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Die Erfindung betrifft einen Vorderwagen eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit zumindest einem Luftleitelement sowie ein Luftleitelement dazu nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 9 der Erfindung.
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Der Vorderwagen eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, umfasst bekanntermaßen eine Mehrzahl von Einzelteilen und/oder Aggregaten, welche beispielsweise durch einen Montageträger definiert positioniert und zusammengehalten werden. Er stellt somit das vordere Ende eines Fahrzeugs respektive Kraftfahrzeugs dar und beinhaltet neben besagtem Montageträger beispielsweise ein Stoßfängersystem, diverse elektrische Komponenten, wie Scheinwerfer, Verkabelungen, Sensoriken u. ä., einen Kühler sowie einen Antriebsmotor.
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Aufgrund der beengten Platzverhältnisse steht insbesondere dem Kühler lediglich ein reduzierter Bauraum zur Verfügung. Dieser Umstand erfordert umsomehr, den Kühlluftstrom effektiv zum Kühler hin zu leiten und des Weiteren eine Rückführung warmer Luft aus dem Motorraum zum besagten Kühler zu verhindern. Im Hinblick darauf offenbart die
DE 199 33 283 A1 einen Vorderwagen, an dessen Vorderseite in einem Bereich einer Öffnung zwischen einem rechten und einem linken Scheinwerferblech nebeneinander ein Verflüssiger einer Klimaanlage und ein Kühler zum Kühlen eines Motors eingebaut sind. An einem Zwischenraum zwischen einem Scheinwerferblech und der Seite des Verflüssigers bzw. Kühlers ist je ein Luftleitelement montiert. Wenn der Fahrtwind den Kühler und Verflüssiger passiert hat und den Motor, insbesondere nach Art einer Verbrennungskraftmaschine, erreicht, wandelt sich dieser Fahrtwind in Heißluft. Die besagten Luftleitelemente sollen verhindern, dass die Heißluft, nachdem Sie auf ein Querblech aufgetroffen ist und daraufhin in eine entgegengesetzte Richtung umgelenkt wurde, erneut an den erwähnten Aggregaten vorbeiströmt und das gewünschte Kühlverhalten derselben nachteilig beeinflusst. Des Weiteren ist es aus der Praxis bekannt, für jede mögliche Anbauposition eines Luftleitelements und demgemäß in Abhängigkeit von den aktuell zu verzeichnenden Bauraum- und Anschlagbedingungen ein separates Luftleitelement bereitzustellen, was demgemäß zu erhöhtem Herstellungs- und Steuerungsaufwand im Produktionsprozess sowie zu erhöhten Kosten führt. Schließlich ist es aus der
DE 100 10 688 A1 an sich bekannt, ein Luftleitelement eines Luftausströmers biegsam auszubilden, um dessen Handhabbarkeit zu verbessern.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen im Hinblick auf den Stand der Technik verbesserten Vorderwagen eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit zumindest einem Luftleitelement zu schaffen, der zum einen bei ausreichender Beaufschlagung eines Kühlers mit Fahrtwind respektive Frischluft insbesondere eine Rückströmung von Heißluft aus dem Motorraum zum Kühler verhindert und zum anderen einen geminderten Aufwand für die Bestückung des Vorderwagens mit einem oder mehreren Luftleitelementen aufweist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, hierzu ein geeignetes Luftleitelement anzugeben.
