DE102018215000B4

DE102018215000B4 - Kraftfahrzeug mit einem Verkleidungselement

Info

Publication number: DE102018215000B4
Application number: DE102018215000.1A
Authority: DE
Inventors: Rico Schnorr
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-09-04
Filing date: 2018-09-04
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2038-09-05
Also published as: DE102018215000A1

Abstract

Kraftfahrzeug mit einem Verkleidungselement (2), das ein Karosseriebauteil verkleidet, wobei zwischen dem Karosseriebauteil und dem Verkleidungselement (2) ein Airbag (4) angeordnet ist, wobei zur Befestigung des Verkleidungselements (2) am Karosseriebauteil zumindest ein flächiges Metallbauteil (6) auf der dem Karosseriebauteil zugewandten Seite des Verkleidungselements (2) fest verbunden ist, wobei das flächige Metallbauteil (6) beabstandet zu der Verbindung mit dem Verkleidungselement (2) mit dem Karosseriebauteil verschraubt ist, wobei das flächige Metallbauteil (6) eine längliche Form hat und wobei das flächige, längliche Metallbauteil (6) mit einem Endbereich fest mit dem Verkleidungselement (2) verbunden ist, während sie mit dem anderen Endbereich mit dem Karosseriebauteil verschraubt ist, und wobei das flächige Metallbauteil (6) zwischen Airbag (4) und Verkleidungselement (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Karosseriebauteil zugewandten Seite des Verkleidungselements (2) ein Steg (14) lotrecht vom Verkleidungselement (2) zum Karosseriebauteil hin absteht, und das flächige, längliche Metallbauteil (6) an dem Endbereich mit dem Durchgangsloch (12) einen U-förmigen Einschnitt (16) aufweist, der den Steg (14) umgreift.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Verkleidungselement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der gattungsbildenden DE 202 07 537 U1 ist bereits ein Kraftfahrzeug mit einem Verkleidungselement bekannt, das ein Karosseriebauteil verkleidet. Zwischen dem Karosseriebauteil und dem Verkleidungselement ist ein Airbag angeordnet. Zumindest ein flächiges, streifenartiges Metallbauteil dient zur Befestigung des Verkleidungselements am Karosseriebauteil.
Ferner ist aus der DE 199 41 269 A1 bereits ein Kraftfahrzeug mit einem Verkleidungselement bekannt, das an einem Karosseriebauteil angebracht ist und dieses zumindest größtenteils verdeckt. Dabei verdeckt das Verkleidungselement auch einen zwischen dem Verkleidungselement und dem Karosseriebauteil angeordneten Airbag. Der Airbag ist auf der dem Verkleidungselement zugewandten Seite teilweise mit einer deformierbaren Metallplatte überdeckt, die an dem Karosseriebauteil befestigt ist. Beim Auslösen des Airbags wird die Metallplatte als Energieabsorber zur Seite gebogen und leitet dabei zugleich den Airbag in die gewünschte Entfaltungsrichtung.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug mit einem Verkleidungselement zu schaffen, das einen Airbag abdeckt und prozesssicher montierbar ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Kraftfahrzeug mit einem Verkleidungselement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß weist ein Kraftfahrzeug ein Verkleidungselement auf, das ein Karosseriebauteil verkleidet, wobei zwischen dem Karosseriebauteil und dem Verkleidungselement ein Airbag angeordnet ist. Zur Befestigung des Verkleidungselements am Karosseriebauteil ist zumindest ein flächiges Metallbauteil auf der dem Karosseriebauteil zugewandten Seite des Verkleidungselements fest angebunden. Das flächige Metallbauteil wiederum ist beabstandet zu der Verbindung mit dem Verkleidungselement mit dem Karosseriebauteil verschraubt. Dabei ist die Verbindung zwischen dem Verkleidungselement und dem flächigen Metallbauteil so ausgelegt, dass sie sich auch beim Auslösen des Airbags nicht vollständig löst. Durch die Verschraubung zwischen dem flächigen Metallbauteil und dem Karosseriebauteil ist gewährleistet, dass das Verkleidungselement auch beim Auslösen des Airbags stets mit dem Karosseriebauteil verbunden ist und sich nicht lösen kann.
Bei der aus der DE 199 41 269 A1 bekannten Lösung kann sich theoretisch das Verkleidungselement lösen, wenn es bei der Montage nicht sicher in einer Ausnehmung in der Metallplatte formschlüssig verrastet. Bei der Montage kann das Verrasten des Verkleidungselements aber nicht prozesssicher überwacht werden. Das erfindungsgemäße Verschrauben dagegen ist prozesssicher.
Das flächige Metallbauteil ist bevorzugt ein Blechstück aus Stahl oder aus einem Leichtmetall. Dabei ist das flächige Metallbauteil zwischen dem Airbag und dem Verkleidungselement angeordnet. Auf diese Weise muss der Airbag nicht unmittelbar gegen das Verkleidungselement drücken, sondern kann primär gegen das flächige Metallbauteil drücken. Dabei kann sich das flächige Metallbauteil deformieren und dabei einen Teil der Energie des Airbags aufnehmen und die Entfaltung des Airbags zumindest etwas leiten.
