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Die Erfindung betrifft ein Trägerelement gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Aus der
DE 10 2009 043 363 A1 ist ein solches Trägerelement in Form eines Montageträgers als bekannt zu entnehmen, an dem Funktionsbauteile des Kraftfahrzeugs angeordnet sind und der an einer tragenden Struktur des Fahrzeugs befestigbar ist. Der Montageträger weist einen oberen Querträger und einen unteren Querträger auf, die miteinander über Vertikalträger verbunden sind. Ferner ist vorgesehen, dass der Vertikalträger aus mehreren Elementen ausgebildet ist.
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Darüber hinaus sind aus dem Serienbau von Personenkraftwagen Trägerelemente bekannt, welche wenigstens einen in Umfangsrichtung vollständig geschlossenen und in Fahrzeuglängsrichtung von Luft durchströmbaren Luftführungskanal aufweisen. Der Luftführungskanal dient dazu, während der Fahrt Luft gezielt zu in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Luftführungskanal angeordneten Komponenten, beispielsweise einem Kühler, zu führen, so dass diese gezielt von der Luft angeströmt und dadurch gekühlt werden können.
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Dabei hat sich gezeigt, dass die Herstellung eines solchen Trägerelements aufwendig und hinsichtlich der Gestaltungsmöglichkeit unerwünschten Restriktionen unterworfen ist.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Trägerelement zu schaffen, das besonders einfach und flexibel anpassbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Trägerelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Trägerelement zu schaffen, das besonders einfach und flexibel anpassbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Trägerelement zumindest ein den Luftführungskanal teilweise begrenzendes oberes Trägerteil und wenigstens ein vom oberen Trägerteil separat ausgebildetes und den Luftführungskanal teilweise begrenzendes unteres Trägerteil umfasst, welches mit dem oberen Trägerteil verbunden ist.
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Durch die Teilung des Luftführungskanals können vorteilhafte und unterschiedliche Herstellungsrichtungen, welche üblicherweise auch als Werkzeugrichtungen bezeichnet werden, realisiert werden, um den Luftführungskanal bzw. die Trägerteile herzustellen. Dies bedeutet, dass wenigstens ein Werkzeug zum Herstellen der Trägerteile und somit zum Ausbilden des Luftführungskanals in die entsprechende, vorteilhafte Werkzeugrichtung bewegt werden kann, woraus eine einfache Herstellung der Trägerteile sowie vielfältige Freiheitsgrade hinsichtlich der Gestaltung der Trägerteile resultieren. Beispielsweise ist es möglich, eine – bezogen auf die Einbaulage des Trägerelements am Personenkraftwagen – zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) verlaufende Werkzeugrichtung zum Herstellen des Luftführungskanals vorzusehen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, eine zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) verlaufende Werkzeugrichtung zu realisieren. Im Gegensatz zu einem einteiligen, den Luftführungskanal begrenzenden Trägerelement, bei welchem die Werkzeugrichtung in x-Richtung vorgegeben ist, ist somit eine flexible Herstellung möglich. Darüber hinaus ergeben sich durch die Integration des Luftführungskanals teilweise in das obere Trägerteil vorteilhafte Gestaltungsmöglichkeiten, um ein das Trägerelement zumindest bereichsweise verkleidendes Stoßfängerverkleidungselement am Trägerelement abzustützen und zu befestigen.
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Das Trägerelement ist vorzugsweise ein sogenannter Grundträger des Stoßfängers. Der Grundträger ist dabei ein – bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung – Innenteil, an welchem das Stoßfängerverkleidungselement als Außenteil befestigbar bzw. befestigt ist. Das Stoßfängerverkleidungselement wird dabei über das Trägerelement (Grundträger) am Personenkraftwagen, beispielsweise an einem Montageträger eines Frontendmoduls, befestigt.
