CN103889829B - 前端模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的前端模块(1)，其具有管状的横梁(2)和由塑料制成的注塑构件，所述注塑构件被注塑在横梁(2)上。为了以简单的方式实现将注塑构件更好地保持在横梁(2)上，按本发明建议，注塑构件中的至少两个独立于横梁(2)地彼此连接。

Description

前端模块
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的前端模块/车头模块，该前端模块具有管状的横梁和塑料的注塑构件，所述注塑构件被注塑在横梁上。
背景技术
由EP 1 849 686 A1已知一种此类的前端模块。此处公开了一种借助流体内高压变形的管子，其具有两个轴向隔开的狭窄部位，由塑料制成的注塑构件分别被注塑在该狭窄部位中。为此设置有圆环，其包围所述管子，并且称为支座的注塑构件一体地竖直朝下地从该圆环上突出来。这两个分离的注塑构件相互界定出用于驱动机冷却器的容纳部。侧面上分别连接有用于照明单元的构造空间。由金属管子和经注塑的塑料构件构成的复合构件形成前端模块。但是相对于更高的机械负载来说，将这两个支座保持在管子上(通过把塑料收缩在管子上来实现)是不够的，因此支座能够围绕着该管子相对容易地旋转，并且还可能轴向地在狭窄部位的延伸部位内滑转。
发明内容
本发明所基于的任务是，如下改进此类前端模块，即以简单的方式将注塑构件更好地保持在横梁上。
按本发明，所述任务通过一种用于机动车的前端模块来实现，该前端模块具有管状的横梁和塑料的注塑构件，所述注塑构件被注塑在横梁上，所述注塑构件中的至少两个独立于横梁地彼此连接，其中，所述注塑构件包括两个垂直地朝下方伸出的、轴向隔开的支柱，所述支柱从侧面界定出驱动机冷却器容纳部并且与横梁的端部轴向地间隔开，其中横梁具有注塑而成的纵向筋和横向筋，该纵向筋和横向筋一起形成包围横梁的网并且将支柱在横梁的区域中彼此连接起来。
基于至少两个注塑而成的塑料构件的单独连接(其中排除了通过横梁的间接连接)而实现了力分布，如果完全不加阻止，则该力分布至少会使横梁上的各塑料构件的松开变得困难。此外，当塑料构件中的一个基于所述连接而受到绕横梁的负载时，会在其它塑料构件中产生惯性力矩，该惯性力矩再次将反作用力施加到受负载的塑料构件上，该反作用力在连接的连接元件中导致了扭转应力并因此抵抗该负载，从而更好地保持这个塑料构件。
在本发明的一个有利的改进方案中，横梁是弯曲的，其中塑料构件中的至少一个越过纵向部段设置在横梁的弯曲区域中。因此，可使塑料构件尤其牢固地保持在横梁上，这是因为固定在弯曲区域中的塑料构件不再能在轴向和径向上活动，或者最多在施加很大的力时才能活动。在本发明的另一有利的改进方案中，管状的横梁的型材横截面至少局部地构成为非圆形的，其中塑料构件中的至少一个定位在该非圆形的位置上。由此，使塑料构件更好地保持在横梁的圆周方向上，其中塑料构件抗转动地固定在横梁上。所述塑料构件或彼此连接的塑料构件由于额外地设置在弯曲区域中，所以能够尤其良好地保持在横梁上。
在本发明的另一优选的构造方案中，塑料构件的连接材料结合地构成。这在很大程度上简化了所述连接的构造，这是因为完全不需要连接元件，而只需要唯一一个用于待形成和待连接的塑料构件的模穴。这些塑料构件能够在唯一一个工作步骤和唯一一个模具中同时地并因此在方法方面经济地有利地制成。此外，该材料结合性能还为塑料构件结构带来了更好的稳定性。备选地或除了材料结合性能之外附加地，还可考虑在所述构件之间设置形锁合。为此，可以在不同的时间点注塑所述构件，从而为已经硬化的构件配备形锁合元件、如突起或凹槽，它们被其它构件的还呈液态或软的(teigig)注塑件(Spritzguβ)或其它构件形锁合地抓住。通过还呈液态的注塑件的注塑件热量可使已经硬化的构件轻微地熔化，从而可在形锁合的同时实现材料结合。
所述横梁同样可以具有形锁合元件，它们被所构成的构件的注塑件包围，或者它们借助注塑件在注塑时达到固定的有效连接。它们例如可以通过中空横梁的变形来构成，尤其借助流体内高压或通过所述内高压与机械压力加工(例如借助模具(Stempel))的共同作用。该横梁还优选具有与旋转对称的横截面轮廓不同的形状，例如具有椭圆形或矩形形状。所述形状优选出现在横梁上贴靠有注塑件的地方，从而通过该用于注塑而成的塑料的横截面形状提供了转动锁止器，并由此更好地保持在横梁上。
按本发明的一个尤其优选的改进方案，所述注塑构件包括两个垂直地朝下方伸出的、轴向隔开的支柱。所述支柱从侧面界定出驱动机冷却器容纳部并且与横梁的端部轴向地间隔开。该横梁具有注塑而成的纵向筋和横向筋，该纵向筋和横向筋一起形成包围横梁的网并且将支柱在横梁的区域中彼此连接起来。通过该网的形成(该网使横梁包围在支柱之间的中间空间中)，创造了构造空间需求小且材料用量小的高强度连接，该连接不仅在所有方向上都牢固，并且还加固了整个塑料复合体和横梁。由于该高强度的连接，即使在机械力很高的情况下，也能使塑料构件牢固地保持在横梁上。
按本发明的一个优选的改进方案，由于注塑构件构成为支柱，因此创造了多功能的构件，它在此不仅构成用于驱动机冷却器容纳部的框架，而且还朝外地构成用于照明单元的局部框架，用于照明单元的固定位置一体地设置在该局部框架上。此外，平行四边形状的用于碰撞吸能盒的容纳部和/或进入下方纵梁中的插入装置和/或用于停车采暖装置和/或洗涤液容器的挂置孔眼和/或用于Z形支撑装置(Z-Abstützung)的固定位置通过注塑过程同样一体地成型在该支柱上。
前端模块的由此已经高度集成的特征还通过以下方式进一步提升，即按本发明的另一优选构造方案，在支柱之间的筋是用于塑料浇注复合体的众多功能性构造的起始点。因此，所述支柱与用于驱动机冷却器的密封框架和/或用于间距调节-自动巡航仪的固定元件和/或用来阻止积雪吸入的防护板的固定元件和/或用于驱动机冷却器的固定元件和/或用于保险杆和驱动机冷却器的定向元件和/或用于未经处理空气吸入结构的引导壁和/或用于驱动机盖缓冲器的容纳部和/或用来支撑驱动机盖的支撑斜柱的挂入装置和/或用于车身构件的上边缘的支承板连接成一体。
此外，横梁的端部能够优选具有注塑而成的、彼此连接的横向筋和纵向筋，该横向筋和纵向筋一体地带有容纳部，该容纳部用于驱动机盖缓冲器和/或用来固定搬运装置/处理装置，该搬运装置用来在安装中运送和定位前端模块。为了节省构造空间和/或重量，该塑料挤压包封件能够与上述塑料注塑复合体分隔开。但完全还可考虑的是，该塑料挤压包封件同样也可与塑料注塑复合体连接成一体，以便更好地保持在横梁上。
在本发明的另一优选的构造方案中，该横梁具有用于驱动机盖锁的固定元件。所述固定元件以孔洞的形式表现出来，借助其能够例如拧紧所述锁。所述孔洞例如能够位置准确地且以高度精确的孔洞型在横梁的变形过程中产生，该变形过程通过内高压变形来实现。为此，冲模集成在该变形模具中，该冲模不仅能从管状的横梁中冲裁出孔洞凹室(Lochbutzen)，而且也能高压密封地封闭所制成的孔洞。这一点通过模具的锥度来实现，该锥度与切割边缘相邻并且沉入该孔洞中。在变形过程中或紧随在变形过程之后注入塑料，该塑料在硬化之后形成局部高度精细(hochfiligranen)的塑料构件。随着变形的结束，内高压降至支撑压力，因此避免了横梁由于产生的注塑压力而破坏。
附图说明
下面借助在附图中描述的实施例详细地阐述了本发明。
图1在透视图中示出了按本发明的前端模块，其具有借助塑料挤压包封的横梁。
具体实施方式
图1示出了用于机动车的前端模块1，其具有管状的横梁2和由塑料制成的注塑构件，这些注塑构件被注塑在横梁2上。横梁2可以由金属材料制成，尤其由轻金属或轻金属合金制成。也可以考虑使用纤维增强的塑料。
横梁2具有弯曲的走向，其中它的端部3和4在侧面指向后方，即指向汽车尾部。该横梁在中间5构成为波浪形，并且在该处具有固定元件6，其形式是用于驱动机盖锁的螺纹孔。
该横梁的横截面根据需要与分别产生的机械要求及构造空间要求相匹配，并且在很大程度上不是旋转对称的。在此，尤其出现箱状的几何形状。端部3和4是削平的，以确保更好地连接到上方的纵梁平面上。
所述注塑构件包括两个垂直地朝下方伸出的、轴向隔开的支柱7和8，它们设置在横梁2的弯曲区域9和10中。与横梁2的端部3、4轴向隔开的支柱7和8在其相互面对面的侧面11、12上从侧面界定出驱动机冷却器容纳部13。
两个支柱7和8在下方端部14上具有框架状的容纳部15，其具有用于碰撞吸能盒的平行四边形轮廓，其中与容纳部15相邻地向后是一引入到相应的下纵梁中的接片式插入装置16。在支柱7上除了容纳部15以外，用于停车采暖装置的挂置孔眼17朝外突出地位于下方端部14上。用于洗涤液容器的挂置孔眼18以同样的方式连接到支柱8的下方端部14上。在支柱8上在一半高度处在内侧——即在其侧面12处——形成用于Z形支撑装置的固定位置19。此外，分别在这两个支柱7和8上在容纳部15的上方朝外伸出有臂部20，在该臂部的端部21处设置用于照明单元的固定位置22。在支柱7和8的上方端部上在横梁附近形成有指向前方的短连接片23，所述短连接片在其自由端部处具有其它用于照明单元的固定位置24。支柱7、8与容纳部15、插入装置16、挂置孔眼17、18、固定位置19、22和24、臂状物20以及连接片23连接成一体。
支柱7、8独立于横梁2地彼此连接。在此，原则上当然还可考虑的是，通过独立的连接构件来实现连接。按本实施例，其与支柱7、8材料结合地构成，并且由纵向筋和横向筋25构成，所述筋在支柱7、8之间被注塑在横梁2上。纵向筋和横向筋25一起构成包围横梁2的网，其中支柱7、8从所述筋25伸出。
筋25在支柱7、8之间带有用于驱动机冷却器的密封框架26，该密封框架紧邻横梁下侧并且沿着横梁2延伸，用于间距调节-自动巡航仪的固定元件28以及用于防护板(其用来阻止积雪的吸入)的下方固定元件29(其形式是螺纹位置)一起在该密封框架上形成在其前侧27上。此外，横梁2上方的筋25带有三个用于车身构件上边缘的支承板30、31、32，它们同样沿着横梁2延伸。在支承板31上，在前侧上在端部处设置有两个用于防护板(其用来阻止积雪的吸入)的上方固定元件33，并且在支承板30、31、32的上侧34上设置有固定元件，其形式优选是用于待安装的车身构件的螺纹孔35。支承板30在上侧34上在朝向中间支承板33的过渡部位上具有用于保险杆和驱动机冷却器的定向元件36。在支承板31和支柱8之间以及在支承板30和支柱7之间，托架37形成在筋25上，该托架具有用于驱动机冷却器的固定元件38。在支承板30和31的后面，位于横梁平面中的、向后指向汽车尾部方向的引导壁39(其用于未经处理空气吸入结构)形成在筋25上。朝向各横梁端部3、4的方向与托架37相邻地，向上倾斜/终止(abgesetzte)的其它托架40、41从上侧形成在筋25上，所述托架大致位于支柱7、8的轴向延长部位中并且具有用于驱动机盖缓冲器的容纳部42、43。