Das flächige Metallbauteil hat eine längliche Form. Es kann beispielsweise aus einem Blechstreifen bestehen. Das flächige, längliche Metallbauteil ist mit einem Endbereich fest mit dem Verkleidungselement verbunden, während es mit dem anderen Endbereich mit dem Karosseriebauteil verschraubt ist. Auf diese Weise steht bewusst ein Deformationsweg zwischen der Verbindung mit dem Verkleidungselement und der Verschraubung am Karosseriebauteil zur Verfügung. Beispielsweise kann beim Auslösen des Airbags das längliche Metallbauteil so verbogen werden, dass der Abstand zwischen dem Karosseriebauteil und dem Verkleidungselement größer wird, sodass durch den so entstehenden Abstand zwischen dem Verkleidungselement und dem Karosseriebauteil hindurch sich der Airbag beispielsweise in den Fahrgastraum hinein entfalten kann. Trotzdem ist dabei gewährleistet, dass sich das Verkleidungselement dabei nicht unerwünschterweise lösen kann.
Das flächige, längliche Metallbauteil erstreckt sich vor einem Auslösen des Airbags in etwa parallel zum Verkleidungselement. Dabei steht auf der dem Karosseriebauteil zugewandten Seite des Verkleidungselements ein Steg etwa lotrecht vom Verkleidungselement zum Karosseriebauteil hin ab, der von einem U-förmigen Einschnitt an dem Endbereich mit dem Durchgangsloch in dem länglichen Metallbauteil umgriffen wird. Wenn nun bei einem Auslösen des Airbags das Verkleidungselement zumindest teilweise vom Karosseriebauteil weggedrückt wird, sodass sich die längliche Metallplatte deformiert, wird der Endbereich mit dem Einschnitt durch den Steg geführt, sodass zumindest zu Beginn der Deformation des flächigen Metallbauteils nur eine definierte Deformation in einer Richtung möglich ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Endbereich des flächigen, länglichen Metallbauteils, das mit dem Karosseriebauteil verschraubt ist, ein Durchgangsloch auf. Durch dieses Durchgangsloch ragt der Schaft einer Schraube, mit dem die Schraube in das Karosseriebauteil eingeschraubt ist, wobei ein Kopf der Schraube umlaufend um das Durchgangsloch an dem flächigen Metallbauteil anliegt.
Vorteilhafterweise weist das Verkleidungselement in dem Bereich, in dem das flächige Metallbauteil mit dem Karosseriebauteil verschraubt ist, eine Ausnehmung auf. Durch diese Ausnehmung hindurch ist es auf einfache und bequeme Art und Weise möglich, das flächige Metallbauteil mit dem Verkleidungselement an dem Karosseriebauteil anzuschrauben, da die Verschraubungsstelle für die Schraube und das Schraubwerkzeug durch die Ausnehmung im Verkleidungselement hindurch gut zugänglich ist. Bevorzugt kann nach dem Verschrauben die Ausnehmung im Verkleidungselement mit einem Zierelement verschlossen werden. Beispielsweise kann das Zierelement die Aufschrift „Airbag“ tragen, sodass für die Passagiere im Fahrzeuginnenraum ersichtlich ist, dass sich hinter dem Verkleidungselement ein Airbag befindet.
Idealerweise ist das flächige Metallbauteil mit dem Verkleidungsbauteil aus Kunststoff verschweißt oder verklebt. In dem Zusammenhang ist unter Schweißen gemäß EN 14610 und DIN 1910-100 „das unlösbare Verbinden von Bauteilen unter Anwendung von Wärme und/oder Druck, mit oder ohne Schweißzusatzwerkstoffe“ zu verstehen. Das Verschweißen des Verkleidungsbauteils aus Kunststoff mit dem flächigen Metallbauteil kann in der Praxis beispielsweise folgendermaßen erfolgen: Das Verkleidungsbauteil weist zumindest einen abstehenden Stift aus Kunststoff auf. Das flächige Metallbauteil weist eine dazu korrespondierende Ausnehmung auf, sodass das Metallbauteil auf den Stift gesteckt werden kann. Anschließend wird das über das Metallbauteil hinausragende freie Ende des Stifts erwärmt, sodass der Kunststoff weich wird. In diesem weichen Zustand kann nun das freie Ende des Stifts zum Metallbauteil hin gedrückt und gestaucht werden, sodass der Kunststoff des zusammengedrückten Stiftes nach dem Erkalten eine formschlüssige Verbindung mit dem Metallbauteil bildet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher beschrieben wird. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellungsweise eine perspektivische Detailansicht eines Verkleidungselements.
