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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Wasserkastenbaugruppe. Ein Wasserkasten ist an einem Kraftfahrzeug üblicherweise an einem unteren Rand von dessen Frontscheibe angeordnet und dient zur Unterbringung diverser Komponenten wie etwa Scheibenwischermotoren und -gestänge. Eine Wasserkastenabdeckung ist üblicherweise vorgesehen, um von der Frontscheibe abfließendes Wasser und Schmutz vom Wasserkasten fernzuhalten.
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Aus
DE 10 2007 017 427 A1 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem ein Rand der Wasserkastenabdeckung als ein U-Profil ausgebildet ist, das den unteren Rand der Frontscheibe umgreift, indem ein wetterseitiger Schenkel des U-Profils an einer Wetterseite der Frontscheibe anliegt und ein innerer Schenkel des U-Profils eine Stützleiste bildet, die sich an einer Innenseite der Frontscheibe erstreckt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, diesen herkömmlichen Aufbau im Hinblick auf den Fußgängerschutz zu optimieren.
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Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass bei einem Kraftfahrzeug mit einer Frontscheibe und einer an einem unteren Rand der Frontscheibe angreifenden Wasserkastenbaugruppe, die eine sich an einer Innenseite der Frontscheibe erstreckende Stützleiste aufweist, die Stützleiste in einen mittleren und zwei seitliche Abschnitte gegliedert ist und die Frontscheibe an dem mittleren Abschnitt fester unterstützt ist als an den seitlichen Abschnitten.
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Es wurde nämlich in den Versuchen, die zur vorliegenden Erfindung geführt haben, festgestellt, dass das herkömmlicherweise am unteren Rand der Frontscheibe angreifende U-Profil sowohl das Bersten der Frontscheibe beim Aufschlag eines Impaktors als auch ein darauffolgendes Nachgeben der Frontscheibe und einer deren unteren Rand abstützenden Scheibenauflage behindert, und dass sich um so höhere Werte des HIC (head injury criterion) ergeben, je näher der Auftreffpunkt des Impaktors an den seitlichen Rändern der Frontscheibe liegt. Um die auf die Wasserkastenbaugruppe zurückzuführende Versteifung der Frontscheibe in diesen kritischen seitlichen Bereichen zu verringern, erweist es sich als hilfreich, die Stützleiste in diesen Bereichen nachgiebiger auszubilden als in der Mitte.
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Eine solche ortsabhängig veränderliche Unterstützung kann insbesondere dadurch erzielt werden, dass die äußeren Abschnitte der Stützleiste unter einem von außen auf die Frontscheibe einwirkenden Druck nachgiebiger sind als der mittlere Abschnitt.
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Im Extremfall kann die Stützleiste in den seitlichen Bereichen von der Frontscheibe beabstandet verlaufen, so dass sie die Frontscheibe nur in der Mitte unterstützt und in den seitlichen Bereichen jegliche die Frontscheibe unterstützende Wirkung vermieden ist. In einem solchen Fall kann die Wirkung der seitlichen Bereiche der Stützleiste sich darauf beschränken, außen an der Frontscheibe auflaufendes Regenwasser aus der Fahrgastzelle fernzuhalten.
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Eine erhöhte Nachgiebigkeit der seitlichen Abschnitte ist insbesondere dann leicht und kostengünstig zu realisieren, wenn der mittlere Abschnitt und die äußeren Abschnitte wenigstens zwei verschiedenen Bauteilen angehören.
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So kann insbesondere der mittlere Abschnitt Bestandteil eines Extrusionsprofils sein, dessen Querschnitt und Steifigkeit im allgemeinen über seine gesamte Länge hinweg gleich sind.
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Nicht nur in diesem Fall, sondern auch wenn die Abschnitte in einem gleichen Bauteil realisiert sind, kann eine höhere Nachgiebigkeit der äußeren Abschnitte dadurch erreicht werden, dass der mittlere Abschnitt an der Frontscheibe verklebt ist, während die äußeren Abschnitte unverklebt bleiben. So können sich der mittlere Abschnitt der Stützleiste und die Frontscheibe gegenseitig versteifen, die äußeren Abschnitte aber nicht.
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Der mittlere Abschnitt kann einen inneren Schenkel eines U-Profils bilden, das einen unteren Rand der Frontscheibe umgreift und dadurch stabilisiert. An den äußeren Abschnitten hingegen sollte ein solches U-Profil fehlen.
