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Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung eines Stoßfängers an einem Kotflügel eines Personenkraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Derartige Verbindungsanordnungen von Stoßfängern an korrespondierenden Kotflügeln sind aus dem Serienbau von Personenkraftwagen hinlänglich bekannt. Dabei ist der jeweilige Stoßfänger mittels von Befestigungselementen wie Schrauben mit dem korrespondierenden Kotflügel verbunden. Durch diese Verbindung kann der Stoßfänger, und insbesondere ein Verkleidungselements des Stoßfängers, besonders fest an dem Kotflügel gehalten werden. Ferner ist dadurch ein besonders geringes und somit optisch ansprechendes Spaltmaß zwischen dem Kotflügel und dem Stoßfänger realisierbar, welches sich auch beispielsweise bei Temperaturschwankungen und Alterungsprozessen nicht oder nur sehr geringfügig und optisch nicht sichtbar ändert.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass es bei unfallbedingten Kraftbeaufschlagungen und daraus resultierenden, unfallbedingten Kraftbeaufschlagungen zu Beschädigungen des Stoßfängers und/oder des Kotflügels sowie gegebenenfalls einer an diese angrenzenden Leuchteinheit des Personenkraftwagens kommen kann, falls keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind. Zu einer solchen unfallbedingten Kraftbeaufschlagung kommt es beispielsweise bei einem sogenannten Reparaturcrash, bei welchem die Leuchteinheit insbesondere in Form eines Frontscheinwerfers in eine Rotationsbewegung versetzt und in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) nach hinten beschleunigt und somit verlagert wird. Die Rotationsbewegung der Leuchteinheit kann insbesondere durch die Außenform des Stoßfängers und eine Struktur seines Grundträgers bedingt sein. Im weiteren Verlauf des Reparaturcrashs kann die Leuchteinheit beschädigt werden, da sie in Kontakt mit dem Stoßfänger und/oder dem Kotflügel kommt.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbindungsanordnung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass der Stoßfänger besonders fest mit dem Kotflügel verbunden werden kann bei gleichzeitiger Realisierung eines besonders vorteilhaften Unfallverhaltens der Verbindungsanordnung.
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Diese Aufgabe wird durch eine Verbindungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Verbindungsanordnung eines Stoßfängers an einem Kotflügel zu schaffen, mittels welcher sich eine besonders feste Verbindung des Stoßfängers mit dem Kotflügel sowie gleichzeitig ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten realisieren lassen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass am Kotflügel mittels des wenigstens einen Befestigungselements ein Rastelement befestigt ist, an welchem der Stoßfänger mittels wenigstens einer Rastverbindung angebunden ist, welche bei einer unfallbedingten Verlagerung des Stoßfängers relativ zu dem Kotflügel lösbar ist. Somit ist das Rastelement einerseits mittels des wenigstens einen Befestigungselements am Kotflügel festgelegt. Andererseits ist dieses Rastelement – und somit mittelbar der Kotflügel – über die wenigstens eine Rastverbindung des Rastelements mit dem Stoßfänger verbunden. Kommt es nun zu einer unfallbedingten Verlagerung des Stoßfängers relativ zu dem Kotflügel, so kann sich auf einfache Weise die Rastverbindung zwischen Rastelement und Kotflügel einerseits und Stoßfänger andererseits auf einfache Weise lösen.
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Übersteigt also eine die unfallbedingte Verlagerung einen vorgebbaren Schwellenwert, so wird die Rastverbindung vorzugsweise zerstörungsfrei aufgehoben. In der Folge kann der Stoßfänger von dem Rastelement ausklipsen und somit der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung nachgeben, da sich der Stoßfänger vom Kotflügel lösen und sich zumindest im Wesentlichen ungehindert relativ zu diesem bewegen kann. Übermäßige Beschädigungen des Kotflügels und/oder des Stoßfängers sowie wenigstens eines anderweitigen, an diese angrenzenden Bauteils können dadurch vermieden werden. Das über das Befestigungselement mit dem Kotflügel verbundene Rastelement verbleibt dabei am Kotflügel. Hierdurch muss bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung nicht die durch das Befestigungselement bewirkte Verbindung zwischen dem Kotflügel und dem Rastelement gelöst werden. Vielmehr reicht es aus, lediglich die Rastverbindung zwischen dem Rastelement und dem Stoßfänger zu lösen. Hierdurch kann bei der Verbindungsanordnung mittels des Befestigungselements auch eine besonders feste Verbindung zwischen dem Kotflügel und dem Stoßfänger realisiert werden, so dass ein Spaltmaß zwischen diesen gering gehalten werden kann. Infolge der festen Verbindung ist auch ein übermäßiges Variieren des Spaltmaßes während der Lebensdauer des Personenkraftwagens vermeidbar.
