-
HINTERGRUND
-
(a) Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Frontend-Modul für ein Fahrzeug. Genauer betrifft sie ein Frontend-Modul für ein Fahrzeug, welches eine Biege- und Torsionssteifigkeit von einer Karosserie durch das Verbessern der Profilstruktur von einem Abschnitt erhöht, in welchem ein Längsträger und ein unteres Element des Frontend-Moduls verbunden sind.
-
(b) Beschreibung der zugehörigen Technik
-
Im Allgemeinen bildet ein Frontend-Modul von einem Fahrzeug den vorderen Teil von einem Gerüst der Karosserie. In letzter Zeit wurde das Frontend-Modul als ein Ort verwendet, wo eine Gerätebaugruppe eingebaut ist, wie zum Beispiel ein Kühlkörper, ein Kondensator und ein Lüfter, um einen Raum von einem Motorraum zu schützen.
-
Somit weist das Frontend-Modul eine Struktur auf, welche eine Kühlerbaugruppe, in welcher ein Kondensator für eine Klimaanlage und ein Kühlkörper integriert sind, und eine Stoßstange abstützt, welche an der vorderen Seite von einer Karosserie eingebaut ist. Das Frontend-Modul weist obere und untere Elemente auf, welche jeweils horizontal an dem oberen Ende und dem unteren Ende angeordnet sind, und ein vertikales Element, welches sowohl zwischen den oberen als auch den unteren Elementen vertikal verbindet, welche integral in dem Frontend-Modul modularisiert sind.
-
1 und 2 sind perspektivische Ansichten, welche eine gewöhnliche Verbindungsstruktur zwischen einem Frontend-Modul und einem Längsträger veranschaulichen.
-
Wie in 1 und 2 dargestellt, ist ein Frontend-Modul 11 an der Vorderseite von einem Längsträger 10 angeordnet. Ein oberes Element 12 von dem Frontend-Modul 11 ist mit dem hinteren Endbereich von dem Längsträger 10 verbunden, und das untere Element 13 ist mit dem vorderen Endbereich von dem Längsträger 10 verbunden. Auf diese Weise können der Längsträger 10 und das Frontend-Modul 11 integral zusammengebaut werden.
-
Jedoch kann in der Verbindungsstruktur von dem unteren Element 13 von dem Frontend-Modul 11 und dem Längsträger 10, wie in 3 dargestellt, da das Frontend-Modul 11 von der Karosserie in Bezug auf die Profilstruktur von der Verbindung unterbrochen ist, die Steifigkeit von dem unteren Element 13 verringert sein, und somit kann das Auftreten von Dröhnen aufgrund von Resonanz und der Herabsetzung der Steifigkeit der Karosserie entstanden sein.
-
Ebenfalls kann aufgrund der Trennung im Profil von dem unteren Element 13 von dem Frontend-Modul 11 das Frontend-Modul 11 bei einem Zusammenstoß mit niedriger Geschwindigkeit schwer verformt werden, was die Leistungsfähigkeit bei einem Zusammenstoß mit niedriger Geschwindigkeit herabsetzt.
-
In dieser Hinsicht offenbaren die Offenlegungsschriften der japanischen Patentanmeldungen Nr.
2011- 084 196 ,
10- 264 855 und
2000- 177 651 , und das japanische Patent Nr.
4 938 717 verschiedene Strukturen, bei welchen die Steifigkeit von einem Frontend-Modul verstärkt ist.
-
Da die oberhalb erwähnten Technologien eine Struktur von einer Karosserie offenbaren, bei welcher die Steifigkeit größtenteils gesteigert ist, oder eine Struktur durch Schweißen nach einer Polymerisationsverbindung integral ausgebildet wird, oder eine Struktur durch Schweißen verbunden wird, während eine separate Anschlusskonsole benötigt wird, gibt es jedoch Einschränkungen im Hinblick auf die Anzahl von Bauteilen, die Struktur und die Bearbeitbarkeit beim Zusammenbau. Besonders die Steifigkeit von dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Frontend-Modul und dem Längsträger muss verstärkt werden.
