DE102017211275B4

DE102017211275B4 - Anordnung eines Kühlerschutzgitters an einem Führungselement in einem Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges und Kühlerschutzgitter

Info

Publication number: DE102017211275B4
Application number: DE102017211275.1A
Authority: DE
Inventors: Mario Ippoliti; Dirk Wiesäbel; Miguel Almeida Estevao; Markus Schütte; Henning Lochte
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2017-07-03
Filing date: 2017-07-03
Publication date: 2022-09-29
Anticipated expiration: 2037-07-04
Also published as: CN109204209B; DE102017211275A1; CN109204209A

Abstract

Anordnung eines Kühlerschutzgitters (12) an mindestens einem Führungselement (32) in einem Vorderwagen (14) eines Kraftfahrzeuges (10), wobei das Kühlerschutzgitter (12) mindestens ein Durchströmelement (16) und mindestens ein, sich gegenüber dem Durchströmelement (16) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten erstreckendes Eintauchelement (20) aufweist, wobei sich unterseitig des Eintauchelements (20) eine an dem mindestens einen Führungselement (32) ausgebildete Auflagefläche (40) anschließt und sich oberseitig eine an dem mindestens einen Führungselement (32) ausgebildete Deckfläche (42) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Unterseite (26b) des Eintauchelements (20), im Bereich der Oberseite (24b) des Eintauchelements (20), im Bereich der Auflagefläche (40) und/oder im Bereich der Deckfläche (42) mindestens eine, sich zumindest teilweise in Fahrzeughochrichtung erstreckende Stufe (28a, 28b) derart ausgebildet ist, dass sich die Summe des in Fahrzeughochrichtung verbleibenden Freiraums zwischen dem Eintauchelement (20) und der Auflagefläche (40) und dem Eintauchelement (20) und der Deckfläche (42) bei Erreichen einer bestimmten Relativverschiebung des Eintauchelements (20) gegenüber dem mindestens einen Führungselement (32) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten um die Höhe der Stufe (28a, 28b) vergrößert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Kühlerschutzgitters an mindestens einem Führungselement in einem Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges sowie ein Kühlerschutzgitter für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft insoweit auch Kraftfahrzeuge mit solchen Kühlerschutzgittern und Kraftfahrzeuge mit solchen Anordnungen.
Aus DE 10 2013 007 268 A1 ist ein Kühlerschutzgitter sowie eine Anordnung eines Kühlerschutzgitters an einem Montageträger eines Kraftfahrzeuges bekannt. Das Kühlerschutzgitter weist mindestens eine Auflagebank auf, welche sich in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten erstreckt und von einer Auflagefläche eines Montageträgers von unten gestützt wird. Die Auflagebank soll eine sich in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet konstant große oder sich verkleinernde Querschnittsfläche aufweisen, um im Kollisionsfall eine ungewünschte Blockierung im Bereich der Auflagebank zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung eines Kühlerschutzgitters sowie ein Kühlerschutzgitter zur Verfügung zu stellen, welche einfach herzustellen und zu montieren sind, vorteilhafte Eigenschaften in Bezug auf den Fußgängerschutz aufweisen und eine im Fahrbetrieb vibrationsfreie oder zumindest vibrationsarme Anordnung des Kühlerschutzgitters ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Eine erfindungsgemäße Anordnung eines Kühlerschutzgitters an mindestens einem Führungselement in einem Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges umfasst ein Kühlerschutzgitter, welches mindestens ein Durchströmelement (insbesondere in Form einer Gitter- und/oder Lamellenstruktur) und mindestens ein, sich gegenüber dem Durchströmelement in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten erstreckendes Eintauchelement aufweist. Das Durchströmelement weist eine Durchströmöffnung oder mehrere Durchströmöffnungen auf, durch welche Luft aus einem Bereich vor einem Kraftfahrzeug in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten in Richtung eines im Vorderwagen des Kraftfahrzeuges angeordneten Kühlers strömen kann. Unterseitig des sich nach hinten erstreckenden Eintauchelements schließt sich eine an dem mindestens einen Führungselement ausgebildete Auflagefläche an. Die Auflagefläche ist insbesondere derart ausgebildet, dass sich das Eintauchelement bei einer Relativbewegung gegenüber dem Führungselement in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten parallel zu der Auflagefläche verschiebt und dabei keine Reibung - oder nur eine geringe Gleitreibung - zwischen dem Führungselement und dem Eintauchelement auftritt. Oberseitig des sich nach hinten erstreckenden Eintauchelements schließt sich eine an dem mindestens einen Führungselement ausgebildete Deckfläche an. Im Bereich der Unterseite des Eintauchelements, im Bereich der Oberseite des Eintauchelements, im Bereich der Auflagefläche und/oder im Bereich der Deckfläche ist mindestens eine, sich zumindest teilweise in Fahrzeughochrichtung erstreckende Stufe derart ausgebildet, dass sich die Summe des in Fahrzeughochrichtung verbleibenden Freiraums zwischen dem Eintauchelement und der Auflagefläche und dem Eintauchelement und der Deckfläche bei Erreichen einer bestimmten Relativverschiebung des Eintauchelements gegenüber dem mindestens einen Führungselement in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten um die Höhe der Stufe vergrößert.
