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Dokumentenidentifikation DE102005012264B4 19.04.2007
Titel Kraftfahrzeugkarosserie
Anmelder GM Global Technology Operations, Inc., Detroit, Mich., US
Erfinder Springer, Peter, 65462 Ginsheim-Gustavsburg, DE
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Anmeldedatum 17.03.2005
DE-Aktenzeichen 102005012264
Offenlegungstag 28.09.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 19.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.04.2007
IPC-Hauptklasse B60R 13/07(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60R 13/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B60J 1/20(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einer an einer Stirnwand befestigten Windschutzscheibe, wobei unterhalb der Windschutzscheibe und oberhalb eines Servicepanels ein Wasserabweiser zum Ableiten von Wasser von der Windschutzscheibe angeordnet ist.

Derartige Kraftfahrzeugkarosserien weisen bei heutigen Personenkraftwagen üblicherweise einen Wasserabweiser auf, welcher im Übergangsbereich zwischen der Windschutzscheibe, der Stirnwand und der Motorhaube angeordnet ist.

Der gewöhnlich in einem Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellte Wasserabweiser wird üblicherweise durch Clipsverbindungen an der Stirnwandverstärkung befestigt und bietet zugleich einen Sichtschutz bezüglich der Stirnwand und den daran angrenzenden Kraftfahrzeugteilen, wie die Windschutzscheiben-Wischwaschanlage. Weiterhin bietet der Wasserabweiser – selbstredend – einen Nässeschutz, sodass das Wasser von der Windschutzscheibe außenseitig am Wasserabweiser abläuft, und nicht in den Bereich der Stirnwand laufen kann.

Eine derartige Kraftfahrzeugkarosserie ist aus der DE 196 48 330 A1 bekannt, welche eine auf eine Stirnwandabdeckung geklebte Windschutzscheibe und einen Wasserabweiser an der Unterseite der Windschutzscheibe aufweist. Hierin ist weiterhin offenbart, dass eine Zierleiste, welche den Spalt zwischen der Unterseite der Windschutzscheibe und dem Wasserabweiser abdeckt, zum gleichzeitigen Befestigen an dem Wasserabweiser und der Stirnwandabdeckung und dadurch zum Verbinden des Wasserabweisers mit der Stirnwandabdeckung ausgebildet ist. Eine derartige Verbindungstechnik weist eine sehr hohe Belastbarkeit auf, da diese Verbindung aufgrund des formschlüssigen Klemmabschnittes keine Bruch- oder Lösestelle bietet. Um die Sicherheit und damit das Risiko schwerer Verletzungen von Personen im Straßenverkehr zu minimieren, sind sog. Ped-Pro-Anforderungen zu erfüllen. Diese Anforderungen verlangen nach einer konstruktiven Ausgestaltung von Karosseriekomponenten, welche bei einem Zusammenstoß des Fahrzeugs mit einer Person für diese ein möglichst geringes Verletzungsrisiko hervorrufen. Insbesondere im vorderen Fahrzeugbereich kann das Verletzungsrisiko dadurch minimiert werden, dass diese Komponenten eine hohe Nachgiebigkeit aufweisen. Eine derartige Nachgiebigkeit ist gemäß der Offenbarung über eine Verbindung mit einem formschlüssigen Klemmabschnitt nicht gegeben, und kann die o. g. Ped-Pro-Anforderungen nicht erfüllen.

