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Die
Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung mit einem Anbauteil
und einem Grundteil, wobei zur Verbindung von Anbauteil und Grundteil ein
Befestigungselement vorgesehen ist und wobei ein Deformationselement
zur Aufnahme von Energie bei einer Krafteinwirkung auf das Deformationselement
eingesetzt ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
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Derartige
Befestigungsanordnungen kommen beispielsweise im Bereich der Automobiltechnik zum
Einsatz, wo es notwendig sein kann, Aufprallenergie beispielsweise
vom Aufprall eines Fußgängers auf
einen Kraftfahrzeugscheinwerfer abzuleiten, um die Verletzungsgefahr
des Fußgängers zu
senken.
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So
gelten ab Oktober 2005 neue Vorschriften zum Fußgängerschutz, um die passive
Sicherheit von Verkehrsteilnehmern zu verbessern.
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Herkömmlicherweise
weisen Scheinwerfergehäuse
am Lichtaustrittsende eine Öffnung
auf, die eine Lichtscheibe oder Abdeckscheibe, die als klare Scheibe
oder mit optischen Mitteln ausgebildet sein kann, verschließt. Hierzu
sind am Rand der Öffnung des
Scheinwerfers Befestigungsmittel für die Lichtscheibe vorgesehen.
Das Gehäuse
besteht im Wesentlichen aus die Scheinwerferanordnung allseitig umgebenden
Wänden
und ist durch eine Rückwand abgeschlossen.
Das Gehäuse
kann dabei einteilig ausgebildet sein.
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Ebenfalls
kann vorgesehen sein, dass die Abdeckscheibe, die das Gehäuse nach
vorne verschließt,
um das Gehäuse
herumgezogen ist und einen insbesondere umlaufenden Abschnitt aufweist, der
parallel zu den Seitenwänden
des Gehäuses
verläuft.
Bei einem Scheinwerfer handelt es sich um ein gegenüber der
Umgebung abgedichtetes, belüftetes System,
wobei die Abdeckscheibe entweder mit dem Gehäuse dicht verklebt oder mit
einer Dichtung geklammert ist. Es kann vorgesehen sein, dass zur Führung der
Dichtung oder des Klebers ein umlaufender Kanal mit einer Querschnittsform
eines U als Dichtbett am Gehäuse
oder der Lichtscheibe vorgesehen ist. Sowohl das Gehäuse als
auch die Abdeckscheibe können
dabei Formteile, insbesondere im Spritzgussverfahren hergestellte
Teile sein.
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In
den letzten Jahren besteht zunehmend die Forderung seitens des Gesetzgebers
nach passivem Fußgängerschutz.
Bisher ist jedoch lediglich bezüglich
Scheinwerfern vorgesehen, dass diese zur Abschwächung ihrer mechanischen Gefährdungsrisiken
gewisse Mindestradien aufweisen müssen. In der Praxis sind dagegen
zahlreiche Sicherheitseinrichtungen für Insassen von Personenkraftwagen
bekannt, wie Gurtstraffer, Airbags, flexible Lenksäulen, etc.
Dagegen sind jedoch für
Fußgänger, die
vom Bug eines Kraftfahrzeugs erfasst werden können, bisher kaum Sicherheitsmaßnahmen
vorgeschlagen bzw. umgesetzt worden.
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Es
ist bereits aus der
DE
100 34 526 A1 bekannt, einen Scheinwerfer vorzusehen, bei
dem eine Seitenwand eine Sollbruchstelle aufweist, wobei sich die
Seitenwand bzw. die Teile der Seitenwand teleskopartig zusammenschieben,
im Falle einer Kollision. Hierdurch soll erreicht werden, dass bei
einer Kollision eines Fußgängers oder
Radfahrers mit einem Kraftfahrzeug die Verletzungsgefahr durch die
Frontscheinwerfer für
die kollidierende Person verringert wird. Durch das Ausweichen der
Lichtscheibe soll erreicht werden, dass die Lichtscheibe weder zerspringt
noch sonst aufgrund ihrer Härte
einen Fußgänger verletzt.
