DE102012100537A1

DE102012100537A1 - Vorrichtung zur Einstellung einer Kühlluftströmung zu einem Motorraum eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102012100537A1
Application number: DE201210100537
Authority: DE
Inventors: Guido Opperbeck
Original assignee: HBPO GmbH
Current assignee: HBPO GmbH
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-23
Publication date: 2013-07-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Einstellung einer Kühlluftzuströmung (2) zu einem Motorraum (3) eines Kraftfahrzeuges (4), mit einer Drosseleinrichtung (10), mit der die Kühlluftströmung (2) einstellbar ist, einem Stellantrieb, der in Wirkverbindung mit der Drosseleinrichtung (10) steht, wodurch unterschiedliche Durchgangsquerschnitte für die Kühlluftströmung (2) einstellbar sind, einem Rahmenelement (20), an dem die Drosseleinrichtung (10) und der Stellantrieb angeordnet sind, wobei das Rahmenelement (20) zwischen einer ersten (30) und einer zweiten Luftführung (40) angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest ein Mittel vorgesehen ist, das bei einem etwaigen Unfall eine Bewegung der ersten Luftführung (30) relativ zur zweiten Luftführung (40) ermöglicht, wodurch der Abstand zwischen beiden Luftführungen (30,40) reduzierbar ist und gleichzeitig Kräfte des Unfalls aufnehmbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung einer Kühlluftzuströmung zu einem Motorraum eines Kraftfahrzeuges, mit einer Drosseleinrichtung, mit der die Kühlluftströmung einstellbar ist, einem Stellantrieb, der in Wirkverbindung mit der Drosseleinrichtung steht, wodurch unterschiedliche Durchgangsquerschnitte für die Kühlluftströmung einstellbar sind, einem Rahmenelement, an dem die Drosseleinrichtung und der Stellantrieb angeordnet sind, wobei das Rahmenelement zwischen einer ersten und einer zweiten Luftführung angeordnet ist.
Aus der DE 10 2004 026 419 A1 ist eine Vorrichtung zur Einstellung einer Kühlluftströmung zu einem Motorraum eines Kraftfahrzeuges offenbart, die eine Drosseleinrichtung zur Einstellung der Kühlluftströmung aufweist. Diese Drosseleinrichtung umfasst mehrere Klappen, die über einen Aktuator angesteuert werden können. Durch die bekannte Vorrichtung wird es ermöglicht, den Luftstrom zum Motorraum derart abzustimmen, dass zum Beispiel während einer Motor-Warmlaufphase eine unerwünschte Abkühlung der Brennkraftmaschine innerhalb des Motorraums durch den durch einen Fahrzeugkühlergrill hindurchtretenden Luftstrom vermieden werden kann.
Diese sehr vorteilhafte Vorrichtung wird in der Regel als ergänzendes Submodul am Frontbereich des Kraftfahrzeuges, insbesondere an einem Frontendmodul, welches zum Beispiel in der DE 10 2009 043 363.5 beschrieben ist, eingesetzt. In der Regel befindet sich diese Vorrichtung vor dem Kühlwasserwärmetauscher (Kühler) und benötigt somit einen zusätzlichen Bauraum. Nachteiligerweise hat es sich gezeigt, dass bei einem Unfall, insbesondere einem Frontalcrash diese Vorrichtung blockbildend wirkt und nachteiligerweise der Kühlwasserwärmetauscher aufgrund der auftretenden Kräfte beschädigt werden kann.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung bereitzustellen, bei der die genannten Nachteile vermieden werden, insbesondere eine Vorrichtung geschaffen wird, bei der eine zuverlässige Einstellung der Kühlluftströmung zum Motorraum ermöglicht wird, wobei gleichzeitig die Möglichkeit geschaffen wird, dass bei einem Unfall, insbesondere bei einem Frontalcrash der Kühlwasserwärmetauscher weniger häufig beschädigt wird als im Stand der Technik.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest ein Mittel vorgesehen ist, das bei einem etwaigen Unfall eine Bewegung der ersten Luftführung relativ zur zweiten Luftführung ermöglicht, wodurch der Abstand zwischen beiden Luftführungen reduzierbar ist und gleichzeitig Kräfte des Unfalls aufnehmbar sind.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Erfindung ist, dass bei einem etwaigen Crash (Unfall) die erfindungsgemäße Vorrichtung Kräfte aufnehmen kann, wobei die erste Luftführung relativ zur zweiten Luftführung einen Deformationsweg durchläuft. Der hinter der erfindungsgemäßen Vorrichtung sich befindende Kühler kann somit vor etwaigen Beschädigungen geschützt werden. Die erste Luftführung kann sich relativ zur zweiten Luftführung ziehharmonikaartig bewegen. Somit reduziert sich der Abstand zwischen beiden Luftführungen nach einem Crash. Die erfindungsgemäßen Mittel sind vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass erst ab einer definierten Last, ausgelöst durch einen Crash, eine Relativbewegung zwischen der ersten Luftführung und der zweiten Luftführung möglich ist.
