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Die Erfindung betrifft eine Bauteilgruppe für eine Fahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Eine gattungsgemäße Bauteilgruppe ist in der
US 6 257 749 B1 offenbart. Dabei ist ein Scheinwerfergehäuse aus Kunststoff mittels einer Hilfsmontagestruktur mit dem Fahrzeug verbunden. Die Hilfsmontagestruktur soll ein Lösen bewirken, wobei ein Zerstören einer Hauptmontagestruktur, die integral mit der Hilfsmontagestruktur gebildet ist, vermieden werden soll. So könne das Scheinwerfergehäuse von dem Fahrzeug, also von der Karosserie getrennt werden, ohne dass die Standsicherheit, die Funktionalität oder das äußere Erscheinungsbild des Scheinwerfergehäuses beeinflusst würde.
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Bei modernen Kraftfahrzeugen hat im Falle eines Zusammenstoßes die Sicherheit der Insassen sowie die anderer Verkehrsteilnehmer die oberste Priorität. Sofern sich dies vereinbaren lässt, ist es daneben auch wünschenswert, die Reparaturkosten möglichst niedrig zu halten. Dies gilt insbesondere bei Zusammenstößen mit geringer Geschwindigkeit, bei denen etwaige Beschädigungen auf wenige Fahrzeugkomponenten beschränkt bleiben können und an der jeweiligen Fahrzeugkomponente unter Umständen nur eher geringe Beschädigungen auftreten. Der entstehende Schaden bzw. die anfallenden Reparaturkosten können durch entsprechende Crashtests bei geringer Geschwindigkeit ermittelt werden und wirken sich auf die zu zahlenden Versicherungsbeiträge aus.
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Ein typisches Szenario bei einem Zusammenstoß mit niedriger Geschwindigkeit besteht darin, dass das Fahrzeug mit einem Scheinwerfer auf ein Hindernis trifft. Normalerweise ist das Scheinwerfergehäuse u.a. mit einem vorderen Kotflügel verbunden, der seinerseits an eine Vordertür angrenzt. Ein typisches Schadensbild zeigt dabei eine Beschädigung des Scheinwerfergehäuses, eine deutlichen Verformung des Kotflügels aufgrund der Kraft, die seitens des Scheinwerfergehäuses einwirkt sowie einen Lackschaden an der angrenzenden Tür. Letzterer entsteht dadurch, dass der Kotflügel durch das Scheinwerfergehäuse nach hinten geschoben wird.
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Im Hinblick auf einen vorgeschriebenen effektiven Fußgängerschutz ist es dabei erforderlich, dass im Bereich der Verbindungen des Scheinwerfergehäuses mit angrenzenden Karosserieteilen Sollbruchstellen vorhanden sind, dass weiterhin die Steifigkeit der Verbindung des Kotflügels zum Fahrzeugkörper in vertikaler Richtung begrenzt bleibt und dass das Fahrzeug im Bereich des Scheinwerfers in Richtung der X-Achse nachgeben kann. Vor diesem Hintergrund ist es kaum möglich, den Kotflügel vor Beschädigungen zu schützen, indem man die Beweglichkeit des Scheinwerfergehäuses beschränkt. Darüber hinaus ist zu bedenken, dass bei modernen Fahrzeugen die Scheinwerfer hochwertige Komponenten sind. Insofern würde ein Konzept, das eine Beschädigung bzw. Zerstörung des Scheinwerfers zugunsten eines Schutzes des Kotflügels in Kauf nimmt, die Reparaturkosten in die Höhe treiben.
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Die
WO 2014/048974 A1 offenbart eine Halterung für einen Scheinwerfer. Diese weist Anbindungsstellen für eine Scheinwerferbaugruppe einerseits sowie für einen Fahrzeugkörper und einen vorderen Stoßfänger andererseits auf. Dabei kann die Halterung Sollbruchstellen aufweisen, mittels derer sich die Anbindungsstellen für die Scheinwerferbaugruppe abtrennen lassen. Hierdurch soll insbesondere erreicht werden, dass sich die Scheinwerferbaugruppe bei einem Zusammenstoß mit geringer Geschwindigkeit von einer angrenzenden Karosseriekomponente trennt und deren Beschädigung verhindert wird.
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Die
US 6 478 456 B1 zeigt einen Scheinwerfer mit einem Gehäuse, das in einer Aufnahme eines Fahrzeugkörpers aufgenommen ist. Bei einem Unfall kann das Gehäuse durch einwirkende Kräfte innerhalb der Aufnahme verschoben werden, wobei energieabsorbierende Elemente zwischengeordnet sind. Beim normalen Betrieb ist die Position des Gehäuses durch Führungselemente gesichert, die bei Überschreiten einer bestimmten einwirkenden Kraft abbrechen.