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Ausgehend von einem Vorderwagen eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit einem von Fahrtwind beaufschlagbaren Kühler und mit einem demselben nachgeordneten Antriebsmotor, wobei dem Kühler ein überwiegend als Flächenbauteil ausgebildetes Luftleitelement zur definierten Zuleitung von Frischluft respektive Fahrtwind zum Kühler und zur Abschirmung desselben vor rückströmender erwärmter Motorluft zugeordnet ist, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass das Luftleitelement einen Grundkörper und zumindest einen schwenkbaren sowie in einer oder mehreren definierten Schwenkstellungen zum Grundkörper fixierbaren Befestigungsabschnitt mit wenigstens einem Befestigungselement aufweist. Durch diese einfache Maßnahme ist vorteilhaft eine Anpassung des Luftleitelementes an unterschiedliche Bauraum- und Befestigungsbedingungen des Vorderwagens gestattet. Des Weiteren ist es gestattet, den Befestigungsabschnitt samt des zumindest einen Befestigungselementes für besagte Bedingungen zu vereinheitlichen. Verschieden ausgebildete und demgemäß mit größerem Aufwand herzustellende und im Produktionsprozess zu steuernde Luftleitelemente sind durch diese Maßnahme weitestgehend entbehrlich. So kann besagter Befestigungsabschnitt beispielsweise derart schwenkbar ausgebildet sein, dass das Luftleitelement in Abhängigkeit von aktuell zu verzeichnenden Bauraum- und Befestigungsbedingungen im Vorderwagen in Fahrzeuglängsrichtung (X-Richtung) gesehen links oder rechts oder in Fahrzeughochrichtung (Z-Richtung) gesehen unten oder oben an einem dasselbe tragenden Bauteil des Vorderwagens befestigbar ist. Der Befestigungsabschnitt des Luftleitelements kann dabei vorteilhaft mittels eines Filmscharniers schwenkbar an einem Grundkörper des Luftleitelements gelagert sein, welches sich insbesondere dann anbietet, wenn der Grundkörper sowie der Befestigungsabschnitt des Luftleitelements jeweils weitestgehend starr und aus einem Kunststoff beispielsweise nach einem an sich bekannten Spritzgießverfahren gebildet sind. Vorteilhaft kann der besagte Grundkörper auch aus einem geeigneten Metall, wie einem Stahl oder auch einem Leichtmetall, oder einem Verbundwerkstoff gebildet sein, wobei dann zur Realisierung eines Filmscharniers ein derart ausgebildeter Grundkörper samt Befestigungsabschnitt auch mit einem geeigneten Kunststoff umspritzt sein kann. Denkbar sind selbstverständlich auch jegliche anderen an sich bekannten Maßnahmen, um eine Schwenken des Grundkörpers relativ zum Befestigungsabschnitt zu bewirken, beispielsweise mittels gebauter Schwenklager, welches jedoch mit erhöhten Kosten und demgemäß mit erhöhtem Aufwand einhergeht. Des Weitere können vorteilhaft zumindest Abschnitte des Kantenbereichs des Grundkörpers ein Dichtelement aus einer Weichkomponente, insbesondere aus einem Elastomer, aufweisen. Hierdurch ist insbesondere im Hinblick auf komplizierte Konturen benachbarter Bauteile des Vorderwagens mit einfachen Maßnahmen eine hohe Dichtwirkung erzielbar, da eine Weichkomponente besonders geeignet ist, sich an besagte Konturen mit hoher Dichtwirkung anzuschmiegen. Weiter vorteilhaft können der Grundkörper, der Befestigungsabschnitt und/oder das Dichtelement Sollknickstellen und/oder Sollbruchstellen aufweisen, die durch Materialausdünnung, Perforation im verwendeten Material oder dgl. mehr gebildet sein können. Durch diese Maßnahme ist die Anpassbarkeit des Luftleitelements an unterschiedliche Bauraum- und Befestigungsbedingungen im Vorderwagen noch weiter verbessert. So können vorteilhaft die Flächenausdehnungen des Grundkörpers, des Befestigungsabschnitts und des Dichtelements derart gewählt sein und die Sollknickstellen und/oder Sollbruchstellen derart ausgebildet und angeordnet sein, dass mit einer einzigen vorgegebenen Grundstruktur des Luftleitelements durch Biegen, Schwenken und/oder teilweises oder vollumfängliches Ausbrechen von vorgegebenen und aus diesen gewählten Flächenabschnitten des Luftleitelements dasselbe an besagte unterschiedliche Bauraum- und Befestigungsbedingungen im Vorderwagen des Fahrzeugs anpassbar ist.
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Das Luftleitelement zur Verwendung in einem mittels eines Antriebsmotors angetriebenen Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, zur definierten Zuleitung von Frischluft respektive Fahrtwind zu einem Kühler des Fahrzeugs und zur Abschirmung des Kühlers vor rückströmender erwärmter Motorluft, welches überwiegend als Flächenbauteil ausgebildet ist, zeichnet sich im Wesentlichen dadurch aus, dass dasselbe zumindest einen schwenkbaren und in einer oder mehreren definierten Schwenkstellungen fixierbaren Befestigungsabschnitt mit wenigstens einem Befestigungselement aufweist.