Durch die sich oberseitig und unterseitig des Eintauchelements angeordnete Auflagefläche und Deckfläche an dem mindestens einen Führungselement wird das Eintauchelement - und damit vorzugsweise auch das gesamte Kühlerschutzgitter - in Fahrzeughochrichtung insoweit festgelegt bzw. in seiner Bewegung in Fahrzeughochrichtung begrenzt, dass sich im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges eine vibrationsfreie oder weitestgehend vibrationsfreie Anordnung des Kühlerschutzgitters in dem Vorderwagen ergibt. Unter einer weitestgehend vibrationsfreien Anordnung werden dabei insbesondere solche Anordnungen verstanden, die zwar noch eine geringe Relativbewegung zulassen, jedoch nur in einem Maß, das keine von einem Fahrer und/oder von der Umwelt wahrnehmbaren und insoweit störenden Vibrationsgeräusche verursacht.
Durch die Ausbildung einer Stufe wird ermöglicht, dass das Eintauchelement in einer Soll-Lage im Wesentlichen weitestgehend vibrationsfrei oder vibrationsfrei zwischen der Auflagefläche und der Deckfläche montiert und gleichzeitig in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar gelagert werden kann. Nach Erreichen einer bestimmten Verschiebungslänge, d.h. einer bestimmten maximalen Relativbewegung zwischen dem Eintauchelement und dem Führungselement, wird die Stufe wirksam, und der wirksame Freiraum in Fahrzeughochrichtung vergrößert sich. Dieser Freiraum erstreckt sich zu einem ersten Teil zwischen der Auflagefläche und dem Eintauchelement und zu einem zweiten Teil zwischen dem Eintauchelement und der Deckfläche. Durch den bei Relativverschiebungen ab einer gewissen Länge zusätzlich geschaffenen Freiraum kann ein Verklemmen des Eintauchelements zwischen der Auflagefläche und der Deckfläche wirksam entgegengewirkt werden, so sich das Kühlerschutzgitter relativ zu dem Führungselement nach hinten verschieben lässt. Dies ist insbesondere vorteilhaft für Aspekte des Fußgängerschutzes, da sich das Kühlerschutzgitter bei der erfindungsgemäßen Anordnung reibungsfrei bzw. sehr reibungsarm und vor allem sicher und frei von einer Blockiergefahr nach hinten verschieben lässt.
Insbesondere ist bevorzugt, wenn die Stufe auf der Unterseite und/oder der Auflagefläche ausgebildet ist, denn in diesem Fall kann das Eintauchelement mit Unterstützung der Schwerkraft nach unten abgleiten oder abfallen, sobald die Stufe durch ausreichende Verschiebung des Eintauchelements in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten wirksam ist.
Ein Aufprall eines Fußgängers auf das Kühlerschutzgitter kann so relativ gut und vor allem ohne die Gefahr eines unerwünschten, plötzlichen Kraftfanstiegs abgefedert werden.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist, dass sie so ausgelegt werden kann, dass eine Relativverschiebung zwischen dem Kühlerschutzgitter und dem mindestens einen Führungselement über eine bestimmte Verschiebelänge ohne Deformation oder Zerstörung von Abschnitten des Kühlerschutzgitters oder eines Führungselements möglich ist, d.h. dass das Eintauchelement und das gesamte Kühlerschutzgitter relativ zu dem mindestens einen Führungselement zerstörungsfrei und frei von der Gefahr eines Verklemmens oder Verkeilens relativ zueinander verschiebbar sind. Eine rechnerische Simulation einer solchen zerstörungsfreien Verschiebung zur Auslegung der Bauteile ist sehr gut und vor allem sehr präzise möglich, da keine Annahmen in Bezug auf ein etwaiges Bauteilversagen oder eine Bauteildeformation in Abhängigkeit der verwendeten Werkstoffe und Geometrien erforderlich sind.
Die Ausbildung einer Stufe ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Eintauchelement und/oder dass mindestens eine Führungselement als Kunststoffspritzgießteil hergestellt ist und sich in Fahrzeugquerrichtung und/oder in Fahrzeughochrichtung erstreckende Entformungsschrägen daran vorgesehen sind. In diesem Fall kann trotz der Entformungsschrägen eine blockierfreie Verschiebung des Eintauchelements entlang der Auflagefläche und der Deckfläche in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten ermöglicht werden, indem die Stufe geeignet in Längsrichtung des Eintauchelements positioniert wird.
In einer praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung ist in dem Vorderwagen des Kraftfahrzeuges ein Rückstellelement derart angeordnet, dass nach Einwirkung einer in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten auf das Kühlerschutzgitter wirkenden Kraft, die ausgehend von einer Soll-Lage des Kühlerschutzgitters zu einer elastischen Verschiebung des Kühlerschutzgitters in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten in Richtung des Führungselements führt, das Kühlerschutzgitter aufgrund des Rückstellelements wieder elastisch in Richtung seiner Soll-Lage zurückverfahren wird, insbesondere bis in die Soll-Lage. Bei dem Rückstellelement kann es sich insbesondere um Schaum handeln, der sich - ggf. unter Vorspannung eingesetzt - bei einem Verschieben des Kühlerschutzgitters in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten, d.h. in Richtung des Fahrzeuginnenraums, elastisch komprimiert und dann wieder entspannt, um das Kühlerschutzgitter wieder nach außen in seine Soll-Lage zurückzudrücken. Vorzugsweise ist das Rückstellelement so ausgelegt, dass eine Stauchung bis auf eine Blocklänge oder ein überwiegender Teil einer solchen Stauchung, zum Beispiel 80% Stauchung, 90% Stauchung oder 95 % Stauchung erfolgt, bevor die Stufe während der Relativverschiebung wirksam wird. In diesem Verschiebungsbereich werden durch einen Parkrempler oder ähnlich geringe Kräfte verursachte Relativbewegungen, welche noch nicht zur Wirksamkeit der Stufe führen, zwischen dem Kühlerschutzgitter und dem Führungselement reversibel rückgängig gemacht, ohne dass es zu Schäden des Kühlerschutzgitters und/oder des mindestens einen Führungselements kommt.