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Aus der
US 2004/0125584 A1 ist eine Baugruppe mit einem Scheinwerfer bekannt, dessen Gehäuse durch verschiedene Verbindungsmittel mit einem Fahrzeugkörper verbunden ist. Dabei weist jedes Verbindungsmittel eine Mehrzahl von Sollbruchstellen auf, die bei Einwirken einer Kraft auf das Gehäuse nacheinander nachgeben und so eine stufenweise Verschiebung des Gehäuses ermöglichen.
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Die
US 9 211 836 B2 offenbart eine Scheinwerferbaugruppe, bei der ein Gehäuse eines Scheinwerfers an einer oberen Halterung über ein Bügelelement befestigt ist, das eine Sollbruchstelle aufweist. Das Gehäuse greift mit einer unteren Halterung ein, die so ausgebildet ist, dass beim Nachgeben der Sollbruchstelle eine Schwenkbewegung des Gehäuses möglich ist. Wenn ein bestimmter Schwenkwinkel überschritten wird und weiterhin eine Kraft einwirkt, gibt eine zweite Sollbruchstelle an der unteren Halterung nach, so dass sich das Gehäuse vollständig vom Fahrzeugkörper löst.
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Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet die Begrenzung des Schadens bei einem Aufprall mit niedriger Geschwindigkeit im Bereich eines Scheinwerfers noch Raum für Verbesserungen. Dies betrifft insbesondere den Schutz hochwertiger Bauteile vor Beschädigung sowie die Minimierung der Reparaturkosten. Gleichzeitig wäre es wünschenswert, die Kosten für Herstellung und Zusammenbau zu minimieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sowohl die Reparaturkosten bei einem Zusammenstoß mit niedriger Geschwindigkeit im Bereich des Scheinwerfers als auch die Kosten für Herstellung und Zusammenbau zu minimieren.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Bauteilgruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Unteransprüche vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung betreffen.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
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Durch die Erfindung wird eine Bauteilgruppe für eine Fahrzeugkarosserie zur Verfügung gestellt. In diesem Zusammenhang bezeichnet „Bauteilgruppe“ wenigstens ein Bauteil, normalerweise eine Mehrzahl von Bauteilen, und zwar sowohl in zusammengebautem Zustand als auch in Form von Einzelteilen, die noch zusammenzubauen sind.
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Die Bauteilgruppe weist ein Scheinwerfergehäuse auf, das wenigstens einen einstückig angeformten Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit einem angrenzenden Karosserieteil aufweist, sowie eine Sollbruchstelle zur Abtrennung des Verbindungsabschnitts von einem Nachbarabschnitt. Das Scheinwerfergehäuse ist typischerweise aus Kunststoff ausgebildet, wobei der Kunststoff in einem rückwärtigen Bereich in bekannter Weise mit reflektierenden Material beschichtet sein kann, um eine gewünschte Ausformung eines Lichtkegels zu erreichen. Ein Teil bzw. ein Abschnitt des Scheinwerfergehäuses kann aus durchsichtigem Kunststoff bestehen. Das Scheinwerfergehäuse weist normalerweise Öffnungen bzw. Aufnahmen für eine Mehrzahl von Leuchtmitteln z.B. für Fahrlicht, Standlicht, Blinker etc. auf. Der Verbindungsabschnitt dient zur Verbindung mit einem angrenzenden Karosserieteil, insbesondere mit einem Kotflügel. Er ist einstückig an das Scheinwerfergehäuse angeformt, normalerweise im Rahmen eines Urformens. Falls das Scheinwerfergehäuse in sich mehrteilig ausgebildet ist, ist der Verbindungsabschnitt einstückig mit einem der Teile des Scheinwerfergehäuses ausgebildet. Der Verbindungsabschnitt kann bspw. eine oder mehrere Durchgangsöffnungen zur Aufnahme von Schrauben aufweisen, mittels derer er an dem angrenzenden Karosserieteil befestigt wird. Alternativ oder zusätzlich kann bspw. ein Zapfen ausgebildet sein, der in einer Öffnung oder Vertiefung des angrenzenden Karosserieteils eingreift. Benachbart zum Verbindungsabschnitt ist der Nachbarabschnitt angeordnet. Dieser ist einstückig mit dem Verbindungsabschnitt ausgebildet, wobei zwischen den beiden Abschnitten eine Sollbruchstelle angeordnet ist. Diese Sollbruchstelle ist selbstverständlich dafür vorgesehen, bei einer zwischen dem Scheinwerfergehäuse und dem benachbarten Karosserieteil wirkenden Kraft planmäßig nachzugeben, sobald eine Schwellkraft überschritten wird. Dabei kann die Größe der Schwellkraft so gewählt werden, dass diese bei einem Zusammenstoß mit niedriger Geschwindigkeit überschritten werden kann.
