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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsstruktur für einen regelbaren Luftverteiler, der einen Luftströmungskanal in einem Fahrzeug durch bewegliche Lamellen öffnet und schließt. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Befestigungsstruktur, die verhindert, dass ein regelbarer Luftverteiler im Fall einer Kollision eines Fahrzeugs andere Elemente einer Fahrzeugkarosserie beschädigt.
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In einem Fahrzeug, wie beispielsweise in einem Automobil, wird Fahrtwind in lamellierte Öffnungen eingeleitet, die in einer Stoßfängerfrontabdeckung bereitgestellt werden, die ein an einem vorderen Ende des Fahrzeugs angeordnetes Außenbauteil ist, um einen Kühler und einen Kondensator für eine Klimaanlage zu kühlen.
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In jüngster Zeit ist zum Verringern des Luftwiderstands eines sich bewegenden Fahrzeugs und zum Vermindern des Kraftstoffverbrauchs ein regelbarer Luftverteiler (variabler Strömungskanal) vorgeschlagen worden. Der regelbare Luftverteiler unterbricht bei einer sehr geringen Kühllast eine Kühlwindströmung unter Verwendung beweglicher Lamellen. Ein Beispiel eines derartigen regelbaren Luftverteilers ist in der
JP-2007-001503 A beschrieben.
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Unter den im vorderen Teil des Fahrzeugs bereitgestellten Elementen hat der vorstehend beschriebene regelbare Luftverteiler eine relativ stabile und feste Struktur. Daher kann, wenn der regelbare Luftverteiler sich bei einer Kollision des Fahrzeugs zusammen mit dem Stoßfängerträger und ähnlichen Komponenten bezüglich den anderen Elementen nach hinten bewegt, der regelbare Luftverteiler auf die anderen Elemente auftreffen, wie beispielsweise auf einen Kühlerblock, einen Kondensator für eine Klimaanlage und einen Kühlerträger, der die Elemente hält, so dass der regelbare Luftverteiler die Elemente und den Kühlerträger beschädigen kann.
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Die
DE 10 2009 032 592 A1 betrifft ein Vorderteil einer Kraftfahrzeugkarosserie, welches einen Stoßfänger, einen oberen und einen unteren Stoßfängerträger und einen Frischluftkanal umfasst. In dem Frischluftkanal ist zum Modulieren seines Durchsatzes wenigstens ein bewegliches Verschlusselement angeordnet. Der untere Stoßfängerträger bildet eine Wand des Frischluftkanals. Der untere Stoßfängerträger und ein an zwei Enden mit dem unteren Stoßfängerträger verbundener Bügel begrenzen den Frischluftkanal auf seinem gesamten Umfang. An der oberen Flanke des Bügels sind Laschen zur Befestigung am oberen Stoßfängerträger ausgebildet.
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Die
DE 10 2009 031 777 A1 betrifft ein Vorderteil einer Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Stoßfänger und einem unteren Stoßfängerträger, die eingerichtet sind, um bei einem Zusammenstoß unter Aufnahme von Energie und Impuls zurückzuweichen, einem Frischluftdurchgang und einem hinter dem vorderen Stoßfänger angeordneten Verschlusselement zum Modulieren des Durchsatzes des Frischluftdurchgangs, das durch den zurückweichenden Stoßfänger oder den unteren Stoßfängerträger mitnehmbar ist. Dem Verschlusselement ist ein Zwischenraum vorgelagert, der ein Zurückweichen des Stoßfängers und des Stoßfängerträgers ohne ein gleichzeitiges Mitnehmen des Verschlusselements ermöglicht.
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Die
DE 20 2010 013 597 U1 betrifft ein Gehäuse für die Kühlerjalousie eines Kraftfahrzeuges mit einem Basisteil zur Aufnahme einer Kühlerjalousie und einem Adapterteil, welches zum Anbau an einen vorgegebenen Anschluss ausgebildet ist.
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Die nachveröffentlichte
DE 10 2012 100 537 A1 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. Zumindest ein Mittel ist vorgesehen, 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.
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Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Befestigungsstruktur für einen regelbaren Luftverteiler bereitzustellen, die dazu geeignet ist, eine Beschädigung anderer Elemente des Fahrzeugs bei einer Kollision zu verhindern. Diese Aufgabe wird mit den Gegenständen nach den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Die Erfindung wird unter Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben; es zeigen:
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1 eine erläuternde Draufsicht eines Vorderteils eines Fahrzeugs, das mit einer Befestigungsstruktur für einen regelbaren Luftverteiler gemäß einem Beispiel der Erfindung ausgestattet ist;
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2 eine Querschnittansicht des Vorderteils des Fahrzeugs entlang der Richtung der Pfeile II-II in 1;
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3 eine Querschnittansicht des Vorderteils des Fahrzeugs entlang der Richtung der Pfeile III-III in 1;
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4A bis 4C drei Ansichten eines oberen Halters der Befestigungsstruktur des regelbaren Luftverteilers gemäß dem Beispiel der Erfindung;
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5A und 5B zwei Ansichten eines unteren Halters der Befestigungsstruktur des regelbaren Luftverteilers gemäß dem Beispiel der Erfindung;
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6A und 6B erläuternde Ansichten der Elemente der Befestigungsstruktur des regelbaren Luftverteilers gemäß dem Beispiel der Erfindung zum Darstellen des Verhaltens der Elemente der Befestigungsstruktur für den regelbaren Luftverteiler gemäß dem Beispiel der Erfindung bei einer Frontalkollision des mit der Befestigungsstruktur ausgestatteten Fahrzeugs mit einem Stoßfänger eines anderen Fahrzeugs;
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7A bis 7C erläuternde Ansichten der Elemente der Befestigungsstruktur des regelbaren Luftverteilers gemäß der Ausführungsform der Erfindung zum Darstellen des Verhaltens der Elemente der Befestigungsstruktur für den regelbaren Luftverteiler gemäß dem Beispiel der Erfindung bei einer Frontkollision des mit der Befestigungsstruktur ausgestatteten Fahrzeugs mit einer flachen Wand;
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8 eine erläuternde Draufsicht des Stoßfängerträgers der Befestigungsstruktur für den regelbaren Luftverteiler gemäß dem Beispiel der Erfindung bei einer leichten Kollision; und
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9 eine erläuternde Draufsicht eines variablen Strömungskanals der Befestigungsstruktur für den regelbaren Luftverteiler gemäß dem Beispiel der Erfindung zum Darstellen des sich nach hinten bewegenden variablen Strömungskanals.