Das mindestens eine Eintauchelement kann insbesondere aus mehreren nebeneinander angeordneten oder ausgebildeten Teil-Eintauchelementen gebildet sein, insbesondere aus parallel zueinander und beabstandet zueinander angeordneten oder ausgebildeten Teil-Eintauchelementen. Solche Teil-Eintauchelemente sind insbesondere derart gestaltet, dass die Unterseiten der Teil-Eintauchelemente in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Sie können dazu auch auf einer in Fahrzeughochrichtung betrachtet gleichen Höhe angeordnet sein und mit nur einer gemeinsamen Auflagefläche zusammenwirken.
Das Vorstehende gilt alternativ oder in Ergänzung auch für die Oberseiten der Teil-Eintauchelemente und die damit zusammenwirkenden Deckflächen. Durch eine Gestaltung des Eintauchelements in Form von zwei (oder mehr) Teil-Eintauchelementen kann der sich jeweils zwischen zwei Eintauchelementen erstreckende Zwischenraum für andere Elemente genutzt und zugleich eine gute Zugänglichkeit dieser anderen Elemente ermöglicht werden. Zum Beispiel kann in dem Zwischenraum die Anordnung einer Schraube oder eines anderen Verbindungselements vorgesehen sein, insbesondere ein Verbindungselement, um das mindestens eine Führungselement gegenüber einem anderen Element zu fixieren.
Um die Position des Kühlerschutzgitters auch in Fahrzeugquerrichtung möglichst präzise vorzugeben und Schwingungsanregungen in dieser Richtung zu begrenzen oder vollständig zu unterbinden, kann das Eintauchelement von mindestens einer seitlichen Begrenzungswand umgeben sein. Vorzugsweise ist das Eintauchelement seitlich durch zwei Begrenzungswände umgeben, so dass durch die beiden seitlichen Begrenzungswände, die Auflagefläche und die Deckfläche ein Einschubkanal für das Eintauchelement gebildet ist.
Darüber hinaus vorteilhaft ist es, wenn das Eintauchelement nach einem ersten Einführen schon vor oder spätestens bei Erreichen einer Soll-Lage mittels eines Clips gegen unbeabsichtigtes Herausziehen aus dem Führungselement gesichert ist. Ein solcher Clip erstreckt sich insbesondere von den Seiten des Eintauchelements in Fahrzeugquerrichtung und kann so unmittelbar mit einer seitlichen Begrenzungswand zusammenwirken. Ein derartiger Clip kann zur Vormontage eines Kühlerschutzgitters und gegebenenfalls auch zur Vorgabe einer Soll-Lage genutzt werden. Ein derartiger Clip ist dabei vorzugsweise so gestaltet, dass er zur Demontage wieder gelöst werden kann.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform weist das mindestens eine Eintauchelement an dem in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet hinteren Ende eine sich in Fahrzeughochrichtung und in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Montageschräge auf. Mit einer Montageschräge kann die Montage des Kühlerschutzgitters in dem Vorderwagen, insbesondere zwischen der Auflagefläche und der Deckfläche, erleichtert werden, insbesondere wenn die Montageschräge so gestaltet ist, dass sie bei einem Montagekontakt mit der Auflagefläche und/oder Deckfläche an der Auflagefläche und/oder der Deckfläche abgleitet und das Eintauchelement durch das Abgleiten in eine gewünschte Relativlage für den weiteren Montagevorgang bringt.
Eine Auflagefläche und/oder der Deckfläche kann insbesondere durch einen Teil eines Scheinwerfergehäuses und/oder eines Montageträgers gebildet sein. Insbesondere kann als Führungselement ein Scheinwerfergehäuse dienen, welches fest mit dem Montageträger verbunden ist. Ein derartiges Scheinwerfergehäuse kann dabei insbesondere sich überwiegend seitlich an das Durchströmelement anschließend angeordnet sein und kann damit auch zur Führung des Eintauchelements genutzt werden.
