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Die Erfindung betrifft einen Kühlerträger für einen Kühler eines Kraftfahrzeugs, eine vormontierte Kühlerbaueinheit, einen Vorderwagen sowie ein Verfahren zum Montieren einer Kühlerbaueinheit an einem Vorderwagen.
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Kühlerträger von Kraftfahrzeugen können typischerweise mit einem Kühler bestückt werden und derartig bestückt als vormontierte Baueinheit mit dem Kraftfahrzeug zusammengefügt werden. Das Zusammenfügen der den Kühler aufweisenden Baueinheit mit dem Kraftfahrzeug kann beispielsweise so erfolgen, dass diese zunächst an das übrige Kraftfahrzeug, beispielsweise eine Karosserie, angenähert wird, weitere Montageschritte erfolgen und eine endgültige Montageendlage durch eine Schwenkbewegung der Baueinheit erreicht wird. Ferner ist es bekannt, den Kühlerträger neben dem Kühler mit weiteren in einem Vorderwagen des Kraftfahrzeugs benötigten Bauteilen zu bestücken, bevor die endgültige Montage an dem Kraftfahrzeug erfolgt.
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Einer Ausführungsform der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfach herstellbare und stabile Verbindung eines Kühlers eines Kraftfahrzeugs mit dem Kraftfahrzeug zu ermöglichen, insbesondere eine stabile, möglichst einfach aufgebaute und einfach herstellbare sowie montierbare Trägerstruktur des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird mit einem Kühlerträger gelöst, welcher die Merkmale des Anspruches 1 aufweist. Ferner werden zur Lösung der Aufgabe eine Kühlerbaueinheit mit den Merkmalen des Anspruches 9, ein Vorderwagen mit den Merkmalen des Anspruches 10 sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 12 vorgeschlagen. Ferner wird die Aufgabe mit einem Verfahren gelöst, welches die Merkmale des Anspruches 13 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Kühlerträger für einen Kühler eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei der Kühlerträger einen Grundkörper und wenigstens eine von dem Grundkörpers seitlich nach außen wegstehende Begrenzungsfläche für eine Trägerstruktur des Kraftfahrzeuges, insbesondere einen Längsträger, aufweist und eine Anbindungsstelle zum Anbinden des Kühlerträgers an die Trägerstruktur hat. Beispielsweise ist die Begrenzungsfläche eine Anlagefläche zur Anlage an der Trägerstruktur, insbesondere dem Längsträger.
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Es ist vorgesehen, dass die Anbindungsstelle an einer Seite des Kühlerträgers angeordnet ist, welche quer zu der Begrenzungsfläche liegt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Anbindungsstelle an einer Seite des Grundkörpers angeordnet ist, welche quer zu der Begrenzungsfläche liegt. Dadurch ist in technisch einfacher Weise eine stabile und haltbare Verbindung des Kühlerträgers mit der Trägerstruktur des Kraftfahrzeuges zu realisieren, da lediglich der Kühlerträger mit seiner Begrenzungsfläche gegen die Trägerstruktur gebracht werden braucht und dann an der Anbindungsstelle beispielsweise mittels eines Verbindungsmittels eine Verbindung zu der Trägerstruktur vorzunehmen ist. Durch die Lage der Begrenzungsfläche zu der Seite mit der Anbindungsstelle quer zueinander ergibt sich ein stabiler Verbund von Kühlerträger und Trägerstruktur, so dass auch einem Verkippen des Kühlerträgers relativ gegenüber der Trägerstruktur beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung entgegen gewirkt ist.
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Durch die seitlich nach außen stehende Begrenzungsfläche ist ferner eine Montage des Kühlerträgers an der Trägerstruktur erleichtert. Sofern als Trägerstruktur zwei von einander in Fahrzeugquerrichtung beabstandete Längsträger vorgesehen sind, kann der Kühlerträger beispielsweise von unten kommend, in einen Zwischenraum zwischen den beiden Längsträgern eingeführt werden, beispielsweise durch eine translatorische Montagebewegung, insbesondere rein translatorische Montagebewegung, und zwar soweit bis der Kühlerträger mit seiner Begrenzungsfläche in Wirkposition gegen einen der Längsträger gelangt. Es ist dann ein Formschluss in Montagerichtung erreicht. Ein Lösen aus diesem Formschluss wird dann verhindert, indem über die quer zur Begrenzungsfläche wirkende Anbindungsstelle der Kühlerträger gegen den einen Längsträger fixiert wird.
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Insbesondere weist der Kühlerträger zwischen der wegstehenden Begrenzungsfläche und einem oberen Ende eine Breite auf, die kleiner ist als ein Abstand der Längsträger der Trägerstruktur, zwischen denen der Kühlerträger montierbar ist. Vorteilhaft kann dadurch der Kühlerträger mit dem oberen Ende voraus für eine besonders einfache Montage mittels einer translatorischen Bewegung zwischen die Längsträger eingeführt werden.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine weitere Anbindungsstelle zum Anbinden des Kühlerträgers an die Trägerstruktur vorgesehen, welche der Begrenzungsfläche zugeordnet ist. Dadurch ist eine Verstärkung der Verbindung zwischen dem Kühlerträger und der Trägerstruktur des Kraftfahrzeuges zu erreichen, indem über die weitere Anbindungsstelle beispielsweise ein zusätzliches Verbindsmittel mit dem Kühlerträger und der Trägerstruktur zusammenwirkt.