Die DE 199 02 232 A1 offenbart eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einer Windschutzscheibe, die mittels einer Dichtung zugleich gegenüber einem Wasserabweiser als auch gegenüber einer Stirnwandabdeckung und einer Stirnwandverstärkung abgedichtet ist. Die Dichtung liegt hierzu gegen eine Abbiegung der Stirnwandabdeckung an. Der Wasserabweiser ist durch ein Rastmittel auf der Stirnwandverstärkung gehalten. Die Verbindung des Wasserabweisers ist in der hier offenbarten Ausführung zwar ein als lösbare Clipsverbindung ausgeführtes Rastmittel, jedoch erfordert die Ausführung hohe Lösekräfte, da die Clipsverbindung in der Stirnwandverstärkung eingreift, so dass die Ped-Pro-Anforderungen auch mit dieser Ausgestaltung nicht erfüllt werden können.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Wasserabweiser und eine Befestigung desselben zu schaffen, welcher unter einer äußeren Krafteinwirkung zuverlässig in sich nachgibt und eine Formänderung zulässt.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Kraftfahrzeugkarosserie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Wasserabweiser aus mindestens einem Deckelkörper und mindestens einem Grundkörper zum jeweiligen Abdecken eines Servicepanels und dem Stirnwandbereich ausgeführt ist, wobei der Deckelkörper mit dem Grundkörper überlösbare Rastmittel verbunden ist.

Diese Lösung bietet den Vorteil, dass ein Wasserabweiser geschaffen wird, der bei einer Kollision mit einer Person eine Nachgiebigkeit aufweist, so dass dadurch die Gefahr von Verletzungen der Person minimiert wird, da sich mit einer derartigen Nachgiebigkeit die maximal auf die Körperteile der Person einwirkende Kraft reduziert. Dies wird durch einen mehrteiligen Wasserabweiser erreicht, welcher aus einem Deckelkörper und einem Grundkörper aufgebaut ist. Dabei löst sich im Fall der Krafteinwirkung der Deckelkörper vom Grundkörper an den Rastmitteln und gibt nach unten in Richtung des Servicepanels nach. Die erforderliche Kraft, um den Wasserabweiser nach innen einzudrücken, so dass dieser in sich kollabiert, kann konstruktiv über die Festigkeit der Rastverbindung kontrolliert und damit vorbestimmt werden. Der Deckelkörper und/oder der Grundkörper kollabieren unter der Einwirkung der Kraft in sich zusammen, indem sich der Deckelkörper und/oder der Grundkörper des Wasserabweisers in Richtung des Servicepanels bewegen. Das Servicepanel ist derart weit unterhalb des Wasserabweisers angeordnet, dass dieses bei einer Kollision mit einer Person keine wesentlichen Verletzungen hervorrufen kann.

Eine weitere die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass das lösbare Rastmittel als Clipsverbindung ausgeführt ist. Clipsverbindungen weisen ein nasenförmiges bzw. widerhakenförmiges Verbindungselement auf, welches formschlüssig im Fügepartner eingreift. Das Verbindungselement geht in einen elastischen Steg über, so dass über die Steifigkeit des Steges die erforderliche Kraft zum Lösen der Verbindung kontrollierbar ist. Somit ist bei einer Clipsverbindung ein zerstörungsfreies Lösen der Verbindung möglich, wobei über die Steifigkeit des elastischen Steges die Lösekraft des Deckelkörpers zum Grundkörper gemäß der Ped-Pro-Anforderungen konstruktiv angepasst werden kann.

Vorteilhafterweise ist die Verbindung der Rastmittel jeweils mit einer Kraft von 50N bis 120N und bevorzugt mit einer Kraft von 60N bis 110N und besonders bevorzugt mit einer Kraft von 70N bis 100N lösbar. Die Lösekraft im angegebenen Bereich ermöglich es, dass einerseits eine ausreichende Festigkeit des Karosserieelements gegeben ist, bei der sich die Verbindung des Deckelkörpers zum Grundkörper ohne eine Kollision nicht lösen kann, und andererseits eine hinreichende Sicherheit gegeben ist, so dass bei Erreichen der Maximalkraft ein Kollabieren des Wasserabweisers gewährleistet ist. Der Maximalwert entspricht dabei einem Wert, bei dem im Fall einer Kollision mit einer Person keine wesentlichen Verletzungen an der Person hervorgerufen werden. Dabei ist es vorteilhaft, dass der Deckelkörper und/oder der Grundkörper unter der Einwirkung der Kraft kollabieren, indem sich der Deckelkörper und/oder der Grundkörper in Richtung des Servicepanels bewegen. Das Kollabieren der Deckel- und Grundkörper des Wasserabweisers in Richtung des Servicepanels garantiert, dass keine Splitter, Bruchstücke oder Körperkanten eventuelle Verletzungen der Person hervorrufen, da sich alle Bestandteile des Wasserabweisers aus dem Bereich möglicher Verletzungen herausbewegen. Bei einer Kollision wird nur ein Lösen der Clipsverbindung ausgelöst, ein Brechen oder Zersplittern des Deckel- und Grundkörpers erfolgt dabei nicht.

