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Die Erfindung betrifft die Anordnung einer Frischluftklappe in einem Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges.
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Mit einer Frischluftklappe wird vorliegend ein von Luft durchströmbares Element in einem vorderen Bereich eines Kraftfahrzeuges bezeichnet, durch welches Umgebungsluft gezielt zu einem dahinter angeordneten Kühlermodul geleitet wird, um dem Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeuges Wärme zu entziehen. Insbesondere betrifft die Erfindung Anordnungen mit Frischluftklappen, welche verstellbare Elemente (z.B. in Form von Lamellen) umfassen, deren Position abhängig vom Kühlungsbedarf verändert werden kann, insbesondere um den Luftwiderstandsbeiwert bei geringem oder keinem Kühlungsbedarf zu reduzieren.
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Aus
DE 10 2008 057 549 A1 ist ein Frontendmodul mit einem Montageträger bekannt, wobei der Montageträger über eine Schottplatte an einem Längs- oder Querträger montierbar ist. Die Schottplatte ist derart ausgebildet, dass während der Montage des Montageträgers ein Toleranzausgleich gegenüber dem Längs- und Querträger gestattet ist. Dazu kann die Schottplatte aus zwei gegeneinander verschiebbaren Teilelementen mit Langlöchern ausgebildet sein. Auf die Anordnung einer Frischluftklappe wird nicht Bezug genommen.
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Aus
DE 10 2013 000 628 A1 ist ein Halterahmen einer Frischluftklappe bekannt, an dem separate Abdichtelemente einfach zu befestigen sein sollen. Wie der Halterahmen selbst an einem anderen Element eines Kraftfahrzeuges befestigt werden soll, ist nicht beschrieben.
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Aus
DE 10 2010 002 373 A1 ist eine als Luftleiteinrichtung bezeichnete Frischluftklappe für ein Kraftfahrzeug bekannt, wobei einzelne als Luftklappen bezeichnete Lamellen gegenüber dem die Lamellen umgebenden und die Lamellen lagernden Rahmen verschiebbar angeordnet sind.
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Aus
DE 10 2012 100 537 A1 ist eine als Vorrichtung zur Einstellung einer Kühlluftzuströmung bezeichnete Frischluftklappe bekannt, welche eine erste Luftführung und eine zweite Luftführung aufweist. Im Falle eines Aufpralls kann sich die erste Luftführung nach einer Zerstörung von Sollbruchstellen relativ zu der zweiten Luftführung verschieben.
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Aus
DE 10 2013 007 340 A1 ist ein ähnliches Konzept bekannt, wobei ein vorderer Kanalabschnitt teleskopisch relativ zu einem hinteren Kanalabschnitt verschiebbar ist. Die Verschiebung soll dabei insbesondere erst nach Überwindung einer Rastflanke erfolgen.
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Aus
DE 10 2015 109 702 A1 und
DE 10 2015 015 913 A1 sind jeweils Anordnungen von Frischluftklappen an Trägerelementen bekannt, wobei die Frischluftklappe über ein Deformationselement mit dem Trägerelement verbunden ist. Das Deformationselement soll dabei im Falle eines Aufpralls durch Verformung Energie aufnehmen.