-
Die Druckschrift
DE 10 2007 053 187 A1 offenbart ein Verfahren zum Einbau einer Kühlkomponenten umfassenden Baueinheit in ein Kraftfahrzeug, welches eine Antriebsmaschine, einen Fahrzeugrahmen und einen Unterrahmen aufweist, der am Fahrzeugrahmen befestigt wird und insbesondere als Trigger der Antriebsmaschine (4) dient.
-
Die Druckschrift
DE 10 2006 009 290 A1 offenbart eine Tragstruktur für ein Frontend eines Kraftwagens, welche am Erode der Kraftwagenkarosserie über Profilelemente an Befestigungsstellen von zugeordneten Längsträgern zu befestigen ist.
-
Die Druckschrift
DE 10 2010 056 065 A1 offenbart einen Montageträger für Kraftfahrzeug-Frontends, der eine Verbindungseinrichtung mit Verbindungsabschnitten zur Verbindung des Montageträgers mit einem Fahrzeuglängsträger sowie eine Crashbox aufweist.
-
Aus der Druckschrift
JP 2009- 248 820 A ist ein vorderer Teil der Karosseriestruktur eines Fahrzeugs bekannt. Der Längsträger des vorderen Schotts und der vordere Seitenrahmen sind miteinander verbunden, während jede der neutralen Achsen dieser Komponenten aufeinander ausgerichtet sind.
-
Die Druckschrift
DE 10 2010 048 029 A1 offenbart eine Ausrichteinrichtung zur Anbringung an einem Montageträger für Kraftfahrzeug-Frontends, die ein erstes und ein zweites Anlageelement aufweist, zwischen denen Crashbox eingeschoben werden kann und welche beim Aufnehmen der Crashbox zur Anlage an gegenüberliegenden Seiten der Crashbox vorgesehen sind.
-
Die in diesem Abschnitt zum Hintergrund offenbarten obigen Informationen dienen nur zum Erleichtern des Verständnisses des Hintergrunds der Offenbarung und er kann deshalb Informationen enthalten, die keinen Stand der Technik bilden, welche dem Fachmann in diesem Land bereits bekannt sind.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
-
Die vorliegende Offenbarung stellt ein Frontend-Modul von einem Fahrzeug zur Verfügung, welches die Erscheinung des Dröhnens und die Leistungsfähigkeit bei einem Zusammenstoß mit niedriger Geschwindigkeit mit Hilfe einer Wirkung der Zunahme der Steifigkeit von einem unteren Element des Frontend-Moduls verbessern kann, durch das Anwenden eines kastenartigen Montageteils bei der Verbindung zwischen dem unteren Element des Frontend-Moduls und einem Längsträger, so dass das Profil von dem unteren Element des Frontend-Moduls und das Profil von dem Längsträger miteinander verbunden sind.
-
In einem Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung ein Frontend-Modul für ein Fahrzeug zur Verfügung, aufweisend: ein erstes kastenartiges Montageteil an einem Verbindungsabschnitt von einem unteren Element des Frontend-Moduls; und ein zweites kastenartiges Montageteil an einem vorderen Endbereich von einem Längsträger, welches dazu eingerichtet ist, um das erste kastenartige Montageteil zu koppeln, wobei das erste und zweite kastenartige Montageteil durch Verbinden mit Bolzen oder Schweißen miteinander gekoppelt sind, so dass Profile von selbigen an dem Zusammenbau von dem Frontend-Modul und dem Längsträger miteinander verbunden sind.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform kann das erste kastenartige Montageteil von dem unteren Element des Frontend-Moduls eine negative Form aufweisen, und das zweite kastenartige Montageteil von dem Längsträger kann eine positive Form aufweisen, so dass das zweite kastenartige Montageteil von dem Längsträger in das erste kastenartige Montageteil von dem unteren Element des Frontend-Moduls eingefügt ist.
-
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform können das erste kastenartige Montageteil von dem unteren Element des Frontend-Moduls und das zweite kastenartige Montageteil von dem Längsträger durch Verbinden mit Bolzen in einer ersten Richtung auf einer Kontaktfläche dazwischen, und durch Verbinden mit Bolzen in einer zweiten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung an einem Kontaktbereich des unteren Endes dazwischen miteinander verbunden sein.
