DE10150643A1

DE10150643A1 - Halterung für ein Kraftfahrzeug-Kühlmodul

Info

Publication number: DE10150643A1
Application number: DE10150643A
Authority: DE
Inventors: Dirk Kersting
Original assignee: Hella Behr Fahrzeugsysteme GmbH
Current assignee: HBPO GmbH
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2003-04-17

Abstract

Eine solche Halterung sieht am Oberende des Kühlmoduls ein Schwenklager und an dem Unterende des Kühlmoduls Lagerstellen vor, über die das Kühlmodul an karosseriefesten Trägerteilen festgelegt ist, wobei bei einem von der Frontseite her wirkenden Stoß sich das Unterende des Kühlmoduls selbsttätig löst und nach hinten wegschwenken kann. Um bei einem Fahrzeug mit einem verschieblichen Stoßfänger ein kontrolliertes Verschwenken des Kühlmoduls zu erzielen, sind die unteren Lagerstellen des Kühlmoduls hinter dem Stoßfängerquerträger angeordnet und weisen Spreizdübel auf, die beim Aufprall des Stoßfängerquerträgers eine Verschiebung unter Mitnahme des Unterendes des Kühlmoduls in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin zulassen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halterung für ein an der Frontseite eines Kraftfahrzeuges angeordnetes Kühlmodul der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art.

Eine solche Halterung ist aus der Patentschrift DE 3246 583 C1 bekannt. Aufgrund seiner schwenkbaren Anordnung kann der dortige Kühler bei einem auf ihn im unteren Bereich ausgeübten Stoß, wie er bei einem Fahrzeugcrash auftritt, um die obere Schwenkachse nach hinten hin ausschwenken, womit er bei Stößen bis zu einer bestimmten Stärke aus der Kollisionszone heraus in einen im normalen Betriebsfall nicht genutzten Raum nach hinten hin verschoben werden kann, um ihn vor Beschädigungen zu schützen.