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Aus der Praxis sind Anordnungen von Frischluftklappen bekannt, gemäß welchen die Frischluftklappen an sich überwiegend in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) erstreckenden Stützträgern befestigt sind, wobei die Stützträger fest mit einem oberhalb oder unterhalb der Frischluftklappe angeordneten Stoßfängerquerträger verbunden sind. Die Stützträger werden häufig auch zur Befestigung von sogenannten Fußgängerschutzquerträgern verwendet. Sowohl die Stützelemente als auch zur Verbindung zwischen den Stützträgern und der Frischluftklappe eingesetzte Winkelelemente sind bei diesen Anordnungen aus Metall hergestellt, insbesondere als Stahlbauteile. Im Falle von zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten entgegen der Fahrtrichtung wirkenden Kräften, beispielweise bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeuges, kann es dazu kommen, dass die Frischluftklappe zumindest partiell von der Vorderseite aus durch auf diese einwirkende, im Vorderwagen vor der Frischluftklappe angeordnete Elemente beschädigt wird. Alternativ oder in Ergänzung kann eine entgegen der Fahrtrichtung auftretende Krafteinwirkung dazu führen, dass die Frischluftklappe relativ zu einem dahinter angeordneten Kühlermodul verschoben oder derart beschädigt wird, dass ein hinter der Frischluftklappe angeordnetes Kühlermodul ebenfalls beschädigt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung einer Frischluftklappe zur Verfügung zu stellen, durch welche das Risiko einer Schädigung der Frischluftklappe sowie eines dahinter angeordneten Kühlermoduls im Falle von wie oben beschriebenen, in Fahrzeuglängsrichtung entgegen der Fahrtrichtung einwirkenden Kräften reduziert wird.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einer erfindungsgemäßen Anordnung einer Frischluftklappe in einem Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges ist die Frischluftklappe über mindestens zwei Verbindungselemente gegenüber einem in dem Vorderwagen angeordneten Trägerelement festgelegt. Unter einem Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges wird vorliegend ein Bereich verstanden, der sich von der Fahrzeugfront bis zu einem Innenraum des Kraftfahrzeuges erstreckt. Insbesondere wird unter einem Vorderwagen ein Bereich verstanden, der sich von einem Querträger bis zu einem Montageträger erstreckt. Die Frischluftklappe ist bei Einwirkung von zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) nach hinten entgegen der Fahrtrichtung wirkenden Kräften gegenüber dem Trägerelement verschiebbar gelagert. Verschiebbar gelagert bedeutet vorliegend, dass sich die Frischluftklappe als Ganzes, d.h. über die gesamte Breite und gesamte Höhe der Frischluftklappe, relativ zum Trägerelement nach hinten bewegen kann. Unabhängig davon, in welchem in Fahrzeughochrichtung von der Vorderseite aus betrachteten Bereich Kräfte auf die Frischluftklappe einwirken, kann die Frischluftklappe als ganzes Element in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten verschoben werden. Durch Auslegung der Lagerung auf ein Kraftniveau, das eine Verschiebung vor einer kraftbedingten Beschädigung der Frischluftklappe bewirkt, kann somit durch eine erfindungsgemäße Anordnung das Risiko einer Beschädigung der Frischluftklappe sowie eine daraus resultierende Beschädigung eines dahinter angeordneten Kühlermoduls reduziert werden.
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Das Trägerelement ist ein Montageträger, der in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet hinter der Frischluftklappe angeordnet ist. Insbesondere kann der Montageträger aus Kunststoff ausgebildet sein und eine offene oder geschlossene Rahmengeometrie aufweisen, insbesondere eine Rahmengeometrie zur mindestens teilweise umschließenden Anordnung eines Kühlermoduls. Die Frischluftklappe ist in diesem Fall vorzugsweise über mindestens zwei Verbindungselemente an dem Montageträger festgelegt und kann sich folglich relativ gegenüber dem Montageträger in dessen Richtung verschieben, insbesondere bei von vorne entgegen der Fahrtrichtung auf die Frischluftklappe einwirkenden Kräften, wie sie bei einem Frontaufprall auftreten.
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Zur Realisierung der Verschiebbarkeit der Frischluftklappe gegenüber dem Trägerelement bei in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten, entgegen der Fahrtrichtung wirkenden Kräften sind an den Verbindungselementen und/oder an dem Trägerelement sich zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Langlöcher ausgebildet. Die Verbindungselemente können auf geeignete Art und Weise in Erstreckungsrichtung der Langlöcher (Verschieberichtung) kraftschlüssig festgelegt sein, insbesondere mittels Befestigungselementen wie z.B. Schrauben, welche die Langlöcher durchragen. Dabei sind Befestigungselemente relativ zu den Langlöchern derart angeordnet, dass bei Überschreitung der Klemmkraft der Verbindung eine Verschiebung der Frischluftklappe in Richtung der Langlocherstreckung und in Richtung Trägerelement ermöglicht wird. Ausreichend große, zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung wirkende Kräfte auf die Frischluftklappe, welche die Klemmkraft zwischen dem Verbindungselement und dem Trägerelement im Bereich der Schraube übersteigen, führen dann zu einer zerstörungsfreien Verschiebung der Frischluftklappe zusammen mit den Verbindungselementen zu der Frischluftklappe entlang des Langlochs in Richtung des Trägerelements (in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten). Zur Befestigung der Schrauben werden vorzugsweise Drehmomente zwischen 3 Nm und 20 Nm verwendet, besonders bevorzugt Drehmomente zwischen 5 Nm und 12 Nm.
