DE102010027460A1

DE102010027460A1 - Vorrichtung an einer Vorbaustruktur für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102010027460A1
Application number: DE201010027460
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dorfner; Michael Dobler
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2010-07-17
Filing date: 2010-07-17
Publication date: 2012-01-19
Anticipated expiration: 2030-07-18
Also published as: DE102010027460B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Vorbaustruktur für Kraftfahrzeuge zum Schutz eines Kühlermoduls bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung, insbesondere bei einem Frontalcrash, wobei das Kühlermodul in Fahrzeuglängsrichtung gesehen hinter einem Querträger der Vorbaustruktur angeordnet ist und der Querträger mittelbar oder unmittelbar mit einem eine Karosserie-Außenhaut bildenden Stoßfänger verbunden ist, und wobei der Stoßfänger zumindest einen dem Kühlermodul zugeordneten Kühlergrillbereich aufweist. Erfindungsgemäß ist an dem Querträger (18) zumindest ein Stützelement (38), insbesondere ein von diesem abragendes Stützelement (38), vorgesehen, das einen definierten Abstützbereich (36) des Kühlergrillbereichs (30), insbesondere einen mit einem blockartigen Funktionselement versehenen Kühlergrillbereich, bei dessen crashbedingter Verlagerung in Richtung Kühlermodul (24) abstützt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Vorbaustruktur für Kraftfahrzeuge zum Schutz eines Kühlermoduls bei einem Frontalcrash gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es sind Vorrichtungen der gattungsgemäßen Art bekannt (vgl. z. B. DE 10 2009 010 788 A1 oder DE 103 10 344 A1 ), bei denen das Kühlermodul in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges nachgiebig angeordnet ist, um bei Fahrzeugkollisionen mit geringerer Geschwindigkeit bzw. Aufprallenergie eine vorzeitige Beschädigung des Kühlermoduls und damit verbunden kostenintensive Reparaturen zu vermeiden. Konkret ist aus der DE 10 2009 010 788 A1 eine Schutzeinrichtung für eine Kühleranordnung eines Fahrzeugs bekannt, bei der ein in einen Längsträger eingestecktes Abweiselement vorgesehen ist, das, in Fahrzeuglängsrichtung gesehen, hinter der Kühleranordnung positioniert ist. Dieses Abweiselement weist eine Abweisrampe auf, so dass bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung im Bereich der Vorbaustruktur und einer damit einhergehenden unfallbedingten Rückbewegung der Kühleranordnung ein Abgleiten der Kühleranordnung bewirkt. Dadurch soll bei einer unfallbedingten Rückbewegung der Kühleranordnung sichergestellt werden, dass diese an den Längsträgerendbereichen eines Integralträgers vorbeigeleitet wird.
Aus der DE 103 10 344 A1 ist konkret eine Vorbaustruktur eines Kraftfahrzeugs mit einer Kühlerlagerung bekannt, bei der die Kühlerlagerung so ausgebildet ist, dass ein Bestandteil derselben bildendes Deformationselement bei einer Kraftbeaufschlagung zeitlich vor dem Kühler mit Kraft beaufschlagt wird und daher deformiert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, die mit baulich einfachen Mitteln eine weitere Schutzfunktion für das Kühlermodul schafft.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte und besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass an dem Querträger zumindest ein Stützelement, insbesondere ein von diesem abragendes Stützelement, vorgesehen ist, das einen definierten Abstützbereich des Kühlergrillbereichs, insbesondere einen mit einem blockartigen und/oder vom Lamellenbereich abweichend gestalteten Funktionselement bestückten bzw. versehenen Kühlergrillbereich, bei dessen crashbedingter Verlagerung in Richtung Kühlermodul weitgehendst abstützt. Besonders bevorzugt wird der definierte Abstützbereich des Kühlergrillbereichs durch ein in diesen integriertes oder eingesetztes Logo, Emblem oder dergleichen als Funktionselement gebildet, das nachfolgend als Hersteller-Emblem bzw. Emblem bezeichnet wird und das sich somit bei einer crashbedingten Verlagerung des Emblems in Richtung Kühlermodul an dem wenigstens einen Stützelement abstützt. Damit wird zuverlässig vermieden, dass bei einer ungünstigen Konstellation der Crashparameter oder eines Aufprallhindernisses der kritische Abstützbereich eines Kühlergrillbereichs, wie dies insbesondere ein solches Emblem darstellt, so verkantet, verschwenkt oder anderweitig nach hinten in die Vorbaustruktur verlagert werden kann, dass dieser das dahinter liegende Kühlermodul beschädigt.