Eine wie vorstehend beschriebene Anordnung kann an dem mindestens einen Eintauchelement und/oder an dem mindestens einen Führungselement mindestens ein Deformationselement aufweisen. Das Deformationselement ist derart angeordnet, dass es zumindest in einem Teilbewegungsabschnitt einer Relativverschiebung des Eintauchelements gegenüber dem mindestens einen Führungselement in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten in Fahrzeughochrichtung komprimierbar und/oder in einer beliebigen Richtung deformierbar ist, um dadurch eine weitere Relativverschiebung des Eintauchelements in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten zu ermöglichen. Das Vorstehende gilt ebenso für eine Anordnung eines Kühlerschutzgitters an mindestens einem Führungselement in einem Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges, bei welcher das Kühlerschutzgitter mindestens ein Durchströmelement und mindestens ein, sich gegenüber dem Durchströmelement in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten erstreckendes Eintauchelement aufweist und bei welcher sich unterseitig des Eintauchelements eine an dem mindestens einen Führungselement ausgebildete Auflagefläche anschließt und sich oberseitig eine an dem mindestens einen Führungselement ausgebildete Deckfläche anschließt. In beiden Fällen kann sich ein Deformationselement im Falle einer Relativverschiebung durch zwischen dem Eintauchelement und dem Führungselement auftretende Kräfte derart verkleinern bzw. das Deformationselement kann derart nachgeben, dass sich das Eintauchelement ohne die Gefahr eines Verkeilens oder Verklemmens in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten verschieben kann.
Die Erfindung betrifft auch ein Kühlerschutzgitter für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem, sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Durchströmelement und mindestens einem, sich gegenüber dem Durchströmelement in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten erstreckenden Eintauchelement, wobei das Eintauchelement eine sich zumindest teilweise in Fahrzeughochrichtung erstreckende Stufe derart aufweist, dass die Höhe des Eintauchelements ausgehend von der Stufe in Richtung des hinteren Endes des Eintauchelements größer ist als in Richtung des Durchströmelements.
Die Stufe kann dabei insbesondere an der Unterseite des Eintauchelements und/oder an der Oberseite des Eintauchelements angeordnet sein. Ein derartiges erfindungsgemäßes Kühlerschutzgitter eignet sich insbesondere für eine wie vorstehend beschriebene Anordnung. In Bezug auf die Vorteile eines derartigen Kühlerschutzgitters wird ebenfalls auf die vorstehend beschriebenen Vorteile verwiesen.
In einer praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühlerschutzgitters weist die Höhe der sich Fahrzeughochrichtung erstreckenden Querschnittsfläche des mindestens einen Eintauchelements in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet von hinten nach vorne in einem Bereich zwischen dem hinteren Ende und der Stufe und/oder in einem Bereich zwischen der Stufe und dem Durchströmelement einen ansteigenden und insbesondere einen gleichmäßig ansteigenden Verlauf auf. Ein Eintauchelement mit einem derartigen ansteigenden Verlauf bzw. einer derartigen Entformungsschräge und ein erfindungsgemäßes Kühlerschutzgitter mit einem solchen Eintauchelement mit zunehmender Höhe der Querschnittsfläche kann insbesondere gut und kostengünstig mittels Kunststoffspritzguss hergestellt werden, da die Entformung der Eintauchelemente in diesem Fall besonders einfach erfolgen kann.
Insbesondere sind das mindestens eine Durchströmelement und das mindestens eine Eintauchelement einstückig aus Kunststoff hergestellt. Ein derartiges Kühlerschutzgitter kann nicht nur einfach und kostengünstig einstückig hergestellt werden, sondern hat darüber hinaus den Vorteil, dass es als nur ein einziges Bauteil ohne vorherige Montage an einer Montagelinie vorgehalten werden kann. Es muss dann nur noch richtig relativ zu einem Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges positioniert und an diesem montiert werden. Ein vorheriger Zusammenbau einzelner Teile entfällt damit vollständig.
Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Kühlerschutzgitter und einer erfindungsgemäßen Anordnung in einer Ansicht von vorne,
2 ein erfindungsgemäßes Kühlerschutzgitter in einer Ansicht von hinten,
3 das Kühlerschutzgitter aus den 1 und 2 in einer Seitenansicht gemäß dem Pfeil III in 2,
4 das Kühlerschutzgitter aus den 1 bis 3 in einer Ansicht gemäß dem Pfeil IV in 3,
5 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einem Kühlerschutzgitter gemäß den 2 bis 4 und einem Führungselement in einer ersten Relativposition in einem vertikalen Längsschnitt,
6 die Anordnung aus 5 in einer zweiten Relativposition in einem vertikalen Längsschnitt,
7 die Anordnung aus 5 in einer dritten Relativposition in einem vertikalen Längsschnitt,
8 einen Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges in einem vertikalen Längsschnitt durch die Mitte des Vorderwagens,
9 den Vorderwagen aus 8 in einem vertikalen Längsschnitt durch eine Ebene beabstandet von der Mitte des Vorderwagens, und
10 den Vorderwagen aus 8 und 9 in einer perspektivischen Darstellung in einer Ansicht von schräg vorne und von oben.

In 1 ist ein Kraftfahrzeug 10 mit einem erfindungsgemäßen Kühlerschutzgitter 12 in einer Ansicht von vorne dargestellt. Das Kühlerschutzgitter 12 ist dabei Teil eines Vorderwagens 14 des Kraftfahrzeuges 10. Der Vorderwagen 14 erstreckt sich über die gesamte Breite in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) des Kraftfahrzeuges 10 sowie in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) betrachtet von einem vorderen Stoßfänger (vorderstes Element) bis zum Ende des Motorraums, d.h. bis zum dem Beginn eines Innenraumes des Kraftfahrzeuges 10.
