DE102014100795B4

DE102014100795B4 - Frontendmodul für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102014100795B4
Application number: DE102014100795.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Söllner; Tobias Hegedusch; Markus Keller; Klaus Feeser
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2022-09-01
Anticipated expiration: 2034-01-25
Also published as: DE102014100795A1

Abstract

Frontendmodul für ein Kraftfahrzeug,mit einem direkt oder indirekt an Fahrzeug-Längsträgern befestigbaren Stoßfänger-Querträger (1), undmit einem im Abstand von diesem unterhalb angeordneten, flächigen, als Luftleitelement dienenden, über die gesamte KFZ-Breite verlaufenden Fußgängerschutz-Querträger (2), der ein flächig ausgebildetes Basisteil (2.1, 6) aufweist und als Funktions- und Montage-Bauteil für weitere frontseitig am Kraftfahrzeug anordenbare Bauteile ausgestattet ist,dadurch gekennzeichnet, dassdas flächig ausgebildete Basisteil (2.1) des Fußgängerschutz-Querträgers (2) über ein Befestigungselement (2.2), welches eine Crash-Struktur in einer Fahrzeuglängsachse aufweist, an einer Unterbodenverkleidung (3) eines Motorraums (M) und ferner über ein Abstützungsteil (2.3) und ein Fixierelement (2.4) in Fahrzeug-Hochrichtung und in Fahrzeug-Längsrichtung am Frontende des Fahrzeuges befestigt ist, oder das flächig ausgebildete Basisteil (6) an der Unterbodenverkleidung (3) des Motorraums (M) starr befestigt und mit einem nachgiebigen Verbindungsstück (7) für den Crash-Fall ausgestattet ist,zwischen der Unterseite des Stoßfänger-Querträgers (1) und der Oberseite des Fußgängerschutz-Querträgers (2) mindestens eine zur Luftführungsbeeinflussung verstellbare Luftklappe (5) vorgesehen ist, die in den Fußgängerschutz-Querträger (2) mit entsprechenden Schwenklagern (5.1, 5.2) integriert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Frontendmodul für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Gestaltung von Frontendmodulen, die aus dem Stand der Technik in vielfältigen Ausführungen bekannt sind, müssen einerseits die ständig verschärften Vorschriften und Empfehlungen z.B. zum Schutz von Fußgängern, die bei Unfällen mit der Frontpartie am Kraftfahrzeug kollidieren können, und andererseits Montage- und Reparatur-Vorgaben berücksichtigt werden. Dies führt zu erheblichen konstruktiven Veränderungen in Hinblick auf die Anordnungs- und Einbau-Möglichkeiten und vor allem im Hinblick auf Steifigkeits- und Festigkeits-Auslegungen der im möglichen Kontaktbereich von Fußgängern angeordneten Fahrzeugbauteile. Der Erstkontakt im Falle einer Kollision mit einem Fußgänger ist möglichst tief vorzusehen, also so nahe wie möglich im vertikalen Abstand zur Fahrbahn, damit verhindert wird, dass der Fußgänger ganz oder teilweise unter das Fahrzeug geraten kann. Deshalb wird unterhalb des eigentlichen Stoßfänger-Querträgers für die Befestigung der Crash-Bauteile und der Stoßfänger-Verkleidung eine weitere Schutzeinrichtung unterhalb des Stoßfänger-Querträgers angeordnet, nämlich ein Fußgängerschutz-Querträger in Höhe des unteren Beinbereichs (Unterschenkel, unterhalb Kniegelenke).
Wie bereits erwähnt, sind aus dem Stand der Technik eine Vielzahl von unterschiedlichen Konstruktionen von Frontend-Modulen mit integriertem Fußgängerschutz bekannt.
Die DE 10 2005 056 961 A1 zeigt ein einteiliges Frontend-Modul mit einem solchen integrierten Fußgängerschutz, der durch längs verlaufend angeordnete Rippen in der Motorraumverkleidung abgestützt wird.
Die DE 10 2007 019 481 A1 zeigt und beschreibt ein Frontendmodul für ein Kraftfahrzeug mit einem Frontend-Montageträger, dem ein Fußgängerschutz-Querträger zugeordnet ist, wobei der Fußgängerschutz-Querträger einerseits am Montageträger und andererseits an einem Frontspoiler des Kraftfahrzeuges angebunden ist; mit dem Fußgängerschutz-Querträger ist ein Lüftungsgitter verbunden.