Aus konstruktiven Gründen ist es von besonderem Vorteil, dass der Grundkörper und die Verbindung über das Rastmittel in einem nicht sichtbaren Bereich unterhalb der Motorhaube angeordnet sind. Vorteilhafterweise wird damit ein durchgängiges Erscheinungsbild des Übergangs von der Motorhaube in die Windschutzscheibe erreicht, ohne dass die Rastmittel bzw. der mehrteilige Wasserabweiser für einen Betrachter vollständig sichtbar sind.

Eine weitere die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass die funktionelle Festigkeit des Grundkörpers und oder des Deckelkörpers derart ausgestaltet ist, dass hierin Scheibenwaschdüsen einsetzbar sind. Die Scheibenwaschdüsen sind dabei im Bereich des Deckelkörpers angeordnet, zudem kann vorteilhafterweise die Schlauchverbindung zur Flüssigkeitszufuhr der Waschdüsen in den Deckelkörper integriert werden, und es sind keine zusätzlichen Hilfsmittel zur Integration der Waschdüsen im Bereich zwischen der Motorhaube und der Windschutzscheibe erforderlich.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Grundkörper einen Steg aufweist, wobei sich dieser in Öffnungen in die Stirnwand erstreckt. Mit dieser formschlüssigen Verbindung kann eine sichere Position des Wasserabweisers erreicht werden, sodass sich diese Seite des Grundkörpers bei einer Kollision und einem damit ausgelösten Kollabieren des Wasserabweisers nicht in Richtung des Servicepanels mitbewegt. Daher bildet der windschutzscheibenseitige Teil des Grundkörpers den ruhenden Fügepartner der Clipsverbindung, sodass sich dieser Fügepartner im Fall einer Kollision nicht bewegt, im die Clipsverbindung zu lösen. Weiterhin grenzt der windschutzscheibenseitige Teil des Grundkörpers an die Unterkante der Windschutzscheibe an und ist über ein Aufnahmeprofil lösbar mit diesem befestigt. Damit bildet das Aufnahmeprofil den Übergang vom Wasserabweiser zur Windschutzscheibe und dichtet den untenliegenden Bereich entsprechend ab.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

1 einen Querschnitt des Bereiches des Wasserabweisers in der Ebene der halben Fahrzeugbreite; und

2 einen Ausschnitt des Bereiches des Übergangs vom Grundkörper des Wasserabweisers zur Windschutzscheibe aus 1.

Die Darstellung in 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Kraftfahrzeugkarosserie 1, wobei sich die senkrecht angeordnete Schnittebene auf der halben Fahrzeugbreite befindet. Die dargestellten Bauteile sind daher in ihrem Profile dargestellt und erstrecken sich senkrecht aus der Bildebene. Zwischen der Motorhaube 2 und der Windschutzscheibe 3 ist ein Wasserabweiser 4 angeordnet. Die Motorhaube 2 ist aus einem Unter- und einem Oberblech aufgebaut und überragt im Wesentlichen den Wasserabweiser 4 derart, dass der Wasserabweiser 4 für einen Betrachter von außen nicht vollständig sichtbar ist. Der Wasserabweiser 4 ist mehrteilig aufgebaut und besteht aus einem vorderen, motorhaubenseitigen Grundkörper 5 und einem hinteren, windschutzscheibenseitigen Grundkörper 6 sowie einem Deckelkörper 7. Der vordere Grundkörper 5 ist aus Gründen des Sichtschutzes vollständig von der Motorhaube 2 abgedeckt, und liegt motorhaubenseitig auf einem Servicepanel 8 auf. Das motorhaubenseitige Ende des vorderen Grundkörpers 5 grenzt an eine Dichtung 16, welche den Bereich zwischen dem Servicepanel 8 und der Motorhaube 2 abdichtet, damit keine durch Öl und andere Stoffe verursachten Gerüche durch eine Innenraumlüftung (nicht dargestellt) angesaugt und in den Fahrzeuginnenraum befördert werden können. Der vordere Grundkörper 5 zeigt einen L-förmigen Querschnitt, wobei der untere Bereich flach auf dem Servicepanel 8 aufliegt und in den oberen abgewinkelten Bereich übergeht und sich vom Servicepanel 8 entfernt verläuft und an den Deckelkörper 7 angrenzt.