In einer weiteren, die Erfindung verbessernden Maßnahme kann vorgesehen sein, dass die Mittel eine teleskopartige Verschiebung der ersten und der zweiten Luftführung am Rahmenelement ermöglichen, wobei insbesondere das Rahmenelement relativ zu zumindest einer der beiden Luftführungen bewegbar ist. Vorteilhafterweise befinden sich die beiden Luftführungen im Einbauzustand der erfindungsgemäßen Vorrichtung am Rahmenelement, wobei beide Luftführungen unbeweglich am Rahmenelement befestigt sind. Erst bei einer definierten Kraft auf die erfindungsgemäße Vorrichtung, die bei einem Unfall entsteht, löst sich die Befestigung der ersten und/oder der zweiten Luftführung zum Rahmenelement, so dass eine teleskopartige Verschiebung der ersten und der zweiten Luftführung relativ am Rahmenelement ermöglicht ist.
Vorteilhafterweise ist es denkbar, dass die Mittel Führungen umfassen, wobei die Führungen der ersten und der zweiten Luftführung am Rahmenelement anliegen, so dass die Führungen entlang des Rahmenelementes verschiebbar sind. Vorteilhafterweise können eine Vielzahl an Führungen sowohl an der ersten als auch an der zweiten Luftführung vorgesehen sein, die im Einbauzustand der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Rahmenelement kontaktieren. Bei einem Crash unterstützen die Führungen das teleskopartige Verschieben der ersten Luftführung relativ zur zweiten Luftführung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann derart ausgeführt sein, dass in einem Crashfall, zunächst die erste Luftführung sich teleskopartig in Richtung Rahmenelement bewegt, bzw. verschiebt. Nach einem definierten Verschiebeweg bzw. Deformationsweg der ersten Luftführung am Rahmenelement kann die Baueinheit – Rahmenelement mit erster Luftführung – zusammen sich in Richtung zweiter Luftführung bewegen. Selbstverständlich ist es aufgrund der sehr komplex auftretenden Kräfte bei einem Crash denkbar, dass beide soeben beschriebenen Bewegungen nicht sequenziell sondern sich überlagern können. Ebenfalls ist es denkbar, dass zunächst das Rahmenelement sich in Richtung der zweiten Luftführung bewegt und anschließend eine Bewegung der ersten Luftführung in Richtung Rahmenelement erfolgt.
Erfindungsgemäß kann sich die erste Luftführung außenseitig am Kraftfahrzeug befinden, wobei die zweite Luftführung sich zwischen dem Kühler und der ersten Luftführung befindet. An der ersten Luftführung ist in der Regel von außen sichtbar ein Sichtziergitter befestigt. Das bedeutet, dass in einem Crashfall, insbesondere bei einem Frontalunfall zunächst Kräfte auf die erste Luftführung wirken, wodurch bei einer definierten Kraft ausgehend vom Unfall eine Verschiebung der ersten Luftführung in Richtung der zweiten Luftführung erfolgt. Die Funktion der ersten und der zweiten Luftführung ist unter anderem, dass gezielt in Richtung Motorraum eine Kühlluftströmung von außen in das Kraftfahrzeug strömen kann. Der Volumenstrom, der durch die beiden Luftführungen strömt, wird durch die entsprechend eingestellte Drosseleinrichtung geregelt bzw. gesteuert. Die Luftführungen dienen als eine Art Trichter, Düse etc., um eine gezielte Führung der Kühlluft zu bewirken.