In der DE 10 2007 045 219 A1 wird ein Stoßfänger-System mit mehreren horizontal übereinander beabstandet angeordneten Stoßfängern gezeigt und beschrieben, dessen im Wesentlichen mittig angeordneter Stoßfänger eine breite und möglichst gleichmäßige Stoßkraftverteilung bewerkstelligen soll.
Aus der DE 10 2007 054 490 B4 ist ein Fußgängerschutz-Querträger bekannt, der aus ästhetischen Gründen in den Stoßfänger-Überzug ohne mechanische Verbindung mit diesem integriert sein soll; alle Bauteile am Frontende des Fahrzeugs werden an einem separaten Montageträger angeordnet, der sich an den Längsträgern des Fahrzeugs abstützt.
Aus der DE 10 2011 105 529 A1 ist ein Fußgängerschutz bekannt, der zur Aussteifung über an ihm angeordnete Bauteile mit Bauteilen eines Wärmetauschers für die Kühl-/Klimaanlage des Fahrzeugs verbunden werden soll.
Aus der DE 601 07 570 T2 ist es bekannt, die Bodenplatte eines Kraftfahrzeugs so zu verlängern, dass sie als Aufprallelement für den Unterschenkel eines Fußgängers im Kollisionsfall dienen kann.
Und die EP 1 703 100 B1 zeigt und beschreibt eine Lösung, bei der der Ladeluftkühler für die Brennkraftmaschine gleichzeitig den Fußgängerschutz-Querträger bilden soll.
In der EP 1 837 244 B1 wird die strukturelle Ausbildung eines Stoßfängers mit entsprechendem Fußgängerschutz gezeigt und beschrieben. Und in der EP 1 878 642 B1 wird - insbesondere in Hinblick auf das Material - die Verbindung zwischen Wärmetauscher und Stoßfänger zum Schutz des Wärmetauschers im Crash-Fall dargestellt.
In der DE 10 2011 119 542 A1 wird eine Lösung für ein Frontendmodul dargestellt, bei der hinter einem Stoßfänger-Querträger ein separater Montageträger für ein Kühlmodul mit allen Kühlkomponenten befestigt ist, wobei das Kühlmodul zusätzlich eine Verbindung zum Stoßfänger-Querträger aufweisen und der Stoßfänger-Querträger seinerseits über Streben mit einem Fußgängerschutz-Querträger in Verbindung stehen soll.
Die EP 1 754 650 B1 zeigt ein Frontendmodul mit einem Fußgängerschutz-Querträger, der durch seine flächige Ausgestaltung gleichzeitig als Luftführungselement Verwendung finden soll.
DE 101 12 424 A1 offenbart ein Frontendmodul mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
DE 10 2011 119 542 A1 zeigt ein, welches eine Kühlerjalousie mit einem umlaufenden Tragrahmen und verstellbaren Klappen aufweist.
DE 10 2007 019 481 A1 , DE 10 2004 035 435 A1 , DE 10 2004 007 571 A1 , DE 101 37 911 A1 und DE 10 2005 009 768 A1 offenbaren weiteren Stand der Technik.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Frontendmodul mit einem integrierten Fußgängerschutz konstruktiv so auszugestalten, dass einerseits höchstmöglicher Schutz im Crash-Fall gegeben ist und andererseits eine kompakte Lösung zur Verfügung gestellt wird, die den aufgrund der zu erfüllenden Sicherheitsvorgaben extrem beengten Raumverhältnissen im Frontendbereich eines Kraftfahrzeuges gerecht wird.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Frontendmodul nach Anspruch 1 gelöst.
Es wird nicht lediglich ein zusätzlicher Fußgängerschutz-Querträger für den unteren Beinbereich bei Berührung mit einem Fußgänger angeordnet, sondern der Fußgängerschutz-Querträger ist als Funktions- und Montage-Bauteil für weitere frontseitig am Kraftfahrzeug anzuordnende Bauteile ausgestattet. Der Fußgängerschutz-Querträger nach der Erfindung ist mit Bauteilen zu seiner Abstützung und Aussteifung an Teilen der Unterbodenverkleidung des Motorraums eines Kraftfahrzeuges ausgestattet; dadurch wird einerseits die Montage erleichtert und andererseits die Steifigkeit der Konstruktion erhöht.