Wie bereits zuvor kurz andiskutiert, ist die Begrifflichkeit „Hersteller-Emblem” bzw. Emblem im vorliegenden Sinne umfassend zu verstehen und kann grundsätzlich jedes Funktionselement umfassen, das, mit Bezug auf die ansonsten im Kühlergrillbereich angeordneten Lamellen zur Ausbildung von Luftdurchlass- bzw. Lufteinlassschlitzen eine blockartige Form aufweist bzw. ein blockartiges Funktionselement ausbildet. In diesem Zusammenhang sei ausdrücklich auch nochmals hervorgehoben, dass auch der Begriff „Kühlergrillbereich” hier in einem umfassenden Sinne zu verstehen ist und jedwede Abdeckung oder Verkleidung eines Kühlermoduls insbesondere jedwede nach außen hin sichtbare Abdeckung oder Verkleidung des Kühlermoduls umfassen soll. Dabei kann der Kühlergrillbereich grundsätzlich auch so in einen Stoßfänger eines Fahrzeugs integriert sein, dass dieser kein separates Bauteil ausbildet. Alternativ dazu und gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Kühlergrillbereich jedoch durch wenigstens ein in den Stoßfänger eingesetztes, durch ein separates Bauteil gebildetes Kühlergrillelement gebildet.
Gemäß einer konkreten Ausgestaltung ist hierzu vorgesehen, dass das Funktionselement bzw. Emblem in Fahrzeughochachsenrichtung gesehen an einem oberen Kühlergrillbereich, insbesondere oberhalb einer Nummernschildhalterung, und/oder in Fahrzeugquerachsenrichtung gesehen an einem mittleren Kühlergrillbereich angeordnet ist.
Für eine vorteilhafte Abstützwirkung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Stützelement eine flächige Abstützung des Abstützbereichs ermöglicht, was grundsätzlich durch ein entsprechend flächig ausgebildetes Bauteil umgesetzt werden kann. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der bezogen auf die in Fahrzeugquerrichtungerstreckung des Abstützbereichs, vorgesehen ist, dass wenigstens zwei an den Seitenbereichen des Abstützbereichs, insbesondere des Funktionselementes bzw. Emblems, angreifende Stützelemente vorgesehen sind, wodurch sich der Materialaufwand reduzieren lässt und sich eine zuverlässige mehrfach punktförmige Abstützung ergibt. Mit beiden Varianten können somit Kraftspitzen vorteilhaft abgebaut und zum Beispiel über den Querträger, der bevorzugt ein Stoßfänger-Querträger ist, abgeleitet werden. Mit beiden Varianten wird somit der definierte Abstützbereich, das heißt bevorzugt ein Funktionselement bzw. Emblem, mit einer breiten Abstützbasis abgestützt, wodurch bei einer crashbedingten Verlagerung dessen Verschwenken oder Verkippen auf das Kühlermodul vermieden wird.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Stützelement derart ausgebildet ist, dass es bei einer crashbedingten Verlagerung wenigstens einen rückseitigen Eingriffsbereich des Abstützbereichs, insbesondere des Funktionselementes bzw. Emblems und/oder definierter Lamellen des Kühlergrillbereichs, um- und/oder hintergreift. Dadurch wird eine sichere Abstützung durch „Verankerung” bzw. „Fangen” des jeweiligen Abstützbereichs sichergestellt.
Konkret weist hierzu das wenigstens eine Stützelement bevorzugt einen fanghakenartig ausgebildeten Hakenabschnitt auf, der dem insbesondere durch einen rückwärtigen Flanschbereich gebildeten Eingriffsbereich zugewandt ist. Ein derartiger Aufbau ist einfach und preiswert in der Herstellung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das wenigstens eines Stützelement den nach vorne, zum Abstützbereich hin offenen Hakenabschnitt sowie eine Stützschulter aufweist, wobei sich das wenigstens eine Stützelement über die Stützschulter am Querträgerprofil abstützt. Dadurch wird auf funktionssichere Weise sichergestellt, dass am Querträger die entgegen der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs wirkenden Aufprallkräfte im geforderten Umfang zuverlässig aufgenommen werden können.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen; dass das wenigstens eine Sützelement einen sich an den Hakenabschnitt in Fahrzeughochachsenrichtung nach unten anschließenden Befestigungsflansch aufweist, mittels dem das Stützelement an einem Randflansch des Querträgers befestigt ist. Ein derartiges, durch ein separates Bauteil gebildetes Stützelement lässt sich auf besonders einfache Weise an dem Querträger, der insbesondere ein Stoßfänger-Querträger ist, festlegen. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, das wenigstens eine Stützelement materialeinheitlich und/oder einstückig an dem Querträger auszubilden.
Derartige Befestigungsflansche von Stützelementen können mit dem Randflansch des Stoßfänger-Querträgers z. B. verschraubt oder verschweißt, bevorzugt jedoch mittels einer Nietverbindung fest verbunden sein.