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Die Verschraubung des Verbindungselementes an dem Trägerelement kann sowohl durch Schrauben mit einer Verschraubungsrichtung in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) als auch in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) erfolgen. Erfolgt die Verschraubung in einen aus Kunststoff ausgebildeten Montageträger, so können zur Erleichterung der Montage und zur Verbesserung der Kraftübertragung Gewindehülsen aus Metall in dem Montageträger eingebettet sein.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform erstrecken sich die Verbindungselemente von den Seiten, insbesondere von den Außenseiten, der Frischluftklappe aus in Fahrzeuglängsrichtung bis zu dem Trägerelement. Die Seiten können beliebig in dem Kraftfahrzeug orientiert sein. Besonders geeignet erscheinen jedoch sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Seitenflächen, die sich gleichzeitig entweder überwiegend in Fahrzeughochrichtung oder überwiegend in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) erstrecken. Die Seitenflächen können Teil eines die Frischluftklappe umschließenden Rahmens sein. Gemeint sind dabei sowohl in Richtung des inneren Bereichs einer Frischluftklappe orientierte Innenflächen als auch zur jeweiligen Fahrzeugaußenseite orientierte Außenflächen.
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Die Verbindungselemente erstrecken sich vorzugsweise über eine in Fahrzeuglängsrichtung gemessene Länge von 50 mm - 500 mm, insbesondere ausgehend von den Seiten der Frischluftklappe bis zum Trägerelement. Der verbleibende Abstand zwischen der Rückseite der Frischluftklappe und der Vorderseite des Trägerelements wird vorzugsweise zwischen 10 mm und 200 mm gewählt.
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Die Verbindungselemente sind vorzugsweise an sich überwiegend in Fahrzeughochrichtung erstreckenden Seitenflächen eines Rahmens der Frischluftklappe befestigt. Alternativ oder in Ergänzung dazu können die Verbindungselemente mit einer oberen und unteren Seite, die sich überwiegend in Fahrzeugquerrichtung erstreckt, verbunden sein.
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Bevorzugt sind die Verbindungselemente derart an den Seiten angeordnet, insbesondere an äußeren Seitenflächen, dass die Verbindungselemente einen durch die Frischluftklappe strömenden Luftstrom nicht durchqueren. Seitens des Trägerelements sind die Verbindungselemente vorzugsweise mit Seitenflächen verbunden, insbesondere mit sich überwiegend vertikal und/oder horizontal erstreckenden Seitenflächen eines rahmenartig ausgebildeten Trägerelements. Vorzugsweise sind genau zwei Verbindungselemente von je einer sich überwiegend in vertikaler Richtung erstreckenden Außenseite der Frischluftklappe zu sich überwiegend in vertikaler Richtung erstreckenden Seitenflächen eines Trägerelement führend angeordnet.
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In Ergänzung zur Ausbildung von Langlöchern kann an mindestens einem Verbindungselement eine Deformationsstruktur ausgebildet sein. Unter einer Deformationsstruktur wird vorliegend verstanden, dass das Verbindungselement durch elastische und/oder plastische Verformung auftretende Kräfte aufnehmen und ggf. auch absorbieren kann, indem das Verbindungselement gestaucht wird. Auf diese Art und Weise kann ein alternativer oder zusätzlicher Verschiebeweg des Frischluftgitters in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten ermöglicht werden.
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Eine Deformationsstruktur kann auch in Form eines ziehharmonikaartig geformten Bereiches ausgebildet sein. Ein solcher Bereich kann beispielsweise aus dünnwandigem Kunststoff gebildet sein. Ein ziehharmonikaartig geformter Bereich kann für eine elastische und/oder plastische Verformung derart ausgelegt sein, dass bei Überschreitung eines bestimmten Kraftniveaus ein gesteuertes Zusammenfalten des Bereiches erfolgt. Auch auf diese Art und Weise kann eine Verschiebung der Frischluftklappe gegenüber einem Trägerelement ermöglicht werden.