Das flächig ausgebildete Basisteil des Fußgängerschutz-Querträgers ist über ein Befestigungselement, welches eine Crash-Struktur in einer Fahrzeuglängsachse aufweist, an einer Unterbodenverkleidung eines Motorraums und ferner über ein Abstützungsteil und ein Fixierelement in Fahrzeug-Hochrichtung und in Fahrzeug-Längsrichtung am Frontende des Fahrzeuges befestigt, oder das flächig ausgebildete Basisteil ist an der Unterbodenverkleidung des Motorraums starr befestigt und mit einem nachgiebigen Verbindungsstück für den Crash-Fall ausgestattet.
In dem Fußgängerschutz-Querträger ist mindestens eine zur Luftführungsbeeinflussung im Frontbereich des Kraftfahrzeuges verstellbare Luftklappe mit entsprechenden Schwenklagern integriert.
Am Fußgängerschutz-Querträger können zur Abstützung an den Fahrzeug-Längsträgern Bauteile angeordnet sein; ebenso ist es denkbar, Bauteile zur Abstützung an Lagerstellen eines frontseitig im Kraftfahrzeug anordenbaren Wasserkühlers/Wärmetauschers anzuordnen.
In bevorzugter Weitergestaltung des Gegenstandes der Erfindung können am Fußgängerschutz-Querträger Bauteile zur Abstützung in Fahrzeug-Hochrichtung angeordnet werden.
Zur Abdichtung der Bauteile des Fußgängerschutz-Querträgers gegenüber umgebenden frontendseitigen Bauteilen am Kraftfahrzeug können in den Fußgängerschutz-Querträger Dichtprofile integrierbar sein. Damit kann in einfacher Weise insbesondere eine Abdichtung der Motorseite gegenüber dem Frontende eines Kfz. erreicht werden, um z.B. unerwünschte Rückströmung von Warmluft in den Bereich des Kühlmoduls verhindern zu können.
Der Gegenstand der Erfindung wird anhand von schematischen Darstellungen in der Zeichnung in seinen wesentlichen Merkmalen nachstehend eingehender erläutert.
Die 1, 2 und 3 der Zeichnung zeigen - stark schematisiert - drei unterschiedliche Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung. Dabei können die unterschiedlichen Ausführungs- und Anordnungs-Varianten in unterschiedlicher Weise zur Lösung der Aufgabenstellung nach der Erfindung kombiniert oder auch insgesamt zusammengefügt werden.
Alle drei Figuren der Zeichnung zeigen schematisch Schnitte durch ein Frontendmodul für ein Kraftfahrzeug nach der Erfindung in Fahrzeuglängsachse.
In 1 ist mit 1 ein Stoßfänger-Querträger bezeichnet. In Fahrzeug-Hochrichtung unterhalb des Stoßfänger-Querträgers 1 ist ein Fußgängerschutz-Querträger 2 zum Schutz des unteren Bein-Bereichs im Falle eines Aufpralls angeordnet. Auf die Funktion von Stoßfänger-Querträger 1 und Fußgängerschutz-Querträger 2 soll hier nicht näher eingegangen werden; es kann dazu auf den eingangs erwähnten Stand der Technik verwiesen werden.
Im Ausführungsbeispiel nach 1 ist erkennbar, dass der Fußgängerschutz-Querträger 2 als weitgehend flächig ausgebildetes Basisteil 2.1 ausgeführt ist, das einerseits über ein Befestigungelement 2.2, das eine Crash-Struktur in Fahrzeuglängsachse aufweist, an der Unterbodenverkleidung 3 des Motorraums und andererseits über ein Abstützungsteil 2.3 und ein Fixierelement 2.4 in Fahrzeug-Hochrichtung und -Längsrichtung am Frontende des Fahrzeuges befestigt ist. Zwischen der Unterseite des Stoßfänger-Querträgers 1 und der Oberseite des Fußgängerschutz-Querträgers 2 bzw. - in dessen Verlängerung - über das Fixierelement 2.4 ist der Lufteintritt in Richtung auf ein dahinter angeordnetes Lüftungsgitter 4 vorgesehen.
Das Lüftungsgitter 4 ist in der Ausführung nach 2 ersetzt durch eine Luftklappe 5, die im Ausführungsbeispiel in einem unteren (5.1) und einem oberen (5.2) Schwenklager verschwenkbar gelagert ist. Im Unterschied zur Ausführung nach 1 ist das Basisteil 6 zwar ebenfalls flächig ausgeführt, aber aufgrund der starren Befestigung im Unterbodenbereich des KFZ mit einem weitgehend nachgiebigen Verbindungsstück 7 für den Crash-Fall ausgestattet.
