DE102016204745A1

DE102016204745A1 - Vorrichtung zum Anordnen einer Luftleiteinrichtung an einem frontseitigen Stoßfängerquerträger sowie Frontbaugruppe

Info

Publication number: DE102016204745A1
Application number: DE102016204745.0A
Authority: DE
Inventors: Öztzan Akif; Gerhard Fichtinger; Martin Gross; Haci Korkusuz; Wilhelm Riedl; Bernt Arne Syvertsen
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2017-09-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (11, 19) zum Anordnen einer Luftleiteinrichtung (3) mit einstellbarem Strömungsquerschnitt an einem frontseitigen Stoßfängerquerträger (2) eines Kraftfahrzeugs, aufweisend wenigstens eine Rastverbindung (12, 20), über welche die Luftleiteinrichtung (3) mit dem Stoßfängerquerträger (2) verbunden ist. Die Rastverbindung (12, 20) ist derart ausgebildet, – dass die Luftleiteinrichtung (3) in einer ersten Raststellung relativ zu dem Stoßfängerquerträger (2) angeordnet ist, wenn eine frontseitig auf die Luftleiteinrichtung (3) einwirkende mechanische Belastung kleiner als ein erster Belastungsgrenzwert ist, – dass die Luftleiteinrichtung (3) in eine zweite Raststellung relativ zu dem Stoßfängerquerträger (2) verlagert wird, wenn die frontseitig auf die Luftleiteinrichtung (3) einwirkende mechanische Belastung einerseits dem ersten Belastungsgrenzwert entspricht oder diesen überschreitet und andererseits kleiner als ein zweiter Belastungsgrenzwert ist, wobei die zweite Raststellung in Heckrichtung versetzt zu der ersten Raststellung angeordnet ist, und – dass die Rastverbindung (12, 20) gelöst wird, wenn die frontseitig auf die Luftleiteinrichtung (3) einwirkende mechanische Belastung dem zweiten Belastungsgrenzwert entspricht oder diesen überschreitet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anordnen einer Luftleiteinrichtung mit einstellbarem Strömungsquerschnitt an einem frontseitigen Stoßfängerquerträger eines Kraftfahrzeugs, aufweisend wenigstens eine Rastverbindung, über welche die Luftleiteinrichtung mit dem Stoßfängerquerträger verbunden ist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Frontbaugruppe für ein Kraftfahrzeug, aufweisend wenigstens einen Stoßfängerquerträger und wenigstens eine an dem Stoßfängerquerträger angeordnete Luftleiteinrichtung mit einstellbarem Strömungsquerschnitt.
Ein Kraftfahrzeug kann zur Verbesserung der Aerodynamik im Bereich eines frontseitigen Lufteinlasses mit einer Luftleiteinrichtung mit einstellbarem Strömungsquerschnitt ausgestattet sein. Hierdurch können die aerodynamischen Eigenschaften des Kraftfahrzeugs und die durch den frontseitigen Lufteinlass einströmende Luftmenge optimal an verschiedene Fahrzustände angepasst werden. Die Luftleiteinrichtung kann zur Einstellung ihres Strömungsquerschnitts bewegbare Luftleitklappen aufweisen, die in Abhängigkeit des jeweiligen Fahrzustands des Kraftfahrzeugs betätigbar sind.
Die Luftleiteinrichtung wird üblicherweise im Frontend des Kraftfahrzeugs oberhalb des ersten Lastpfads angeordnet. Hierdurch liegt die Luftleiteinrichtung im Einflussbereich des Fußgängerschutzes. Für den Fußgängerschutz ist ein Nachgeben und Eintauchen der Luftleiteinrichtung in Heckrichtung erforderlich, damit der verbleibende Deformationsraum für den Kniebereich freigegeben werden kann.
Es kann zudem die Forderung bestehen, dass die Luftleiteinrichtung unter bestimmter frontseitiger mechanischer Belastung nicht aus ihren Halterungen herausbricht. Des Weiteren kann gefordert sein, dass die Luftleiteinrichtung durch eine geringere mechanische Belastung nicht beschädigt wird. Solche Forderungen sind insbesondere mit einem Pendeltest nach US-amerikanischen Standards (Federal Motor Vehicle Safety Standards (FMVSS); US Part 581) verbunden.
Eine Luftleiteinrichtung kann herkömmlich über eine Clipverbindung bzw. Rastverbindung mit einer Halterung verbunden sein, die auf dem Stoßfängerquerträger des ersten Lastpfads befestigt ist. Zur Realisierung des Fußgängerschutzes muss diese Verbindung zwischen der Luftleiteinrichtung und dem Stoßfängerquerträger versagen, um einen Deformationsraum im Kniebereich zu schaffen. Die hierzu erforderliche Auslegung der verwendeten Rastverbindung und Halterung auf ein gezieltes Materialversagen ist relativ schwierig.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine hinsichtlich gegebener Anforderungen verbesserte Anbindung einer Luftleiteinrichtung an einen Stoßfängerquerträger eines Kraftfahrzeugs zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere in den abhängigen Patentansprüchen wiedergegeben, die jeweils für sich genommen oder in unterschiedlicher Kombination miteinander einen weiterbildenden oder vorteilhaften Aspekt der Erfindung darstellen können. Weiterbildungen der Vorrichtung können dabei Weiterbildungen der Frontbaugruppe entsprechen, und umgekehrt, selbst wenn im Folgenden hierauf im Einzelfall nicht explizit hingewiesen wird.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Anordnen einer Luftleiteinrichtung mit einstellbarem Strömungsquerschnitt an einem frontseitigen Stoßfängerquerträger eines Kraftfahrzeugs umfasst wenigstens eine Rastverbindung, über welche die Luftleiteinrichtung mit dem Stoßfängerquerträger verbunden ist.
