-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Frontmodul eines Personenkraftwagens, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
-
Aus der
DE 101 19 114 A1 ist ein Frontmodul für einen Personenkraftwagen bekannt, das einen Montageträger und zwei Crash-Boxen umfasst. Am Montageträger sind Bauteile angeordnet, die bezüglich eines Fugenbilds einer Außenhaut des Fahrzeugs auszurichten sind. Beispielsweise umfasst der Montageträger diejenigen Bauteile eines Frontbereichs des Fahrzeugs, die sich unterhalb einer Motorhaube und zwischen seitlichen Kotflügeln befinden, wie z. B. Frontstoßfänger, Leuchten, Kühlergrill. Die Crash-Boxen sind jeweils mit Hilfe einer Halteeinrichtung am Montageträger gehalten und sind für eine Befestigung an einem Längsträger des Fahrzeugs ausgestaltet. Derartige Crash-Boxen dienen im Crashfall dazu, Aufprallenergie in Verformungsarbeit und Wärme umzuwandeln, um die daran anschließenden Längsträger und damit einen die Längsträger beinhaltenden Rohbau des Fahrzeugs vor Verformungen bzw. Beschädigungen zu schützen. Bei kleineren Kollisionen lassen sich mit Hilfe derartiger Crash-Boxen die Reparaturkosten signifikant reduzieren.
-
Beim bekannten Fahrzeug ermöglichen die Halteeinrichtungen jeweils einen Toleranzausgleich in einer Fahrzeuglängsrichtung und in einer Vertikalrichtung. Durch einen derartigen Toleranzausgleich lassen sich die am Montageträger angeordneten Bauteile bezüglich des Fugenbilds der Außenhaut des Fahrzeugs in der Fahrzeuglängsrichtung sowie der Vertikalrichtung ausrichten. Beim bekannten Frontmodul ist allerdings ein Ausrichten des Montageträgers in einer Fahrzeugquerrichtung vergleichsweise umständlich. Der Toleranzausgleich in der Fahrzeugquerrichtung erfolgt beim bekannten Frontmodul im Rahmen der Befestigung der Crash-Boxen an den Längsträgern durch entsprechende Maßnahmen an den miteinander in der Fahrzeuglängsrichtung zu verbindenden Stirnseiten der Längsträger und der Crash-Boxen.
-
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Frontmodul der vorstehend beschriebenen Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine vereinfachte Montage auszeichnet.
-
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die jeweilige Halteeinrichtung, mit deren Hilfe die jeweilige Crash-Box am Montageträger gehalten ist, so auszugestalten, dass sie einen Toleranzausgleich in der Fahrzeugquerrichtung ermöglicht. Hierdurch ist es nach dem Festlegen der Crash-Boxen an den Längsträgern möglich, den Montageträger zum Herstellen des gewünschten Fugenbilds in der Fahrzeugquerrichtung auszurichten. Durch den Vorschlag, den Toleranzausgleich bezüglich der Fahrzeugquerrichtung in die Halteeinrichtungen zwischen Crash-Boxen und Montageträger zu integrieren, entfällt eine aufwändige Montage der Crash-Boxen an den Längsträgern, wodurch die Reparaturfreundlichkeit des Fontmoduls bzw. eines damit ausgestatteten Fahrzeugs erhöht wird.
-
Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann die jeweilige Halteeinrichtung zumindest ein Halteelement aufweisen, das als T-Stück ausgestaltet ist, das einen Vertikalsteg und einen Horizontalsteg aufweist. Der Vertikalsteg steht in einem ersten Fall vom Montageträger und in einem zweiten Fall von der jeweiligen Crash-Box ab. Der Horizontalsteg ist dagegen mit Hilfe des Vertikalstegs im ersten Fall vom Montageträger und im zweiten Fall von der Crash-Box beabstandet angeordnet. Mit Hilfe des jeweiligen T-Stücks wird somit eine mechanische Struktur geschaffen, die in Verbindung mit einer dazu komplementären Gegenstruktur eine formschlüssige Verbindung ermöglicht, die in der Fahrzeugquerrichtung ein vorbestimmtes Spiel für einen Toleranzausgleich besitzen kann.