-
Andere Aspekte und beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung werden unten stehend diskutiert.
-
KURZE BESCHREIBUNG VON DEN ZEICHNUNGEN
-
Die obigen und andere Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden nun im Detail mit Bezugnahme auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen von selbiger beschrieben werden, welche von den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind, welche unten stehend nur zur Veranschaulichung dienen, und somit für die vorliegende Erfindung nicht einschränkend sind, und wobei:
- 1 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine gewöhnliche Verbindungsstruktur zwischen einem Frontend-Modul und einem Längsträger veranschaulicht;
- 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche eine gewöhnliche Verbindungsstruktur zwischen einem Frontend-Modul und einem Längsträger veranschaulicht;
- 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 1;
- 4 ist eine zusammengebaute perspektivische Ansicht, welche eine Verbindungsstruktur zwischen einem Frontend-Modul und einem Längsträger in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
- 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche eine Verbindungsstruktur zwischen einem Frontend-Modul und einem Längsträger in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
- 6A und 6B sind vergrößerte Ansichten, welche einen Zustand vor der Montage von einer Verbindungsstruktur zwischen einem Frontend-Modul und einem Längsträger in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen;
- 7A und 7B sind vergrößerte Ansichten, welche einen Zustand nach der Montage von einer Verbindungsstruktur zwischen einem Frontend-Modul und einem Längsträger in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen; und
- 8A und 8B sind jeweils eine Querschnittsansicht und eine Seitenansicht, welche eine Verbindungsstruktur zwischen einem Frontend-Modul und einem Längsträger in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen.
-
Die in den Zeichnungen dargelegten Bezugszeichen enthalten eine Bezugnahme auf die folgenden Elemente, wie des Weiteren unterhalb erörtert:
- 10
- Längsträger
- 11
- Frontend-Modul
- 12
- Oberes Element des Frontend-Moduls
- 13
- Unteres Element des Frontend-Moduls
- 14a, 14b
- kastenartiges Montageteil
- 15a, 15b
- Abschnitt zum Verbinden mit Bolzen
-
Es versteht sich, dass die angefügten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind, und eine irgendwie vereinfachte Repräsentation von unterschiedlichen bevorzugten Merkmalen, welche für die grundsätzlichen Prinzipien der Offenbarung veranschaulicht sind, darstellen. Die speziellen Konstruktionsmerkmale der Offenbarung wie hierin offenbart, einschließlich, zum Beispiel bestimmter Abmaße, Orientierungen, Stellen und Gestaltungen, werden zum Teil von der bestimmten beabsichtigten Anwendung und der Verwendungsumgebung bestimmt.
-
In den Figuren beziehen sich Bezugszeichen auf dieselben oder äquivalente Teile der vorliegenden Offenbarung über die mehreren Figuren der Zeichnungen hinweg.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Nachstehend wird nun im Detail auf unterschiedliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung Bezug genommen, wobei Beispiele davon in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht und unten stehend beschrieben sind. Während die Offenbarung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben werden wird, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung die Offenbarung nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränken soll. Im Gegenteil, die Offenbarung soll nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abdecken, sondern ebenso unterschiedliche Alternativen, Abänderungen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, welche in dem Erfindungsgedanken und dem Schutzumfang der Offenbarung enthalten sein können, wie sie in den beigefügten Patentansprüchen festgelegt sind.
-
Es versteht sich, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug...“ oder andere ähnliche Ausdrücke, wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen mit einschließt, wie zum Beispiel Personenkraftwagen einschließlich allradangetriebene Offroader (SUV), Busse, Lastwagen, unterschiedliche Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich eine Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen, und dieser schließt Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in Hybrid Elektrofahrzeuge, wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativem Kraftstoff (zum Beispiel Kraftstoffe, die aus Ressourcen mit Ausnahme von Erdöl erzeugt wurden) ein. Wie hierin Bezug genommen, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehrere Kraftquellen besitzt, zum Beispiel sowohl mit Benzin angetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
-
Die obigen und andere Merkmale der Offenbarung werden unten stehend diskutiert.