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Des
Weiteren ist beispielsweise aus der
DE 100 62 735 A1 ein Scheinwerfer bekannt,
der einen elastisch verformbaren Abschnitt aufweist, so dass die
Lichtscheibe nach hinten ausweicht bei einer Kollision, wodurch
der Aufprall einer Person bezüglich der
Stoßbelastung
vermindert wird.
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Schließlich offenbart
auch die
DE 101 01
789 A1 einen Scheinwerfer, wobei das Gehäuse oder
die Lichtscheibe Sollbruchstellen aufweist und so ein Ausweichen
der Lichtscheibe zum Abbau von Stoßenergie möglich ist.
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Als
besonders problematisch erweisen sich Unfälle mit Fußgängern, die bei einer Geschwindigkeit
bis zu 60 km/h erfolgen, da der Fußgänger, wenn er frontal erfasst
wird, oft mit dem Kopf auf die Motorhaube eines Personenkraftwagens
aufschlägt.
Die Schwere der Verletzung ergibt sich zumeist dadurch, dass die
aus einem dünnen
Blech ausgebildete Front- bzw. Motorhaube zwar dazu neigen würde, sich
zu verbiegen, es aber zu einem Aufschlag auf unter der Motorhaube
angeordnete, praktisch nicht oder nur schwer deformierbare Teile,
wie den Motorblock, den Federbeindom, den Luftfilter, die Scheinwerfer
und andere Teile des Fahrzeugs kommt. Es wäre wünschenswert, wenn der Aufprall
insbesondere des Kopfes eines Fußgängers in seinen Folgen abgemildert
werden könnte.
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Des
Weiteren ist es bisher bekannt, einseitig Sollbruchstellen in das
Dichtbett eines Scheinwerfer einzufügen, was jedoch zu Problemen
bei der Dichtheit des Scheinwerfers aufgrund von Teileverzug in diesem
sensiblen Bereich führt.
Darüber
hinaus wurde versucht, anstatt eines U-Dichtbetts ein L-Dichtbett
vorzusehen, was jedoch die Gefahr birgt, dass neben Undichtigkeiten,
die auftreten, da die Dichtung nicht mehr zwangsgeführt in einem
U-Querschnitt verläuft, die
Scheibe bereits beim einfachen Gegenlehnen oder Schieben eines Kraftfahrzeugs
ungewollt herausfällt.
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Darüber hinaus
ist es in letzter Zeit als erstrebenswert angesehen worden, Deformationselemente vorzusehen,
die die Energie bei einem Aufprall in eine plastische Verformungsenergie
umsetzen beziehungsweise auf Grund von vorgesehenen Sollbruchstellen
Energie ableiten.
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Nachteilig
bei diesen Anordnungen ist, dass eine Vielzahl von Bauteilen vorgesehen
sein müssen.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Befestigungsanordnung bereitzustellen,
mit der die Anzahl der benötigten
Bauteile und damit auch die Montage vereinfacht werden kann. Die
Erfindung löst
diese Aufgabe, indem das Deformationselement und das Befestigungselement
bei einer gattungsgemäßen Befestigungsanordnung
integral miteinander verbunden sind. Unter integral miteinander
verbunden soll verstanden werden, dass die Teile so miteinander
verknüpft
sind, dass sie am fertigen Produkt als gemeinsames Teil zusammenwirken
und erscheinen.
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Dabei
ist es besonders vorteilhaft, wenn das Deformationselement das Befestigungselement
bildet oder aufnimmt.
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Nach
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
kann das Deformationselement eine Quetschhülse sein. Die Quetschhülse bietet
den Vorteil, dass beide Funktionen Befestigung und Deformation in
einem Teil verwirklicht sein können.
Durch Vorsehung weiterer Mittel kann darüber hinaus auch eine Montage
von der gegenüberliegenden
Seite erfolgen. Schließlich
können
Verdreh- und Verliersicherungen vorgesehen sein, die die Montage
zusätzlich erleichtern.
