DE102006024786A1

DE102006024786A1 - Fahrzeug-Endmodul, insbesondere Frontend-Modul für eine Fahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE102006024786A1
Application number: DE200610024786
Authority: DE
Inventors: Volker Wichert; Peter Zimmermann; Andreas Borsutzky
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2006-05-27
Filing date: 2006-05-27
Publication date: 2008-01-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Endmodul, insbesondere ein Frontend-Modul zur Montage an einer Fahrzeugkarosserie, mit einem Montageträger (3) zur Halterung von Aggregaten (5), auf den bei einer Fahrzeugkollision eine Aufprallkraft (F) wirkt. Erfindungsgemäß ist der Montageträger (3) bei der Fahrzeugkollision zerstörungsfrei verlagerbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Endmodul, insbesondere ein Frontend-Modul für eine Fahrzeugkarosserie nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Endmodule für eine Fahrzeugkarosserie weisen unter anderem einen Montageträger zur Aufnahme eines Kühlerpakets auf. Bei solchen Endmodulen ist ein gutes Deformationsverhalten erforderlich, um bei einer Fahrzeugkollision am Montageträger mitsamt seinem Kühlerpaket eine Schadensminimierung zu erreichen.
Aus der EP 1 232 931 B1 ist ein gattungsgemäßes, als Frontend-Modul ausgeführtes Fahrzeug-Endmodul für eine Fahrzeugkarosserie bekannt, die einen Montageträger zur Halterung von Aggregaten aufweist. Frontseitig vor dem Montageträger ist ein Querträger an den Montageträger angebunden. Bei einem frontseitigen Aufprallstoß kann der Querträger gegen den Montageträger gedrückt werden. Damit eine Beschädigung des von dem Montageträger getragenen Kühlerpakets verhindert wird, ist der Montageträger mit einer Sollbruchstelle versehen. Im Falle eines frontseitigen Aufpralls kann so ein Kühlerpaket-Halteabschnitt aus dem Montageträger herausbrechen. Hier wird nachteilig der Montageträger zerstört, so dass im Reparaturfall sowohl der Querträger als auch der Montageträger des Kühlerpakets ausgetauscht werden muss.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Fahrzeug-Endmodul, insbesondere ein Frontend-Modul für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, das bei einer Fahrzeugkollision ein verbessertes Deformationsverhalten zeigt.
Die Aufgabe der Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist der Montageträger des Endmoduls bei einer Fahrzeugkollision zerstörungsfrei verlagerbar. Damit kann gewährleistet werden, dass der Montageträger mitsamt seiner Aggregate im Fahrzeugkollisionsfall unbeschädigt bleibt. Ein derart unbeschädigter Montageträger kann daher bei einer nachfolgenden Reparatur problemlos aus dem beschädigten Endmodul herausgenommen und bei einem ausgetauschten Endmodul erneut verwendet werden.
Für die zerstörungsfreie Verlagerung im Fahrzeugkollisionsfall weist der Montageträger bevorzugt zumindest einen seitlichen Bolzen auf, der in einer Kulisse eines Halteelements längsverschiebbar geführt ist. Mittels der Kulisse des Halteelements ist dem Montageträger im Kolli- sionsfall vorteilhaft ein definierter Verlagerungsweg vorgegeben.
Bevorzugt kann der Kulisse ein Sperrelement zugeordnet sein, das den Bolzen des Montageträgers in der Fahrzeuglängsrichtung ortsfest in der Kulisse hält. Mittels des Sperrelements kann gewährleistet werden, dass der Montageträger im Normalfall spielfrei in der Kulisse des Halteelements gelagert ist. Dabei kann das Sperrelement so dimensioniert sein, dass es den in der Kulisse des Halteelements geführten Bolzen bei einer Fahrzeugkollision freigibt. Der Montageträger kann dann entlang der Kulisse verlagert werden.
