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DE102005007089A1 - Structural component for integration in small space under outer body membrane of motor vehicle has shell shaped housing parts consecutively supported over support element which yield after exceeding certain load - Google Patents

Structural component for integration in small space under outer body membrane of motor vehicle has shell shaped housing parts consecutively supported over support element which yield after exceeding certain load Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bauteil zum Einbau in geringem Abstand unter der äußeren Karosseriehaut eines Kraftfahrzeugs im aufprallgefährdeten Bereich von Fußgängern, mit einem aus zwei schalenförmigen Teilen bestehenden Gehäuse, die bei einer übermäßigen Belastung teleskopartig ineinander schiebbar sind. Dabei ist vorgesehen, daß sich die beiden schalenförmigen Gehäuseteile über Stützelemente aufeinander abstützen, die nach Überschreiten einer bestimmten Belastung nachgeben.The invention relates to a component for installation at a small distance under the outer Karosseriehaut of a motor vehicle in the impact-prone area of pedestrians, with a consisting of two cup-shaped parts housing which are telescopically slidable at an excessive load. It is envisaged that support the two shell-shaped housing parts on support elements that yield after exceeding a certain load.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil zum Einbau in geringem Abstand unter der äußeren Karosseriehaut eines Kraftfahrzeugs im aufprallgefährdeten Bereich von Fußgängern mit einem aus zwei schalenförmigen Teilen bestehenden Gehäuse, die bei einer übermäßigen Belastung teleskopartig ineinander schiebbar sind.The The invention relates to a component for installation at a short distance below the outer body skin a motor vehicle in the impact area of pedestrians with one of two bowl-shaped Share existing housing, the at an excessive load telescopically slidable.

Um bei einem Aufprall eines Fußgängers auf die äußere Karosseriehaut eines Kraftfahrzeugs die Verletzungsgefahr möglichst gering zu halten, wird gefordert, daß unter der äußeren Karosseriehaut angeordneten alle Bauteile von dieser einen gewissen Abstand aufweisen. Wenn dieser Mindestabstand wegen der Einbaubedingungen nicht eingehalten werden kann, dann muß gewährleistet sein, daß das entsprechende Bauteil bereits bei geringen Aufprallkräften leicht deformiert werden kann, um Verletzungen eines Fußgängers zu vermeiden. Bei einem in der DE 102 57 072 A beschriebenem Bauteil der eingangs genannten Gattung stützen sich die beiden schalenförmigen Gehäuseteile unmittelbar aufeinander ab. Dabei ist eines der beiden Gehäuseteile mit einer als Sollbruchstelle dienenden umlaufenden Nut versehen. Wenn bei einem Aufprall eines Fußgängers die äußere Karosseriehaut des Kraftfahrzeugs verformt und dadurch auf das Bauteil eine Kraft ausgeübt wird, dann soll das eine Gehäuseteil im Bereich der umlaufenden Nut brechen, so daß es ohne großen Widerstand in das andere Gehäuseteil hinein geschoben werden kann. Bei einem solchen Bauteil ist es jedoch schwierig, die Ausbildung der Sollbruchstelle in Abhängigkeit vom Material des betreffenden Gehäuseteils bei einer Serienproduktion so auszubilden, daß eine einheitliche Bruchlast gewährleistet ist. Es kommt noch hinzu, daß ein derartiges Bauteil in der Regel aus Kunststoff besteht, dessen Bruchfestigkeit stark temperaturabhängig ist. Im übrigen unterliegt die Festigkeit einer solchen Sollbruchstelle auch alterungsbedingten Veränderungen des Materials. In der Praxis ist daher nicht auszuschließen, daß die Bruchfestigkeit der Sollbruchstelle zu groß ist und dadurch bei einem Aufprall eines Fußgängers einer Verformung der Karosseriehaut ein unzulässig hoher Widerstand entgegengesetzt wird.In order to minimize the risk of injury in the event of a pedestrian impacting on the outer bodywork of a motor vehicle, it is required that all components disposed thereunder are located at a certain distance from the outer bodywork. If this minimum distance can not be met because of the installation conditions, then it must be ensured that the corresponding component can be easily deformed even at low impact forces to avoid injury to a pedestrian. At one in the DE 102 57 072 A described component of the type mentioned, the two shell-shaped housing parts are based directly on each other. In this case, one of the two housing parts is provided with a serving as a predetermined breaking point circumferential groove. If in a collision of a pedestrian, the outer Karosseriehaut of the motor vehicle deformed and thereby a force is exerted on the component, then that should break a housing part in the circumferential groove, so that it can be pushed into the other housing part without much resistance. In such a component, however, it is difficult to form the formation of the predetermined breaking point as a function of the material of the relevant housing part in a series production in such a way that a uniform breaking load is ensured. It should be added that such a component is usually made of plastic, the breaking strength is highly temperature dependent. Moreover, the strength of such a predetermined breaking point is subject to age-related changes in the material. In practice, therefore, can not be ruled out that the breaking strength of the predetermined breaking point is too large and thus in an impact of a pedestrian deformation of the Karosseriehaut an unacceptably high resistance is opposed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Bauteil zu schaffen, bei dem gewährleistet ist, daß eine Verformung der äußeren Karosseriehaut des Kraftfahrzeugs bei einem Aufprall eines Fußgängers nicht behindert wird.Of the Invention is based on the object, a generic component to ensure that is that one Deformation of the outer bodywork of the motor vehicle is not hindered in a collision of a pedestrian.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sich die beiden schalenförmigen Gehäuseteile über Stützelemente aufeinander abstützen, die nach Überschreiten einer bestimmten Belastung nachgeben. Da diese Stützelemente als von den beiden Gehäuseteilen unabhängige Elemente ausgebildet sind, kann ihre Raumform und insbesondere ihr Material optimal an ihre Funktion angepaßt werden. Die Stützelemente können beispielsweise aus einem verformbaren Material hergestellt sein, so daß sie bei Überschreiten einer bestimmten Grenzlast ausknicken. Die Stützelemente können aber auch aus einem spröden Material hergestellt sein, das bei Überschreiten einer Grenzlast bricht oder birst. In beiden Fällen läßt sich diese Grenzlast genau bestimmen, und es ist eine beliebige Wiederholbarkeit gewährleistet. Da die Stützelemente aus einem anderen Material wie die Gehäuseteile bestehen können, kann das für die jeweiligen Anforderungen günstigste Material gewählt werden. Für die Stützelemente kann daher ein temperatur- und alterungsbeständiges Material gewählt werden, so daß eine gleichbleibende Bruchlast gewährleistet ist.According to the invention this Task solved by that yourself the two shell-shaped housing parts via support elements support each other, the after passing give way to a certain load. Because these support elements as of the two housing parts independent Elements are formed, their spatial form and especially their Material optimally adapted to their function. The support elements can be made of a deformable material, for example, so that you when crossing buckling a certain limit load. But the support elements can also from a brittle one Be made of material that exceeds a limit load breaks or bursts. In both cases let yourself accurately determine this limit load, and it is any repeatability guaranteed. Because the support elements can be made of a different material as the housing parts, can that for the respective requirements most favorable Material selected become. For the support elements Therefore, a temperature and aging resistant material can be selected, so that a consistent Breaking load guaranteed is.

Die Stützelemente sind vorzugsweise stabförmig. Diese Raumform trägt dazu bei, daß die Stützelemente schlagartig wirkungslos werden, sobald eine bestimmte Belastung überschritten wird. Wenn die Stützelemente zylindrisch sind, dann können sie in einer beliebigen Drehstellung montiert werden.The support elements are preferably rod-shaped. This room form bears to the fact that the support elements suddenly become ineffective as soon as a certain load is exceeded becomes. If the support elements are cylindrical, then you can they are mounted in any rotational position.

Bei einer in konstruktiver Hinsicht besonders vorteilhaften Ausführungsform des Bauteils ist vorgesehen, daß sich die Stützelemente an einem umlaufenden Flansch des einen schalenförmigen Gehäuseteils und am Boden des anderen schalenförmigen Gehäuseteils abstützen. Das eine schalenförmige Gehäuseteil besteht vorzugsweise aus einem Boden und einer Zarge, die durch Spannverschlüsse miteinander verbunden sind. Die Zarge hat am freien Rand einen nach innen gerichteten Flansch, der einen nach außen gerichteten Flansch des anderen schalenförmigen Gehäuseteils untergreift. Dabei sind im Trennbereich des Bodens und der Zarge bzw. der Zarge und des anderen Gehäuseteils verformbare Dichtungen angeordnet. Bei dieser Ausführungsform können die Stützelemente mit einer bestimmten Vorspannkraft zwischen den beiden Gehäuseteilen eingespannt werden.at a structurally particularly advantageous embodiment of the component is provided that the support elements on a circumferential flange of one cup-shaped housing part and on the bottom of the other cup-shaped housing part support. The one cup-shaped housing part preferably consists of a bottom and a frame, which by fasteners connected to each other. The frame has on the free edge one after internally directed flange, which has an outwardly directed flange of other bowl-shaped housing part engages below. Here are in the separation area of the bottom and the frame or the frame and the other housing part deformable seals arranged. In this embodiment, the support elements with a certain preload force between the two housing parts be clamped.

Das erfindungsgemäße Bauteil kann beispielsweise als Luftfiltergehäuse ausgebildet sein. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß die beiden schalenförmigen Gehäuseteile mit einer Ein- bzw. Ausströmöffnung versehen sind, und daß in das den nach außen gerichteten Flansch aufweisende Gehäuseteil ein Luftfilter eingesetzt ist.The Component according to the invention may be formed, for example, as an air filter housing. To this Purpose is provided that the both cupped housing parts provided with an inlet or outlet opening are, and that in the outside directed flange having housing part used an air filter is.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention will now be described with reference to an embodiment shown in the drawing explained in detail.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Luftfiltergehäuse. Das Luftfiltergehäuse besteht aus einer Oberschale und einer Unterschale 4. An der Unterschale 4 ist eine (nicht gezeigte) Halterung zur Befestigung an einem tragenden Teil eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Oberschale wird von einem Boden 2 und einer Zarge 3 gebildet, die durch Kniehebelverschlüsse 7 lösbar miteinander verbunden sind. Die Kniehebelverschlüsse 7 sind am Boden 2 oder an der Zarge 3 schwenkbar befestigt und können mit ihrem freien Ende an der Zarge 3 oder am Boden 2 eingehängt werden. Im Trennbereich zwischen dem Boden 2 und der Zarge 3 ist eine umlaufende Dichtung 5 aus einem verformbaren Material angeordnet. Die Zarge 3 hat am unteren Rand einen nach innen gerichteten Flansch 9, der einen nach außen gerichteten Flansch 10 der Unterschale 4 untergreift. Zwischen den beiden Flanschen 9 und 10 ist eine umlaufende Dichtung 6 aus einem verformbaren Material angeordnet. Die Zarge 3 und die Unterschale 4 sind mit einer (nicht gezeigten) Lufteinlaß- bzw. Luftauslaßöffnung versehen, und in die Unterschale 4 ist ein Filterelement 8 eingesetzt. Die aus dem Boden 2 und der Zarge 3 gebildete Oberschale stützt sich über mehrere stabförmige zylindrische Stützelemente 11 gegenüber der Unterschale 4 ab. Die zylindrischen Stützelemente 11 liegen an dem nach außen gerichteten Flansch 10 der Unterschale 4 bzw. am Boden 2 der Oberschale an. Im Flansch 10 der Unterschale 4 oder im Boden 2 der Oberschale können Aussparungen zur Aufnahme der Stützelemente 11 ausgebildet sein. In diesen Aussparungen sind die Stützelemente 11 gehalten und dadurch bei der Montage am Umfallen gehindert.The sole figure of the drawing shows a schematic cross section through an air filter housing. The air filter housing consists of an upper shell and a lower shell 4 , At the lower shell 4 a holder (not shown) for attachment to a supporting part of a motor vehicle is arranged. The upper shell is made of a ground 2 and a frame 3 formed by toggle fasteners 7 are releasably connected together. The knee lever locks 7 are on the ground 2 or on the frame 3 hinged and can with their free end to the frame 3 or on the ground 2 be hung. In the separation area between the floor 2 and the frame 3 is a circumferential seal 5 arranged from a deformable material. The frame 3 has an inwardly directed flange at the bottom 9 , which has an outward flange 10 the lower shell 4 engages below. Between the two flanges 9 and 10 is a circumferential seal 6 arranged from a deformable material. The frame 3 and the lower shell 4 are provided with an air inlet orifice (not shown) and into the lower shell 4 is a filter element 8th used. The from the ground 2 and the frame 3 formed upper shell is supported by a plurality of rod-shaped cylindrical support elements 11 opposite the lower shell 4 from. The cylindrical support elements 11 lie on the outwardly directed flange 10 the lower shell 4 or on the ground 2 the upper shell. In the flange 10 the lower shell 4 or in the ground 2 The upper shell can have recesses for receiving the support elements 11 be educated. In these recesses are the support elements 11 held and thereby prevented during assembly from falling over.

