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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlergrillanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2008 049 228 A1 ist eine Kühlergrillanordnung bekannt, die einen Tragrahmen und zwei Klappenreihen aufweist. Der Tragrahmen fasst einen Hauptlufteinlass ein. Die Klappenreihen sind in der Horizontalrichtung nebeneinander angeordnet und weisen jeweils mehrere in der Vertikalrichtung benachbarte Klappen auf. Dabei sind die Klappen zwischen einer Offenstellung zum Öffnen eines der jeweiligen Klappenreihe zugeordneten Einlassabschnitts des Hauptlufteinlasses und einer Schließstellung zum Verschließen dieses Einlassabschnitts verstellbar. Ferner weisen die Klappen jeweils einen Klappenhebel auf, der um eine Klappenschwenkachse der jeweiligen Klappe verschwenkbar gelagert ist. Mit Hilfe eines bidirektional verstellbaren Schubriegels lassen sich die Klappenhebel zum Verschwenken der Klappen antreiben. Zum Verstellen des Schubriegels ist ein Stellantrieb vorgesehen.
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Eine Kühlergrillanordnung, deren Hauptlufteinlassöffnung verschließbar ist, wird benötigt, um bei Betriebszuständen eines Kraftfahrzeugs mit geringem Wärmeaufkommen oder bei ausgeschalteter Brennkraftmaschine eine unnötige Kühlung durch Fahrtwind bzw. einen unerwünschten Wärmeaustritt durch die Hauptlufteinlassöffnung zu vermeiden. Insbesondere bei höheren Fahrgeschwindigkeiten kann das Schließen der Hauptlufteinlassöffnung zu einer signifikanten Verbesserung des Luftwiderstandswerts, sog. cw-Wert, des Fahrzeugs führen. Gerade bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, steht ein vergleichsweise hoher Staudruck an den geschlossenen Klappen an, sodass dies sowie ein zugehöriger Verstellmechanismus vergleichsweise hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. Insbesondere für den Stellantrieb, mit dessen Hilfe die Klappen zum Öffnen und Schließen verstellt werden können, kann die Unterbringung bzw. Positionierung an der Kühlergrillanordnung problematisch sein, da nicht jeder Bereich der Kühlergrillanordnung hierfür geeignet ist. Bspw. scheiden einige Bereiche aus, in denen der Stellantrieb den Luftstrom bei geöffneten Klappen stark beeinträchtigt. Andere Bereiche scheiden aus, da der Stellantrieb dort der Gefahr einer Beschädigung durch sog. Bagatellkollisionen, wie z. B. Parkrempler, ausgesetzt ist. Wiederum andere Bereiche scheiden aus, da der Stellantrieb dort die Kühlergrillanordnung zu sehr aussteifen würde und so einem passiven Fußgängerschutz entgegenwirken würde.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Kühlergrillanordnung der eingangs genannten Art eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass für die Positionierung des Stellantriebs eine vergleichsweise hohe Variabilität erzielt werden kann. Insbesondere soll eine einfache Positionierung des Stellantriebs in einem unkritischen Bereich der Kühlergrillanordnung ermöglicht werden, wobei gleichzeitig eine zuverlässige Funktionalität der Kühlergrillanordnung erreicht werden soll.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, mit Hilfe des Stellantriebs zumindest einen Antriebshebel anzutreiben und den jeweiligen Antriebshebel über eine Kopplungseinrichtung antriebsmäßig mit dem jeweiligen Schubriegel oder mit einem der Klappenhebel zu verbinden. Die Kopplungseinrichtung ist dabei so ausgelegt, dass sie Neigungswinkel zwischen einer Antriebshebeldrehachse, um welche der Antriebshebel drehbar gelagert ist, und Klappenschwenkachsen, um welche die Klappen bzw. die Klappenhebel schwenkbar gelagert sind, tolerieren kann. Hierdurch ist es möglich, den Stellantrieb an der Kühlergrillanordnung so anzubringen bzw. zu positionieren, dass sich für die Antriebshebeldrehachse des jeweiligen Antriebshebels ein Neigungswinkel gegenüber den Klappenschwenkachsen ergibt. Somit kann also von einer herkömmlichen Positionierung abgewichen werden, bei welcher der Stellantrieb bspw. den Schubriegel direkt antreibt oder bei welcher eine Antriebshebeldrehachse parallel zu den Klappenschwenkachsen verläuft. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Bauweise ermöglicht somit größere Freiheitsgrade für die Positionierung des Stellantriebs an der Kühlergrillanordnung.
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Sofern der Antriebshebel über die Kopplungseinrichtung den Schubriegel antreibt, führt eine Betätigung des Stellantriebs zu einem Verdrehen des Antriebshebels, was zu einer Längsverstellung des Schubriegels führt. Über die Längsverstellung des Schubriegels werden dann sämtliche damit antriebsgekoppelten Antriebshebel verschwenkt, wodurch die daran fixierten Klappen verstellt werden. Wird jedoch der Antriebshebel über die Kopplungseinrichtung mit einem der Klappenhebel gekoppelt, ergibt sich eine völlig andere Kinematik für die Verstellung der Klappen. Eine Betätigung des Stellantriebs führt zunächst wieder zu einer Verdrehung des Antriebshebels. Über die Kopplung mit einem der Klappenhebel führt dies nun zu einem direkten Verschwenken dieses Klappenhebels und der daran fixierten Klappe um die zugehörige Klappenschwenkachse. Gleichzeitig wird dadurch über die Antriebsverbindung zwischen dem Schubriegel und dem Klappenhebel der Schubriegel in seiner Längsrichtung verstellt, Über die Antriebskopplung des Schubriegels mit den Klappenhebeln werden über die Längsverstellung des Schubriegels nun auch alle anderen Klappenhebel und somit die daran fixierten Klappen zum Verschwenken um die jeweiligen Klappenschwenkachse angetrieben. Mit anderen Worten, bei dieser Konstellation treibt der Stellantrieb innerhalb der jeweiligen Klappenreihe eine der Klappen direkt an, während er alle anderen Klappen dieser Klappenreihe indirekt antreibt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Kopplungseinrichtung als Kugelkopflager ausgestaltet sein, bei dem ein Kugelkopf mit einer kugelsegmentförmigen Außenkontur in eine Kugelpfanne mit einer kugelsegmentförmigen Innenkontur eingreift. Mit Hilfe eines derartigen Kugelkopflagers können vergleichsweise große Neigungswinkel kompensiert bzw. ausgeglichen werden.
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Insbesondere kann die Außenkontur des Kugelkopfs als Kugelsegment, z. B. als Halbkugel, ausgestaltet sein. Die Kugelpfanne kann demgegenüber ein kleineres Kugelsegment umfassen.
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Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung kann der Kugelkopf am freien Ende eines Lagerzapfens ausgebildet sein, an dem einer der Klappenhebel schwenkbar gelagert ist und der sich koaxial zur zugehörigen Klappenschwenkachse erstreckt. Hierdurch ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise, da der Lagerzapfen einerseits den Klappenhebel und andererseits den Antriebshebel lagert. Im Kugelkopf des Lagerzapfens schneiden sich außerdem die Antriebshebeldrehachse und die jeweilige Klappenschwenkachse. Bei dieser Konfiguration ist die Kugelpfanne am Antriebshebel ausgebildet. Der Klappenhebel kann radial zur Klappenschwenkachse mit dem Lagerzapfen verclipst sein. In diesem Fall kann der Kugelkopf einen Durchmesser aufweisen der größer ist als der Durchmesser des Zapfenschafts des Lagerzapfens.
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Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Kopplungseinrichtung bspw. ein Kardangelenk aufweisen und eingangsseitig koaxial zur Antriebshebeldrehachse mit dem Antriebshebel und ausgangsseitig koaxial zur Klappenschwenkachse mit dem Klappenhebel drehfest verbunden sein. Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Kopplungseinrichtung ein Elastomerlager aufweisen, das ebenfalls kardanisch wirkt.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Kopplungseinrichtung einen U-förmigen Bügel aufweisen, der zwei U-Schenkel und eine die U-Schenkel miteinander verbindende U-Bass aufweist. Ferner umfasst die Kopplungseinrichtung einen Kopplungszapfen, der zwischen den U-Schenkeln mit dem Bügel in Eingriff steht. Ein Verschwenken des Bügels führt somit zu einem Verstellen des Kopplungszapfens und umgekehrt. Eine derartige Kraftübertragung mittels Zapfen und Bügel ist besonders preiswert realisierbar und ist außerdem tolerant für Lageänderungen zwischen Bügel und Zapfen aufgrund einer entsprechenden Kinematik. Zweckmäßig kann bei einer Weiterbildung der Antriebshebel den Bügel aufweisen, wobei sich dann die U-Schenkel parallel zur Radialrichtung der Antriebshebeldrehachse erstrecken. Der Kopplungszapfen dient dann als Mitnehmer, der beim Verschwenken des Antriebshebels von den U-Schenkeln mitgenommen wird.
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Bei einer anderen Weiterbildung kann die Kugelpfanne am Bügel im Bereich der U-Basis ausgebildet sein. Hierdurch lassen sich in einem Bauteil, nämlich dem Bügel, unterschiedliche Funktionalitäten kompakt integrieren. Zum einen bewirkt der Bügel die mechanische Drehmomentübertragung. Zum anderen erfolgt am Bügel die Drehlagerung des Antriebshebels.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann der Kopplungszapfen an einem der Klappenhebel oder am Schubriegel ausgebildet sein. Je nach Konzeption der Kinematik wird somit entweder der Schubriegel oder einer der Klappenhebel angetrieben.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die jeweilige Klappenschwenkachse bzgl. einer Klappenquerrichtung im Wesentlichen mittig zur jeweiligen Klappe angeordnet sein. Zweckmäßig erfolgt die Positionierung der Klappenschwenkachse bzgl. der Klappenquerrichtung gezielt so, dass ein in der Schließstellung der jeweiligen Klappe an der jeweiligen Klappe angreifender Staudruck im Wesentlichen kein Öffnungsmoment, vorzugsweise sogar ein Schließmoment, in die jeweilige Klappe einleitet. Der im Fahrbetrieb entstehende Staudruck bei geschlossener Klappe wird bei dieser Konfiguration dazu genutzt, die jeweilige Klappe in ihrer Schließstellung zu halten bzw. in ihre Schließstellung anzutreiben. Hierdurch kann eine zuverlässige Schließstellung gewährleistet werden. Die Klappenquerrichtung verläuft dabei quer zu einer Klappenlängsrichtung. Üblicherweise sind die Klappen hinsichtlich ihrer Längsrichtung horizontal orientiert.
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Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der jeweilige Klappenhebel und dementsprechend auch der jeweilige Schubriegel innerhalb der jeweiligen Klappenreihe an der jeweiligen Klappe bzgl. einer Klappenlängsrichtung im Wesentlichen mittig zur jeweiligen Klappe angeordnet sein. Da die Klappen vergleichsweise lang sein können, lassen sich durch die mittige Positionierung der Klappenhebel Torsionsmomente reduzieren, die beim Verstellen der Klappen daran angreifen. Derartige Torsionsmomente entstehen bspw. dadurch, dass die Klappen gegen oder mit dem daran angreifenden Staudruck verstellt werden. Ebenso können derartige Torsionsmomente entstehen, wenn die Klappen, bspw. aufgrund einer Vereisung, schwergängig sind. Ferner lässt sich hierdurch der Fußgängerschutz verbessern bzw. wird die Kühlergrillanordnung robuster gegenüber Bagatellaufprall.
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Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine der Klappen der jeweiligen Klappenreihe im Bereich wenigstens eines ihrer Längsenden an ihrer Abströmseite eine Innenkontur aufweist, wobei am Tragrahmen oder an einem Bestandteil des Tragrahmens ein Vorsprung mit einer, insbesondere gewölbten, Außenkontur ausgebildet ist, die in der Schließstellung der jeweiligen Klappe flächig mit der Innenkontur in Kontakt steht oder davon geringfügig beabstandet ist, Die flächige Kontaktierung erhöht die Dichtungswirkung in der Schließstellung. Gleichzeitig können Innenkontur und Außenkontur gezielt so aufeinander abgestimmt sein, dass sich gleichzeitig eine Führung für die jeweilige Klappe am Tragrahmen ergibt. Somit lässt sich die Funktionalität der Kühlergrillanordnung verbessern. Die Außenkontur kann bspw. zur Klappe hin konvex gewölbt sein. Die Innenkontur ist dann dazu komplementär geformt. Insbesondere sind die Konturen so aufeinander abgestimmt, dass die Kontaktierung erst bei Erreichen der Schließstellung erfolgt, wobei dann zweckmäßig eine vorgespannte Kontaktierung erzielbar sein kann.
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Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform können die Klappen in der Schließstellung und/oder in der Offenstellung vorgespannt gehalten sein. Eine derartige Vorspannung kann bspw. über den Stellantrieb bzw. über Endstellungen des Stellantriebs erzeugt werden. Hierdurch kann das Spiel im gesamten Antriebsstrang vom Stellantrieb bis zu den Klappen eliminiert werden. Hierdurch lassen sich insbesondere Relativbewegungen zwischen den einzelnen Komponenten reduzieren. Damit geht insbesondere auch eine reduzierte Geräuschentwicklung einher. Die Vorspannung in der Schließstellung unterstützt außerdem die Dichtigkeit, um die Gefahr von Leckageströmungen durch den Hauptlufteinlass zu reduzieren. Die Vorspannkraft lässt sich alternativ auch durch wenigstens eine Vorspannfeder erzeugen, die z. B. am Schubriegel oder an wenigstens einem Klappenhebel angreift. Der Stellantrieb kann dann je nach Konfiguration beim Öffnen oder beim Schließen gegen die jeweilige Vorspannfeder arbeiten.
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Entsprechend einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die jeweilige Klappe an wenigstens einem sich in der Klappenlängsrichtung erstreckenden Seitenrand eine Dichtfläche aufweisen, die in der Schließstellung der jeweiligen Klappe mit einer am Tragrahmen oder einem Bestandteil des Tragrahmens ausgebildeten Gegendichtfläche zur Ausbildung einer Spaltdichtung oder einer Labyrinthdichtung zusammenwirkt. Alternativ kann die jeweilige Klappe an wenigstens einem sich in der Klappenlängsrichtung erstreckenden Seitenrand eine Dichtung, insbesondere aus einem Elastomer aufweisen, wobei die Dichtung in der Schließstellung der jeweiligen Klappe mit einer am Tragrahmen oder an einem Bestandteil des Tragrahmens ausgebildeten Gegendichtfläche zusammenwirkt. Innerhalb der Dichtung bzw. der Spaltdichtung bzw. innerhalb der Labyrinthdichtung ist dabei durchaus auch eine Kontaktierung, insbesondere eine flächige Kontaktierung, zwischen Dichtfläche bzw. Dichtung und Gegendichtfläche möglich. Durch diese Maßnahme wird eine effektive Dichtung realisiert, die Leckagen in der Schließstellung durch den Hauptlufteinlass reduziert.
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Bei einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform können nun zwei Klappenreihen vorgesehen sein, die bspw. in der Horizontalrichtung nebeneinander angeordnet sind. Die Klappenschwenkachsen der einen Klappenreihe können nun gegenüber den Klappenschwenkachsen der anderen Klappenreihe mit einem Pfeilungswinkel geneigt zueinander verlaufen. Hierdurch kann für die Klappen der beiden Klappenreihen und somit für die gesamte Kühlergrillanordnung eine Pfeilung realisiert werden, die aus ästhetischen Gründen sowie hinsichtlich des Strömungswiderstands des Fahrzeugs vorteilhaft ist. Besonders zweckmäßig kann nun mit Hilfe der hier vorgestellten Erfindung erreicht werden, dass die Klappen beider Klappenreihen mit demselben Stellantrieb zum Öffnen und zum Schließen betätigt werden können. Insbesondere ist dabei der Stellantrieb zum synchronen Verstellen der Klappen beider Klappenreihen vorgesehen. Durch die Pfeilung der beiden Klappenreihen kommt es bei der Verwendung eines gemeinsamen Stellantriebs zwangsläufig zu einem Neigungswinkel zwischen den Klappenschwenkachsen und der Antriebshebeldrehachse. Durch die erfindungsgemäße Kopplungseinrichtung lassen sich diese Neigungswinkel bei beiden Klappenreihen tolerieren, wodurch eine optimale Positionierung des gemeinsamen Stellantriebs beider Klappenreihen realisierbar ist.
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Zweckmäßig treibt der Stellantrieb zwei Antriebshebel an, und zwar synchron, wobei dann der eine Antriebshebel über eine solche Kopplungseinrichtung den Klappenhebel oder den Schubriegel der einen Klappenreihe antreibt, während der andere Antriebshebel über eine weitere solche Kopplungseinrichtung den Klappenhebel oder den Schubriegel der anderen Klappenreihe antreibt. Insbesondere kann der Stellantrieb mittig zwischen den beiden Klappenreihen positioniert sein, also insbesondere in der Horizontalrichtung mittig der Kühlergrillanordnung. insbesondere lässt sich der Stellantrieb somit bspw. im Bereich von inneren Längsenden der Klappen positionieren.
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Bei einer anderen Ausführungsform kann der Tragrahmen Horizontalrippen aufweisen, die auch bei geöffneten Klappen eine ansprechende Kühlergrillanmutung erzeugen. Gleichzeitig führen die Horizontalrippen zu einer intensiven Aussteifung des Tragrahmens. Die Horizontalrippen sind vertikal voneinander beabstandet, wodurch die Haupteinlassöffnung in mehrere schlitzförmige Einlassöffnungen untergliedert wird, die jeweils durch eine derartige Horizontalrippe voneinander getrennt sind. Die einzelnen Klappen sind dabei jeweils einer derartigen schlitzförmigen Einlassöffnung zugeordnet.
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Ferner kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, dass der Tragrahmen Vertikalrippen aufweist, die den Tragrahmen aussteifen. Zweckmäßig sind die Vertikalrippen in der Strömungsrichtung hinter den Horizontalrippen angeordnet.
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Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung kann nun vorgesehen sein, dass die Vertikalrippen zumindest für einige der Klappen Führungsschlitze aufweisen, die entgegen der Strömungsrichtung offen sind und in die die jeweilige Klappe beim Öffnen eintaucht. Insbesondere können die Vertikalrippen hierbei zum Stabilisieren der Klappen in der Offenstellung genutzt werden.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine vereinfachte Frontansicht einer Kühlergrillanordnung,
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2 eine isometrische Ansicht der Kühlergrillanordnung von innen im Bereich einer Klappenreihe in einer Schließstellung,
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3 eine Ansicht wie in 2, jedoch in einer Offenstellung,
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4 eine Detailansicht im Bereich einer Kopplungseinrichtung,
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5 eine stark vereinfachte Prinzipdarstellung der Kühlergrillanordnung entsprechend einer Blickrichtung V in 1.
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Entsprechend 1 umfasst eine Kühlergrillanordnung 1 für ein im übrigen nicht gezeigtes Kraftfahrzeug einen Tragrahmen 2, der einen Hauptlufteinlass 3 seitlich einfasst. Ferner umfasst die Kühlergrillanordnung 1 zumindest eine Klappenreihe 4, 5. Im Beispiel der 1 sind zwei derartige Klappenreihen 4, 5, nämlich eine erste Klappenreihe 4 und eine zweite Klappenreihe 5 vorgesehen, die bzgl. einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten Horizontalrichtung 6 nebeneinander angeordnet sind. Die jeweilige Klappenreihe 4, 5 weist mehrere benachbarte Klappen 7 auf, die in den 2 bis 4 besser erkennbar sind und die zweckmäßig bzgl. einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten Vertikalrichtung 8 nebeneinander angeordnet sind. Somit erstrecken sich die Klappen 7 bzgl. ihrer Längsrichtung im Wesentlichen parallel zur Horizontalrichtung 6.
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Die Klappen 7 sind zwischen einer in 2 gezeigten Offenstellung zum Öffnen eines der jeweiligen Klappenreihe 4, 5 zugeordneten Einlassabschnitts 9 bzw. 10 des Hauptlufteinlasses 3 und einer in 3 wiedergegebenen Schließstellung zum Verschließen des jeweiligen Einlassabschnitts 9, 10 verstellbar.
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Entsprechend den 2 bis 4 weisen die Klappen 7 jeweils zumindest einen Klappenhebel 11 auf, der um eine in 5 angedeutete Klappenschwenkachse 12 bzw. 13 der jeweiligen Klappe 7 innerhalb der jeweiligen Klappenreihe 4, 5 verschwenkbar gelagert ist. Ferner ist je Klappenreihe 4, 5 wenigstens ein Schubriegel 14 vorgesehen, der je Klappe 7 mit einem Klappenhebel 11 antriebsverbunden ist. Hierzu durchdringt ein Fortsatz 15 des jeweiligen Klappenhebels 11 den Schubriegel 14 in einer entsprechenden Durchgriffsöffnung 16.
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Gemäß den 2 und 3 ist zum Verstellen der Klappen 7 außerdem ein Stellantrieb 17 vorgesehen. Der Stellantrieb 17 ist nun mit wenigstens einem Antriebshebel 18 antriebsverbunden. Im Beispiel ist je Klappenreihe 4, 5 jeweils ein derartiger Antriebshebel 18 vorgesehen, sodass hier zwei derartige Antriebshebel 18 vorhanden sind, die jeweils einer der Klappenreihen 4, 5 zugeordnet sind. Der jeweilige Antriebshebel 18 ist dabei um eine in 5 wiedergegebene Antriebshebeldrehachse 19 drehbar gelagert. Zweckmäßig sind die beiden Antriebshebel 18 um eine gemeinsame Antriebshebeldrehachse 19 drehbar gelagert. Die Antriebshebeldrehachse 19 weist gemäß 5 gegenüber den Klappenschwenkachsen 12 der Klappen 7 der einen Klappenreihe 4 einen Neigungswinkel 20 auf. Ebenso besitzt die Antriebshebeldrehachse 19 gegenüber der Klappenschwenkachse 13 der Klappen 7 der anderen Klappenreihe 5 einen Neigungswinkel 21. Die beiden Neigungswinkel 20, 21 sind zweckmäßig betragsmäßig gleich groß. Im Beispiel der 5 sind die beiden Klappenanordnungen 4, 5 mit einer Pfeilung zueinander angeordnet, derart, dass ihre Klappenschwenkachsen 12, 13 einen Pfeilwinkel 22 einschließen.
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Der jeweilige Antriebshebel 18 ist über eine Kopplungseinrichtung 23 mit einem der Klappenhebel 11 antriebsverbunden. Bei einer anderen Ausführungsform kann der jeweilige Antriebshebel 18 über die Kopplungseinrichtung 23 auch mit dem Schubriegel 14 antriebsverbunden sein.
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Die Kopplungseinrichtung 23 ist so ausgestaltet, dass sie gegenüber dem zuvor genannten Neigungswinkel 20, 21 tolerant ist. Entsprechend 4 kann die Kopplungseinrichtung 23 hierzu als Kugelkopflager ausgestaltet sein, das im Folgenden ebenfalls mit 23 bezeichnet werden kann. Das Kugelkopflager 23 umfasst einen Kugelkopf 24 und eine damit zusammenwirkende Kugelpfanne 25. Der Kugelkopf 24 besitzt eine kugelsegmentförmige Außenkontur. Die Kugelpfanne 25 besitzt eine zur Außenkontur komplementäre kugelsegmentförmige Innenkontur. Der Kugelkopf 24 greift in die Kugelpfanne 25 ein, sodass die Außenkontur flächig an der Innenkontur zur Anlage kommt. Gemäß der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ist der Kugelkopf 24 am freien Ende eines Lagerzapfens 26 ausgebildet. An diesem Lagerzapfen 26 ist außerdem einer der Klappenhebel 11 schwenkbar gelagert. Folglich erstreckt sich der Lagerzapfen 26 mit seinem nicht näher bezeichneten Zapfenschaft koaxial zur zugehörigen Klappenschwenkachse 12, 13. Innerhalb des Kugelkopflagers 23 schneiden sich besagte Klappenschwenkachse 12, 13 und die Antriebshebeldrehachse 19.
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Auch die anderen Klappenhebel 11 sind über ähnliche Lagerzapfen 26' jewelis um die zugehörige Klappenschwenkachse 12 bzw. 13 schwenkbar gelagert. Im Unterschied zum zuvor genannten Lagerzapfen 26 sind diese Lagerzapfen 26' jedoch nicht mit einem Kugelkopf 24 ausgestattet.
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Im hier vorgestellten Beispiel weist die Kopplungseinrichtung 23 außerdem eine U-förmigen Bügel 27 auf, der zwei parallel zueinander verlaufende U-Schenkel 28 und eine U-Basis 29 aufweist, wobei die U-Basis 29 die beiden U-Schenkel 28 miteinander verbindet. Ferner umfasst die Kopplungseinrichtung 23 einen Kopplungszapfen 30, der mit dem Bügel 27 in Eingriff steht. Hierzu ragt der Kopplungszapfen 30 zwischen die beiden U-Schenkel 28 hinein. Der Bügel 27 toleriert Lageänderungen zwischen dem Bügel 27 und dem Kopplungszapfen 30 während einer Verstellung des Bügels 27.
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Im gezeigten Beispiel ist der Bügel 27 am Antriebshebel 18 ausgebildet, derart, dass sich die U-Schenkel 28 parallel zur Radialrichtung der Antriebshebeldrehachse 19 erstrecken, Im Unterschied dazu erstreckt sich der Kopplungszapfen 30 parallel zur zugehörigen Klappenschwenkachse 12, 13. Beim Verschwenken des Bügels 27 um die Antriebshebeldrehachse 19 verschwenkt der Kopplungszapfen 30 um die Klappenschwenkachse 12, 13, wodurch sich die Relativlage zwischen Bügel 27 und Kopplungszapfen 30 verändern kann.
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Im Beispiel ist die zuvor genannte Kugelpfanne 25 am Bügel 27 ausgebildet, und zwar im Bereich der U-Basis 29, wodurch die Kopplungseinrichtung 23 vergleichsweise kompakt baut. Im gezeigten Beispiel ist der Kopplungszapfen 30 an einem der Klappenhebel 11 ausgebildet. Dementsprechend treibt der Antriebshebel 18 hier den jeweiligen Klappenhebel 11 an. Alternativ ist es grundsätzlich möglich, den Kopplungszapfen 30 am Schubriegel 14 auszubilden. In diesem Fall treibt dann der Antriebshebel 18 den Schubriegel 14 an.
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Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist die jeweilige Klappenschwenkachse 12 bzgl. einer Klappenquerrichtung im Wesentlichen mittig zur zugehörigen Klappe 7 positioniert. Die Positionierung der Klappenschwenkachse 12, 13 erfolgt dabei gezielt so, dass in der Schließstellung der jeweiligen Klappe 7 die an der geschlossenen Klappe 7 angreifenden Druckkräfte, die durch den Staudruck bei Vorwärtsfahrt des mit der Kühlergrillanordnung 1 ausgestatteten Fahrzeugs entstehen, im Wesentlichen kein Öffnungsmoment erzeugen. Insbesondere kann die Positionierung auch so erfolgen, dass der an der geschlossenen Klappe 7 angreifende Staudruck ein Schließmoment in die jeweilige Klappe 7 einleitet. Darüber hinaus ist es grundsätzlich möglich, den jeweiligen Klappenhebel 11 an der jeweiligen Klappe 7 bzgl. einer Klappenlangsrichtung im Wesentlichen mittig zur jeweiligen Klappe 7 anzuordnen. Hierdurch sind die Momente, die an der jeweiligen Klappe 7 beim Verstellen der Klappe 7 angreifen, minimiert, wodurch auch eine Torsion der jeweiligen Klappe 7 aufgrund der Verstellung minimiert werden kann.
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Gemäß 2 kann zumindest eine der Klappen 7 zumindest im Bereich wenigstens eines Längsendes, in 2 am linken oder äußeren Längsende, an ihrer Abströmseite, die in der Schließstellung der dem Staudruck ausgesetzten Anströmseite abgewandt ist, eine Innenkontur 31 aufweisen. Diese Innenkontur 31 kann im Profil bspw. konkav ausgebildet sein. Am Tragrahmen 2 kann ein Vorsprung 33 mit einer Außenkontur ausgebildet sein, die im Wesentlichen komplementär zur Innenkontur 31 geformt sein kann. Innenkontur 31 und Vorsprung 33 sind zweckmäßig so aufeinander abgestimmt, dass in der Schließstellung der jeweiligen Klappe 7 die Innenkontur 33 flächig mit der Außenkontur des Vorsprungs 33 in Kontakt steht. Im Beispiel ist die jeweilige Außenkontur konvex gewölbt, insbesondere zylindersegmentförmig oder walzensegmentförmig gewölbt. Im Beispiel der 2 und 3 sind die Klappen 7 jeweils nur im Bereich des außen liegenden Längsendes mit einer derartigen Innenkontur 31 ausgestattet. Grundsätzlich ist es ebenso möglich, die jeweilige Klappe 7 auch im Bereich des der jeweils anderen Klappenreihe 4, 5 zugewandten innen liegenden Längsendes eine derartige Innenkontur 31 vorzusehen, wobei dann tragrahmenseitig die entsprechenden Vorsprünge 33 mit den passenden Außenkonturen vorgesehen sind.