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Vorzugsweise weist das Rastelement ein das Befestigungselement in wenigstens eine Richtung überragendes Abstützelement auf, über welches das Rastelement bei der unfallbedingten Verlagerung an einer Leuchteinheit unter Halten wenigstens eines Befestigungselements zum Befestigen des Stoßfängers am Kotflügel in einem Abstand zu der Leuchteinheit abstützbar ist. Bei der Leuchteinheit handelt es sich beispielsweise um einen Frontscheinwerfer, welcher an den Stoßfänger und den Kotflügel angrenzt. Kommt es zu einer unfallbedingten Verlagerung der Leuchteinheit relativ zu dem Kotflügel, so kann mittels des Abstützelements eine Berührung zwischen der Leuchteinheit, insbesondere einer Scheibe der Leuchteinheit, und dem Befestigungselement vermieden werden. Eine solche Berührung wird vermieden, da sich das Rastelement über das das Befestigungselement überragende Abstützelement an der Leuchteinheit abstützt und dabei das Befestigungselement in einem Abstand zu der Leuchteinheit hält. Ist das Befestigungselement beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff gebildet, um somit eine besonders feste Verbindung zwischen dem Kotflügel und dem Stoßfänger zu realisieren, so kann dadurch eine Beschädigung und insbesondere ein Verkratzen beispielsweise der aus einem Kunststoff gebildeten Scheibe vermieden werden.
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Darüber hinaus kann ein unerwünschter Kontakt zwischen der Leuchteinheit und dem Stoßfänger sowie zwischen der Leuchteinheit und dem Kotflügel vermieden werden, da sich diese bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung voneinander lösen und den Weg für die sich ebenfalls verlagernde Leuchteinheit freigeben.
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Das Rastelement hat somit die Funktion, das Entrasten des Stoßfängers vom Rastelement sicherzustellen, um somit den Stoßfänger und/oder den Kotflügel und/oder die Leuchteinheit schadfrei zu halten. Darüber hinaus hat das Rastelement die Funktion, die Leuchteinheit vor dem Befestigungselement zu schützen und aus einem Kontakt des Befestigungselements mit der Leuchteinheit resultierende Schäden zu vermeiden. Darüber hinaus kann das Rastelement auch dazu dienen, den Kotflügel selbst in einem Abstand zu der Leuchteinheit zu halten, um somit auch einen Kontakt zwischen der Leuchteinheit und dem Kotflügel selbst sowie daraus resultierende Beschädigungen zu vermeiden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht auf eine Verbindungsanordnung eines Stoßfängers an einem Kotflügel eines Personenkraftwagens von außen, bei welcher der Stoßfänger mittels wenigstens eines Befestigungselements mit dem Kotflügel verbunden ist, wobei das Befestigungselement über ein an dem Stoßfänger mittels wenigstens einer Rastverbindung gehaltenes und über das Befestigungselement mit dem Kotflügel verbundenes Rastelement mit dem Stoßfänger verbunden ist;
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2 ausschnittsweise eine weitere schematische Seitenansicht auf die Verbindungsanordnung von innen;
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3 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Draufsicht auf den Stoßfänger, an welchem das Rastelement gehalten ist;
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4 eine schematische Seitenansicht auf das Rastelement; und
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5 eine schematische Draufsicht auf das Rastelement.
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1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Verbindungsanordnung eines Stoßfängers 10 an einem Kotflügel 12 eines Personenkraftwagens. In 1 ist auch eine Leuchteinheit in Form eines Frontscheinwerfers 14 zu erkennen. Dabei grenzt der Frontscheinwerfer 14 an den Stoßfänger 10 und den Kotflügel 12 an. Ferner grenzt der Kotflügel 12 in Fahrzeughochrichtung nach oben und in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten an den Stoßfänger 10 an, wobei zwischen diesen eine Fuge 16 gebildet ist. Mit anderen Worten wird die Fuge 16 durch den Stoßfänger 10 einerseits und den Kotflügel 12 andererseits begrenzt.
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Wie aus 2 erkennbar ist, ist der Stoßfänger 10 mittels erster Befestigungselemente in Form von Federmuttern 16 und mittels zweiter Befestigungselemente in Form von Schrauben 20 mit dem Kotflügel 12 verbunden. Die Federmuttern 18 werden üblicherweise auch als Clipmuttern bezeichnet, sind aus einem metallischen Werkstoff gebildet und weisen ein Innengewinde auf. Darüber hinaus sind die Federmuttern 18 auf einen Flansch 22 des Kotflügels 12 aufgesteckt und beispielsweise kraftschlüssig mit dem Kotflügel 12 verbunden. Die Schrauben 20 sind ebenfalls aus einem metallischen Werkstoff gebildet und weisen ein mit dem jeweiligen Innengewinde der Federmuttern 18 korrespondierendes Außengewinde auf. Über ihr jeweiliges Außengewinde und über das jeweilige Innengewinde sind die Schrauben 20 mit den Federmuttern 18 verschraubt, so dass dadurch eine jeweilige Schraubverbindung zum Verbinden des Stoßfängers 10 mit dem Kotflügel 12 vorgesehen ist. Hierdurch kann das Spaltmaß der Fuge 16 besonders gering gehalten werden, so dass sich ein optisch besonders ansprechendes Fugenbild ergibt. Durch diese Schraubverbindungen kann auch eine Veränderung des Fugenbilds während der Lebensdauer des Personenkraftwagens zumindest im Wesentlichen unterbunden werden.