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Der Nachbarabschnitt weist Verbindungsstrukturen zur Verbindung mit einem Ansetzteil auf, durch welches der Verbindungsabschnitt nach seiner Abtrennung ersetzbar ist. D.h. auch wenn der Verbindungsabschnitt bei einem Unfall vom Nachbarabschnitt abgetrennt wurde, kann das Scheinwerfergehäuse noch weiter verwendet werden. Unter der Voraussetzung, dass das Scheinwerfergehäuse ansonsten im Wesentlichen unbeschädigt ist, kann ein Ansetzteil mit dem Nachbarabschnitt verbunden werden, welches die Funktion des abgetrennten Verbindungsabschnitts übernimmt. Hierzu sind in dem Nachbarabschnitt Verbindungsstrukturen ausgebildet, über die die Verbindung mit dem Ansetzteil herstellbar ist.
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Durch das zielführende Konzept werden einerseits die Kosten für Herstellung und Zusammenbau gering gehalten, da der Verbindungsabschnitt einstückig an das Scheinwerfergehäuse angeformt ist. Es entfallen somit die Herstellung einer separaten Halterung und der Montageaufwand für deren Verbindung mit dem Scheinwerfergehäuse. Unter Umständen trägt eine einstückige Ausgestaltung auch zur Gewichtsreduzierung bei. Gleichzeitig lassen sich die Reparaturkosten erheblich reduzieren, da der Verbindungsabschnitt nach seiner Abtrennung durch das Ansetzteil ersetzt werden kann. D.h. ein vollständiger Austausch des Scheinwerfergehäuses ist insofern unnötig. Es versteht sich, dass das Vorhandensein der Sollbruchstelle sowohl die Belastung für das Scheinwerfergehäuse als auch ggf. für das angrenzenden Karosserieteil reduziert.
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Bevorzugt sind die Verbindungsstrukturen zur formschlüssigen Verbindung ausgebildet. Dabei kann der Formschluss unmittelbar mit dem Ansetzteil vorgesehen sein oder mit einem zwischengeschalteten Element, das den Nachbarabschnitt mit dem Ansetzteil verbindet. Bei einem solchen Element kann es sich bspw. um eine Schraube, ein Niet oder dergleichen handeln. Die formschlüssige Verbindung kann dabei selbstverständlich durch einen kraftschlüssige sowie ggf. durch eine weitere formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung ergänzt werden.
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Insbesondere können die Verbindungsstrukturen wenigstens eine Durchgangsöffnung für eine Schraube aufweisen. Eine derartige Durchgangsöffnung kann in einem Hülsenabschnitt ausgebildet sein, der sich in Richtung der Durchgangsöffnung erstreckt, um den Eingriff zwischen der Schraube und dem Nachbarabschnitt zu verbessern. Die Durchgangsöffnung kann ein Innengewinde aufweisen. Alternativ kann die Durchgangsöffnung auch glatt ausgebildet sein, wobei vorgesehen ist, dass die Schraube das Innengewinde beim Eindrehen selber schneidet. Um die Verbindung des Ansetzteils zum Nachbarabschnitt zu verbessern, können die Verbindungsstrukturen eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (bspw. zwei oder drei) für Schrauben aufweisen.
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Die Bauteilgruppe kann ein Ansetzteil zum Verbinden mit den Verbindungsstrukturen einerseits sowie mit dem angrenzenden Karosserieteil andererseits aufweisen. Das Ansetzteil ist dabei bevorzugt dazu ausgebildet, wenigstens abschnittsweise einen Formschluss mit dem Nachbarabschnitt herzustellen. Die Form des Ansetzteils kann wenigstens abschnittsweise komplementär zur Form des Nachbarabschnitts sein. Ebenfalls kann das Ansetzteil den Verbindungsstrukturen des Nachbarabschnitts entsprechende zweite Verbindungsstrukturen aufweisen, bspw. Durchgangsöffnungen für Schrauben, deren Anzahl und Anordnung Durchgangsöffnungen innerhalb des Nachbarabschnitts entspricht. Da die Funktion des Ansetzteils darin besteht, den abgetrennten Verbindungsabschnitt zu ersetzen, weist es normalerweise dritte Verbindungsstrukturen auf, die in Form und Position Verbindungsstrukturen des Verbindungsabschnitts entsprechen. Wenn der Verbindungsabschnitt bspw. eine Durchgangsöffnung für eine Schraube aufweist, weist das Ansetzteil eine entsprechende Durchgangsöffnung auf, deren Position derjenigen des Verbindungsabschnitts entspricht, nachdem das Ansetzteil bestimmungsgemäß mit dem Nachbarabschnitt verbunden wurde.