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Nachstehend wird ein Beispiel einer Befestigungsstruktur für einen regelbaren Luftverteiler beschrieben.
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Die Befestigungsstruktur für den regelbaren Luftverteiler gemäß dem Beispiel der Erfindung ist an einem vorderen Ende eines Fahrzeugs angeordnet, z. B. eines Automobils, wie beispielsweise eines Personenkraftwagens.
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1 zeigt eine erläuternde Draufsicht eines Vorderteils eines Fahrzeugs, das eine Befestigungsstruktur für einen regelbaren Luftverteiler gemäß dem Beispiel der Erfindung aufweist. 2 zeigt eine Querschnittansicht des Vorderteils des Fahrzeugs entlang der Richtung von Pfeilen II-II in 1. 3 zeigt eine Querschnittansicht des Vorderteils des Fahrzeugs entlang der Richtung von Pfeilen III-III in 1.
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Das Fahrzeug weist beispielsweise einen vorderen Seitenrahmen 10, ein Kühlerträgerunterteil 20, ein Kühlerträgerseitenteil 30, eine Stoßfängerfrontabdeckung 40, einen Stoßfängerträger 50, einen Energieabsorptions(EA)halter 60, einen Kühlerblock 70, einen Kondensator 80, einen variablen Strömungskanal 100 und dergleichen auf.
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Der vordere Seitenrahmen 10, das Kühlerträgerunterteil 20 und das Kühlerträgerseitenteil 30 bilden einen Teil einer Rohkarosserie (einer unbestückten Karosserie). Sie werden durch Zusammensetzen von Platten aus formgepresstem Stahlblech beispielsweise durch Punktschweißen hergestellt.
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Der vordere Seitenrahmen 10 ist ein balkenähnliches Element, das von einer Fußleiste an einem vorderen Ende eines Insassenraums (nicht dargestellt) zur Vorderseite des Fahrzeugs hin hervorsteht. Der vordere Seitenrahmen 10 hat im Querschnitt entlang einer Vorderseite des Fahrzeugs betrachtet einen geschlossenen Hohlraum. Der vordere Seitenrahmen 10 ist an der linken und an der rechten Seite eines Motorraums (nicht dargestellt) angeordnet. Ein Unterrahmen (nicht dargestellt), der eine Befestigungsbasis für den Motor und eine vordere Aufhängung ist, ist am vorderen Seitenrahmen 10 befestigt.
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Das Kühlerträgerunterteil 20 hält untere Enden des Kühlerblocks 70 und des Kondensators 80. Das Kühlerträgerunterteil 20 hat eine balkenähnliche Form und erstreckt sich entlang eines unteren Teils des Kühlerblocks 70 und dergleichen in eine Fahrzeugbreitenrichtung. Das Kühlerträgerunterteil 20 ist an eine Position angeordnet, die niedriger liegt als der vordere Seitenrahmen 10. Das Kühlerträgerunterteil 20 wird durch Schweißen eines Plattenpaars aus einer oberen und einer unteren Platte gebildet, die aus formgepressten Stahlblechen hergestellt sind, so dass das Kühlerträgerunterteil 20 einen hohlen geschlossenen Querschnitt hat.
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Das Kühlerträgerseitenteil 30 hält Seitenenden des Kühlerblocks 70 und des Kondensators 80. Das Kühlerträgerseitenteil 30 hat eine säulenähnliche Form und erstreckt sich von einem Seitenende des Kühlerträgerunterteils 20 nach oben. Wie in 1 dargestellt ist, ist das Kühlerträgerseitenteil 30 an der Innenseite des vorderen Seitenrahmens 10 in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet.
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Die Stoßfängerfrontabdeckung 40 ist aus einem Harz hergestellt, beispielsweise aus Polypropylen (PP), und ist ein zur Außenseite des Fahrzeugs frei liegendes Außenbauteil. Die Stoßfängerfrontabdeckung 40 weist einen Hauptkörper 41, einen Frontspoiler 42 und dergleichen auf, die miteinander integriert sind.