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Eine
Quetschhülse
baut dabei Energie ab, indem das Anbauteil bei Energieeintrag über und
auf die Hülse
rutscht und diese zusammenquetscht. Hierbei kann das Widerstandsmoment
durch entsprechendes Hülsenmaterial
und die Geometrien, wie beispielsweise Einschlitzen, Perforieren
oder Profilieren der Hülse
angepasst werden. Auch Materialausdünnungen sind denkbar.
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Sofern
vorgesehen ist, dass als Deformationselement eine Strecklasche vorgesehen
ist, besitzt dies den Vorteil, dass ohne weitere Werkzeuge und Montageschritte
eine solche hergestellt werden kann.
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Die
Strecklasche besitzt darüber
hinaus ebenfalls den Vorteil, dass bei Belastung Energie absorbiert
werden kann, indem sich die Konstruktion der Strecklasche dehnt
oder staucht. Sie erlaubt dabei ein hohes Maß an Energieabsorption. Auf
Grund der Geometrie der Strecklasche, ist die Gefahr der Zerstörung erst
bei einer sehr hohen Energie gegeben. Dies wird dadurch erreicht,
dass keine Kanten oder engen Radien im Bereich der Strecklasche
vorgesehen sind, im Bereich derer es zu einer Zerstörung der
Strecklasche kommen könnte.
Auch bei der Strecklasche kann durch Wahl des Materials und der Geometrien,
wie Dicke, Länge,
Schlitzen, Perforieren, Profilieren sowie Materialausdünnungen
das Widerstandsmoment angepasst werden. Die Strecklasche ist dabei
geometrisch so ausgelegt, dass sie in einem Bereich geometrisch
verformt werden kann, insbesondere Stauchungs- und Streckungsvorgänge zulässt.
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Beide
Varianten besitzen den Vorteil, auf Zug und Druck beanspruchbar
zu sein. Sie können
zu einer vielseitigen Befestigung von Anbauteilen an Grundteilen
im Bereich von Kraftfahrzeugen verwendet werden und bieten darüber hinaus
eine einfache Austauschbarkeit.
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Die
Quetschhülse
ist dabei erfindungsgemäß so ausgestaltet,
dass an einem Ende der Quetschhülse
beispielsweise über
eine Profilierung sowohl das Grundteil als auch das Anbauteil festgelegt
werden. Dabei wird das Anbauteil betrachtet aus der Richtung der
möglicherweise
einwirkenden Kraft unterhalb des Grundteils festgelegt. Wirkt nun
eine Kraft, so kann das Anbauteil entlang der Hülse über die weitere Hülsenlänge gleiten
und hierbei Energie abbauen.
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Weitere
Befestigungsmöglichkeiten
sind dadurch gegeben, dass die Quetschhülse so ausgestaltet ist, dass
zum Beispiel ein Befestigungselement durch die Quetschhülse hindurch
vom freien Ende der Quetschhülse
her eingeführt
werden kann und dann mit dem Grundteil verbunden werden kann.
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Sofern
eine Strecklasche eingesetzt wird, weist diese als geometrische
Form der Lasche vorzugsweise ein oder mehrere zylindrische oder
wabenförmige
Gestaltungen auf, die als flache Hohlkörper ausgebildet sind mit denen
auf einer Seite ein Flachmaterial verbunden ist, wobei über das
Flachmaterial die Anbindung an ein Bauteil erfolgen kann. Der Bereich
der wabenförmigen
oder zylindrischen beziehungsweise ringförmigen Gestaltungen erlaubt dann
eine Verformung sowohl in Zug- als auch in Druckrichtung. Sind mehrere
Hohlkörper
vorgesehen, so sind diese über
Verbindungsstellen an ihrem Umfang miteinander verbunden.