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Um sicherzustellen, dass ein möglichst störungsfreies Abtrennen des Verbindungsabschnitts erfolgt, wobei der Nachbarabschnitt unbeschädigt bleibt, kann letzterer strukturell verstärkt sein. Dabei kann bspw. in dem Nachbarabschnitt wenigstens ein Steg zur Verstärkung ausgebildet sein. Ein solcher Steg kann auch als Rippe bezeichnet werden und dient dazu, die Struktur des Nachbarabschnitts zu stabilisieren, ohne durch unnötigen Materialaufwand das Gewicht übermäßig zu erhöhen. Normalerweise ist das Scheinwerfergehäuse insgesamt relativ dünnwandig ausgebildet, wobei ein entsprechender Steg von der Wandung abragt. Es können auch eine Mehrzahl von Stegen vorgesehen sein, die bspw. in etwa parallel verlaufen können. Auch andere Strukturen sind denkbar, bspw. eine Mehrzahl von Stegen die insgesamt ein Zickzack-Muster bilden oder einander kreuzen.
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Üblicherweise weist das Scheinwerfergehäuse eine Mehrzahl von Verbindungsabschnitten auf. Dabei sind alle Verbindungsabschnitte zur Verbindung mit angrenzenden Karosserieteilen vorgesehen. Einer der Verbindungsabschnitte kann zur Verbindung mit einem Kotflügel oder mit einem Rahmenteil der Karosserie vorgesehen sein, während ein anderer Verbindungsabschnitt bspw. zur Verbindung mit einem Stoßfänger vorgesehen sein kann. Eine Mehrzahl von Verbindungsabschnitten kann jeweils durch eine Sollbruchstelle von einem Nachbarabschnitt abtrennbar sein. Zusätzlich können auch ein oder mehrere Verbindungsabschnitte derart mit einem angrenzenden Karosserieteil verbindbar sein, dass sie sich zerstörungsfrei hiervon lösen lassen, wenn bei einem Zusammenstoß eine entsprechend große Relativkraft einwirkt. Bspw. könnte der Verbindungsabschnitt ein elastisches Element als Teil einer Rastverbindung oder Schnappverbindung aufweisen.
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Wie bereits erläutert, kann ein angrenzendes Karosserieteil insbesondere ein Kotflügel sein. Dementsprechend weist die Bauteilgruppe erfindungsgemäß einen Kotflügel auf, wobei wenigstens ein Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit dem Kotflügel ausgebildet ist. In zusammengebautem Zustand ist der wenigstens eine Verbindungsabschnitt mit dem Kotflügel verbunden. Bspw. kann der Verbindungsabschnitt ein Zapfenelement aufweisen, das in eine Öffnung des Kotflügels eingreift.
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Gemäß der Erfindung weist der Kotflügel eine Anbindungsstruktur zur Verbindung mit einem Fahrzeugkörper auf, wobei die Anbindungsstruktur dazu ausgebildet ist, bei Einwirken einer Kraft seitens des Scheinwerfergehäuses planmäßig nachzugeben. Dabei kann die Anbindungsstruktur eine oder mehrere Sollbruchstellen aufweisen, an denen eine Trennung bzw. Abtrennung von Material des Kotflügels erfolgt. Üblicherweise ist der Kotflügel entweder aus Blech oder ggf. aus blechartigen, dünnwandigen Kunststoffmaterial gebildet. Dabei kann die Anbindungsstruktur eine oder mehrere Durchgangsöffnungen aufweisen, die bspw. durch Stanzen erzeugt wurden. Alternativ zu einer Sollbruchstelle wäre prinzipiell auch ein zerstörungsfreies Nachgeben der Anbindungsstruktur denkbar, bspw. durch ein elastisches und/oder inelastisches Verbiegen derselben. In jedem Fall wird durch das Nachgeben der Anbindungsstruktur eine Relativbewegung des Kotflügels gegenüber dem Fahrzeugkörper freigegeben. Dabei kann es sich insbesondere um eine wenigstens anteilig in Y-Richtung (Querrichtung) des Fahrzeugs verlaufende Bewegung handeln. Durch die Relativbewegung, insbesondere wenn diese in Querrichtung verläuft, ist ein Ausweichen des Kotflügels bei Einwirken einer Kraft seitens des Scheinwerfergehäuses möglich, wodurch zum einen die auf das Scheinwerfergehäuse zurückwirkende Kraft beschränkt bleiben kann und somit eine Beschädigung desselben verhindert oder begrenzt werden kann (z.B. auf eine Sollbruchstelle). Zum anderen kann zumindest bei Zusammenstößen mit geringer Geschwindigkeit verhindert werden, dass der Kotflügel in Längsrichtung nach hinten gedrückt wird und so eine Beschädigung (z.B. einen Lackschaden) einer Fahrzeugtür hervorruft. Vorteilhaft ist die beschriebene Anbindungsstruktur in einem vorderen Bereich des Kotflügels angeordnet. In diesem Fall kann bspw. in einem (in X-Richtung) hinteren Bereich des Kotflügels eine andere Anbindungsstruktur vorgesehen sein, die nicht bzw. erst bei Einwirkung erheblich größerer Kräfte nachgibt. Dadurch wird eine Art Schwenkbewegung oder seitliche Verbiegung des Kotflügels ermöglicht, bei der sich die vordere Anbindungsstruktur löst, während die hintere Anbindungsstruktur in etwa stationär bleibt.