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Der Hauptkörper 41 ist in der Nähe von Unterseiten von Frontscheinwerfern und eines Kühlergrills (nicht dargestellt) angeordnet. Der Hauptkörper 41 erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Fahrzeugbreitenrichtung und ist so gekrümmt, dass ein Mittelteil des Hauptkörpers 41 in der Fahrzeugbreitenrichtung in einer gewölbten Form nach vorne hervorsteht. Der Hauptkörper 41 ist derart gekrümmt oder gebogen, dass die Vorderseite des Hauptkörpers 41 in einem Querschnitt entlang der Fahrzeugbreitenrichtung betrachtet in einer gewölbten Form nach vorne hervorsteht.
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Der Frontspoiler 42 ist unter dem Hauptkörper 41 und beabstandet davon angeordnet. Der Frontspoiler 42 erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Fahrzeugbreitenrichtung und ist derart gekrümmt, dass ein Mittelteil des Frontspoilers in der Fahrzeugbreitenrichtung in einer gewölbten Form nach vorne hervorsteht. Der Frontspoiler 42 ist derart gekrümmt oder gebogen, dass die Vorderseite des Frontspoilers 42 in einem Querschnitt entlang der Fahrzeugbreitenrichtung betrachtet in einer gewölbten Form nach vorne hervorsteht. Eine Öffnung O ist zwischen dem Hauptkörper 41 und dem Frontspoiler 42 definiert, so dass Wind, der während der Fahrt des Fahrzeugs entsteht (nachstehend als ”Fahrtwind” bezeichnet) in die Öffnung eingeleitet wird.
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Der Stoßfängerträger 50 ist ein balkenförmiges Element, das hinter dem Hauptkörper 41 der Stoßfängerfrontabdeckung 40 angeordnet ist und sich im Wesentlichen entlang der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt. Der Stoßfängerträger 50 absorbiert eine bei einer Kollision von der Vorderseite des Fahrzeugs eingeleitete Last, während der Stoßfängerträger 50 sich verformt, und überträgt die eingeleitete Last zum vorderen Seitenrahmen 10. Der Stoßfängerträger 50 ist in einer balkenähnlichen Form ausgebildet, die einen geschlossenen Querschnitt hat, der erhalten wird, indem gepresste Platten aus Stahlblech miteinander verbunden und verschweißt werden, oder durch Walzformen oder Extrudieren erhalten wird. Der Stoßfängerträger 50 ist gemäß der hergestellten Form der Stoßfängerfrontabdeckung 40 gekrümmt, so dass die Vorderseite des Stoßfängerträgers 50 in einer gewölbten Form nach vorne hervorsteht.
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Der Stoßfängerträger 50 ist über eine Strebe 51, die von der hinteren Seitenfläche des Stoßfängerträgers 50 hervorsteht, mit einem vorderen Ende des vorderen Seitenrahmens 10 verbunden. Ein Energieabsorptions(EA)schaumstoff 52 aus einem porösen Material auf Harzbasis ist an der Vorderseite des Stoßfängerträgers 50 befestigt (der Schaumstoff 52 ist in den 2 und 3 weggelassen, aber in den 1, 6A, 6B, 7A, 7B und 7C dargestellt). Bei einer Kollision des Fahrzeugs absorbiert der EA-Schaumstoff 52 Energie, indem er zwischen dem Hauptkörper 41 der Stoßfängerfrontabdeckung 40 und dem Stoßfängerträger 50 zusammengepresst wird und durch Druck bricht. Ein Halter 53 ist auf dem unteren Teil des Stoßfängerträgers 50 angeordnet. Ein oberer Halter 140 eines variablen Strömungskanals 100 ist mit dem Halter 53 verbunden. Dies wird später ausführlicher beschrieben.
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Der EA-Halter 60 ist hinter dem Frontspoiler 42 der Stoßfängerfrontabdeckung 40 angeordnet. Der EA-Halter 60 empfängt eine nach hinten gerichtete Last vom Frontspoiler 42 und überträgt die nach hinten gerichtete Last zur Fahrzeugkarosserie, während der EA-Halter 60 bricht und die nach hinten gerichtete Last absorbiert. Der EA-Halter 60 ist beispielsweise durch Spritzgießen eines Materials auf Harzbasis, wie beispielsweise Polypropylen (PP), hergestellt. Ein Beispiel des EA-Halters 60 weist sich von vorne nach hinten erstreckende Rippen und sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckende Rippen auf, die von einer oberen Wand des EA-Halters 60 nach unten hervorstehen. Das vordere Ende des EA-Halters 60 ist von der Rückseite des Frontspoilers 42 in den Frontspoiler eingesetzt. Das hintere Ende des EA-Halters 60 ist durch Bolzen oder dergleichen mit einer Bodenwand des Kühlerträgerunterteils 20 verbunden. Wenn der EA-Halter 60 bei einer Kollision oder dergleichen von der Vorderseite des Fahrzeugs eine Last empfangt, die größer ist als ein vorgegebener Wert, fällt der EA-Halter 60 vom Kühlerträgerunterteil 20 herab und bewegt sich nach unten und hinten, so dass er unter das Kühlerträgerunterteil 20 absinkt (vergl. 7C).
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Der Kühlerblock 70 ist ein Wärmetauscher, der Kühlwasser in einem Motor (nicht dargestellt) durch Austausch von Wärme mit dem Fahrtwind kühlt. Der Kühlerblock 70 weist Rohre auf, durch die das Kühlwasser strömt und um die herum Lamellen angeordnet sind. Der Kühlerblock 70 hat insgesamt eine plattenähnliche Form. Der Kühlerblock 70 ist unmittelbar vor dem Motor (nicht dargestellt) angeordnet, so dass er der Fahrzeugvorderseite zugewandt ist, und steht im Wesentlichen vertikal aufrecht.
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Der Kondensator 80 ist ein Wärmetauscher, der ein Kühlmittel in der Dampfphase für eine Klimaanlage (nicht dargestellt) durch Wärmeaustausch mit dem Fahrtwind kühlt und kondensiert. Der Kondensator 80 weist Rohre auf, durch die ein Kühlmittel strömt, und um die herum Lamellen angeordnet sind. Der Kondensator 80 hat insgesamt eine plattenähnliche Form. Der Kondensator 80 ist unmittelbar vor dem Kühlerblock 70 und hinter dem Stoßfängerträger 50 und dem variablen Strömungskanal 100 angeordnet, so dass er der Fahrzeugvorderseite zugewandt ist, und steht im Wesentlichen vertikal aufrecht.
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Das vorstehend erwähnte Kühlerträgerseitenteil 30 ist entlang den Seitendenden des Kühlerblocks 70 und des Kondensators 80 angeordnet. Das vordere Ende des Kühlerträgerseitenteils 30 ist näher zu einer Fahrzeugvorderseite angeordnet als die Vorderfläche des Kondensators 80. Das Kühlerträgerunterteil 20 ist entlang den unteren Enden des Kühlerblocks 70 und des Kondensators 80 angeordnet. Das vordere Ende des Kühlerträgerunterteils 20 ist näher zur Fahrzeugvorderseite angeordnet als der Kondensator 80.
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Der variable Strömungskanal 100 ist hinter der zwischen dem Hauptkörper 41 der Stoßfängerfrontabdeckung 40 und dem Frontspoiler 42 definierten Öffnung O angeordnet. Der variable Strömungskanal 100 dient als ein regelbarer Luftverteiler, der einen Strömungskanal für den Fahrtwind, der über die Öffnung O dem Kondensator 80 und dem Kühlerblock 70 zugeführt wird, im Wesentlichen öffnet und schließt. Der variable Strömungskanal 100 verbessert die aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs und vermindert den Kraftstoffverbrauch durch Schließen des Strömungskanals für den Fahrtwind im Fall einer relativ geringen Kühllast. Der variable Strömungskanal 100 weist einen Rahmen 110, Lamellen 120, eine Antriebseinrichtung 130 und ähnliche Elemente auf. Der variable Strömungskanal 100 wird durch einen oberen Halter 140 und einen unteren Halter 150 gehalten.
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Der Rahmen 110 hat betrachtet von der Fahrzeugvorderseite eine lateral längliche, rechteckige Form, und das Innere des Rahmens 110 definiert den Strömungskanal für den Fahrtwind. Der Rahmen 110 weist eine streifenförmige obere Wand und eine streifenförmige untere Wand, die sich entlang der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, und streifenförmige Seitenwände auf, die die Seitenenden der oberen und der unteren Wand miteinander verbinden. Eine Öffnung 110a ist in der unteren Wand des Rahmens 110 ausgebildet, so dass ein Einsatzabschnitt 151 des unteren Halters 150 in die Öffnung 110a eingesetzt ist. Dies wird später ausführlich beschrieben.
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Die Lamellen 120 werden zwischen einer geschlossenen Position, in der die Lamellen 120 im Wesentlichen vertikal stehen, um das Innere des Rahmens 110 im Wesentlichen zu schließen, und einer offenen Position bewegt, in der die Lamellen 120 im Wesentlichen horizontal angeordnet sind und den Luftströmungskanal für den Fahrtwind im Inneren des Rahmens 110 im Wesentlichen nicht blockieren. Die Bewegung der Lamellen 120 wird durch Drehen um eine sich entlang der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckende Drehachse bewirkt. Wenn die Lamellen 120 auf die offene Position eingestellt sind, wie in 2 dargestellt ist, steht das hintere Ende der Lamellen 120 vom Rahmen 110 nach hinten hervor. Wenn die Lamellen 120 von der offenen Position im Gegenuhrzeigersinn um 90 Grad um die Drehachse gedreht werden, nehmen die Lamellen 120 die geschlossene Position ein und werden im Wesentlichen innerhalb des Rahmens 110 aufgenommen, wie ebenfalls in 2 dargestellt ist. Im vorliegenden Beispiel sind auf dem Rahmen 110 in seiner vertikalen Richtung zwei Lamellen 120 vorgesehen.
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Die Antriebseinrichtung 130 treibt die Lamellen 120 in Antwort auf ein Befehlssignal von einem Steuerteil (nicht dargestellt) derart an, dass sie sich zwischen der geschlossenen Position und der offenen Position bewegen. Die Antriebseinrichtung 130 weist einen Aktor, wie beispielsweise einen Motor, und ein Getriebe auf, das eine Ausgangsdrehzahl des Aktors untersetzt. Wie in 1 dargestellt ist, ist die Antriebseinrichtung 130 am linken Seitenende des Rahmens 110 angeordnet, und das hintere Ende der Antriebseinrichtung 130 steht zur Fahrzeugrückseite weiter hervor als das hintere Ende des Rahmens 110. Die gesamte Antriebseinrichtung 130 ist außerhalb des Kühlerträgerseitenteils 30 in der Fahrzeugbreitenrichtung versetzt angeordnet, wenn die Antriebseinrichtung 130 von der Fahrzeugvorderseite betrachtet wird. Auch wenn die Antriebseinrichtung 130 sich zusammen mit dem variablen Strömungskanal 100 nach hinten bewegt, wie durch Doppelpunkt-Strich-Linien in 1 dargestellt ist, bewegt sich die Antriebseinrichtung 130 aufgrund der vorstehend erwähnten versetzten Anordnung am Kühlerträgerseitenteil 30 vorbei, wodurch eine Kollision zwischen der Antriebseinrichtung 130 und dem Kühlerträgerseitenteil 30 vermieden werden kann.