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Eine Deformationsstruktur kann alternativ oder in Ergänzung zu einem ziehharmonikaartig geformten Bereich auch als Sollbruchstelle ausgebildet sein. Darunter sind insbesondere Materialschwächungen durch Schlitze, Perforationen, Materialverjüngungen etc. zu verstehen, die derart ausgebildet sind, dass das Verbindungselement an diesen Materialschwächungen bricht. Vorzugsweise ist das Versagensniveau von Sollbruchstellen so gewählt, dass die Frischluftklappe bis zum Bruch des Verbindungselements intakt bleibt, so dass dann eine Verschiebung der Frischluftklappe in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten in Richtung Trägerelement ermöglicht wird. Auch bei dieser Verschiebung bleibt die Frischluftklappe weiterhin intakt.
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Zur Anbindung des Verbindungselementes an die Frischluftklappe weisen das Verbindungselement und die Frischluftklappe vorzugsweise einen sich in Fahrzeugquerrichtung und Fahrzeughochrichtung erstreckenden Kontaktbereich auf, insbesondere einen möglichst großflächigen Kontaktbereich. Dies ermöglicht die Übertragung großer Kräfte zwischen Frischluftklappe und Verbindungselement. Die Ausbildung eines ebenen Kontaktbereichs hat den Vorteil, dass die Kraftübertragung nicht von einer exakten relativen Ausrichtung des Verbindungselements zu der Frischluftklappe abhängt. Das Verbindungselement erstreckt sich in dem Kontaktbereich zu der Frischluftklappe vorzugsweise über einen Großteil der sich in Fahrzeughochrichtung erstreckenden Höhe und der sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Länge, insbesondere über mindestens 70 Prozent, bevorzugt über mindestens 80 Prozent und weiter bevorzugt über mindestens 90 Prozent mindestens einer der genannten Maße Länge und Höhe, vorzugsweise über jeweils beide der genannten Maße Länge und Höhe.
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Die Verbindungselemente können als separate Elemente oder einstückig mit der Frischluftklappe ausgebildet sein. Ist das Verbindungselement als separates Element ausgebildet, hat dies den Vorteil, dass das Verbindungselement als einfaches und kostengünstig herstellbares Crash-Austauschelement konzipiert sein kann. In diesem Fall kann das Verbindungselement bewusst so konzipiert sein, dass es schon bei geringeren Kräften zerstört wird, wenn es durch die Zerstörung eine (stärkere oder generelle) Beschädigung anderer Elemente verhindert, insbesondere die Beschädigung der Frischluftklappe und/oder eines Trägerelements. Das Verbindungselement kann im Falle einer Beschädigung dann einfach und kostengünstig ausgetauscht werden.
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Im Falle einer einstückigen Ausbildung eines Verbindungelementes mit der Frischluftklappe hat dies den Vorteil, dass keine Vormontage des Verbindungselementes und der Frischluftklappe erfolgen muss und dadurch Zeit und Kosten gespart werden können. Die Frischluftklappe und das Verbindungselement können bei dieser Variante gegebenenfalls mit einem Werkzeug hergestellt werden, insbesondere als Kunststoffspritzgusselement.
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Wenn das Verbindungselement als Kunststoffspritzgusselement hergestellt ist, weist es ein nur geringes Gewicht auf und kann - insbesondere wenn hohe Stückzahlen erforderlich sind - relativ kostengünstig produziert werden.
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Wenn an einer Frischluftklappe weitere Elemente angeordneten sind, insbesondere Elemente mit einem Eigengewicht von mehreren Kilogramm (z.B. ein Elektromotor mit einem Gewicht von 2- 6 kg), kann es vorteilhaft sein, das Verbindungselement aus Kunststoffspritzguss mit einem die Steifigkeit erhöhenden Einlegeelement herzustellen. Diesbezüglich wird insbesondere auf die Verwendung von Einlegeelementen aus einem anderen Werkstoff als Kunststoff verwiesen, insbesondere auf Einlegeelemente aus Metallwerkstoffen. Mit derartig ausgebildeten Verbindungselementen kann durch ein Einlegeelement eine Art Skelett in dem Verbindungselement zur Verfügung gestellt werden, mit welchem sich die Biegesteifigkeit und/oder Torsionssteifigkeit eines Verbindungselements bei nur geringem Mehrgewicht beträchtlich erhöhen lässt. Im vorliegenden Fall erscheinen sich von dem Verbindungsbereich des Verbindungselements zu der Frischluftklappe bis zu dem Verbindungsbereich des Verbindungselements zu dem Trägerelement erstreckende Einlegeelement besonders geeignet, insbesondre Einlegeelement mit x-förmiger oder y-förmiger Geometrie.
