DE10333599A1 - Fahrzeugkarosserie mit integriertem Flüssigkeitsbehälter - Google Patents

Abstract

Es wird ein Fahrzeug, umfassend einen Karosserierohbau mit einem, wenigstens eine Wandöffnung (5) aufweisenden Karosseriehohlraum (3), in dem ein eine Entnahmeöffnung (11) aufweisender Flüssigkeitsspeicher (9) vorgesehen ist, vorgeschlagen. Das Fahrzeug zeichnet sich durch ein die Entnahmeöffnung (11) und/oder die Wandöffnung (5) verschließendes Funktionsmodul (7), das einen Flüssigkeits-Entnahmeanschluss (13, 15) aufweist, aus.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Fahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 3, einen Flüssigkeitsbehälter in einem Fahrzeug gemäß Anspruch 8 sowie ein Funktionsmodul gemäß Anspruch 9.
• Aus der DE 39 26 550 A1 geht ein Kraftfahrzeug hervor, bei dem ein Flüssigkeitsbehälter für eine Waschanlage in einem Hohlraum der Fahrzeugkarosserie, nämlich im Schweller, untergebracht ist. Der rohrförmige Flüssigkeitsbehälter dient zur Speicherung von Waschwasser für die Scheibenwaschanlage oder auch Kühlmittel, Öl oder Kraftstoff und weist eine Befüllöffnung auf, die mittels eines aufschraubbaren Verschlussdeckels dichtend verschließbar ist. Die Wandöffnung des Karosseriehohlraums ist mittels einer, an dem Flüssigkeitsbehälter angeformten Klappe verschließbar, die in heruntergeklappter Stellung den Zugang zur Befüllöffnung freigibt. Des Weiteren weist der Flüssigkeitsbehälter eine Entnahmeöffnung auf, die an einem in den Flüssigkeitsbehälter hineinragenden Rohrabschnitt gebildet ist, an den ein zur Scheibenwaschanlage führender Schlauch befestigbar ist. Eine Flüssigkeitspumpe zum Abpumpen der Flüssigkeit und ein zu deren Betrieb erforderlicher Elektromotor sind an einer anderen Stelle am Fahrzeug angeordnet, üblicherweise im Motorraum. Der bekannte Flüssigkeitsbehälter weist einen aufwendigen und kostenintensiven Aufbau auf. Des Weiteren erfordert dessen Einbau ein hohes Maß an Zeitaufwand und Fingerfertigkeit, da der Flüssigkeitsbehälter zunächst teilweise in den Schweller eingeführt wird, wodurch ein Anschließen des zum Verbraucher führenden Schlauchs am Rohrabschnitt erst möglich ist, um dann in einem dritten Schritt schließlich vollständig in den Schweller eingeführt und in der Wandöffnung des Karosseriehohlraums eingehängt zu werden.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Flüssigkeitsspeicher platzsparend untergebracht ist und einen einfachen Aufbau aufweist.
• Zur Lösung der Aufgabe wird ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Es zeichnet sich durch ein die Entnahmeöffnung des Flüssigkeitsspeichers und die Wandöffnung des Karosseriehohlraums verschließendes Funktionsmodul aus, das einen Flüssigkeits-Entnahmeanschluss aufweist. Es ist also nur ein Bauteil erforderlich, um zugleich die Entnahmeöffnung und die Wandöffnung zu verschließen, wodurch die Teilevielfalt des Fahrzeugs reduziert ist und sich dadurch Vorteile hinsichtlich der Herstellungskosten ergeben.
• Nach einer anderen Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass im Karosseriehohlraum ein separater, den Flüssigkeitsspeicher bildender Flüssigkeitsbehälter untergebracht ist, der mittels des erfindungsgemäßen Funktionsmoduls verschlossen ist, wobei der Karosseriehohlraum lediglich als Führung für das Funktionsmodul genutzt wird.
