DE102005007089B4 - Component for installation at a short distance under the outer body skin of a motor vehicle - Google Patents

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Bauteil zum Einbau in geringem Abstand unter der äußeren Karosseriehaut eines Kraftfahrzeugs im aufprallgefährdeten Bereich von Fußgängern, mit einem aus zwei schalenförmigen Teilen bestehenden Gehäuse, die bei einer übermäßigen Belastung teleskopartig ineinander schiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden schalenförmigen Gehäuseteile (2, 3, 4) über von den Gehäuseteilen (2, 3, 4) unabhängig ausgebildete Stützelemente (11) aufeinander abstützen, die nach Überschreiten einer bestimmten Grenzbelastung schlagartig nachgeben.Component for installation at a short distance under the outer body skin of a motor vehicle in the area of pedestrians at risk of impact, with a housing consisting of two shell-shaped parts which can be telescopically pushed into one another in the event of excessive loading, characterized in that the two shell-shaped housing parts (2, 3 , 4) are supported on one another by support elements (11) which are formed independently of the housing parts (2, 3, 4) and which give in suddenly after a certain limit load has been exceeded.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil zum Einbau in geringem Abstand unter der äußeren Karosseriehaut eines Kraftfahrzeugs im aufprallgefährdeten Bereich von Fußgängern mit einem aus zwei schalenförmigen Teilen bestehenden Gehäuse, die bei einer übermäßigen Belastung teleskopartig ineinander schiebbar sind.The invention relates to a component for installation at a short distance under the outer body skin of a motor vehicle in the area at risk of impact of pedestrians with a housing consisting of two shell-shaped parts which can be telescopically pushed into one another in the event of excessive load.

Um bei einem Aufprall eines Fußgängers auf die äußere Karosseriehaut eines Kraftfahrzeugs die Verletzungsgefahr möglichst gering zu halten, wird gefordert, daß unter der äußeren Karosseriehaut angeordneten alle Bauteile von dieser einen gewissen Abstand aufweisen. Wenn dieser Mindestabstand wegen der Einbaubedingungen nicht eingehalten werden kann, dann muß gewährleistet sein, daß das entsprechende Bauteil bereits bei geringen Aufprallkräften leicht deformiert werden kann, um Verletzungen eines Fußgängers zu vermeiden. Bei einem in der DE 102 57 072 A beschriebenem Bauteil der eingangs genannten Gattung stützen sich die beiden schalenförmigen Gehäuseteile unmittelbar aufeinander ab. Dabei ist eines der beiden Gehäuseteile mit einer als Sollbruchstelle dienenden umlaufenden Nut versehen. Wenn bei einem Aufprall eines Fußgängers die äußere Karosseriehaut des Kraftfahrzeugs verformt und dadurch auf das Bauteil eine Kraft ausgeübt wird, dann soll das eine Gehäuseteil im Bereich der umlaufenden Nut brechen, so daß es ohne großen Widerstand in das andere Gehäuseteil hinein geschoben werden kann. Bei einem solchen Bauteil ist es jedoch schwierig, die Ausbildung der Sollbruchstelle in Abhängigkeit vom Material des betreffenden Gehäuseteils bei einer Serienproduktion so auszubilden, daß eine einheitliche Bruchlast gewährleistet ist. Es kommt noch hinzu, daß ein derartiges Bauteil in der Regel aus Kunststoff besteht, dessen Bruchfestigkeit stark temperaturabhängig ist. Im übrigen unterliegt die Festigkeit einer solchen Sollbruchstelle auch alterungsbedingten Veränderungen des Materials. In der Praxis ist daher nicht auszuschließen, daß die Bruchfestigkeit der Sollbruchstelle zu groß ist und dadurch bei einem Aufprall eines Fußgängers einer Verformung der Karosseriehaut ein unzulässig hoher Widerstand entgegengesetzt wird.In order to keep the risk of injury as low as possible in the event of a pedestrian colliding with the outer body skin of a motor vehicle, it is required that all components arranged under the outer body skin have a certain distance from it. If this minimum distance cannot be maintained due to the installation conditions, then it must be ensured that the corresponding component can be easily deformed even with low impact forces in order to avoid injuries to a pedestrian. With one in the DE 102 57 072 A Component described above of the type mentioned, the two shell-shaped housing parts are based directly on each other. One of the two housing parts is provided with a circumferential groove serving as a predetermined breaking point. If, in the event of a pedestrian impact, the outer body skin of the motor vehicle is deformed and a force is exerted on the component, then one housing part should break in the region of the circumferential groove, so that it can be pushed into the other housing part without great resistance. With such a component, however, it is difficult to design the predetermined breaking point as a function of the material of the housing part in question in series production in such a way that a uniform breaking load is ensured. In addition, such a component usually consists of plastic, the breaking strength of which is highly temperature-dependent. The strength of such a predetermined breaking point is also subject to age-related changes in the material. In practice, therefore, it cannot be ruled out that the breaking strength of the predetermined breaking point is too great and that an impermissibly high resistance is opposed to deformation of the body skin in the event of a pedestrian impact.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Bauteil zu schaffen, bei dem gewährleistet ist, daß eine Verformung der äußeren Karosseriehaut des Kraftfahrzeugs bei einem Aufprall eines Fußgängers nicht behindert wird.The invention has for its object to provide a generic component in which it is ensured that a deformation of the outer body skin of the motor vehicle is not hindered in the event of a pedestrian impact.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sich die beiden schalenförmigen Gehäuseteile über von den Gehäuseteilen unabhängig ausgebildete Stützelemente aufeinander abstützen, die nach Überschreiten einer bestimmten Grenzbelastung schlagartig nachgeben. Da diese Stützelemente als von den beiden Gehäuseteilen unabhängige Elemente ausgebildet sind, kann ihre Raumform und insbesondere ihr Material optimal an ihre Funktion angepaßt werden. Die Stützelemente können beispielsweise aus einem verformbaren Material hergestellt sein, so daß sie bei Überschreiten einer bestimmten Grenzlast ausknicken. Die Stützelemente können aber auch aus einem spröden Material hergestellt sein, das bei Überschreiten einer Grenzlast bricht oder birst. In beiden Fällen läßt sich diese Grenzlast genau bestimmen, und es ist eine beliebige Wiederholbarkeit gewährleistet. Da die Stützelemente aus einem anderen Material wie die Gehäuseteile bestehen können, kann das für die jeweiligen Anforderungen günstigste Material gewählt werden. Für die Stützelemente kann daher ein temperatur- und alterungsbeständiges Material gewählt werden, so daß eine gleichbleibende Bruchlast gewährleistet ist.According to the invention, this object is achieved in that the two shell-shaped housing parts are supported on one another via support elements which are formed independently of the housing parts and which suddenly yield after a certain limit load has been exceeded. Since these support elements are designed as elements independent of the two housing parts, their spatial shape and in particular their material can be optimally adapted to their function. The support elements can for example be made of a deformable material so that they buckle when a certain limit load is exceeded. The support elements can also be made of a brittle material that breaks or bursts when a limit load is exceeded. In both cases, this limit load can be precisely determined and any repeatability is guaranteed. Since the support elements can be made of a different material than the housing parts, the material that is most favorable for the respective requirements can be selected. A temperature and aging-resistant material can therefore be selected for the support elements, so that a constant breaking load is ensured.

Die Stützelemente sind vorzugsweise stabförmig. Diese Raumform trägt dazu bei, daß die Stützelemente schlagartig wirkungslos werden, sobald eine bestimmte Belastung überschritten wird. Wenn die Stützelemente zylindrisch sind, dann können sie in einer beliebigen Drehstellung montiert werden.The support elements are preferably rod-shaped. This spatial shape contributes to the fact that the support elements are suddenly ineffective as soon as a certain load is exceeded. If the support elements are cylindrical, then they can be mounted in any rotational position.

Bei einer in konstruktiver Hinsicht besonders vorteilhaften Ausführungsform des Bauteils ist vorgesehen, daß sich die Stützelemente an einem umlaufenden Flansch des einen schalenförmigen Gehäuseteils und am Boden des anderen schalenförmigen Gehäuseteils abstützen. Das eine schalenförmige Gehäuseteil besteht vorzugsweise aus einem Boden und einer Zarge, die durch Spannverschlüsse miteinander verbunden sind. Die Zarge hat am freien Rand einen nach innen gerichteten Flansch, der einen nach außen gerichteten Flansch des anderen schalenförmigen Gehäuseteils untergreift. Dabei sind im Trennbereich des Bodens und der Zarge bzw. der Zarge und des anderen Gehäuseteils verformbare Dichtungen angeordnet. Bei dieser Ausführungsform können die Stützelemente mit einer bestimmten Vorspannkraft zwischen den beiden Gehäuseteilen eingespannt werden.In an embodiment of the component which is particularly advantageous in terms of construction, it is provided that the support elements are supported on a circumferential flange of the one shell-shaped housing part and on the bottom of the other shell-shaped housing part. One shell-shaped housing part preferably consists of a base and a frame which are connected to one another by means of tension locks. The frame has an inward flange on the free edge, which engages under an outward flange of the other shell-shaped housing part. Deformable seals are arranged in the separation area of the base and the frame or the frame and the other housing part. In this embodiment, the support elements can be clamped between the two housing parts with a certain pretensioning force.

Das erfindungsgemäße Bauteil kann beispielsweise als Luftfiltergehäuse ausgebildet sein. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß die beiden schalenförmigen Gehäuseteile mit einer Ein- bzw. Ausströmöffnung versehen sind, und daß in das den nach außen gerichteten Flansch aufweisende Gehäuseteil ein Luftfilter eingesetzt ist.The component according to the invention can be designed, for example, as an air filter housing. For this purpose, it is provided that the two shell-shaped housing parts are provided with an inflow or outflow opening, and that an air filter is inserted into the housing part which has the outwardly directed flange.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Luftfiltergehäuse. Das Luftfiltergehäuse besteht aus einer Oberschale und einer Unterschale 4. An der Unterschale 4 ist eine (nicht gezeigte) Halterung zur Befestigung an einem tragenden Teil eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Oberschale wird von einem Boden 2 und einer Zarge 3 gebildet, die durch Kniehebelverschlüsse 7 lösbar miteinander verbunden sind. Die Kniehebelverschlüsse 7 sind am Boden 2 oder an der Zarge 3 schwenkbar befestigt und können mit ihrem freien Ende an der Zarge 3 oder am Boden 2 eingehängt werden. Im Trennbereich zwischen dem Boden 2 und der Zarge 3 ist eine umlaufende Dichtung 5 aus einem verformbaren Material angeordnet. Die Zarge 3 hat am unteren Rand einen nach innen gerichteten Flansch 9, der einen nach außen gerichteten Flansch 10 der Unterschale 4 untergreift. Zwischen den beiden Flanschen 9 und 10 ist eine umlaufende Dichtung 6 aus einem verformbaren Material angeordnet. Die Zarge 3 und die Unterschale 4 sind mit einer (nicht gezeigten) Lufteinlaß- bzw. Luftauslaßöffnung versehen, und in die Unterschale 4 ist ein Filterelement 8 eingesetzt. Die aus dem Boden 2 und der Zarge 3 gebildete Oberschale stützt sich über mehrere stabförmige zylindrische Stützelemente 11 gegenüber der Unterschale 4 ab. Die zylindrischen Stützelemente 11 liegen an dem nach außen gerichteten Flansch 10 der Unterschale 4 bzw. am Boden 2 der Oberschale an. Im Flansch 10 der Unterschale 4 oder im Boden 2 der Oberschale können Aussparungen zur Aufnahme der Stützelemente 11 ausgebildet sein. In diesen Aussparungen sind die Stützelemente 11 gehalten und dadurch bei der Montage am Umfallen gehindert.The only figure in the drawing shows a schematic cross section through an air filter housing. The air filter housing consists of an upper shell and a lower shell 4th . On the lower shell 4th a bracket (not shown) is arranged for attachment to a supporting part of a motor vehicle. The top shell is from a floor 2nd and a frame 3rd formed by toggle locks 7 are releasably connected. The toggle locks 7 are on the ground 2nd or on the frame 3rd pivotally attached and can be with their free end on the frame 3rd or on the ground 2nd be hung up. In the separation area between the floor 2nd and the frame 3rd is a circumferential seal 5 arranged from a deformable material. The frame 3rd has an inward flange at the bottom 9 that has an outward flange 10th the lower shell 4th reaches under. Between the two flanges 9 and 10th is a circumferential seal 6 arranged from a deformable material. The frame 3rd and the lower shell 4th are provided with an air inlet or outlet opening (not shown) and into the lower shell 4th is a filter element 8th used. The one from the ground 2nd and the frame 3rd formed upper shell is supported by several rod-shaped cylindrical support elements 11 opposite the lower shell 4th from. The cylindrical support elements 11 lie on the outward flange 10th the lower shell 4th or on the ground 2nd the upper shell. In the flange 10th the lower shell 4th or in the ground 2nd The upper shell can have recesses for receiving the support elements 11 be trained. The support elements are in these recesses 11 held and thereby prevented from falling over during assembly.