Erfindungsgemäß ist die Rastverbindung derart ausgebildet,

– dass die Luftleiteinrichtung in einer ersten Raststellung relativ zu dem Stoßfängerquerträger angeordnet ist, wenn eine frontseitig auf die Luftleiteinrichtung einwirkende mechanische Belastung kleiner als ein erster Belastungsgrenzwert ist,
– dass die Luftleiteinrichtung in eine zweite Raststellung relativ zu dem Stoßfängerquerträger verlagert wird, wenn die frontseitig auf die Luftleiteinrichtung einwirkende mechanische Belastung einerseits dem ersten Belastungsgrenzwert entspricht oder diesen überschreitet und andererseits kleiner als ein zweiter Belastungsgrenzwert ist, wobei die zweite Raststellung in Heckrichtung versetzt zu der ersten Raststellung angeordnet ist, und
– dass die Rastverbindung gelöst wird, wenn die frontseitig auf die Luftleiteinrichtung einwirkende mechanische Belastung dem zweiten Belastungsgrenzwert entspricht oder diesen überschreitet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, dass sich die Luftleiteinrichtung bei geringerer frontseitiger mechanischer Belastung, also bei einer Belastung, die einerseits dem ersten Belastungsgrenzwert entspricht oder diesen überschreitet und andererseits kleiner als der zweite Belastungsgrenzwert ist, um ein vorgegebenes Ausmaß in Heckrichtung in die zweite Raststellung verlagern kann, ohne dass die Luftleiteinrichtung von dem Stoßfängerquerträger gelöst wird. Durch dieses Ausweichen der Luftleiteinrichtung kann unter anderem vermieden werden, dass die Luftleiteinrichtung unter Einfluss der geringeren frontseitigen mechanischen Belastung beschädigt wird. Die in Heckrichtung verlagerte Luftleiteinrichtung kann später im Zuge einer Reparatur wieder in ihre Ausgangsstellung bzw. erste Raststellung gebracht und somit wiederverwendet werden. Hierzu ist die Rastverbindung derart ausgelegt, dass die Verlagerung der Luftleiteinrichtung zwischen der ersten Raststellung und der zweiten Raststellung beschädigungsfrei bzw. reversibel erfolgen kann. Folglich genügt die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere den oben genannten, mit dem Pendeltest nach US-amerikanischen Standards verbundenen Anforderungen.
Entspricht oder überschreitet die frontseitig auf die Luftleiteinrichtung einwirkende mechanische Belastung dem bzw. den zweiten Belastungsgrenzwert, wird die Rastverbindung gelöst und hierdurch die Luftleiteinrichtung von dem Stoßfängerquerträger befreit. Hierdurch kann die Luftleiteinrichtung frei verlagert werden, wodurch ein Deformationsraum für den Fußgängerschutz freigegeben wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit die Schaffung einer hinsichtlich gegebener Anforderungen verbesserten Anbindung der Luftleiteinrichtung an den Stoßfängerquerträger des Kraftfahrzeugs, da der Fußgängerschutz realisiert ist und gleichzeitig den oben genannten gesetzlichen Anforderungen genügt wird. Zudem ist durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine erhöhte Designfreiheit gegeben.
Der erste Belastungsgrenzwert ist derart festgelegt, dass die Luftleiteinrichtung mittels der Rastverbindung bei den im Fahrbetrieb üblicherweise auftretenden mechanischen Belastungen in Form von Windlasten sicher in ihrer ersten Raststellung gehalten wird. Der zweite Belastungsgrenzwert ist größer als der erste Belastungsgrenzwert. Der zweite Belastungsgrenzwert ist derart festgelegt, dass die Rastverbindung bei einem frontseitigen Aufprall eines Objekts oder eines Fußgängers schnell und sicher gelöst wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch zwei oder mehrere entsprechende Rastverbindungen aufweisen, über welche die Luftleiteinrichtung mit dem Stoßfängerquerträger verbunden ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Rastverbindung wenigstens eine Rastöffnung und wenigstens zwei parallel zueinander und zu einer Fahrzeuglängsrichtung verlaufende, durch die Rastöffnung geführte, elastisch verformbare Rastarme, wobei an einer dem jeweilig anderen Rastarm abgewandten Seite jedes Rastarms wenigstens ein die erste Raststellung der Luftleiteinrichtung definierender erster Rastvorsprung und wenigstens ein die zweite Raststellung der Luftleiteinrichtung definierender zweiter Rastvorsprung angeordnet sind und wobei der zweite Rastvorsprung in Fahrzeuglängsrichtung versetzt zu dem ersten Rastvorsprung angeordnet ist. Der erste Rastvorsprung und der zweite Rastvorsprung eines Rastarms sind in Fahrzeuglängsrichtung derart versetzt zueinander angeordnet, dass sich die Luftleiteinrichtung in ihrer ersten Raststellung befindet, wenn ein die Rastöffnung umschließender Bauteilabschnitt an dem ersten Rastvorsprung anliegt, und sich in ihrer zweiten Raststellung befindet, wenn der Bauteilabschnitt an dem zweiten Rastvorsprung anliegt. Hierdurch werden die erste Raststellung und die zweite Raststellung der Luftleiteinrichtung definiert. Um die ersten Rastvorsprünge überwinden zu können, wenn auf die Luftleiteinrichtung frontseitig eine mechanische Belastung einwirkt, die einerseits dem ersten Belastungsgrenzwert entspricht oder diesen überschreitet und andererseits kleiner als der zweite Belastungsgrenzwert ist, sind die Rastarme elastisch verformbar ausgebildet. Hierdurch können die Rastarme aufeinander zu gebogen werden, wenn der die Rastöffnung umschließende Bauteilabschnitt die ersten Rastvorsprünge überwindet. Wegen ihrer elastischen Ausgestaltung federn die Rastarme nach der Überwindung der ersten Rastvorsprünge wieder in ihre Ausgangsstellungen zurück. Entsprechendes gilt für die Überwindung der zweiten Rastvorsprünge. Durch die jeweilige Federhärte bzw. Steifigkeit der Rastarme und die Formgebung der Rastvorsprünge können die Belastungsgrenzwerte optimal eingestellt werden. Insbesondere können die durch die Rastvorsprünge und die Rastarme erzeugten Haltekräfte und die zum Überwinden der Rastvorsprünge erforderlichen Kräfte eingestellt werden. Die Rastarme können aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein.