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Bevorzugt ist eine Ausgestaltung völlig ohne ein solches versteifendes U-Profil, d. h. ein Aufbau, bei dem die Wasserkastenbaugruppe eine Außenseite der Frontscheibe (8) gar nicht, insbesondere nicht im mittleren Abschnitt, berührt.
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Die äußeren Abschnitte können überdies aus einem nachgiebigeren Material gefertigt sein als der mittlere Abschnitt.
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Wenn gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung die Wasserkastenbaugruppe eine Wasserkastenabdeckung und ein diese mit der Frontscheibe verbindendes Verbindungsprofil umfasst (bei dem es sich insbesondere um das oben erwähnte Extrusionsprofil handeln kann), dann ist vorzugsweise der mittlere Abschnitt der Stützleiste Teil des Verbindungsprofils, während die seitlichen Abschnitte Teile Wasserkastenabdeckung sind.
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Die Wasserkastenabdeckung kann aus Flachmaterial, insbesondere durch Tiefziehen von Kunststoff oder Blech, geformt sein. Sie kann auch ganz oder teilweise spritzgeformt sein.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Aus dieser Beschreibung und den Figuren gehen 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. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Karosserie eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs und eines den Aufschlag des Kopfes eines Fußgängers auf die Karosserie simulierenden Impaktors;
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2 zur Vervollständigung der Karosserie der 1 fehlende Teile aus einer ähnlichen Perspektive;
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3 eine perspektivische Ansicht der Wasserkastenabdeckung aus 2;
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4 einen schematischen Schnitt durch die in 1 und 2 gezeigten Karosserieteile entlang einer durch die Fahrzeugmitte verlaufenden Schnittebene gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung,
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5 einen zu 4 analogen Schnitt entlang einer seitwärts versetzten Schnittebene;
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6 die Wasserkastenabdeckung aus 3 mit einem daran befestigten Verbindungsprofil gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
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7 einen Schnitt durch die Wasserkastenabdeckung der 6 und benachbarte Teile des Fahrzeugs entlang einer durch die Fahrzeugmitte verlaufenden Schnittebene; und
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8 einen zu 7 analogen Schnitt gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Kraftfahrzeugkarosserie, an der die vorliegende Erfindung anwendbar ist. Zu sehen ist ein hinterer Bereich einer Fronthaube 1 sowie eine daran anschließende, beim fertigen Kraftfahrzeug eine Frontscheibe aufnehmende Fensteröffnung, flankiert von A-Säulen 2. Eine sich beim fertigen Fahrzeug unter der Frontscheibe erstreckende Armaturenbrettverkleidung ist in 1 weggelassen, so dass eine Scheibenauflage 4 sichtbar ist, die beim fertigen Fahrzeug unter der Armaturenbrettverkleidung verborgen ist. Die Scheibenauflage 4 ist aus Stahlblech in Form einer Rinne mit nach unten gewandter konkaver Seite tiefgezogen, wobei eine nach vorn schräg abschüssige vordere Seitenwand der Rinne einen Auflageflansch 6 für die Frontscheibe bildet. Ein der Fahrgastzelle zugewandter hinterer Flansch 5 der Scheibenauflage 4 stützt sich an einer zwischen Motorraum und Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs erstreckenden, in 1 nicht sichtbaren Stirnwand ab.
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Unter dem Auflageflansch 6 und dem hinteren Rand der Frontscheibe erstreckt sich in an sich bekannter Weise ein in 1 nicht sichtbarer Wasserkasten, in dem Motoren von Scheibenwischern 7 untergebracht sind.
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Ein über der Fensteröffnung dargestellter Impaktor 21 zeigt, wie bei einem Zusammenstoß des Fahrzeugs mit einem Fußgänger dessen Kopf typischerweise im unteren Bereich der Frontscheibe oder in Höhe des an den unteren Rand der Fensteröffnung angrenzenden Wasserkasten aufschlagen würde.
