) der Befestigungsbereich 30 gegenüber dem Anschlagbereich 34 des Stützelements 28 gekröpft angeordnet. Insbesondere bei dieser Variante der Scharnieranordnung 10 kann vorgesehen sein, dass das Stützelement 28 unter Vorspannung an dem Endbereich 24 des Scharnierunterteils 14 anliegt. Der Anschlagbereich 34 des Stützelements 28, welcher gemäß Fig. 9 insbesondere mit dem Verkleidungsteil in Form der Kappe 38 aus Kunststoff versehen sein kann, ist hierbei senkrecht zu dem Endbereich 24 ausgerichtet. Demgegenüber liegt in dem Befestigungsbereich 30 das Stützelement 28 flächig an der A-Säule 52 an.

Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine einseitige Steifig- keitserhöhung eines Scharniersystems am Scharnierunterteil 14 beziehungsweise Scharnierunterbau 44 erreicht werden kann.

Claims

NEUE PATENTANSPRÜCHE:

Scharnieranordnung für eine Frontklappe eines Kraftfahrzeugs, mit einem Scharnierunterbau (14), welcher an einem Karosseriebauteil (42) des Kraftfahrzeugs festlegbar ist, und mit einem Scharnieroberteil (12), welches an der Frontklappe festlegbar ist, wobei das Scharnieroberteil (12) um eine Schwenkachse (18) schwenkbar an dem Scharnierunterbau (14, 44) gehalten ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Scharnieranordnung (10) wenigstens ein Stützelement (28) umfasst, welches eine Verformung des Scharnierunterbaus (14, 44) in eine erste Richtung (20) zulässt, indem der Scharnierunterbau (14, 44) von einem Anschlagbereich (34) des wenigstens einen Stützelements (28) weg bewegbar ist, wobei das wenigstens eine Stützelement (28) eine Verformung des Scharnierunterbaus (14, 44) in eine zweite, der ersten Richtung (20) entgegengesetzte Richtung (22) durch den Anschlagbereich (34) begrenzt, wobei das wenigstens eine Stützelement (28) in einem von dem Anschlagbereich (34) beabstandeten Befestigungsbereich (30)

- mit dem Scharnierunterbau (14, 44) und/oder

- mit dem Karosseriebauteil (42) und/oder einem weiteren Karosseriebauteil (52)

verbunden ist.

Scharnieranordnung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Scharnierunterbau (14, 44)

als Scharnierunterteil eines Eingelenkscharniers ausgebildet ist oder

einen an dem Karosseriebauteil (42) des Kraftfahrzeugs festlegbaren Scharniergrundkörper (46) und wenigstens einen Zwischenlenker (48, 50) umfasst, welcher schwenkbar mit dem Scharniergrundkörper (46) einerseits und schwenkbar mit dem Scharnieroberteil (12) andererseits verbunden ist, wobei das wenigstens eine Stützelement (28) die Verformung des wenigstens einen Zwischenlenkers (48, 50) in die erste Richtung (20) zulässt und in die zweite Richtung (22) durch den Anschlagbereich (34) begrenzt. Scharnieranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

das wenigstens eine Stützelement (28) als Platte ausgebildet ist, welche zumindest bereichsweise in Richtung der Schwenkachse (18) ausgerichtet ist.

Scharnieranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

das wenigstens eine, insbesondere mit einem Korrosionsschutz versehene, Stützelement (28), welches mit dem Karosseriebauteil (42) und/oder dem weiteren Karosseriebauteil (52) verbunden ist, mit dem Anschlagbereich (34) an dem Scharnierunterbau (14, 44), insbesondere unter Vorspannung, anliegt.

das wenigstens eine Stützelement (28) einen metallischen Grundkörper (36) umfasst, welcher in dem Anschlagbereich (34) mit einem an dem Grundkörper (36) angebrachten Verkleidungsteil (38) versehen ist, welches an dem Scharnierunterbau (14, 44) anliegt.

Scharnieranordnung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Verkleidungsteil (38) als aus wenigstens einem Kunststoff gebildete Kappe ausgebildet ist und/oder zumindest der Grundkörper (36) des wenigstens einen Stützelements (28) einstückig mit dem Scharnierunterbau (14, 44) und/oder mit dem Karosseriebauteil (42) ausgebildet ist.

das wenigstens eine Stützelement (28) einstückig mit dem Scharnierunterbau (14, 44) und/oder mit dem Karosseriebauteil (42) ausgebildet und/oder stoffschlüssig und/oder mittels wenigstens eines Verbindungselements mit dem Scharnierunterbau (14, 44) und/oder mit dem Karosseriebauteil (42) verbunden ist.

Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Scharnieranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Kraftfahrzeug nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Schwenkachse (18) in Fahrzeugquerrichtung (y) verläuft und d zweite Richtung (22) zur Fahrzeugaußenseite des Kraftfahrzeugs h weist.