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Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem Vorderwagen bzw. mit einem Luftleitelement der vorstehend beschriebenen Art.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert: Es zeigen.
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1 einen mit Luftleitelementen ausgestatteten Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs in einer perspektivischen Ansicht von Fahrzeug-vorn nach Fahrzeug-hinten,
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2 eine Schnittansicht des Vorderwagens entlang der Schnittlinie „I-I” nach 1,
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3a bis 3d beispielgebend vier verschiedene Ausführungsformen eines herkömmlichen Luftleitelements (Stand der Technik),
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4 ein erfindungsgemäß ausgebildetes Luftleitelement in einer perspektivischen Vorderansicht mit einem in einer Ausgangsstellung befindlichen Befestigungsabschnitt desselben,
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5 das Luftleitelement nach 4 mit einem in einer vorbestimmten Schwenkstellung fixierten Befestigungsabschnitt,
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6 eine weitere Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Luftleitelements in einer perspektivischen Vorderansicht, und
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7 das Luftleitelement nach 6 in einer perspektivischen Rückansicht.
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Die 1 und 2 zeigen zunächst einen Vorderwagen 1 eines Kraftfahrzeugs mit einem an sich bekannten Montageträger 2, der seinerseits überwiegend aus einem Kunststoff gefertigt ist und eine rahmenförmige Struktur aufweist. Ferner ist eine an sich bekannte Stoßfängeranordnung 3 mit einem Stoßfängerquerträger 4 und einem darunter angeordneten Fußgängerschutzträger 5 gezeigt. Die Stoßfängeranordnung 3 ist beidseitig des Fahrzeugs über je eine an sich bekannte Schottplatte 6 an einem nicht näher gezeigten, an sich bekannten vorderen Längsträger der Kraftfahrzeugkarosserie festgelegt. Besagter Montageträger 2 stützt sich seitlich an der Stoßfängeranordnung 3, beispielsweise an deren Schottplatten 6 ab und ist vorliegend als geschlossener Rahmen ausgebildet.
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Wie bereits einleitend ausgeführt, werden mittels besagtem Montageträger 2 eine Mehrzahl von Einzelteilen und/oder Aggregaten definiert positioniert und zusammengehalten. Vorliegend trägt der Montageträger 2 einen an sich bekannten Kühler 7. Heckseitig des Kühlers 7 ist bekanntermaßen der Motorraum 8 des Kraftfahrzeugs mit einer an sich bekannten und demgemäß hier nicht näher dargestellten Motor-Getriebe-Anordnung vorgesehen.
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In Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung) gesehen beidseitig zwischen dem Kühler 7 und der Stoßfängeranordnung 3 sind Öffnungen 9 zu verzeichnen, die vermittels sogenannter Luftleitelemente 10 verschlossen sind. Die Luftleitelemente 10 sind überwiegend als Flächenbauteile mit gegebenenfalls an sich bekannten Versteifungsmaßnahmen ausgebildet und dienen im Wesentlichen dazu, den Fahrtwind bzw. Frischluft als Kühlluftstrom effektiv zum Kühler 7 hin zu leiten und des Weiteren eine Rückführung warmer Luft aus dem Motorraum 8 zum Kühler 7 zu verhindern. Die besagten Luftleitelemente 10 weisen aufgrund der Vielzahl im relativ beengten Vorderwagen 1 angeordneter Einbauteile und/oder Aggregate die unterschiedlichsten Konturen auf, um besagte Öffnungen 9 bestimmungsgemäß ausreichend verschließen zu können.