Schließlich kann in vorteilhafter Auslegung das wenigstens eine Stützelement in einem definierten Abstand zum Kühlergrillbereich so positioniert sein, dass eine Verformung des Stoßfängers mitsamt dem Abstützbereich, insbesondere mitsamt einem Funktionselement bzw. Emblem entlang eines definierten Verformungsweges möglich ist, bevor das oder die Stützelemente zur Wirkung kommt bzw. kommen. Damit wird ein den Fußgängerschutz-Anforderungen entsprechender Freigang geschaffen bzw. eine Soft-Nose Auslegung des Frontends nicht beeinträchtigt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Folgenden näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in:
1a eine Vorbaustruktur für ein Personenkraftfahrzeug mit einem Stoßfänger-Querträger, der u. a. ein dahinter angeordnetes Kühlermodul trägt und mit einem als Vormontageeinheit dargestellten Stoßfänger mit integriertem Fußgängerschutz-Deformationselement; und
1b eine vergrößerte Darstellung des Stoßfänger-Querträgers mit daran befestigten Stützelementen,
2a einen senkrechten Querschnitt durch die Vorbaustruktur gemäß Linie II–II der 1a mit Darstellung eines am Querträger befestigten Stützelementes, und
2b den Aufbau gemäß 2a im deformierten Zustand.
Die 1a zeigt eine hier ein Frontendmodul bzw. ein Frontend bildende Vorbaustruktur 10 eines Personenkraftfahrzeuges, die jedoch nur soweit beschrieben ist, als dies für das Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich ist.
Die Vorbaustruktur 10 mit Seitenteilen 12, 14 und einem oberen Schließblech 16 weist einen tiefer liegenden Stoßfänger-Querträger 18 als Querträger auf, der über seitliche Deformationselemente 20 an tragende Längsträger 22 des Kraftfahrzeuges (es ist nur das linke Deformationselement 20 und der linke Längsträger 22 ersichtlich) angeschlossen ist.
Hinter dem Querträger 18 ist ein Kühlermodul 24 angeordnet, das an der Vorbaustruktur 10 an nicht weiter dargestellten Haltern befestigt ist.
An die Vorbaustruktur 10 ist der die vordere Karosserie-Außenhaut bildende Stoßfänger 26 angebaut, der an die Seitenteile 12, 14 und an das Schließblech 16 unter Einbeziehung nicht dargestellter Scheinwerfer anschließt und in das das Fußgängerschutz-Deformationselement 28 (2a) integriert ist.
Ferner ist in den Stoßfänger 26 u. a. ein mittlerer Kühlergrill 30 mit horizontal verlaufenden Lamellen 32 und vertikalen Streben 34 eingesetzt, das in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges vor dem Kühlermodul 24 und diesem gegenüberliegend positioniert ist. Im Bereich 27 des Kühlergrills 30 ist ein Nummernschild anordenbar.
Der Kühlergrill 30 trägt weiter ein in der Vorderansicht betrachtet etwa rechteckförmiges Hersteller-Emblem (Markenlogo) 36, zum Beispiel aus Leichtmetall, Kunststoff oder dergleichen, das sich, wie dies aus der 2a ersichtlich ist, aus einer vorderen Platte 36a (mit z. B. Ornamenten) und rahmenförmigen Flanschen 36b aus Kunststoff zusammensetzt.
An dem Stoßfänger-Querträger 18 ist wenigstens ein, hier beispielhaft zwei nach oben abragende, hakenförmige Stützelemente 38 befestigt, das oder die hinter dem Kühlergrill 30 und insbesondere in einer definierten Position zu dem Emblem 36 angeordnet ist bzw. sind.
Die Stützelemente 38 setzen sich, wie dies insbesondere aus der 1b und der 2a ersichtlich ist, jeweils aus einem hakenförmigen Abschnitt 38a, einem daran angeformten Befestigungsflansch 38b und einer Stützschulter 38c zusammen und sind mittels eines Niets 40 an dem oberen Randflansch 18a des aus einem Hohlprofil gebildeten Querträger 18 befestigt, wobei sich die Stützschulter 38c, wie dies aus 2a ersichtlich ist, an dem Hohlprofil des Querträgers 18 an dessen oberer Wand 18b abstützt.
Die Stützelemente 38 sind beiderseits des Emblems 36 im Bereich dessen unterem Flansch 36b derart angeordnet, dass sich bei einer Verlagerung des Kühlergrills 30 nach hinten (2a), dem Kühlermodul 24 zu, der in der Bildebene untere Randflansch 36b an den Stützelementen 38 abstützt, insbesondere sich mit den Stützelementen 38 verhakt bzw. in den U-förmigen Freiraum einfährt und abgestützt bzw. gehalten ist.