用于支撑斜柱的挂置装置45设置在托架40的内侧44上，该支撑斜柱用来支撑驱动机盖。大致在容纳部42、43的水平平面中，两个朝前且朝外突出的托架46在筋25上形成在横梁2的弯曲区域9、10中，所述托架在上侧具有其它用于待安放的车身构件的支承面和固定元件47。此外，连接片23形成在托架46上，支柱7和8也连接到该连接片上。所有描述的、由注塑的塑料制成的构件和表面都彼此材料结合地相连，即连接成一体。
单独地在横梁2的端部3、4和支柱7、8之间在横梁2上注塑有另外的筋48，朝前突出的托架49在上侧形成在这些筋上，该托架具有用于驱动机盖缓冲器的其它容纳部50和容纳部51，容纳部51用来可松开地固定搬运装置，该搬运装置用来在安装中运送和定位前端模块1。此外，在筋48上还分别设置有另一固定元件52，用来连接照明单元。托架49形成在支柱附近，而固定元件52形成在远离支柱处。容纳部51位于它们中间。

Claims (6)

1.一种用于机动车的前端模块，其具有管状的横梁和塑料的注塑构件，所述注塑构件被注塑在横梁上，
其特征在于，
所述注塑构件中的至少两个独立于横梁(2)地彼此连接，
其中，所述注塑构件包括两个垂直地朝下方伸出的、轴向隔开的支柱(7、8)，所述支柱从侧面界定出驱动机冷却器容纳部(13)并且与横梁(2)的端部(3、4)轴向地间隔开，其中横梁(2)具有注塑而成的纵向筋和横向筋(25)，该纵向筋和横向筋一起形成包围横梁(2)的网并且将支柱(7、8)在横梁(2)的区域中彼此连接起来。
2.根据权利要求1所述的前端模块，
其特征在于，
所述连接是材料结合的和/或形锁合的。
3.根据权利要求1所述的前端模块，
其特征在于，
在所述支柱(7、8)中的至少一个上一体地设置有平行四边形状的、用于碰撞吸能盒的容纳部(15)和/或进入下方纵梁中的插入装置(16)和/或用于停车采暖装置和/或洗涤液容器的挂置孔眼(17、18)和/或用于照明单元的固定位置(22、24)和/或用于Z形支撑装置的固定位置(19)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的前端模块，
其特征在于，
在所述支柱(7、8)之间的筋(25)与用于驱动机冷却器的密封框架(26)和/或用于间距调节-自动巡航仪的固定元件(28)和/或用来阻止积雪吸入的防护板的固定元件(29、33)和/或用于驱动机冷却器的固定元件(38)和/或用于保险杆和驱动机冷却器的定向元件(36)和/或用于未经处理空气吸入结构的引导壁(39)和/或用于驱动机盖缓冲器的容纳部(42、43)和/或用来支撑驱动机盖的支撑斜柱的挂入装置(45)和/或用于车身构件的上边缘的支承板(30、31、32)连接成一体。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的前端模块，
其特征在于，
所述横梁(2)具有在支柱(7、8)和横梁(2)的端部(3、4)之间注塑而成的、彼此连接的横向筋和纵向筋(48)，该横向筋和纵向筋一体地带有容纳部(50、51)，该容纳部用于驱动机盖缓冲器和/或用来固定搬运装置，所述搬运装置用来在安装中运送和定位前端模块(1)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的前端模块，
其特征在于，
所述横梁(2)具有用于驱动机盖锁的固定元件(6)。
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