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Herkömmlich ist im Hinblick auf die besagten unterschiedlichen Konturen der zu verschließenden Öffnungen 9 demgemäß für jede Öffnung 9 eine separat hergestellte und entsprechend angepasste Variante eines Luftleitelementes 10 vorgesehen (vgl. 3a bis 3d). Überdies sind Unterschiede in der Befestigung der Luftleitelemente 10 an einem dasselbe tragenden Bauteil zu berücksichtigen Vorliegend ist in Fahrtrichtung (Richtungspfeil 11) das rechte Luftleitelement 10 mit einem links angeordneten Befestigungsabschnitt 12 und das linke Luftleitelement 10 mit einem rechts angeordneten Befestigungsabschnitt 12 ausgestattet. Am Befestigungsabschnitt 12 sind vorzugsweise eine Mehrzahl Befestigungselemente 13, vorliegend Clipselemente angeordnet, die ihrerseits eine formschlüssige Befestigung des Luftleitelements 10 mit in Fahrzeuglängsrichtung (X-Richtung) gesehen Links- oder Rechtsanschlag am Montageträger 2 gestatten. Sind die Luftleitelemente 10 beispielsweise aus einem Kunststoff nach einem an sich bekannten Spritzgießverfahren hergestellt, erfordert die erforderliche Mehrzahl von unterschiedlichen Luftleitelementen 10 eine Mehrzahl unterschiedlicher Spritzgießwerkzeuge. Ferner ist erhöhter Steuerungsaufwand im Montageprozess zu verzeichnen.
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Um diesem Umstand zu begegnen, insbesondere die Anzahl der Varianten der Luftleitelemente 10 zu reduzieren, eine einheitliche Kundendienstleistung zu bewirken und die Investitionskosten bzgl. des besagten Werkzeugs zu reduzieren, ist ein Luftleitelement 10' vorgesehen, welches einen Grundkörper 10a und zumindest einen schwenkbaren und in einer oder mehreren definierten Schwenkstellungen zum Grundkörper 10a fixierbaren Befestigungsabschnitt 12 mit wenigstens einem Befestigungselement 13, vorliegend einer Mehrzahl von Befestigungselementen 13 in Form von Clipselementen, aufweist (vgl. insbes. 4 und 5).
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Im Hinblick auf den in 1 gezeigten Vorderwagen 1, der seinerseits in Fahrzeuglängsrichtung (X-Richtung) gesehen einen Links- und einen Rechtsanschlag des Luftleitelements 10' vorsieht, ist der besagte Befestigungsabschnitt 12 demnach derart schwenkbar ausgebildet, dass in Abhängigkeit von den aktuell zu verzeichnenden Bauraum- und Befestigungsbedingungen im Vorderwagen 1 das Luftleitelement 10' sowohl links als auch rechts am jeweils dasselbe tragenden Bauteil, vorliegend am Montageträger 2 anschlagbar respektive befestigbar ist.
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Selbstverständlich ist es auch denkbar und demgemäß durch die Erfindung mit erfasst, den Befestigungsabschnitt 12 derart schwenkbar auszubilden, dass in Fahrzeughochrichtung (Z-Richtung) gesehen ein oberer und ein unterer Anschlag des Luftleitelements 10' gestattet sind (nicht näher dargestellt).
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Der Grundkörper 10a und der Befestigungsabschnitt 12 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel jeweils weitestgehend starr ausgebildet und bestehen aus einem „Hartkunststoff', wie einem an sich bekannten PP (PP = Polypropylen). Im Bereich einer zwischen denselben angeordneten Schwenkachse 14 sind diese mittels eines an sich bekannten und einfach und kostengünstig herzustellenden Filmscharniers 15 untereinander schwenkbar verbunden. Was die Befestigungselemente 13 respektive Clipselemente anbelangt, bestehen dieselben ebenfalls aus einem Kunststoff und sind vorliegend einstückig mit dem Befestigungsabschnitt 12 ausgebildet.
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4 zeigt ein Luftleitelement 10' mit einem Befestigungsabschnitt 12, der sich in einer Ausgangstellung befindet, d. h., in einer Ebene mit dem Grundkörper 10a des Luftleitelements 10' angeordnet ist. Demgegenüber zeigt 5 ein Luftleitelement 10' mit einem Befestigungsabschnitt 12, welcher sozusagen aus der Ebene des Zeichnungsblattes heraus geschwenkt ist. Ein derart ausgebildetes Luftleitelement 10' eignet sich bezüglich der 1 als linkes Luftleitelement 10' mit Rechtsanschlag. Ein Luftleitelement 10' mit Linksanschlag ist in Anlehnung an die 4 und 5 demnach ein Luftleitelement 10', dessen Befestigungsabschnitt 12 sozusagen in die Ebene des Zeichnungsblattes hinein geschwenkt ist (nicht näher dargestellt).