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Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- 1 ein Kraftfahrzeug in einer Seitenansicht,
- 2 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung in einer perspektivischen Ansicht von schräg vorne,
- 3 eine Vergrößerung des mit III gekennzeichneten Bereichs der erfindungsgemäßen Anordnung aus 2 in einer perspektivischen Ansicht von schräg vorne,
- 4 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung in einer Darstellung gemäß 3 in einer perspektivischen Ansicht von schräg vorne, und
- 5 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung in einer Darstellung gemäß 3 in einer perspektivischen Ansicht von schräg vorne.
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In 1 ist ein Kraftfahrzeug 10 in einer Seitenansicht dargestellt. Die im Folgenden in Verbindung mit den 2-5 beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnungen (in 1 nicht dargestellt) befinden sich innerhalb des in 1 gestrichelt gekennzeichneten Vorderwagens 12 des Kraftfahrzeuges 10.
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In 2 ist eine erfindungsgemäße Anordnung in einer ersten Ausführungsform dargestellt.
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2 zeigt einen Montageträger 14 aus Kunststoff in Form eines geschlossenen Rahmens. Der Montageträger 14 umfasst zwei sich überwiegend in vertikaler Richtung erstreckende Seitenträger 54 sowie die Seitenträger 54 verbindende Horizontalträger 56. Mit den Seitenträgern 54 des Montageträgers 14 sind Schottplatten 16 verbunden. Die Schottplatten 16 sind rückseitig mit nicht dargestellten Längsträgern und vorderseitig mit Deformationselementen 46 verbunden. Die Deformationselemente 46 wiederum sind über einen sich überwiegend in Fahrzeugquerrichtung über einen Großteil der Breite des Kraftfahrzeuges 10 erstreckenden Stoßfängerquerträger 18 verbunden.
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In Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) betrachtet unterhalb des Stoßfängerquerträgers 18 ist eine Frischluftklappe 20 angeordnet. Die Frischluftklappe 20 ist fest mit zwei sich in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) nach hinten erstreckenden Verbindungselementen 22 verbunden und mit diesen Verbindungselementen 22 an dem als Trägerelement 24 dienenden Montageträger 14 befestigt. In 2 ist exemplarisch nur das in Fahrtrichtung FR gesehen, linke Verbindungselement 22 dargestellt.
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Die Verbindungselemente 22 sind bei dieser Ausführungsform als separate Elemente aus Kunststoffspritzguss ausgebildet. Alternativ können die Verbindungselemente 22 auch einstückig mit der Frischluftklappe 20 ausgebildet sein. Wie zu erkennen ist, erstreckt sich die Frischluftklappe 20 zusammen mit den Verbindungselementen 22 über die gesamte Breite des Montageträgers 14. Der Montageträger 14 selbst wiederum erstreckt sich über einen Großteil der Breite des Stoßfängerquerträgers 18, und der Stoßfängerquerträger 18 erstreckt sich über einen Großteil der Breite des Kraftfahrzeuges 10.
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Die Frischluftklappe 20 weist einen geschlossenen äußeren Rahmen 26 und einen Mittelsteg 32 auf, zwischen welchen mehrere (hier sich in horizontaler Richtung erstreckende) klappbare Lamellen 28 angeordnet sind. Zusätzlich können an der Frischluftklappe 20 weitere Elemente befestigt sein, wie z.B. ein an dem Mittelsteg 32 angeordneter Elektromotor (nicht dargestellt) zum Antrieb der Lamellen 28 oder ein Anschlusskabel 30.