Bei der Montage des Luftfiltergehäuses wird die Zarge 3 von unten her über die Unterschale 4 geschoben. Anschließend wird der Boden 2 mit Hilfe der Kniehebelverschlüsse 7 mit der Zarge 3 verbunden. Beim Schließen der Kniehebelverschlüsse 7 werden die Stützelemente 11 zwischen dem Boden 2 der Oberschale und dem Flansch 10 der Unterschale verspannt.When mounting the air filter housing, the frame is 3 from below over the lower shell 4 pushed. Subsequently, the soil is 2 with the help of the knee lever locks 7 with the frame 3 connected. When closing the knee lever locks 7 become the support elements 11 between the ground 2 the upper shell and the flange 10 the lower shell clamped.

Der Querschnitt und das Material der Stützelemente 11 ist so gewählt, daß diese nach Überschreiten einer bestimmten axialen Belastung nachgeben. Die Stützelemente 11 können beispielsweise aus einem elastisch verformbaren Material, wie Metall bestehen, so daß sie nach Überschreiten der Grenzbelastung ausknicken. Die Stützelemente 11 können aber auch aus einem spröden Material, wie Glas, bestehen, so daß sie nach Überschreiten der Grenzbelastung brechen oder bersten. In beiden Fällen ist gewährleistet, daß die aus Boden 2 und Zarge 3 bestehende Oberschale ohne nennenswerten Widerstand nach unten zu der Unterschale 4 hin bewegt werden kann, sobald eine auf die Oberschale ausgeübte Kraft einen bestimmten Grenzwert übersteigt. Das Luftfiltergehäuse kann daher in unmittelbarer Nähe zu einer äußeren Karosseriehaut, beispielsweise der Motorhaube eines Kraftfahrzeugs angeordnet werden, ohne das Verletzungsrisiko eines Fußgängers im Falle eines Aufpralls zu vergrößern. Bei einem derartigen Aufprall kann sich die Außenhaut des Kraftfahrzeugs ohne Behinderung durch das Luftfiltergehäuse frei verformen.The cross-section and the material of the supporting elements 11 is chosen so that they yield after exceeding a certain axial load. The support elements 11 For example, may consist of an elastically deformable material, such as metal, so that they bend out after exceeding the limit load. The support elements 11 but may also consist of a brittle material, such as glass, so that they break or burst after exceeding the limit load. In both cases it is guaranteed that the ground 2 and frame 3 existing upper shell without significant resistance down to the lower shell 4 can be moved as soon as a force exerted on the upper shell exceeds a certain limit. The air filter housing can therefore be arranged in close proximity to an outer bodywork, such as the hood of a motor vehicle, without increasing the risk of injury to a pedestrian in the event of an impact. In such an impact, the outer skin of the motor vehicle can deform freely without obstruction by the air filter housing.