-
Zweckmäßig kann die jeweilige Halteeinrichtung zumindest ein Gegenhalteelement aufweisen, das im ersten Fall an der jeweiligen Crash-Box und im zweiten Fall am Montageträger angeordnet ist und das eine Hinterschnittkontur umfasst, mit der das jeweilige T-Stück in Eingriff steht. Besonders zweckmäßig ist nun eine Konfiguration, bei welcher das jeweilige T-Stück gegenüber der damit in Eingriff stehenden Hinterschnittkontur ein Spiel in der Fahrzeugquerrichtung aufweist, das den gewünschten Toleranzausgleich in der Fahrzeugquerrichtung ermöglicht. Mit anderen Worten, das jeweilige T-Stück wirkt mit dem zugehörigen Gegenhalteelement so zusammen, dass sich die gewünschte Verstellbarkeit zwischen Crash-Box und Montageträger in der Fahrzeugquerrichtung ergibt. Dabei sind das jeweilige T-Stück und die jeweilige Hinterschnittkontur besonders einfach realisierbar, so dass der gewünschte Toleranzausgleich in der Fahrzeugquerrichtung preiswert realisierbar ist.
-
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann die jeweilige Hinterschnittkontur durch eine T-Nut gebildet sein, die sich in einer Fahrzeuglängsrichtung erstreckt. Eine derartige T-Nut lässt sich ohne Weiteres so ausgestalten, dass darin das jeweilige T-Stück außerdem in der Fahrzeuglängsrichtung verstellbar ist. Auf diese Weise lässt sich zum einen die Crash-Box besonders einfach am Montageträger anbringen. Zum anderen ist grundsätzlich auch ein Toleranzausgleich in der Fahrzeuglängsrichtung möglich. Ferner lässt sich auch hier in der Vertikalrichtung ein Spiel realisieren, das zusätzlich einen Toleranzausgleich in der Vertikalrichtung ermöglicht. Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei welcher die Hinterschnittkontur integral an der Crash-Box ausgeformt ist. Beispielsweise kann die Crash-Box als Strangpressprofil oder Strangzugprofil realisiert sein.
-
Zweckmäßig kann auch das jeweilige T-Stück am Montageträger integral ausgeformt sein. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei welcher das jeweilige T-Stück bezüglich des Montageträgers und der jeweiligen Crash-Box als separates Bauteil ausgestaltet ist, das mit seinem Vertikalsteg am Montageträger oder an der Crash-Box befestigt ist. Da der Montageträger insbesondere eine vergleichsweise aufwändige Struktur besitzen kann, vereinfacht sich dessen Herstellung, wenn das jeweilige T-Stück daran angebaut wird.
-
Bei einer anderen Ausführungsform kann der jeweilige Horizontalsteg länglich ausgestaltet sein und sich im montierten Zustand in der Fahrzeuglängsrichtung erstrecken. In diesem Fall kann die Hinterschnittkontur eine längliche Durchgangsöffnung aufweisen, die sich in der Fahrzeugquerrichtung erstreckt und durch die der für die Montage parallel zur Fahrzeugquerrichtung ausgerichtete Horizontalsteg in einer Fahrzeugvertikalrichtung hindurchsteckbar ist. Hierdurch wird eine Art Bajonett-Verschluss realisiert, bei dem der Horizontalsteg des T-Stücks in der Vertikalrichtung durch die Durchgangsöffnung hindurchsteckbar ist, wenn er parallel zur Durchgangsöffnung, also in die Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet ist. Nach dem Durchstecken des Horizontalstegs durch die Durchgangsöffnung wird der Horizontalsteg durch eine durch den Vertikalsteg verlaufende Drehachse gegenüber der Hinterschnittkontur verdreht, so dass der Horizontalsteg die Hinterschnittkontur hintergreift und eine formschlüssige Verbindung zwischen Crash-Box und Montageträger herstellt. Damit eine derartige Drehbarkeit möglich ist, muss der Vertikalsteg einen kleineren Querschnitt besitzen als die Durchgangsöffnung. In der Folge der Vertikalsteg in der Fahrzeugquerrichtung innerhalb der Durchgangsöffnung verstellbar, wodurch der gewünschte Toleranzausgleich in der Fahrzeugquerrichtung ermöglicht ist. Zweckmäßig befindet sich bei dieser Ausführungsform die Hinterschnittkontur mit der Durchgangsöffnung integral an der Crash-Box, während der Horizontalsteg über dem Vertikalsteg vom Montageträger absteht, wobei das T-Stück vorzugsweise ein bezüglich des Montageträgers separates Bauteil ist, das auf geeignete Weise daran angebaut ist.
