DE102014205223A1 - Arrangement in a motor vehicle front end for protecting a radiator assembly and radiator bearing element for such an arrangement - Google Patents
Arrangement in a motor vehicle front end for protecting a radiator assembly and radiator bearing element for such an arrangement Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anordnung in einem Kraftfahrzeugvorderwagen zum Schutz einer Kühlerbaugruppe (24) sowie ein Kühler-Lagerelement (30) für eine solche Anordnung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung in einem Kraftfahrzeugvorderwagen zum Schutz einer Kühlerbaugruppe sowie ein Kühler-Lagerelement für eine solche Anordnung zur Verfügung zu stellen, mittels welchen der Schutz der Kühlerbaugruppe verbessert werden kann, insbesondere wenn auf den Kraftfahrzeugvorderwagen äußere Kräfte aufgrund einer Kollision mit einem Hindernis bei Geschwindigkeiten von ungefähr 15–16 km/h einwirken. Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung in einem Kraftfahrzeugvorderwagen sind zum Schutz einer in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet hinter einem Stoßfängerquerträger (16) angeordneten Kühlerbaugruppe (24), welche über mindestens ein Kühler-Lagerelement (30) gelagert und in Fahrzeugquerrichtung und/oder in Fahrzeughochrichtung mindestens teilweise von einem Montageträger (20) umgeben ist, der Stoßfängerquerträger (16) und das mindestens eine Kühler-Lagerelement (30) derart zueinander angeordnet und ausgebildet sind, dass zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung auf den Stoßfängerquerträger (16) einwirkende Kräfte, die eine Relativbewegung zwischen Stoßfängerquerträger (16) und Montageträger (20) bewirken, eine Abstützung des Stoßfängerquerträgers (16) an dem mindestens einen Kühler-Lagerelement (30) und eine daraus resultierende Relativbewegung zwischen der Kühlerbaugruppe (24) und dem Montageträger (20) in Fahrzeuglängsrichtung bewirken.The invention relates to an arrangement in a motor vehicle front end for protecting a radiator assembly (24) and a radiator bearing element (30) for such an arrangement. The invention has for its object to provide an arrangement in a motor vehicle front end for protecting a radiator assembly and a radiator-bearing element for such an arrangement, by means of which the protection of the radiator assembly can be improved, especially if the vehicle front end outer forces due to a collision with an obstacle at speeds of about 15-16 km / h. In an arrangement according to the invention in a motor vehicle front end, a radiator assembly (24) arranged behind a bumper cross member (16) is mounted for protection of at least one radiator bearing element (30) and at least partially in the vehicle transverse direction and / or in the vehicle vertical direction by a mounting bracket (20) is surrounded, the bumper cross member (16) and the at least one radiator bearing element (30) arranged and configured such that at least partially in the vehicle longitudinal direction of the bumper cross member (16) acting forces, the relative movement between the bumper cross member (16) and mounting support (20), a support of the bumper cross member (16) on the at least one radiator bearing element (30) and a resulting relative movement between the radiator assembly (24) and the mounting bracket (20) effect in the vehicle longitudinal direction.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung in einem Kraftfahrzeugvorderwagen zum Schutz einer Kühlerbaugruppe sowie ein Kühler-Lagerelement für eine solche Anordnung. The invention relates to an arrangement in a motor vehicle front end for protecting a radiator assembly and a radiator bearing element for such an arrangement.
Aus
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung in einem Kraftfahrzeugvorderwagen zum Schutz einer Kühlerbaugruppe sowie ein Kühler-Lagerelement für eine solche Anordnung zur Verfügung zu stellen, mittels welchen der Schutz der Kühlerbaugruppe verbessert werden kann, insbesondere wenn auf den Kraftfahrzeugvorderwagen Kräfte aufgrund einer Kollision mit einem Hindernis bei Geschwindigkeiten von ungefähr 15–16 km/h einwirken. Diesbezüglich wird insbesondere auf sogenannte „Crashreparaturtests“ mit starrer Barriere und 40 Prozent Überdeckung (bezogen auf die Fahrzeugbreite) verwiesen, wie sie von Versicherungen und Automobilherstellern durchgeführt werden. The invention has for its object to provide an arrangement in a motor vehicle front end for the protection of a radiator assembly and a radiator bearing element for such an arrangement, by means of which the protection of the radiator assembly can be improved, especially if the motor vehicle front end forces due to a collision with an obstacle at speeds of about 15-16 km / h act. In this regard, reference is made in particular to so-called "crash repair tests" with a rigid barrier and 40 percent overlap (in relation to the vehicle width), as carried out by insurance companies and automobile manufacturers.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 9.The object is achieved according to the invention with the features of claims 1 and 9, respectively.
Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung in einem Kraftfahrzeugvorderwagen sind zum Schutz einer in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet hinter einem Stoßfängerquerträger angeordneten Kühlerbaugruppe, welche über mindestens ein Kühler-Lagerelement gelagert und in Fahrzeugquerrichtung und/oder in Fahrzeughochrichtung mindestens teilweise von einem Montageträger umgeben ist, der Stoßfängerquerträger und das mindestens eine Kühler-Lagerelement derart zueinander angeordnet und/oder ausgebildet, dass zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung auf den Stoßfängerquerträger einwirkende Kräfte, die eine Relativbewegung zwischen Stoßfängerquerträger und Montageträger bewirken, eine Abstützung des Stoßfängerquerträgers an dem mindestens einen Kühler-Lagerelement und eine daraus resultierende Relativbewegung zwischen der Kühlerbaugruppe und dem Montageträger in Fahrzeuglängsrichtung bewirken. Mit anderen Worten ausgedrückt, sind der Stoßfängerquerträger und das mindestens eine Kühler-Lagerelement so ausgebildet, dass bei einem Frontaufprall, welcher den Stoßfängerquerträger in Richtung Kühlerbaugruppe bewegt, mindestens ein Kühler-Lagerelement durch den Stoßfängerquerträger innerhalb des Kraftfahrzeugs nach hinten geschoben wird, vorzugsweise so, dass eine Relativbewegung gegenüber dem Montageträgers stattfindet. Durch die resultierende Verschiebung der Kühlerbaugruppe können direkte mechanische Einwirkungen des Stoßfängerquerträgers auf die Kühlerbaugruppe sowie eine daraus resultierende Schädigung derselben vermieden werden. Unter einem Stoßfängerquerträger wird an dieser Stelle und im Folgenden nicht nur das üblicherweise als solches bezeichnete Bauteil verstanden, welches in der Regel fest mit Längsträgern zu einem Rahmen verbunden ist, sondern auch solche „Querträger“, die sich oberhalb oder unterhalb davon ebenfalls in Querrichtung erstrecken. Diesbezüglich wird insbesondere auf fest mit einem Montageträger verbundene Halteelemente für eine Stoßfängerverkleidung verwiesen, insbesondere mittels Clips verbundene und/oder verschraubte Halteelemente. Solche Halteelemente, die auch als Stoßfänger(verkleidungs)-Halter bezeichnet werden, erstrecken sich meist mindestens über die gesamte Breite eines Montageträgers und sind fest mit den sich in Fahrzeughochrichtung erstreckenden Seitenelementen des Montageträgers verbunden, welche den Kühlers eines Kraftfahrzeuges seitlich begrenzen.In an arrangement according to the invention in a motor vehicle front wagon, a cooler assembly arranged behind at least one radiator bearing element and at least partially surrounded by a mounting bracket in the vehicle transverse direction and / or in the vehicle vertical direction is used to protect a bumper cross member viewed in the vehicle longitudinal direction, the bumper cross member and the at least one Radiator-bearing element arranged and / or formed such that at least partially effecting in the vehicle longitudinal direction of the bumper cross member forces causing a relative movement between the bumper cross member and mounting bracket, a support of the bumper cross member on the at least one radiator bearing element and a resulting relative movement between the radiator assembly and cause the mounting bracket in the vehicle longitudinal direction. In other words, the bumper cross member and the at least one radiator bearing element are designed so that in a front impact, which moves the bumper cross member towards the radiator assembly, at least one radiator bearing element is pushed back by the bumper cross member within the motor vehicle, preferably so, that a relative movement relative to the mounting bracket takes place. Due to the resulting displacement of the radiator assembly direct mechanical effects of the bumper cross member on the radiator assembly and a resulting damage thereof can be avoided. Under a bumper cross member is understood at this point and hereinafter not only the usually designated as such component, which is usually firmly connected to longitudinal members to form a frame, but also such "cross member", which also extend transversely above or below it , In this regard, reference is made, in particular, to retaining elements for a bumper covering that are firmly connected to a mounting bracket, in particular retaining elements connected by means of clips and / or screwed. Such holding elements, which are also referred to as bumper (fairing) holder, usually extend at least over the entire width of a mounting bracket and are firmly connected to extending in the vehicle vertical direction side elements of the mounting bracket, which laterally limit the radiator of a motor vehicle.