• In besonders bevorzugter Ausführungsform weist das Funktionsmodul neben dem Flüssigkeits-Entnahmeanschluss einen Befüllanschluss zum Befüllen des Flüssigkeitsspeichers mit Flüssig keit auf, die sich dadurch zwangsläufig in unmittelbarer Nähe zueinander befinden. Zusätzlich oder alternativ kann das Funktionsmodul eine Flüssigkeitspumpe zum Abpumpen der im Flüssigkeitsspeicher vorhandenen Flüssigkeit und vorzugsweise einen Elektromotor zum Betreiben der Flüssigkeitspumpe aufweisen, wodurch Bauraum im Motorraum frei wird. Vorteilhaft ist weiterhin, dass das mit der Flüssigkeitspumpe und gegebenenfalls mit dem Elektromotor versehene Funktionsmodul vormontierbar ist und als eine Einheit verbaut werden kann. Das separate Anbringen der Flüssigkeitspumpe und des Elektromotors an der Fahrzeugkarosserie entfällt hier.
• Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 3 vorgeschlagen. Um zu vermeiden, dass bei Kurvenfahrt und je nach Ausrichtung des den Flüssigkeitsspeicher aufweisenden Karosseriehohlraums gegebenenfalls auch beim Bremsen und Beschleunigen des Fahrzeugs, bei der die im Flüssigkeitsspeicher vorhandene Flüssigkeit in Bewegung versetzt wird, so dass sich der Flüssigkeitspegel auch im Bereich einer Ansaugöffnung der Flüssigkeitspumpe ändert beziehungsweise so weit abfallen kann, dass keine Flüssigkeit mehr in die Ansaugöffnung gelangt, so dass die Flüssigkeitspumpe zeitweilig trocken liegen kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Flüssigkeitsspeicher mittels einer in senkrechter Richtung zu einer gedachten Horizontalen verlaufenden Trennwand in zwei Kammern unterteilt ist, wobei die Kammern über mindestens einen Fluidpfad miteinander verbunden sind.
• Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist dem Fluidpfad eine den Durchfluss von der ersten Kammer zur zweiten Kammer freigebende und von der zweiten Kammer zur ersten Kammer verschließende Ventileinrichtung zugeordnet ist. Diese verhindert, dass bereits in der zweiten Kammer befindliche Flüssigkeit in die erste Kammer zurück fließt. Das Befüllen der zweiten Kammer, über die die Flüssigkeit einem Verbraucher beziehungsweise Abnehmer zugeführt wird, erfolgt bei Kurvenfahrt beziehungsweise beim Bremsen/Beschleunigen des Fahrzeugs vorzugsweise dadurch, dass die umherschwappende Flüssigkeit in die zweite Kammer hineindrückt. In einfacher Ausführungsform ist der Fluidpfad von einer Durchgangsöffnung in der Trennwand und die Ventileinrichtung von einer federnden beziehungsweise elastisch ausgebildeten Rückschlagklappe gebildet.
• Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass sich die Trennwand nur über einen Teil der Höhe des Flüssigkeitsspeichers beziehungsweise -behälters erstreckt, wobei der Fluidpfad von der Lücke zwischen der Trennwandoberkante und dem Flüssigkeitsspeicher gebildet ist. Die Trennwand wird hier von der umherschwappenden Flüssigkeit überspült. Die Ansaugöffnung der Flüssigkeitspumpe ist hier entsprechend auf einem tieferen Niveau wie die Trennwandoberkante.
• Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trennwand und die zweite Kammer in das Funktionsmodul integriert sind, so dass keine zusätzlichen Montageschritte beim Verschließen der Entnahmeöffnung des Flüssigkeitsspeichers und der Wandöffnung des Karosseriehohlraums erforderlich sind. Der oben beschriebenen Vorteil, nämlich die Vermeidung des Leerlaufens der Flüssigkeitspumpe in bestimmten Fahrsituationen trotz im Flüssigkeitsspeicher ausreichend vorhandener Flüssigkeit wird auch dann erzielt, wenn der Flüssigkeitsbehälter in die zwei Kammern unterteilt ist und das gegebenenfalls die aus Anspruch 2 hervorgehende Bauteile beziehungsweise Anschlüsse aufweisende Funktionsmodul lediglich als Verschlusselement dient.
• Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Fahrzeugs, das sich dadurch auszeichnet, dass der Karosseriehohlraum selbst einen zumindest einen Teil des Flüssigkeitsspeichers bildenden Flüssigkeitsbehälter bildet. Anders als bei den bekannten Fahrzeugen ist der Flüssigkeitsspeicher also kein separates Bauteil. Es kann vorgesehen sein, dass nur ein Teil des Karosseriehohlraums zur Speicherung der Flüssigkeit genutzt wird, so dass eine entsprechende Unterteilung desselben erforderlich ist. Alternativ ist es insbesondere bei einem von einem geschlossen, das heißt wandseitig flüssigkeitsdichten Hohlprofil gebildeten Karosseriehohlraum möglich, diesen über seine gesamte Länge als Behälter zu nutzen, was ein Verschließen der Profilöffnungen durch entsprechende Verschlussteile erforderlich macht.