Eine die Erfindung verbessernde Maßnahme kann vorsehen, dass die Mittel Rastmittel umfassen, die eine Befestigung der ersten und/oder der zweiten Führung am Rahmenelement ermöglichen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Rastmittel gleichzeitig an den Führungen und/oder am Rahmenelement integriert sind. Die Rastmittel bewirken, dass in der Einbausituation die erste und/oder die zweite Luftführung zuverlässig am Rahmenelement befestigt ist. Erst ab einer definierten Last, ausgelöst durch den Unfall, lösen sich die Rastmittel, so dass eine teleskopartige Verschiebung der ersten und der zweiten Luftführung am Rahmenelement entsteht. Ein weiterer Vorteil der Rastmittel ist, dass eine Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung vereinfacht ist, da im Vergleich zu alternativen Befestigungsarten eine Montage über Rastmittel für den Monteur unter anderem eine erhebliche Zeitersparnis darstellt.
Ebenfalls kann die Erfindung mehrere Sollbruchstellen am Rahmenelement mit umfassen, wobei bei einem Unfall die Bewegung der ersten Luftführung und/oder der zweiten Luftführung relativ zum Rahmenelement eine Zerstörung der Sollbruchstellen bewirkt. Im Einbauzustand der erfindungsgemäßen Vorrichtung kontaktiert die erste Luftführung und die zweite Luftführung jeweils eine oder mehrere Sollbrustellen, wobei die Sollbruchstelle auch als Rastmittel zur Befestigung der ersten und/oder der zweiten Luftführung am Rahmenelement dient. Die Sollbruchstelle ist derart am Rahmenelement platziert, dass in der Einbausituation beide Luftführungen nahezu bewegungslos am Rahmenelement gehalten sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere die Sollbruchstelle bzw. Sollbruchstellen sind derart konstruktiv ausgelegt, dass bei einer definierten Last, ausgelöst durch einen Unfall, die Sollbruchstelle bricht, wodurch eine Verschiebung der ersten Luftführung in Richtung der zweiten Luftführung bzw. eine Verschiebung des Rahmenelementes in Richtung der zweiten Luftführung ermöglicht ist.
Die Sollbruchstelle kann zum Beispiel vorsprungartig aus dem Rahmenelement sich erstrecken, wobei die erste und die zweite Führung der ersten Luftführung und der zweiten Luftführung die jeweilige Sollbruchstelle kontaktiert. Es können eine Vielzahl an Sollbruchstellen am Rahmenelement vorgesehen sein, die zueinander einen definierten Abstand aufweisen. Bei einem Unfall wirken Kräfte an beiden Führungen, so dass die Sollbruchstellen brechen.
In einer die Erfindung verbessernden Maßnahme kann der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Luftführung nach einem Unfall mindestens um 3mm, vorzugsweise mindestens um 5mm, besonders bevorzugt mindestens um 30 mm reduzierbar sein. Die Reduzierung des Abstandes aufgrund eines Unfalls ist unter anderem von der Position der Sollbruchstelle abhängig. Vorteilhafterweise können beide Luftführungen sowie das Rahmenelement Anschlagflächen aufweisen, die ab einem definierten Abstand zwischen beiden Luftführungen eine weitere teleskopartige Bewegung verhindern. In der Regel ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mittelbar und/oder unmittelbar an einem Strukturteil des Kraftfahrzeuges befestigt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann hierbei derart ausgebildet sein, dass weitere Lasten ausgelöst durch einen Unfall zuverlässig auf die benachbart zur erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordneten Strukturteile weitergeleitet werden. Diese Strukturteile, an denen die erfindungsgemäße Vorrichtung befestigbar ist, weisen vorteilhafterweise Energieabsorptionselemente auf, die Teillasten oder die Hauptlasten aufgrund eines Unfalls aufnehmen können. Somit ist es denkbar, über Energieabsorptionselemente große Kräfte auffangen zu können, um weitere Beschädigungen am Kraftfahrzeug zuverlässig zu minimieren.
Um eine Verschiebung der ersten Luftführung relativ zur zweiten Luftführung in einem Crashfall möglichst ohne Funktionsstörungen zu ermöglichen, kann die Führung der ersten und/oder der zweiten Luftführung als Arm ausgebildet sein, wobei der Arm der ersten Luftführung vorsprungartig in Richtung der zweiten Luftführung sich erstreckt, wobei der Arm der zweiten Luftführung vorsprungartig in Richtung der ersten Luftführung sich erstreckt, wobei jeder Arm am Rahmenelement eingerastet ist. Hierbei ist es denkbar, dass das Rahmenelement zumindest eine Öffnung aufweist, in der die Drosseleinrichtung aufgenommen ist, wobei die Öffnung durch einen Rahmen des Rahmenelements umschlossen ist, wobei am Rahmen die Arme der ersten Luftführung und/oder der zweiten Luftführung anliegen. Der Rahmen hat einen ringförmigen Verlauf, das bedeutet, dass der Rahmen geschlossen ist und die Öffnung umfasst. Zum Beispiel ist es denkbar, dass der Rahmen eine rechteckartige geometrische Gestalt aufweist. Die erste und die zweite Luftführung sind im Wesentlichen der geometrischen Ausgestaltung des Rahmens des Rahmenelementes angepasst. Das bedeutet, dass die erste Luftführung sowie die zweite Luftführung ebenfalls eine Öffnung aufweisen, durch die die Kühlluftströmung geleitet wird.