Die am Querträger 18 befestigten Stützelemente 38 liegen ferner in einem definierten Abstand s (2a) zu dem für die Abstützung bzw. das Fangen relevanten Bereich (hier Flansch 36b) des Emblems 36, so dass sie erst nach einer definierten Verformung bzw. nach einem definierten Verformungsweg des Frontends 26 bzw. des Kühlergrills 30 mit den Stützelementen 38 in eine Anlageverbindung bzw. bevorzugt in Eingriff kommen.
Trifft somit auf das Kraftfahrzeug bzw. den Stoßfänger 26 ein in 2a angedeutetes Hindernis 42 auf, so wird nach anfänglicher Verformung des Stoßfängers 26 das Emblem 36 in den Stützelementen 38 „gefangen” und z. B. vermieden, dass sich dieses nach oben eindreht und mit seiner Schmalseite das oberhalb des Querträgers 18 befindliche Kühlermodul 24 beschädigt.
Das wenigstens eine Stützelement 38 kann zusätzlich oder alternativ selbstverständlich auch so ausgebildet oder angeordnet sein, dass dieses auch als Abstützelement für andere Bereiche des Kühlergrills dient, zum Beispiel für die horizontal verlaufenden Lamellen 32 des Kühlergrills 30, was in der 2b lediglich schematisch angedeutet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009010788 A1 [0002, 0002]
DE 10310344 A1 [0002, 0003]

Claims

Vorrichtung an einer Vorbaustruktur für Kraftfahrzeuge zum Schutz eines Kühlermoduls bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung, insbesondere bei einem Frontalcrash, wobei das Kühlermodul in Fahrzeuglängsrichtung gesehen hinter einem Querträger der Vorbaustruktur angeordnet ist und der Querträger mittelbar oder unmittelbar mit einem eine Karosserie-Außenhaut bildenden Stoßfänger verbunden ist, und wobei der Stoßfänger zumindest einen dem Kühlermodul zugeordneten Kühlergrillbereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Querträger (18) zumindest ein Stützelement (38), insbesondere ein von diesem abragendes Stützelement (38), vorgesehen ist, das einen definierten Abstützbereich (36) des Kühlergrillbereichs (30), insbesondere einen mit einem blockartigen Funktionselement versehenen Kühlergrillbereich, bei dessen crashbedingter Verlagerung in Richtung Kühlermodul (24) abstützt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Abstützbereich des Kühlergrillbereichs durch ein in diesen integriertes oder eingesetztes Funktionselement, insbesondere ein Hersteller-Emblem (36) gebildet ist, das sich bei einer crashbedingten Verlagerung in Richtung Kühlermodul (24) an dem wenigstens einen Stützelement (38) abstützt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (36) in Fahrzeughochachsenrichtung (z) gesehen an einem oberen Kühlergrillbereich, insbesondere oberhalb einer Nummernschildhalterung (27), und/oder in Fahrzeugquerachsenrichtung (y) gesehen an einem mittleren Kühlergrillbereich angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, bezogen auf die Erstreckung des Abstützbereichs (36) in Fahrzeugquerrichtung, wenigstens zwei an den in Fahrzeuglängsrichtung gegenüberliegenden Seitenbereichen des Abstützbereichs (36), insbesondere des Funktionselementes bzw. Emblems, angreifende Stützelemente (38) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Stützelement (38) derart ausgebildet ist, dass es bei einer crashbedingten Verlagerung wenigstens einen rückseitigen Eingriffsbereich (36b) des Abstützbereichs (36), insbesondere des Funktionselementes bzw. Emblems und/oder definierter Lamellen (32) des Kühlergrillbereichs (30), um- und/oder hintergreift.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Stützelement (38) einen fanghakenartig ausgebildeten Hakenabschnitt (38a) aufweist, der dem insbesondere durch einen rückwärtigen Flanschbereich gebildeten Eingriffsbereich (36b) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Stützelement (38) den nach vorne, zum Abstützbereich (36) hin offenen Hakenabschnitt (38a) sowie eine Stützschulter (38c) aufweist, wobei sich das wenigstens eine Stützelement (38) über die Stützschulter (38c) am Querträgerprofil (18b) abstützt.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Stützelement (38) einen sich an den Hakenabschnitt (38a) in Fahrzeughochachsenrichtung nach unten anschließenden Befestigungsflansch (38b) aufweist, mittels dem das Stützelement (38) an einem Randflansch (18a) des Querträgers (18) befestigt ist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass der Befestigungsflansch (38a) des Stützelements (38) mit dem Randflansch (18a) des Querträgers (18) mittels wenigstens einer Nietverbindung (40) fest verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Stützelement (38) einen definierten Abstand (s) zum Kühlergrillbereich (30) aufweist, der eine Verformung des Stoßfängers (26) mitsamt dem Abstützbereich (30) entlang eines definierten Verformungswegs zulässt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlergrillbereich (30) durch wenigstens ein in den Stoßfänger (26) eingesetztes, durch ein separates Bauteil gebildetes Kühlergrillelement gebildet ist.