Vorteilhafterweise ist der erste Rastvorsprung frontseitig und heckseitig rampenartig ausgebildet, wobei der zweite Rastvorsprung auf seiner dem ersten Rastvorsprung abgewandt angeordneten Seite rampenartig ausgebildet ist und wobei eine dem ersten Rastvorsprung zugewandt angeordnete Seite des zweiten Rastvorsprungs senkrecht zur Längserstreckung des jeweiligen Rastarms verläuft. Durch die frontseitig und heckseitig rampenartige Ausgestaltung des ersten Rastvorsprungs kann der erste Rastvorsprung in Richtung des zweiten Rastvorsprungs mit einem Kraftaufwand überwunden werden, der kleiner ist als der Kraftaufwand, der zum Überwinden des zweiten Rastvorsprungs in dieser Richtung erforderlich ist, da der zweite Rastvorsprung in dieser Richtung nicht rampenartig ausgebildet ist. Hierdurch ist der zum Überwinden des ersten Rastvorsprungs zu erreichende erste Belastungsgrenzwert kleiner als der zum Überwinden des zweiten Rastvorsprungs zu erreichende zweite Belastungsgrenzwert. Durch die rampenartige Ausgestaltung der dem ersten Rastvorsprung abgewandt angeordneten Seite des zweiten Rastvorsprungs und die rampenartige Ausgestaltung der dem zweiten Rastvorsprung zugewandt angeordneten Seite des ersten Rastvorsprungs lassen sich die Rastarme unter geringerem Kraftaufwand durch die Rastöffnung führen, was die Montage der Vorrichtung erleichtert. Bei dieser Montage werden die Rastarme ebenfalls zeitweilig elastisch verformt, um die Überwindung der Rastvorsprünge zu ermöglichen. Die Neigung bzw. der Neigungswinkel der frontseitigen, rampenartig ausgebildeten Seite des ersten Rastvorsprungs kann zur Einstellung der durch den ersten Rastvorsprung maximal realisierbaren Haltekräfte variiert werden.
Es ist des Weiteren von Vorteil, wenn die Rastöffnung zumindest mittelbar an der Luftleiteinrichtung angeordnet ist und die Rastarme zumindest mittelbar an dem Stoßfängerquerträger befestigbar sind. In diesem Fall erstrecken sich die Rastarme in Heckrichtung. Die Rastöffnung kann unmittelbar an der Luftleiteinrichtung oder an einem mit der Luftleiteinrichtung verbundenen Bauteil ausgebildet sein. Durch Letzteres ist die Rastöffnung mittelbar mit der Luftleiteinrichtung verbunden. Die Rastarme können über eine an dem Stoßfängerquerträger befestigte Halterung mittelbar an dem Stoßfängerquerträger befestigbar sein. Alternativ können die Rastöffnung zumindest mittelbar an dem Stoßfängerquerträger befestigbar und die Rastarme zumindest mittelbar an der Luftleiteinrichtung angeordnet sein. In diesem Fall erstrecken sich die Rastarme in Frontrichtung. Die Rastarme können unmittelbar an der Luftleiteinrichtung oder an einem mit der Luftleiteinrichtung verbundenen Bauteil angeordnet sein. Die Rastöffnung kann über eine an dem Stoßfängerquerträger befestigte Halterung mittelbar an dem Stoßfängerquerträger befestigbar sein.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Rastverbindung wenigstens einen Rastkörper und wenigstens zwei in einer Fahrzeuglängsrichtung beabstandet zueinander verlaufende, elastisch verformbare Rastarme, wobei der Rastkörper an quer zur Fahrzeuglängsrichtung einander gegenüberliegenden Seiten jeweils wenigstens eine die erste Raststellung der Luftleiteinrichtung definierende erste Rastaufnahme und wenigstens eine die zweite Raststellung der Luftleiteinrichtung definierende, in Fahrzeuglängsrichtung versetzt zu der ersten Rastaufnahme angeordnete zweite Rastaufnahme aufweist und wobei an jedem Rastarm wenigstens ein in Richtung des jeweils anderen Rastarms weisender Rastvorsprung angeordnet ist, der in die jeweilige Rastaufnahme eingreifen kann. Die ersten Rastaufnahmen und die zweiten Rastaufnahmen des Rastkörpers sind in Fahrzeuglängsrichtung derart versetzt zueinander angeordnet, dass sich die Luftleiteinrichtung in ihrer ersten Raststellung befindet, wenn die Rastvorsprünge der Rastarme in die ersten Rastaufnahmen eingreifen, und sich in ihrer zweiten Raststellung befindet, wenn die Rastvorsprünge der Rastarme in die zweiten Rastaufnahmen eingreifen. Hierdurch werden die erste Raststellung und die zweite