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Die Erfindung betrifft eine Kühlergrillanordnung für ein Fahrzeug, welche zumindest einen einen Hauptlufteinlass einfassenden Trägerrahmen, mit zwei nebeneinander angeordneten Klappenreihen, die jeweils eine Anzahl von Verschlussklappen aufweisen, die zwischen einer Verschlussstellung und einer Öffnungsstellung um eine Klappendrehachse drehbar gelagert sind, wobei die Verschlussklappen einer Klappenreihe in Richtung der Fahrzeughochachse übereinander angeordnet sind und an den Verschlussklappen Klappenhebel angeformt oder ausgebildet sind, und einen Stellantrieb zur Positionierung der Verschlussklappen umfasst. Zudem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Kühlergrillanordnung.
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Aus der
DE 10 2008 049 228 A1 ist eine Kühlergrillanordnung für einen Kraftwagenbug eines Kraftwagens bekannt. Der Kraftwagenbug umfasst eine Mehrzahl von Luftdurchtrittsöffnungen, die durch wenigstens ein Klappenelement einer Klappenanordnung zumindest im Wesentlichen verschließbar sind. Das wenigstens eine Klappenelement ist dabei schwenkbar um eine zugehörige Klappenachse gelagert. Dadurch ist bei Fahrzuständen des Kraftwagens, in welchem wenig Kühlluft für Motor oder Motorraum benötigt wird, die gesamte Klappenanordnung oder ein Teil der Klappen schließbar, um den Widerstandsbeiwert des Kraftwagens zu verbessern und Kraftstoff einzusparen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Kühlergrillanordnung für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug mit einer solchen Kühlergrillanordnung anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Kühlergrillanordnung durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich des Fahrzeuges durch die in Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine Kühlergrillanordnung für ein Fahrzeug umfasst zumindest einen einen Hauptlufteinlass einfassenden Trägerrahmen, mit zumindest zwei nebeneinander angeordneten Klappenreihen, die jeweils eine Anzahl von Verschlussklappen aufweisen, die zwischen einer Verschlussstellung und einer Öffnungsstellung um eine Klappendrehachse drehbar gelagert sind, wobei die Verschlussklappen einer Klappenreihe in Richtung der Fahrzeughochachse übereinander angeordnet sind und an den Verschlussklappen Klappenhebel angeformt oder ausgebildet sind, und einen Stellantrieb zur Positionierung der Verschlussklappen. Erfindungsgemäß stehen die Verschlussklappen beider Klappenreihen mit einem mit dem Stellantrieb gekoppelten Ansteuerhebel in Wirkverbindung.
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Dadurch, dass nur ein Ansteuerhebel zum Öffnen und Schließen der Verschlussklappen beider Klappenreihen vorgesehen ist, sind in vorteilhafter Weise weniger bewegliche Bauteile zur Kraftübertragung erforderlich, wodurch ein Verschleiß bei der Ansteuerung der Verschlussklappen verringert werden kann. Durch die Verringerung der beweglichen Teile zum Öffnen und Schließen der Verschlussklappen können auch die Kosten der Kühlergrillanordnung verringert werden.
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Beide Klappenreihen sind mittels des Ansteuerhebels mechanisch miteinander gekoppelt, wodurch eine Synchronisation der Bewegung der Verschlussklappen verbessert ist.
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In einer Ausführungsform ist der Ansteuerhebel u-förmig ausgebildet, wodurch es in vorteilhafter Weise möglich ist, eine radarbasierte Erfassungseinheit, die insbesondere Bestandteil einer Abstandsregelung des Fahrzeuges ist, bauraumoptimiert im oberen Bereich der Kühlergrillanordnung anzuordnen. Mittels des u-förmig ausgebildeten Ansteuerhebels ist also insbesondere ein Bauraumkonflikt zwischen dem Stellantrieb zur Positionierung der Verschlussklappen und der radarbasierten Erfassungseinheit gelöst.
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In einer weiteren Ausführungsform ist an dem Ansteuerhebel eine Aufnahme zur Anordnung des Stellantriebes ausgebildet. Somit ist der Stellantrieb direkt an dem Ansteuerhebel angeordnet, wodurch eine Anzahl der Bauteile vorteilhaft verringert werden kann, da keine zusätzlichen Bauteile für den Stellantrieb erforderlich sind.
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In einer möglichen Ausbildung sind freiliegende Enden des Ansteuerhebels über ein Verbindungselement miteinander verbunden, so dass die Stabilität des Ansteuerhebels erhöht werden kann. Dadurch ist der Ansteuerhebel geschlossen ausgeführt.