Bei der bekannten Ausführung ist dazu am Unterende des Kühlers ein Rastelement angeordnet, welches in eine in Fahrtrichtung nach hinten offene, federnde Halteklammer eingreift. Entweder ist durch diese Halteklammer das Unterende des Kühlers fixiert, oder es ist nach dem Ausrasten aus der Halteklammer lose, so daß schon beim Auftreten verhältnismäßig geringer Stoßkräfte der Kühler unkontrolliert nach hinten schwenken und an anderen Fahrzeugbauteilen anschlagen kann.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Halterung für ein Kühlmodul zu schaffen, welches bei modernen Fahrzeugen mit einem bei einem Aufprall definiert verschieblichem Stoßfänger ein kontrolliertes Verschwenken des Kühlmoduls mit seinem Unterende nach hinten hin ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer Halterung der gattungsbildenden Art nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Für die Erfindung ist wesentlich, daß entsprechend einer durch einen Aufprall bedingten Verschiebung des Stoßfängerquerträgers in Fahrzeuglängsrichtung unter Mitnahme des Spreizdübels nach hinten hin die untere Lagerstelle des Kühlmoduls sich ebenfalls nach hinten hin verlagern kann, was entweder dadurch geschieht, daß die Lagerstelle sogleich mit dem sich verschiebenden Dübel mitwandert oder sich dann erst auf dem verschobenen Dübel verlagert, wenn das Kühlmodul selbst nach hinten gedrückt wird. Dies ist für die Fälle kleinerer Kollisionen im Geschwindigkeitsbereich unter 16 km/h vorgesehen, um hierbei durch Schonung des Kühlmoduls möglichst wenig Reparaturkosten zu verursachen. Denn das Kühlmodul gehört zu den wertigen Bauteilen an der Frontseite eines Kraftfahrzeugs, deshalb sind gerade hieran bei kleineren Crashfällen bereits auftretende Beschädigungen zu vermeiden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitansicht die Halterung eines Kühlmoduls an der Frontseite eines Kraftfahrzeuges in der üblichen Betriebslage und
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung jedoch bei in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin verschobenem Kühlmodul.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 ein Kühlmodul 1, welches an seinem Oberende mittels zumindest einem Schwenklager 3 an einem Trägerteil 2 angelenkt ist, welches mit der Fahrzeugkarosserie fest verbunden ist. Die durch das Schwenklager 3 vorgegebene Schwenkachse liegt in Horizontalrichtung und erstreckt sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung sowie entsprechend quer zur Fahrtrichtung. An oder nahe seinem Unterende weist das Kühlmodul 1 an beiden zu den Fahrzeuglängsseiten hin liegenden Seiten je eine Lagerstelle 4 auf, die durch eine Lasche nach Art eines Befestigungsauges ausgebildet sein kann. Die jeweilige Lagerstelle 4 des Kühlmoduls 1 ist an einem weiteren, mit der Fahrzeugkarosserie festen Trägerteil 5 festgelegt, und diese Lagerstelle 4 kann sich unter den nachstehend noch erörterten Voraussetzungen in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin verschieben, wobei das Kühlmodul 1 um die Achse des oberen Schwenklagers 3 schwenkt.
Das Kühlmodul 1 ist vorzugsweise in ein Frontendmodul für einen PKW integriert, in diesem Fall kann es sich bei den Trägerteilen 2 und 5 um Elemente eines Montageträgers eines solchen Frontendmoduls handeln, an dem weitere frontseitige Bauteile eines PKWs, wie Scheinwerfer, Hörner, Haubenschlösser oder dergl. angebracht sein können. Über den Montageträger, der mit der betreffenden Fahrzeugkarosserie in geeigneter Weise verbunden ist, sind bei dieser Ausführung die Trägerteile 2 und 5 unter Zwischenschaltung des Montageträgers karosseriefeste Bauteile. In anderer Ausführung können das Kühlmodul 1 und der Montageträger eine bauliche Einheit bilden, hierbei sind dann die Trägerteile 2 und 5 unmittelbar an der Fahrzeugkarosserie befestigte Bauteile.
Die unteren Lagerstellen 4 des Kühlmoduls 1 befinden sich in der Einbaulage am Fahrzeug in dessen Längsrichtung gesehen hinter einem Stoßfängerquerträger 6, der mittels Crashboxen 7 in der Regel mit den nicht dargestellten Fahrzeuglängsträgern verbunden ist. Die Crashboxen 7 ermöglichen es, daß der Stoßfängerquerträger 6 beim Auffahren auf ein Hindernis entgegen der Fahrtrichtung, also in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin, was in der Zeichnung durch den Pfeil X deutlich gemacht ist, nachgeben kann. Damit jedenfalls dann, wenn es sich um einen Kollisionsfall mit geringer Geschwindigkeit handelt, beispielsweise bei einer Geschwindigkeit von weniger als 16 km/h, durch den nach hinten in Fahrzeuglängsrichtung sich verschiebenden Stoßfängerquerträger 6 oder damit mitwandernde Frontteile das Kühlmodul 1 nicht sogleich beschädigt wird, können - wie bereits erwähnt - die Lagerstellen 4 mitsamt dem Kühlmodul 1 sich in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin verschieben.