In 2 ist nur das Kühlerschutzgitter 12 in einer Ansicht von hinten dargestellt. Am Vorderwagen 14 eines Kraftfahrzeuges 10 angeordnet (vgl. 1), erstreckt sich das Kühlerschutzgitter 12 in Kraftfahrzeugquerrichtung (y-Richtung) über einen größeren Teil der Breite des Kraftfahrzeuges 10, d.h. über mehr als 50 Prozent der Gesamtbreite des Kraftfahrzeuges 10.
Das Kühlerschutzgitter 12 weist ein Durchströmelement 16 auf, welches sich überwiegend in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) und auch in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) erstreckt. In dem Durchströmelement 16, das hier eine Gitterstruktur aufweist, sind mehrere (hier: ungefähr rechteckige) Durchströmöffnungen 18 ausgebildet, durch welche Luft von der Fahrzeugvorderseite in Richtung eines Kühlers (nicht dargestellt) in den Vorderwagen 14 gelangen kann. Außerdem ist an dem gezeigten Kühlerschutzgitter 12 vorliegend in den beiden in 2 gestrichelt markierten Bereichen jeweils ein Eintauchelement 20 ausgebildet, das gegenüber dem Durchströmelement 16 in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hervorragt. Die Eintauchelemente 20 sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel seitlich neben den Durchströmöffnungen 18 ausgebildet, d.h. ein Eintauchelement 20 ist links und ein Eintauchelement 20 ist rechts des Bereiches mit den Durchströmöffnungen 18 angeordnet.
In den 3 und 4 ist gut zu erkennen, wie sich die Eintauchelemente 20 ausgehend von dem Durchströmelement 16 in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) nach hinten derart erstrecken, dass sie gegenüber dem rückseitigen Ende des Durchströmelements 16 nach hinten hervorragen. Das gesamte Kühlerschutzgitter 12 mit dem Durchströmelement 16 und den Eintauchelementen 20 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel einstückig aus Kunststoffspritzguss hergestellt.
Wie in 4 und 10 gut zu erkennen ist, sind die Eintauchelemente 20 hier jeweils durch zwei Teil-Eintauchelemente 22a, 22b gebildet, welche parallel zueinander und beabstandet voneinander an dem Kühlerschutzgitter 12 ausgebildet sind. Es ist alternativ (nicht dargestellt) aber auch möglich, Eintauchelemente 20 vorzusehen, die nicht aus mehreren Teil-Eintauchelementen 22a, 22b gebildet sind.
Wie in den 3 und 4 am Beispiel des Teil-Eintauchelements 22b zu erkennen ist, weisen die Teil-Eintauchelemente 22a, 22b jeweils eine Oberseite 24b und eine Unterseite 26b auf. Die Unterseiten 26b der jeweiligen Teil-Eintauchelemente 22a, 22b sind - in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) betrachtet - in Einbaulage des Kühlerschutzgitters 12 jeweils in der gleichen Ebene angeordnet, d.h. die Flächen weisen in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) betrachtet den gleichen Profilverlauf auf. Mit einem gleichen Profilverlauf ist gemeint, dass die absolute Höhe der Unterseiten 26b - in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) betrachtet - für Abschnitte, die sich auf der gleichen Fahrzeuglängsrichtungsposition befinden, gleich hoch ist.
An den Unterseiten 26b ist jeweils eine sich in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) erstreckende Stufe 28a, 28b mit der Höhe s ausgebildet (vgl. 3). Aufgrund der Stufen 28a, 28b ist die sich - in Einbaulage in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) erstreckende Höhe der Teil-Eintauchelemente 22a, 22b in einem Bereich des jeweils hinteren Endes 30a, 30b des Eintauchelements 20, der sich von der Stufe 28a, 28b aus in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten erstreckt, gegenüber einem, sich von der jeweiligen Stufe 28a, 28b in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne in Richtung des Durchströmelements 16 erstreckenden Bereich vergrößert.
Details einer erfindungsgemäßen Anordnung des Kühlerschutzgitters 12 mit dem Durchströmelement 16 und einem der Eintauchelemente 20 in Bezug zu einem Führungselement 32 in dem Vorderwagen 14 ist in den 5 bis 7 dargestellt. Als Führungselement 32 dient in diesem Ausführungsbeispiel ein Scheinwerfergehäuse 34. Das Scheinwerfergehäuse 34 selbst ist mittels Schrauben mit einem in dem Vorderwagen angeordneten Montageträger 38 verbunden, wobei eine Schraube 36 in 5 gestrichelt dargestellt ist.
In den 5 bis 7 ist gut zu erkennen, dass sich unterseitig an das Eintauchelement 20 eine an dem Führungselement 32 ausgebildete Auflagefläche 40 anschließt und dass sich oberseitig des Eintauchelements 20 eine an dem Führungselement 32 ausgebildete Deckfläche 42 anschließt. In Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) betrachtet hinter der Auflagefläche 40 und der Deckfläche 42 ist ein Eintauchraum 44 ausgebildet, in welchen das Eintauchelement 20 bei einer Verschiebung in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) nach hinten ohne Zerstörung eintauchen kann. Die Länge L_E des Eintauchraums 44 in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) beträgt etwa 50 mm, wenn sich das Kühlerschutzgitter 12 in der in 5 gezeigten Soll-Lage befindet.