Bei einer frontseitigen Fahrzeugkollision wird ein Aufprallstoß auf den Montageträger in Richtung der Fahrzeugrückseite ausgeübt. Bevorzugt kann dabei das Sperrelement mit einer Rückhaltekraft einer Verlagerung des Montageträgers entgegenwirken. Dabei kann das Sperrelement so dimensioniert sein, dass es ab einer bestimmten Aufprallkraft durch die Bolzen des Montageträgers zerstört wird, so dass eine Verlagerungsbewegung des Montageträgers innerhalb der Kulisse des Halteelements freigegeben ist.
Fertigungstechnisch günstig ist es, wenn das Sperrelement als eine ortsfest in der Kulisse des Halteelements eingesetzte Hülse bevorzugt aus Kunststoff ausgestaltet ist.
Damit auch bei größeren Aufprallkräften der Montageträger beschädigungsfrei bleibt, ist es von Vorteil, wenn die Kulisse des Halteelements rückseitig offen ist. Im Kollisionsfall kann daher zunächst der Bolzen des Montageträgers das Sperrelement überwinden und sich entlang der Kulisse verlagern, bis der Montageträger rückseitig aus der Kulisse beschädigungsfrei herausgedrückt wird. Erst bei sehr großen Aufprallimpulsen kann es somit zu einer Beschädigung des Montageträgers bzw. des Kühlerpaketes kommen.
Bevorzugt ist das Halteelement eine Schottplatte eines frontseitig an den Montageträger montierten Querträgers. Die Schottplatte des Querträgers kann dabei eine in der Fahrzeuglängsrichtung abgewinkelte Lasche aufweisen, in der die Kulisse ausgebildet ist. Die Kulisse kann bevorzugt ein in der Schottplatte gebildetes Langloch sein, in dem der zumindest eine Bolzen des Montageträgers längsverschiebbar gelagert ist.
Das Frontend-Modul kann mittels der Schottplatte des Querträgers frontseitig an einer zugeordneten Schottplatte des Karosserie-Längsträgers montiert werden. Wie oben erwähnt ist, kann somit die Schottplatte des Querträgers nicht nur zur Montage des Frontend-Moduls an dem Karosserie-Längsträger, sondern zusätzlich auch als Träger der Kulisse des Montageträger-Bolzens dienen.
Bei einer frontseitigen Fahrzeugkollision werden zunächst Aufprallkräfte in den Querträger des Frontend-Moduls eingeleitet. Dadurch kann sich der Querträger deformieren und dieser gegen den Montageträger gedrückt werden. Übersteigt die somit in den Montageträger eingeleitete Aufprallkraft einen vorgegebenen Wert, so kann der zumindest eine Bolzen des Montageträgers das Sperrelement zerstören, wodurch der Montageträger mit seinem in der Kulisse geführten Bolzen zur Fahrzeugrückseite verlagert werden kann. Bevorzugt kann dabei die Rückseite der Kulisse offen gestaltet sein, so dass die Verlagerungsbewegung des Montageträgers nicht durch beispielsweise einen hinteren Kulissenanschlag blockiert ist, sondern vielmehr der Montageträger mitsamt seinen seitlichen Bolzen ohne Widerstand aus der Kulisse herausgedrückt werden kann.
Um im Kollisionsfall eine zerstörungsfreie Verlagerungsbewegung des Montageträgers zu erreichen, ist es bevorzugt, wenn der zumindest eine seitliche Bolzen in einer Fahrzeugquerrichtung durch die Kulisse geführt ist. Bevorzugt kann sich dabei die Kulisse in der Fahrzeuglängsrichtung erstrecken.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren gezeigt.
Es zeigen:
1 in einer perspektivischen, grob schematischen Teilansicht ein Frontend-Modul; und
2 in einer Seitenteilansicht die Einzelheit X aus der 1.
