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Die Erfindung betrifft einen Montageträger eines Frontendmoduls zur Befestigung von Kühlermodulen.
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Frontendmodule für Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise einen Frontendmontageträger auf. Der Montageträger dient zur Aufnahme verschiedener Bauteile des Frontends und insbesondere zur Aufnahme von Kühlermodulen, die für die Kühlung des Motors vorgesehen sind. Bei der Anordnung des Montageträgers zum Kühler stellt sich das Problem, dass ein großer Teil der Luft, die von einem Lufteinlass zum Kühlermodul geleitet wird, als sogenannte Leckluft verloren geht. Diese Leckluft kommt demnach nicht im Kühlermodul an und kann nicht für das Erzeugen von Kühlleistung genutzt werden. Um eine hinreichend große Kühlleistung zu erreichen, müssen die Kühlermodule vergrößert werden, was sich wiederum nachteilig auf den Bauraum im Frontendmodul auswirkt. Weiterhin werden viele Bauteile separat an den Montageträger montiert, was zu erhöhten Fertigungszeiten führt.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Montageträger zu schaffen, der das Auftreten von Leckluft verringert und durch eine geringe Anzahl von Produktionsschritten herstellbar ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen Montageträger eines Frontendmoduls zur Befestigung von Kühlermodulen, der zumindest im Wesentlichen aus Kunststoff ausgebildet ist und mehrere Trägerelemente umfasst, die derart zueinander angeordnet sind, dass sie einen Rahmen bilden, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Trägerelement eine angespritzte Funktionskomponente angeordnet ist.
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Dadurch dass die Funktionskomponente direkt an die Trägerelemente des Montageträgers angespritzt wird, werden nachfolgende Montageschritte, in denen die Funktionskomponenten an den Montageträger montiert werden vermieden. Zudem wird durch das direkte Anspritzen der Funktionskomponente vermieden, dass Leckluft durch Spalte entweichen kann, die sich bei einer nachträglichen Montage unweigerlich ergeben.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die angespritzte Funktionskomponente als Weichkomponente ausgebildet. Bevorzugt handelt es sich bei der Weichkomponente um ein Elastomer. Elastomere eignen sich aufgrund ihrer Elastizität besonders gut, um die Funktionskomponente derart in Anlage mit dem Kühlermodul oder anderen Bauteilen des Frontendmoduls zu bringen, dass das Auftreten von Leckluft vermieden wird.
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Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Funktionskomponente mittels eines Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahrens an mindestens ein Trägerelement angespritzt ist. Das Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren eignet sich besonders gut, um die Weichkomponente an den aus Hartkunststoff, insbesondere PP-GF30, PP-GF40, PA-GF-30, bestehenden Montageträger anzuspritzen. Bevorzugt wird die Weichkomponente im gleichen Werkzeug, in dem zuvor der Montageträger gespritzt wurde, in einem Prozessschritt angespritzt. Durch diese Vorgehensweise entfällt die zeitaufwendige nachträgliche Montage von Funktionskomponenten.