Bei der Montage des Luftfiltergehäuses wird die Zarge 3 von unten her über die Unterschale 4 geschoben. Anschließend wird der Boden 2 mit Hilfe der Kniehebelverschlüsse 7 mit der Zarge 3 verbunden. Beim Schließen der Kniehebelverschlüsse 7 werden die Stützelemente 11 zwischen dem Boden 2 der Oberschale und dem Flansch 10 der Unterschale verspannt.When installing the air filter housing, the frame 3rd from below over the lower shell 4th pushed. Then the floor 2nd with the help of the toggle locks 7 with the frame 3rd connected. When closing the toggle locks 7 become the support elements 11 between the floor 2nd the upper shell and the flange 10th the lower shell clamped.

Der Querschnitt und das Material der Stützelemente 11 ist so gewählt, daß diese nach Überschreiten einer bestimmten axialen Belastung nachgeben. Die Stützelemente 11 können beispielsweise aus einem elastisch verformbaren Material, wie Metall bestehen, so daß sie nach Überschreiten der Grenzbelastung ausknicken. Die Stützelemente 11 können aber auch aus einem spröden Material, wie Glas, bestehen, so daß sie nach Überschreiten der Grenzbelastung brechen oder bersten. In beiden Fällen ist gewährleistet, daß die aus Boden 2 und Zarge 3 bestehende Oberschale ohne nennenswerten Widerstand nach unten zu der Unterschale 4 hin bewegt werden kann, sobald eine auf die Oberschale ausgeübte Kraft einen bestimmten Grenzwert übersteigt. Das Luftfiltergehäuse kann daher in unmittelbarer Nähe zu einer äußeren Karosseriehaut, beispielsweise der Motorhaube eines Kraftfahrzeugs angeordnet werden, ohne das Verletzungsrisiko eines Fußgängers im Falle eines Aufpralls zu vergrößern. Bei einem derartigen Aufprall kann sich die Außenhaut des Kraftfahrzeugs ohne Behinderung durch das Luftfiltergehäuse frei verformen.The cross section and the material of the support elements 11 is selected so that it yield after a certain axial load is exceeded. The support elements 11 can consist, for example, of an elastically deformable material, such as metal, so that they buckle after the limit load has been exceeded. The support elements 11 but can also consist of a brittle material, such as glass, so that they break or burst after the limit load has been exceeded. In both cases it is guaranteed that the floor 2nd and frame 3rd existing upper shell without any appreciable resistance down to the lower shell 4th can be moved as soon as a force exerted on the upper shell exceeds a certain limit. The air filter housing can therefore be arranged in the immediate vicinity of an outer body skin, for example the bonnet of a motor vehicle, without increasing the risk of injury to a pedestrian in the event of an impact. In the event of such an impact, the outer skin of the motor vehicle can deform freely without being impeded by the air filter housing.