-
Je nach Ausgestaltung kann nach dem Stecken des Horizontalstegs entweder die Crash-Box mit dem T-Stück oder nur das T-Stück alleine verdreht werden.
-
Zweckmäßig ist ein Außenquerschnitt des Horizontalstegs im Wesentlichen gleich zu einem Innenquerschnitt der Durchgangsöffnung geformt.
-
Bei einer anderen Ausführungsform kann die jeweilige Hinterschnittkontur eine Durchgangsöffnung aufweisen, die einen Steckbereich und einen sich in der Fahrzeuglängsrichtung daran anschließenden Haltebereich aufweist. Durch den Steckbereich ist der Horizontalsteg für die Montage in der Fahrzeugvertikalrichtung hindurchsteckbar. Ferner ist der Vertikalsteg bei durch den Steckbereich hindurchgestecktem Horizontalsteg für die Montage in der Fahrzeuglängsrichtung in den Haltebereich einführbar. Schließlich ist der Haltebereich hinsichtlich seines Querschnitts kleiner dimensioniert als der Steckbereich, so dass der Horizontalsteg bei in den Haltebereich eingeführtem Vertikalsteg die Hinterschnittkontur im Bereich des Haltebereichs hintergreift. Hierdurch wird eine Art Schlüsselloch-Kontur realisiert, die sich durch eine einfache Montierbarkeit und hohe Festigkeit auszeichnet.
-
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann zusätzlich eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen sein, die beim Montieren bei Erreichen einer vorbestimmten Eindringtiefe des Vertikalstegs in dem Haltebereich verrastet und ein Austreten des Vertikalstegs aus dem Haltebereich in Richtung Steckbereich verhindert. Somit kann das T-Stück an der Hinterschnittkontur gesichert werden, sobald die für die Haltefunktion erforderliche Relativlage zwischen T-Stück und Hinterschnittkontur erreicht ist.
-
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
-
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.
-
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.
-
Es zeigen, jeweils schematisch:
-
1 einen Querschnitt eines Frontmoduls im Bereich einer Crash-Box bei einer ersten Ausführungsform,
-
2 eine isometrische Ansicht der ersten Ausführungsform,
-
3 eine isometrische Schnittansicht des Frontmoduls im Bereich der Crash-Box bei einer zweiten Ausführungsform,
-
4 eine isometrische Ansicht der zweiten Ausführungsform,
-
5 ein Längsschnitt des Frontmoduls im Bereich der Crash-Box bei einer dritten Ausführungsform,
-
6 eine isometrische Ansicht der Crash-Box der dritten Ausführungsform.