-
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im Detail mit Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen beschrieben werden.
-
4 und 5 sind perspektivische Ansichten, welche Verbindungsstrukturen zwischen einem Frontend-Modul und einem Längsträger in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen.
-
Wie in 4 und 5 dargestellt, können ein unteres Element des Frontend-Moduls 13 und ein Längsträger 10 mit Hilfe von kastenartigen Montageteilen 14a und 14b miteinander verbunden sein, so dass das Profil von dem Zusammenbau verbunden ist. Demzufolge kann die Steifigkeit von dem unteren Element des Frontend-Moduls 13 und dem Frontend-Modul 11 zunehmen, und die gesamte Steifigkeit von der Karosserie kann zunehmen.
-
Dafür kann der Verbindungsabschnitt von dem unteren Element des Frontend-Moduls 13 mit dem Längsträger 11, das heißt das kastenartige Montageteil 14a an dem rechten und linken Endbereich von dem unteren Element 13 vertikal angeordnet sein, und das kastenartige Montageteil 14b kann ebenfalls vertikal an beiden vorderen Endbereichen von dem Längsträger 10 angeordnet sein, jeweils parallel zueinander.
-
Auf diese Weise können beide kastenartige Montageteile 14a und 14b durch Verbinden mit Bolzen oder Schweißen miteinander verbunden sein, so dass sich das kastenartige Montageteil 14a von dem unteren Element des Frontend-Moduls 13 und das kastenartige Montageteil 14b von dem Längsträger 10 gegenseitig an dem Zusammenbau von dem Frontend-Modul 11 und dem Längsträger 10 kontaktieren.
-
Auf diese Weise können das untere Element des Frontend-Moduls 13 und der Längsträger 10 eine Struktur aufweisen, bei welcher ihre Profile miteinander verbunden sind.
-
Da die Verbindungsstruktur durch die kastenartigen Montageteile 14a und 14b ausgeführt ist, kann das Frontend-Modul 11, besonders das untere Element des Frontend-Moduls 13, seine Steifigkeit erhöhen, und auf diese Weise können die Erscheinung des Dröhnens und die Leistungsfähigkeit bei einem Zusammenstoß mit niedriger Geschwindigkeit verbessert sein.
-
6A und 6B sind vergrößerte Ansichten, welche einen Zustand vor der Montage von einer Verbindungsstruktur zwischen einem Frontend-Modul und einem Längsträger in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. 7A und 7B sind vergrößerte Ansichten, welche einen Zustand nach der Montage von einer Verbindungsstruktur zwischen einem Frontend-Modul und einem Längsträger in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen.
-
Wie in 6A, 6B, 7A und 7B dargestellt, können das kastenartige Montageteil 14a von dem unteren Element des Frontend-Moduls 13 und das kastenartige Montageteil 14b von dem Längsträger 10 eine rechteckige kastenartige Struktur aufweisen.
-
Das kastenartige Montageteil 14a von dem unteren Element des Frontend-Moduls 13 kann eine negative Form aufweisen, bei welchen die Vorderseite und sämtliche Seitenflächen geschlossen sind und die Rückseite offen ist. Das kastenartige Montageteil 14b von dem Längsträger 10 kann eine positive Form aufweisen, welche in das kastenartige Montageteil 14a von dem unteren Element des Frontend-Moduls 13 eingepasst sein kann.
-
Demzufolge, wenn das Frontend-Modul 11 mit dem Längsträger 10 gekoppelt ist, dann kann das kastenartige Montageteil 14b von dem Längsträger 10 in dem kastenartigen Montageteil 14a von dem unteren Element des Frontend-Moduls 13 eingefügt sein, und wird dann durch Verbinden mit Bolzen gekoppelt.