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Als Verbindungsmittel ist beispielsweise ein Bolzen und/oder eine Schraube nutzbar. Alternativ oder zusätzlich sind andere Verbindungsmittel möglich, insbesondere Nieten und/oder Kleben und/oder Schweißen, insbesondere stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig.
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Die wenigstens eine Anbindungsstelle des Kühlerträgers oder den beiden Anbindungsstellen des Kühlerträgers kann durch eine Durchgangsöffnung, insbesondere Durchgangsbohrung, gebildet sein oder aufweisen, so dass dadurch eine Aufnahme eines Verbindungsmittels oder des vorstehend beschriebenen Verbindungsmittels möglich ist. Auch kann das Verbindungsmittel an der wenigstens einen Anbindungsstelle angebunden sein, beispielsweise angeformt sein. In diesem Fall ist an der Anbindungsstelle des Kühlerträger sogleich das Verbindungsmittel fest vorhanden.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass eine Zentriereinrichtung zum Positionieren des Kühlerträgers relativ zu der Trägerstruktur vorgesehen ist. Vorteilhaft kann mittels der Zentriereinrichtung der Kühlerträger gegenüber der Trägerstruktur gezielt in eine Montageendlage gebracht werden, insbesondere auf eine Montageendlage positioniert werden. Beispielsweise kann mittels der Begrenzungsfläche die Montageendlage in Richtung der Fahrzeughochachse und mittels der Zentriereinrichtung die Montageendlage in einer Fahrzeuglängs- und einer Fahrzeugquerrichtung eingestellt werden. Die Zentriereinrichtung kann dazu einen quer zu der Begrenzungsfläche stehendes Zentrierelement, insbesondere Zentrierdorn aufweisen. Das Zentrierelement kann zum Zentrieren insbesondere mit einer entsprechenden Ausnehmung in der Trägerstruktur, insbesondere in dem Längsträger, insbesondere mit einer in der nach unten zeigenden Flanke des Längsträgers vorgesehenen Bohrung, in Eingriff gebracht werden.
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Es bietet sich an, dass die Zentriereinrichtung wenigstens einer der Anbindungsstellen des Kühlerträgers zugeordnet ist, insbesondere dort integriert ist. Dadurch ist eine Anbindung und Zentrierung in einfacher Weise zu realsieren.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Begrenzungsfläche an einer seitlich nach außen abstehende Konsole ausgebildet ist, welche beispielsweise an dem Grundkörper angeformt ist. Es können dadurch zur Anbindung des Kühlerträgers erforderliche strukturelle Kräfte über die Konsole in den Grundkörper des Kühlerträgers eingeleitet werden.
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Es bietet sich an, dass die Konsole durch eine Verstärkungsrippe gebildet ist oder aufweist. Dadurch Verstärkung bzw. Versteifung des Kühlerträgers im Bereich hoher Kraftaufnahme beispielweise bei einem Seitencrash erreicht.
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Es bietet sich ferner an, dass der Grundkörper eine Kühlerbefestigung zum Befestigen des Kühlers aufweist. Vorteilhaft kann der Kühler mittels der Kühlerbefestigung formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Kühlerträger verbunden bzw. montiert werden. Insbesondere kann eine Verschraubung des Kühlers mit dem Kühlerträger erfolgen.
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Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass der Kühlerträger ein Formteil ist. Vorteilhaft kann der Kühlerträger auf einfache Art und Weise durch Formen hergestellt werden, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil, insbesondere als faserverstärktes, insbesondere kohlefaserverstärktes Kunststoffspritzgusssteil.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Kühlerträger an einer der Seite gegenüber liegenden weiteren Seite im Wesentlichen spiegelsymmetrisch oder zumindest analog aufgebaut ist. Vorteilhaft kann der Kühlerträger beidseitig mit der Trägerstruktur, insbesondere mit einem linken und einem rechten Längsträger der Trägerstruktur des Kraftfahrzeugs verbunden werden. Dadurch kann vorteilhaft der Kühlerträger die Funktion eines Querträgers mit erfüllen und dazu vorteilhaft auf einfache Art und Weise wie vorab beschrieben zwischen den zwei Längsträgern angeordnet und mit diesen verbunden werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine vormontierte Kühlerbaueinheit für die Montage in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, wobei die Kühlerbaueinheit den vorstehend beschriebenen Kühlerträger und einen daran montierten Kühler aufweist.
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Vorteilhaft kann der Kühler auf einfache Art und Weise mit dem Kühlerträger zu der Kühlerbaueinheit vormontiert werden. Dies kann vorteilhaft außerhalb des Kraftfahrzeuges erfolgen, sodass ein möglicherweise begrenzter Bauraum, der sich in der eingebauten Position ergeben würde, den Montagevorgang nicht beeinträchtigen kann. Es ist denkbar, neben dem Kühler weitere Bauteile mit der Kühlerbaueinheit zu verbinden, insbesondere zumindest einen Haubenpuffer, ein Haubenschloss und/oder Kühlerschläuche. Dies kann vorteilhaft in einer ergonomisch vorteilhaften Position außerhalb des Kraftfahrzeuges erfolgen. Die Kühlerbaueinheit kann wie vorab beschrieben, insbesondere zusätzlich mit den übrigen Bauteilen bestückt, dem übrigen Kraftfahrzeug zugeführt, in die Montageendlage gebracht und mit diesem montiert werden. Vorteilhaft ist es dadurch möglich, dass die beispielsweise mit dem Kühler und/oder dem Kühlerträger vormontierten Schläuche keine Überlänge aufweisen müssen. Im Übrigen ergeben sich die vorab beschriebenen Vorteile.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Der Vorderwagen hat zumindest einen Längsträger mit einer ersten Flanke und einer zweiten Flanke. Beispielsweise zeigt die erste Flanke von dem Kraftfahrzeug weg und die zweite Flanke zeigt in Richtung eines Kühlers des Kraftfahrzeugs. Der Vorderwagen hat ferner die vorstehend beschriebene Kühlerbaueinheit, wobei die zumindest eine Begrenzungsfläche des Kühlerträgers an der ersten Flanke des Längsträgers direkt oder indirekt anliegt und die Anbindungsstelle der zweiten Flanke zugeordnet ist.