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Wie in 3 gut zu erkennen ist, erstreckt sich das in Fahrtrichtung FR gesehen, linke Verbindungselement 22 von einer linken Außenseite 34 des Rahmens 26 der Frischluftklappe 20 nach hinten entgegen der Fahrtrichtung FR zum Montageträger 14. Dabei erstreckt sich das Verbindungselement 22 ausgehend von der Außenseite 34 - in einer Ansicht von oben - zunächst bogenförmig in Fahrzeugquerrichtung und Fahrzeuglängsrichtung und dann nur noch in Fahrzeuglängsrichtung. Ferner ist das Verbindungselement 22 selbst rahmenartig ausgebildet. Es umfasst einen sich in überwiegend in Fahrzeughochrichtung erstreckenden vorderen Stützbereich 36a einen sich überwiegend in Fahrzeughochrichtung erstreckenden hinteren Stützbereich 36b, einen sich überwiegend in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden oberen Tragarm 38a und einen sich überwiegend in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden unteren Tragarm 38b.
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An jedem Tragarm 38a, 38b ist ein sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckendes oberes Langloch 40a und ein sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckendes unteres Langloch 40b ausgebildet. Das Verbindungselement 22 wird mittels Schrauben 42 an dem Montageträger 14 befestigt. Die Mittelachsen der Schrauben 42 sind senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet, bei dieser Ausführungsform die obere Schraube 42 in Fahrzeughochrichtung und die untere Schraube 42 in Fahrzeugquerrichtung. Beide Schrauben 42 sind innerhalb des jeweiligen Langlochs 40a, 40b in der - in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet - hinteren Hälfte (hier: sogar ganz hinten) des Verbindungselements 22 angeordnet. So dass sich das Verbindungselement 22 in Richtung der Langlöcher 40a, 40b in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten verschieben kann, während sich unter Überwindung der Klemmkraft die Schrauben 42 innerhalb der Langlöcher 40a, 40b nach vorne bewegt.
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Die Anbindung des Verbindungselements 22 an die Frischluftklappe 20 erfolgt über einen sich in Fahrzeughochrichtung und Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Kontaktbereich 44, der in den Figuren von dem Rahmen 26 der Frischluftklappe 20 verdeckt ist. In dem Kontaktbereich 44 ist die Frischluftklappe 20 mit dem Verbindungselement 22 verschraubt. Ein so ausgebildeter Kontaktbereich 44 erlaubt eine gute und gleichmäßige über die Höhe und Breite des Kontaktbereichs 44 verteilte Kraftübertragung von dem Frischluftgitter 20 auf das Verbindungselement 22.
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Im Folgenden werden zur Beschreibung einer zweiten und dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung für identische oder zumindest funktionsgleichen Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet wie zur Beschreibung der ersten Ausführungsform.
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In 4 ist eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung gezeigt. Diese Anordnung ist im Wesentlichen wie die erste Ausführungsform ausgebildet. Sie unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass das Verbindungselement 22 ein unteres Langloch 40b und ein oberes Langloch 40a aufweist, wobei hier das obere Langloch 40a, ebenfalls wie das untere Langloch 40b, derart gegenüber dem Montageträger 14 ausgerichtet ist, dass die Schraube 42 in Fahrzeugquerrichtung in den Montageträger 14 eingeschraubt wird. Dies kann montagetechnisch vorteilhaft sein.
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Die Verschiebung der Frischluftklappe 20 bei in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten entgegen der Fahrrichtung FR wirkenden Kräften wird im Folgenden gleichermaßen für die in den 3 und 4 beschriebenen Ausführungsformen beschrieben. Bei Einwirkung von zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten entgegen der Fahrtrichtung FR wirkenden Kräften in Richtung des Pfeils F auf die Frischluftklappe 20 wird die Kraft über den Kontaktbereich 44 auf die Verbindungselemente 22 übertragen. Wenn die Kraft die Klemmkraft der Schraubverbindungen übersteigt, verschiebt sich das Verbindungselement 22 entlang der Langlöcher 40a, 40b in Fahrzeuglängsrichtung relativ zum Montageträger 14. Eine Verschiebung der Verbindungselemente 22 auf beiden Seiten der Frischluftklappe 20 erzielt eine gleichmäßige Verschiebung der Frischluftklappe 20 über die gesamte Höhe und Breite der Frischluftklappe 20 in Fahrzeuglängsrichtung.
