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Die
Erfindung betrifft allgemein Kraftfahrzeuge.
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Insbesondere
betrifft die Erfindung ein Verbindungs- und Abdichtungselement zwischen
der Windschutzscheibe und der Motorhaube eines Kraftfahrzeugs, ein
transversales Windlaufgitter umfassend, das durch einen hinteren
Rand an einem unteren Rand der Windschutzscheibe abdichtend befestigt
ist und einen vorderen Rand aufweist, der unter einem hinteren Teil
der Motorhaube angeordnet ist, wenn diese in geschlossener Stellung
ist, und einen transversalen Querträger, der den vorderen Rand des
Windlaufgitters trägt
und an der Karosserie des Fahrzeugs befestigt ist.
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Vorrichtungen
dieser Art sind im Stand der Technik bekannt. Eine davon ist in 1 dargestellt.
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Das
Windlaufgitter einer solchen Vorrichtung besitzt mehrere Funktionen.
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Es
gewährleistet
zunächst
Abdichtung gegen Wasser und gegen verschiedene äußere Elemente, wie Blätter von
Bäumen,
Papier, zwischen der Windschutzscheibe und dem Hinterteil der Motorhaube.
Es leitet die Luftströme,
die ein Vertreiben dieser äußeren Elemente
ermöglichen.
Es reicht ebenso unter die Haube und gewährleistet die technische und ästhetische
Verbindung mit dieser. Schließlich integriert
es technische Funktionen wie Zugang zum Pollenfilter und Lagerung
des Behälters
für Scheibenwaschflüssigkeit
und/oder des Scheibenwischermotors.
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Das
Windlaufgitter ist im Stand der Technik durch Clips und Schrauben
sowohl an der Windschutzscheibe wie an der Karosserie und dem Querträger formschlüssig befestigt.
Der Querträger
ist ebenfalls an der Karosserie befestigt.
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Im
Falle eines Aufpralls eines Fußgängers an
der Vorderseite des Fahrzeugs, prallt der Fußgänger in einem Bereich auf,
der über
dem hinteren Teil der Motorhaube liegt, unter dem sich das Windlaufgitter
befindet.
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EP 1029721 beschreibt ein
Verbindungs- und Abdichtungselement gemäß dem Oberbegriff des Anspruch
1.
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In
diesem Zusammenhang stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe,
ein Verbindungs- und Abdichtungselement vorzuschlagen, das es ermöglicht,
die Sicherheit von Fußgängern im
Falle eines Aufpralls auf die Vorderseite des Fahrzeugs zu erhöhen.
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Zu
diesem Zweck ist das Element der Erfindung, das im Übrigen der
allgemeinen Definition im oben genannten Oberbegriff entspricht,
im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger mindestens
eine Sollbruchstelle aufweist, die bei einem Aufprall auf den hinteren
Teil der Motorhaube mit einer Energie über einem vorbestimmten Wert zerbricht.
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In
einer möglichen
Ausführungsform
der Erfindung ist der Querträger
ein Hohlteil, das Wände aus
geformtem Kunststoffmaterial umfasst, wobei die Sollbruchstelle
in Bezug auf die zur besagten Sollbruchstelle benachbarten Bereiche
Wände reduzierter
Dicke umfasst.
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Mit
Vorteil ist der Querträger
von einem rechten Abschnitt und einem linken Abschnitt gebildet,
die miteinander durch Einpassen verbunden sind.
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Bevorzugt
umfasst der rechte Abschnitt einen rechten transversalen Träger, der
an der Karosserie durch ein rechtes Ende befestigt ist, und einen männlichen
Endabschnitt, der mit einem Ende des rechten Trägers verbunden ist und dem
rechten Ende gegenüberliegt,
und der linke Abschnitt umfasst einen linken transversalen Träger, der
an der Karosserie durch ein linkes Ende befestigt ist, und einen weiblichen
Endabschnitt, der mit dem linken Träger durch ein dem linken Ende
gegenüberliegendes Ende
verbunden ist, wobei der männliche
Endabschnitt in den weiblichen Endabschnitt eingreift.
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Zum
Beispiel ist der männliche
Endabschnitt in dem weiblichen Endabschnitt durch einen Clip verriegelt.
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Mit
Vorteil befindet sich die Sollbruchstelle an der Schnittstelle zwischen
dem männlichen
Endabschnitt und dem rechten Träger.