In den Figuren ist praktisch nicht zu erkennen, dass die Höhe der Querschnittsfläche des Eintauchelements 20 in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) betrachtet ausgehend von der Stufe 28b in Richtung des Durchströmelements 16 kontinuierlich zunimmt. Die in 5 skizziere Höhe H₁ ist aber kleiner als die in 5 eingetragene Höhe H₂ in dem Bereich, welcher sich näher an dem Durchströmelement 16 befindet, weil das Eintauchelement 20 aus Kunststoffspritzguss hergestellt ist, in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) entformt wird und eine entsprechende Entformungsschräge aufweist.
In 5 ist die Soll-Lage des Eintauchelements 20 in Bezug auf das Führungselement 32 mit der Auflagefläche 40 und der Deckfläche 42 dargestellt. In dieser Soll-Lage liegen die Unterseiten 26b links der Stufen 28a, 28b des Eintauchelements 20 auf der Auflagefläche 40 auf. Die Auflagefläche 40 dient in diesem Fall auch zur Stützung des Eintauchelements 20.
In 5 ist das Eintauchelement 20 derart zwischen der Auflagefläche 40 und der Deckfläche 42 angeordnet, dass ist nur wenig Spiel in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) vorgesehen ist, so dass aufgrund des geringen Platzes im Fahrbetrieb keine akustisch wahrnehmbaren Vibrationen auftreten. Der Freiraum zwischen der Unterseite 26b des Eintauchelements 20 und der Auflagefläche 40 und der Freiraum zwischen der Oberseite 24b des Eintauchelements 20 und der Deckfläche 42 ist dementsprechend eng ausgelegt.
In 6 ist eine zweite Relativlage des Eintauchelements 20 zu der Auflagefläche 40 und der Deckfläche 42 dargestellt. Zu einer derartigen Relativlage kommt es insbesondere, wenn eine in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) von vorne nach hinten wirkenden Kraft, wie sie beispielsweise bei einem Kontakt während des Einparkens (Parkrempler) auftreten kann, auf das Kühlerschutzgitter 12 einwirkt und dieses zusammen mit den Eintauchelementen 20 gegenüber den jeweiligen Führungselementen 32 nach hinten verschiebt. In der in 6 dargestellten Situation ist die Verschiebelänge L_V1 kleiner als die wirksame Länge der Stufe L_s in Soll-Lage, da die auf das Kühlerschutzgitter 12 wirkenden Kraft entsprechend gering ist. Die Unterseiten 26b links der Stufen 28a, 28b liegen daher noch teilweise auf der Auflagefläche 40 auf und sind insoweit wirksam.
In 7 ist eine dritte Relativlage des Eintauchelements 20 gegenüber der Auflagefläche 40 und der Deckfläche 42 dargestellt. In einer derartige Relativlage kann das Kühlerschutzgitter 12 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel insbesondere dann gelangen, wenn es zu einem Fußgängerschutzaufprall mit mittleren Geschwindigkeiten und daraus resultierenden mittleren Kräften kommt. Die Verschiebelänge L_V2, über die sich das Eintauchelement 20 gegenüber in der Auflagefläche 40 und der Deckfläche 42 verschoben hat, ist in diesem Fall größer als die wirksame Länge L_S der Stufen 28a, 28b in Soll-Lage. Dementsprechend gleitet das Eintauchelement 20 an der Auflagefläche 40 ab, und es entsteht ein um die Höhe der Stufe vergrößerter Freiraum F zwischen der Oberseite 24b des Eintauchelements 20 und der Deckfläche 42, weil die Unterseiten 26b links der Stufen 28a, 28b nicht mehr wirksam sind. Dadurch wird bewirkt, dass sich das Eintauchelement 20 ohne Widerstand bzw. ohne eine durch die sich vergrößernde Höhe der Querschnittsfläche zu befürchtende Blockierung oder Verklemmung relativ zu der Auflagefläche 40 und der Deckfläche 42 verschiebt und sich damit eine sichere und für den Fußgängerschutz positive Nachgiebigkeit des Kühlerschutzgitters 12 ergibt. Die vollständige Länge L_E des Eintauchraums 44 ausgehend von der Soll-Lage (vgl. 5) ist in dem Ausführungsbeispiel derart ausgelegt, dass auch im Falle eines Fußgängeraufpralls ein zerstörungsfreies Eintauchen der Eintauchelemente 20 in den Eintauchraum 44 möglich ist.
Wie in 8 zu erkennen, ist in einem Vorderwagen 14 des Kraftfahrzeuges 10 (vgl. 1) als ein Rückstellelement 46 ein Schaumelement zwischen einer Stoßfängerverkleidung und einem sich in Fahrzeuglängsrichtung dahinter anschließenden Trägerelement angeordnet. Das Rückstellelement 46 kann sich bei einer Krafteinwirkung auf das Kühlerschutzgitter 12 in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) nach hinten reversibel verformen. Sobald die Krafteinwirkung nachlässt, entspannt sich das Rückstellelement 46 wieder. Das bedeutet, dass für den in 6 gezeigten Fall nur bei leichter Krafteinwirkung, in dem das Eintauchelement 20 noch mit der Stufe 28b auf der Auflagefläche 40 aufliegt, das Eintauchelement 20 mittels des Rückstellelements 46 ausgehend von der in 6 gezeigten um die Länge L_V1 verschobenen Lage wieder in die in 5 gezeigte Soll-Lage gebracht wird, sobald die Krafteinwirkung nachlässt oder ein geringeres Niveau aufweist als die Rückstellkraft.