In einer praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung ist an dem Kühler-Lagerelement ein Anschubelement ausgebildet und/oder angeordnet, das im in dem Montageträger eingesetzten Zustand einen geringeren Abstand zu dem Stoßfängerquerträger aufweist als der Montageträger. Das bedeutet, dass das Anschubelement nach vorne in einem Bereich aus dem Montageträger herausragt, welcher bei einer Kollision und einer dadurch bedingten Verformung und/oder Verschiebung des Stoßfängerquerträgers in Richtung Montageträger in Kontakt mit dem Stoßfängerquerträger treten kann. Die Ausbildung oder Anordnung eines Anschubelements an dem Kühler-Lagerelement hat den Vorteil, dass aufgrund der festgelegten relativen Anordnung des Anschubelements an dem Kühler-Lagerelement der Krafteinleitungspunkt in das Kühler-Lagerelement nicht davon abhängt, wie der tatsächliche Verformungs- bzw. Verschiebungsweg des Stoßfängerquerträgers in Richtung Montageträger ist. So kann sichergestellt werden, dass das Anschubelement Kräfte über einen definierten Krafteinleitungsbereich in das Kühler-Lagerelement einleitetet. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Kühler-Lagerelement gegenüber dem Montageträger fixiert ist und durch eine von dem Stoßfängerquerträger auf das Anschubelement einwirkende Kraft aus dem Montageträger herausgedrückt werden soll. In a practical embodiment of an arrangement according to the invention, a starting element is formed and / or arranged on the radiator bearing element which, in the state inserted in the mounting carrier, has a smaller distance from the bumper cross member than the latter Mounting bracket. This means that the starting element protrudes forward in an area from the mounting bracket, which can come into contact with the bumper cross member in the event of a collision and a consequent deformation and / or displacement of the bumper cross member in the direction mounting bracket. The formation or arrangement of a starting element on the radiator bearing element has the advantage that due to the fixed relative arrangement of the starting element on the radiator bearing element of the force introduction point in the radiator bearing element does not depend on how the actual deformation or displacement path of the bumper cross member in Direction mounting bracket is. So it can be ensured that the starting element initiates forces on a defined force application area in the radiator bearing element. This is particularly advantageous when the radiator bearing element is fixed relative to the mounting bracket and to be pushed out by a force acting on the starting element of the bumper cross member force from the mounting bracket.
Aus der Praxis sind Kühler-Lagerelemente bekannt, welche über eine Rastverbindung mit dem Montageträger verbunden sind. Solche Verbindungen haben den Vorteil, dass die Montage der Kühler-Lagerelemente in dem Montageträger sehr einfach und kostengünstig durch Einschieben, insbesondere von der Rückseite des Montageträgers in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne. Die Verwendung solcher Kühler-Lagerelemente kann in Verbindung mit der Erfindung so ausgelegt und genutzt werden, dass bei Überschreiten eines bestimmten Kraftniveaus die Rastverbindung gelöst und dadurch die Kühlerbaugruppe translatorisch und/oder rotatorisch verschiebbar ist, um diese vor mechanischer Einwirkung zu schützen. Das Lösen der Rastverbindung kann dabei entweder zerstörungsfrei oder unter Inkaufnahme einer Beschädigung dieses Elements erfolgen. From practice radiator bearing elements are known, which are connected via a latching connection with the mounting bracket. Such compounds have the advantage that the mounting of the radiator bearing elements in the mounting bracket very simple and inexpensive by inserting, in particular from the back of the mounting bracket in the vehicle longitudinal direction forward. The use of such radiator bearing elements can be designed and used in conjunction with the invention so that when a certain level of force is exceeded, the locking connection dissolved and thereby the radiator assembly is translationally and / or rotationally displaceable in order to protect them from mechanical action. The release of the locking connection can be done either non-destructive or at the expense of damage to this element.