Zur Abdichtung des Frontendes des Kraftfahrzeuges gegenüber dem Motorraum M sind am Fußgängerschutz-Querträger 2 bzw. an den ihn tragenden Bauteilen Dichtungsprofile 8 angeordnet.
3 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform des Gegenstandes der Erfindung. In Bezug auf die im Wesentlichen identisch ausgeführten Konstruktionsdetails wird auf die vorstehenden Ausführungen zu den Ausführungsbeispielen nach 1 und 2 verwiesen. Im Unterschied dazu ist im Ausführungsbeispiel nach 3 am Fußgängerschutz-Querträger bzw. an dessen Fahrzeug-innenseitigen Bauteilen ein bzw. mehrere Abstützungs-Elemente 9 für einen Wasserkühler/Wärmetauscher (nicht dargestellt) befestigt.
Für den Fachmann versteht es sich von selbst, dass die konstruktiven Einzelheiten der Ausführung zum Erfindungsgegenstand nach den 1, 2 und 3 beliebig bzw. auch insgesamt kombiniert ausgeführt werden können. Insbesondere durch die Gesamtkombination der Funktions- und Montage-Bauteile nach Erfindung ergibt sich eine kompakte, platz- und gewichtssparende und die Montage wie auch ggf. die Reparatur erleichternde Ausführung eines Frontendmoduls für ein Kraftfahrzeug.
Gleiche Bauteile in den 1, 2 und 3 sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Bezugszeichenliste

M: Motorraum
1: Stoßfänger-Querträger
2: Fußgängerschutz-Querträger
2.1: Basis
2.2: Befestigungselement
2.3: Abstützungsteil
2.4: Fixierelement
3: Unterbodenverkleidung Motorraum
4: Lüftungsgitter
5: Luftklappe
5.1: unteres Schwenklager
5.2: oberes Schwenklager
6: Basisteil
7: Crash-Verbindungsstück
8: Dichtungsprofile
9: Abstützungselement

Claims

Frontendmodul für ein Kraftfahrzeug, mit einem direkt oder indirekt an Fahrzeug-Längsträgern befestigbaren Stoßfänger-Querträger (1), und mit einem im Abstand von diesem unterhalb angeordneten, flächigen, als Luftleitelement dienenden, über die gesamte KFZ-Breite verlaufenden Fußgängerschutz-Querträger (2), der ein flächig ausgebildetes Basisteil (2.1, 6) aufweist und als Funktions- und Montage-Bauteil für weitere frontseitig am Kraftfahrzeug anordenbare Bauteile ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das flächig ausgebildete Basisteil (2.1) des Fußgängerschutz-Querträgers (2) über ein Befestigungselement (2.2), welches eine Crash-Struktur in einer Fahrzeuglängsachse aufweist, an einer Unterbodenverkleidung (3) eines Motorraums (M) und ferner über ein Abstützungsteil (2.3) und ein Fixierelement (2.4) in Fahrzeug-Hochrichtung und in Fahrzeug-Längsrichtung am Frontende des Fahrzeuges befestigt ist, oder das flächig ausgebildete Basisteil (6) an der Unterbodenverkleidung (3) des Motorraums (M) starr befestigt und mit einem nachgiebigen Verbindungsstück (7) für den Crash-Fall ausgestattet ist, zwischen der Unterseite des Stoßfänger-Querträgers (1) und der Oberseite des Fußgängerschutz-Querträgers (2) mindestens eine zur Luftführungsbeeinflussung verstellbare Luftklappe (5) vorgesehen ist, die in den Fußgängerschutz-Querträger (2) mit entsprechenden Schwenklagern (5.1, 5.2) integriert ist.
Frontendmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Fußgängerschutz-Querträger (2) Bauteile zu dessen Abstützung an Fahrzeug-Längsträgern anordenbar sind.
Frontendmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Fußgängerschutz-Querträger (2) Abstützelemente (9) zur Abstützung an Lagerstellen eines frontseitig im Kraftfahrzeug anordenbaren Wasserkühler/Wärmetauscher anordenbar sind.
Frontendmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Fußgängerschutz-Querträger (2) Dichtprofile (7) zur Abdichtung gegenüber dem Motorraum und/oder umgebenden frontendseitigen Bauteilen des Kraftfahrzeuges integrierbar sind.