Wenngleich die Erfindung vorstehend anhand eines geschlossenen Gehäuses erläutert wurde, ist dies nicht als Einschränkung zu verstehen. Das Gehäuse kann auch aus zwei schalenförmigen Teilen bestehen, die an beiden Stirnseiten offen sind, so daß sich ein rohrförmiges Bauteil ergibt.Although the invention was explained above using a closed housing, this should not be understood as a limitation. The housing can also consist of two shell-shaped parts which are open on both end faces, so that a tubular component results.

BezugszeichenlisteReference symbol list

22nd
Bodenground
33rd
Zargeframe
44th
UnterschaleLower shell
55
DichtungselementSealing element
66
DichtungselementSealing element
77
KniehebelverschlüsseToggle locks
88th
FilterelementFilter element
99
Flansch von 3Flange of 3
1010th
Flansch von 4Flange of 4
1111
StützelementeSupport elements

Claims (6)

Bauteil zum Einbau in geringem Abstand unter der äußeren Karosseriehaut eines Kraftfahrzeugs im aufprallgefährdeten Bereich von Fußgängern, mit einem aus zwei schalenförmigen Teilen bestehenden Gehäuse, die bei einer übermäßigen Belastung teleskopartig ineinander schiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden schalenförmigen Gehäuseteile (2, 3, 4) über von den Gehäuseteilen (2, 3, 4) unabhängig ausgebildete Stützelemente (11) aufeinander abstützen, die nach Überschreiten einer bestimmten Grenzbelastung schlagartig nachgeben.Component for installation at a short distance under the outer body skin of a motor vehicle in the area of pedestrians at risk of impact, with a housing consisting of two shell-shaped parts which can be telescopically pushed into one another in the event of excessive loading, characterized in that the two shell-shaped housing parts (2, 3 , 4) are supported on one another by support elements (11) which are formed independently of the housing parts (2, 3, 4) and which suddenly yield after a certain limit load has been exceeded. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (11) stabförmig sind.Component after Claim 1 , characterized in that the support elements (11) are rod-shaped. Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (11) zylindrisch sind.Component after Claim 2 , characterized in that the support elements (11) are cylindrical. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stützelemente (11) an einem umlaufenden Flansch (10) des einen schalenförmigen Gehäuseteils (4) und am Boden (2) des anderen schalenförmigen Gehäuseteils abstützen.Component according to one of the preceding claims, characterized in that the support elements (11) are supported on a circumferential flange (10) of one shell-shaped housing part (4) and on the bottom (2) of the other shell-shaped housing part. Bauteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine schalenförmige Gehäuseteil aus einem Boden (2) und einer Zarge (3) besteht, die durch Spannverschlüsse (7) miteinander verbunden sind, und daß die Zarge (3) am freien Rand einen nach innen gerichteten Flansch (9) aufweist, der einen nach außen gerichteten Flansch (10) des anderen schalenförmigen Gehäuseteils (4) untergreift, wobei im Trennbereich des Bodens (2) und der Zarge (3) und/oder der Zarge (3) und des anderen Gehäuseteils (4) verformbare Dichtungen (5, 6) angeordnet sind. Component after Claim 4 , characterized in that the one shell-shaped housing part consists of a base (2) and a frame (3) which are connected to one another by means of tension locks (7), and in that the frame (3) has an inwardly directed flange (9 ) which engages under an outwardly directed flange (10) of the other shell-shaped housing part (4), in the separating area of the base (2) and the frame (3) and / or the frame (3) and the other housing part (4) deformable seals (5, 6) are arranged. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden schalenförmigen Gehauseteile (2, 3, 4) mit einer Einströmöffnung und/oder einer Ausströmöffnung versehen sind, und daß in das den nach außen gerichteten Flansch (10) aufweisende Gehäuseteil (4) ein Luftfilter (8) eingesetzt ist.Component according to one of the preceding claims, characterized in that the two shell-shaped housing parts (2, 3, 4) are provided with an inflow opening and / or an outflow opening, and in that in the housing part (4) having the outwardly directed flange (10) an air filter (8) is inserted.
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