-
Entsprechend den 1 bis 6 umfasst ein hier nur teilweise dargestelltes Frontmodul 1, das an einem Frontend oder Bug eines Personenkraftwagens zur Anwendung kommt, einen Montageträger 2 und an jeder Fahrzeugseite eine Crash-Box 3. Der Montageträger 2 dient zum Anbau von hier nicht gezeigten Bauteilen, die bezüglich eines Fugenbilds einer Außenhaut des Fahrzeugs auszurichten sind, um das gewünschte Fugenbild, insbesondere ein symmetrisches Fugenbild realisieren zu können. Die jeweilige Crash-Box 3 ist für eine Befestigung an einem hier ebenfalls nicht gezeigten Längsträger des Fahrzeugs ausgestaltet. Dies kann auf herkömmliche Weise erfolgen und muss dementsprechend nicht näher erläutert werden. Die jeweilige Crash-Box 3 ist mit Hilfe einer Halteeinrichtung 4 am Montageträger 2 gehalten. Die jeweilige Halteeinrichtung 4 ist dabei so ausgestaltet, dass sie in einer Fahrzeugquerrichtung Y einen Toleranzausgleich ermöglicht. In den 1 bis 6 sind – je nach Ansicht und Schnittausrichtung – die Fahrzeugquerrichtung Y, eine Fahrzeuglängsrichtung X und eine Fahrzeugvertikalrichtung Z durch entsprechende Doppelpfeile angedeutet.
-
Bei allen hier gezeigten Ausführungsformen umfasst die jeweilige Halteeinrichtung 4 zumindest ein Halteelement 5, das als T-Stück ausgestaltet ist, so dass im Folgenden auch das T-Stück mit 5 bezeichnet wird. Das T-Stück 5 besitzt einen parallel zur Vertikalrichtung Z verlaufenden Vertikalsteg 6 und einen senkrecht dazu verlaufenden Horizontalsteg 7. Bei den hier gezeigten Ausführungsformen ist der Vertikalsteg 6 fest am Montageträger 2 angeordnet und steht von diesem in der Vertikalrichtung Z ab, und zwar bei den hier gezeigten Ansichten und Beispielen nach unten. Der Horizontalsteg 7 ist somit mit Hilfe des zugehörigen Vertikalstegs 6 vom Montageträger 2 beabstandet angeordnet. Die jeweilige Halteeinrichtung 4 umfasst für jedes Halteelement 5 ein Gegenhalteelement 8, das bei den hier gezeigten Ausführungsformen jeweils an der Crash-Box 3 angeordnet ist. Das jeweilige Gegenhalteelement 8 umfasst eine Hinterschnittkontur 9, mit der das jeweilige T-Stück 5 in Eingriff steht. Hierdurch ergibt sich in der Vertikalrichtung Z ein Formschluss, der die Crash-Box 3 am Montageträger 2 festlegt.
-
T-Stück 5 und Gegenhalteelement 8 sind nun so aufeinander abgestimmt, dass das jeweilige T-Stück 5 gegenüber der damit in Eingriff stehenden Hinterschnittkontur 9 in der Fahrzeugquerrichtung Y ein Spiel 10 aufweist, das den gewünschten Toleranzausgleich in der Fahrzeugquerrichtung Y ermöglicht.
-
Bei der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist die jeweilige Hinterschnittkontur 9 bzw. das Gegenhalteelement 8 durch eine T-Nut 11 gebildet, die sich in der Fahrzeuglängsrichtung X erstreckt. Erkennbar ist hier die T-Nut 11 integral an der Crash-Box 3 ausgeformt. Das T-Stück 5 kann bei dieser Ausführungsform ebenfalls ein sich in der Fahrzeuglängsrichtung X erstreckendes Profil besitzen, das im Querschnitt gemäß 1 den Vertikalsteg 6 und den Horizontalsteg 7 besitzt.