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Vorteilhaft umgreift der Kühlerträger den zumindest einen Längsträger an der ersten Flanke und der zweiten Flanke. Dadurch kann eine besonders stabile Verbindung und Erhöhung einer strukturellen Stabilität des Vorderwagens erzielt werden. Die erste Flanke des zumindest einen Längsträgers kann an einer Unterseite des Kraftfahrzeugs, also nach unten zeigend, angeordnet sein. Insbesondere weist der Vorderwagen einen linken Längsträger und einen rechten Längsträger auf, zwischen denen der Kühlerträger symmetrisch bzw. im Wesentlichen symmetrisch wie vorab beschrieben montiert ist.
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Bei einem Ausführungsbeispiel des Vorderwagens ist vorgesehen, dass die Begrenzungsfläche eine weitere Anbindungsstelle aufweist, die an die erste Flanke des zumindest einen Längsträgers angebunden ist. Vorteilhaft kann der Kühlerträger der Kühlerbaueinheit an zwei Anbindungsstellen und zwei quer zueinander angeordneten Flanken des zumindest einen Längsträgers angebunden werden. Dadurch ergibt sich eine besonders stabile und strukturelle Kräfte übertragende Anbindung.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Kraftfahrzeug mit dem vorstehend beschriebenen Vorderwagen und/oder dem vorstehend beschriebenen Kühlerträger. Es ergeben sich die vorstehend beschriebenen Vorteile.
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Weiterhin ist nach einer Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zum Montieren einer Kühlerbaueinheit, insbesondere der vorstehend beschriebenen Kühlerbaueinheit, an einen Vorderwagen der vorstehend beschriebenen Art mit den folgenden Verfahrensschritten vorgesehen:
- • Bestücken eines Montagebocks mit der Kühlerbaueinheit;
- • translatorisches Verlagern des Montagebocks auf den Vorderwagen zu bis die Begrenzungsfläche des Kühlertragers (1) gegen die Trägerstruktur (13) des Vorderwagens (37) in Wirkstellung gebracht ist.
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In einem weiteren Verfahrensschritt kann eine Montageendlage bereit gestellt werden, in der die Kühlerbaueinheit direkt mit dem Vorderwagen des Kraftfahrzeugs montierbar ist.
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Vorteilhaft kann der Montagebock zusammen mit der Kühlerbaueinheit in Richtung des übrigen Kraftfahrzeugs verlagert werden. Dies kann vorteilhaft von einer Unterseite des Kraftfahrzeugs auf dieses zu geschehen. Vorteilhaft sind keine zusätzlichen Dreh- und/oder Schwenkbewegungen zum Erreichen der Montageendlage erforderlich.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Alternative kann die translatorische Verlagerung mit einer Drehbewegung überlagert werden, also eine Verlagerung entlang einer gekrümmten Bahn, also eine Kombination aus einer geradlinigen Verlagerung und einer Drehbewegung vorgesehen werden, wobei zum Erreichen der Montageendlage nur die Kombination, also keine reine Drehbewegung erforderlich ist.
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Vorteilhaft kann durch das Verlagern des Montagebocks zusammen mit der Kühlerbaueinheit die Montageendlage bereitgestellt werden. Etwaige weitere Verlagerungen der Kühlerbaueinheit selbst relativ zu dem übrigen Kraftfahrzeug sind an einem Bewegungsende des Montagebocks nicht erforderlich. Vorteilhaft kann dadurch also durch eine einfache Verlagerung des Montagebocks unmittelbar die gesamte Kühlerbaueinheit in ihre Montageendlage gebracht werden. Vorteilhaft kann also unmittelbar nach dem Bewegungsende des Montagebocks die eigentliche Montage, also Anbindung des Kühlerträgers der Kühlerbaueinheit an der Trägerstruktur, insbesondere Längsträger, des Kraftfahrzeugs erfolgen.
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Insbesondere können weitere Verbindungen, insbesondere Anschlüsse von gegebenenfalls vormontierten Schläuchen, insbesondere Kühlerschläuchen, direkt in der Montageendlage erfolgen. Außerdem ist es denkbar, den Montagebock neben der Kühlerbaueinheit mit weiteren Komponenten, insbesondere einem Motor, einem Triebstrang, einer Abgasanlage, einer Kraftstoffanlage und/oder einer Hinterachse zu bestücken. Vorteilhaft kann durch die translatorische Verlagerung des Montagebocks eine Montageendlage aller dieser zusätzlichen Baueinheiten erfolgen. Ein solcher Schritt ist auch unter der Bezeichnung „Hochzeit” bekannt, bei der Antriebskomponenten mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs gefügt werden. Vorteilhaft kann bei diesem Vorgang auch das Fügen der Kühlerbaueinheit, also des Kühlerträgers mit der Trägerstruktur des Kraftfahrzeugs erfolgen.