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Erfindungsgemäß weist die Anbindungsstruktur eine Durchgangsöffnung für eine Schraube auf, wobei eine Ausdehnung der Durchgangsöffnung in Y-Richtung größer ist als eine Ausdehnung eines Kopfes der Schraube. Es handelt sich somit um eine im Verhältnis zum Schraubenkopf übergroß dimensionierte bzw. vergrößerte Durchgangsöffnung. Dabei wird auf die Ausdehnung bzw. Abmessung in Y-Richtung, also in Querrichtung des Fahrzeugs, abgestellt, welche bei der Durchgangsöffnung größer ist als beim Schraubenkopf. Somit kann der Schraubenkopf die Durchgangsöffnung in Y-Richtung nicht vollständig abdecken. Durch eine derartige Vergrößerung können bei Einwirken einer Kraft Spannungen innerhalb des Kotflügels lokal verstärkt werden, wodurch ein Nachgeben des Materials im Bereich der Durchgangsöffnung gefördert wird. Für die Erzeugung einer Spannungskonzentration, durch welche ein Nachgeben bzw. Reißen eingeleitet wird, ist es vorteilhaft bzw. sogar erforderlich, dass die Durchgangsöffnung nicht vollständig verdeckt wird. Die auftretende Spannung ist dann am Übergang zwischen verdecktem und nicht verdecktem Bereich am größten. Die Ausdehnung der Durchgangsöffnung kann insbesondere um wenigstens 50 % größer sein als die der Schraube. Auch kann das Nachgeben des Materials unter Umständen dadurch gefördert werden, dass die Durchgangsöffnung einen nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweist, bspw. einen polygonartigen, insbesondere viereckartigen Querschnitt. Mit „polygonartig“ bzw. „viereckartig“ ist gemeint, dass die Ecken des entsprechenden Polygons abgerundet sein können. Weiterhin ist die Durchgangsöffnung gemäß der Erfindung in Y-Richtung innen durch einen Steg begrenzt, dessen Ausdehnung in Y-Richtung höchstens 50% der Ausdehnung der Durchgangsöffnung beträgt. Der genannte Steg ist dabei durch ein Blech bzw. dünnwandiges Kunststoffmaterial des Kotflügels gebildet und kann an einem in Y-Richtung (Querrichtung) innenliegenden Rand des Kotflügels angrenzen. Die Erstreckungsrichtung des Steges kann der X-Richtung entsprechen. Sämtliche Aussagen beziehen sich dabei selbstverständlich auf den bestimmungsgemäß eingebauten Zustand des Kotflügels. Sofern eine Breite des Stegs in Y-Richtung höchstens 50 % einer Breite der Durchgangsöffnung beträgt, kann der Steg insgesamt als „dünn“ angesehen werden, was sein planmäßiges Nachgeben erleichtert. Bei Einwirken einer entsprechenden Kraft kann der Schaft der Schraube den Steg derart belasten, dass dieser durchtrennt oder sogar abgetrennt wird.