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Die
Erfindung umfasst des Weiteren ein Kraftfahrzeug, bei dem eine entsprechende
Anordnung eingesetzt ist. Dabei kann insbesondere das Anbauteil
ein Scheinwerfer und das Grundteil ein Träger oder ein Rohbau zur Befestigung
des Scheinwerfers sein.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Anmeldungsunterlagen.
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Die
Erfindung soll im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert werden.
Dabei zeigen:
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1 ein
Ausschnitt aus einer Befestigungsanordnung zur Befestigung eines
Scheinwerfers,
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2 eine
erste Gestaltung einer Quetschhülse
in einer perspektivischen Darstellung,
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3 eine
Quetschhülse
gemäß 2 im eingebauten Zustand
in einer schematischen Darstellung,
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4 eine
alternative Ausgestaltung einer Quetschhülse,
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5 eine
Einbauversion einer Quetschhülse
gemäß 4,
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6 in
den Darstellungen A und B eine Strecklasche, in einem an einen Scheinwerfer
montierten Zustand,
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7 eine
montierte Strecklasche im unbeanspruchten Zustand, und
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8 eine
Strecklasche in deformierten Zustand.
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1 zeigt
ein Scheinwerfer der mit dem Bezugszeichen 10 versehen
ist, von dem lediglich ein Ausschnitt in der Abbildung dargestellt
ist. Am Scheinwerfer ist ein Anbauteil 12 angebracht, das insbesondere
einstückig
mit dem Scheinwerfer verbunden sein kann und insbesondere in einem
Herstellungsprozess des Scheinwerfergehäuses an dieses unmittelbar
mit angeformt werden kann. Darüber hinaus
ist eine Quetschhülse 14 dargestellt,
sowie ein Träger 16.
Die Quetschhülse 14 weist
dabei ein Befestigungsende 18 sowie ein freies Ende 20 auf. Am
Befestigungsende 18 der Quetschhülse sind sowohl der Träger 16 als
auch das Anbauteil 12 festgelegt. Der Träger 16 ist
hier lediglich ausschnitthaft dargestellt.
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2 zeigt
nun die in 1 dargestellte Quetschhülse 14,
wobei das freie Ende 20 der Quetschhülse einen umlaufenden Bund 22 aufweist, der
im Belastungsfall die maximale Bewegung des Anbauteils 12 über den
konusförmigen
Mittelteil 24 der Quetschhülse begrenzt. Am Befestigungsende 18 der
Quetschhülse
ist eine Profilierung 26 vorgesehen, auf der der Träger 16 festgelegt
ist. Der Träger ist
durch die Profilierung, in die er mit einem entsprechenden Abschnitt
eingreift, gegen Verrutschen auf der Quetschhülse 14 gesichert.
Das Anbauteil 12 ist dagegen unmittelbar unterhalb der
Profilierung in Richtung auf das freie Ende 20 der Quetschhülse angeordnet
und nicht gegen Verschiebung in Längsrichtung der Quetschhülse 14 gesichert.
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3 zeigt
nun eine schematische Darstellung, wobei die Festlegung des Trägers 16 über einen
zylindrischen Abschnitt 28 desselben in der Profilierung 26 der
Quetschhülse 14 zu
erkennen ist. Dabei ist ebenfalls zu erkennen, dass zunächst das
Anbauteil 12 auf die Quetschhülse 14 aufgeschoben wird
beziehungsweise die Quetschhülse 14 durch eine Öffnung 30 im
Anbauteil 12 hindurch gesteckt wird und dann der Träger 16 mit
seinem zylindrischen Abschnitt 28 auf der Quetschhülse 14 festgelegt
wird. Bei Krafteinwirkung in Pfeilrichtung 32 wird nun
der Anbauteil 12 entlang der Längsachse der Quetschhülse 14 auf
dieser in Richtung auf das freie Ende 20 und den Bund 22 der
Quetschhülse 14 geschoben. Je
nach Ausgestaltung der Materialeigenschaften sowie der Geometrie
der Quetschhülse 14 wird
hierbei ein mehr oder weniger großer Widerstand der Bewegung
entgegengesetzt. Durch diese Bewegung auf der Quetschhülse 14 kann
Energie abgebaut werden.