• Die Wandung des Karosseriehohlraums kann einstückig ausgebildet oder von mehreren miteinander verbundenen Blechbauteilen gebildet sein, deren Fügespalte entsprechend abgedichtet sind. Die vorstehend schon beschriebene Ausgestaltung des Flüssigkeitsspeichers eignet sich insbesondere für Karosseriehohlräume, deren Wandung aus einem korrosionsbeständigen Material bestehen beziehungsweise beschichtet sind.
• Um eine besonders platzsparende Bauweise zu realisieren, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, das Funktionsmodul vollständig innerhalb des Karosseriehohlraums anzuordnen.
• Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Fahrzeugs ergeben sich aus Kombinationen der in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
• Der Gegenstand der Erfindung betrifft auch einen Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 8 und ein Funktionsmodul nach Anspruch 9.
• Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
• 1 in perspektivischer Explosionsdarstellung einen Ausschnitt eines Fahrzeugkarosseriebauteils mit einem eine Wandöffnung aufweisenden Hohlraum und ein Funktionselement zum Verschließen der Wandöffnung und
• 2 einen Längsschnitt durch das Karosseriebauteil mit in dessen Hohlraum angeordnetem Funktionselement.
• Der im Folgenden beschriebene Flüssigkeitsspeicher ist allgemein einsetzbar. Rein beispielhaft wird davon ausgegangen, dass es sich hier um einen Flüssigkeitsspeicher in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, handelt, der zur Speicherung von Waschwasser für die Scheibenwischanlage, Motorkühlflüssigkeit, Scheinwerferwaschwasser, Öl, Kraftstoffen oder dergleichen dient.
• Der mit dem Flüssigkeitsspeicher versehene Karosseriehohlraum kann in einem Profil des Karosserierohbaus, beispielsweise dem Biegequerträger, dem Querträger unter der Windschutzscheibe, dem Längsträger und dergleichen gebildet sein. Gerade die geschlossenen beziehungsweise halboffenen Profile sind geeignet, um Betriebsflüssigkeiten aufzunehmen. Im Folgenden wird rein beispielhaft ein einfaches System beschrieben, wie der vordere Biegequerträger eines Kraftfahrzeugs als Flüssigkeitsspeicher eingesetzt werden kann.
• 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Endbereich des Biegequerträgers 1, der hier als Strangpressprofil ausgebildet ist und einen im Wesentlichen rechteckförmigen, durchgängigen Hohlraum 3 aufweist. Der Biegequerträger ist an seinen stirnseitigen Enden also offen, wobei die in 1 erkennbare erste Wandöffnung 5 mittels eines Funktionsmoduls 7 und die nicht dargestellte Wandöffnung mittels eines geeigneten Abschlussteils dichtend verschließbar sind.
• Das Funktionsmodul 7 ist in Form und Größe an die Innenkontur der Wandöffnung 5 beziehungsweise des Hohlraums 3 so angepasst, dass es mit einem geringen Spaltmaß in die Wandöffnung 5 in den Hohlraum 3 einführbar ist. Das Funktionsmodul 7 wird vorzugsweise mittels einer Klebeverbindung mit dem Biegequerträger 1 verbunden. Dabei wird der Spalt zwischen dem Funktionsmodul 7 und der Wandöffnung 5 abgedichtet.
• In 2 ist das Funktionsmodul 7 in seiner Einbaustellung dargestellt, in der es vollständig innerhalb des Hohlraums 3 angeordnet ist.
• Bei durch das Funktionsmodul 7 und dem Abschlussteil verschlossenem Hohlraum 3 dient dieser als Flüssigkeitsspeicher 9, der eine Entnahmeöffnung 11 aufweist, die hier von der Wandöffnung 5 des Biegequerträgers 1 gebildet ist.