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2 zeigt in einer Perspektive ähnlich derjenigen der 1 die in der Fensteröffnung zu montierende Frontscheibe, hier mit 8 bezeichnet. Zwischen einem unteren Rand der Frontscheibe 8 und Federbeindomen 9 von Vorderrädern des Kraftfahrzeugs erstreckt sich in 2 ein Freiraum über die gesamte Breite der Frontscheibe 8, der vorgesehen ist, um den Wasserkasten aufzunehmen. Eine Wasserkastenabdeckung 10 erstreckt sich über die gesamte Breite der Frontscheibe 8 von deren unterem Rand bis unter die in 1 nicht gezeigte Fronthaube 1. Die Wasserkastenabdeckung 10 ist aus Flachmaterial, insbesondere einem Stahlbech oder einer Kunststoffplatte, tiefgezogen oder spritzgußtechnisch hergestellt. Ihre Details sind am besten in 3 zu erkennen. Eine nach vorn abfallende Flanke 11 der Wasserkastenabdeckung 10 schließt an den unteren Rand der Frontscheibe 8 an und verlängert diese im Wesentlichen bündig zum Motorraum hin. An die abfallende Flanke 11 grenzt eine nach vorn ansteigende Flanke 12 an, die zusammen mit der abfallenden Flanke 11 eine Rinne bildet, in der von der Frontscheibe 8 ablaufendes Wasser zu den Seiten hin abfließen kann.
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4 zeigt einen schematischen Schnitt entlang der Längsmittelebene des Fahrzeugs durch Teile der Frontscheibe 8, der Fronthaube 1 und der Wasserkastenabdeckung 10. Ein aus Kunststoff extrudiertes Verbindungsprofil 14 umfasst gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung einen wetterseitigen Schenkel 15 und einen inneren Schenkel 16, die eine Nut begrenzen, in der der untere Rand der Frontscheibe 8 geklemmt und geklebt ist. Eine zweite Nut des Verbindungsprofils 14 nimmt, vorzugsweise formschlüssig, einen von einem hinteren Rand der Flanke 11 der Wasserkastenabdeckung nach unten abgewinkelten Steg 13 auf. Der nur grob schematisch dargestellte Wasserkasten ist mit 19 bezeichnet und die die Scheibenauflage 4 abstützende Stirnwand mit 20.
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Das Verbindungsprofil 14 erstreckt sich nicht über die gesamte Breite der Frontscheibe 8, sondern lediglich über einen zentralen Abschnitt von deren unterem Rand. Beiderseits dieses zentralen Abschnittes erstrecken sich bis zu den A-Säulen 2 seitliche Abschnitte von ca. 30 cm Breite, in denen das Verbindungsprofil 14 fehlt.
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Wie in 5 gezeigt, ist in diesen seitlichen Abschnitten der Steg 13 bis unter den unteren Rand der Frontscheibe verbreitert und trägt eine Lasche 17, die sich in Verlängerung des inneren Schenkels 16 des Verbindungsprofils 14 an der Innenseite der Frontscheibe 8 anliegend aufwärts erstreckt. Der innere Schenkel 16 und die Laschen 17 können zusammen als eine Stützleiste 20 aufgefasst werden, die die Frontscheibe 8 auf ihrer gesamten Breite, in den seitlichen Abschnitten allerdings weniger wirksam als im mittleren Abschnitt, unterstützt. Im Gegensatz zu den die Frontscheibe 8 innen und außen umgreifenden Schenkeln 15, 16 des Verbindungsprofils hat die Lasche 17, insbesondere auch dadurch, dass sie nicht mit Scheibe oder Blech verklebt ist, keine nennenswerte versteifende Wirkung auf die Frontscheibe 8 und dient im Wesentlichen nur dazu, den Durchtritt von Feuchtigkeit ins Fahrzeuginnere zwischen dem unteren Rand der Frontscheibe 8 und der Wasserkastenabdeckung 10 zu verhindern. Eine vom Steg 13 und Lasche 17 gebildete Rinne 18 ist wie die von den Flanken 11, 12 gebildete Rinne zur Seite hin abschüssig, um den Abfluss von Regenwasser zu ermöglichen. Die Wasserkastenabdeckung 10 kann einteilig im Spritzguss aus Kunststoff gefertigt sein; wenn sie teilweise aus Blech geformt ist, können die Laschen 17 aus Kunststoff an den aus Blech gefertigten Teil angespritzt sein.