In der Figur ist ein Verkleidungselement 2 eines Fahrgastraums eines Personenkraftfahrzeugs gezeigt, das die den Fahrgästen zugewandte Seite einer C-Säule verkleidet. Dabei befindet sich zwischen dem Verkleidungselement 2 und der C-Säule ein Airbag 4, der sich bei einem Crash entlang einer an die C-Säule angrenzenden Seitentür im Kopfbereich eines Passagiers oder Fahrers entfaltet. In der Figur ist die von den Passagieren abgewandte und der C-Säule zugewandte Seite des Verkleidungselements 2 zu sehen. Das Verkleidungselement 2 besteht aus einem thermoplastischen Kunststoff.
An dem Verkleidungselement 2 ist ein als länglicher Stahlblechstreifen 6 ausgebildetes flächiges Metallbauteil fest angebracht. In dem Endbereich des Stahlblechstreifens 6, der fest mit dem Verkleidungselement 2 verbunden ist, weist der Stahlblechstreifen 6 zwei kreisrunde Ausnehmungen 8 auf. An das Verkleidungselement 2 sind zwei kreisrunde Aufnahmen 10 einstückig angespritzt, die durch die Ausnehmungen 8 im Stahlblechstreifen 6 hindurchragen. Die kreisrunden Aufnahmen 10 sind mit den kreisrunden Ausnehmungen 8 im Stahlblechstreifen 6 verschweißt. Zum Verbinden des Stahlblechstreifens 6 mit dem Verkleidungselement 2 wurden nach dem Aufstecken des Stahlblechstreifens 6 die beiden abstehenden Enden der kreisrunden Aufnahmen 10 erwärmt, sodass der Kunststoff des Verkleidungselements 2 in diesem Bereich weich wurde, und zum Stahlblechstreifen 6 hin gestaucht, sodass eine Art Verschweißung zwischen dem Stahlblechstreifen 6 und dem Verkleidungselement 2 entstand.
Der eine Endbereich des Stahlblechstreifens 6 ist also mit dem Verkleidungselement 2 über die daran angespritzten Aufnahmen 8 verschweißt, der andere Endbereich des Stahlblechstreifens 6 weist ein Durchgangsloch 12 auf. Zur Befestigung des Verkleidungselements 2 wird eine Schraube mit ihrem Schaft durch das Durchgangsloch 12 hindurchgesteckt und in die C-Säule angeschraubt, wobei der Kopf der Schraube um das Durchgangsloch 12 herum an dem Stahlblechstreifen 6 anliegt. Dies ist eine sehr prozesssichere Methode, das Verkleidungselement 2 an der C-Säule anzubringen. Damit die Verschraubungsstelle gut zugänglich ist, weist das Verkleidungselement 2 im Bereich des Durchgangslochs 12 eine Ausnehmung 18 auf. So kann die Schraube von der Sichtseite des Verkleidungselements 2 her durch das Durchgangsloch 12 hindurchgesteckt und in die C-Säule eingeschraubt werden.
Am der Verschweißung gegenüberliegenden Ende des Stahlblechstreifens 6 weist der Stahlblechstreifen 6 einen U-förmigen Einschnitt 16 auf. Durch diesen U-förmigen Einschnitt 16 ragt ein zur C-Säule hin abstehender Steg 14 vom Verkleidungselement 2 ab, der einstückig an das Verkleidungselement 2 angespritzt ist.
Wenn nun bei einem detektierten Crash des Personenkraftfahrzeugs der Airbag 4 ausgelöst wird, bläst sich dieser schlagartig auf und entfaltet sich. Dabei drückt er das Verkleidungselement 2 von der C-Säule weg. Allerdings ist die Verschweißung zwischen dem Verkleidungselement 2 und dem Stahlblechstreifen 6 so massiv, dass sich diese Verbindung nicht löst. Auch die Verschraubung zwischen dem Stahlblechstreifen 6 und der C-Säule löst sich trotz des ausgelösten Airbags 4 nicht. Allerdings deformiert und verbiegt sich der Stahlblechstreifen 6. Dabei nimmt der Stahlblechstreifen 6 einen Teil der Energie auf und ermöglicht es, dass das Verkleidungselement 2 etwas von der C-Säule weggedrückt wird, sodass sich der Airbag 4 wunschgemäß entfalten kann. Dabei wird der Stahlblechstreifen 6 mit dem Endbereich mit dem U-förmigen Einschnitt 16 vom Verkleidungselement 2 weggebogen. Allerdings erfolgt diese Deformation nicht willkürlich, da der Stahlblechstreifen 6 mit dem U-förmigen Einschnitt 16 durch den Steg 14 geführt ist, sodass der Stahlblechstreifen 6 auch während der Deformation zumindest anfangs durch den Steg 14 geführt ist. Erst wenn die Deformation sehr groß wird, ist der Stahlblechstreifen 6 nicht mehr durch den Steg 14 geführt.
Zusätzlich oder alternativ kann der Steg 14 mit dem Stahlblechstreifen 6 verbunden sein. Dabei ist diese Verbindung so dimensioniert, dass sie durch den sich entfaltenden Airbag 4 aufgebrochen wird. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass sich der Stahlblechstreifen 6 bereits bei geringen Kräften unerwünschterweise vom Verkleidungselement 2 weggebogen wird. Erst bei großen einwirkenden Kräften, wie sie beispielsweise beim Entfalten des Airbags 4 entstehen, wird diese Verbindung aufgebrochen und somit gelöst.
Die erfindungsgemäße Gestaltung der Anbindung des Verkleidungselements 2 an der C-Säule gewährleistet, dass die Verbindung immer prozesssicher herstellbar ist und sich nie versehentlich bei einem Crash lösen kann. Zudem wird eine kontrollierte Deformation des Stahlblechstreifens 6 ermöglicht, sodass das Verkleidungselement 2 sich definiert etwas verlagert und somit den notwendigen Raum zum Entfalten des Airbags 4 freigibt.