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Kommt es zu einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung der Verbindungsanordnung, beispielsweise bei einem sogenannten Reparaturcrash, so wird der Frontscheinwerfer 14 beispielsweise bedingt durch die Außenform des Stoßfängers 10 in eine Rotationsbewegung versetzt und in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) nach hinten beschleunigt und somit zunächst relativ zu dem Stoßfänger 10 und relativ zu dem Kotflügel 12 verlagert. Dabei wird der Frontscheinwerfer 14 in Richtung der Fuge 16 zwischen dem Stoßfänger 10 und dem Kotflügel 12 geschoben. Um hierbei insbesondere den Frontscheinwerfer 14 schadfrei halten zu können, ist es wünschenswert, dass sich die Verbindung zwischen dem Stoßfänger 10 und dem Kotflügel 12 löst, so dass der Weg für den Frontscheinwerfer 14 frei gemacht wird.
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Darüber hinaus ist es wünschenswert, dass die zur Verschraubung des Stoßfängers 10 mit dem Kotflügel 12 erforderlichen Federmuttern 18 sowie der Flansch 22 des Kotflügels 14 keine Beschädigungen an dem Frontscheinwerfer 14 und insbesondere an einer lichtdurchlässigen Scheibe 24 des Frontscheinwerfers 14 hinterlassen. Um dies zu realisieren, ist ein Rastelement in Form einer Rastschiene 26 vorgesehen. Wie besonders gut aus 3 erkennbar ist, ist die Rastschiene 26 mittels Rastverbindungen 28 am Stoßfänger 10 gehalten, d. h. an diesem befestigt. Hierzu umfasst die jeweilige Rastverbindung 28 eine Rastnase 30 der Rastschiene 26 sowie eine mit der Rastnase 30 jeweils korrespondierende Rastaufnahme 32, in die die jeweilige Rastnase 30 zumindest teilweise eingreift. Vorliegend ist die Rastaufnahme 32 als Durchgangsöffnung eines Flansches 34 des Stoßfängers 10 ausgebildet. Der Stoßfänger 10 und die Rastschiene 26 sind aus einem Kunststoff gebildet. Auch der Kotflügel 12 kann aus einem Kunststoff gebildet sein. Die jeweiligen Rastnasen 30 greifen in die jeweiligen Rastaufnahmen 28 federnd ein, so dass die Rastschiene 26 mit dem Stoßfänger 10 verclipst bzw. verrastet ist.
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Wie besonders gut aus 3 erkennbar ist, weist die Rastschiene 26 auch jeweilige Durchgangsöffnungen 36 für die Schrauben 20 auf. Dies bedeutet, dass die Schrauben 20 durch die jeweiligen Durchgangsöffnungen 36 hindurch gesteckt und mit den jeweiligen Federmuttern 18 verschraubt werden können. Dabei können sich jeweilige Schraubenköpfe 38 der Schrauben 20 an der Rastschiene 26 abstützen. Der Flansch 22 des Kotflügels 12 weist mit den Durchgangsöffnungen 36 korrespondierende Durchgangsöffnungen auf, durch die die Schrauben 20 ebenfalls hindurch gesteckt werden können. Hierdurch kann die Rastschiene 26 mittels der Schrauben 20 und der Federmuttern 18 mit dem Kotflügel 12 verbunden werden, so dass dadurch der Stoßfänger 10 über die Rastschiene 26 mittels der Schrauben 20 und der Federmuttern 18 mit dem Kotflügel 12 verbunden werden kann.
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Der Flansch 34 des Stoßfängers 10 weist auch Positionierungselemente in Form von Vorsprüngen 39 auf. Auch der Flansch 22 des Kotflügels 12 weist Positionierungselemente in Form von Aufnahmeöffnungen 40 auf, welche mit den Vorsprüngen 39 korrespondieren. Zum Positionieren des Stoßfängers 10 relativ zum Kotflügel 12 werden die Vorsprünge 39 in die korrespondierenden Aufnahmeöffnungen 40 eingesteckt, wodurch eine besonders einfache und zeitgünstige Positionierung ermöglicht ist. Daran anschließend werden die jeweiligen Schraubverbindungen ausgebildet, so dass der Stoßfänger 10 über die Rastschiene 26 besonders fest mit dem Kotflügel 12 verbunden ist.
