DE102007051103A1

DE102007051103A1 - Pufferelement

Info

Publication number: DE102007051103A1
Application number: DE102007051103A
Authority: DE
Inventors: Felix Gundl; Reinhold Schiffmann; Rainer Ecker; Winfried Seubert; Sibylle Moser; Richard Schabenberger
Original assignee: SPRINGFIX BEFESTIGUNGSTECHNIK; SPRINGFIX-BEFESTIGUNGSTECHNIK GmbH; Audi AG
Current assignee: SPRINGFIX BEFESTIGUNGSTECHNIK; SPRINGFIX-BEFESTIGUNGSTECHNIK GmbH; Audi AG
Priority date: 2007-08-28
Filing date: 2007-10-24
Publication date: 2009-03-26
Also published as: HUE055410T2; PL2031168T3

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Pufferelement zur Verwendung als Anschlag für ein bewegliches Teil, insbesondere eine Front- oder Heckhaube eines Kraftfahrzeugs, an einem tragenden Teil, insbesondere einer Karosserie, mit einem an dem tragenden oder beweglichen Teil festlegbaren Befestigungselement (1) und mit einem Puffer (2), der mittelbar oder unmittelbar durch das Befestigungselement (1) gehalten wird, wobei der Puffer (2) in Bezug auf das Befestigungselement (1) höhenverstellbar ist. Das erfindungsgemäße Pufferelement ist einfach montierbar und ermöglicht einen sicheren Betrieb bei gleichzeitig gegenüber dem Stand der Technik verbesserter Funktion.

Description

Die Erfindung betrifft ein Pufferelement zur Verwendung als Anschlag für ein bewegliches Teil, insbesondere eine Front- oder Heckhaube eines Kraftfahrzeugs, an einem tragenden Teil, insbesondere einer Karosserie.
Derartige Pufferelemente sind insbesondere aus dem Automobilbau bekannt. Sie werden dort dazu verwendet, um eine Motorhaube dämpfend gegen eine Karosserie abzustützen. Die Motorhaube kann dabei sowohl als Front- als auch als Heckhaube ausgestaltet sein, nämlich je nach Position des Motors im Fahrzeug. Des Weiteren werden genannte Pufferelemente bspw. zur dämpfenden Abstützung von Kofferraumdeckeln eingesetzt.
Das Pufferelement soll im Allgemeinen Geräuschentwicklungen und Beschädigungen durch ein Aneinanderschlagen der aneinander gelagerten Teile verhindern. Des Weiteren werden derartige Pufferelemente zum Ausgleich von Karosserietoleranzen verwendet. Dazu können die Pufferelemente verstellbar ausgestaltet sein.
Ein höhenverstellbares Pufferelement ist bspw. aus der DE 43 40 114 A1 bekannt. Dieses Pufferelement weist eine Eindrückmutter aus einem elastischen Werkstoff auf. Diese wird in eine vorgesehene Öffnung einer Karosserie eingesteckt. Als Abstandshalter und Anschlag für ein bewegliches Karosserieteil ist ein Gewindebolzen vorgesehen. Dieser kann innerhalb der Eindrückmutter zwei Positionen einnehmen. Dazu ist einerseits innerhalb der Eindrückmutter eine schräge Bohrung vorgesehen, in der der Gewindebolzen axial verschiebbar ist. In dieser Position soll die gewünschte Eintauchtiefe des Gewindebolzens eingestellt werden. Daraufhin kann der Gewindebolzen in ein sich in axialer Richtung der Eindrückmutter erstreckendes Innengewinde verschwenkt und dort fixiert werden.
Das bekannte Pufferelement ist jedoch in mehrerlei Hinsicht nachteilig. Zum einen wird die Höheneinstellung des Elements in der verschwenkten Position des Gewindebolzens vorgenommen. Es ist jedoch nicht gewährleistet, dass der in die Betriebsposition zurückverschwenkte Gewindebolzen das aufzunehmende Karosserieteil auf genau derselben Höhe hält wie der verschwenkte Bolzen. Die Höheneinstellung ist damit fehleranfällig.
Des Weiteren liegt das zu lagernde Karosserieteil direkt auf dem Gewindebolzen auf, der üblicherweise aus Metall besteht. Dadurch können Klappergeräusche und Beschädigungen entstehen.
Schließlich besteht die Gefahr, dass der Gewindebolzen während des Betriebs, bspw. während einer Autofahrt, aufgrund unvorhergesehener Krafteinwirkungen plötzlich ausklinkt und die in die verschwenkte Einstellposition zurückfällt. Dadurch können Beschädigungen und eine ernsthafte Beeinträchtigung des Fahrbetriebs entstehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Pufferelement anzugeben, bei dem eine einfache Montage und ein sicherer Betrieb bei gleichzeitig verbesserter Funktion realisiert ist.
Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Damit wird angegeben ein Pufferelement zur Verwendung als Anschlag für ein bewegliches Teil, insbesondere eine Front- oder Heckhaube eines Kraftfahrzeugs, an einem tragenden Teil, insbesondere einer Karosserie, mit einem an dem tragenden oder beweglichen Teil festlegbaren Befestigungselement, und mit einem Puffer, der mittelbar oder unmittelbar durch das Befestigungselement gehalten wird, wobei der Puffer in Bezug auf das Befestigungselement höhenverstellbar ist.
Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, dass ein an einem tragenden oder an einem beweglichen Teil festlegbares Pufferelement eine größtmögliche Vielseitigkeit bei der Montage erlaubt. Der Fachmann wird das Pufferelement im Allgemeinen an einem tragenden, feststehenden Teil anbringen, um die Masse des beweglichen Teils nicht weiter zu erhöhen. Es existieren jedoch Anwendungsfälle, bei denen aufgrund konstruktiver Zwänge die entgegengesetzte Lösung realisiert werden muss.
In erfindungsgemäßer Weise sind die Befestigung und die Pufferwirkung des Pufferelements voneinander getrennt. Das erfindungsgemäße Pufferelement wird mit einem Befestigungselement an einem tragenden oder beweglichen Teil festgelegt. Der Puffer ist von dem Befestigungselement beabstandet, wird aber mittelbar oder unmittelbar von diesem gehalten. Dadurch sind einerseits eine sichere Festlegung und andererseits eine optimale Pufferwirkung erreicht. Der Puffer wirkt dort, wo die dampfende Eigenschaft benötigt wird, nämlich unmittelbar an dem Teil, für welches er als Anschlag dient. Eine Beschädigung oder Geräuschentwicklung aufgrund einer unpräzisen Einstellung des Pufferelements ist damit wirksam vermieden. Des Weiteren ist die Montage des erfindungsgemäßen Pufferelements aufgrund der Aufspaltung in Puffer und Befestigungselement deutlich vereinfacht.
Schließlich ist der Puffer in Bezug auf das Befestigungselement höhenverstellbar. Dadurch lassen sich Karosserietoleranzen besonders einfach ausgleichen. Da der Puffer eine selbständige Einheit des erfindungsgemäßen Pufferelements bildet, kann eine besonders präzise Einstellbarkeit realisiert werden. Des Weiteren kann der Puffer in Bezug auf das Befestigungselement so geführt sein, dass auf eine „Einstellposition" verzichtet werden kann. Demnach kann das erfindungsgemäße Pufferelement auch nicht während des Betriebs versehentlich in eine solche Einstellposition ausklinken.
Folglich ist ein Pufferelement angegeben, bei dem eine einfache Montage und ein sicherer Betrieb bei gleichzeitig verbesserter Funktion realisiert ist.
Der Puffer innerhalb des erfindungsgemäßen Pufferelements kann eine zylindrische oder eine mehr- oder vieleckige Seitenwand aufweisen. Eine zylindrische Seitenwand kann vorteilhaft sein, falls für den Puffer eine außenliegende axiale Führung vorgesehen ist. Auf eine solche Ausführungsform wird im Folgenden noch detailliert eingegangen. Eine mehr- oder vieleckige Seitenwand ist von Vorteil, falls die Höhenverstellbarkeit des Puffers in Bezug auf das Befestigungselement durch Drehen bzw. Schrauben des Puffers bewerkstellig wird. Dabei kann eine mehr- oder vieleckige Seitenwand einen erleichterten Eingriff mit der Hand oder mit geeignetem Werkzeug bereitstellen.
Es wird eine Ausführungsform bevorzugt, bei der der Puffer ein weiches Kunststoffmaterial, insbesondere ein thermoplastisches Elastomer, oder Gummi aufweist. So kann der Puffer eine optimale Dämpfungswirkung bereitstellen. Eine Beschädigung des durch den Puffer kontaktierten, beweglichen Teils oder die Entstehung von Klappergeräuschen ist wirksam verhindert.
Im Allgemeinen wird bevorzugt, dass der Puffer in Bezug auf das Befestigungselement verschiebbar und/oder ein- und/oder ausschraubbar und ggf. arretierbar ist. Bei einer solchen Ausführungsform lässt sich in besonders einfacher Weise eine Höhenverstellbarkeit des Puffers in Bezug auf das Befestigungselement realisieren. Durch eine optionale Arretierbarkeit der Position des Puffers in Bezug auf das Befestigungselement ist des Weiteren eine ungewollte Veränderung der Höheneinstellung vermieden. Zusätzlich wird ein ungewolltes Lösen des Puffers vom Befestigungselement noch unwahrscheinlicher. Damit ist insbesondere beim Einsatz in Kraftfahrzeugen eine maximale Sicherheit des erfindungsgemäßen Pufferelements verwirklicht.
Die dem Befestigungselement zugewandte Seitenwand des Puffers kann zumindest teilweise von einer Hülse gebildet sein. Dabei kann die Hülse fakultativ ein Innen- und/oder ein Außengewinde aufweisen. Sofern eine Ausführungsform realisiert wird, bei der der Puffer mit seiner Seitenwand in vorgenannter Weise in das Befestigungselement eingreift (insbesondere in ein im Befestigungselement vorgesehenes Gewinde), kann ein Pufferelement mit besonders großer Kraftaufnahme und damit erhöhter Stabilität bereitgestellt werden. Alternativ kann die Seitenwand des Puffers ohne Gewinde ausgestaltet sein, so dass eine in geeigneter Weise geformte Hülse des Befestigungselements lediglich eine axiale Führung des Puffers bereitstellen kann. Diese axiale Führung kann sowohl auf der Außen- als auch auf der Innenseite der Hülse des Puffers realisiert werden.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Pufferelements weist der Übergangsbereich zwischen dem Puffer und dem Befestigungselement eine oder mehrere Sollbruchstellen auf, nach deren Zerstörung der Puffer in Richtung des Befestigungselements bewegbar ist. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf den Fußgängerschutz beim Einsatz in Kraftfahrzeug-Fronthauben. Der Übergangsbereich kann dabei so ausgelegt sein, dass beim Auftreffen eines Fußgängers auf die Fronthaube ein Schwellenwert der auf den Puffer wirkenden Kraft überschritten wird. Die Sollbruchstelle wird zerstört, so dass für den Puffer der maximal mögliche Weg freigegeben wird, um sich unter Verbrauch von Aufprallenergie bis auf das Befestigungselement zu bewegen. Die auf einen verunglückten Fußgänger einwirkende Kraft ist damit auf das technisch mögliche Minimum reduziert.
In einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens weist der Puffer einen dem Befestigungselement abgewandten Pufferkörper und ein dem Befestigungselement zugewandtes Verbindungselement auf. Dabei ist der erfindungsgemäße Gedanke der Trennung von Befestigung und Pufferwirkung konsequent weiterentwickelt. Der Pufferkörper kann mit besonders vorteilhaften Dämpfungseigenschaften versehen werden. Das Verbindungselement hingegen kann in geeigneter Weise mit dem Befestigungselement korrespondieren, um nämlich insgesamt ein technisch besonders vorteilhaftes Halten bzw. eine besonders vorteilhafte Lagerung des Puffers zu erzielen.
Dazu kann das Verbindungselement aus einem harten Kunststoffmaterial, insbesondere aus Polyamid und/oder Polyoxymethylen, gefertigt sein. Ein aus solchem Material hergestelltes Verbindungselement ist besonders geeignet, um innerhalb eines Befestigungselements in geeigneter Weise eingespannt oder durch zsätzliche Elemente wie Schrauben, Klammern, etc. gehalten zu werden.
Der Pufferkörper und das Verbindungselement können dabei integral ausgeformt sein, können also mit anderen Worten aus einem zusammenhängenden Teil bestehen.
Insbesondere für den Fall, dass für den Pufferkörper und das Verbindungselement verschiedene Materialien vorgesehen sind, kann es jedoch vorteilhaft erscheinen, diese getrennt anzufertigen und danach in geeigneter Weise zusammenzufügen. Sofern sowohl Pufferkörper als auch Verbindungselement aus Kunststoff bestehen, können diese bspw. verschweißt oder verklebt werden. Zusätzlich oder alternativ kann eine Nagel-, Schraub- oder Nietverbindung vorgesehen werden.
In Bezug auf die vorgenannten Ausführungsformen der Erfindung wird eine Ausgestaltung bevorzugt, bei der der Übergangsbereich zwischen dem Pufferkörper und dem Verbindungselement als Federelement, insbesondere als Membran, ausgestaltet ist. Ein solches Federelement kann zusätzlich zu dem Pufferkörper eine weitere vorteilhafte Dämpfungswirkung bereitstellen. Das Federelement kann so ausgestaltet sein, dass die Rückstellkraft einer progressiven Kennlinie folgt. Je nach der für den vorgesehenen Einsatzfall üblichen Kraftbeaufschlagung kann das Federelement mit einem großen oder mit einem geringen Federweg konzipiert werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Pufferelements weist der Übergangsbereich zwischen dem Pufferkörper und dem Verbindungselement zumindest eine Sollbruchstelle auf, nach deren Zerstörung der Pufferkörper in Richtung des Befestigungselements bewegbar ist. Dabei wird ausdrücklich Bezug genommen auf die bereits genannte Ausführungsform, welche besondere Vorteile im Hinblick auf einen verbesserten Fußgängerschutz bietet.
In diesem Zusammenhang wird eine Ausführung bevorzugt, bei der der Übergangsbereich so ausgestaltet ist, dass der auf die Zerstörung der Sollbruchstelle folgenden Bewegung des Pufferkörpers in Richtung des Befestigungselements eine Reibkraft entgegenwirkt. Dazu kann das Befestigungselement so ausgestaltet sein, dass für diesen Fall eine Führung für ein Verbindungselement vorgesehen ist, wobei während der Bewegung eine Reibkraft auf das Verbindungselement ausgeübt wird. Dazu kann das Verbindungselement ein geringes Übermaß gegenüber einer solchen Führung aufweisen. Des Weiteren kann die Führung einen sich verjüngenden Querschnitt aufweisen, so dass die entgegengerichtete Reibkraft mit einer größer werdenden Eintauchtiefe des Verbindungselements anwächst. Diese Maßnahmen dienen dazu, die negativen Folgen für einen verunglückten Fußgänger möglichst weit einzudämmen.
Sofern für das erfindungsgemäße Pufferelement ein vorgeschlagenes Verbindungselement realisiert wird, kann dieses zur Befestigung und zur Höheneinstellung kraft- und/oder formschlüssig in das Befestigungselement eingreifen, wobei die Lage des Verbindungselements in Bezug auf das Befestigungselement einstellbar und ggf. arretierbar ist.
Sofern eine Ausführungsform verwirklicht wird, bei der der Puffer einen Pufferkörper und ein Verbindungselement aufweist, wird vorgeschlagen, dass das Verbindungselement als ein Schaft ausgeformt ist. Mit solch einem Schaft lässt sich ein Pufferkörper besonders einfach von dem Befestigungselement beabstanden. Andererseits lässt sich ein Schaft sicher und auch höhenverstellbar in einem Befestigungselement festlegen.
Dazu kann der Schaft eine zylindrische Außenfläche und ggf. ein Außengewinde aufweisen. So kann der Schaft in eine geeignete Öffnung bzw. Bohrung im Befestigungselement eingeführt werden. Der Schaft kann daraufhin durch geeignete Mittel in der Öffnung des Befestigungselements verspannt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die genannte Öffnung ein Innengewinde aufweisen, in welches das Außengewinde des Schafts eingreifen kann. Dadurch kann sowohl eine sichere Festlegung des Schafts als auch eine besonders präzise Höhenverstellbarkeit des gesamten Puffers erreicht werden.
Dabei ist eine Ausführungsform besonders bevorzugt, bei der der Schaft als Hülse ausgeformt ist, demnach eine Innenbohrung aufweist, und die Innenbohrung ggf. ein Innengewinde aufweist. Über die Innenbohrung kann der Schaft von innen gegen ein oder mehrere geeignete Gegenstücke des Befestigungselements verspannt werden, so dass eine sichere Festlegung des Schafts realisiert ist.