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Bevorzugt
ist der männliche
Endabschnitt hohl, wobei die Sollbruchstelle eine periphere Nut umfasst,
die in den männlichen
Endabschnitt eingearbeitet ist.
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Zum
Beispiel bestehen der linke und der rechte Träger jeweils aus einem transversalen
U-förmigen
Profil und Versteifungen, die innerhalb des U angeordnet sind.
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Mit
Vorteil weisen der rechte und der linke Abschnitt jeweils einen
Vorsprung auf, der nach vorn vorspringt und das Windlaufgitter abstützt.
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Bevorzugt
weisen der männliche
und der weibliche Endabschnitt trapezförmige Segmente senkrecht zur
transversalen Richtung auf.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der unten folgenden
Beschreibung deutlich ersichtlich, die nur zur Erläuterung
ange geben ist und keinesfalls als Einschränkung, mit Bezug zu den begleitenden
Zeichnungen, in denen:
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1 eine
Perspektivansicht eines Teils einer Vorrichtung aus dem Stand der
Technik ist,
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2 eine
Perspektivteilansicht eines Fahrzeugs ist, die das Einsetzen des
Elements gemäß der Erfindung
zeigt,
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3 eine
vergrößerte Perspektivansicht
eines Teils von 2 ist,
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4 eine
Schnittansicht entlang der Pfeile IV von 2 ist,
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5 eine
Perspektivansicht des Querträgers
von 2 ist, wobei der linke und rechte Abschnitt des
Querträgers
zusammengesetzt sind,
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6 eine
Perspektivansicht des Querträgers
von 2 ist, wobei der linke und rechte Abschnitt des
Querträgers
getrennt sind,
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7A und 7B vergrößerte Perspektivansichten
von Details VIIA und VIIB von 6 darstellen,
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8 eine
Vertikalschnittansicht entlang der Pfeile VIII von 4 ist,
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9 eine
Horizontalschnittansicht entlang der Pfeile IX von 4 ist,
und
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10 eine
vergrößerte Ansicht
des Details X von 8 ist.
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Das
in 2 dargestellte Verbindungs- und Abdichtungselement
zwischen der Windschutzscheibe 10 und der Motorhaube 20 umfasst
ein transversales Windlaufgitter 30, das durch einen hinteren Rand 31 an
einem unteren Rand 11 der Windschutzscheibe 10 abdichtend
befestigt ist und einen vorderen Rand 32 aufweist, der
unter einem hinteren Teil 21 der Motorhaube 20 angeordnet
ist, wenn diese in geschlossener Stellung ist, und einen transversalen Querträger 40,
der den vorderen Rand 32 des Windlaufgitters 30 trägt und an
der Karosserie des Fahrzeugs befestigt ist.
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Das
Windlaufgitter 30 umfasst zwei seitliche Felder 33,
die an zwei gegenüberliegenden
Seiten des Fahrzeugs angeordnet sind, die durch ein Querprofil 34 verbunden
sind. Die Felder 33 und das Profil 34 bilden ein
einziges Teil, das aus einem thermoplastischen Material gebildet
ist und einstückig
gespritzt ist.
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Wie
die 1 bis 3 zeigen, weisen die Felder 33 jeweils
eine allgemeine Form eines rechtwinkligen Dreiecks auf, weisen einen
Querrand auf, einen Längsrand,
der an der Außenseite
des Fahrzeugs und zum Querrand senkrecht gelegen ist, und einen
schrägen
Rand, der die beiden anderen verbindet, so dass er die Hypotenuse
des Dreiecks bildet.
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Das
Querprofil 34 ist mit den jeweiligen Querrändern der
beiden Felder 33 derart ausgerichtet und verbunden, dass
die Querränder
und ein Teil des Querprofils 34 den vorderen Rand 32 des
Windlaufgitters 30 bilden.
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Die
schrägen
Ränder
und ein weiterer Teil des Querprofils 34 bilden den hinteren
Rand 31 des Windlaufgitters 30.
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Die
Felder 33 tragen Zugangsklappen für Pollenfilter 81.
Die Scheibenwischermotoren sind unter den Feldern 33 angeordnet,
wobei die Antriebsachsen 82 der Wischer 83 die
Felder durchqueren und nach oben abstehen.
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Der
Querträger 40 erstreckt
sich von einer Seite des Fahrzeugs zur anderen und ist an zwei gegenüberliegenden
Seitenenden der Karosserie befestigt. Er ist unter dem vorderen
Rand 32 des Windlaufgitters 30 angeordnet. Er
weist eine leicht gewölbte
Form auf, wobei die Wölbung
nach vorn weist.