Raststellung der Luftleiteinrichtung definiert. Um aus den ersten Rastaufnahmen austreten zu können, wenn auf die Luftleiteinrichtung frontseitig eine mechanische Belastung einwirkt, die einerseits dem ersten Belastungsgrenzwert entspricht oder diesen überschreitet und andererseits kleiner als der zweite Belastungsgrenzwert ist, sind die Rastarme elastisch verformbar ausgebildet. Hierdurch können die Rastarme voneinander weg elastisch verformt werden, um aus den ersten Rastöffnungen austreten zu können. Wegen ihrer elastischen Ausgestaltung federn die Rastarme nach der Überwindung der ersten Rastvorsprünge wieder in ihre Ausgangsstellungen zurück. Entsprechendes gilt für das Austreten der Rastvorsprünge der Rastarme aus den zweiten Rastaufnahmen. Durch die jeweilige Federhärte bzw. Steifigkeit der Rastarme und die Formgebung der Rastvorsprünge und der Rastaufnahmen können die Belastungsgrenzwerte optimal eingestellt werden. Insbesondere können die durch die Rastvorsprünge, die Rastaufnahmen und die Rastarme erzeugten Haltekräfte und die zum Austreten der Rastvorsprünge aus den jeweiligen Rastaufnahmen erforderlichen Kräfte eingestellt werden. Die Rastarme und/oder der Rastkörper können aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein.
Vorteilhafterweise ist ein zwischen der ersten Rastaufnahme und der zweiten Rastaufnahme angeordneter Abschnitt des Rastkörpers frontseitig und heckseitig rampenartig ausgebildet, wobei eine der ersten Rastaufnahme zugewandt angeordnete Seite der zweiten Rastaufnahme senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Durch die frontseitig und heckseitig rampenartige Ausgestaltung des Abschnitts des Rastkörpers kann ein in eine erste Rastaufnahme eingreifender Rastvorsprung eines Rastarms mit einem Kraftaufwand aus der ersten Rastaufnahme herausgedrängt werden, der kleiner ist als der Kraftaufwand, der zum Herausdrängen des Rastvorsprungs aus der zweiten Rastaufnahme erforderlich ist, da die der ersten Rastaufnahme zugewandt angeordnete Seite der zweiten Rastaufnahme senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Hierdurch ist der zum Herausdrängen des Rastvorsprungs aus der ersten Rastaufnahme zu erreichende erste Belastungsgrenzwert kleiner als der zum Herausdrängen des Rastvorsprungs aus der zweiten Rastaufnahme zu erreichende zweite Belastungsgrenzwert. Der Rastkörper wird bei der Montage zwischen die Rastarme geklippt, so dass die Rastvorsprünge der Rastarme in die ersten Rastaufnahmen eingreifen.
Es ist des Weiteren von Vorteil, wenn der Rastkörper zumindest mittelbar an der Luftleiteinrichtung angeordnet ist und die Rastarme zumindest mittelbar an dem Stoßfängerquerträger befestigbar sind. In diesem Fall erstrecken sich die Rastarme in Frontrichtung. Der Rastkörper kann unmittelbar an der Luftleiteinrichtung oder an einem mit der Luftleiteinrichtung verbundenen Bauteil ausgebildet sein. Durch Letzteres ist der Rastkörper mittelbar mit der Luftleiteinrichtung verbunden. Die Rastarme können über eine an dem Stoßfängerquerträger befestigte Halterung mittelbar an dem Stoßfängerquerträger befestigbar sein. Alternativ kann der Rastkörper zumindest mittelbar an dem Stoßfängerquerträger befestigbar und die Rastarme zumindest mittelbar an der Luftleiteinrichtung angeordnet sein. In diesem Fall erstrecken sich die Rastarme in Heckrichtung. Die Rastarme können unmittelbar an der Luftleiteinrichtung oder an einem mit der Luftleiteinrichtung verbundenen Bauteil angeordnet sein. Der Rastkörper kann über eine an dem Stoßfängerquerträger befestigte Halterung mittelbar an dem Stoßfängerquerträger befestigbar sein.
Eine erfindungsgemäße Frontbaugruppe für ein Kraftfahrzeug umfasst wenigstens einen Stoßfängerquerträger und wenigstens eine an dem Stoßfängerquerträger angeordnete Luftleiteinrichtung mit einstellbarem Strömungsquerschnitt. Erfindungsgemäß umfasst die Frontbaugruppe wenigstens eine Vorrichtung nach einer der vorgenannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander, über welche die Luftleiteinrichtung mit dem Stoßfängerquerträger verbunden ist.