Dazu kann ein Stift vorgesehen werden, der in den Schaft eindrückbar bzw. einschraubbar ist. Dieser Stift dient demnach als Spannelement, der den Schaft von innen aufweitet, wodurch dieser gegen das Befestigungselement verspannt wird. Der Stift kann dabei ein Außengewinde aufweisen, das mit einem geeigneten Innengewinde der Bohrung innerhalb des Schafts korrespondieren kann. Der Stift kann so ausgelegt sein, dass er trotz der vorhandenen Verzahnung in den Schaft eindrückbar ist. Zum Entfernen des Stifts kann dieser dann unter Nutzung der Verzahnung herausgedreht werden. Dabei wird bevorzugt, dass die zum Eindrücken des Stifts in den Schaft erforderliche Kraft den Betrag derjenigen Kraft unterschreitet, die zum Eindrücken des Schafts in das Befestigungselement erforderlich ist. Dadurch wird vermieden, dass beim Eindrücken des Stifts in den Schaft die Höheneinstellung des Puffers in Bezug auf das Befestigungselement verändert wird.
Der Stift kann im vorderen Bereich eine Verdickung aufweisen, um den Schaft im Bereich des Eingriffs durch das Befestigungselement besonders stark aufzuweiten.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Befestigungselement eine zylindrische oder eine mehr- oder vieleckige Seitenwand auf. Die Seitenwand kann sich dabei über die Unterkante des Puffers hinaus nach oben erstrecken, so dass der untere Bereich des Puffers von der Seitenwand des Befestigungselements verdeckt wird. Mit anderen Worten kann der Puffer zumindest teilweise in das Befestigungselement eintauchen. Das Befestigungselement kann demnach im Wesentlichen die Form einer Hülse annehmen, die den Puffer teilweise überlappt.
In diesem Zusammenhang ist eine Ausgestaltung besonders bevorzugt, bei der die Innenfläche der Seitenwand des Befestigungselements eine axiale Führung des Puffers bereitstellt. Dabei ist der Puffer nicht nur im Befestigungselement gehalten bzw. verankert, bspw. über ein Verbindungselement, sondern es erfolgt eine zusätzliche Stabilisierung der Lage des Puffers durch die Seitenwand des Befestigungselements. Dadurch wird ein Ausknicken des Puffers oder sonstige Fehlfunktionen wirksam vermieden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung übt die Innenfläche der Seitenwand eine Reib- und/oder eine Klemmkraft auf den Puffer aus. Dabei steht die Innenfläche der Seitenwand des Befestigungselements in Kontakt mit der Seitenwand des Puffers. Dies lässt sich bspw. dadurch bewerkstelligen, dass der Puffer gegenüber der durch die Seitenwand des Befestigungselements umschriebenen Öffnung ein geringes Übermaß aufweist. Dadurch wird der Puffer an der Seitenwand geklemmt und lässt sich nur unter Kraftaufwand axial bewegen. Damit wird neben der Dämpfungswirkung durch den Puffer bzw. den Pufferkörper eine zusätzliche Dämpfung bereitgestellt. In besonders vorteilhafter Weise kann wie vorstehend beschrieben zusätzlich ein Federelement zum Einsatz kommen. Des Weiteren ist möglich, dass sich die durch das Befestigungselement umschriebene Öffnung für den Puffer nach unten verjüngt, so dass die Klemmkraft je nach Eintauchtiefe des Puffers ansteigt. So kann ein Durchschlagen des Puffers auf das Befestigungselement selbst dann vermieden werden, wenn – wie obenstehend beschrieben – eine Sollbruchstelle im Hinblick auf einen verbesserten Fußgängerschutz vorgesehen ist. So kann die Krafteinwirkung auf einen verunglückten Fußgänger noch weiter verringert werden.
Die Seitenwand des Befestigungselements weist in einer weiteren Ausführungsform ein Innen- und/oder ein Außengewinde auf. In ein solches Gewinde kann nun der Puffer – bspw. mittels einer geeigneten Hülse – drehbar eingreifen. Dabei kann sowohl die Höhenverstellung des Puffers als auch die Kraftübertragung des Pufferkörpers auf das Befestigungselement über die vorgesehene Gewindepaarung erfolgen.
Bei dieser Ausführungsform lässt sich eine besonders hohe Kraftaufnahme des Puffers und die entsprechende Weiterleitung in das Befestigungselement realisieren. Des Weiteren lässt sich das Gewinde aufgrund des großen Durchmessers besonders sicher arretieren, so dass selbst hohe Verstellkräfte nicht zu einer Veränderung der Höheneinstellung des Puffers führen können.
Zur Arretierung der Position des Puffers in Bezug auf das Innen- oder Außengewinde der Seitenwand kann in besonders vorteilhafter Weise ein Sicherungsring vorgesehen werden. Dieser Sicherungsring kann ganz allgemein so ausgelegt sein, dass eine Verspannung des Puffers gegenüber dem Gewinde des Befestigungselements herbeiführbar ist. Damit lässt sich neben einer besonders feinen Höheneinstellung auch eine sichere Arretierung der Position des Puffers erreichen.
Der Sicherungsring kann ein Innengewinde aufweisen, das in ein Außengewinde einer Hülse des Puffers oder in ein Außengewinde der Seitenwand des Befestigungselements eingreift. Bspw. kann die Hülse des Puffers gegen das Gewinde der Seitenwand des Befestigungselements verspannt werden, indem sich der Sicherungsring gegen den Pufferkörper abstützt. Alternativ kann der Sicherungsring direkt in das Gewinde des Befestigungselements eingreifen und ein korrespondierendes Gewinde des Puffers gegen dieses verspannen.