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Bei einer Ausführungsform des Verfahrens sind ein Vormontieren von Kühlerschläuchen an der Kühlerbaueinheit und/oder ein Verbinden der Kühlerschläuche mit einem Motor des Kraftfahrzeugs in der Montageendlage und/oder ein Montieren der Kühlerträgereinheit an dem zumindest einen Längsträger des Vorderwagens und/oder ein zumindest teilweises zum Durchführen der Kühlerbaueinheit durch eine von den Längsträgern und/oder einem Stoßfängerquerträger und/oder einer Stirnwand des Vorderwagens begrenzten Bauraums des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Vorteilhaft kann dadurch ein Montageweg von unten kommend in Richtung des Fahrzeugs in Richtung einer Hochachse des Kraftfahrzeugs realisiert werden. Außerdem ist es dadurch möglich, die eigentliche Montage der Kühlerbaueinheit von der Unterseite des Kraftfahrzeugs aus gesehen vorzunehmen. Vorteilhaft kann ein Leuchtenträger unabhängig von der Montage der Kühlerbaueinheit mit der Trägerstruktur gegebenenfalls zu einem späteren Zeitpunkt mit dem Vorderwagen montiert werden.
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Vorteilhaft ist es möglich, dass der Vorderwagen vor der Montage des Kühlerträgers bzw. der den Kühlerträger aufweisenden Kühlerbaueinheit bereits mit dem Stoßfängerquerträger montiert bzw. verbunden wird. Dadurch kann der Vorderwagen und damit die Karosserie des Kraftfahrzeugs bereits vor der Montage des Kühlerträgers strukturell stabilisiert werden. Dies kann beispielsweise für einen mechanisierten Transport und/oder eine Oberflächenbehandlung, insbesondere eine Lackierung, insbesondere eine kathodische Tauchlackierung, einen vorteilhaften Stabilitätsgewinn darstellen.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
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Es zeigen:
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1 eine dreidimensionale Ansicht von schräg rechts vorne oben eines Kühlerträgers für einen Kühler eines Kraftfahrzeugs;
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2 eine dreidimensionale Ansicht von schräg rechts vorne oben des in 1 dargestellten Kühlerträgers, zusammengefügt mit weiteren Bauteilen des Kraftfahrzeugs zu einer Kühlerbaueinheit;
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3 eine dreidimensionale Ansicht von schräg rechts vorne oben der in 2 dargestellten Kühlerbaueinheit im zusammengefügten Zustand mit einem Vorderwagen des Kraftfahrzeugs;
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4 ein im Querschnitt dargestelltes Detail des mit einem Längsträger zusammengefügten Kühlerträgers im Bereich einer Anlagefläche und einer quer zu dieser angeordneten Anbindungsstelle;
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5 eine schematische Seitenansicht des in den 1–4 dargestellten Kühlerträgers zusammen mit weiteren Bauteilen des Kraftfahrzeugs auf einem Montagebock vor dem Zusammenfügen mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs; und
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6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Montieren der in den 2–5 dargestellten Kühlerbaueinheit.
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1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht von schräg vorne rechts oben des Kühlerträgers 1 für einen in 1 nicht näher dargestellten Kühler 3. Der Kühlerträger 1 ist mit einem in 1 nur teilweise dargestellten Kraftfahrzeug 5 verbindbar.
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Der Kühlerträger 1 weist einen Grundkörper 7 mit einer Seite 9 auf. Die der Seite 9 gegenüberliegende Seite 33 des Grundkörpers 7 des Kühlerträgers 1 ist im Wesentlichen spiegelsymmetrisch aufgebaut. Sich gegenüberliegende Teile des Kühlerträgers 1 werden im Folgenden in der Einzahl beschrieben, es sei denn, es ist explizit Gegenteiliges erwähnt. Die im Folgenden beschriebene Erfindung kann lediglich an der Seite 9, alternativ an der Seite 9 und an einer dieser gegenüberliegenden Seite 33 vorgesehen sein, wobei die Seite 9 und die dieser gegenüberliegende Seite 33 gegebenenfalls spiegelsymmetrisch oder gemäß einer weiteren Alternative vom Grundprinzip ähnlich oder gleich, jedoch gegebenenfalls nicht oder zumindest nicht exakt spiegelsymmetrisch ausgeführt sein können.
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An die Seite 9 des Grundkörpers 7 ist eine Konsole 23 angeformt. Die Konsole 23 weist eine Begrenzungsfläche 11 oder Anlagefläche auf. Die Anlagefläche 11, die seitlich von dem Grundkörper 7 absteht, weist ein Auge 19 auf. Die Anlagefläche 11 zeigt in Richtung eines oberen Endes des Kühlerträgers 1 und ist quer zu einer Anbindungsstelle 17 der Seite 9 des Grundkörpers 7 des Kühlerträgers 1 angeordnet. Die Anbindungsstelle 17 weist ein weiteres Auge 21 auf. Durch die Augen 19 und 21 hindurch kann der Kühlerträger 1 mit einer in 1 nicht näher dargestellten Trägerstruktur 13 des Kraftfahrzeugs 5 verbunden werden. Vorteilhaft können durch die Augen 19 und 21 Verbindungsmittel, insbesondere Bolzen und/oder Schrauben, mit dem Kühlerträger 1 in Eingriff gebracht werden, wodurch diese dadurch ebenfalls quer zueinander angeordnet sind. Vorteilhaft kann dadurch eine besonders stabile Verbindung des Kühlerträgers 1 mit der Trägerstruktur 13 erfolgen.