Dazu sind die Lagerstellen 4 an den Trägerteilen 5 mittels Spreizdübeln 8 festgelegt, die in der üblichen Befestigungs- oder Sicherungslage nach vorn über das betreffende, karosseriefeste Trägerteil 5 vorstehen. Um den Überstand, den jeder Spreizdübel 8 über das Trägerteil 5 hinaus in Fahrzeuglängsrichtung nach vorn hin hat, kann der Spreizdübel 8 in dem betreffenden Durchgangsloch 9 des Trägerteils 5 nach hinten hin verschoben werden, und um die gleiche Verschiebelänge kann die Lagerstelle 4 des Kühlmoduls 1 nach hinten hin ausweichen.
Der Spreizdübel 8 besteht aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere aus Kunststoff. Der Spreizdübel 8 kann einstückig mit einem Bauelement des Kühlmoduls 1 oder des gegebenenfalls damit eine Einheit bildenden Montageträgers sein. In gängiger Ausführung weisen solche Kühlmodule 1 seitliche Wasserkästen auf, die aus Kunststoff bestehen und an die sogleich die Spreizdübel 8 mitangespritzt sein können. Alternativ können die Spreizdübel 8 auch an dem gegebenenfalls vorhandenen Montageträger angespritzt sein, sofern dieser ebenfalls aus Kunststoff oder zumindest zu einem erheblichen Anteil aus Kunststoff besteht. Jeder Spreizdübel 8 hat zweckmäßig zwei oder mehrere spreizbare Lamellen 13, die sich parallel zur Dübelachse erstrecken und durch achsparallele Schlitze voneinander abgeteilt sind. Mit den spreizbaren Lamellen 13 liegt der Spreizdübel 8 mit seinem Außenumfang an der Wandung des Durchgangslochs 9 des Trägerteils 5 reibschlüssig oder sogar formschlüssig an. Dabei schlägt er mit einem radial vorstehenden Bund 14 an dem in Fahrzeuglängsrichtung hinten liegenden Rand des Durchgangslochs 9 des Trägerteils 5 an. Unmittelbar nach vorn hin anschließend haben die elastischen Lamellen 13 des Spreizdübels 8 eine radiale Einschnürung 15 am Außenumfang, die besonders gut in Fig. 2 zu erkennen ist. Im Bereich der Einschnürungen 15 der Lamellen 13 hat der Spreizdübel 8 einen Außendurchmesser, der etwa dem Innendurchmesser des Durchgangslochs 9 des Trägerteils 5 entspricht. In dem weiteren Bereich des Spreizdübels 8 nach vorn hin ist demgegenüber der Dübeldurchmesser größer, um in der gespreizten Befestigungslage eine ausreichende Sicherung des Kühlmoduls in der normalen Betriebslage zu erzielen. Die Aufweitung des Spreizdübels 8 bzw. dessen Lamellen 13 in der Befestigungslage besorgt ein Spreizdorn 10, der bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung von hinten her in den Spreizdübel 8 eingetrieben wird.
Der Spreizdorn 10 ist gestuft ausgeführt und hat vom rückwärtigen Ende aus über den größten Teil seiner Länge einen Schaft 11 mit einem Durchmesser, welcher für die Aufweitung des Spreizdübels 8 erforderlich ist. Ferner hat der Spreizdorn 10 ein vorderes Schaftende 12, dessen Durchmesser gegenüber dem übrigen Bereich des Schaftes 11 so verringert ist, daß der Reib- und/oder Formschluß des Spreizdübels 8 im Durchgangsloch des Trägerteils 5 zumindest weitgehend aufgehoben ist, sobald beim Rückschub des Spreizdorns 10 nach hinten hin das verjüngte Schaftende 12 in den Bereich des Spreizdübels 8, der von dem Trägerteil 5 mit dem Durchgangsloch 9 umgeben ist, eingetreten ist.
Im Crashfalle wird das Zurückschieben des Spreizdorns 10 entweder unmittelbar durch den Stoßfängerquerträger 6 oder ein daran sitzendes Bauteil bewirkt, welches in axialer Richtung das freie Stirnende des verjüngten Schaftendes 12 des Spreizdorns 10 beaufschlagt. Bei geringeren Kollisionsfällen verschiebt sich der Spreizdorn 10 im Spreizdübel 8 lediglich soweit nach hinten hin, daß die axiale Hemmung des Spreizdübels 8 im Durchgangsloch 9 des Trägerteils 5 noch erhalten bleibt. Bei einem weitergehenden Nachgeben des Stoßfängerquerträgers 6 in der X-Richtung wird der Spreizdorn 10 soweit durch den Spreizdübel 8 nach hinten hin durchgeschoben, bis das verjüngte Schaftende 12 des Spreizdorns 10 den vom Trägerteil 5 im Bereich dessen Durchgangslochs 9 umgebenden Bereich erreicht hat. Von da ab fällt der gegebenenfalls vorhandene Formschluß zwischen dem Spreizdübel 8 und der Wandung des Durchgangslochs 9 in dem Maße weg und läßt der ferner gegebene Reibschluß soweit nach, daß der Spreizdübel 8 unter Mitnahme durch den Stoßfängerquerträger 6 sich in dem Durchgangsloch 9 des Trägerteils 5 nach hinten hin verschiebt. Entsprechend weicht das Kühlmodul 1 mit seiner Lagerstelle 4 nach hinten hin aus, was entweder unter Mitnahme durch den Spreizdübel 8 oder durch Druck auf das Kühlmodul 1 geschieht, was bei relativ geringen Kollisionsfällen ausreicht, um das Kühlmodul 1 nicht zu beschädigen. So erreichen das Kühlmodul 1 und der Spreizdübel 8 eine Lage, wie sie in Fig. 2 wiedergegeben ist.
In anderer als der dargestellten Ausführung kann bei dem Spreizdübel 8 auf den Spreizdorn 10 dann verzichtet werden, wenn der Spreizdübel 8 aus einem elastischen Material besteht, das einerseits in der üblichen Befestigungslage genügende Haltekräfte für die Lagerstelle 4 des Kühlmoduls 1 sicherstellt und andererseits bei Beaufschlagung des Spreizdübels 8 am vorderen Stirnende den Reibschluß oder gegebenenfalls den Formschluß zwischen der Außenseite des Spreizdübels 8 und der Wandung des Durchgangslochs 9 im Trägerteil 5 überwinden läßt.