In besonders bevorzugter Weise sind optische und/oder haptische Markierungen der Arretierungsstellung vorgesehen, so dass dem Bedienpersonal im Zusammenhang mit der Betätigung des Sicherungsrings jederzeit automatisch die vorhandene oder nicht vorhandene Arretierung der Position des Puffers angezeigt wird. Dadurch sind Fehlbedienungen und Unfälle während der Einstellung des erfindungsgemäßen Pufferelements ausgeschlossen.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Befestigungselement eine zentral angeordnete Spannvorrichtung zur Aufnahme des Puffers oder eines dem Puffer zugeordneten Verbindungselements auf. Dabei kann es sich insbesondere um einen Federteller handeln. Diese Spannvorrichtung kann den Puffer oder ein geeignetes Verbindungselement aufnehmen und mittels einer Klemmkraft halten. Ein Federteller weist dabei den Vorteil auf, dass eine zusätzliche Federwirkung für den Puffer bereitgestellt wird. Des Weiteren kann der Puffer geringe seitliche Auslenkungen vollziehen, ohne dass eine Beschädigung der Teile zu befürchten ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Befestigungselement an der Unterseite einen Fuß auf, der in der Öffnung eines aufnehmenden Teils, insbesondere in einem Ausschnitt oder in einer Bohrung eines Blechs, festlegbar ist. Bei dem aufnehmenden Teil kann es sich dabei um die Karosserie eines Kraftfahrzeugs handeln. Hierbei ist es besonders praktikabel, den entsprechenden Karosserieabschnitt mit einer Bohrung zu versehen, in die ein solcher Fuß einsetzbar ist. Dabei kann der Fuß so ausgestaltet werden, dass er sich auf der Rückseite der Bohrung aufweitet und so ein Herausziehen des Fußes verhindert wird.
Der Fuß kann eine runde oder eine mehr- oder vieleckige Form aufweisen. Dies kann insbesondere von der Form der vorgesehenen Öffnung eines aufnehmenden Teils abhängig gemacht werden.
Bevorzugt weist der Fuß eine Hinterschneidung auf. Die Hinterschneidung kann in eine geeignete Bohrung eingreifen und als Widerhaken wirken.
Dabei kann der Fuß einen Kragen aufweisen. Ein solcher Kragen stellt eine lokal begrenzte Vergrößerung des Außendurchmessers des Fußes dar. Der Fuß kann hierzu bspw. eine wulstartige Verdickung aufweisen. Der Kragen verklemmt sich auf der Rückseite der für den Fuß vorgesehenen Öffnung und verhindert ein unbeabsichtigtes Entfernen des Fußes.
Der Fuß kann axial unterteilte Segmente aufweisen. Dies ist besonders hilfreich, wenn der Durchmesser des Fußes zum Einführen in die vorgesehene Öffnung verringert werden soll. Die Segmente lassen sich dabei in einfacher Weise zusammendrücken, wodurch der Fuß in die vorgesehene Bohrung einführbar ist.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Erfindungsgedankens weist der Fuß einen axialen Durchgang, insbesondere mit einem Innengewinde, zur Aufnahme des Puffers oder eines dem Puffer zugeordneten Verbindungselements auf. Mit anderen Worten verfügt der Fuß in dieser Ausführungsform über eine Innenbohrung, die in vorteilhafter Weise mit einem Innengewinde ausgestattet ist. Dadurch kann die Halterung sowie die Höheneinstellung eines Puffers bzw. eines geeigneten Verbindungselements im Fuß erfolgen. Bspw. kann der Fuß über ein Sägezahn-Innengewinde verfügen. Das mit einem entsprechenden Außengewinde versehene Verbindungselement lässt sich dann in den Fuß hineindrücken und zur exakten Höhenverstellung wieder bis zur gewünschten Höhe ausschrauben. Besonders vorteilhaft ist die Kombination eines mit einem axialen Durchgang versehenen Fußes und eines darüber liegenden Federtellers. Dabei kann der Puffer einerseits sicher gehalten werden, andererseits stellt der Federteller eine vorteilhafte Federwirkung bereit und erlaubt geringe seitliche Auslenkungen des Puffers.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung von drei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.
In der Zeichnung zeigen
1 eine seitliche Schnittdarstellung einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pufferelements,
2 eine Seitenansicht des Pufferelements aus 1,
3 eine von schräg unten gesehene perspektivische Darstellung des Pufferelements aus den 1 und 2,
4 eine seitliche Schnittdarstellung einer zweiten, zur Aufnahme hoher Lasten besonders geeigneten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pufferelements,
5 eine perspektivische Darstellung des Pufferelements aus 4,
6 eine seitliche Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pufferelements, und
7 eine perspektivische Darstellung des Pufferelements aus 6.
1 zeigt eine seitliche Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pufferelements. Der untere Teil des Pufferelements ist durch ein Befestigungselement 1 gebildet. Dieses dient zur Anlage und Festlegung an einem tragenden oder beweglichen Teil. In bevorzugter Weise wird das Befestigungselement 1 an einer Karosserie verankert, damit das Pufferelement einen Anschlag für eine Front- oder Heckhaube eines Kraftfahrzeugs bereitstellen kann.
Durch das Befestigungselement 1 wird ein Puffer 2 gehalten. Hier weist der Puffer 2 ein dem Befestigungselement 1 abgewandeten Pufferkörper 3 sowie ein dem Befestigungselement 1 zugewandtes Verbindungselement 4 auf. Der Pufferkörper 3 besteht aus einem weichen Kunststoffmaterial, nämlich einem thermoplastischen Elastomer.