• Wie in 1 angedeutet, weist bei diesem Ausführungsbeispiel das Funktionsmodul 7 Flüssigkeits-Entnahmeanschlüsse 13 und 15 auf, die jeweils von einem von der Stirnfläche 17 des Funktionsmoduls 7 vorstehenden Rohrabschnitt (Stutzen) gebildet sind, an die jeweils ein zu einem Verbraucher/Abnehmer führender Schlauch anschließbar ist. Beispielweise kann über den Entnahmeanschluss 13 einer Scheibenreinigungseinrichtung und über den Entnahmeanschluss 15 einer Scheinwerferreini gungseinrichtung Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher 9 zugeführt werden. Vorzugsweise ist in das Funktionsmodul 7 ein Magnetventil (nicht dargestellt) integriert, das ein Umschalten zwischen den Entnahmeanschlüssen 13 und 15 ermöglicht, so dass jeweils nur einem der Entnahmeanschlüsse Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher 9 zugeführt wird.
• Zum Abpumpen der im Flüssigkeitsspeicher 9 vorhandenen Flüssigkeit ist eine mittels eines Elektromotors 19 betriebene Flüssigkeitspumpe 21 vorgesehen, die ebenfalls am Funktionsmodul 7 angeordnet sind. Das Funktionsmodul 7 weist weiterhin an seiner Stirnfläche 17 vorgesehene elektrische Anschlüsse 23 für den Elektromotor 19 und das Magnetventil auf.
• Zur Befüllung des Flüssigkeitsspeichers 9 mit Flüssigkeit ist ein am Funktionsmodul 7 angeordneter Befüllanschluss 25 vorgesehen, der hier einen von der Stirnfläche 17 vorstehenden Rohrabschnitt aufweist, an dem ein Schlauch zum Zwecke des Befüllens beziehungsweise Nachfüllens des Flüssigkeitsspeichers 9 angeschlossen werden kann. Dieser Schlauch kann so verlegt sein, dass sein Einfüllende sich an einer beliebigen, von einer Person gut erreichbaren Stelle am Kraftfahrzeug befindet.
• Da eine Sichtkontrolle des Inhaltes beziehungsweise des Füllstandes des Flüssigkeitsspeichers 9 von außen nicht möglich ist, ist es vorteilhaft eine Füllstandsanzeige vorzusehen. Zum Befüllen des Flüssigkeitsspeichers 9 ist es sinnvoll, dass der am Befüllanschluss 25 angeschlossene Schlauch transparent und im letzten Abschnitt seines freien Endes einsehbar ist, um ein Überlaufen zu vermeiden.
• Der Biegequerträger 1 ist in 2 in seiner im Kraftfahrzeug eingebauten Lage dargestellt. Es ist ersichtlich, dass der Flüssigkeitsspeicher 9 mittels einer senkrecht beziehungsweise in etwa senkrecht zu einer gedachten, mit gestrichelter Linie angedeuteten Horizontalen H verlaufenden Trennwand 27 in eine erste Kammer 29 und eine zweite Kammer 31 unterteilt ist. Zwischen den Kammern 29 und 31 besteht im unteren Teil der Trennwand 27 eine Fluidverbindung 33, die von einer Durchgangsöffnung im unteren Teil der Trennwand 27 gebildet ist. Im oberen Bereich der Trennwand 27 ist eine weitere, dem Druckausgleich zwischen den Kammern 29 und 31 dienende Öffnung 35 vorgesehen.
• Dem Fluidpfad 33 ist eine Ventileinrichtung 37 zugeordnet, die eine Rückschlagklappe 39 umfasst, die in der zweiten Kammer 31 angeordnet und so ausgestaltet ist, dass sie den Durchfluss von der ersten Kammer 29 zur zweiten Kammer 31 freigibt und den Durchfluss von der zweiten Kammer 31 zur ersten Kammer 29 selbsttätig absperrt.
• Aus 2 ist ferner eine in der der Trennwand 27 gegenüberliegenden Seitenwand der zweiten Kammer 31 eingebrachte Ansaugöffnung 41 der Flüssigkeitspumpe 21 ersichtlich, über die die in der zweiten Kammer 31 befindliche Flüssigkeit – je nach Stellung des Magnetventils – zum Entnahmeanschluss 13 beziehungsweise 15 gepumpt wird. Der Fluidpfad zwischen der Ansaugöffnung 41 und dem Entnahmeanschluss 13 ist hier mit einem Pfeil 43 angedeutet.
• Die zweite Kammer 31, also auch die Trennwand 27, die eine Seitenwand der zweiten Kammer 31 bildet, ist Teil des Funktionsmoduls 7 beziehungsweise in dieses integriert.