Mit der Frontbaugruppe sind die oben mit Bezug auf die Vorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden. Die Luftleiteinrichtung kann zur Einstellung ihres Strömungsquerschnitts mehrere bewegbar angeordnete Luftleitklappen aufweisen. Der frontseitige Stoßfängerquerträger des Kraftfahrzeugs kann in einem ersten Lastpfad angeordnet.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
1 eine schematische und perspektivische Darstellung einer herkömmlichen Rastverbindung zwischen einer Luftleiteinrichtung und einem Stoßfängerquerträger;
2 eine schematische Schnittdarstellung der in 1 gezeigten Rastverbindung;
3 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Frontbaugruppe;
4 eine schematische Schnittdarstellung von drei verschiedenen Rastzuständen der in 3 gezeigten Frontbaugruppe;
5 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Frontbaugruppe in einem unbelasteten Ausgangszustand;
6 eine schematische Darstellung der in 5 gezeigten Frontbaugruppe in zwei verschiedenen Belastungszuständen; und
7 eine schematische Darstellung der in den 5 und 6 gezeigten Frontbaugruppe in einem weiteren Belastungszustand.
In den Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Komponenten mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Begriffe „heckseitig“, „Heckrichtung“, „frontseitig“ und „Frontrichtung“ sind auf das Kraftfahrzeug bezogen, das eine Front und ein Heck aufweist.
1 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung einer herkömmlichen Frontbaugruppe 1 für ein Kraftfahrzeug. Die Frontbaugruppe 1 umfasst einen in einem ersten Lastpfad angeordneten Stoßfängerquerträger 2 und eine an dem Stoßfängerquerträger 2 angeordnete Luftleiteinrichtung 3 mit einstellbarem Strömungsquerschnitt. Zur Einstellung ihres Strömungsquerschnitts umfasst die Luftleiteinrichtung 3 mehrere beweglich angeordnete Luftleitklappen 4. Die Luftleiteinrichtung 3 ist über zwei Rastverbindungen 5 mit dem Stoßfängerquerträger 2 verbunden, von denen in 1 nur eine zu sehen ist. Hierzu ist an der Luftleiteinrichtung 3 eine Rastöffnung 6 angeordnet, durch die zwei Rastglieder 7 greifen, die an einem mit dem Stoßfängerquerträger 2 befestigten Bauteil 8 ausgebildet sind. Die Wirkungsweise und der Aufbau der Rastverbindung 5 werden aus 2 deutlicher.
2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der in 1 gezeigten Frontbaugruppe 1. Die Rastverbindung 5 umfasst die Rastöffnung 6 und die beiden durch die Rastöffnung 6 geführten, elastisch verformbaren Rastglieder 7. An einer dem jeweilig anderen Rastglied 7 abgewandten Seite jedes Rastglieds 7 ist ein die in den 1 und 2 gezeigte Raststellung der Luftleiteinrichtung 3 definierender Rastvorsprung 9 angeordnet. Zur Einführung der Rastglieder 7 in die Rastöffnung 6 ist der jeweilige Rastvorsprung 9 heckseitig rampenartig ausgebildet. Eine frontseitige Stirnseite des Rastvorsprungs 9 ist senkrecht zu einer Fahrzeuglängsrichtung angeordnet. Mit dieser Rastverbindung 5 ist allein der gezeigte Rastzustand realisierbar. Die Rastverbindung 5 wird gelöst, wenn eine frontseitig auf die Luftleiteinrichtung 3 einwirkende mechanische Belastung einen festgelegten Grenzwert überschreitet, um einen Fußgängerschutz zu realisieren.
3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Frontbaugruppe 10 für ein Kraftfahrzeug. Die Frontbaugruppe 10 umfasst einen Stoßfängerquerträger 2 und eine an dem Stoßfängerquerträger 2 angeordnete Luftleiteinrichtung 3 mit einstellbarem Strömungsquerschnitt. Die Luftleiteinrichtung 3 kann teilweise entsprechend 1 ausgebildet sein.
Die Frontbaugruppe 10 umfasst eine Vorrichtung 11 zum Anordnen der Luftleiteinrichtung 3 an dem frontseitigen Stoßfängerquerträger 2. Folglich ist die Luftleiteinrichtung 3 über die Vorrichtung 11 mit dem Stoßfängerquerträger 2 verbunden.
Die Vorrichtung 11 umfasst eine Rastverbindung 12, über welche die Luftleiteinrichtung 3 mit dem Stoßfängerquerträger 2 verbunden ist. Die Rastverbindung 12 ist derart ausgebildet, dass die Luftleiteinrichtung 3 in der in 3 gezeigten ersten Raststellung relativ zu dem Stoßfängerquerträger 2 angeordnet ist, wenn eine entsprechend dem Pfeil 13 frontseitig auf die Luftleiteinrichtung 3 einwirkende mechanische Belastung kleiner als ein erster Belastungsgrenzwert ist. Des Weiteren ist die Rastverbindung 12 derart ausgebildet, dass die Luftleiteinrichtung 3 in eine in 4 gezeigte zweite Raststellung relativ zu dem Stoßfängerquerträger 2 verlagert wird, wenn die frontseitig auf die Luftleiteinrichtung 3 einwirkende mechanische Belastung einerseits dem ersten Belastungsgrenzwert entspricht oder diesen überschreitet und andererseits kleiner als ein zweiter Belastungsgrenzwert ist, wobei die zweite Raststellung in Heckrichtung versetzt zu der ersten Raststellung angeordnet ist. Ferner ist die Rastverbindung 12 derart ausgebildet, dass die Rastverbindung 12 wie in 4 gezeigt gelöst wird, wenn die frontseitig auf die Luftleiteinrichtung 3 einwirkende mechanische Belastung dem zweiten Belastungsgrenzwert entspricht oder diesen überschreitet.