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Durch die Teilung des Luftführungskanals ergeben sich auch Freiheiten bei der Gestaltung von Anschlussgeometrien des Luftführungskanals bzw. des Trägerelements, über welche der Luftführungskanal bzw. das Trägerelement – bezogen auf die Lage am Personenkraftwagen – mit wenigstens einer sich in Fahrzeuglängsrichtung an das Trägerelement anschließende Komponente des Personenkraftwagens zusammenwirkt. Die Anschlussgeometrien werden üblicherweise auch als Übergabestellen bezeichnet. An solchen Übergabestellen wird die den Luftführungskanal durchströmende Luft an die Komponente übergeben, d. h. die den Luftführungskanal durchströmende Luft strömt die wenigstens eine Komponente an. Bei den Anschlussgeometrien handelt es sich beispielsweise um jeweilige Dichtflächenbereiche des Trägerelements, über welche der Luftführungskanal zu der wenigstens einer Komponente, beispielsweise in Form eines Kühlers, abgedichtet ist. Durch diese Abdichtung kann das Entweichen von Luft zwischen dem Trägerelement und der Komponente verhindert werden.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich schließlich gezeigt, wenn die Dichtflächenbereiche in einer gemeinsamen und vorzugsweise zumindest im Wesentlichen vertikal verlaufende Ebene angeordnet sind. Dadurch kann eine besonders einfache Abdichtung realisiert werden, da die Dichtflächenbereiche nicht in unterschiedlichen, zueinander versetzten Ebenen angeordnet sind.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine schematische Perspektivansicht auf ein Trägerelement in Form eines Grundträgers eines Stoßfängers für einen Personenkraftwagen, wobei der Grundträger an einem Montageträger eines Frontendmoduls des Personenkraftwagens angeordnet ist und ein oberes Trägerteil und zwei von dem oberen Trägerteil separat ausgebildete und mit dem oberen Trägerteil verbundene, untere Trägerteile umfasst, durch welche jeweilige Luftführungskanäle jeweils teilweise begrenzt sind;
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2 eine schematische Vorderansicht auf den Grundträger;
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3 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht durch den Montageträger und durch den Grundträger;
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4 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht durch den Grundträger; und in
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5 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht durch den Grundträger und durch den Montageträger.
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1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht ein Trägerelement in Form eines Grundträgers 10 für einen vorderen Stoßfänger eines Personenkraftwagens. Der Grundträger 10 ist dabei ein Innenteil des Stoßfängers, welcher auch ein 1 nicht dargestelltes Außenteil in Form eines Stoßfängerverkleidungselements umfasst. Der Grundträger 10 dient zum Aussteifen des Stoßfängerverkleidungselements sowie zum Befestigen des vorderen Stoßfängers an einem in 1 erkennbaren Montageträger 12 eines Frontendmoduls des Personenkraftwagens. Dies bedeutet, dass das Stoßfängerverkleidungselement über den Grundträger 10 am Montageträger 12 befestigt wird. Dabei sind der Grundträger 10 und der Montageträger 12 nach außen hin zumindest bereichsweise durch das Stoßfängerverkleidungselement verkleidet.
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Der Montagträger 12 wird am Rohbau des Personenkraftwagens befestigt und umfasst ein oberes Trägerelement 14, welches als Hybrid-Bauteil ausgebildet ist. Das Hybrid-Bauteil umfasst dabei einen Grundkörper 16, welcher aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist. Der Grundkörper 16 ist außenumfangseitig zumindest bereichsweise mit einem Kunststoff 18 versehen und mittels des Kunststoffs 18 zum Hybrid-Bauteil ergänzt. Durch den Kunststoff 18 sind entsprechende Anbindungselemente gebildet, mittels welchen der Grundträger 10 am Montageträger 12 befestigt ist. Durch den Kunststoff 18 sind auch seitliche Verbindungselemente 20 gebildet, über welche in jeweiligen Seitenbereichen 22, 24 angeordnete und sich zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung ersteckende, untere Trägerelemente 26, 28 des Montageträgers 12 mit dem oberen Trägerelement 14 verbunden sind.
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Die Trägerelemente 26, 28 sind aus einem Kunststoff gebildet und weisen eine jeweilige Aufnahme 30 auf, in welchen ein jeweiliges Energieabsorptionselement zumindest bereichsweise aufnehmbar ist.
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Auch der Grundträger 10 ist mehrteilig ausgebildet und umfasst ein oberes, zumindest im Wesentlichen aus Kunststoff ausgebildetes Trägerteil 32 sowie zwei untere, zumindest im Wesentlichen aus einem Kunststoff gebildete und von dem oberen Trägerteil 32 separat ausgebildete Trägerteile 34, 36. Die unteren Trägerteile 34, 36 sind dabei in Längserstreckungsrichtung des Grundträgers 10 seitlich nebeneinander angeordnet und – zur Realisierung einer besonders einfachen Montage – jeweils mit dem oberen Trägerteil 32 verclipst. Wie aus 1 erkennbar ist, weist der Grundträger 10 zwei Luftführungskanäle 38, 40 auf, welche in Umfangsrichtung vollständig geschlossen und in Fahrzeuglängsrichtung von Luft durchströmbar sind. Dabei ist der jeweilige Luftführungskanal 38, 40 teilweise durch das obere Trägerteil 32 und teilweise durch das untere Trägerteil 34 gebildet. Die Luftführungskanäle 38, 40 sind in Fahrzeugquerrichtung voneinander getrennt, wobei die unteren Trägerteile 34, 36 durch einen Aufnahmebereichs 42 beispielsweise für einen Radarsensor eines Abstandsregeltempomats in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet sind. Alternativ zu dieser fluidischen Trennung der beiden Luftführungskanäle 38, 40 kann auch ein in Fahrzeugquerrichtung durchgehender, vorderer Luftführungskanal vorgesehen sein. Die Luftführungskanäle 38, 40 dienen als jeweiliger Lufteinlass, um beispielsweise einem in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten an den Grundträger 10 angrenzenden Kühler Luft gezielt zuzuführen. Wie aus 2 erkennbar ist, kann dem Kühler infolge der vollständig geschlossenen Ausführung der Luftführungskanäle 38, 40 Luft besonders definiert zugeführt werden, so dass hohe Kühlleistungen realisierbar sind.