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In einer Weiterbildung der Kühlergrillanordnung ist der Ansteuerhebel im Bereich, in welchem die Aufnahme für den Stellantrieb ausgebildet ist, elastisch verformbar. Insbesondere ist der Stellantrieb hinsichtlich der Kühlergrillanordnung mittig in einem unteren Bereich angeordnet. Dieser Bereich stellt zumindest einen Kontaktbereich bei einem Anprall eines Fußgängers oder eines Radfahrers an das Fahrzeug dar. Da vorgesehen ist, diesen Abschnitt elastisch verformbar, d. h. vorgegeben biegeweich auszubilden, ist das Risiko einer Beschädigung des Ansteuerhebels und/oder des Stellantriebes aufgrund eines Anpralles an das Fahrzeug zumindest verringert.
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In einer weiteren möglichen Ausbildung ist der Ansteuerhebel in Richtung der Fahrzeughochachse verschiebbar an dem Trägerrahmen gelagert. Diese verschiebbare Lagerung dient dazu, dass die mit dem Ansteuerhebel gekoppelten Verschlussklappen in der Verschlussstellung und der Öffnungsstellung positionierbar sind.
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Möglich dazu ist, den Ansteuerhebel mittels einer Anzahl von Gleitlagern in Richtung der Fahrzeughochachse verschiebbar an dem Trägerrahmen zu lagern. In Abhängigkeit der Materialien des Ansteuerhebels und des Bauteiles, an dem der Ansteuerhebel angeordnet ist, kann mittels eines solchen Lagers ein Verschleiß der Bauteile verringert werden.
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In einer weiteren Weiterbildung ist die Anzahl von Gleitlager an dem Trägerrahmen angeordnet, so dass der Ansteuerhebel in besonders vorteilhafter Weise zur Positionierung der Verschlussklappen verschiebbar an dem Trägerrahmen angeordnet ist.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Ansteuerhebel mit dem Stellantrieb derart gekoppelt ist, dass ein Drehmoment des Stellantriebes mittels des Ansteuerhebels auf die Verschlussklappen übertragbar ist. Aufgrund dieser direkten Kopplung zwischen Stellantrieb und Ansteuerhebel sind in besonders vorteilhafter Weise keine weiteren Bauteile zur Drehmomentübertragung erforderlich. Das Drehmoment des Stellantriebes wird direkt auf den Ansteuerhebel und von diesem auf die Verschlussklappen zur Positionierung derselben übertragen.
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Zudem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Kühlergrillanordnung, bei welcher die Verschlussklappen beider Klappenreihen mit einem Ansteuerhebel in Wirkverbindung stehen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch eine Kühlergrillanordnung für ein Fahrzeug mit teilweiser Vorder- und teilweiser Rückansicht,
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2 schematisch in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt der Kühlergrillanordnung mit einem Arm eines Ansteuerhebels,
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3 schematisch in perspektivischer Ansicht einen vergrößerten Ausschnitt einer an dem Ansteuerhebel ausgebildeten Aufnahme für einen Stellantrieb,
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4 schematisch eine Rückansicht des Ansteuerhebels,
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5 schematisch eine Vorderansicht des Ansteuerhebels und
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6 schematisch in perspektivischer Ansicht den Ansteuerhebel mit einem Verbindungselement.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine Kühlergrillanordnung 1 für ein nicht näher dargestelltes Fahrzeug dargestellt. Dabei ist ein linker Abschnitt der Kühlergrillanordnung 1 in einer Rückansicht und ein rechter Abschnitt in einer Vorderansicht gezeigt.
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Die Kühlergrillanordnung 1 besteht aus einem eine Hauptlufteinlassöffnung einfassenden Trägerrahmen 2, Verschlussklappen 3, welche gemäß 1 eine Verschlussstellung aufweisen, einem Ansteuerhebel 4 und einem Stellantrieb 5.
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Eine derartige Kühlergrillanordnung 1 dient dazu, die Haupteinlassöffnung in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Fahrzeuges zu öffnen und zu verschließen. Insbesondere wird die Haupteinlassöffnung bei einem geringen Wärmeaufkommen oder bei ausgeschalteter Brennkraftmaschine verschlossen, um eine unnötige Kühlung durch Fahrtwind und/oder einen unerwünschten Wärmeaustritt durch die Haupteinlassöffnung zu vermeiden. Darüber hinaus kann ein Verschließen der Haupteinlassöffnung zu einer erheblichen Verbesserung des Luftwiderstandsbeiwertes, des sogenannten cW-Wertes, des Fahrzeuges bei vergleichsweise hoher Fahrgeschwindigkeit führen.