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In einer weiteren vorteilhaften Variante ist die Funktionskomponente als Lager ausgebildet, in das ein Kühlermodul einbringbar ist, wobei das Lager in einem unteren Querträger des Rahmens angeordnet ist. Das Lager dient der sicheren Aufnahme des Kühlermoduls. Ein weiteres Lager kann im oberen Querträger des Rahmens vorgesehen sein, um eine sichere Lagerung des Kühlermoduls sicherzustellen. Das direkte Anspritzen des Lagers in den Rahmen bietet den Vorteil, dass das Lager während des Montagevorganges des Kühlermoduls nicht herausgedrückt werden kann. Zudem können geringere Maßtoleranzen verwirklicht werden.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung des Lagers sieht vor, dass das Lager mehrere Ausnehmungen aufweist, sodass das Kühlermodul in unterschiedlichen Positionen in das Lager einbringbar ist. Dadurch dass mehrere Ausnehmungen vorgesehen sind, können unterschiedliche Kühlerlagen in einem Montageträger abgebildet werden. Durch die Verwendung des bevorzugten Lagers können demnach insbesondere sich in Längsrichtung in ihrer Relativposition unterscheidende Relativpositionen von Kühlermodul zu Montageträger realisiert werden. Dies ermöglicht, dass für Kühlermodule unterschiedlicher Dicke (bei Erstreckung in Fahrzeuglängsrichtung), dennoch die Rückseite der Kühlermodule die gleiche Ausrichtung in Fahrzeuglängsrichtung gegenüber dem Montageträger einnehmen. Es ist ebenfalls möglich im Lager nur eine Ausnehmung vorzusehen, die je nach verbautem Kühlermodul in unterschiedlichen Positionen vorsehbar ist.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Funktionskomponente als Luftleitelement vorgesehen ist. Luftleitelemente werden verwendet, um die Luft von einem Lufteinlass, z.B. dem Lüftungsgitter des Stoßfängers, zum Kühlermodul zu leiten. Die Luftleitelemente stellen somit ein Verbindungselement zwischen dem Montageträger und der Stoßfängerabdeckung dar. Das Vermeiden der Entstehung von Leckluft ist in diesem Bereich besonders relevant. Das Luftleitelement kann entweder umlaufend am Rahmen vorgesehen sein oder je ein Luftleitelement an den horizontal ausgerichteten Bereichen des Rahmens oder je ein Luftleitelement an den vertikal ausgerichteten Bereichen des Rahmens vorgesehen sein.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Funktionskomponente in Form mehrerer Leitstege ausgebildet, wobei die Leitstege vertikal im oberen Querträger des Rahmens angeordnet sind. Insbesondere sind die Leitstege im Bereich der Rohluftansaugung vorgesehen. In diesem Bereich wird die Luft zur Verbrennung im Motor angesaugt. Die Leitstege sind derart angeordnet, dass eine Anlage zum Kühlerschutzgitter und/ oder der Fronthaube geschaffen wird. Durch die Ausgestaltung der Leitstege als angespritzte Weichkomponente, wird durch die Anlage der Leitstege an das Kühlerschutzgitter und/ oder der Fronthaube das Austreten von Luft besonders gut vermieden. In diesem Bereich ist die gute Abdichtung besonders relevant, da keine warme Luft, die sich im Bereich vor dem Kühlerschutzgitter sammelt, in die Rohluftansaugung gelangen soll und somit bereits erwärmte Luft dem Motor zugeführt wird.
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Vorteilhafter Weise ist die Funktionskomponente als Dichtelement ausgebildet. Das Dichtelement ist insbesondere dafür vorgesehen, den Montageträger gegenüber dem Kühlermodul abzudichten. Auch hier ist die Verwendung einer angespritzten Weichkomponente besonders vorteilhaft. Das Dichtelement ist bevorzugt als Dichtlippe ausgebildet, die sich durch ihre Ausgestaltung und das flexible Material besonders gut an das Kühlermodul anlegt. So wird eine gute Abdichtung gegen Leckluft erreicht.
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Bevorzugt ist je ein Dichtelement an den horizontal ausgerichteten Trägerelementen des Rahmens oder an den vertikal ausgerichteten Trägerelementen des Rahmens angeordnet ist. Weiterhin ist es möglich, dass das Dichtelement umlaufend am Rahmen angeordnet ist. Insbesondere die umlaufende Ausgestaltung des Dichtelementes bietet eine gute Abdichtung gegen austretende Leckluft.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Funktionskomponente an mindestens einem Trägerelement derart angeordnet, das Frischluft zu einem vom Montageträger getragenen Kühlermodul zugeleitet wird und gleichzeitig die mindestens eine Funktionskomponente an mindestens einem weiteren Bauteil eines Frontendmodules des Kraftfahrzeuges derart zur Anlage kommt, dass das Auftreten von Leckluft verringert wird. Diese weiteren Bauteile des Frontendmodules eines Kraftfahrzeuges sind beispielsweise das Kühlerschutzgitter, die Fronthaube, der Luftansaugbereich des Motors oder des Kühlers oder das Lüftungsgitter des Stoßfängers.
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Die aufgezeigten Ausgestaltungsmöglichkeiten der Funktionskomponente lassen sich in einzelner Ausgestaltung am Montageträger realisieren, möglich ist aber auch die Kombination mehrerer Funktionskomponenten, die in einem Prozessschritt an den Montageträger angespritzt werden.
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Die Erfindung wird anhand der folgenden schematischen Figuren näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1: eine Darstellung eines Vorderwagens eines Kraftfahrzeuges mit einem Montageträger und einem in den Montageträger einzusetzenden Kühlermodul in einer Ansicht von schräg vorne;
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2: Montageträger mit Dichtelementen;
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3: Montageträger mit umlaufendem Dichtelement;
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4: Montageträger mit einem Lager;
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5: Montageträger mit Luftleitelementen;
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6: Monateträger mit Leitstegen;
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7: Anordnung des Montageträgers mit Leitstegen im Vorderwagen;
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8: Montageträger mit mehreren Funktionskomponenten.
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1 zeigt einen Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges 10 mit einem Montageträger 1, der als Rahmen mit einem oberen Querträger 14, zwei seitlichen Vertikalträgern 16 und einem unteren Querträger 13 gestaltet ist. Der Montageträger 1 dient zur Aufnahme und Befestigung eines in 1 separat dargestellten Kühlermoduls 20. Das Kühlermodul 20 weist im oberen Bereich zwei seitlich hervorragende Verbindungszapfen 22 und im unteren Bereich nach unten hervorragende Verbindungszapfen 24 auf, wobei die seitlich hervorragenden Verbindungszapfen 22 zur Verbindung mit dem Montageträger 1 in einem oberen Lagerbereich 21 und die nach unten hervorragenden Verbindungszapfen 24 zur Verbindung mit dem Montageträger in einem unteren Lagerbereich 23 vorgesehen sind.
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Die 2 und 3 zeigen einen Montageträger (1) mit einer als Dichtelement (2) ausgebildeten Funktionskomponente. Das Dichtelement (2) wird in einem der Fahrzeugfront (X-Richtung) zugewandten Bereich angespritzt und weist in Richtung Fahrzeugheck, also hin zum Kühlermodul (20). Das Dichtelement (2) ist als elastische Weichkomponente ausgebildet und legt sich aus diesem Grunde besonders gut an das Kühlermodul (20) an. So wird eine gute Abdichtung des Montageträgers (1) gegenüber dem Kühlermodul (20) erreicht. Die Dichtelemente (2) können entweder in den horizontal (also in Y-Richtung) angeordneten Trägerelementen (11, 13) des Rahmens vorgesehen sein (2) oder auch umlaufend angespritzt sein, wie in 3 dargestellt.
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4 zeigt eine Ausführungsform in der die Funktionskomponente als direkt an den Montageträger (1) angespritztes Lager (3) ausgebildet ist. Dadurch, dass das Lager (3) direkt an den Montageträger (1) angespritzt ist kann das Lager (3) während des Montagevorganges des Kühlermoduls (20) nicht herausgedrückt werden kann. Zudem können geringere Maßtoleranzen verwirklicht werden. Das Lager weist bevorzugt mehrere Ausnehmungen (6) auf. Dies ist besonders vorteilhaft, da so mehrere Kühlerlagen in nur einem Lager (6) abgebildet werden können. Es ist ebenfalls möglich, nur eine Ausnehmung (6) vorzusehen, die in ihrer Position variabel, je nach verwendetem Kühlermodul (20), angepasst werden kann. In das angespritzte Lager (3) wird vorzugsweise der untere Verbindungszapfen (24) des Kühlermoduls (20) eingesetzt. Eine zusätzliche Anbindung des Kühlermoduls (20) erfolgt über einen oberen Lagerbereich (21) des Montageträgers (1).