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Der Grundkörper 7 des Kühlerträgers 1 weist eine obere Querstrebe 57, eine untere Querstrebe 59, beidseitig jeweils eine innere Vertikalstrebe 61 sowie beidseitig eine äußere Vertikalstrebe 63 auf. Die äußeren Vertikalstreben 63 weisen die Seite 9 und die dieser gegenüberliegende Seite 33 auf, also auch die Anlagefläche 11 und die Anbindungsstelle 17 mit der Konsole 23. In 1 ist zu erkennen, dass der Kühlerträger 1 von der Anlagefläche 11 der Konsole 23 ausgehend in Richtung seinem oberen Ende von Seite 9 zu Seite 33 eine Breite aufweist, die sich zu dem oberen Ende hin verringert oder zumindest eine maximale Breite nicht überschreitet. Vorteilhaft ist es dadurch möglich, den Kühlerträger 1 mit seinem oberen Ende voraus zwischen zwei Trägern der Trägerstruktur 13 hindurchzuführen, insbesondere so lange, bis die Anlageflächen 11 an den Trägern der Trägerstruktur 13 anschlagen. Das Auge 19 ist zusammen mit der Anlagefläche 11 Teil einer weiteren Anbindungsstelle 43 zum Verbinden des Kühlerträgers 1 mit der Trägerstruktur 13 des Kraftfahrzeugs 5.
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Der Kühlerträger 1 weist eine Kühlerbefestigung 29 zur Befestigung des in 1 nicht näher dargestellten Kühlers 3 sowie weitere Befestigungen 67 auf. Mittels den weiteren Befestigungen 67 können weitere Bauteile des Kraftfahrzeugs 5, beispielsweise ein Haubenschloss, Haubenpuffer und/oder weitere Bauteile an dem Kühlerträger 1 montiert werden.
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2 zeigt den in 1 dargestellten Kühlerträger 1 in einer dreidimensionalen Darstellung von schräg vorne rechts oben, im Unterschied im montierten Zustand mit weiteren Bauteilen des Kraftfahrzeugs 5. Im Einzelnen weist die so aufgebaute Kühlerbaueinheit 35 den Kühlerträger 1, den Kühler 3, einen Kondensator 75, ein Haubenschloss 77 und einen Trockner 73 auf. Außerdem ist in das weitere Auge 21 der Anbindungsstelle 17 ein Montageelement 79 eingebracht.
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3 zeigt eine dreidimensionale Ansicht von schräg vorne rechts oben eines Vorderwagens 37 des in 3 nur teilweise dargestellten Kraftfahrzeugs 5.
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Der Vorderwagen 37 weist die in 2 dargestellte Kühlerbaueinheit 35 auf. Die Kühlerbaueinheit 35 ist in einem Bauraum 55 des Kraftfahrzeugs 5 montiert. Der Bauraum 55 wird von einem Stoßfängerquerträger 51 und einer Stirnwand 53 in einer Längsrichtung des Kraftfahrzeugs 5 begrenzt. In einer Querrichtung des Kraftfahrzeugs 5 wird der Bauraum 55 von der Trägerstruktur 13, nämlich von zwei Längsträgern 15, einem rechtsseitigen und einem linksseitigen, begrenzt. In 3 ist zu erkennen, dass der Kühlerträger 1 über die Anbindungsstelle 17 sowie die Anlagefläche 11 beidseitig an die Längsträger 15 angebunden ist.
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In dem Bauraum 55 ist außerdem ein Motor 49 des Kraftfahrzeugs 5 angeordnet. Der Motor 49 ist mittels Kühlerschläuchen 47 mit dem Kühler 3 verbunden.
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Ferner ist in 3 eine Vorderachse 69 des Kraftfahrzeugs 5 zu erkennen, die unter den Längsträgern 15 und einem Radeinbau 97 angeordnet ist.
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4 zeigt ein Detail eines Querschnitts des mittels der Anlagefläche 11 und der Anbindungsstelle 17 an die Trägerstruktur 13 angebundenen Kühlerträgers 1.
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Zu erkennen ist, dass der Längsträger 15 an einer ersten Flanke 39 und einer zweiten Flanke 41 an den Kühlerträger 1 angebunden ist. Jede der Flanken 39 und 41 weist zum Anbinden jeweils einen Durchbruch auf, in den eine Nietmutter 81 eingebracht ist. Die Nietmuttern 81 weisen jeweils ein Innengewinde auf, das jeweils mit einer Befestigungsschraube 83 in Eingriff steht. Die Befestigungsschrauben 83 greifen durch die Augen 19 und 21 und fixieren so den Kühlerträger 1 an den Flanken 39 und 41 des Längsträgers 15. Wie in 4 ersichtlich, ist in das Auge 19 zur besseren Kraftübertragung eine optionale Hülse 101 eingebracht. In das weitere Auge 21 ist das ebenfalls optionale Montageelement 79 eingebracht. Das Montageelement 79 ist zweiteilig ausgeführt und weist ein Innengewinde und ein Außengewinde auf, bildet also eine längenverstellbare Distanzhülse. Mittels des Montageelements 79 kann also ein Toleranzausgleich für die Lage des Kühlerträgers 1 zwischen dem linksseitigen und rechtsseitigen Längsträger 15 der Trägerstruktur 13 des Kraftfahrzeugs 5 erfolgen. Hierzu kann die Länge der von dem Montageelement 79 gebildeten Distanzhülse mittels der Gewinde durch einfaches Ein- und Ausschrauben variiert werden.