Die Rastverbindung 12 umfasst eine Rastöffnung 6 und zwei parallel zueinander und zu einer durch die Linie 14 angedeuteten Fahrzeuglängsrichtung verlaufende, durch die Rastöffnung 6 geführte, elastisch verformbare Rastarme 15. Die Rastöffnung 6 ist an der Luftleiteinrichtung 3 angeordnet. Die Rastarme 15 sind mittelbar an dem Stoßfängerquerträger 2 befestigt.
An einer dem jeweilig anderen Rastarm 15 abgewandten Seite jedes Rastarms 15 sind ein die in 3 gezeigte erste Raststellung der Luftleiteinrichtung 3 definierender erster Rastvorsprung 16 und ein die in 4 gezeigte zweite Raststellung der Luftleiteinrichtung 3 definierender zweiter Rastvorsprung 17 angeordnet. Der zweite Rastvorsprung 17 ist in Fahrzeuglängsrichtung in Heckrichtung versetzt zu dem ersten Rastvorsprung 16 angeordnet.
Der jeweilige erste Rastvorsprung 16 ist frontseitig und heckseitig rampenartig ausgebildet. Der jeweilige zweite Rastvorsprung 17 ist auf seiner dem jeweiligen ersten Rastvorsprung 16 abgewandt angeordneten Seite rampenartig ausgebildet. Eine dem jeweiligen ersten Rastvorsprung 16 zugewandt angeordnete Seite (28) des jeweiligen zweiten Rastvorsprungs 17 verläuft senkrecht zur Längserstreckung des jeweiligen Rastarms 15.
4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung von drei verschiedenen Rastzuständen a), b) und c) der in 3 gezeigten Frontbaugruppe 10.
Der Rastzustand a) der Frontbaugruppe 10 entspricht dem in 3 gezeigten Rastzustand der Frontbaugruppe 10. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die obige Beschreibung zu 3 verwiesen. Die Luftleiteinrichtung 3 ist in der ersten Raststellung relativ zu dem Stoßfängerquerträger 2 angeordnet, da die frontseitig auf die Luftleiteinrichtung 3 einwirkende mechanische Belastung kleiner als ein erster Belastungsgrenzwert ist.
Der Rastzustand b) der Frontbaugruppe 10 geht aus dem Rastzustand a) dadurch hervor, dass die Luftleiteinrichtung 3 in die gezeigte zweite Raststellung relativ zu dem Stoßfängerquerträger 2 in Heckrichtung verlagert worden ist. Diese Verlagerung der Luftleiteinrichtung 3 wird dadurch bewirkt, dass die frontseitig auf die Luftleiteinrichtung 3 einwirkende mechanische Belastung einerseits dem ersten Belastungsgrenzwert entspricht oder diesen überschreitet und andererseits kleiner als ein zweiter Belastungsgrenzwert ist. Die zweite Raststellung ist in Heckrichtung versetzt zu der ersten Raststellung angeordnet.
Der Rastzustand c) der Frontbaugruppe 10 geht aus dem Rastzustand a) oder dem Rastzustand b) dadurch hervor, dass die Luftleiteinrichtung 3 weiter in Heckrichtung verlagert worden ist, so dass die Rastverbindung 12 gelöst worden ist. Dieser Rastzustand c) stellt sich ein, wenn die frontseitig auf die Luftleiteinrichtung 3 einwirkende mechanische Belastung dem zweiten Belastungsgrenzwert entspricht oder diesen überschreitet.
5 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Frontbaugruppe 18 eines Kraftfahrzeugs in einem unbelasteten Ausgangszustand. Die Frontbaugruppe 18 umfasst einen Stoßfängerquerträger 2 und eine an dem Stoßfängerquerträger 2 angeordnete Luftleiteinrichtung 3 mit einstellbarem Strömungsquerschnitt. Die Luftleiteinrichtung 3 kann teilweise entsprechend 1 ausgebildet sein.
Die Frontbaugruppe 18 umfasst eine Vorrichtung 19 zum Anordnen der Luftleiteinrichtung 3 an dem frontseitigen Stoßfängerquerträger 2. Folglich ist die Luftleiteinrichtung 3 über die Vorrichtung 19 mit dem Stoßfängerquerträger 2 verbunden.