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Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft sein kann, wenn der Kotflügel in X-Richtung vor und hinter der Durchgangsöffnung zwei sich in Y-Richtung erstreckende Schlitze aufweist. Die Schlitze sind dabei selbstverständlich nach vorne und hinten zur Durchgangsöffnung beabstandet, allerdings bevorzugt benachbart zu dieser. Zwischen jedem Schlitz und der Durchgangsöffnung kann dabei wiederum ein Steg ausgebildet sein. Die Schlitze können gerade ausgebildet sein und in Y-Richtung verlaufen. Durch das Vorhandensein der Schlitze kann das Nachgeben der Anbindungsstruktur erleichtert werden, wobei ggf. der Schaft der Schraube aus der Durchgangsöffnung in Richtung eines Schlitzes durchbricht, bevor er seitlich zum Rand des Kotflügels durchbricht.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand von unterschiedlichen, in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
- 1 einen Teil eines Kraftfahrzeugs sowie eines Hindernisses;
- 2 eine Detaildarstellung des Kraftfahrzeugs aus 1;
- 3 eine perspektivische Darstellung eines Scheinwerfergehäuses des Kraftfahrzeugs aus 1;
- 4 eine perspektivische Darstellung eines Teils des Scheinwerfergehäuses mit einem ersten Verbindungsabschnitt;
- 5 eine perspektivische Darstellung eines Teils des Scheinwerfergehäuses mit einem zweiten Verbindungsabschnitt;
- 6 eine perspektivische Darstellung eines Teils des Scheinwerfergehäuses mit einem dritten Verbindungsabschnitt;
- 7A eine perspektivische Darstellung eines Teils des Scheinwerfergehäuse mit dem ersten Verbindungsabschnitt;
- 7B eine perspektivische Darstellung eines Teils des Scheinwerfergehäuses mit abgetrenntem ersten Verbindungsabschnitt;
- 7C eine perspektivische Darstellung eines Teils des Scheinwerfergehäuses mit einem ersten Ansetzteil;
- 8A eine perspektivische Darstellung eines Teils des Scheinwerfergehäuses mit dem zweiten Verbindungsabschnitt;
- 8B eine perspektivische Darstellung eines Teils des Scheinwerfergehäuses mit abgetrenntem zweiten Verbindungsabschnitt;
- 8C eine perspektivische Darstellung eines Teils des Scheinwerfergehäuses mit einem zweiten Ansetzteil;
- 9A eine Detailansicht von 1 mit einer Anbindungsstruktur eines Kotflügels;
- 9B eine Darstellung der Anbindungsstruktur nach einem Zusammenstoß mit geringer Geschwindigkeit; sowie
- 10 einen Teil des Fahrzeugs sowie des Hindernisses nach einem Zusammenstoß mit geringer Geschwindigkeit.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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1 und 2 zeigen jeweils in Draufsicht einen Teils eines Kraftfahrzeugs 1, genauer gesagt eines PKWs. Dieser weist in einem vorderen Bereich ein Scheinwerfergehäuse 10 auf, an das sich in Richtung der X-Achse nach hinten ein Kotflügel 40 anschließt. Benachbart zum Kotflügel 40 ist wiederum eine Tür 50 angeordnet. Oberhalb bzw. zur Fahrzeugmitte hin schließt sich an das Scheinwerfergehäuse 10 sowie den Kotflügel 40 eine Motorhaube 60 an. Wie in 2 erkennbar ist, in der die Motorhaube 60 entfernt wurde, ist der Kotflügel 40 über Verbindungsstrukturen 41 mit einem Rahmenteil 70 eines Fahrzeugkörpers 2 verbunden. Das Scheinwerfergehäuse 10 ist über einen ersten Verbindungsabschnitt 12 sowohl mit dem Rahmenteil 70 als auch mit dem Kotflügel 41 verbunden.
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3 ist eine perspektivische Darstellung des Scheinwerfergehäuses 10, das in bekannter Weise aus Kunststoff hergestellt sein kann. Erkennbar sind eine Mehrzahl von Öffnungen 11 für nicht dargestellte Leuchteinheiten wie Fahrlicht, Fernlicht, Blinker etc. An dem Scheinwerfergehäuse 10 sind neben dem ersten Verbindungsabschnitt 12 ein weiter vorne angeordneter zweiter Verbindungsabschnitt 18 sowie ein zur Unterseite hin angeordneter dritter Verbindungsabschnitt 26 vorgesehen. Der zweite und dritte Verbindungsabschnitt 18, 26 können zur Verbindung des Scheinwerfergehäuses mit anderen Karosserieteilen bzw. mit dem Fahrzeugkörper 2 dienen.
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4 ist eine Detailansicht, in der erkennbar ist, dass der erste Verbindungsabschnitt 12 an einen ersten Nachbarabschnitt 13 angrenzt, wobei zwischen diesen Abschnitten 12, 13 eine erste Sollbruchstelle 14 ausgebildet ist. Diese wird im Wesentlichen durch seitliche Einschnitte sowie eine gerade verlaufenden Nut gebildet. Der Verbindungsabschnitt 12 weist eine (in 7A erkennbare) erste Durchgangsöffnung 15 auf, durch die eine erste Schraube 71 geführt ist, um den ersten Verbindungsabschnitt 12 mit dem Rahmenteil 70 zu verbinden. Der erste Nachbarabschnitt 13 weist drei zweite Durchgangsöffnungen 16 auf, die im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs 1 ungenutzt sind. Um den ersten Nachbarabschnitt 13 zu stabilisieren, weist dieser eine Reihe von ersten Verstärkungsstegen 17 auf.