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Der obere Halter 140 verbindet die oberen Abschnitte der rechten und der linken Seitenwand des Rahmens 110 mit dem unteren Abschnitt des Stoßfängerträgers 50.
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Die 4A bis 4C zeigen drei Ansichten eines oberen Halters der Befestigungsstruktur für den regelbaren Luftverteiler gemäß dem Beispiel der Erfindung: 4A zeigt eine Draufsicht des oberen Halters 140 der Befestigungsstruktur für einen regelbaren Luftverteiler; 4B zeigt eine Draufsicht des oberen Halters 140 betrachtet entlang Pfeilen IVB-IVB in 4A; und 4C zeigt eine Querschnittansicht des oberen Halters 140, betrachtet entlang Pfeilen IVC-IVC in 4A.
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Der obere Halter 140 wird durch Spritzgießen eines Materials auf Harzbasis, wie beispielsweise Polypropylen (PP), hergestellt. Der obere Halter 140 ist als eine vom Rahmen 110 separate Komponente am Rahmen 110 befestigt oder mit dem Rahmen 110 integral ausgebildet. Wie in den 4A bis 4C dargestellt ist, ist der obere Halter 140 durch einen Bolzen B am auf der unteren Wand des Stoßfängerträgers 50 bereitgestellten Halter 53 befestigt. Eine Mutter N mit einer sich entlang der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckenden Mittelachse ist durch Schweißen am Halter 53 befestigt.
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Der obere Halter 140 weist eine Basiswand 141, eine Befestigungswand 142, Seitenwände 143, Nuten 144, einen Ausschnittraum 145 und dergleichen auf. Diese Segmente sind miteinander integriert.
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Die Basiswand 141 ist eine flache, plattenähnliche Wand, die vom Rahmen 110 nach außen hervorsteht. Die Basiswand 141 ist derart angeordnet, dass sie der Fahrzeugvorderseite zugewandt ist.
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Die Befestigungswand 142 ist eine flache Wand, die in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs auf eine abgestufte Weise gewölbt ausgebildet ist. Die Befestigungswand 142 ist derart angeordnet, dass sie der Fahrzeugvorderseite zugewandt ist, und weist eine Öffnung auf, in die der Bolzen B eingesetzt ist.
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Die Seitenwände 143 verbinden das rechte und das linke Seitenende der Befestigungswand 142 mit der Basiswand 141. Die Seitenwände 143 haben flache, plattenähnliche Formen, die sich entlang der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs erstrecken.
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Die Nuten 144 sind in den Seitenenden der Befestigungswand 142 (in Verbindungsabschnitten zwischen der Befestigungswand 142 und den Seitenwänden 143) derart definiert, dass sie sich in die vertikale Richtung erstrecken. Die Dicke der Seitenwand 142 ist in den Bereichen der Nuten 114 lokal vermindert.
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Der Ausschnittraum 145 ist eine zwischen dem unteren Ende der Befestigungswand 142 und der Basiswand 141 definierte Einsenkung (Zwischenraum).
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Der Ausschnittraum 145 ermöglicht, dass die Befestigungswand 142 nur durch die Seitenwände 143 mit der Basiswand 141 verbindbar ist. Außerdem werden die als Schwachstellen dienenden Nuten 144 zwischen der Befestigungswand 142 und den Seitenwänden 143 bereitgestellt. Mit einer derartigen Struktur bricht, wenn der Stoßfängerträger 50 und der variable Strömungskanal 100 eine relative Drehbewegung (eine Schwenkbewegung) über den vorgegebenen Winkel um eine sich im Wesentlichen entlang der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckende Mitteldrehachse erfahren, der obere Halter 140 an den Nuten 144. Der obere Halter 140 ist in der Nähe des Verbindungsabschnitts zwischen dem Stoßfängerträger 50 und dem vorderen Seitenrahmen 10 (bezüglich einer Mitte in der Fahrzeugbreitenrichtung an der Innenseite des vorderen Seitenrahmens 10) angeordnet. Daher wird, wenn der Stoßfängerträger 50 bei einer Kollision in eine bogenförmige Form gebogen wird, der Verbindungsabschnitt durch die Biegeverformung des Stoßfängerträgers 50 hinsichtlich eines Versatzes minimal beeinflusst.
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Der untere Halter 150 dient dazu, die untere Wand des variablen Strömungskanals 100 mit dem BA-Halter 60 zu verbinden.
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Die 5A und 5B zeigen zwei Ansichten eines unteren Halters der Befestigungsstruktur für den regelbaren Luftverteiler gemäß dem Beispiel der Erfindung: 5A zeigt eine Draufsicht eines unteren Halters 150 der Befestigungsstruktur für den regelbaren Luftverteiler gemäß dem Beispiel der Erfindung. 5B zeigt eine Draufsicht des unteren Halters 150, betrachtet entlang Pfeilen VB-VB in 5A.