-
Bei der in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsform wird eine Art Bajonett-Verschluss realisiert. Hierzu ist der jeweilige Horizontalsteg 7 länglich ausgestaltet, wobei er sich im montierten Zustand der 3 und 4 in der Fahrzeuglängsrichtung X erstreckt. Die Hinterschnittkontur 8 umfasst dagegen eine längliche Durchgangsöffnung 12, die sich in der Fahrzeugquerrichtung Y erstreckt. Ein Außenquerschnitt des Horizontalstegs 7 und ein Innenquerschnitt der Durchgangsöffnung 12 sind so aufeinander abgestimmt, dass der Horizontalsteg 7, der für die Montage parallel zur Fahrzeugquerrichtung Y ausgerichtet ist, in der Fahrzeugvertikalrichtung Z durch die Durchgangsöffnung 12 hindurchsteckbar ist. Im durchgesteckten Zustand lassen sich dann Crash-Box 3 und Montageträger 2 um eine parallel zur Vertikalrichtung Z verlaufende Drehachse 13, die koaxial durch den Vertikalsteg 6 hindurch verläuft, relativ zueinander verdrehen, vorzugsweise um 90°, so dass der Horizontalsteg 7 die Hinterschnittkontur 9 hintergreift.
-
Bei der in den 5 und 6 gezeigten Ausführungsform besitzt die jeweilige Hinterschnittkontur 9 ebenfalls eine Durchgangsöffnung 14, die als Schlüsselloch ausgestaltet ist und einen Steckbereich 15 sowie einen Haltebereich 16 aufweist. Dabei gehen Steckbereich 15 und Haltebereich 16 in der Fahrzeuglängsrichtung X ineinander über. Der Steckbereich 15 ist so auf das T-Stück 5 abgestimmt, dass für die Montage der Horizontalsteg 7 in der Vertikalrichtung Z durch den Steckbereich 15 hindurchsteckbar ist. Ferner sind die Durchgangsöffnung 14 und das T-Stück 5 so aufeinander abgestimmt, dass der Vertikalsteg 6 bei durchgestecktem Horizontalsteg 7 in der Fahrzeuglängsrichtung X in den Haltebereich 16 einführbar ist. Dabei hintergreift der Horizontalsteg 7 die Hinterschnittkontur 9 im Bereich des Haltebereichs 16. Mit anderen Worten, der freie Querschnitt des Haltebereichs 16 ist soweit kleiner als der freie Querschnitt des Steckbereichs 15 und kleiner als der Außenquerschnitt des Horizontalstegs 7, dass der Horizontalsteg 7, wenn er sich im Haltebereich 16 befindet, nicht mehr aus der Hinterschnittkontur 9 in der Vertikalrichtung Z herausziehbar ist. Das Spiel 10 in der Fahrzeugquerrichtung Y liegt dann wieder zwischen dem jeweiligen Vertikalsteg 6 und einem Öffnungsrand vor, der die Durchgangsöffnung 14 im Haltebereich 16 seitlich begrenzt.
-
Gemäß 5 kann optional eine Verriegelungseinrichtung 17 vorgesehen sein, die beispielsweise mittels einer federelastischen Zunge, die eine Rastnase besitzt, realisiert sein kann. Die Verriegelungseinrichtung 17 kann beim Montieren die Crash-Box 3 gegenüber dem Montageträger 2 verrasten, wenn der Vertikalsteg 6 eine vorbestimmte Eindringtiefe in den Haltebereich 16 erreicht. Ferner kann die Verriegelungseinrichtung 17 im verrasteten Zustand ein Austreten des Vertikalstegs 6 aus dem Haltebereich 16 in Richtung Steckbereich 15 verhindern.
-
Bei allen Ausführungsformen kann das T-Stück 5 grundsätzlich integral am Montageträger 2 ausgeformt sein. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei welcher das T-Stück 5 bezüglich des Montageträgers 2 und bezüglich der jeweiligen Crash-Box 3 ein separates Bauteil repräsentiert, das mit seinem Vertikalsteg 6 am Montageträger 2 befestigt ist.
-
Obwohl bei den hier gezeigten Ausführungsform das Halteelement 5 jeweils am Montageträger 2 und das Gegenhalteelement 8 jeweils an der Crash-Box 3 angeordnet ist, kann grundsätzlich auch eine Ausführungsform vorgesehen werden, bei welcher sich das Halteelement 5 an der Crash-Box 3 befindet, während das Gegenhalteelement 8 dann am Montageträger 2 angeordnet oder ausgebildet ist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