Um die teleskopartige Verschiebbarkeit weiter zu verbessern kann der Arm der ersten Luftführung ein oberes und ein unteres Armelement aufweisen, die zueinander beabstandet sind, wobei zumindest teilweise der Rahmen zwischen dem oberen und dem unteren Armelement verläuft. Hierbei ist es denkbar, dass das untere Armelement während der teleskopartigen Verschiebung entlang der Innenseite des Rahmens entlang gleitet. Das obere Armelement bewirkt aufgrund der wirkenden Lasten aufgrund des Unfalls auf die Sollbruchstelle, die ab einer definierten Last bricht. Anschließend erfolgt eine gleichzeitige Verschiebung der beiden Armelemente entlang des Rahmens, wobei das obere Armelement auf der Oberseite des Rahmens und das untere Armelement innenseitig des Rahmens sich verschieben.
Der Arm kann im Bereich der Anbindung an den Grundkörper der ersten Luftführung eine Anschlagfläche aufweisen, die ab einem definierten Deformationsweg eine weitere Verschiebung der ersten Luftführung in Richtung der zweiten Luftführung verhindert. Diese Anschlagfläche kommt ab einem definierten Deformationsweg in Kontakt mit dem Rahmenelement.
Ebenfalls schließt die Erfindung mit ein, dass die erste Luftführung innenseitig des Rahmens verschiebbar ist und die zweite Luftführung außenseitig des Rahmens verschiebbar ist. In einer weiteren Alternative der Erfindung kann es denkbar sein, dass die zweite Luftführung innenseitig des Rahmens verschiebbar ist und die erste Luftführung außenseitig des Rahmens während eines Crashs verschiebbar ist. Ein Vorteil beider Alternativen ist, dass eine kompakte Bauform erzielbar ist, da während eines Crashs die erste Luftführung nicht mit der zweiten Luftführung kollidieren kann.
Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung an einem Montageträger eines Frontendmoduls befestigbar. Bei dem Frontendmodul kann es sich beispielsweise um eine Ausführungsform handeln, die in der DE 10 2009 043 363.5 beschrieben ist. Selbstverständlich sind alternative Frontendmodule denkbar, in denen die erfindungsgemäße Vorrichtung einsetzbar ist. An dem Montageträger des Frontendmoduls können diverse Funktionsbauteile des Kraftfahrzeuges wie ein Sensor, ein Scheinwerfer, ein Motorklappenschloss, ein Crashmanagementsystem, ein Kühler oder ein Horn angeordnet sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im Montagefall fest und unbeweglich am Montageträger befestigbar. Denkbar ist, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung an einem Biegeträger, der Bestandteil eines Crashmanagementsystem ist, befestigt ist. Der genannte Biegeträger ist vorteilhafterweise am Montageträger des Frontendmoduls angeordnet, wobei der Montageträger an der Kraftfahrzeugkarosserie befestigt ist.
Alternativ kann die erfindungsgemäße Vorrichtung an diverse Strukturbauteils des Kraftfahrzeuges befestigt werden, die ohne ein Frontendmodul der oben genannten Art auskommen. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung am einem Stoßfängerüberzug des Kraftfahrzeuges befestigt sein.