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Der untere Halter 150 wird beispielsweise durch Biegen und integrales Ausbilden eines ausgestanzten Stahlblechs hergestellt. Der untere Halter 150 weist eine Einsatzwand 151, eine Biegewand 152, eine Verbindungswand 153, eine Befestigungswand 154 und dergleichen auf. Die Einsatzwand 151 ist in eine in der unteren Wand des Rahmens 110 ausgebildete Öffnung 110a (2) eingesetzt, um die Einsatzwand 151 mit dem Rahmen 110 zu verbinden. Die Öffnung 110a ist im hinteren Ende der unteren Wand des Rahmens 110 definiert und erstreckt sich zur Fahrzeugvorderseite hin.
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Die Einsatzwand 151 weist eine Nut 151a und Haken 151b auf. Die Nut 151a ist durch Vertiefen des distalen Endes der Einsatzwand 151 in einer U-Form definiert. Das distale Ende der Einsatzwand 151 ist durch die Nut 151a als ein gabelähnliches Ende ausgebildet. Das gabelähnliche Ende kann in seiner Breitenrichtung unter Ausnutzen der Elastizität des Stahlblechs elastisch verformt werden.
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Jeder der Haken 151b steht vom Seitenrand in der Nähe des distalen Endes der Einsetzwand 151 nach außen hervor. Eingriffsvorsprünge (nicht dargestellt) sind auf der Öffnung 110a im Rahmen 110 derart ausgebildet, dass sie mit den Haken 151b in Eingriff kommen.
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Wenn in der vorstehenden Struktur eine den vorgegebenen Wert überschreitende Zugkraft auf die Einsatzwand 151 ausgeübt wird, wird die Einsatzwand 151 in einer Richtung elastisch verformt, in der der Abstand der Haken 151b sich verringert, so dass die Einsatzwand 151 von der Öffnung 110a im Rahmen 110 herabfällt.
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Die Biegewand 152 verbindet das hintere Ende der Einsatzwand 151 mit dem hinteren Ende der Verbindungswand 153. Wie in 5A dargestellt ist, ist die Biegewand 152, betrachtet von der Fahrzeugbreitenrichtung, beispielsweise in einer Halbkreisform gekrümmt.
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Die Verbindungswand 153 hat eine streifenähnliche Form und verbindet die Biegewand 152 mit der Befestigungswand 154. Die Verbindungswand 153 ist derart geneigt, dass das hintere Ende (das obere Ende) der Verbindungswand 153 höher angeordnet ist als das vordere Ende (das untere Ende) der Verbindungswand 153. Das hintere Ende (das obere Ende) der Verbindungswand 153 ist mit der Biegewand 152 verbunden. Das vordere Ende (das untere Ende) der Verbindungswand 153 ist mit dem hinteren Ende der Befestigungswand 154 verbunden.
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Die Befestigungswand 154 ist eine streifenähnliche flache Platte, die dafür vorgesehen ist, am BA-Halter 60 befestigt zu werden, und weist eine Öffnung zum Aufnehmen des Bolzens B auf. Die Befestigungswand 154 ist derart geneigt, dass das hintere Ende (das obere Ende) der Befestigungswand 154 höher angeordnet ist als das vordere Ende (das untere Ende) der Befestigungswand 154. Das hintere Ende (das obere Ende) der Befestigungswand 154 ist mit dem vorderen Ende (dem unteren Ende) der Verbindungswand 153 verbunden. Die Befestigungswand 154 ist durch Einschrauben des Bolzens B in die am BA-Halter 60 befestigte Mutter am BA-Halter 60 befestigt.
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Nachstehend wird das Verhalten der verschiedenen Elemente bei einer Kollision im vorstehend beschriebenen Beispiel dargestellt.
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Die 6A und 6B zeigen erläuternde Ansichten der Elemente der Befestigungsstruktur für den einstellbaren Luftverteiler gemäß dem Beispiel der Erfindung zum Darstellen des Verhaltens der Elemente der Befestigungsstruktur für den einstellbaren Luftverteiler gemäß dem Beispiel der Erfindung, wenn das mit der Befestigungsstruktur ausgestattete Fahrzeug eine Frontalkollision mit einem Stoßfänger eines anderen Fahrzeugs erfährt: 6A zeigt die Elemente unmittelbar bevor das Fahrzeug mit der Befestigungsstruktur eine Frontalkollision mit einer Vorderseite eines Hindernisses B1 erfährt, das einen Stoßfänger eines anderen Fahrzeugs darstellt; 6B zeigt das Verhalten der Elemente nachdem das Fahrzeug mit der Befestigungsstruktur eine Frontalkollision mit dem Hindernis B1 erfahren hat.
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Wie in den 6A und 6B dargestellt ist, wird, wenn das Fahrzeug mit der Befestigungsstruktur eine Frontalkollision mit dem anderen Fahrzeug erfährt, die eingeleitete Last im Wesentlichen auf den Stoßfängerträger 50 in dessen Höhenrichtung konzentriert und kaum auf den BA-Halter 60 ausgeübt. In diesem Fall wird der Stoßfängerträger 50 gebogen und bezüglich den anderen Elementen des Fahrzeugs, z. B. des BA-Halters 60, nach hinten bewegt.