Das Verbindungselement 4 ist hier als sich nach unten erstreckender Schaft 5 ausgebildet. Dieser besteht aus einem harten Kunststoffmaterial. Über den Schaft 5 wird der Puffer 2 im Befestigungselement gehalten, wobei eine Höhenverstellbarkeit ermöglicht ist. Zur Lagerung des Schafts 5 ist im unteren Bereich des Befestigungselements 1 ein Federteller 6 ausgebildet. Durch den Federteller 6 wird der Schaft 5 spielfrei verspannt.
Schließlich ist an der Unterseite des Befestigungselements 1 ein Fuß 7 vorgesehen, der sich in axialer Richtung unterhalb des Befestigungselements 1 erstreckt. Der Fuß 7 dient zunächst zur Festlegung des Befestigungselements 1 und damit des gesamten Pufferelements an einem tragenden oder beweglichen Teil. Dazu ist der Fuß 7 in eine Öffnung, insbesondere in eine Bohrung, eines aufnehmenden Teils eindrückbar. Der Fuß 7 weist axial unterteilte Segmente 8 auf. Die Segmente 8 weisen im unteren Bereich eine Verdickung, nämlich einen Kragen 9 auf. Durch eine konische Endpartie der Segmente 8 werden diese beim Eindrücken in eine Öffnung bzw. Bohrung zusammengepresst, wodurch der Kragen 9 die Öffnung passieren kann. Nach dem Passieren der Öffnung weitet sich der Fuß 7 wieder auf, wodurch der Kragen 9 als Widerhaken wirkt und ein Entfernen des Fußes 7 verhindert. Die zwischen dem Kragen 9 und dem Befestigungselement 1 angeordnete Partie des Fußes 7 ist als Hinterschneidung aufgeformt.
Der Fuß 7 weist des Weiteren einen axialen Durchgang auf, der mit einem Innengewinde versehen ist. Das innere Ende des Fußes 7 kann so das untere, mit einem Außengewinde versehene Ende des Verbindungselements 4 aufnehmen. Je nach Ausführung der Verzahnung lässt sich der Puffer 2 mit dem Verbindungselement 4 in den Fuß 7 hineindrücken. Danach kann er zur Feineinstellung der gewünschten Höhe des Pufferelements wieder aus dem Fuß 7 herausgeschraubt werden, bis die gewünschte Höhe erreicht ist.
Zur Arretierung der Höheneinstellung ist ein Stift 10 vorgesehen, der in eine Innenbohrung des Schafts 5 hineindrückbar ist. Demzufolge ist der Schaft 5 in dieser Ausführungsform als Hülse gefertigt. Die Innenbohrung kann dabei zusätzlich ein Innengewinde aufweisen, das mit einem Außengewinde des Stifts 10 korrespondieren kann. Der Stift 10 weitet den Schaft 5 im Bereich des Fußes 7 auf, so dass der Schaft 5 gegen den Fuß 7 und/oder gegen den Federteller 6 verspannt und damit arretiert wird.
Der Übergangsbereich zwischen Verbindungselement 4 und Pufferkörper 3 ist hier als Federelement, nämlich als Membran 11 ausgeführt. Die Membran 11 stellt neben dem Pufferkörper 3 einen weiteren Federeffekt bereit.
Die Membran 11 weist des Weiteren eine Sollbruchstelle 12 auf, die bei Überschreiten einer axialen Höchstlast versagt und das Eintauchen des Pufferkörpers 3 in Bezug auf das Befestigungselement 1 erlaubt. Damit kann bspw. bei einem Unfall mit einem Fußgänger der maximal mögliche Weg freigegeben werden, um die Aufprallenergie zu vernichten. Beim Eintauchen des Pufferkörpers 3 wird dieser durch das verbleibende Verbindungselement 4 geführt und mit einer entgegengerichteten Reibkraft beaufschlagt.
Darüber hinaus weist das Befestigungselement 1 eine zylindrische Seitenwand 13 auf. Diese stellt für den ebenfalls zylindrisch ausgeformten Pufferkörper 3 eine axiale Führung bereit. So wird während des normalen Einsatzes des Puffers ein Ausknicken oder eine sonstige Fehlfunktion vermieden.
Im Falle des Versagens der Sollbruchstelle 12 wird der Eintauchvorgang des Pufferkörpers 3 zusätzlich von der Seitenwand 13 geleitet. Dabei ist es ebenfalls möglich, den Bereich zwischen der Außenwand des Pufferkörpers 3 und der Innenfläche der Seitenwand 13 so zu gestalten, dass die Seitenwand 13 eine Reibkraft auf den Pufferkörper 3 ausübt. Damit kann während des Normalbetriebs ein zusätzlicher Dämpfungseffekt erreicht werden und während eines Unfallgeschehens eine zusätzliche Aufnahme von Aufprallenergie erfolgen.
2 zeigt eine Seitenansicht des bereits in 1 gezeigten Pufferelements. Dabei ist besonders gut zu erkennen, wie der Pufferkörper 3 von der Seitenwand 13 des Befestigungselements 1 teilweise überlappt und axial geführt wird. Insgesamt ist dabei eine kompakte Bauform realisiert. Eine Einklemmgefahr für Benutzer bzw. Bedienpersonal besteht nicht, da der Puffer 2 bzw. der Pufferkörper 3 von dem Befestigungselement 1 abgeschirmt ist. Des Weiteren ist gut zu erkennen, dass der zur Befestigung an einem beweglichen oder tragenden Teil dienende Fuß 7 in mehrere, axial unterteilte Segmente 8 aufgespaltet ist. Die Segmente 8 weisen einen Kragen 9 als Widerhaken auf.
3 zeigt eine von schräg unten gesehene perspektivische Darstellung des Pufferelements aus den 1 und 2. Dabei ist zu erkennen, dass sich der Fuß 7 bis in das Befestigungselement 1 hinein erstreckt. Des Weiteren ist der Fuß 7 mit einem axialen Durchgang versehen, der ein Innengewinde aufweist. Dieses dient zur Festlegung und zur Höheneinstellung des Verbindungselements des Puffers.