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Zumindest eine der Klappen 7, vorzugsweise jedoch alle Klappen 7 können an wenigstens einem sich in der Klappenlängsrichtung erstreckenden Seitenrand 34 eine Dichtfläche 35 aufweisen. Der Tragrahmen 2 bzw. ein Bestandteil 32 des Tragrahmens 2 kann mit einer dazu komplementären Gegendichtfläche 36 ausgestattet sein. Dichtfläche 35 und Gegendichtfläche 36 sind so aufeinander abgestimmt, dass sie in der Schließstellung der jeweiligen Klappe 7 eine Spaltdichtung oder eine Labyrinthdichtung bilden. Insbesondere können Dichtfläche 35 und Gegendichtfläche 36 dabei flächig aneinander anliegen. Alternativ kann am Seitenrand 34 auch eine Dichtung aus einem Elastomer angebracht sein, die in der Schließstellung mit der Gegendichtfläche 36 zusammenwirkt.
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Alternativ ist es ebenso möglich, eine Dichtung aus einem Elastomer am jeweiligen Seitenrand 34 anzubringen, insbesondere daran anzuspritzen.
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Wie sich den 1 und 5 besonders deutlich entnehmen lässt, kann die Kühlergrillanordnung 1 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform zwei Klappenreihen 4, 5 aufweisen, die hinsichtlich der Klappenschwenkachsen 12, 13 ihrer Klappen 7 so zueinander angeordnet sind, dass die Klappenschwenkachsen 12 der einen Klappenreihe 4 gegenüber den Klappenschwenkachsen 13 der anderen Klappenreihe 5 den zuvor genannten Pfeilungswinkel 22 einschließen. In diesem Fall ist nun beiden Klappenreihen 4, 5 ein gemeinsamer Stellantrieb 17 zugeordnet, mit dessen Hilfe die Klappen 7 beider Klappenreihen 4, 5 synchron verstellt werden können. Dabei treibt der Stellantrieb 17 zwei Antriebshebel 18 synchron an. Der eine Antriebshebel 18 ist dabei über eine solche Kopplungseinrichtung 23 mit dem Klappenhebel 11 oder mit dem Schubriegel 14 der einen Klappenreihe 4 antriebsmäßig verbunden, während der andere Antriebshebel 18 dann über eine weitere solche Kopplungseinrichtung 23 mit dem Klappenhebel 11 oder mit dem Schubriegel 14 der anderen Klappenreihe 5 antriebsmäßig verbunden ist.
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Innerhalb der jeweiligen Klappenreihe 4, 5 erstrecken sich die Klappenschwenkachsen 12, 13 der zugehörigen Klappen 7 parallel zueinander und liegen vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene.
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Wie sich insbesondere den 2 und 3 entnehmen lässt, umfasst der Tragrahmen 2 mehrere Horizontalrippen 32, welche Bestandteile des Tragrahmens 2 bilden. Die Horizontalrippen 32 untergliedern den jeweiligen Einlassabschnitt 9 bzw. 10 in mehrere schlitzförmige Einlassöffnungen, die hier nicht näher bezeichnet sind und denen jeweils eine der Klappen 7 zugeordnet ist. Mit anderen Worten, jede der Klappen 7 verschließt in ihrer Schließstellung eine dieser Einlassöffnungen. Des Weiteren ist der Tragrahmen 2 mit Vertikalrippen 39 ausgestattet. Die Vertikalrippen 39 führen zur Aussteifung des Tragrahmens 2. Sie unterstützen insbesondere die Horizontalrippen 32. Bei der hier gezeigten Ausführungsform besitzen die Vertikalrippen 39 Führungsschlitze 37, die mit den Klappen 7 zusammenwirken. Zum Verstellen der Klappen 7 in deren Offenstellung tauchen die Klappen 7 in die Führungsschlitze 37 ein, wodurch sie auch in ihrer Offenstellung stabilisiert sind.
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Die Klappenhebel 11 sind dabei an einer der Vertikalrippen 39, insbesondere an einer mittleren Vertikalrippe 39, schwenkbar gelagert. Dementsprechend sind die Lagerzapfen 26 und 26 an besagter Vertikalrippe 39 ausgebildet.
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Der jeweilige Schubriegel 14 ist dabei bidirektional verstellbar am Tragrahmen 2 bzw. an einem Bestandteil des Tragrahmes 2 gelagert. Im gezeigten Beispiel ist der jeweilige Schubriegel 14 an einer der Vertikalrippen 39 verstellbar gelagert. Hierbei können Längsführungen 38 vorgesehen sein, die eine Längsführung des Schubriegels 14 an der Vertikalrippe 39 bewirken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008049228 A1 [0002]