Zudem weist das Eintauchelement 20 bzw. mindestens eines der Teil-Eintauchelemente 22a, 22b (vorliegend das in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) betrachtet weiter außen vorgesehene Teil-Eintauchelement 22b) eine sich in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) und in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) erstreckende Montageschräge 48 auf (vgl. 3). Aufgrund der Montageschräge 48 kann das Eintauchelement 20 einfacher zwischen der Deckfläche 42 und der Auflagefläche 40 in einer Soll-Lage positioniert werden, weil bei geringen relativen Fehlpositionierungen des Kühlerschutzgitters 12 relativ zu dem Führungselement 32 die Montageschräge 48 diese ausgleicht und das hintere Ende 30b des Teil-Eintauchelements 22b in die benötigte Richtung ablenkt, um die Montage zu erleichtern.
Außerdem weisen die hinteren Enden 30a, 30b des Eintauchelements 20 sich in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) und Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) erstreckende Abgleitschrägen 50 auf (vgl. zum Beispiel 3 und 4). Vorliegend sind drei übereinander angeordnete Abgleitschrägen 50 ausgebildet, welche vor allem dazu dienen, dass bei einer Relativbewegung des Eintauchelements 20 zu dem Führungselement 32 im Verschiebeweg angeordnete, überwiegend weiche Bauteile daran abgleiten können.
Die Befestigung des gesamten Kühlerschutzgitters 12 in dem Vorderwagen 14 (vgl. 1) erfolgt zum einen, indem eine Deckwand 52 des Kühlerschutzgitters 12 in einen C-Kanal 54 (oder alternativ in einen anderen, geschlossenen Kanal) des Montageträgers 38 eingeschoben wird (vgl. 9). Der C-Kanal 54 selbst (in 9 nicht im Detail dargestellt) weist eine in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) nach vorne gerichtete Öffnung auf, in welche ein in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) nach hinten weisendes Ende der Deckwand 52 aufgenommen ist.
Wie in 10 erkennbar ist, weist das Führungselement 32 eine erste seitliche Begrenzungswand 56 und eine zweite seitliche Begrenzungswand 58 auf, wobei die erste seitliche Begrenzungswand 56 und die zweite seitliche Begrenzungswand 58 mit der Deckfläche 42 und der Auflagefläche 40 einen geschlossenen Einschubkanal für das Eintauchelement 20 bilden. Das Eintauchelement 20 weist in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) seitlich hervorragende Clips 60 auf, mit welchen das Eintauchelement 20 in die erste seitliche Begrenzungswand 56 und die zweite seitliche Begrenzungswand 58 eingreift. Die erste seitliche Begrenzungswand 56 und die zweite seitliche Begrenzungswand 58 sind in 10 jeweils in Fahrzeughochrichtung nur bis zur Höhe des Clips 60 dargestellt, um den Clip 60 erkennbar zu machen. Tatsächlich erstrecken sich die Begrenzungswände 56, 58 weiter in Fahrzeughochrichtung und verdecken den Clip 60 auch oberseitig. Mittels dieser Clips 60 an dem Eintauchelement 20 ist das Kühlerschutzgitter 12 in einer Soll-Lage zusätzlich zu der Festlegung am Montageträger 38 ebenfalls an dem Führungselement 32, hier dem Scheinwerfergehäuse 34 festgelegt oder zumindest gegenüber unbeabsichtigtem Herausfallen oder Entnehmen gesichert.
Zwischen den Teil-Eintauchelementen 22a, 22b ist ein Zwischenraum 62 gebildet. Der Zwischenraum 62 zwischen den Teil-Eintauchelementen 22a, 22b kann zur Anordnung einer Schraube (nicht dargestellt) genutzt werden, was den Vorteil hat, das die Schraube einfach von oben zugänglich ist.
Durch die Befestigung der Deckwand 52 in einem oberen Bereich des Kühlerschutzgitters 12 und die mittels der lösbaren Clips 60 in dem Einschubkanal befestigten Eintauchelemente 20 lässt sich das Kühlerschutzgitter 12 als Ganzes durch von vorne einwirkende Kräfte in einem unteren Bereich auf Höhe der Eintauchelemente 20 in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) nach hinten verschwenken. Dabei stellt der Bereich der Deckwand 52 in dem C-Kanal 54 eine Biege-Schwenkachse dar.
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.