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Um die gewählte Schwenkstellung des Grundkörpers 10a zum Befestigungsabschnitt 12 zu fixieren, sind des weiteren an sich bekannte und einstückig mit Grundkörpers 10a bzw. dem Befestigungsabschnitt 12 ausgebildete Formschlussmittel, vorzugsweise Rastmittel, vorgesehen, die untereinander korrespondieren und gegebenenfalls eine Mehrzahl von fixierten Schwenkstellungen gestatten (nicht näher dargestellt).
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Wie den 4 und 5 weiter zu entnehmen ist, weisen Abschnitte des Kantenbereichs 16 des Grundkörpers 10a und des Befestigungsabschnitts 12 ein Dichtelement 17 aus einer Weichkomponente, vorliegend aus einem an sich bekannten Elastomer in Form eines EPDM (EPDM = Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) auf. Vorteilhaft ist hierdurch eine einfache und kostengünstige Anpassung des Luftleitelements 10' an unterschiedliche Konturen der Bauteile gestattet, welche die oben erwähnte und mittels des Luftleitelements 10' zu verschließende Öffnung 9 ausbilden, indem sich besagte Weichkomponente an die besagten Konturen dicht anschmiegt.
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Die 6 und 7 zeigen des Weiteren ein Luftleitelement 10', welches im Hinblick auf das vorbeschriebene Luftleitelement 10' dahingehend weiterentwickelt ist, dass der Grundkörper 10a eine Mehrzahl Sollknickstellen 18 und Sollbruchstellen 19 aufweist. Die besagten Sollknickstellen 18 und Sollbruchstellen 19 erweitern in erheblichen Maße die Anpassung des Luftleitelements 10' an unterschiedliche Öffnungen 9. Vorzugsweise sind dieselben durch Materialausdünnungen und/oder Perforationen im verwendeten Material gebildet.
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Zusammenfassend ist festzustellen, dass durch die Wahl der Flächenausdehnungen des Grundkörpers 10a, des Befestigungsabschnitts 12 und des Dichtelements 18 sowie durch Wahl der Anzahl und Anordnung der Sollknickstellen 18 und/oder der Sollbruchstellen 19 mit einer einzigen vorgegebenen Grundstruktur des Luftleitelements 10' durch Biegen, Schwenken und/oder teilweises oder vollumfängliches Ausbrechen von vorgegebenen und aus diesen gewählten Flächenabschnitten des Luftleitelements 10' dasselbe an unterschiedliche Bauraum- und Befestigungsbedingungen im Vorderwagen 1 des Fahrzeugs in weiten Grenzen anpassbar ist. Die Erfindung beschränkt sich dabei nicht auf ein einziges Fahrzeugmodell, sondern kann bei geschickter Wahl der Flächenausdehnungen des Grundkörpers 10a, des Befestigungsabschnitts 12 und des Dichtelements 17 sowie der Anzahl und Anordnung der Sollknickstellen 18 und/oder der Sollbruchstellen 19 vorteilhaft auch eine Mehrzahl unterschiedlicher Fahrzeugmodelle mit zu verschließenden Öffnungen 9 erfassen, so dass dann lediglich ein einziges sogenanntes adaptives Luftleitelement 10' geschaffen und lediglich eine Werkzeugvariante eines beispielsweise Spritzgießwerkzeugs zur Herstellung des Luftleitelements 10' erforderlich ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorderwagen
- 2
- Montageträger
- 3
- Stoßfängeranordnung
- 4
- Stoßfängerquerträger
- 5
- Fußgängerschutzträger
- 6
- Schottplatte
- 7
- Kühler
- 8
- Motorraum
- 9
- Öffnung
- 10
- Luftleitelement
- 10a
- Grundkörper
- 10'
- Luftleitelement
- 11
- Richtungspfeil (Fahrtrichtung)
- 12
- Befestigungsabschnitt
- 13
- Befestigungselement
- 14
- Schwenkachse
- 15
- Filmscharnier
- 16
- Kantenbereich
- 17
- Dichtelement
- 18
- Sollknickstelle
- 19
- Sollbruchstelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19933283 A1 [0003]
- DE 10010688 A1 [0003]