Vorteilhafterweise kann der Arm beider Luftführungen die jeweilige Sollbruchstelle kontaktieren und erst bei einem Bruch der Sollbruchstelle ist eine Deformation möglich, bei der die erste und die zweite Luftführung relativ zueinander bewegbar sind. Zudem kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Rahmenelement und der ersten Luftführung bzw. der zweiten Luftführung ein definiertes Spiel vorliegt, damit zuverlässig die erste Luftführung entlang des Rahmenelement bzw. das Rahmenelement mit der ersten Luftführung entlang der zweiten Luftführung sich verschieben kann. Vorteilhafterweise ist das Spiel geringer als 5/10 mm.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen Beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich als auch in beliebiger Kombination sich auf sämtliche Figuren der Zeichnungen beziehen. Es zeigen:
1 eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einstellung einer Kühlluftströmung,
2 die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß 1 im zusammengebauten Zustand,
3 eine weitere Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Rahmenelement, Drosseleinrichtung, einer ersten und einer zweiten Luftführung,
4 die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß 3 im zusammengebauten Zustand,
5 eine schematische Schnittansicht entlang einer Schnittlinie durch beide Luftführungen und das Rahmenelement aus 4,
6 eine weitere Schnittansicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß 5, wobei eine teleskopartige Verschiebung der ersten Luftführung in Richtung der zweiten Luftführung aufgrund eines Unfalls erfolgt ist,
7 eine vergrößerte Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 4,
8 eine weitere vergrößerte Draufsicht auf das Rahmenelement gemäß 4, wobei aufgrund eines Unfalls sich die erste Luftführung in Richtung der zweiten Luftführung verschoben hat und
9 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges, das an seinem Frontendmodul die erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist.
In 9 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 4 dargestellt, welches vorderseitig mit einem Frontendmodul 8 ausgebildet ist. In dem Frontendmodul 8 ist ein Montageträger enthalten, der explizit nicht dargestellt ist, an dem diverse Funktionsbauteile des Kraftfahrzeuges angeordnet sind, wie ein Kühler einschließlich einer Vorrichtung zur Einstellung einer Kühlluftströmung zu dem Motorraum des Kraftfahrzeuges, Scheinwerfer sowie ein Crashmanagementsystem. Die vorliegende Erfindung zielt auf die Vorrichtung zur Einstellung einer Kühlluftströmung ab, die im Detail in den 1–8 dargestellt ist. Aus der 1 und 2 lässt sich erkennen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eine Drosseleinrichtung 10 aufweist, mit der die Kühlluftströmung 2 einstellbar ist. Die Drosseleinrichtung 10 weist eine Vielzahl an Lamellen 11 auf, die über ein nicht explizit dargestellten Stellantrieb bewegt bzw. verschwenkt werden können. Die Drosseleinrichtung 10 ist an einem Rahmenelement 20 befestigt. An diesem Rahmenelement 20 ist zudem eine erste vordere Luftführung 30 angeordnet. Zudem weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eine zweite Luftführung 40 auf, wobei das Rahmenelement 20 zwischen der ersten 30 und der zweiten Luftführung 40 angeordnet ist. Sowohl die erste Luftführung 30 als auch die zweite Luftführung 40 weisen eine Öffnung 34, 44 auf, durch die eine Kühlluftströmung 2 von außen in Richtung Motorraum 3 strömen kann.
Hinter der zweiten Luftführung 40 befindet sich ein Biegeträger 6. Am Biegeträger 6 ist die Baueinheit, bestehend aus dem Rahmenelement 20, Drosseleinrichtung 10 sowie den beiden Luftführungen 30, 40 befestigt. Alternativ ist die genannte Baueinheit auch an der Außenhaut des Kraftfahrzeuges 4 befestigbar, beispielsweise an einem Stoßfängerüberzug des Kraftfahrzeuges 4, der z.B. in den modernen Fahrzeugen lackiert sein kann.
Der Biegeträger 6 umfasst zudem an seinen beiden Seiten eine Platte 6b, die zur Befestigung an einem Montageträger 5 eines Frontendmoduls 8 gemäß 9 dient. Vor der Platte 6b befindet sich jeweils ein Energieabsorptionselement 6a, welches bei einem Crash, insbesondere bei einem Frontalunfall Kräfte aufnehmen kann, wobei gleichzeitig dieses Energieabsorptionselement 6a deformiert wird. Hierdurch wird verhindert, dass weitere Funktionsbauteile des Montageträgers oder Elemente des Kraftfahrzeuges beschädigt oder zerstört werden.
Gemäß 1 befindet sich hinter dem Montageträger 5 der schematisch dargestellte Motorraum 3. Innerhalb der Öffnung im Montageträger 5 befindet sich rein schematisch dargestellt der Kühler 7. Gemäß 3 und 4 ist gezeigt, dass die erste Luftführung 30 Führungen 31 aufweist, die als Arm 31 ausgebildet sind. Der Arm 31 der ersten Luftführung 30 erstreckt sich vorsprungartig in Richtung der zweiten Luftführung 40, wobei im Einbauzustand der Arm 31 am Rahmenelement 20 kontaktierend anliegt. Gemäß der vorliegenden Erfindung liegt eine Rastverbindung zwischen dem Arm 31 und dem Rahmenelement 20 vor.