Wenn die Rastverbindung Rastelemente umfasst, die mit einer Sollbruchstelle versehen sind, um eine Relativbewegung und eine zusätzliche Relativbewegung zwischen Kühlerbaugruppe und Montageträger zu ermöglichen, kann das Kraftniveau, welches überschritten werden soll, damit die Relativbewegung oder zusätzliche Relativbewegungen, die zwischen der Kühlerbaugruppe und dem Montageträger stattfindet, präzise definiert werden. Ferner kann in diesem Fall eine hohe Funktionssicherheit der erfindungsgemäßen Anordnung erzielt und vermieden werden, dass die Kühlerbaugruppe sich in dem Montageträger verkantet oder verklemmt und es nicht zu einer (eigentlich beabsichtigten) Zerstörung der Rastverbindung kommt.If the latching connection comprises latching elements which are provided with a predetermined breaking point to allow a relative movement and additional relative movement between the cooler assembly and mounting bracket, the force level to be exceeded, so that the relative movement or additional relative movements between the cooler assembly and the mounting bracket takes place, can be precisely defined. Furthermore, in this case, a high reliability of the inventive arrangement can be achieved and avoided that the radiator assembly is tilted or jammed in the mounting bracket and it does not come to a (actually intended) destruction of the locking connection.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung ist rückseitig der Kühlerbaugruppe in Fahrzeuglängsrichtung auf Höhe des Stoßfängerquerträgers und/oder des Anschubelements ein Verschiebeweg für die Kühlerbaugruppe von mindestens 30 mm vorgesehen. Darunter ist ein Freiraum zu verstehen, der für eine Verschiebung und/oder Verdrehung der Kühlerbaugruppe ohne „Hindernis“ (d.h. ohne blockierende Elemente) zur Verfügung steht. Als Verschiebeweg können bei anderen Ausführungsformen auch mindestens 50 mm oder mindestens 70 mm gewählt werden. Je größer der zur Verfügung stehende Verschiebeweg für die Kühlerbaugruppe ist, desto weiter kann die Kühlerbaugruppe im Falle einer Kollision frei und ohne mechanische Beschädigung nach hinten verschoben werden, insbesondere relativ zu dem Montageträger.In a further practical embodiment of an arrangement according to the invention, a displacement path for the radiator assembly of at least 30 mm is provided on the rear side of the radiator assembly in the vehicle longitudinal direction at the height of the fender cross member and / or the primer. By this is meant a clearance available for a displacement and / or rotation of the cooler assembly without "obstruction" (i.e., without blocking elements). As a displacement in other embodiments, at least 50 mm or at least 70 mm can be selected. The larger the available displacement path for the radiator assembly, the further the radiator assembly can be moved in the event of a collision freely and without mechanical damage to the rear, in particular relative to the mounting bracket.
Wenn das Anschubelement sowohl in Fahrzeughochrichtung als auch in Fahrzeugquerrichtung betrachtet geringere Ausmaße aufweist als eine in dem Montageträger für das Kühler-Lagerelement vorgesehene Öffnung, kann das Anschubelement mit einem Kühler-Lagerelement fest verbunden werden, bevor das Kühler-Lagerelement in den Montageträger eingesetzt wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn als Kühler-Lagerelement ein Element mit Rastelementen zum Einsatz kommt, welches in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet von hinten in den Montageträger eingeschoben und mit diesem verrastet wird. In diesem Fall kann das Anschubelement bereits an dem Kühler-Lagerelement vormontiert sein, da es den Rastvorgang bei der Montage der Kühlerbaugruppe mit dem Montageträger nicht beeinträchtigt.When viewed in the vehicle vertical direction as well as in the vehicle transverse direction, the starting element has smaller dimensions than an opening provided in the mounting support for the radiator bearing element, the starting element can be firmly connected to a radiator bearing element before the radiator bearing element is inserted into the mounting carrier. This is particularly advantageous if the cooler-bearing element, an element with locking elements is used, which is viewed in the vehicle longitudinal direction inserted from the rear into the mounting bracket and locked with this. In this case, the starting element can already be preassembled on the radiator bearing element, since it does not affect the latching process during assembly of the radiator assembly with the mounting bracket.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann besonders vorteilhaft in Verbindung mit einer Kühlerbaugruppe mit mindestens zwei herausragenden Zapfen eingesetzt werden, an welchen Kühler-Lagerelemente angeordnet sind. Viele aus dem Stand der Technik bekannte Kühlerbaugruppen umfassen derartige, insbesondere seitlich herausragende, Zapfen. Weiter bevorzugt weist die Kühlerbaugruppe mindestens zwei weitere, insbesondere nach unten herausragende, Zapfen auf, an welchen weitere Kühler-Lagerelemente angeordnet sind. The arrangement according to the invention can be used particularly advantageously in conjunction with a radiator assembly with at least two protruding pins on which radiator bearing elements are arranged. Many known from the prior art radiator assemblies include such, in particular laterally outstanding, pins. More preferably, the radiator assembly has at least two further, in particular downwardly projecting, pins, on which further radiator bearing elements are arranged.