Die Verbindung des vorderen Grundkörpers 5 mit dem Deckelkörper 7 weist ein Rastmittel 9 auf, welches eine lösbare Verbindung zwischen den Bauteilen schafft. Dieses Rastmittel 9 ist als Clipsverbindung ausgeführt, welches ein am Deckelkörper 7 angeformtes nasenförmiges bzw. widerhakenförmiges Verbindungselement aufweist, das formschlüssig in der oberen Außenkante des vorderen Grundkörpers eingreift. Das Verbindungselement geht in einen elastischen Steg über, so dass über die Steifigkeit des Steges die erforderliche Kraft zum Lösen der Verbindung einstellbar ist. Somit ist bei dieser Clipsverbindung ein zerstörungsfreies Lösen der Verbindung möglich, wobei über die Steifigkeit des elastischen Steges die Lösekraft des Deckelkörpers 7 zum vorderen Grundkörper 5 angepasst werden kann.

Der Deckelkörper 7 ist in Richtung der Windschutzscheibe 3 nach unten geneigt angeordnet, sodass der obere Teil des vorderen Grundkörpers 5 und der Deckelkörper 7 insgesamt eine nach oben gewölbte Struktur aufweisen, wobei sich die Motorhaube 2 bis zum oberen Bereich der Wölbung erstreckt. Der Deckelkörper 7 weist an der Unterseite eine Führung für eine Flüssigkeitsleitung 10 auf, durch welche z.B. das Waschwasser für die Scheibenwaschanlage hindurchfließt. Die untere Seite des Deckelkörpers 7 weist eine lösbare Verbindung mit dem hinteren Grundkörper 6 des Wasserabweisers 4 auf. Wie auch die Verbindung zur vorderen Seite des Wasserabweisers 4 besteht dieses Rastmittel 11 auch aus einer Clipsverbindung, welche ebenfalls über seine Geometrie und Steifigkeit mit einer bestimmten Kraft (F) lösbar ist.

Die Kraft (F) stellt die von außen auf den Wasserabweiser 4 einwirkende Kollisionskraft dar, welche beispielsweise durch eine Person im Falle eines Aufpralls auf den Wasserabweiser 4 wirkt. Die angenommene Wirkungslinie der Kraft F ist dabei unter einem Winkel a zur Senkrechten geneigt.