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Es
sind verschiedene Bauteile an einer Vorderseite des Querträgers 40 befestigt,
wie ein Schalldämpfer 84 und
ein Behälter
für Scheibenwaschflüssigkeit 85.
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Gemäß der Erfindung
weist der Querträger 40 mindestens
eine Sollbruchstelle 41 auf, die bei einem Aufprall auf
den hinteren Teil 21 der Motorhaube 20 mit einer
Energie über
einem vorbestimmten Wert zerbricht.
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Die
Höhe der
Energie, die den Bruch hervorruft, ist durch die französischen
oder europäischen Normen
vorgeschrieben oder wird vom Konstrukteur des Kraftfahrzeugs bestimmt.
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Genauer
gesagt, ist der Querträger 40 ein Hohlteil,
das Wände
aus geformtem Kunststoffmaterial umfasst, wobei die Sollbruchzone 41 in
Bezug auf die zur besagten Sollbruchstelle benachbarten Bereiche
Wände reduzierter
Dicke umfasst, wie es zum Beispiel in 10 zu
sehen ist.
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Auf
diese Weise wird eine empfindliche Zone erzeugt, die im Falle eines
Aufpralls bevorzugt bricht.
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In
der in den 4 bis 10 dargestellten Ausführungsform
der Erfindung ist der Querträger 40 aus
einem rechten Abschnitt 50 und einem linken Abschnitt 60 gebildet,
die miteinander durch Einpassen verbunden sind. Das Einpassen erfolgt
bevorzugt in der Mitte des Querträgers 40. Es kann gleichermaßen an anderen
Punkten des Querträgers 40 ausgeführt sein.
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Der
rechte Abschnitt 50 umfasst einen rechten transversalen
Träger 51,
der an der Karosserie durch ein rechtes Ende 52 befestigt
ist, und einen männlichen
Endabschnitt 53, der mit einem Ende des rechten Trägers 51 verbunden
ist und dem rechten Ende 52 gegenüberliegt.
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Der
rechte Träger 51 weist
die Form eines Tragelements auf, das sich in Querrichtung erstreckt. Der
rechte Abschnitt 50 umfasst ein Befestigungsteil 54,
das mit dem rechten Ende 52 des Trägers verbunden ist und durch
eine Schraube 55 an der Karosserie befestigt ist.
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Der
männliche
Endabschnitt 53 erstreckt sich in Querrichtung in Verlängerung
des rechten Trägers 51 zum
linken Träger 61.
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Ebenso
umfasst der linke Abschnitt 60 einen linken transversalen
Träger 61,
der an der Karosserie durch ein linkes Ende 62 befestigt
ist, und einen weiblichen Endabschnitt 63, der mit dem
linken Träger 61 durch
ein dem linken Ende 62 gegenüberliegendes Ende verbunden
ist.
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Der
linke Träger 61 weist
die Form eines Tragelements auf, das sich in Querrichtung erstreckt. Der
linke Abschnitt 60 umfasst ein weiteres Befestigungsteil,
das mit dem linken Ende 62 des Trägers verbunden ist und durch
eine Schraube an der Karosserie befestigt ist.
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Der
weibliche Endabschnitt 63 erstreckt sich in Querrichtung
in Verlängerung
des linken Trägers 61 zum
rechten Träger 51.
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Wie
in den 5 und 6 zu sehen ist, weisen die männlichen
und weiblichen Endabschnitte 53 und 63 komplementäre Formen
auf, wobei der männliche
Endabschnitt 53 in den weiblichen Endabschnitt 63 eingreift,
so dass auf diese Weise das Einpassen der rechten und linken Abschnitte 50 und 60 erreicht
wird.
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Darüber hinaus
ist der männliche
Endabschnitt 53 in dem weiblichen Endabschnitt 63 durch
einen Clip verriegelt.
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Zu
diesem Zweck weist der weibliche Endabschnitt 63 eine ebene
Hinterseite 631 und eine Öffnung 632 auf, die
in die ebene Hinterseite 631 eingeschnitten ist. Der männliche
Endabschnitt 53 weist eine komplementäre Seite 531 auf,
die der ebenen Hinterseite 631 zugewandt ist, wenn der
männliche Endabschnitt
mit dem weiblichen Endabschnitt in Eingriff ist, und eine Zunge 532,
die mit der komplementären
Seite 531 durch ein Verbindungsendstück verbunden ist und dessen
eines Verriegelungsende, das dem Verbindungsendstück gegenüberliegt,
in Bezug auf die komplementäre
Seite abragt.