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Aufgrund dieses Verhaltens des Stoßfängerträgers 50 dreht sich der variable Strömungskanal 100 um den unteren Halter 150, um den oberen Abschnitt des Rahmens 110 nach hinten (diagonal nach hinten) zu bewegen. Wenn der obere Halter 140 aufgrund der Drehbewegung des variablen Strömungskanals 100 bezüglich des unteren Halters 150 eine Torsionsverformung über den vorgegebenen Winkel erfährt, bricht der obere Halter 140 an den als Schwachstellen wirkenden Nuten 144, so dass ein oberer Teil des variablen Strömungskanals 100 vom Stoßfängerträger 50 herabfällt. Dadurch nimmt der variable Strömungskanal 100 einen freien Zustand an. Dadurch wird verhindert, dass der variable Strömungskanal 100 sich von diesem Zustand weiter nach hinten bewegt, wodurch verhindert wird, dass der variable Strömungskanal 100 Kühlsysteme, wie beispielsweise den Kühlerblock 70 und den Kondensator 80, beschädigt. Dadurch können die Reparaturkosten des Fahrzeugs gesenkt und kann die Wahrscheinlichkeit dafür erhöht werden, dass das Fahrzeug fahrbereit bleibt, bis Reparaturarbeiten daran vorgenommen werden. Außerdem ist es, weil eine Beschädigung des variablen Strömungskanals 100 unterdrückt werden kann, möglich, die Reparaturkosten durch Wiederverwenden des variablen Strömungskanals 100 bei der Reparatur des Fahrzeugs weiter zu senken.
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Die 7A bis 7C zeigen erläuternde Ansichten der Elemente der Befestigungsstruktur für den regelbaren Luftverteiler gemäß der Ausführungsform der Erfindung zum Darstellen des Verhaltens der Elemente der Befestigungsstruktur für den regelbaren Luftverteiler, wenn das mit der Befestigungsstruktur ausgestattete Fahrzeug eine Frontalkollision mit einer flachen Wand erfährt: 7A zeigt einen Zustand unmittelbar bevor das Fahrzeug eine Frontalkollision mit einem flachen Hindernis B2 erfährt, das eine flache Wand oder dergleichen darstellt; 7B zeigt das Verhalten der Elemente in einer Anfangsphase der Frontalkollision des Fahrzeugs mit dem flachen Hindernis B2, in der ein Energieabsorptions(EA)halter 60 beginnt, sich nach hinten zu bewegen, und ein Stoßfängerträger 50 nicht beginnt, sich nach hinten zu bewegen; und 7C zeigt das Verhalten der Elemente in einer späteren Phase der Frontalkollision des Fahrzeugs mit dem flachen Hindernis B2, in der der Stoßfängerträger 50 sich nach hinten bewegt.
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Wie in 7B dargestellt ist, bewegt sich das EA-Element 60 in Antwort auf die von der Fahrzeugvorderseite eingeleitete Last unter dem Kühlerträgerunterteil 20 nach hinten. Zu diesem Zeitpunkt wird, weil der EA-Halter 60 sich bezüglich des Stoßfängerträgers 50 nach hinten bewegt, die Einsatzwand 151 des unteren Halters 150 aus der Öffnung 110a herausgezogen, und der untere Halter 150 wird vom Rahmen 110 des variablen Strömungskanals 100 getrennt. Infolgedessen nimmt der untere Teil des variablen Strömungskanals 100 einen freien Zustand an, und der variable Strömungskanal 100 hängt mit dem oberen Halter 140 vom Stoßfängerträger 50 herab.
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Wie in 7C dargestellt ist, beginnt, wenn das Hindernis B2 sich weiter nach hinten bewegt, der Stoßfängerträger 50 sich nach hinten zu bewegen. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich der variable Strömungskanal 100 zusammen mit dem Stoßfängerträger 50 nach hinten. Wenn jedoch aufgrund einer Wechselwirkung mit den anderen Elementen eine den vorgegebenen Wert überschreitende Last auf den oberen Halter 140 ausgeübt wird, bricht der obere Halter 140, so dass der obere und der untere Teil des variablen Strömungskanals 100 einen freien Zustand annehmen. Dann steht, weil der variable Strömungskanal 100 innerhalb der Unterseite des Stoßfängerträgers 50 aufgenommen wird, der variable Strömungskanal 100 nicht von der Rückseite des Stoßfängerträgers 50 nach hinten hervor, so dass der Rahmen 110 und die Lamellen 120 die Rohre und Lamellen des Kondensators 80 nicht beschädigen.
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8 zeigt eine erläuternde Draufsicht des Stoßfängerträgers 50 der Befestigungsstruktur für den variablen Luftverteiler gemäß dem Beispiel der Erfindung zum Darstellen des Verhaltens des Stoßfängerträgers 50 bei einer leichten Kollision.
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Wenn eine nach hinten gerichtete Last auf den Mittelteil des Stoßfängerträgers 50 ausgeübt wird, wird der Stoßfängerträger 50 derart verformt, dass der Mittelteil des Stoßfängerträgers 50 sich nach hinten bewegt und gegenüberliegende Enden des Stoßfängerträgers 50 sich bezüglich eines Drehpunkts, der durch einen Verbindungsabschnitt zwischen dem Stoßfängerträger 50 und dem vorderen Seitenrahmen 10 gebildet wird, nach vorne bewegen. Dann wird ein Bereich des Stoßfängerträgers 50 in der Nähe des Verbindungsabschnitts zwischen dem Stoßfängerträger 50 und dem vorderen Seitenrahmen 10 im Vergleich zu den anderen Bereichen des Stoßfängerträgers 50 um das kleinste Maß bezüglich den anderen Elementen des Fahrzeugs versetzt. Der obere Halter 140 ist in diesem Bereich des kleinsten Versatzes angeordnet. Bei einer leichten Kollision mit einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit von beispielsweise 5 km/h oder weniger, wird, wenn eine im oberen Halter 140 verursachte Torsionsverformung relativ klein ist, der obere Halter 140 elastisch verformt, so dass verhindert werden kann, dass der obere Halter 140 beschädigt wird und verhindert werden kann, dass der variable Strömungskanal 100 vom Stoßfängerträger 50 herabfällt. Dadurch können die Reparaturkosten des Fahrzeugs gesenkt werden.