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Die Kühlergrillanordnung 1 weist zwei Klappenreihen R1, R2 auf, die jeweils vier Verschlussklappen 3 umfassen und nebeneinander angeordnet sind. Dabei sind die Verschlussklappen 3 einer Klappenreihe R1, R2 in Bezug auf die Fahrzeughochachse übereinander angeordnet, wobei sich die Längsachsen der Verschlussklappen 3 senkrecht zur Fahrzeughochachse Z und parallel zur Fahrzeugquerachse erstrecken.
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Die Verschlussklappen 3 sind zwischen der in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nach 1 gezeigten Verschlussstellung und einer nicht gezeigten Öffnungsstellung innerhalb ihrer Klappenreihe R1, R2 schwenkbar an dem Trägerrahmen 2 gelagert, wobei eine Klappendrehachse hinsichtlich der Höhe der jeweiligen Verschlussklappe 3 an dieser mittig verlaufen kann. Insbesondere sind die Verschlussklappen 3 zumindest formschlüssig und schwenkbar an dem Trägerrahmen 2 befestigt, wobei dieser dazu entsprechende Lagerstellen aufweisen kann.
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Jede der Verschlussklappen 3 weist einen Klappenhebel 3.1 auf, welcher um die Klappendrehachse schwenkbar ist. Die Klappenhebel 3.1 der in einer ersten Klappenreihe R1 angeordneten Verschlussklappen 3 sind in einer jeweiligen Aussparung 4.1 eines Armes 4.2 des u-förmig ausgebildeten Ansteuerhebels 4 angeordnet. Die Klappenhebel 3.1 der zweiten Klappenreihe R2 sind in einer jeweiligen Aussparung 4.1 eines weiteren Armes 4.2 des u-förmig ausgebildeten Ansteuerhebels 4 angeordnet. Dabei verläuft die Längsachse der beiden Arme 4.2 des Ansteuerhebels 4 senkrecht zur Längsachse der Verschlussklappen 3. Durch die Anordnung eines Klappenhebels 3.1 in einer Aussparung 4.1 des Ansteuerhebels 4 sind die jeweilige Verschlussklappe 3 und der Ansteuerhebel 4 antriebsverbunden, wobei diese Wirkverbindung im Folgenden näher beschrieben wird.
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In 1 ist in einem oberen Bereich der Kühlergrillanordnung 1 eine rechteckige Fläche F abgebildet, welche einen zur Verfügung stehenden Bauraum zur Anordnung einer Erfassungseinheit, insbesondere einer radarbasierten Erfassungseinheit, darstellt. Die Erfassungseinheit ist hinter einer Kühlerverkleidung des Fahrzeuges angeordnet und kann Bestandteil einer Vorrichtung zur Abstandsregelung sein. Da der Ansteuerhebel 4 die U-Form aufweist, ist es möglich, die Erfassungseinheit mittig in Richtung Fahrzeugquerachse im oberen Bereich der Kühlergrillanordnung 1 anzuordnen.
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In 2 ist eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten Ausschnittes der Kühlergrillanordnung 1 dargestellt. Im Detail ist die Anordnung der Klappenhebel 3.1 in den Aussparungen 4.1 eines Armes 4.2 des Ansteuerhebels 4 dargestellt.
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Der jeweilige Klappenhebel 3.1 ist bevorzugt derart ausgeformt, dass dessen Auflagefläche unabhängig von einer Positionierung der Verschlussklappe 3 fortlaufend an dem die Aussparung 4.1 begrenzenden Randbereich anliegen und somit kein Zwischenraum als Bewegungsraum, welcher auch als Spiel bezeichnet wird, gebildet ist. Dabei ist ein Kontakt zwischen dem Klappenhebel 3.1 und dem Ansteuerhebel 4 stets sichergestellt.
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Der Klappenhebel 3.1 und die Aussparung 4.1 sind also als sogenannte Zwangsführung, die unter dem Begriff der Desmodromik bekannt ist, ausgebildet. Durch eine derartige Ausformung der Klappenhebel 3.1 und der Aussparungen 4.1 ist ein Spiel zwischen der jeweiligen Aussparung 4.1 der Arme 4.2 des Ansteuerhebels 4 und dem zugehörigen Klappenhebel 3.1 zumindest minimiert.
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Mittels einer derartig ausgebildeten Zwangsführung zwischen dem Klappenhebel 3.1 der jeweiligen Verschlussklappe 3 und der Aussparung 4.1 des Ansteuerhebels 4 ist es möglich, dass die Verschlussklappen 3 jedwede Teilöffnungsstellung einnehmen können, ohne dass ein Klappern, insbesondere durch Anschlagen des Klappenhebels 3.1 in der jeweiligen Aussparung 4.1 bei Fahrt des Fahrzeuges auf unebener Straße oder ähnlichen Fahrzuständen, entsteht.