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Wie in den 1 und 4 ersichtlich, bleibt zwischen der äußeren Vertikalstrebe 63, die in 4 sichtbar ist, und der inneren Vertikalstrebe 61, die in 1 dargestellt ist, ein Durchbruch 65. Vorteilhaft ist eine Rückseite der Anbindungsstelle 17, also das weitere Auge 21, über den Durchbruch 65 zwischen den Vertikalstreben 61 und 63 zugänglich. Vorteilhaft kann so auf einfache Art und Weise die Anbindung des Kühlerträgers 1 im Bereich Anbindungsstelle 17 durch das weitere Auge 21 hindurch hergestellt werden, insbsondere auch dann, wenn wie in 2 gezeigt, der Kühler 3 bereits montiert ist.
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Die Verbindung an der weiteren Anbindungsstelle 43, also durch das Auge 19 hindurch an der Anlagefläche 11, kann vorteilhaft in einer quer zu der Anbindungsstelle 17 stehenden Richtung erfolgen, gemäß den Darstellungen der 3 und 4 von einer Unterseite des Kraftfahrzeugs 5 her kommend. Vorteilhaft kann dadurch das Herstellen der Verbindung an der weiteren Anbindungsstelle 43 an der Anlagefläche 11 gemeinsam mit weiteren von der Unterseite des Kraftfahrzeugs 5 her zu montierenden Komponenten erfolgen, insbesondere mit dem Motor 49, der bei einer sogenannten Hochzeit mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs 5, insbesondere der Trägerstruktur 13 des Kraftfahrzeugs 5 montiert wird.
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Ferner ist zu erkennen, dass die erste Flanke 39 des Längsträgers 15 beabstandet zu einer dem Auge 19 benachbart angeordneten Ausnehmung 111 eine weitere Ausnehmung 107 aufweist, in die eine Zentriervorrichtung 25 eingreift. Die Zentriervorrichtung 25 ist an die Konsole 23 des Kühlerträgers 1 angeformt und ist insbesondere als Zentrierdorn ausgeführt. Vorteilhaft kann dadurch eine relative Lage des Auges 19 und des weiteren Auges 21 zu den Ausnehmungen des Längsträgers 15, also die Montageendlage, definiert werden. Ein etwaiges Verkippen in der Montageendlage kann dabei durch ein Anschlagen der Anlagefläche 11 an der ersten Flanke 39 des Längsträgers 15 vermieden werden.
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Wie in 4 zu erkennen, weist die Konsole 23 zumindest eine Verstärkungsrippe 27 auf, die zur Kraftübertragung zwischen der Anlagefläche 11 der weiteren Anbindungsstelle 43 in die Seite 9 des Grundkörpers 7 dient.
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5 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Montagestation 99 zur Montage der in 2 gezeigten Kühlerbaueinheit 35 mit dem Vorderwagen 37 des Kraftfahrzeugs 5.
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Dazu ist die Kühlerbaueinheit 35 auf einem Montagebock 45 bereitgestellt und das übrige Kraftfahrzeug 5 wird mittels eines Gehängeförderers 109 zugeführt. Vorteilhaft ist es möglich, dass neben der Kühlerbaueinheit 35 auf dem Montagebock 45 weitere Bauteile und/oder Baueinheiten des Kraftfahrzeugs 5 bereitgestellt werden, beispielsweise der Motor 49, eine Abgasanlage 105 und eine Hinterachse 71. Der Montagebock 45 kann zur Montage der Kühlerbaueinheit 35 translatorisch relativ zu dem übrigen Kraftfahrzeug 5 bzw. dessen Trägerstruktur 13 verlagert werden, was in 5 mittels eines Pfeils 103 angedeutet ist. Vorteilhaft werden die weiteren Bauteile gleichzeitig mit der Kühlerbaueinheit 35 verlagert, sodass für die Montage der Kühlerbaueinheit 35 des Motors 49, der Abgasanlage 105 und der Hinterachse 71 lediglich ein gemeinsamer Montageschritt erforderlich ist.
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Ferner ist in 5 zu erkennen, dass der Kühlerträger 1 im Bereich der Längsträger 15 auf dem Montagebock 45 angeordnet ist und durch die translatorische Bewegung des Montagebocks 45 zumindest teilweise zwischen den Längsträgern 15 durchgeführt werden kann, nämlich im Bereich zwischen dem oberen Ende und der Anlagefläche 11 der Konsole 23. Insbesondere kann die Verlagerung des Montagebocks 45 so lange erfolgen, bis die Anlagefläche 11 an der ersten Flanke 39 des Längsträgers 15 anschlägt.
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6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Montieren der vorab beschriebenen Kühlerbaueinheit 35 mit dem vorab beschriebenen Vorderwagen 37 des Kraftfahrzeugs 5. Zunächst wird der Montagebock 45 mit der Kühlerbaueinheit 35 bestückt, was in 6 mittels des Bezugszeichens 85 angedeutet ist. Dann erfolgt ein translatorisches Verlagern des Montagebocks 45 in Richtung des in 5 gezeigten Pfeils 103 relativ zu dem Vorderwagen 37, was in 6 mittels des Bezugszeichens 87 verdeutlicht ist.