Die Vorrichtung 19 umfasst eine Rastverbindung 20, über welche die Luftleiteinrichtung 3 mit dem Stoßfängerquerträger 2 verbunden ist. Die Rastverbindung 20 ist derart ausgebildet, dass die Luftleiteinrichtung in der in 5 gezeigten ersten Raststellung relativ zu dem Stoßfängerquerträger 2 angeordnet ist, wenn eine entsprechend dem Pfeil 13 frontseitig auf die Luftleiteinrichtung 3 einwirkende mechanische Belastung kleiner als ein erster Belastungsgrenzwert ist. Des Weiteren ist die Rastverbindung 20 derart ausgebildet, dass die Luftleiteinrichtung 3 in eine in den 6 und 7 gezeigte zweite Raststellung relativ zu dem Stoßfängerquerträger 2 verlagert wird, wenn die frontseitig auf die Luftleiteinrichtung 3 einwirkende mechanische Belastung einerseits dem ersten Belastungsgrenzwert entspricht oder diesen überschreitet und andererseits kleiner als ein zweiter Belastungsgrenzwert ist. Die zweite Raststellung ist in Heckrichtung versetzt zu der ersten Raststellung angeordnet. Ferner ist die Rastverbindung 20 derart ausgebildet, dass die Rastverbindung 20 wie in den 6 und 7 gezeigt gelöst wird, wenn die frontseitig auf die Luftleiteinrichtung 3 einwirkende mechanische Belastung dem zweiten Belastungsgrenzwert entspricht oder diesen überschreitet.
Die Rastverbindung 20 umfasst einen Rastkörper 21 und zwei in einer durch die Linie 14 angedeuteten Fahrzeuglängsrichtung beabstandet zueinander verlaufende, elastisch verformbare Rastarme 22. Der Rastkörper 21 ist zumindest mittelbar an der Luftleiteinrichtung 3 angeordnet. Die Rastarme 22 sind zumindest mittelbar an dem Stoßfängerquerträger 2 befestigt. Der Rastkörper 21 umfasst an quer zur Fahrzeuglängsrichtung einander gegenüberliegenden Seiten jeweils eine die in 5 gezeigte erste Raststellung der Luftleiteinrichtung 3 definierende erste Rastaufnahme 23 und eine die in den 6 und 7 gezeigte zweite Raststellung der Luftleiteinrichtung 3 definierende, in Fahrzeuglängsrichtung in Frontrichtung versetzt zu der ersten Rastaufnahme 23 angeordnete zweite Rastaufnahme 24. An jedem Rastarm 22 ist ein in Richtung des jeweils anderen Rastarms 22 weisender Rastvorsprung 25 angeordnet, der in die jeweilige Rastaufnahme 23 bzw. 24 eingreifen kann.
Ein zwischen der jeweiligen ersten Rastaufnahme 23 und der jeweiligen zweiten Rastaufnahme 24 angeordneter Abschnitt 26 des Rastkörpers 21 ist frontseitig und heckseitig rampenartig ausgebildet. Eine der jeweiligen ersten Rastaufnahme 23 abgewandt angeordnete Seite 27 der jeweiligen zweiten Rastaufnahme 24 verläuft senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung.
6 zeigt eine schematische Darstellung der in 5 gezeigten Frontbaugruppe 18 in zwei verschiedenen Belastungszuständen. Der erste Belastungszustand ist durch die durchgezogen eingezeichneten Rastarme 22 angedeutet. Der zweite Belastungszustand ist durch die gestrichelt eingezeichneten Rastarme 22 angedeutet.
Der erste Belastungszustand geht dadurch aus dem in 5 gezeigten Ausgangszustand hervor, dass die Luftleiteinrichtung 3 in eine zweite Raststellung relativ zu dem Stoßfängerquerträger 2 verlagert worden ist. Der erste Belastungszustand tritt auf, wenn die frontseitig auf die Luftleiteinrichtung 3 einwirkende mechanische Belastung einerseits dem ersten Belastungsgrenzwert entspricht oder diesen überschreitet und andererseits kleiner als ein zweiter Belastungsgrenzwert ist. Die in 6 gezeigte zweite Raststellung ist in Heckrichtung versetzt zu der in 5 gezeigten ersten Raststellung angeordnet.
Der zweite Belastungszustand geht dadurch aus dem in 5 gezeigten Ausgangszustand hervor, dass die Rastverbindung 20 gelöst worden ist. Dies wird bewirkt, wenn die frontseitig auf die Luftleiteinrichtung 3 einwirkende mechanische Belastung dem zweiten Belastungsgrenzwert entspricht oder diesen überschreitet.
7 zeigt eine schematische Darstellung der in den 5 und 6 gezeigten Frontbaugruppe 18 in einem weiteren Belastungszustand. Der weitere Belastungszustand geht aus dem in 6 gezeigten ersten Belastungszustand dadurch hervor, dass die Rastarme 22 durch die auf die Luftleiteinrichtung 3 frontseitig einwirkende mechanische Belastung zu einer stärkeren elastischen und/oder plastischen Verformung der Rastarme 22 geführt hat. Hierbei stützen sich die Rastarme 22 in den Rastaufnahmen 24 an deren Seiten 27 ab. Die gestrichelt eingezeichneten Rastarme 22 deuten wieder den gelösten Zustand der Rastverbindung 20 an.