Falls sich der Stoßfängerquerträger an dem Fahrzeug in Fahrzeughochrichtung betrachtet nicht auf der gleichen Höhe montiert ist wie das Kühler-Lagerelement einer erfindungsgemäßen Anordnung, welches "angeschoben" werden soll, ist es vorteilhaft, an dem Stoßfängerquerträger eine sich in Fahrzeughochrichtung mindestens bis zum Kühler-Lagerelement der Kühlerbaugruppe nach oben erstreckende Anschubfläche anzuordnen oder auszubilden. Anstelle einer Anschubfläche kann auch eine andere Geometrie an dem Stoßfängerquerträger angeordnet oder ausgebildet sein, beispielsweise ein Anschubdorn oder ein quaderförmiges Anschubelement. Die Ausbildung einer Anschubfläche hat jedoch den Vorteil, dass diese relativ einfach und kostengünstig realisierbar und mit einem nur geringen zusätzlichen Gewicht verbunden ist.If the bumper cross member viewed on the vehicle in the vertical direction of the vehicle is not mounted at the same height as the radiator bearing element of an arrangement according to the invention, which is to be "pushed", it is advantageous for the bumper cross member to be at least up to the radiator bearing element in the vehicle vertical direction to arrange or form the cooler assembly upwardly extending starting surface. Instead of a start-up surface, another geometry can also be arranged or formed on the bumper cross member, for example a push-on mandrel or a cuboid-shaped push-in element. However, the formation of a starting surface has the advantage that it is relatively simple and inexpensive feasible and associated with only a small additional weight.
Die Erfindung betrifft auch ein Kühler-Lagerelement, für eine wie vorstehend beschriebene Anordnung. Das Kühler-Lagerelement ist dazu ausgebildet, formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig gegenüber einem Montageträger festgelegt zu werden. An dem Kühler-Lagerelement ist ein Anschubelement so angeordnet und/oder ausgebildet, dass es im in dem Montageträger eingebauten Zustand gegenüber allen übrigen Elementen in Fahrzeuglängsrichtung in Richtung Fahrzeugvorderseite hervorragt. Auf die damit verbundenen Vorteile, welche vorstehend bereits in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Anordnung beschrieben wurden, wird hiermit noch einmal verwiesen. The invention also relates to a radiator bearing element, for an arrangement as described above. The radiator bearing element is designed to be fixed positively, non-positively or cohesively to a mounting bracket. At the radiator bearing element, a starting element is arranged and / or formed so that it protrudes in the installed state in the mounting bracket against all other elements in the vehicle longitudinal direction in the direction of the vehicle front. On the associated advantages, which have already been described above in connection with the inventive arrangement, hereby referred again.
In einer besonders praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühler-Lagerelements weist dieses zwei voneinander beabstandet angeordnete Rastelemente auf. Ein solches Kühler-Lagerelement ist insbesondere in der Offenlegungsschrift
Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Further practical embodiments and advantages of the invention are described below in conjunction with the drawings. Show it:
Eine für die Erfindung relevante, aus dem Stand der Technik bekannte Kühlerbaugruppe
Wie in
Die Erfindung ist insbesondere zur Kombination mit oberen Kühler-Lagerelementen
In den
In
In
In
Im Folgenden wird anhand der
Bei einem Frontcrash eines Kraftfahrzeuges
Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims may be essential both individually and in any desired combinations for the realization of the invention in its various embodiments. The invention is not limited to the described embodiments. It can be varied within the scope of the claims and taking into account the knowledge of the person skilled in the art.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Kraftfahrzeug motor vehicle
- 1212
- Stoßfängerverkleidung bumper fascia
- 1414
- Fahrzeugvorderwagen The vehicle front
- 1616
- Stoßfängerquerträger Bumper crossmember
- 1818
- Deformationselement deformation element
- 2020
- Montageträger mounting bracket
- 2222
- Längsträger longitudinal beams
- 2424
- Kühlerbaugruppe radiator assembly
- 2626
- Zapfen (seitlich) Pin (side)
- 2828
- Zapfen (unten) Cones (below)
- 3030
- oberes Kühler-Lagerelement Upper radiator bearing element
- 3232
- unteres Kühler-Lagerelement lower radiator bearing element
- 34a, b34a, b
- Rastelement locking element
- 3636
- Anschubfläche pushing surface
- 3838
- Anschubelement start-up element
- 4040
- Öffnung opening
- 4242
- erfindungsgemäße Anordnung inventive arrangement
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009051530 A1 [0002, 0016, 0030] DE 102009051530 A1 [0002, 0016, 0030]
- DE 10337553 A1 [0003] DE 10337553 A1 [0003]
- DE 10051567 A1 [0004] DE 10051567 A1 [0004]
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