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4 und 5 zeigt
nun eine weitere Ausgestaltung der Quetschhülse, die hier wiederum mit dem
Bezugszeichen 14 versehen ist. Die Quetschhülse 14 weist
ein freies Ende 20 mit einem Bund 22 auf, der
eine Bewegung eines Anbauteils 12 auf der Quetschhülse 14 in
deren Längsrichtung
begrenzt. Des Weiteren ist der Körper
und Mittelteil der Quetschhülse 24 konisch
aufgebaut. An ihrem Befestigungsende 18 weist die Quetschhülse hier
Vorsprünge 34 auf,
die ein Abstreifen des Anbauteils 12 entgegen der Pfeilrichtung 32 verhindern.
Die Vorsprünge 34 sind
dabei federnd ausgebildet und erlauben so ein Fügen des Anbauteils 12 auf
die Quetschhülse 14.
Des Weiteren weist die Quetschhülse 14 eine
Mittelbohrung 36 auf, in die eine Schraube 38 eingesetzt
werden kann. Über
die Schraube 38 wird hier das Grundteil das hier als Träger 16 ausgebildet ist,
mit der Quetschhülse 14 verbunden.
Darüber
hinaus kann diese Quetschhülse 14 auch
mittels Schrauben oder Clipsen in Pfeilrichtung 32 mit
einem Befestigungselement, dem Anbauteil 12 oder Träger 16 verbunden
werden.
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Auch
hier kann bei Krafteinwirkung in Pfeilrichtung 32 das Anbauteil 12 in
Richtung der Längsrichtung
der Quetschhülse 14 auf
dieser bis zum Anschlag 22 herabgleiten. Der Widerstand
wird hier durch das Material der Quetschhülse 14 aber auch durch
geometrische Parameter wie Konizität etc. bestimmt.
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6A)
und B) zeigen nun eine alternative Ausgestaltung zur Befestigung
eines Scheinwerfers 10 an einem Träger 16. Der Scheinwerfer
ist hierbei mit einer Strecklasche 40 verbunden. Die Strecklasche 40 kann
insbesondere in 6 in der Darstellung A) gesehen
werden. Die Strecklasche 40 besteht aus zwei flachen in
der Grundfläche
ovalen hohlzylindrischen Abschnitten 40a und 40b,
die miteinander über
die Länge
der Zylinder verbunden sind. Die hohlzylindrischen Elemente 40a und 40b bestehen
aus einem plastisch verformbaren Material. Darüber hinaus ist ein Befestigungselement 42 vorgesehen,
das durch ein Flachmaterial gebildet ist und zwei Bohrungen 44a und 44b zur
Festlegung an einem Träger 16 aufweist.
Das Befestigungselement 42 verläuft dabei quer zur Längsrichtung
der Strecklasche 40.
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7 zeigt
nun die Gestaltung umfassend einen Scheinwerfer 10 sowie
die Strecklasche 40, wobei die Strecklasche hier unmittelbar
an dem Scheinwerfer 10 angeformt ist, wobei dies durch
Rippen 46 verwirklicht ist. Mit der Strecklasche ist darüber hinaus
ein Träger 16 verbunden.
Kommt es nun zu einer Krafteinwirkung in Zugrichtung, so führt dies zu
einer plastischen Verformung der Strecklasche 40, indem
sich die beiden oval ausgebildeten zylindrischen Abschnitte 40a und 40b in
Pfeilrichtung 48 strecken. Darüber hinaus kommt es zu einer
Trennung des Trägers 16 entlang
einer vorgesehenen Bruchlinie 50.
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Auf
diese Weise kann jeweils ein Deformations- und gleichzeitig Befestigungselement
für zwei Teile
beispielsweise für
die Festlegung eines Scheinwerfers an einem Träger bereitgestellt werden.
Zusätzliche
Teile sind nicht erforderlich.