-
Zum Beispiel, wenn das kastenartige Montageteil 14a von dem unteren Element des Frontend-Moduls 13 und das kastenartige Montageteil 14b von dem Längsträger 10 vorübergehend miteinander gekoppelt sind, dann kann die vertikale Kontaktfläche durch einen Abschnitt zum Verbinden mit Bolzen 15a in der horizontalen Richtung befestigt sein, und die Kontaktfläche am unteren Ende kann durch einen Abschnitt zum Verbinden mit Bolzen 15b in der vertikalen Richtung befestigt sein. In dieser Ausführungsform kann die horizontale Richtung als eine erste Richtung bezeichnet sein, und die vertikale Richtung kann als eine zweite Richtung orthogonal zu der ersten Richtung bezeichnet sein.
-
In diesem Fall kann der Abschnitt zum Verbinden mit Bolzen 15a von der horizontalen Richtung an vier Stellen gebildet sein, zwei obere Stellen und zwei untere Stellen, und der Abschnitt zum Verbinden mit Bolzen 15b von der vertikalen Richtung kann an zwei Stellen gebildet sein.
-
Somit, da das untere Element des Frontend-Moduls 13 und der Längsträger 10 durch die kastenartigen Montageteile 14a und 14b miteinander verbunden sind, welche eine positive-negative Form aufweisen, kann das Koppeln in sämtlichen Richtungen bestimmt sein, und somit kann eine stärkere Verbindungsstruktur sichergestellt sein.
-
8A und 8B sind jeweils eine Querschnittsansicht und eine Seitenansicht, welche eine Verbindungsstruktur zwischen einem Frontend-Modul und einem Längsträger in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen.
-
Wie in 8A und 8B dargestellt, während das kastenartige Montageteil 14b von dem Längsträger 10 in dem kastenartigen Montageteil 14a von dem unteren Element des Frontend-Moduls 13 gehalten wird, können das Frontend-Modul 11 und der Längsträger 10 durch den Abschnitt zum Verbinden mit Bolzen 15a von der horizontalen Richtung und den Abschnitt zum Verbinden mit Bolzen 15b von der vertikalen Richtung integral miteinander verbunden sein (siehe hierzu 7A).
-
Das Profil von dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Längsträger 10 und dem unteren Element des Frontend-Moduls 13 kann durch eine vertikale Wand blockiert sein, welche durch die zwei kastenartigen Montageteile 14a und 14b überlappt wird, und bietet auf diese Weise eine höhere Steifigkeit als ein gewöhnliches getrenntes Profil auf.
-
Somit, da das Frontend-Modul 11 und der Längsträger 10 derart zusammengebaut sind, so dass ihre Profile miteinander verbunden sind, kann die Erscheinung des Dröhnens aufgrund von der Zunahme der Steifigkeit verbessert sein, und die Verformung von dem Frontend-Modul beim Zusammenstoß mit niedriger Geschwindigkeit kann minimiert sein, und verbessert auf diese Weise die Leistungsfähigkeit bei einem Zusammenstoß mit niedriger Geschwindigkeit.
-
Ein Frontend-Modul für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist die folgenden Vorteile durch das Anwenden einer Struktur auf, bei welcher das Profil von einem unteren Element des Frontend-Moduls und das Profil von einem Längsträger miteinander verbunden sind.
-
Erstens können die Biegesteifigkeit und die Torsionssteifigkeit von einer Karosserie verstärkt sein. Zum Beispiel kann die Torsionssteifigkeit um ungefähr 15% oder mehr gesteigert sein.
-
Zweitens kann die Erscheinung des Dröhnens aufgrund von der Zunahme der Steifigkeit von dem unteren Element des Frontend-Moduls verbessert werden.
-
Drittens, kann bei einem Zusammenstoß mit niedriger Geschwindigkeit die Verformung von dem Frontend-Modul minimiert sein, und auf diese Weise kann die Leistungsfähigkeit bei einem Zusammenstoß mit niedriger Geschwindigkeit durch die Verbindung des Profils von dem unteren Element des Frontend-Moduls gesteigert sein.
-
Die Offenbarung wurde in allen Einzelheiten mit Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen von selbiger beschrieben. Der Fachmann versteht jedoch, dass Veränderungen an diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne dabei von den Prinzipien und dem Erfindungsgedanken der Offenbarung abzuweichen, wobei der Schutzumfang von selbiger in den beigefügten Patentansprüchen und deren Äquivalenten festgelegt wird.