Bezugszeichenliste

1: herkömmliche Frontbaugruppe
2: Stoßfängerquerträger
3: Luftleiteinrichtung
4: Luftleitklappe von 3
5: Rastverbindung
6: Rastöffnung von 5
7: Rastglied von 5
8: Bauteil
9: Rastvorsprung von 7
10: Frontbaugruppe
11: Vorrichtung
12: Rastverbindung
13: Pfeil (mechanische Belastung)
14: Linie (Fahrzeuglängsachse)
15: Rastarm
16: erster Rastvorsprung von 15
17: zweiter Rastvorsprung von 15
18: Frontbaugruppe
19: Vorrichtung
20: Rastverbindung
21: Rastkörper
22: Rastarm
23: erste Rastaufnahme von 21
24: zweite Rastaufnahme von 21
25: Rastvorsprung von 22
26: Abschnitt von 21
27: Seite von 24
28: Seite von 17

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Federal Motor Vehicle Safety Standards (FMVSS); US Part 581 [0005]

Claims

Vorrichtung (11, 19) zum Anordnen einer Luftleiteinrichtung (3) mit einstellbarem Strömungsquerschnitt an einem frontseitigen Stoßfängerquerträger (2) eines Kraftfahrzeugs, aufweisend wenigstens eine Rastverbindung (12, 20), über welche die Luftleiteinrichtung (3) mit dem Stoßfängerquerträger (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbindung (12, 20) derart ausgebildet ist, – dass die Luftleiteinrichtung (3) in einer ersten Raststellung relativ zu dem Stoßfängerquerträger (2) angeordnet ist, wenn eine frontseitig auf die Luftleiteinrichtung (3) einwirkende mechanische Belastung kleiner als ein erster Belastungsgrenzwert ist, – dass die Luftleiteinrichtung (3) in eine zweite Raststellung relativ zu dem Stoßfängerquerträger (2) verlagert wird, wenn die frontseitig auf die Luftleiteinrichtung (3) einwirkende mechanische Belastung einerseits dem ersten Belastungsgrenzwert entspricht oder diesen überschreitet und andererseits kleiner als ein zweiter Belastungsgrenzwert ist, wobei die zweite Raststellung in Heckrichtung versetzt zu der ersten Raststellung angeordnet ist, und – dass die Rastverbindung (12, 20) gelöst wird, wenn die frontseitig auf die Luftleiteinrichtung (3) einwirkende mechanische Belastung dem zweiten Belastungsgrenzwert entspricht oder diesen überschreitet.
Vorrichtung (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbindung (12) wenigstens eine Rastöffnung (6) und wenigstens zwei parallel zueinander und zu einer Fahrzeuglängsrichtung verlaufende, durch die Rastöffnung (6) geführte, elastisch verformbare Rastarme (15) aufweist, dass an einer dem jeweilig anderen Rastarm (15) abgewandten Seite jedes Rastarms (15) wenigstens ein die erste Raststellung der Luftleiteinrichtung (3) definierender erster Rastvorsprung (16) und wenigstens ein die zweite Raststellung der Luftleiteinrichtung (3) definierender zweiter Rastvorsprung (17) angeordnet sind und dass der zweite Rastvorsprung (17) in Fahrzeuglängsrichtung versetzt zu dem ersten Rastvorsprung (16) angeordnet ist.
Vorrichtung (11) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rastvorsprung (16) frontseitig und heckseitig rampenartig ausgebildet ist, dass der zweite Rastvorsprung (17) auf seiner dem ersten Rastvorsprung (16) abgewandt angeordneten Seite rampenartig ausgebildet ist und dass eine dem ersten Rastvorsprung (16) zugewandt angeordnete Seite (28) des zweiten Rastvorsprungs (17) senkrecht zur Längserstreckung des jeweiligen Rastarms (15) verläuft.
Vorrichtung (11) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastöffnung (6) zumindest mittelbar an der Luftleiteinrichtung (3) angeordnet ist und dass die Rastarme (15) zumindest mittelbar an dem Stoßfängerquerträger (2) befestigbar sind.
Vorrichtung (19) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbindung (20) wenigstens einen Rastkörper (21) und wenigstens zwei in einer Fahrzeuglängsrichtung beabstandet zueinander verlaufende, elastisch verformbare Rastarme (22) aufweist, dass der Rastkörper (21) an quer zur Fahrzeuglängsrichtung einander gegenüberliegenden Seiten jeweils wenigstens eine die erste Raststellung der Luftleiteinrichtung (3) definierende erste Rastaufnahme (23) und wenigstens eine die zweite Raststellung der Luftleiteinrichtung (3) definierende, in Fahrzeuglängsrichtung versetzt zu der ersten Rastaufnahme (23) angeordnete zweite Rastaufnahme (24) aufweist und dass an jedem Rastarm (22) wenigstens ein in Richtung des jeweils anderen Rastarms (22) weisender Rastvorsprung (25) angeordnet ist, der in die jeweilige Rastaufnahme (23, 24) eingreifen kann.
Vorrichtung (19) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen der ersten Rastaufnahme (23) und der zweiten Rastaufnahme (24) angeordneter Abschnitt (26) des Rastkörpers (21) frontseitig und heckseitig rampenartig ausgebildet ist und dass eine der ersten Rastaufnahme (23) abgewandt angeordnete Seite (27) der zweiten Rastaufnahme (24) senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung verläuft.
Vorrichtung (19) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastkörper (21) zumindest mittelbar an der Luftleiteinrichtung (3) angeordnet ist und dass die Rastarme (22) zumindest mittelbar an dem Stoßfängerquerträger (2) befestigbar sind.
Frontbaugruppe (10, 18) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend wenigstens einen Stoßfängerquerträger (2) und wenigstens eine an dem Stoßfängerquerträger (2) angeordnete Luftleiteinrichtung (3) mit einstellbarem Strömungsquerschnitt, gekennzeichnet durch wenigstens eine Vorrichtung (11, 19) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, über welche die Luftleiteinrichtung (3) mit dem Stoßfängerquerträger (2) verbunden ist.