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5 ist eine Detailansicht, die zeigt, dass der zweite Verbindungsabschnitt 18 an einen zweiten Nachbarabschnitt 19 angrenzt, wobei zwischen diesen Abschnitten 18, 19 eine zweite Sollbruchstelle 20, ähnlich der ersten Sollbruchstelle 14, ausgebildet ist. Der zweite Verbindungsabschnitt 18 weist eine dritte Durchgangsöffnung 24 auf, durch die eine zweite Schraube 72 geführt ist, um den zweiten Verbindungsabschnitt 18 mit dem Fahrzeugkörper 2 zu verbinden. Weiterhin ist ein Zapfenelement 23 vorgesehen, das bspw. zur formschlüssigen Verbindung mit dem Fahrzeugkörper 2 dienen kann. Der erste Verbindungsabschnitt 12 kann auf einer in 4 nicht sichtbaren Unterseite ein entsprechendes Zapfenelement 23 aufweisen, das zur formschlüssigen Verbindung mit dem Kotflügel 40 dient. Der zweite Nachbarabschnitt 19 weist drei vierte Durchgangsöffnungen 22 auf, die im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs 1 ungenutzt sind. Die Durchgangsöffnungen 22 sind dabei innerhalb von Hülsenabschnitten 21 des zweiten Nachbarabschnitts 19 ausgebildet. Zur Stabilisierung des zweiten Nachbarabschnitts 19 sind eine Reihe von zweiten Verstärkungsstegen 25 vorgesehen.
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6 ist eine Detailansicht mit dem dritten Verbindungsabschnitt 26. Dieser weist ein elastisches Rastelement 73 auf, das in einer entsprechend ausgebildeten Öffnung am Fahrzeugkörper 2 eingerastet wird.
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Bei einem Zusammenstoß mit geringer Geschwindigkeit, der beispielhaft in 10 dargestellt ist, wirkt eine Kraft auf das Scheinwerfergehäuse 10 im Verhältnis zum Fahrzeugkörper 2. Überschreitet diese einen vorgesehenen Schwellwert, ist vorgesehen, dass die erste Sollbruchstelle 14 planmäßig nachgibt. Dies ist anhand von 7A, die den Normalzustand des Scheinwerfergehäuses 10 zeigt, sowie 7B erkennbar, die den vom ersten Nachbarabschnitt 13 abgetrennten ersten Verbindungsabschnitt 12 zeigt. U.a. aufgrund des Vorhandenseins der Verstärkungsstege 17 kann der Nachbarabschnitt 13 im Wesentlichen unbeschädigt bleiben. Sofern dies auch für andere Teile des Scheinwerfergehäuses 10 gilt, muss dieses nicht vollständig ersetzt werden, sondern kann repariert werden. Hierzu wird, wie in 7C dargestellt, ein erstes Ansetzteil 110 verwendet, das dazu vorgesehen ist, den abgetrennten ersten Verbindungsabschnitt 12 zu ersetzen. Es weist eine fünfte Durchgangsöffnung 111 auf, die in Größe und Position der ersten Durchgangsöffnung 15 entspricht. Insgesamt ist das erste Ansetzteil 110 zum formschlüssigen Eingriff mit dem ersten Nachbarabschnitt 13 ausgebildet. Insbesondere weist es drei sechste Durchgangsöffnungen 112 auf, die bei geeigneter Positionierung jeweils mit den zweiten Durchgangsöffnungen 16 fluchten. Somit kann das erste Ansetzteil 110 formschlüssig und kraftschlüssig mit dem ersten Nachbarabschnitt 13 verbunden werden, indem (hier nicht dargestellte) Schrauben durch die sechsten Durchgangsöffnungen 112 und die zweiten Durchgangsöffnungen 16 geführt werden.
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Bei einem Zusammenstoß mit geringer Geschwindigkeit führt die auf das Scheinwerfergehäuse 10 einwirkende Kraft auch dazu, dass der zweite Verbindungsabschnitt 18 planmäßig abgetrennt wird, wie anhand von 8A, die den Normalzustand zeigt, und 8B, bei der der zweite Verbindungsabschnitt 18 abgetrennt ist, dargestellt ist. U.a. aufgrund des Vorhandenseins der zweiten Verstärkungsstege 25 bleibt der Nachbarabschnitt 19 dabei unbeschädigt. Auch in diesem Fall ist somit eine Reparatur möglich, bei der ein in 8C dargestelltes zweites Ansetzteil 120 verwendet wird. Dieses ersetzt den zweiten Verbindungsabschnitt 18 nach dessen Abtrennung und weist daher eine der dritten Durchgangsöffnung 24 entsprechende siebte Durchgangsöffnung 122 auf sowie ein dem ersten Zapfenelement 23 entsprechendes zweites Zapfenelement 121. Außerdem sind drei achte Durchgangsöffnungen 123 vorgesehen, die mit den vierten Durchgangsöffnungen 22 fluchten. Mittels Schrauben ist somit eine formschlüssige und kraftschlüssige Verbindung des zweiten Ansetzteils 120 mit dem Nachbarabschnitt 19 möglich.