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Dadurch erfolgt vorteilhaft ein Bereitstellen einer Montageendlage, in der die Kühlerbaueinheit 35 direkt mit dem Vorderwagen 37 des Kraftfahrzeugs 5 montierbar ist, wie mittels des Bezugszeichens 89 in 6 verdeutlicht. Die Bewegung des Montagebocks 45 relativ zu dem Vorderwagen 37 erfolgt derartig, dass am Ende der Bewegung unmittelbar die Anbindung des Kühlerträgers 1 über die Anbindungsstelle 17 und die weitere Anbindungsstelle 43 erfolgen kann. Unmittelbar kann derartig verstanden werden, dass keine weiteren Bewegungen, insbesondere Schwenkbewegungen des Kühlerträgers 1 bzw. der Kühlerbaueinheit 35 erforderlich sind, um die Anbindung an der Trägerstruktur 13 vorzunehmen.
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Vorteilhaft können vor dem Bestücken des Montagebocks 45 oder zumindest vor dem translatorischen Verlagern die Kühlerschläuche 47 an der Kühlerbaueinheit 35, insbesondere dem Kühler 3 und/oder dem Kondensator 75 vormontiert werden, was in 6 mittels des Bezugszeichens 91 angedeutet ist. Nach dem Bereitstellen der Montageendlage und/oder nach dem Herstellen der Verbindung des Kühlerträgers 1 mit der Trägerstruktur 13 können die Kühlerschläuche 47 mit dem Motor 49 und/oder Klimakomponenten des Kraftfahrzeugs 5 verbunden werden, was in 6 mittels des bezugszeichens 93 angedeutet ist. Vorteilhaft befinden sich in der Montageendlage die Kühlerbaueinheit 35 und das übrige Kraftfahrzeug 5 in einer endgültigen Position zueinander, sodass für das Verbinden der Kühlerschläuche 47 diese keine Überlänge aufweisen müssen. Vorteilhaft können diese dennoch auf eine ergonomische Art und Weise bereits vor dem Bestücken des Montagebocks und/oder zumindest vor dem translatorischen Verlagern mit der Kühlerbaueinheit 35 vormontiert werden, Bezugszeichen 91.
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Mittels des Bezugszeichens 95 ist in 6 angedeutet, dass die Kühlerbaueinheit 35 durch das translatorische Verlagern zwischen die Längsträger 15 der Trägerstruktur 13 zumindest teilweise hindurchgeführt wird. Vorteilhaft kann also die Kühlerbaueinheit 35 in den Bauraum 55 hineingeführt werden. Vorteilhaft erfolgt dies gegebenenfalls gleichzeitig zusammen mit dem Motor 49, der sich nach dem translatorischen Verlagern ebenfalls in einer Montageendlage innerhalb des Bauraums 55, also zwischen den Längsträgern 15, dem Stoßfängerquerträger 51 und der Stirnwand 53 befindet.
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Vorteilhaft kann der Kühlerträger 1 als Formteil 31, insbesondere als Kunststoffformteil, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil, insbesondere als faserverstärktes, insbesondere kohlefaserverstärktes Kunststoffspritzgussteil, gefertigt sein. Der Kühlerträger 1 dient zur Vormontage des Kühlers 3 und gegebenenfalls der weiteren Komponenten, insbesondere den Haubenpuffern, dem Haubenschloss 77, einer nicht näher dargestellten Haubenstütze, gegebenenfalls vorgesehenen Kühlluftführungen, Abstanderkennungssensoren, einem Kühlmittelausgleichsbehälter und/oder Ähnlichem, wodurch die Kühlerbaueinheit 35 aufgebaut werden kann. Vorteilhaft kann die Kühlerbaueinheit 35 in einer Endmontage, insbesondere in der in 5 gezeigten Montagestation 99, auf dem Montagebock 45, der insbesondere als Chassis-Modul ausgebildet ist, positioniert und bereitgestellt werden und durch die in 5 mittels des Pfeils 103 symbolisierte translatorische Bewegung in einer Fahrzeughochrichtung an einer Karosserie, insbesondere der Trägerstruktur 13, insbesondere den Längsträgern 15, in der Montageendposition positioniert und dort befestigt werden. Vorteilhaft kann dies von einer Unterseite des Kraftfahrzeugs 5 aus geschehen. Der Kühlerträger 1 weist die obere Querstrebe 57, die untere Querstrebe 59 sowie die inneren Vertikalstreben 61 und die äußeren Vertikalstreben 63 auf. Diese sind miteinander verbunden, bilden insbesondere als das Formteil 31 den Grundkörper 7 des Kühlerträgers 1. Vorteilhaft sind dazu die Querstreben 57, 59 sowie die Vertikalstreben 61 und 63 einteilig mittels eines Kunststoffspritzverfahrens herstellbar, insbesondere mittels eines glasfaser- oder kohlefaserverstärkten Polypropylens oder Polyamids. Insbesondere sind die Streben 57–63 als u-förmige, miteinander verbundene Profile ausgeführt, die in einer bevorzugten, nicht dargestellten Ausführungsform Kreuzrippen zur Aussteifung des Kühlerträgers 1 aufweisen. Vorteilhaft können die Anbindungsstelle 17 und die weitere Anbindungsstelle 43 in den Kühlerträger 1, insbesondere den Grundkörper 7 des Kühlerträgers 1, integriert sein.