• Das Befüllen des Flüssigkeitsspeichers 9 erfolgt über den Befüllanschluss 25, wobei von dort die Flüssigkeit entweder zunächst in die zweite Kammer 31 und von dort beispielsweise über die Öffnung 35 oder einen geeigneten, nicht dargestellten Mediumkanal zur volumengrößeren ersten Kammer 29 gelangt.
• Aufgrund der Trennwand 27 und der Ventileinrichtung 37 gelangt die Flüssigkeit bei Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs, die ein Umherschwappen der Flüssigkeit verursacht, wie mit gestrichelter Linie angedeutet, von der ersten zur zweiten Kammer dadurch, dass die gegen die Trennwand 27 drückende Flüssigkeit die Rückschlagklappe 39 aufdrückt. Ein Rückfluss von der zweiten in die erste Kammer wird durch die Rückschlagklappe 37 verhindert. Denkbar ist auch, dass die Rückschlagklappe 37 sich auch bereits durch das Abpumpen der Flüssigkeit aus der zweiten Kammer 31 in Öffnungsstellung verlagern lässt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Rückschlagklappe 39 ansteuerbar ausgebildet ist, so dass bei entsprechender Ansteuerung der Klappe ein definiertes Befüllen der zweiten Kammer 31, beispielsweise in Abhängigkeit des Fahrzustands des Kraftfahrzeugs, möglich ist.
• Festzuhalten bleibt, dass aufgrund der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung ein zeitweiliges "Trockenlegen" der Ansaugöffnung 41 wirksam verhindert werden kann.

Claims (9)

1. Fahrzeug, umfassend einen Karosserierohbau mit einem, wenigstens eine Wandöffnung (5) aufweisenden Karosseriehohlraum (3), in dem ein eine Entnahmeöffnung (11) aufweisender Flüssigkeitsspeicher (9) vorgesehen ist, gekennzeichnet durch ein die Entnahmeöffnung (11) und die Wandöffnung (5) verschließendes Funktionsmodul (7), das einen Flüssigkeits-Entnahmeanschluss (13, 15) aufweist.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul (7) einen Befüllanschluss (25) zum Befüllen des Flüssigkeitsspeichers (9) mit Flüssigkeit, eine Flüssigkeitspumpe (21) zum Abpumpen der im Flüssigkeitsspeicher (9) vorhandenen Flüssigkeit und/oder einen Elektromotor (19) zum Betreiben der Flüssigkeitspumpe (21) aufweist.
3. Fahrzeug, umfassend einen Karosserierohbau mit einem, wenigstens eine Wandöffnung (5) aufweisenden Karosseriehohlraum (3), in dem ein eine Entnahmeöffnung (11) aufweisender Flüssigkeitsspeicher (9) vorgesehen ist, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsspeicher (9) mittels einer in senkrechter Richtung zu einer gedachten Horizontalen (H) verlaufenden Trennwand (27) in zwei Kammern (29, 31) unterteilt ist, wobei die Kammern (29, 31) über einen Fluidpfad (33) miteinander verbunden sind.
4. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fluidpfad (33) eine den Durchfluss von der ersten Kammer (29) zur zweiten Kammer (31) freigebende und von der zweiten Kammer (31) zur ersten Kammer (29) verschließende Ventileinrichtung (37) zugeordnet ist.
5. Fahrzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (27) und die zweite Kammer (31) am Funktionsmodul (7) angeordnet, insbesondere integriert sind.
6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Karosseriehohlraum (3) selbst einen zumindest einen Teil des Flüssigkeitsspeichers (9) bildenden Flüssigkeitsbehälter bildet.
7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul (7) vollständig oder im Wesentlichen vollständig innerhalb des Karosseriehohlraums (3) angeordnet ist.
8. Flüssigkeitsbehälter in einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsbehälter von einem, wenigstens eine Wandöffnung (5) aufweisenden Karosseriehohlraum (3) gebildet ist, wobei die Wandöffnung (5) vorzugsweise mittels eines Funktionsmoduls (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 verschlossen ist.
9. Funktionsmodul (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Verschließen einer Entnahmeöffnung (11) eines Flüssigkeitsspeichers (9) und/oder einer Wandöffnung (5) eines Fahrzeugkarosseriehohlraums (3).