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Wenn
der männliche
Endabschnitt mit dem weiblichen Endabschnitt in Eingriff ist, ist
das Verriegelungsende der Zunge 532 in der Öffnung 632 eingesetzt.
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Es
ist anzumerken, dass die Zunge 532 sich in Querrichtung
erstreckt, wobei das Verbindungsendstück vom rechten Träger relativ
weiter entfernt ist und das Verriegelungsende diesem Träger relativ näher ist,
so dass das Verriegelungsende verhindert, dass der männliche
Endabschnitt 53 sich vom weiblichen Endabschnitt 63 löst.
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Die
Entriegelung kann dadurch erreicht werden, dass durch die Öffnung 632 auf
das Verriegelungsende derart gedrückt wird, dass die Zunge sich elastisch
um ihr Verbindungsendstück
dreht, bis das Verriegelungsende ganz aus der Öffnung 632 gezogen
ist.
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Wenn
der männliche
Endabschnitt 53 mit dem weiblichen Endabschnitt 63 in
Eingriff ist, liegt ein freies männliches
Ende 533 des männlichen
Endabschnitts 53 hinten im weiblichen Endabschnitt 63 an.
Umgekehrt liegt ein freies weibliches Ende 633 des weiblichen
Endabschnitts 63 an einem äußeren Ansatz 534 an,
der am männlichen
Endabschnitt 53 in unmittelbarer Nähe zum rechten Träger 51 ausgebildet
ist.
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Wie
die 7 bis 10 zeigen,
befindet sich die Sollbruchstelle 41 an der Schnittstelle
zwischen dem männlichen
Endabschnitt 53 und dem rechten Träger 51.
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Genauer
gesagt, ist der männliche
Endabschnitt 53 hohl und weist in einer Ebene senkrecht
zur transversalen Richtung einen im Wesentlichen trapezförmigen Querschnitt
auf. Er ist durch eine Wand begrenzt, deren Dicke vom freien männlichen
Ende 533 des männlichen
Endabschnitts 53 zum rechten Träger 51 zunimmt. Diese
Dicke ist an der Schnittstelle zwischen dem männlichen Endabschnitt 53 und
dem rechten Träger 51 maximal.
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Wie 10 zeigt,
umfasst die Sollbruchstelle 41 eine periphere Nut 411,
die in die Wand des männlichen
Endabschnitts 53, am Fuß des Ansatzes 534 eingearbeitet
ist. Die Nut 411 ist vom freien weiblichen Ende 633 abgedeckt,
wenn der männliche
Endabschnitt 53 in den weiblichen Endabschnitt 63 eingreift.
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Das
Profil und die Abmessungen der Nut 411 sind durch Berechnung
bestimmt, je nach Gegebenheiten in Funktion der geometrischen und
mechanischen Eigenschaften der Motorhaube 20, des Windlaufgitters 30 und
des Querträgers 40 und
in Funktion des Energiebetrags, bei dem der Querträger 40 im Falle
eines Aufpralls brechen soll.
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Die
Berechnungen werden dann durch dynamische Versuche validiert.
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Im
Ausführungsbeispiel,
wie es in den 4 bis 10 dargestellt
ist, weist die Wand des männlichen
Endabschnitts 53 an der Schnittstelle zum rechten Träger 51,
eine Dicke von ungefähr
3 Millimetern auf, wobei der Ansatz 534 ein zusätzliches
Aufmaß von
1,5 Millimetern bildet. Die Dicke der Wand am freien männlichen
Ende 533 beträgt
ungefähr
1,5 Millimeter.
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Die
Wand des weiblichen Endabschnitts 63 weist an der Schnittstelle
zum linken Träger 61,
eine Dicke von ungefähr
3 Millimetern auf und verjüngt sich
zum freien weiblichen Ende 633, wo sie ungefähr 1,5 Millimeter
beträgt.
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Die
Nut 411 weist ein rechteckiges Profil auf, mit einer Tiefe,
die im Wesentlichen 1,5 Millimeter beträgt und einer Breite, die 5
Millimeter beträgt.
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Der
männliche
und weibliche Endabschnitt weisen Querlängen von ungefähr 100 Millimetern auf.