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9 zeigt eine erläuternde Draufsicht eines variablen Strömungskanals 100 der Befestigungsstruktur für den einstellbaren Luftverteiler gemäß dem Beispiel der Erfindung zum Darstellen des Verhaltens des sich nach hinten bewegenden variablen Strömungskanals 100.
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9 zeigt, dass ein Hindernis B3 in einem Experiment für eine versetzte Kollision eine Last auf die linke Hälfte des Stoßfängerträgers 50 ausübt. Der variable Strömungskanal 100 in einem Zustand vor einer Kollision ist zum Vergleich durch Doppelpunkt-Strich-Linien dargestellt.
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Im Fall einer Kollision, bei der nicht verhindert werden kann, dass der variable Strömungskanal 100 herabfällt oder sich nach hinten bewegt, wie in 7C dargestellt ist, bewegt sich die Antriebseinrichtung 130 für den variablen Strömungskanal 100 nach hinten zu dem Bereich außerhalb des Kühlerträgerseitenelements 30 in der Fahrzeugbreitenrichtung. Dadurch kann eine Kollision zwischen der Antriebseinrichtung 130 und dem Kühlerträgerseitenelement 30 verhindert werden und kann außerdem verhindert werden, dass das Kühlerträgerseitenelement 30 beschädigt wird.
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Wie vorstehend beschrieben wurde, können durch die Erfindung die folgenden Wirkungen erzielt werden:
- (1) Wenn das Fahrzeug mit dem Stoßfänger eines anderen Fahrzeugs kollidiert und der Stoßfängerträger 50, an dem der obere Teil des variablen Strömungskanals 100 befestigt ist, sich bezüglich der Fahrzeugkarosserie nach hinten bewegt, bricht der obere Halter 140 in Antwort auf die Rückwärtsneigung des variablen Strömungskanals 100, wodurch verhindert wird, dass durch die Rückwärtsbewegung des variablen Strömungskanals 100 die anderen Elemente, wie beispielsweise der Kondensator 80, beschädigt werden;
- (2) Wenn der EA-Halter 60 sich bei einer Kollision mit einer Wandfläche oder dergleichen nach hinten bewegt, wird der untere Halter 150 vom Rahmen des variablen Strömungskanals 100 getrennt, so dass der variable Strömungskanal 100 sich zusammen mit dem EA-Halter 60 nach hinten bewegt. Dadurch kann verhindert werden, dass der EA-Halter 150 die anderen Elemente, wie beispielsweise den Kondensator 80, beschädigt;
- (3) Der obere Halter 140 ist in der Nähe des Verbindungsabschnitts zwischen dem Stoßfängerträger 50 und dem vorderen Seitenrahmen 10 angeordnet. Daher wird, auch wenn der Stoßfängerträger 50 aufgrund einer leichten Kollision in eine Bogenform verformt wird, die Verformung des oberen Halters 140 am Verbindungsabschnitt unterdrückt, wodurch verhindert wird, dass der variable Strömungskanal 100 und der obere Halter 140 beschädigt werden;
- (4) Weil die hinteren Enden der Lamellen 120 mit dem Kühlerträgerseitenteil 30 in Kontakt kommen, wenn der variable Strömungskanal 100 sich nach hinten bewegt, schwenken die Lamellen 120 zur geschlossenen Position, oder die Lamellen 120 werden aufgrund der Wechselwirkung zwischen den Lamellen 120 und dem Kühlerträgerseitenteil 30 zerbrochen, wodurch verhindert wird, dass die hinteren Enden der Lamellen das andere Element, wie beispielsweise den Kondensator 80, beschädigen; und
- (5) Die Antriebseinrichtung 130 für den variablen Strömungskanal 100 ist derart angeordnet, dass es vom Kühlerträgerseitenelement 30 in der Fahrzeugbreitenrichtung versetzt ist. Daher kann, wenn der variable Strömungskanal 100 sich nach hinten bewegt, verhindert werden, dass die Antriebseinrichtung 130 mit dem Kühlerträgerseitenelement 30 wechselwirkt und das Kühlerträgerseitenelement 30 beschädigt.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Beispiel beschränkt. Innerhalb des technischen Umfangs der Erfindung sind verschiedene Modifikationen und Änderungen möglich.
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Beispielsweise sind die Formen, Strukturen, Materialien, Herstellungsverfahren, Anordnungen und die Anzahl der Elemente, die den regelbaren Luftverteiler bilden, nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt, sondern können nach Erfordernis geändert werden.
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Außerdem ist, obwohl der untere Halter des regelbaren Luftverteilers am EA-Halter (Lastübertragungselement) befestigt ist, die Erfindung nicht auf diese Struktur beschränkt. Der untere Halter kann an einem anderen Fahrzeugstrukturelement befestigt sein, z. B. am Kühlerträgerunterteil.