In 2 ist ein vergrößerter Querschnitt des Bereiches des hinteren Grundkörpers 6 dargestellt. Dieser hintere Grundkörper 6 des Wasserabweisers 4 ist unterseitig über das Rastmittel 11 mit dem Deckelkörper 7 verbunden und geht oberseitig über ein Aufnahmeprofil 12 flächig in die Windschutzscheibe 3 über. Das Aufnahmeprofil 12 bietet einerseits eine Dichtwirkung, sodass kein Wasser in Richtung der Stirnwandabdeckung 13 bzw. der Stirnwandverstärkung 14 läuft und befestigt andererseits den hinteren Grundkörper 6 so, dass sich bei einer Einwirkung einer Kraft F auf den Deckelkörper 7 das Rastmittel 11 lösen kann, wobei der hintere Grundkörper 6 im Wesentlichen in seiner unveränderten Lage verbleibt. Bevor der hintere Grundkörper 6 in das Aufnahmeprofil 12 der Windschutzscheibe 3 eingreift, positioniert der Steg 15 den Wasserabweiser 4 in der Fahrzeugbreite aufgrund einer nicht möglichen Montagekorrektur nach dem Eingreifen des hinteren Grundkörpers 6 in das Aufnahmeprofil 12 vor. In der Fahrzeuglänge ist Luft zwischen dem Steg 15 und der Stirnwandverstärkung 14 vorhanden, um eine Überbestimmung und eine eventuell entstehende Fehlmontage zu vermeiden. Die als Blech ausgeführte Stirnwandabdeckung 13 und die ebenso aus einem Blech bestehende Stirnwandverstärkung 14 grenzen flächig aneinander, wobei die beiden Bleche auf der Höhe des Aufnahmeprofils 12 parallel verlaufen. An der unteren Seite weisen die Bleche Öffnungen auf, in die sich sowohl der Steg 15 des hinteren Grundkörpers 6 als auch das Aufnahmeprofil 12 erstrecken, wobei das Aufnahmeprofil 12 Anformungen aufweist, welche in zwei Ebenen in die Öffnungen der Stirnwandabdeckung 13 einhaken, um eine entsprechende Stabilität zu erzeugen. Die Verbindung zwischen dem hinteren Grundkörper 6 und dem Aufnahmeprofil 12 ist über eine Verrastung so abgestimmt, dass eine einwandfreie Montage und Demontage des Wasserabweisers 4 gewährleistet ist.

1
Kraftfahrzeugkarosserie
2
Motorhaube
3
Windschutzscheibe
4
Wasserabweiser
5
vorderer Grundkörper
6
hinterer Grundkörper
7
Deckelkörper
8
Servicepanel
9
Rastmittel
10
Flüssigkeitsleitung
11
Rastmittel
12
Aufnahmeprofil
13
Stirnwandabdeckung
14
Stirnwandverstärkung
15
Steg
16
Dichtung


Anspruch[de]
Kraftfahrzeugkarosserie (1) mit einer an einer Stirnwand (13, 14) befestigten Windschutzscheibe (3), wobei unterhalb der Windschutzscheibe (3) und oberhalb eines Servicepanels (8) ein Wasserabweiser (4) zum Ableiten von Wasser von der Windschutzscheibe (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserabweiser (4) aus mindestens einem Deckelkörper (7) und mindestens einem Grundkörper (5, 6) zum jeweiligen Abdecken eines Servicepanels (8) und eines Bereichs der Stirnwand (13, 14) ausgeführt ist, wobei der Deckelkörper (7) mit dem Grundkörper (5, 6) über lösbare Rastmittel (9, 11) verbunden ist. Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbaren Rastmittel (9, 11) als Clipsverbindung ausgeführt sind. Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als Clipsverbindungen ausgeführten Rastmittel (9, 11) mit einer auf den Deckelkörper (7) ausübbaren, definierten Kraft (F) lösbar sind. Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Rastmittel (9, 11) jeweils mit einer Kraft (F) von 50N bis 120N und bevorzugt mit einer Kraft von 60N bis 110N und besonders bevorzugt mit einer Kraft (F) von 70N bis 100N lösbar ist. Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckelkörper (7) und/oder der Grundkörper (5, 6) unter der Einwirkung einer Kraft (F) kollabieren, indem sich der Deckelkörper (7) und/oder der Grundkörper (5, 6) in Richtung des Servicepanels (8) bewegen. Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (5, 6) an die Unterkante der Windschutzscheibe (3) angrenzt und über ein Aufnahmeprofil (12) lösbar befestigt ist. Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (5, 6) und die Verbindung über das Rastmittel (9, 11) in einem nicht sichtbaren Bereich unterhalb einer Motorhaube (2) angeordnet sind. Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionelle Festigkeit des Grundkörpers (5, 6) und/oder des Deckelkörpers (7) derart ausgestaltet ist, dass hierin Scheibenwaschdüsen einsetzbar sind. Kraftfahrzeugkarosserie (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (5, 6) einen Steg (15) aufweist, wobei sich dieser in Öffnungen in die Stirnwand (13, 14) erstreckt.






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