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Wie 4 zeigt,
weisen der männliche 53 und
weibliche Endabschnitt 63 senkrecht zur transversalen Richtung
Segmente auf, die sich nach unten erweitern. Das Segment des weiblichen
Endabschnitts 63 weist eine Höhe von ungefähr 35 Millimetern
auf und eine Breite, die annähernd
zwischen 15 Millimetern oben und 30 Millimetern unten variiert.
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Wie
in den 5 und 6 zu sehen ist, sind der rechte 51 und
der linke Träger 61 jeweils
aus einer oberen Wand 71, einer unteren Wand 72,
die der oberen Wand 71 gegenüber liegt, Zwischenstücken 73,
die die untere und obere Wand 72 und 71 verbinden,
und einer vorderen Wand 75, die gleichermaßen die
obere und untere Wand 71 und 72 verbindet, gebildet.
Die untere und obere Wand 72 und 71 sind transversal,
parallel und erstrecken sich über
die gesamte Länge
der Träger.
Die vordere Wand 75 ist transversal und vertikal. Die vordere,
obere und untere Wand 75, 72 und 71 bilden
ein Querprofil in Form eines nach hinten offenen U, wobei die Zwischenstücke 73 im
Inneren des U angeordnet sind. Die Zwischenstücke 73 sind in X-Form.
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Der
Ansatz 534 des männlichen
Endabschnitts 53 und die Wand des weiblichen Endabschnitts 63 gewährleisten
einen perfekten Übergang
zwischen den oberen Wänden 71 des
rechten bzw. linken Trägers 51 und 61 und
zwischen der unteren Wand 72 bzw. der vorderen Wand 75 dieser Träger.
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In
den 4 und 7 ist deutlich
zu sehen, dass der rechte und linke Abschnitt 50 und 60 jeweils einen
Vorsprung 74 aufweisen, der von den zugeordneten oberen
Wänden 71 vorspringt
und das Windlaufgitter 30 abstützt.
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Dieser
Vorsprung 74 ist hohl und springt vom Querträger 40 nach
vorn vor.
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Die
Vorsprünge 74 des
rechten und linken Abschnitts 50 und 60 sind in
Verlängerung
voneinander angeordnet und erstrecken sich entlang des gesamten
Querträgers 40.
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Wie
in 4 gezeigt ist, trägt das Windlaufgitter 30 auf
seinem vorderen Rand eine Dichtung 35, die sich nach oben
erhebt und mit einer Unterseite der Motorhaube 20 in Kontakt
kommt, wenn diese geschlossen wird.
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Das
Windlaufgitter 30 umfasst gleichermaßen einen Teil 36,
der senkrecht zur transversalen Richtung ein V-förmiges Profil aufweist, der
zwischen der Windschutzscheibe 10 und der Motorhaube 20 angeordnet
ist und als Ablaufrinne dient, um von der Windschutzscheibe 10 ablaufendes
Wasser abzuleiten. Ein hinterer Flügel des V-förmigen Teils 36 erstreckt
sich unter der Windschutzscheibe 10, in deren Verlängerung.
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Es
ist anzumerken, dass der hintere Rand 31 des Windlaufgitters 30 durch
Ansatzteile 311 in einem Zwischenstück 12, das mit dem
unteren Rand 11 der Windschutzscheibe 10 verbunden
ist, befestigt ist und eine hintere Abdichtung 312 trägt, die
an der Windschutzscheibe angelegt ist und Dichtigkeit mit dieser
gewährleistet.
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In
einer nicht dargestellten Ausführungsvariante
kann der Querträger
mehrere Sollbruchstellen aufweisen, die in einem Abstand zueinander
verteilt sind.
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Daraus
ist klar zu erkennen, dass im Falle, wenn ein Fußgänger auf den hinteren Teil
der Motorhaube 20 fällt,
diese nachgibt und auf das Windlaufgitter 30 drückt, wobei
dieses Windlaufgitter seinerseits derart nachgibt, dass die Sollbruchstelle
des Querträgers
bricht.
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Die
Aufprallenergie des Fußgängers auf
die Motorhaube wird durch die plastische Verformung der Motorhaube
und des Windlaufgitters absorbiert.
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Die
Anordnung der Sollbruchstelle in der Mitte des Querträgers ist
besonders geeignet, weil an dieser Stelle die Nachgiebigkeit des
Windlaufgitters am stärksten
ist.
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Schließlich ist
es aufgrund der geometrischen Konstruktion des männlichen Endabschnitts besonders
zweckmäßig, die
Sollbruchstelle zwischen den männlichen
Endabschnitt und den rechten Träger
anzuordnen.