Wenngleich die Erfindung vorstehend anhand eines geschlossenen Gehäuses erläutert wurde, ist dies nicht als Einschränkung zu verstehen. Das Gehäuse kann auch aus zwei schalenförmigen Teilen bestehen, die an beiden Stirnseiten offen sind, so daß sich ein rohrförmiges Bauteil ergibt.Although the invention has been explained above with reference to a closed housing, This is not a limitation to understand. The housing can also be made from two bowl-shaped parts exist, which are open at both ends, so that a tubular Component results.

22
Bodenground
33
Zargeframe
44
Unterschalesubshell
55
Dichtungselementsealing element
66
Dichtungselementsealing element
77
KniehebelverschlüsseToggle closures
88th
Filterelementfilter element
99
Flansch von 3 Flange of 3
1010
Flansch von 4 Flange of 4
1111
Stützelementesupport elements

Claims (6)

Bauteil zum Einbau in geringem Abstand unter der äußeren Karosseriehaut eines Kraftfahrzeugs im aufprallgefährdeten Bereich von Fußgängern, mit einem aus zwei schalenförmigen Teilen bestehenden Gehäuse, die bei einer übermäßigen Belastung teleskopartig ineinander schiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden schalenförmigen Gehäuseteile (2, 3, 4) über Stützelemente (11) aufeinander abstützen, die nach Überschreiten einer bestimmten Belastung nachgeben.Component for installation at a small distance under the outer Karosseriehaut of a motor vehicle in the collision-prone area of pedestrians, with a consisting of two shell-shaped parts, which are telescopically slidable in an excessive load, characterized in that the two shell-shaped housing parts ( 2 . 3 . 4 ) via support elements ( 11 ), which yield after exceeding a certain load. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (11) stabförmig sind.Component according to claim 1, characterized in that the supporting elements ( 11 ) are rod-shaped. Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (11) zylindrisch sind.Component according to claim 2, characterized in that the support elements ( 11 ) are cylindrical. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stützelemente (11) an einem umlaufenden Flansch (10) des einen schalenförmigen Gehäuseteils (4) und am Boden (2) des anderen schalenförmigen Gehäuseteils abstützen.Component according to one of the preceding claims, characterized in that the support elements ( 11 ) on a peripheral flange ( 10 ) of a cup-shaped housing part ( 4 ) and on the ground ( 2 ) of the other shell-shaped housing part. Bauteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine schalenförmige Gehäuseteil aus einem Boden (2) und einer Zarge (3) besteht, die durch Spannverschlüsse (7) miteinander verbunden sind, und daß die Zarge (3) am freien Rand einen nach innen gerichteten Flansch (9) aufweist, der einen nach außen gerichteten Flansch (10) des anderen schalenförmigen Gehäuseteils (4) untergreift, wobei im Trennbereich des Bodens (2) und der Zarge (3) bzw. der Zarge (3) und des anderen Gehäuseteils (4) verformbare Dichtungen (5, 6) angeordnet sind.Component according to Claim 4, characterized in that the one shell-shaped housing part consists of a base ( 2 ) and a frame ( 3 ) exists, the through tension locks ( 7 ) and that the frame ( 3 ) at the free edge an inwardly directed flange ( 9 ) having an outwardly directed flange ( 10 ) of the other shell-shaped housing part ( 4 ), wherein in the separation area of the soil ( 2 ) and the frame ( 3 ) or the frame ( 3 ) and the other housing part ( 4 ) deformable seals ( 5 . 6 ) are arranged. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden schalenförmigen Gehäuseteile mit einer Ein- bzw. Ausströmöffnung versehen sind, und daß in das den nach außen gerichteten Flansch (10) aufweisende Gehäuseteil (4) ein Luftfilter (8) eingesetzt ist.Component according to one of the preceding claims, characterized in that the two shell-shaped housing parts are provided with an inlet or outlet opening, and in that in the outwardly directed flange ( 10 ) housing part ( 4 ) an air filter ( 8th ) is used.
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