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Ferner ist vorteilhaft die Konsole 23 vorgesehen, die an die Seiten 9, insbesondere die äußeren Vertikalstreben 63, angeformt ist bzw. sich dort anschließt. Die Konsole 23 weist eine dreieckförmige Kontur auf, insbesondere mit der Anlagefläche 11, auf die zur Befestigung die erste Flanke 39 des Längsträgers 15 direkt oder indirekt aufgelegt werden kann. Quer zu der Anlagefläche 11 ist an der Seite 9 des Grundkörpers 7 die Anbindungsstelle 17 angeordnet. Im montierten Zustand ist die Anbindungsstelle 17, die insbesondere eine weitere Anlagefläche aufweist, beabstandet zu der zweiten Flanke 41 des Längsträgers 15 angeordnet. Der Abstand beträgt zwischen 1 und 8, vorzugsweise zwischen 2 und 6, bevorzugt 4 mm. Dadurch kann vorteilhaft die Montage der Kühlerbaueinheit 35 in der vertikalen Richtung, die in 5 mittels des Pfeils 103 angedeutet ist, bei der Zusammenführung des in 5 dargestellten Chassis-Moduls und der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs 5 erfolgen. Für die Anbindung des Kühlerträgers 1 an der zweiten Flanke 41 des Längsträgers 15 ist das Montageelement 79 vorgesehen, das vorteilhaft einen Toleranzausgleich gewährleisten kann.
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Vorteilhaft kann die durch die Bereitstellung der Kühlerbaueinheit 35 auf dem Chassis-Modul, also dem Montagebock 45, eine Vormontage der Kühlerschläuche 47 erfolgen, insbesondere bereits an dem Montagebock 45, vorteilhaft in einer ergonomisch optimalen Position. Die translatorische Einbaubewegung des Montagebocks in der Fahrzeughochrichtung, also entlang des Pfeils 103, ermöglicht es, dass die Kühlerschläuche 47 keine Überlänge aufweisen. Es wird also durch die Anordnung des Kühlerträgers 1, insbesondere der den Kühlerträger 1 aufweisenden Kühlerbaueinheit 35, also mit allen Anbauteilen auf dem Montagebock 45, die einfache Montage der Kühlerschläuche 47 vor der Fahrzeughochzeit in der optimalen ergonomischen Position ermöglicht. Ferner ist es dadurch möglich, dass der Stoßfängerquerträger 51 bereits in einem Karosserierohbau montiert wird, also vor der Montage des Kühlerträgers 1, wodurch eine Stabilität der Karosserie erhöht wird, insbesondere für einen Durchlauf durch ein kathodisches Tauchlackierungs-Tauchbecken. Außerdem wird dadurch ein vereinfachtes Befestigungskonzept für den Stoßfängerquerträger 51 möglich.
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Zusammenfassend können Montagezeiten an der Fertigungslinie, insbesondere an der Montagestation 99, verkürzt und eine Vormontage der Kühlerbaueinheit 35 in einer ergonomisch optimalen Position ermöglicht werden.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
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Da vorstehend lediglich eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, sei klargestellt, dass grundsätzlich eine Vielzahl von Variationen und Abweichungen möglich sind. Es sei ferner klargestellt, dass die beschriebenen Ausführungsformen lediglich Beispiele darstellen, die den Schutzbereich, die Anwendbarkeit oder den Aufbau nicht einschränken. Vielmehr stellen die Zusammenfassung und die beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine praktische Anleitung für den Fachmann dar, auf deren Grundlage der Fachmann zu zumindest einer beispielhaften Ausführungsform gelangen kann. Dabei ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass verschiedene Veränderungen betreffend die Funktion und die Anordnung der unter Bezugnahme auf die in den beispielhaften Ausführungsformen beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne dass von dem Bereich der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalenten abgewichen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kühlerträger
- 3
- Kühler
- 5
- Kraftfahrzeug
- 7
- Grundkörper
- 9
- Seite
- 11
- Begrenzungsfläche
- 13
- Trägerstruktur
- 15
- Längsträger
- 17
- Anbindungsstelle
- 19
- Auge
- 21
- weiteres Auge
- 23
- Konsole
- 25
- Zentriervorrichtung
- 27
- Verstärkungsrippe
- 29
- Kühlerbefestigung
- 31
- Formteil
- 33
- weitere Seite
- 35
- vormontierte Kühlerbaueinheit
- 37
- Vorderwagen
- 39
- erste Flanke
- 41
- zweite Flanke
- 43
- weitere Anbindungsstelle
- 45
- Montagebock
- 47
- Kühlerschläuche
- 49
- Motor
- 51
- Stoßfängerquerträger
- 53
- Stirnwand
- 55
- Bauraum
- 57
- obere Querstrebe
- 59
- untere Querstrebe
- 61
- innere Vertikalstrebe
- 63
- äußere Vertikalstrebe
- 65
- Durchbruch
- 67
- weitere Befestigungen
- 69
- Vorderachse
- 71
- Hinterachse
- 73
- Trockner
- 75
- Kondensator
- 77
- Haubenschloss
- 79
- Montageelement
- 81
- Nietmutter
- 83
- Befestigungsschraube
- 85
- Montageverfahren
- 87
- Montageverfahren
- 89
- Montageverfahren
- 91
- Montageverfahren
- 93
- Montageverfahren
- 95
- Montageverfahren
- 97
- Radeinbau
- 99
- Montagestation
- 101
- Hülse
- 103
- Pfeil
- 105
- Abgasanlage
- 107
- weitere Ausnehmung
- 109
- Gehängeförderer
- 111
- Ausnehmung