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Zudem ist mittels der Zwangsführung auch ein Synchronlauf der Verschlussklappen 3 beim Einnehmen der Verschlussstellung und beim Einnehmen der Öffnungsstellung sichergestellt.
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Der in den 4 bis 6 im Ganzen dargestellte Ansteuerhebel 4 ist, wie oben beschrieben, u-förmig ausgebildet und an senkrecht zur Längsachse der Verschlussklappen 3 verlaufenden Stegen des Trägerrahmens 2 angeordnet.
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Dabei ist der Ansteuerhebel 4 mittels Gleitlagern 6 verschiebbar an dem Trägerrahmen 2 angeordnet, wie in 1 gezeigt ist.
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Die 4 und 5 zeigen den Ansteuerhebel 4, wobei in 4 eine Rückansicht und in 5 eine Vorderansicht des Ansteuerhebels 4 dargestellt ist.
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An einem die zwei Arme 4.2 miteinander verbindenden Abschnitt 4.3 des Ansteuerhebels 4 ist mittig eine Aufnahme 4.4 zur Anordnung des Stellantriebes 5 ausgebildet, wie in einer perspektivischen Ansicht in 3 näher dargestellt ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß der 1 und 3 ist der Stellantrieb 5 als ein Spindelantrieb ausgebildet, der zur Positionierung der Verschlussklappen 3 ansteuerbar ist.
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Die Ansteuerung der Verschlussklappen 3 erfolgt mittels des mit dem Stellantrieb 5 als Aktuator gekoppelten Ansteuerhebels 4. Ein Drehmoment des Stellantriebes 5 wird direkt an den Ansteuerhebel 4 übertragen, wobei das Drehmoment in eine translatorische Bewegung des Ansteuerhebels 4, der über die Gleitlager 6 verschiebbar an dem Trägerrahmen 2 angeordnet ist, gewandelt wird. Eine Betätigungskraft ist von dem Ansteuerhebel 4 in den an der jeweiligen Verschlussklappe 3 ausgebildeten Klappenhebel 3.1 einleitbar, so dass die jeweilige Verschlussklappe 3 um ihre Klappenachse zum Einnehmen der Verschlussstellung oder der Öffnungsstellung schwenkt.
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Beispielsweise handelt es sich bei dem Ansteuerhebel 4 um ein aus Kunststoff hergestelltes Spritzgussbauteil, welches im Bereich der Aufnahme 4.4 des Stellantriebes 5 elastisch verformbar ist, also biegeweich ausgebildet ist.
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Dadurch, dass dieser Bereich elastisch verformbar ausgebildet ist, ist das Risiko einer Beschädigung des Stellantriebes 5 und/oder des Ansteuerhebels 4 aufgrund eines Anpralles an die Kühlergrillanordnung 1 zumindest verringert. Kollidiert das Fahrzeug im Bereich der Kühlergrillanordnung 1 mit einem Objekt oder einer Person, wobei das Fahrzeug und/oder das Objekt oder die Person eine vergleichsweise geringe Fahrgeschwindigkeit aufweisen, verformt sich die Kühlergrillanordnung 1 und auch der Ansteuerhebel 4, so dass das Risiko einer Beschädigung, wie oben beschrieben, zumindest verringert ist.
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In 6 ist eine perspektivische Ansicht des Ansteuerhebels 4 dargestellt, wobei der Ansteuerhebel 4 in der Rückansicht, also von der den Verschlussklappen 3 zugewandten Seite gezeigt ist.
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Dabei ist an den freiliegenden Enden der Arme 4.2 des Ansteuerhebels 4 ein Verbindungselement 7 angeordnet. Mittels des Verbindungselementes 7 ist der u-förmig ausgebildete Ansteuerhebel 4 geschlossen ausgebildet, wobei eine Stabilität des Ansteuerhebels 4 mittels des angeordneten Ansteuerhebels 4 erhöht werden kann.
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Mittels eines solchen u-förmig ausgebildeten Ansteuerhebels 4 zur Positionierung der Verschlussklappen 3 der Kühlergrillanordnung 1 ist eine verschleißärmere Ansteuerung der Verschlussklappen 3 möglich, da zur Ansteuerung weniger bewegliche Bauteile zur Kraftübertragung erforderlich sind.
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Die Verschlussklappen 3 beider Klappenreihen R1, R2 sind gleichzeitig mittels des einen Ansteuerhebels 4 positionierbar, d. h. mechanisch an diesen angekoppelt, so dass eine Synchronisation bei der Klappenbewegung erhöht ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008049228 A1 [0002]