Ebenfalls weist die zweite Luftführung 40 Führungen 41 auf, die jeweils als Arm 41 ausgebildet sind. Auch diese Arme 41 kontaktieren im eingebauten Zustand das Rahmenelement 20. Ebenfalls besteht zwischen dem Arm 41 der zweiten Luftführung 40 und dem Rahmenelement 20 eine Rastverbindung. Beide Rastverbindungen werden durch Rastmittel 22, 32 realisiert, worauf im Folgenden noch eingegangen wird. Die Führung 31 der ersten Luftführung 30 weist ein Rastelement 32 auf, das mit einem Rastelement 22 des Rahmenelementes 20 zusammenwirkt. Es liegt hierbei ein Formschluss vor. Das Rastelement 22 des Rahmenelementes 20 verhindert, dass eine Bewegung der ersten Luftführung 30 in Fahrzeugrichtung erfolgt. Das Rastelement 32 der ersten Luftführung 30 ist vorsprungartig ausgebildet. Das Rahmenelement 20 weist eine Öffnung 28 auf, durch die die Führung 31 verläuft.
Die Rastverbindung zwischen der ersten Luftführung 30 und dem Rahmenelement 20 wird des Weiteren durch eine Sollbruchstelle 23 realisiert, die am Rahmenelement 20 angeordnet ist. Im eingebauten Zustand kontaktiert der Arm 31 die Sollbruchstelle 23.
Auch die zweite Luftführung 40 weist Führungen 41 auf, die jeweils als vorsprungartiger Arm 41 ausgebildet sind. Der Arm 41 erstreckt sich vorsprungartig in Richtung der ersten Luftführung 20, wobei der Arm 41 durch Rastmittel 22, 42 am Rahmenelement 20 gehalten ist. Ein Rastelement 42 ist am Rastelement 22 des Rahmenelementes 20 gehalten, wobei die Führung 41 durch die Öffnung 28 des Rastelementes 22 sich erstreckt. Des Weiteren wirkt am Arm 41 der zweiten Luftführung 40 jeweils eine Sollbruchstelle 23. Die Sollbruchstelle 23 ist wie auch schon bereits oben für den Arm 31 der ersten Luftführung 30 beschrieben, als vorsprungartiger Stift ausgeführt, an dem das freie Ende des Arms 41 wirkt.
Zudem umfasst die erste Luftführung 30 weitere Führungen 31, die an Führungsflächen 21 des Rahmenelementes 20 aufliegen.
Wie in 1 und 3 zu erkennen ist, weist das Rahmenelement 20 zwei Öffnungen 24 auf, in denen die Drosseleinrichtung 10 aufgenommen ist. Die Öffnungen 24 werden durch einen Rahmen 25 des Rahmenelementes 20 umschlossen. Die Arme 31, 41 liegen hierbei am Rahmen 25 der ersten Luftführung 30 und der zweiten Luftführung 40 an. Wie die 5 und 6 besonders verdeutlichen, weist der Arm 31 der ersten Luftführung 30 ein oberes 31.1 und ein unteres Armelement 31.2 auf. Beide Armelemente 31.1, 31.2 sind zueinander beabstandet, wobei teilweise der Rahmen 25 zwischen dem oberen 31.1 und dem unteren Armelement 31.2 verläuft. Gemäß der 5 und 6 kann das obere Armelement 31.1 auch als äußeres Armelement 31.1 bezeichnet werden, das untere Armelement 31.2 kann als inneres Armelement 31.2 bezeichnet werden.
Wie in 5 und 6 verdeutlicht ist, weist die erste Luftführung 30 im Bereich des Übergangs zwischen dem Arm 31 und der ersten Luftführung 30 eine Anschlagfläche 33 auf. Zudem weist das Rahmenelement 20 an den Führungsflächen 21 eine Anschlagfläche 27 für die Führungen 31 der ersten Luftführung 30 auf, was in 4 gezeigt ist.