Bezugszeichenliste

10: Kraftfahrzeug
12: Kühlerschutzgitter
14: Vorderwagen
16: Durchströmelement
18: Durchströmöffnung
20: Eintauchelement
22a, 22b: Teil-Eintauchelement
24b: Oberseite
26b: Unterseite
28a, 28b: Stufe
30a, 30b: hinteres Ende
32: Führungselement
34: Scheinwerfergehäuse
36: Schraube
38: Montageträger
40: Auflagefläche
42: Deckfläche
44: Eintauchraum
46: Rückstellelement
48: Montageschräge
50: Abgleitschräge
52: Deckwand
54: C-Kanal
56: erste seitliche Begrenzungswand
58: zweite seitliche Begrenzungswand
60: Clip
62: Zwischenraum

Claims

Anordnung eines Kühlerschutzgitters (12) an mindestens einem Führungselement (32) in einem Vorderwagen (14) eines Kraftfahrzeuges (10), wobei das Kühlerschutzgitter (12) mindestens ein Durchströmelement (16) und mindestens ein, sich gegenüber dem Durchströmelement (16) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten erstreckendes Eintauchelement (20) aufweist, wobei sich unterseitig des Eintauchelements (20) eine an dem mindestens einen Führungselement (32) ausgebildete Auflagefläche (40) anschließt und sich oberseitig eine an dem mindestens einen Führungselement (32) ausgebildete Deckfläche (42) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Unterseite (26b) des Eintauchelements (20), im Bereich der Oberseite (24b) des Eintauchelements (20), im Bereich der Auflagefläche (40) und/oder im Bereich der Deckfläche (42) mindestens eine, sich zumindest teilweise in Fahrzeughochrichtung erstreckende Stufe (28a, 28b) derart ausgebildet ist, dass sich die Summe des in Fahrzeughochrichtung verbleibenden Freiraums zwischen dem Eintauchelement (20) und der Auflagefläche (40) und dem Eintauchelement (20) und der Deckfläche (42) bei Erreichen einer bestimmten Relativverschiebung des Eintauchelements (20) gegenüber dem mindestens einen Führungselement (32) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten um die Höhe der Stufe (28a, 28b) vergrößert.
Anordnung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Vorderwagen (14) ein Rückstellelement (46) derart angeordnet ist, dass nach Einwirkung einer in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten auf das Kühlerschutzgitter (12) wirkenden Kraft, die ausgehend von einer Soll-Lage des Kühlerschutzgitters (12) zu einer elastischen Verschiebung des Kühlerschutzgitters (12) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten in Richtung des Führungselements (32) führt, das Kühlerschutzgitter (12) aufgrund des Rückstellelements (46) wieder elastisch in Richtung seiner Soll-Lage zurückverfahren wird.
Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Eintauchelement (20) aus mehreren nebeneinander und beabstandet zueinander ausgebildeten Teil-Eintauchelementen (22a, 22b) gebildet ist.
Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eintauchelement (20) von mindestens einer seitlichen Begrenzungswand (56, 58) umgeben ist.
Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Eintauchelement (20) an dem in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet hinteren Ende (30a, 30b) eine sich Fahrzeughochrichtung und in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Montageschräge (48) aufweist.
Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (40) und/oder die Deckfläche (42) Teil eines Scheinwerfergehäuses (34) und/oder eines Montageträgers (38) sind.
Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem mindestens einen Eintauchelement (20) und/oder an dem mindestens einen Führungselement (32) mindestens ein Deformationselement derart angeordnet ist, dass das Deformationselement zumindest in einem Teilbewegungsabschnitt einer Relativverschiebung des Eintauchelements (20) gegenüber dem mindestens einen Führungselement (32) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten in Fahrzeughochrichtung komprimierbar und/oder in einer beliebigen Richtung deformierbar ist, um dadurch eine weitere Relativverschiebung des Eintauchelements (20) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten zu ermöglichen.
Anordnung eines Kühlerschutzgitters (12) an mindestens einem Führungselement (32) in einem Vorderwagen (14) eines Kraftfahrzeuges (10), wobei das Kühlerschutzgitter (12) mindestens ein Durchströmelement (16) und mindestens ein, sich gegenüber dem Durchströmelement (16) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten erstreckendes Eintauchelement (20) aufweist, wobei sich unterseitig des Eintauchelements (20) eine an dem mindestens einen Führungselement (32) ausgebildete Auflagefläche (40) anschließt und sich oberseitig eine an dem mindestens einen Führungselement (32) ausgebildete Deckfläche (42) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass an dem mindestens einen Eintauchelement (20) und/oder an dem mindestens einen Führungselement (32) mindestens ein Deformationselement derart angeordnet ist, dass das Deformationselement zumindest in einem Teilbewegungsabschnitt einer Relativverschiebung des Eintauchelements (20) gegenüber dem mindestens einen Führungselement (32) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten in Fahrzeughochrichtung komprimierbar und/oder in einer beliebigen Richtung deformierbar ist, um dadurch eine weitere Relativverschiebung des Eintauchelements (20) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten zu ermöglichen.
Kühlerschutzgitter für ein Kraftfahrzeug (10), wobei das Kühlerschutzgitter (12) mindestens ein, sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckendes Durchströmelement (16) und mindestens ein, sich gegenüber dem Durchströmelement (16) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten erstreckendes Eintauchelement (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Eintauchelement (20) eine sich zumindest teilweise in Fahrzeughochrichtung erstreckende Stufe (28a, 28b) derart aufweist, dass die Höhe des Eintauchelements (20) ausgehend von der Stufe (28a, 28b) in Richtung des hinteren Endes (30a, 30b) des Eintauchelements (20) größer ist als in Richtung des Durchströmelements (16).
Kühlerschutzgitter nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der sich in Fahrzeughochrichtung erstreckenden Querschnittsfläche des mindestens einen Eintauchelements (20) in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet von hinten nach vorne in einem Bereich zwischen dem hinteren Ende (30a, 30b) und der Stufe (28a, 28b) und/oder in einem Bereich zwischen der Stufe (28a, 28b) und dem Durchströmelement (16) einen ansteigenden Verlauf aufweist.
Kühlerschutzgitter nach einem der Ansprüche 9 oder 10 dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Durchströmelement (16) und das mindestens eine Eintauchelement (20) einstückig aus Kunststoff hergestellt sind.