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Der dritte Verbindungsabschnitt 26 ist nicht zur Abtrennung vom Scheinwerfergehäuse 10 vorgesehen. Vielmehr löst sich das elastische Rastelement 73 vom Fahrzeugkörper 2, indem es sich bei Einwirken einer entsprechenden Kraft verformt. Alles in allem löst sich das Scheinwerfergehäuse 10 somit planmäßig vom Fahrzeugkörper 2 sowie vom Kotflügel 40, wodurch sowohl die auf das Scheinwerfergehäuse wirkende Kraft als auch die auf das Hindernis 100 rückwirkende Kraft begrenzt bleiben. Eine deutliche Beschädigung der wesentlichen Teile des Scheinwerfergehäuses 10 kann daher vermieden werden. Sofern es zu oberflächlichen Kratzern kommt, können diese eventuell durch Polieren entfernt werden.
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Obgleich sich das Scheinwerfergehäuse 10 auch vom Kotflügel 40 löst, kann dennoch eine gewisse Kraft auf den Kotflügel 40 wirken, die diesen nach hinten in Richtung auf die Tür 50 drücken könnte. Dies könnte auch bei relativ geringfügigen Zusammenstößen zu einem Lackschaden an der Tür 50 führen. Um dies zu vermeiden, ist vorgesehen, dass sich der Kotflügel 40 verformt und seitlich nach außen ausweicht, wie in 10 angedeutet. Um diesen Ablauf zu unterstützen, ist die Anbindungsstruktur 41 dazu vorgesehen, bei Einwirken einer Kraft seitens des Scheinwerfergehäuses 10 planmäßig nachzugeben. Dabei ist in das Blechmaterial des Kotflügels 40 eine neunte Durchgangsöffnung 42 mit ungefähr rechteckigem Querschnitt eingebracht. Durch diese neunte Durchgangsöffnung 42 ist eine dritte Schraube 74 geführt, die mittels einer Unterlegscheibe 75 gesichert ist. Die Schraube 74 ist mit dem Rahmenteil 70 des Fahrzeugkörpers 2 verschraubt. Dabei ist eine Ausdehnung der neunten Durchgangsöffnung 42 in Richtung der Y-Achse (um ca. 80-100%) größer als eine Ausdehnung eines Kopfes 74.1 der Schraube 74. In Richtung der X-Achse vor und hinter der neunten Durchgangsöffnung 42 sind zwei sich in Y-Richtung erstreckende Schlitze 43, 44 ausgebildet. In Y-Richtung zur Fahrzeugmitte hin ist die neunte Durchgangsöffnung 42 durch einen ersten Steg 45 begrenzt, dessen Ausdehnung in Y-Richtung ungefähr ein Drittel der Ausdehnung der neunten Durchgangsöffnung beträgt. Die Schlitze 43, 44 sind von der neunten Durchgangsöffnung 42 durch einen zweiten Steg 46 sowie einen dritten Steg 47 getrennt. Bei Einwirken einer hinreichend starken Kraft zwischen dem Kotflügel 40 sowie dem Fahrzeugkörper 2 bzw. der mit diesem verschraubten Schraube 74 wird die Schraube 74 gegen den ersten Steg 45 sowie den zweiten Steg 46 gedrückt, was schließlich zu einem wenigstens teilweisen Abtrennen wenigstens eines der Stege 45, 46 führt. Dies ist in 9B dargestellt. Durch das Abtrennen löst sich der Kotflügel 40 in diesem Bereich von Fahrzeugkörper 2 und kann seitlich ausweichen, so wie in 10 gezeigt. Dabei wird eine Verformung und Beschädigung des Kotflügels 40 bewusst in Kauf genommen, da hierdurch eine rückwärtige Bewegung des Kotflügels 40 weitgehend verhindert wird. Es kommt daher zu keiner Kollision mit der Tür 50, womit eine kostspielige Reparatur etwaiger Lackschäden dort entfällt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Fahrzeugaufbau
- 10
- Scheinwerfergehäuse
- 11
- Öffnung
- 12, 18, 26
- Verbindungsabschnitt
- 13, 19
- Nachbarabschnitt
- 14, 20
- Sollbruchstelle
- 15, 16, 22, 24, 42, 111, 112, 122, 123
- Durchgangsöffnung
- 17,25
- Verstärkungssteg
- 21
- Hülsenabschnitt
- 23, 121
- Zapfenelement
- 40
- Kotflügel
- 41
- Anbindungsstruktur
- 43, 44
- Schlitz
- 45, 46, 47
- Steg
- 50
- Tür
- 60
- Motorhaube
- 70
- Rahmenteil
- 71, 72, 74
- Schraube
- 74.1
- Schraubenkopf
- 73
- Rastelement
- 75
- Unterlegscheibe
- 100
- Hindernis
- X
- X-Achse
- Y
- Y-Achse
- Z
- Z-Achse