In der 1 ist ein linker unterer Eckbereich eines Frontend-Moduls 1 an einer Fahrzeugvorderseite gezeigt. Das Frontend-Modul 1 ist an der nicht gezeigten, in der Querrichtung y gegenüberliegenden rechten Fahrzeugvorderseite im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet.
Das Frontend-Modul 1 weist einen rahmenförmigen Kunststoff-Montageträger 3 zur Aufnahme eines strichpunktiert angedeuteten Kühleraggregats auf. In der Fahrzeuglängsrichtung x vor dem Kühleraggregat 5 erstreckt sich ein Querträger 7, der zusammen mit seinen seitlichen Deformationselementen 9 wie ein fahrzeugrückseitig offener U-förmiger Rahmen ausgebildet ist. Das in der 1 gezeigte Deformationselement 9 des Querträgers 7 ist an seinem rückseitigen Ende mit einer Schottplatte 11 in Verbindung, mittels der das gesamte Frontend-Modul 1 über Schraubverbindungen 13 an das Frontende 15 eines strichpunktiert angedeuteten Karosserielängsträgers 17 montiert ist.
Gemäß der 1 ist die Schottplatte 11 des Querträgers 7 mit zwei innenseitig rechtwinklig abgebogenen oberen und unteren Laschen 19 versehen. Der Querträger 7 ist über die Laschen 19 seiner Schottplatte 11 mittels Schraubbolzen 21 an einem Seitenteil des Montageträgers 3 verschraubt.
Hierzu ist jeder der Schraubbolzen 21 durch eine Kunststoffschraubhülse 23 geführt, wie sie in den 1 und 2 gezeigt ist. Die Kunststoff-Schraubhülse 23 ist gemäß den 1 und 2 in einem Langloch 25 der jeweiligen oberen oder unteren Lasche 19 der Schottplatte 11 eingesetzt. Das Langloch 25 erstreckt sich dabei in der Fahrzeuglängsrichtung x und weist gemäß der 2 an seinem Vorderende eine kreisförmige Ausbuchtung 27 auf, in der die Schraubhülse 23 eingesetzt ist. Der Durchmesser der kreisförmigen Ausbuchtung 27 ist größer als eine Spaltbreite a des Langloches 25, um die Schraubhülse 23 ortsfest am vorderen Ende des Langloches 25 zu positionieren. An seinem hinteren Ende 29 ist das Langloch 25 ebenfalls mit vergrößerter Spaltbreite a ausgeweitet und geht das Langloch 25 von der rechtwinklig abgebogenen Lasche 19 in die Schottplatte 11 über. Auf diese Weise ist das Langloch 25 rückseitig offen gestaltet. Durch dieses offene Ende 29 des Langlochs 25 kann in dem nachfolgend beschriebenen Crashfall der Schraubbolzen 21 widerstandsfrei aus dem Langloch 25 gedrückt werden.
Nachfolgend ist anhand der Detailansicht gemäß der 2 das Deformationsverhalten des Frontend-Moduls 1 bei einem frontseitigen Aufprallstoß F beschrieben. Der Aufprallstoß F wird zunächst großflächig in den Querträger 7 des Frontend-Moduls 1 eingeleitet, der über die Deformationselemente 9 an den Karosserie-Längsträgern 17 abgestützt ist. Bei einer entsprechend großen Aufprallkraft werden die Deformationselemente 9 gestaucht, wodurch der Querträger 7 in Anlage mit dem Montageträger 3 kommt und diesen in Richtung der Fahrzeugrückseite drückt, wie es in der 2 strichpunktiert angedeutet ist.
Mit der Verlagerungsbewegung des Montageträgers 3 zur Fahrzeugrückseite wird der Schraubbolzen 21 aus der Schraubhülse 23 gerissen, die fest in der kreisförmigen Ausbuchtung 27 des Langloches 25 verankert ist. Die aufgerissene Schraubhülse 23 ist in der 2 strichpunktiert gezeigt. Auf diese Weise wirkt die Schraubhülse 23 im Normalfall als ein Sperrelement, das eine in der Längsrichtung x spielfreie Halterung des Montageträgers 3 gewährleistet. Dagegen ist die Schraubhülse 23 so dimensioniert, dass sie im Kollisionsfall durch den Schraubbolzen 21 des Montageträgers 3 zerstört wird und somit eine freie Verlagerungsbewegung des Montageträgers 3 in der Fahrzeuglängsrichtung x zulässt.