Claims

Kraftfahrzeug mit einem Verkleidungselement (2), das ein Karosseriebauteil verkleidet, wobei zwischen dem Karosseriebauteil und dem Verkleidungselement (2) ein Airbag (4) angeordnet ist, wobei zur Befestigung des Verkleidungselements (2) am Karosseriebauteil zumindest ein flächiges Metallbauteil (6) auf der dem Karosseriebauteil zugewandten Seite des Verkleidungselements (2) fest verbunden ist, wobei das flächige Metallbauteil (6) beabstandet zu der Verbindung mit dem Verkleidungselement (2) mit dem Karosseriebauteil verschraubt ist, wobei das flächige Metallbauteil (6) eine längliche Form hat und wobei das flächige, längliche Metallbauteil (6) mit einem Endbereich fest mit dem Verkleidungselement (2) verbunden ist, während sie mit dem anderen Endbereich mit dem Karosseriebauteil verschraubt ist, und wobei das flächige Metallbauteil (6) zwischen Airbag (4) und Verkleidungselement (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Karosseriebauteil zugewandten Seite des Verkleidungselements (2) ein Steg (14) lotrecht vom Verkleidungselement (2) zum Karosseriebauteil hin absteht, und das flächige, längliche Metallbauteil (6) an dem Endbereich mit dem Durchgangsloch (12) einen U-förmigen Einschnitt (16) aufweist, der den Steg (14) umgreift.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich des flächigen, länglichen Metallbauteils (6), das mit dem Karosseriebauteil verschraubt ist, ein Durchgangsloch (12) aufweist, durch das eine Schraube mit ihrem Schaft hindurchragt, mit dem sie in das Karosseriebauteil eingeschraubt ist, wobei ein Kopf der Schraube umlaufend um das Durchgangsloch (12) an dem flächigen Metallbauteil (6) anliegt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Auslösen des Airbags (4) das Verkleidungselement (2) zumindest teilweise vom Karosseriebauteil weggedrückt wird, sodass sich das flächige, längliche Metallbauteil (6) deformiert, wobei der Endbereich mit dem U-förmigen Einschnitt (16) durch den Steg (14) geführt wird.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Karosseriebauteil zugewandten Seite des Verkleidungselements (2) ein Steg (14) lotrecht vom Verkleidungselement (2) zum Karosseriebauteil hin absteht, und das flächige, längliche Metallbauteil (6) an dem Endbereich mit dem Durchgangsloch (12) mit dem Steg (14) verbunden ist, wobei diese Verbindung durch den sich entfaltenden Airbag (4) aufgebrochen wird.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkleidungselement (2) in dem Bereich, in dem das flächige Metallbauteil (6) mit dem Karosseriebauteil verschraubt ist, eine Ausnehmung (18) aufweist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (18) im Verkleidungselement (2) mit einem Zierelement verschließbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Metallbauteil (6) mit dem Verkleidungselement (2) aus Kunststoff verschweißt oder verklebt ist.