Claims

1. Halterung für ein Kühlmodul (1) an der Frontseite eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines PKWs, mit zumindest einem am Oberende des Kühlmoduls (1) befindlichen, dieses mit der Fahrzeugkarosserie verbindenden Schwenklager (3) und mit unteren Lagerstellen (4), über die das Kühlmodul (1) an seinem Unterende an mit der Fahrzeugkarosserie festen Trägerteilen (5) im Falle eines von der Fahrzeugfrontseite her wirkenden Stoßes sich selbsttätig lösend zwecks einem ausweichenden Schwenk nach hinten hin in Fahrzeuglängsrichtung gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Lagerstellen (4) des Kühlmoduls (1) hinter einem bei einem Aufprall nach hinten in Fahrzeuglängsrichtung nachgebenden Stoßfängerquerträger (6) angeordnet sind und je einen in Fahrzeuglängsrichtung liegenden, das Kühlmodul (1) am karosseriefesten Trägerteil (5) sichernden Spreizdübel (8) aufweisen, der in einem Durchgangsloch (9) des karosseriefesten Trägerteils (5) über dieses in Fahrzeuglängsrichtung nach vorn hin vorstehend angeordnet ist, wobei der entsprechende Überstand des Spreizdübels (8) beim Aufprall des Stoßfängerquerträgers (6) darauf eine Verschiebung des Spreizdübels (8) unter Mitnahme des Unterendes des Kühlmoduls (1) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin ermöglicht.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizdübel (8) in der Sicherungslage reibschlüssig in dem Durchgangsloch (9) des karosseriefesten Trägerteils (5) gehalten ist.

3. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizdübel (8) in der Sicherungslage formschlüssig im Durchgangsloch (9) des karosseriefesten Trägerteils (5) fixiert ist, wobei dieser Formschluß beim Aufprall des Stoßfängerquerträgers (6) überwindbar ist und in einen Reibschluß übergeht.

4. Halterung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizdübel (8) einen Spreizdorn (10) aufweist, der ein in Fahrzeuglängsrichtung nach vorn zum Stoßfängerquerträger (6) hin vorstehendes, im Durchmesser verjüngtes Schaftende (12) hat, bei dessen Rückschub in den Spreizdübel (8) hinein dessen Formschluß und/oder Reibschluß im Durchgangsloch (9) des karosseriefesten Trägerteils (5) aufgehoben oder zumindest überwindbar ist.

5. Halterung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die karosseriefesten Trägerteile (2, 5), an denen das Kühlmodul (1) gelagert ist, Teile eines Frontendmoduls für einen PKW sind.

6. Halterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmodul (1) eine bauliche Einheit mit einem Montageträger zur Aufnahme von weiteren Fahrzeugfrontteilen bildet und die Lagerstellen (4) sich an dem Montageträger befinden.

7. Halterung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizdübel (8) einstückig an aus Kunststoff bestehenden Teilen des Kühlmoduls (1) oder des Montageträgers angeformt sind.