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In 5 ist ein Montageträger (1) bei dem die Funktionskomponente als Luftleitelement (4) ausgebildet ist dargestellt. Das Luftleitelement (4) dient dazu, den Montageträger (1) mit einem Lufteinlass, der sich typischerweise im Stoßfänger des Kraftfahrzeuges (14) befindet, zu verbinden. Die Luftleitelemente (4) bilden eine Art Kanal zwischen Montageträger (1) und Stoßfängerabdeckung. Da die Luftleitelemente (4) die Frischluft zum Kühlermodul (20) zuleiten, ist für dieses Ausführungsvariante eine Verringerung der austretenden Leckluft besonders relevant. Die Luftleitelemente (4) sind derart ausgebildet, dass sie die den Montageträger (1) umgebenden Bauraum abdichten. Aus diesem Grunde ist die Verwendung einer Weichkomponente zur Ausbildung der Luftleitelemente (4) besonders vorteilhaft, da hierdurch eine Anlage der Luftleitelemente (4) an den umgebenden Bauteilen erreicht werden kann, die besonders wenig Leckluft ermöglicht. Die Luftleitelemente (4) können, wie in 5 dargestellt, jeweils an den seitlichen Vertikalträgern (12) vorgesehen sein oder auch umlaufend um den gesamten Rahmen des Montageträgers (1) ausgebildet werden.
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6 zeigt die Anordnung von Leitstegen (8) im oberen Querträger (11) des Montageträgers (1). Die Leitstege sind vertikal (Z-Richtung) ausgerichtet und im Bereich der Rohluftansaugung (7) vorgesehen.
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7 zeigt die Anordnung der Leitstege (8) in einem Vorderwagen (10) eines Kraftfahrzeugs in einer Schnittansicht. Die Luft wird durch den Luftansaugbereich (9) zum Motor geführt. Dieser Bereich ist getrennt vom Luftansaugbereich des Kühlers (14). Gerade bei Standzeiten des Autos, beispielsweise in einem Stau, erwärmt sich die Luft vor dem Kühlermodul (10). Bei einer ungenügenden Abdichtung gelangt diese bereits erwärmte Luft in den Bereich der Rohluftansaugung (7). Dies würde dazu führen, dass dem Motor bereits erwärmte Luft zugeführt wird und die Kühlleistung nicht ausreichend ist. Die Leitstege (8) kommen durch die Ausbildung als Weichkomponente besonders gut in Anlage mit dem Kühlerschutzgitter/Fronthaube (15), und vermeidet so, dass warme Luft aus dem Bereich vor dem Kühlermodul (10) in den Bereich der Rohluftansaugung (7) für den Motor gelangt.
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8 zeigt einen Montageträger (1) der mit mehreren direkt angespritzten Funktionskomponenten versehen ist. Der Montageträger (1) weist eine umlaufend angespritzte Dichtleiste (8), an den seitlichen Vertikalträgern (12) angespritzte Luftleitelemente (4) sowie im oberen Querträger (11) angespritzte Leitstege (8) auf.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Montageträger
- 2
- Dichtelement
- 3
- Lager
- 4
- Luftleitelement
- 6
- Ausnehmung
- 7
- Rohluftansaugung
- 8
- Leitstege
- 9
- Luftansaugbereich Motor
- 10
- Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges
- 11
- oberer Querträger des Montageträgers
- 12
- seitlicher Vertikalträger des Montageträgers
- 13
- unterer Querträger des Montageträgers
- 14
- Luftansaugbereich Kühlermodul
- 15
- Kühlerschutzgitter
- 20
- Kühlermodul
- 21
- oberer Lagerbereich
- 22
- Verbindungszapfen seitlich
- 23
- unterer Lagerbereich
- 24
- Verbindungszapfen unten