4 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pufferelements. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch eine besonders hohe Lastaufnahme sowie durch die Möglichkeit einer besonders sicheren Arretierung der Höheneinstellung des Puffers 2 in Bezug auf das Befestigungselement 1 aus.
Im Unterschied zum vorher behandelten Ausführungsbeispiel ist hier das Gewinde zur Aufnahme des Puffers 2 aus dem Inneren des Befestigungselements 1, nämlich dem Fuß 7, nach außen verlegt worden. So weist das Befestigungselement 1 auf der dem Puffer 2 zugewandten Seite eine zylindrische Form auf. Der zylindrische Abschnitt verfügt über ein Außengewinde, in welches der Puffer 2 drehbar eingreift. Dazu umfasst der Puffer 2 im unteren Bereich eine Hülse 14, die ein entsprechendes Innengewinde aufweist. Im zentralen Bereich ist der Puffer 2 nach wie vor durch ein Verbindungselement 4 gebildet, das die Form eines Schafts 5 aufweist. Der Schaft 5 sowie der darüber liegende tellerartige Abschnitt, in den der Schaft 5 übergeht, sind aus hartem Kunststoff gefertigt. Dadurch wird sowohl die Kraftaufnahme erhöht als auch die Zuverlässigkeit der Arretierung der Höheneinstellung verbessert.
Oberhalb des tellerartigen Abschnitts des Verbindungselements 4 ist der Pufferkörper 3 angeordnet, der aus weichem Kunststoffmaterial hergestellt ist. Damit wird ein weicher und schonender Anschlag für das bewegliche Teil bereitgestellt.
Der Schaft 5 verläuft innerhalb des Befestigungselements 1 in einer Innenbohrung. Diese Innenbohrung kann mit einem Untermaß gegenüber dem Schaft 5 vorgesehen werden, um eine definierte Klemmkraft zu erreichen. Zur Höheneinstellung des Puffers 2 wird die Hülse 14 mit ihrem Innengewinde auf das Außengewinde der Seitenwand 13 aufgesetzt und verschraubt. Dabei taucht gleichzeitig der Schaft 5 in die Innenbohrung des Befestigungselements 1 ein. Sobald die gewünschte Höhe erreicht ist, wird ein Sicherungsring 15 betätigt, durch den die Position des Puffers 2 in Bezug auf das Befestigungselement 1 arretierbar ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel stützt sich der Sicherungsring 15 nach oben gegen den Pufferkörper 3 ab und wirkt auf die Hülse 14. Dadurch lässt sich eine Verspannung des Innengewindes der Hülse 14 gegenüber dem Außengewinde der Seitenwand 13 erreichen. Zur Anzeige der Arretierungsstellung sind optische Markierungen vorgesehen (nicht dargestellt). Dazu ist die Arretierungsstellung an der Hülse 14 farbig gekennzeichnet. Sofern die Position des Puffers 2 arretiert ist, ist die farbliche Markierung abgedeckt. Ein Abgreifen der Arretierungsstellung mit einer Lehre mit elektronischer Freigabe ist möglich.
Im Hinblick auf einen verbesserten Fußgängerschutz verfügt die Gewindepaarung zwischen der Seitenwand 13 und der Hülse 14 über Sollbruchstellen. Beim Überschreiten einer definierten Höchstlast versagt die Gewindepaarung, so dass der Puffer 2 in das Befestigungselement 1 eintauchen kann. In besonders vorteilhafter Weise wirkt dem Eintauchvorgang eine Klemmkraft zwischen dem Schaft 5 und dem Befestigungselement 1 entgegen, so dass eine kontrollierte Vernichtung auf Aufprallenergie stattfinden kann.
5 zeigt eine perspektivische Darstellung des Pufferelements aus 4. Hier ist gut zu erkennen, dass der Pufferkörper 3 auf der Oberseite über einen Werkzeugeingriff verfügt. Des Weiteren sind sowohl auf der Oberseite des Pufferkörpers 3 als auch auf der Grundplatte des Befestigungselements 1 Markierungen vorgesehen, um die Feineinstellung der Höhe des Puffers 2 zu erleichtern.
6 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung einer dritten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pufferelements. Diese Weiterbildung entspricht im Großen und Ganzen der Ausführungsform aus den 4 und 5. Jedoch sind hier der Pufferkörper 3 und das Verbindungselement 4 (Schaft 5) einstückig ausgebildet. Deswegen ist bei dieser Ausführungsform der Schaft 5 ebenfalls aus weichem Kunststoffmaterial hergestellt. Dies verringert die Werkzeugkosten und erleichtert das Einbringen des Schafts 5 in das Befestigungselement 1. Des Weiteren ist die Dämpfungswirkung des Pufferelements weiter verbessert. Auf der anderen Seite kann die Führung des Schafts 5 im Befestigungselement 1 sowie die Arretierung des Puffers 2 im Vergleich zur vorgenannten Ausführungsform ggf. erschwert sein. Die Wahl der jeweils bevorzugten Ausführungsform (gemäß 4 oder 6) ist abhängig von den Randbedingungen des Einbaufalls und kann daher variieren.
7 zeigt schließlich eine perspektivische Darstellung des Pufferelements aus 6. Dabei wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Ausführungen in Bezug auf 5 verwiesen.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Pufferelements wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.
Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Pufferelements lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.

1: Befestigungselement
2: Puffer
3: Pufferkörper
4: Verbindungselement
5: Schaft
6: Federteller
7: Fuß
8: Segment
9: Kragen
10: Stift
11: Membran
12: Sollbruchstelle
13: Seitenwand
14: Hülse
15: Sicherungsring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4340114 A1 [0004]

Claims

Pufferelement zur Verwendung als Anschlag für ein bewegliches Teil, insbesondere eine Front- oder Heckhaube eines Kraftfahrzeugs, an einem tragenden Teil, insbesondere einer Karosserie, mit einem an dem tragenden oder beweglichen Teil festlegbaren Befestigungselement (1), und mit einem Puffer (2), der mittelbar oder unmittelbar durch das Befestigungselement (1) gehalten wird, wobei der Puffer (2) in Bezug auf das Befestigungselement (1) höhenverstellbar ist.
Pufferelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Puffer (2) eine zylindrische oder eine mehr- oder vieleckige Seitenwand aufweist.
Pufferelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Puffer (2) ein weiches Kunststoffmaterial, insbesondere ein thermoplastisches Elastomer, oder Gummi aufweist.
Pufferelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Puffer (2) in Bezug auf das Befestigungselement (1) verschiebbar und/oder ein- und/oder ausschraubbar und ggf. arretierbar ist.
Pufferelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Befestigungselement (1) zugewandte Seitenwand des Puffers (2) zumindest teilweise von einer Hülse (14) gebildet ist, wobei die Hülse (14) ggf. ein Innen- und/oder Außengewinde aufweist.
Pufferelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich zwischen dem Puffer (2) und dem Befestigungselement (1) eine oder mehrere Sollbruchstellen (12) aufweist, nach deren Zerstörung der Puffer (2) in Richtung des Befestigungselements (1) bewegbar ist.
Pufferelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Puffer (2) einen dem Befestigungselement (1) abgewandten Pufferkörper (3) und ein dem Befestigungselement (1) zugewandtes Verbindungselement (4) aufweist.
Pufferelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (4) aus einem harten Kunststoffmaterial, insbesondere aus Polyamid und/oder Polyoxymethylen, gefertigt ist.
Pufferelement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferkörper (3) und das Verbindungselement (4) integral ausgeformt sind.
Pufferelement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferkörper (3) und das Verbindungselement (4) als separate Teile ausgeformt ist.
Pufferelement nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich zwischen dem Pufferkörper (3) und dem Verbindungselement (4) als Federelement, insbesondere als Membran (11), ausgestaltet ist.
Pufferelement nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich zwischen dem Pufferkörper (3) und dem Verbindungselement (4) eine Sollbruchstelle (12) aufweist, nach deren Zerstörung der Pufferkörper (3) in Richtung des Befestigungselements (1) bewegbar ist.
Pufferelement nach Anspruch 6 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich so ausgestaltet ist, dass der auf die Zerstörung der Sollbruchstelle (12) folgenden Bewegung des Puffers (2) bzw. des Pufferkörpers (3) in Richtung des Befestigungselements (1) eine Reibkraft entgegenwirkt.
Pufferelement nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (4) kraft- und/oder formschlüssig in das Befestigungselement (1) eingreift, wobei die Lage des Verbindungselements (4) in Bezug auf das Befestigungselement (1) einstellbar und ggf. arretierbar ist.
Pufferelement nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (4) einen Schaft (5) aufweist.
Pufferelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (5) eine zylindrische Außenfläche und ggf. ein Außengewinde aufweist.
Pufferelement nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (5) als Hülse ausgeformt ist und ggf. ein Innengewinde aufweist.
Pufferelement nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch einen Stift (10), der zur Verspannung des Schaftes (5) gegen das Befestigungselement (1) in den Schaft (5) eindrückbar bzw. einschraubbar ist.
Pufferelement nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (10) im vorderen Bereich eine Verdickung aufweist.
Pufferelement nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (1) eine zylindrische oder eine mehr- oder vieleckige Seitenwand (13) aufweist.
Pufferelement nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche der Seitenwand (13) eine axiale Führung des Puffers (2) bereitstellt.
Pufferelement nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche der Seitenwand (13) eine Reib- und/oder eine Klemmkraft auf den Puffer (2) ausübt.
Pufferelement nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (13) ein Innen- und/oder ein Außengewinde aufweist.
Pufferelement nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch einen Sicherungsring (15), durch den die Position des Puffers (2) in Bezug auf das Innen- oder Außengewinde der Seitenwand (13) arretierbar ist.
Pufferelement nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (15) ein Innengewinde aufweist, das in ein Außengewinde einer Hülse (14) des Puffers (2) oder in ein Außengewinde der Seitenwand (13) eingreift.
Pufferelement nach Anspruch 24 oder 25, gekennzeichnet durch optische und/oder haptische Markierungen der Arretierungsstellung.
Pufferelement nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (1) eine zentral angeordnete Spannvorrichtung, insbesondere einen Federteller (6), zur Aufnahme des Puffers (2) oder eines dem Puffer (2) zugeordneten Verbindungselements (4) aufweist.
Pufferelement nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (1) an der Unterseite einen Fuß (7) aufweist, der in einer Öffnung eines aufnehmenden Teiles, insbesondere in einem Ausschnitt oder in einer Bohrung eines Blechs, festlegbar ist.
Pufferelement nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Fuß (7) eine runde oder eine mehr- oder vieleckige Form aufweist.
Pufferelement nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Fuß (7) eine Hinterschneidung aufweist.
Pufferelement nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Fuß (7) einen Kragen (9) aufweist.
Pufferelement nach einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Fuß (7) axial unterteilte Segmente (8) aufweist.
Pufferelement nach einem der Ansprüche 28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Fuß (7) einen axialen Durchgang, insbesondere mit einem Innengewinde, zur Aufnahme des Puffers (2) oder eines dem Puffer (2) zugeordneten Verbindungselements (4) aufweist.