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Der Stoßfänger 10 ist dabei über die Rastschiene 26 von dieser bei einer durch den Reparaturcrash bewirkten, unfallbedingten Verlagerung relativ zu dem Kotflügel 12 unter Lösen der Rastverbindung 28 lösbar mit dem Kotflügel 12 verbunden. Mit anderen Worten, kommt es zu der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung im Zuge des Reparaturcrashs, so können sich der Stoßfänger 10 und der Kotflügel 12 voneinander lösen und den Weg für den Frontscheinwerfer 14 frei machen, indem die Rastverbindungen 28 gelöst werden und der Stoßfänger 10 aus der Rastschiene 26 ausclipst, während die Rastschiene 26 über die Schrauben 20 und die Federmuttern 18 mit dem Kotflügel 12 verbunden bleibt. Dies bedeutet, dass der Stoßfänger 10 von der Rastschiene 26 entrastet wird, während die Rastschiene 26 mit dem Kotflügel 12 verschraubt bleibt, d. h. am Kotflügel 12 verbleibt. Hierdurch geben der Stoßfänger 10 und der Kotflügel 12 den Weg frei für den Frontscheinwerfer 14, so dass ein unerwünschter Kontakt des Frontscheinwerfers 14 und insbesondere dessen Scheibe 24 mit dem Stoßfänger 10 und dem Kotflügel 12 vermieden werden kann. Für diese Schadfreihaltung des Frontscheinwerfers 14 muss jedoch nicht die jeweilige Schraubverbindung gelöst werden. Vielmehr lösen sich die Rastverbindungen 28 auf einfache Weise selbständig. Dabei können auch die Federmuttern 18 am Kotflügel 12 verbleiben. Ferner können die Schrauben 20 mit den Federmuttern 18 verschraubt und durch die jeweiligen Durchgangsöffnungen 36 der Rastschiene 26 und durch die Durchgangsöffnungen des Flansches 22 hindurch gesteckt verbleiben.
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Aus 4 und 5 ist besonders gut erkennbar, dass die Rastschiene 26 Abstützelemente in Form von Rippen 42 aufweist. Dabei sind die Rippen 42 einstückig mit der Rastschiene 26 ausgebildet und somit ebenfalls aus einem Kunststoff hergestellt. Die Rippen 42 überragen dabei die korrespondierende Federmutter 18 in wenigstens eine Richtung. Die Rastschiene 26 ist nun bei dem Reparaturcrash und der dadurch bewirkten, unfallbedingten Verlagerung an der Scheibe 24 des Frontscheinwerfers 14 abstützbar, wobei die korrespondierende Federmutter 18 in einem Abstand zur Scheibe 14 mittels der Rippen 42 gehalten wird. Auch der Flansch 22 des Kotflügels 14 wird mittels der Rippen 42 in einem Abstand zu der Scheibe 24 gehalten. Dies bedeutet, dass sich der Kotflügel 12 bei und/oder zeitlich nach dem Reparaturcrash nicht über den Flansch 22 oder die aus einem metallischen Werkstoff gebildeten Federmuttern 18 an der Scheibe 24 abstützt.
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Vielmehr werden ein Kontakt zwischen dem Flansch 22 und dem Frontscheinwerfer 14 sowie ein Kontakt zwischen den Federmuttern 18 und dem Frontscheinwerfer 14 dadurch vermieden, dass der Kotflügel 12 und insbesondere die Federmuttern 18 mittels der Rippen 42 in einem Abstand zum Frontscheinwerfer 14 gehalten werden. Hierbei kommen die Rippen 42 in Kontakt mit dem Frontscheinwerfer 14 und insbesondere mit seiner Scheibe 24. Dieser Kontakt ist jedoch unkritisch, da die Rippen 42 aus einem Kunststoff gebildet sind und somit keine Beschädigungen der Scheibe 24 verursachen.
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Mittels der Rastschiene 26 kann der Frontscheinwerfer 14 somit sowohl vor einem unerwünschten Kontakt mit dem Stoßfänger 10 und dem Kotflügel 12 als auch vor einem unerwünschten Kontakt mit den Federmuttern 18 und dem Flansch 22 geschützt und somit im Wesentlichen schadfrei gehalten werden. Die Verbindungsanordnung weist somit ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten auf. Die Rastschiene 26 ist somit eine Befestigungsschiene zur Verbindung des Stoßfängers 10 mit dem Kotflügel 12, welche eine Ausclips- und Kratzschutzfunktion im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung bereitstellt.