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Zusätzlich weist das in 4 dargestellte Verbindungselement 22 als Deformationsstruktur 48 zwei Sollbruchstellen 50 auf. An den Sollbruchstellen 50 ist in dem Verbindungselement 22 eine gezielte Materialschwächung ausgebildet, an denen das Verbindungselement 22 bei in zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten entgegen der Fahrtrichtung FR wirkenden Kräften bricht, wodurch eine weitere Bewegung der Frischluftklappe 20 entgegen der Fahrtrichtung FR ermöglicht wird. Vorzugsweise ist die Anordnung so ausgelegt, dass mit zunehmendem Kraftniveau zunächst eine Verschiebung der Frischluftklappe 20 innerhalb der Langlöcher 40a, 40b unter Ausnutzung des maximalen Verschiebeweges bewirkt wird und nach Ausschöpfen des maximalen Verschiebeweges ein Versagen im Bereich der Sollbruchstellen 50 eintritt, so dass die Frischluftklappe 20 „zweistufig“ vor Beschädigung geschützt ist.
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In 5 ist eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt. Das Verbindungselement 22 ist als Kunststoffspritzgussteil mit einem Einlegeelement 52 aus einem beliebigen anderen Werkstoff (hier: aus Metall, wie z.B. Stahl oder Aluminium) ausgebildet. Das Einlegeelement 52 ist x-förmig ausgebildet und in den überlappenden Bereichen (dort ist das Einlegeelement 52 in 5 gestrichelt dargestellt) von Kunststoff umspritzt. Das Einlegeelement 52 erhöht die Biegesteifigkeit und das Energieabsorptionsvermögen des Verbindungselements 22. Derartige Verbindungselemente 22 können auch vorteilhaft dann eingesetzt werden, wenn diese bauraumbedingt eine nur sehr geringe Dicke aufweisen dürfen und/oder wenn das Verbindungselement 22 eine große sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Länge, beispielsweise ab 150 mm aufweist.
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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 kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden. So können beispielsweise Sollbruchstellen 50 oder andere Deformationsstrukturen 48 nicht nur mit der Ausführungsform gemäß 3, sondern auch mit allen anderen gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen realisiert sein.
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Zur Verschiebung der Frischluftklappe 20 gegenüber dem Trägerelement 24 kann die Ausbildung von Langlöchern 40a, 40b, Deformationsstrukturen 48 und Einlegeelementen 52 beliebig kombiniert werden.
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In den Figuren nicht dargestellt ist eine Ausführungsform von Verbindungselementen 22 mit einem ziehharmonikaartig ausgebildeten Bereich. Derartige Bereiche können beispielsweise an einem rechten und einem linken Verbindungselement 22 so angeordnet sein, dass sich die Verbindungselemente 22 in Fahrzeuglängsrichtung elastisch und/oder plastisch zusammenstauchen lassen, aber insbesondere in Fahrzeughochrichtung eine lagesichere Positionierung der Frischluftklappe 20 ermöglichen. Die ziehharmonikaartigen Bereiche sind in diesem Fall vorzugsweise so ausgerichtet, dass die ziehharmonikaartige Struktur aus einer Ansicht von oben erkennbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 12
- Vorderwagen
- 14
- Montageträger
- 16
- Schottplatte
- 18
- Stoßfängerquerträger
- 20
- Frischluftklappe
- 22
- Verbindungselement
- 24
- Trägerelement
- 26
- Rahmen
- 28
- Lamellen
- 30
- Anschlusskabel
- 32
- Mittelsteg
- 34
- Außenseite
- 36a, 36b
- Stützbereich
- 38a
- oberer Tragarm
- 38b
- unterer Tragarm
- 40a
- oberes Langloch
- 40b
- unteres Langloch
- 42
- Schraube
- 44
- Kontaktbereich
- 46
- Deformationselementen
- 48
- Deformationsstruktur
- 50
- Sollbruchstellen
- 52
- Einlegeelement
- 54
- Seitenträger
- 56
- Horizontalträger