Wenn es nun zu einem Crash, insbesondere einem Frontalcrash des Kraftfahrzeuges kommt, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 derart ausgebildet, dass eine Bewegung der ersten Luftführung 30 relativ zur zweiten Luftführung 40 möglich ist, welches schematisch in den 5 bis 8 gezeigt. Aufgrund der wirkenden Kräfte bei einem Unfall verringert sich der Abstand zwischen beiden Luftführungen 30, 40. Hierbei ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 derart ausgebildet, dass ab einer definierten Last ausgehen vom Unfall die Sollbruchstellen 23 brechen, wodurch die erste Luftführung 30 mit ihren Führungen 31 entlang des Rahmenelementes 20 in Richtung der zweiten Luftführung 40 sich verschiebt. Hierbei durchbricht das obere Armelement 31.1 die jeweilige Sollbruchstelle 23. Gleichzeitig verfahren beide Armelemente 31.1, 31.2 entlang des Rahmenelementes 20. Hierbei verfährt das obere Armelement 31.1 an der Außenseite des Rahmenelementes 20. Das untere Armelement 31.2 hingegen verfährt innenseitig des Rahmenelementes 20, wobei das untere Armelement 31.2 innenseitig das Rahmenelement 20 kontaktiert.
Aufgrund der wirkenden Kräfte erfolgt gleichzeitig oder anschließend eine Zerstörung der Sollbruchstellen 23, die an den Führungen 41 der zweiten Luftführung 40 sich befinden. Folglich verschiebt sich das Rahmenelement 20 mit der ersten Luftführung 30 in Richtung der zweiten Luftführung 40. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt eine teleskopartige Verschiebung der ersten Luftführung 30 und der zweiten Luftführung 40 am Rahmenelement 20 vor. Das bedeutet, dass zumindest ein Teilbereich der ersten Luftführung 30 sich innerhalb des Rahmenelementes 20 sich verschiebt. Im Gegensatz dazu verschiebt sich die zweite Luftführung 40 mit ihren Führungen 41 oberhalb des Rahmenelementes 20. Hierdurch wird verhindert, dass es zu einer Kollision beider Luftführungen 30, 40 kommt. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 aufgrund eines Unfalls deformierbar ist, indem ziehharmonikaartig beide Luftführungen 30, 40 zueinander bewegbar sind, kann wirkungsvoll eine Beschädigung des Kühlers 7 vermieden werden bzw. wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 die Anzahl der möglichen Beschädigungen am Kühler 7 aufgrund eines Frontalunfalls wesentlich reduziert. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der reduzierte Abstand zwischen der ersten 30 und der zweiten Luftführung 40 nach einem Unfall mindestens 30 mm.
Wie insbesondere aus 4 verdeutlicht ist, sind die Führungen 31 der ersten Luftführung 30 versetzt zu den Führungen 41 der zweiten Luftführung 40 angeordnet. Der Vorteil dieser konstruktiven Ausgestaltung ist, dass eine kompakte Bauform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 erzielbar ist, da bei einem etwaigen Unfall es nicht zu einer Kollision der sich zueinander bewegenden Führungen 31, 41 kommt.
Die Führung 31, die während eines Unfalls entlang der Führungsfläche 21 sich verschiebt, kann ebenfalls mit einem oberen Armelement und einem unteren Armelement ausgeführt sein, wobei das untere Armelement innenseitig des Rahmens 25 entlang gleitet. Das obere Armelement dieser Führung 31 kann beabstandet zur Führungsfläche 21 sein, wobei ab einem definierten Deformationsweg das obere Armelement gegen die Anschlagfläche 27 trifft. Ebenfalls ist es denkbar, dass während der Bewegung der ersten Luftführung 30 in Richtung der zweiten Luftführung 40 die Führung 31 die Führungsfläche 21 kontaktierend sich in Richtung der zweiten Luftführung 40 bewegt.