Das Langloch 25 wirkt somit als eine Kulisse, die eine geführte, sowie widerstandsfreie Verlagerung des Montageträgers 3 in Richtung der Fahrzeugrückseite ermöglicht. Bei einer entsprechend großen Aufprallkraft wird der Schraubbolzen 21 gemäß der 2 durch das offene hintere Ende 29 des Langloches 25 herausgedrückt, ohne etwa von einem Kulissenelement blockiert zu werden. Dadurch ist auch bei größeren Aufprallkräften gewährleistet, dass der Montageträger 3 des Kühleraggregats 5 beschädigungsfrei bleibt.

1: Frontend-Modul
3: Montageträger
5: Kühleraggregat
7: Querträger
9: Deformationselement
11: Schottplatte
13: Schraubverbindung
15: Frontende eines Karosserie-Längsträgers
17: Karosserie-Längsträger
19: obere/untere Lasche der Schottplatte 11
21: Schraubbolzen
23: Schraubhülse
25: Langloch, Kulisse
27: kreisförmige Ausbuchtung des Langloches 25
29: hinteres Ende des Langlochs 25
a: Spaltbreite
F: Aufprallkraft
x: Fahrzeuglängsrichtung
y: Fahrzeugquerrichtung

Claims

Fahrzeug-Endmodel, insbesondere Frontend-Modul zur Montage an einer Fahrzeugkarosserie, mit einem Montageträger (3) zur Halterung von Aggregaten (5), auf den bei einer Fahrzeugkollision eine Aufprallkraft (F) wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageträger (3) bei der Fahrzeugkollision zerstörungsfrei verlagerbar ist.
Endmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageträger (3) bei der Fahrzeugkollision über zumindest einem seitlichen Bolzen (21) in einer Kulisse (25) eines Halteelements (11) längsverschiebbar geführt ist.
Endmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kulisse (25) ein Sperrelement (23) zugeordnet ist, das den Bolzen (21) des Montageträgers (3) in der Fahrzeuglängsrichtung (x) ortsfest hält.
Endmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Fahrzeugkollision das Sperrelement (23) den Bolzen (21) des Montageträgers (3), in der Fahrzeuglängsrichtung (x) freigibt.
Endmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (23) eine ortsfest in der Kulisse (25) des Halteelements (11) eingesetzte Hülse ist.
Endmodul nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Kollisionsfall der Bolzen (21) des Montageträgers (3) das Sperrelement (23) zerstört.
Endmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse (25) des Halteelements (11) rückseitig ein offenes Ende (29) aufweist.
Endmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (11) eine Schottplatte eines frontseitig an den Montageträger (3) montierten Querträgers (7) ist.
Endmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schottplatte (11) des Querträgers (7) zumindest eine in Fahrzeuglängsrichtung (x) abgewinkelte Lasche (19) aufweist, in dem die Kulisse (25) ausgebildet ist.
Endmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse (25) ein Langloch ist.
Endmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageträger (3) aus Kunststoff gefertigt ist.
Endmodul nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Endmodul als ein Frontend-Modul (1) mittels der Schottplatte (11) des Querträgers (7) frontseitig an einen Karosserie-Längsträger (17) montierbar ist.
Endmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Bolzen (21) ein Schraubbolzen ist, mittels dem der Montageträger (3) mit dem Halteelement (11) verschraubt ist.
Endmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzen (21) in einer Fahrzeugquerrichtung (y) durch die Kulisse (25) geführt sind.
Endmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse (25) sich in der Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckt.