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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Des
Weiteren liegt das zu lagernde Karosserieteil direkt auf dem Gewindebolzen
auf, der üblicherweise aus Metall besteht. Dadurch können
Klappergeräusche und Beschädigungen entstehen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Folglich
ist ein Pufferelement angegeben, bei dem eine einfache Montage und
ein sicherer Betrieb bei gleichzeitig verbesserter Funktion realisiert
ist.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der
Pufferkörper und das Verbindungselement können
dabei integral ausgeformt sein, können also mit anderen
Worten aus einem zusammenhängenden Teil bestehen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der
Stift kann im vorderen Bereich eine Verdickung aufweisen, um den
Schaft im Bereich des Eingriffs durch das Befestigungselement besonders stark
aufzuweiten.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Bevorzugt
weist der Fuß eine Hinterschneidung auf. Die Hinterschneidung
kann in eine geeignete Bohrung eingreifen und als Widerhaken wirken.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In
der Zeichnung zeigen
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1 eine
seitliche Schnittdarstellung einer ersten bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Pufferelements,
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2 eine
Seitenansicht des Pufferelements aus 1,
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3 eine
von schräg unten gesehene perspektivische Darstellung des
Pufferelements aus den 1 und 2,
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4 eine
seitliche Schnittdarstellung einer zweiten, zur Aufnahme hoher Lasten
besonders geeigneten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pufferelements,
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5 eine
perspektivische Darstellung des Pufferelements aus 4,
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6 eine
seitliche Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Pufferelements, und
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7 eine
perspektivische Darstellung des Pufferelements aus 6.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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7 zeigt
schließlich eine perspektivische Darstellung des Pufferelements
aus 6. Dabei wird zur Vermeidung von Wiederholungen
auf die Ausführungen in Bezug auf 5 verwiesen.
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Hinsichtlich
weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Pufferelements wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen
Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Patentansprüche
verwiesen.
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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.
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- 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
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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