Die erste Luftführung 30 sowie die zweite Luftführung 40 sind aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet. Vorteilhafterweise ist der Randbereich 35, 45 der ersten Luftführung 30 und der zweiten Luftführung 40 flexibel deformierbar. Hierdurch wird bewirkt, dass diese Randbereiche 35, 45 bei einem etwaigen Unfall sich deformieren können, wodurch ein gewisser Anteil an Lasten ausgehend von dem Unfall zuverlässig ableitbar ist. Ein weiterer Vorteil der flexiblen Randbereiche 35, 45 ist, dass die Montagefreundlichkeit erhöht wird, insbesondere wenn an den jeweiligen Randbereich 35, 45 weitere Anbauteile zu befestigen sind.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Kühlluftströmung
3: Motorraum
4: Kraftfahrzeug
5: Montageträger
6: Biegeträger
6a: Energieabsorptionselement
6b: Platte
7: Kühler, Kühlwasserwärmetauscher
8: Frontendmodul
10: Drosseleinrichtung
11: Lamellen
20: Rahmenelement
21: Führungsfläche
22: Rastelement, Rastmittel
23: Sollbruchstelle
24: Öffnung
25: Rahmen
26: Rand
27: Anschlagfläche
28: Öffnung
30: erste Luftführung
31: Führung, Arm
31.1: oberes Armelement, äußeres Armelement
31.2: unteres Armelement, inneres Armelement
32: Rastelement, Rastmittel
33: Anschlagfläche
34: Öffnung
35: Randbereich
40: zweite Luftführung
41: Führung, Arm
42: Rastelement, Rastmittel
43: Anschlagfläche
44: Öffnung
45: Randbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004026419 A1 [0002]
DE 102009043363 [0003, 0018]

Claims

Vorrichtung (1) zur Einstellung einer Kühlluftzuströmung (2) zu einem Motorraum (3) eines Kraftfahrzeuges (4), mit einer Drosseleinrichtung (10), mit der die Kühlluftströmung (2) einstellbar ist, einem Stellantrieb, der in Wirkverbindung mit der Drosseleinrichtung (10) steht, wodurch unterschiedliche Durchgangsquerschnitte für die Kühlluftströmung (2) einstellbar sind, einem Rahmenelement (20), an dem die Drosseleinrichtung (10) und der Stellantrieb angeordnet sind, wobei das Rahmenelement (20) zwischen einer ersten (30) und einer zweiten Luftführung (40) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Mittel vorgesehen ist, das bei einem etwaigen Unfall eine Bewegung der ersten Luftführung (30) relativ zur zweiten Luftführung (40) ermöglicht, wodurch der Abstand zwischen beiden Luftführungen (30, 40) reduzierbar ist und gleichzeitig Kräfte des Unfalls aufnehmbar sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel eine teleskopartige Verschiebung der ersten (30) und der zweiten Luftführung (40) relativ zum Rahmenelement (20) ermöglichen, wobei insbesondere das Rahmenelement (20) relativ zu zumindest einer der beiden Luftführungen (30, 40) bewegbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel Führungen (31, 41) umfassen, wobei die Führungen (31, 41) der ersten (30) und der zweiten Luftführung (40) am Rahmenelement (20) zumindest teilweise anliegen.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel Rastmittel (22, 32, 42) umfassen, die eine Befestigung der ersten (31) und/oder der zweiten Führung (41) am Rahmenelement (20) ermöglichen.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sollbruchstellen (23) am Rahmenelement (20) vorgesehen sind, wobei bei einem Unfall die Bewegung der ersten Luftführung (30) und/oder der zweiten Luftführung (40) relativ zum Rahmenelement (20) eine Zerstörung der Sollbruchstellen (23) bewirkt.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der ersten (30) und der zweiten Luftführung (40) nach einem Unfall mindestens um 3mm, vorzugsweise mindestens um 5mm, besonders bevorzugt mindestens um 30 mm reduzierbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (31, 41) der ersten (30) und/oder der zweiten Luftführung (40) als Arm (31, 41) ausgebildet ist, wobei der Arm (31) der ersten Luftführung (30) vorsprungartig in Richtung der zweiten Luftführung (40) sich erstreckt, wobei der Arm (41) der zweiten Luftführung (40) vorsprungartig in Richtung der ersten Luftführung (30) sich erstreckt, wobei der Arm (31, 41) am Rahmenelement (20) eingerastet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (20) zumindest eine Öffnung (24) aufweist, in der die Drosseleinrichtung (10) aufgenommen ist, wobei die Öffnung (24) durch einen Rahmen (25) des Rahmenelements (20) umschlossen ist, wobei am Rahmen (25) die Arme (31, 41) der ersten Luftführung (30) und/oder der zweiten Luftführung (40) anliegen.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (31) der ersten Luftführung (30) ein oberes (31.1) und ein unteres Armelement (31.2) aufweist, die zueinander beabstandet sind, wobei zumindest teilweise der Rahmen (25) zwischen dem oberen (31.1) und dem unteren Armelement (31.2) verläuft.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Luftführung (30) innenseitig des Rahmens (25) verschiebbar ist und die zweite Luftführung (40) außenseitig des Rahmens (25) verschiebbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) an einem Montageträger (5) eines Frontendmoduls befestigbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (31, 41) die Sollbruchstelle (23) kontaktiert und erst bei einem Bruch der Sollbruchstelle (23) eine Deformation möglich ist, bei der die erste (30) und die zweite Luftführung (40) relativ zueinander bewegbar sind.