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Aus 3 ist eine untere Befestigung 44 des Grundträgers 10 am Montageträger 12 erkennbar. Darüber hinaus ist 3 ein Abdichtbereich 46 des Grundträgers 10 zu entnehmen. Über den Abdichtbereich 46 wird der Grundträger 10 zu einem in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Grundträger 10 und vor den Luftführungskanälen 38, 40 angeordneten Kühlergitter abgedichtet, um so eine definierte und verlustarme Führung von das Kühlergitter durchströmender Luft zu den und in die Luftführungskanäle 38, 40 zu realisieren. 3 zeigt auch eine obere Befestigung 45 des Grundträgers 10 am Montageträger 12. Der Grundträger 10 weist ferner Dichtflächenbereiche 48 auf, über welche die Luftführungskanäle 38, 40 zu dem Kühler abzudichten sind. Diese Abdichtung erfolgt beispielsweise über ein Dichtungselement. Durch eine solche Abdichtung kann vermieden werden, dass die Luftführungskanäle 38, 40 durchströmende Luft zwischen den Luftführungskanälen 38, 40 und dem Kühler entweicht und somit den Kühler nicht oder ungünstig anströmt. Die Abdichtung gewährleistet somit eine definierte und gezielte Anströmung des Kühlers, so dass hohe Kühlleistungen realisierbar sind.
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Durch die Trennung der Luftführungskanäle 38, 40 entlang einer jeweiligen Trennebene 50 in den jeweiligen, oberen Teil und den jeweiligen, unteren Teil ist es auch möglich, im Rahmen der Herstellung des Grundträgers 10 mit den Trägerteilen 32, 34, 36 eine in 4 durch einen Richtungspfeil 52 angedeutete, zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung verlaufende Werkzeugrichtung zu realisieren. Die Trennebene 50 erstreckt sich dabei zumindest im Wesentlichen horizontal.
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Bei einer einteiligen Ausgestaltung der Luftführungskanäle 38, 40 wäre eine durch einen Richtungspfeil 54 angedeutete und zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Werkzeugrichtung vorgegeben, was die Gestaltungsmöglichkeiten für die Abstützung des Stoßfängers sowie die Freiheiten bei der Gestaltung der Abdichtbereiche 46 und der Dichtflächenbereiche 48 beeinträchtigen würde. Dies bedeutet, dass infolge der Mehrteiligkeit der Luftführungskanäle 38, 40 Freiheiten hinsichtlich der Herstellung des Grundträgers 10 und insbesondere hinsichtlich der Gestaltung für die Abstützung des Stoßfängers sowie für die Gestaltung der Abdichtbereiche 46 und insbesondere der Dichtflächenbereiche 48 geschaffen sind. Mit anderen Worten sind durch die Mehrteiligkeit der Luftführungskanäle 38, 40 im Vergleich zu einer einteiligen Ausführung zusätzliche Freiheitsgrade bei der Herstellung realisierbar.
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Aus 4 ist auch ein Hinterschnitt 56 im Bereich einer Abstellung eines Flansches 58 erkennbar, wobei durch den Flansch 58 die Dichtflächenbereiche 48 gebildet sind. Der Flansch 58 verläuft dabei in die durch den Richtungspfeil 52 angedeutete Werkzeugrichtung. Dadurch ist es auch besonders vorteilhaft möglich, die Dichtflächenbereiche 48 in einer gemeinsamen Ebene anzuordnen, so dass diese nicht zueinander versetzt sind. Hierdurch ist eine einfache und effektive Abdichtung der Luftführungskanäle 38, 40 zum Kühler möglich.
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Anhand von 3–5 ist darüber hinaus erkennbar, dass die Luftführungskanäle 38, 40 jeweils als ein Trichter ausgebildet sind und sich zumindest bereichsweise in Fahrzeuglängsrichtung von vorne nach hinten verjüngen
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In 5 ist durch Richtungspfeile 60 ein Kraftfluss veranschaulicht, welcher aus der Abstützung einer sogenannten Softnose am Grundträger 10 realisiert. Wie anhand des Kraftflusses erkennbar ist, erfolgt die Abstützung dabei direkt im Grundträger 10. Die Abstützung der Softnose kann dabei ohne zusätzliche Verbindungsstelle zum Kühlergitter erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009043363 A1 [0002]