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Eine zweite Ausgestaltung der Erfindung ist in 6 und 7 anhand einer perspektivischen Ansicht der Wasserkastenabdeckung 10 und des an sie angefügten Verbindungsprofils 14 und in 7 anhand eines zu 4 analogen Schnittes dargestellt, Die Wasserkastenabdeckung 10 ist in dieser Ausgestaltung die gleiche wie in der Ausgestaltungen der 3 und 5. Das Verstärkungsprofil 14 unterscheidet sich von demjenigen der ersten Ausgestaltung im Wesentlichen durch das Fehlen des an der Außenseite der Frontscheibe 8 anliegenden wetterseitigen Schenkels 15. Wie in 6 zu erkennen, bilden der innere Schenkel 16 und die Laschen 17 der Wasserkastenabdeckung 10 eine nahezu kontinuierliche Stützleiste, die die Frontscheibe entlang ihres gesamten unteren Randes unterstützt. Der untere Rand der Frontscheibe 8 ist am Verstärkungsprofil 14 der zweiten Ausgestaltung nicht eingefasst sondern lediglich am innenseitigen Schenkel 16 fest verklebt. Das Fehlen des wetterseitigen Schenkels beeinflusst die Belastbarkeit des Verstärkungsprofils 14 nicht wesentlich; eine eventuell dadurch bedingte Steifigkeitseinbuße kann durch Abwandlungen des Querschnitts des Profils 14 an anderer Stelle ausgeglichen werden. Wichtig im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist, dass, wenn unter dem Aufschlag des Impaktors 21 die Frontscheibe 8 gesplittert ist, die Fragmente der Frontscheibe nicht durch den Einschluss zwischen den zwei Schenkeln eines U-Profils daran gehindert sind, sich gegeneinander zu bewegen. D. h., während bei geeigneter Querschnittsdimensionierung des Verbindungsprofils 14 die Belastbarkeit der Frontscheibe 8 im intakten Zustand nicht geringer sein muss als bei der ersten Ausgestaltung, ist die Nachgiebigkeit nach dem Aufschlag und der daraus resultierenden Zerstörung der Frontscheibe 8 verbessert, so dass ein aufschlagender Kopf bei einer niedrigeren mittleren Verzögerung aufgefangen und abgebremst werden kann.
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Die Laschen 17 liegen an der Innenseite der Frontscheibe 8 lediglich an, ohne an ihr verklebt zu sein. So können bei einer Verformung unter Last die Frontscheibe 8 und die Laschen 17 sich relativ zueinander oberflächenparallel verschieben, was das Nachgeben unter Last erleichtert.
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8 zeigt in einem zu 7 analogen Schnitt eine weiterentwickelte dritte Ausgestaltung der Erfindung. Die Wasserkastenabdeckung 10 ist hier – zur Gänze oder wenigstens in ihrem in der Figur sichtbaren Teil – aus einem in Maßen biegsamen, gummielastischen Material gefertigt und ist über den in das Verbindungsprofil 14 eingerasteten Steg 13 hinaus nach hinten durch eine dünnwandige flexible Lippe 22 verlängert, die an der Außenseite der Frontscheibe 8 dicht anliegt und von der Frontscheibe 8 ablaufendes Regenwasser von dem Verbindungsprofil 14 fernhält.
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Wie bei der zweiten Ausgestaltung umfasst das Verbindungsprofil 14 einen breiten inneren Schenkel 16, der an der Innenseite der Frontscheibe 8 durch eine Klebstoffschicht 23 fixiert ist. Der Schenkel 16 ist seinerseits durch einen in seiner Längsrichtung verlaufenden Schlitz 24 zweigeteilt. In den Schlitz 24 greift der vordere Flansch 6 der Scheibenauflage 4 ein. Der vordere Flansch 6 kann Rastvorsprünge 25 aufweisen, die in komplementäre Aussparungen des Verbindungsprofils 14 eingreifen und so eine stabilisierende kraftschlüssige Verbindung zwischen der Wasserkastenabdeckung und der Scheibenauflage 4 schaffen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fronthaube
- 2
- A-Säule 3
- 4
- Scheibenauflage
- 5
- hinterer Flansch
- 6
- vorderer Flansch
- 7
- Scheibenwischer
- 8
- Frontscheibe
- 9
- Federbeindom
- 10
- Wasserkastenabdeckung
- 11
- abfallender Flansch
- 12
- ansteigender Flansch
- 13
- Steg
- 14
- Verbindungsprofil
- 15
- äußerer Schenkel
- 16
- innerer Schenkel
- 17
- Lasche
- 18
- Rinne
- 19
- Wasserkasten
- 20
- Stützleiste
- 21
- Impaktor
- 22
- Lippe
- 23
- Klebstoffschicht
- 24
- Schlitz
- 25
- Rastvorsprünge
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007017427 A1 [0002]
