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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Halterungen für Kraftfahrzeugkomponenten und insbesondere auf ein verbessertes Schürzensicherungssystem zum Verbinden von Fahrzeugkomponenten, wie z. B. einer Fahrzeugschürze und einem Frontmodulträger, miteinander.
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HINTERGRUND
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In der Industrie ist es bei der Herstellung/Montage von Kraftfahrzeugen gang und gäbe, verschiedene Komponenten des Fahrzeugs in Modulform bereitzustellen. Die Module werden dann in den späteren Phasen der Fahrzeugmontage miteinander verbunden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel erfolgt für verschiedene Komponenten eines Fahrzeugs, die sich am nächsten zum Kühler befinden, in der Regel ein Packaging in eine Anordnung, die allgemein als Frontmodul bezeichnet wird. Das Frontmodul umfasst eine Rahmenstruktur, die allgemein als ein Träger bezeichnet wird, an der andere Komponenten, wie z. B. die Fahrzeuggrillanordnung usw., gesichert sind. In der Regel ist eine Schürze auch an einem Abschnitt des Fahrzeugs/Fahrzeugrahmens gesichert, um innere Fahrzeugkomponenten, Rahmenglieder usw. zu verdecken, um eine aerodynamische Vorderfläche für das Fahrzeug bereitzustellen und aus ästhetischen Gründen. Mit Bezug auf 1, die ein Frontmodul 100 eines Kraftfahrzeugs V zeigt, ist gemäß der Darstellung eine Vorderschürze 102 eines Fahrzeugs vorgesehen, die an die Motorhaube 104 des Fahrzeugs, die Grillanordnung 106 des Fahrzeugs und die Scheinwerferanordnung 108 des Fahrzeugs (die in der Regel bekanntermaßen eine Scheinwerfereinheit, ein Scheinwerfergehäuse und eine Scheinwerferabdeckung umfasst) angrenzt und/oder diese einrahmt.
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Eine der technischen Herausforderungen, die sich bei solch einer Montage ergeben, besteht in der Gewährleistung einer engen Passung, d.h. eines bündigen Spaltmaßes zwischen verschiedenen Komponenten/Modulen und/oder benachbarten Beplankungen eines Fahrzeugs während und nach der Montage aus Gründen der Sicherheit, des Erscheinungsbilds und der Kundenzufriedenheit. Beispielsweise werden während der Montage einer Fahrzeugfront, wie in 1 nach dem Verbauen der Schürze 102 mit dem Fahrzeugträger (in dieser Ansicht nicht sichtbar) gezeigt, Nähte (durch Pfeile gezeigt) zwischen den Passflächen der Schürze 102 und der Motorhaube 104 und zwischen der Schürze 102 und der Scheinwerferöffnung 108 definiert. In der Regel ist für die zwischen diesen Passflächen erzeugte Naht ein besonders bündiges Spaltmaß erforderlich und jegliche Abweichung von einer perfekten Passfläche kann einen Versatz erzeugen. Versetzte oder unregelmäßige Nähte zwischen Passflächen führen zu ästhetischen Problemen und zumindest des Eindrucks einer reduzierten Herstellungsqualität.
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Ein Bereich, der eine besondere Schwierigkeit beim Sichern einer Schürze 102 an einem Fahrzeug V darstellt, ist der „Schnabel“-Bereich 110 der Schürze, der aufgrund seiner Konfiguration, die der Form eines Schnabels ähnelt, so benannt ist. Dieser Abschnitt der Schürze 102 muss gesichert werden, um die Bereitstellung einer Naht mit einem gewünschten Spaltmaß zwischen der Motorhaube 104 und der Scheinwerferanordnung 108 zu unterstützen. Der Schnabelbereich 110 kann jedoch nicht direkt an der Motorhaube 104 gesichert werden, da die Motorhaube zur Wartung und Reparatur des Motors geöffnet/geschlossen werden muss. Obgleich der Schnabelbereich 110 der Schürze herkömmlicherweise mit einem Abschnitt der Scheinwerferanordnung 108 gekoppelt wird, ist solch eine Kopplung wiederum problematisch und führt zu Ungenauigkeiten bei der Bündigkeit der resultierenden Naht. Herkömmliche Verfahren zum Sichern des Schnabelbereichs an der Scheinwerferanordnung, wie z. B. Ultraschallschweißen, sind wiederum kostenintensiv und können durch während des normalen Fahrzeugbetriebs auftretende Vibrationen versagen.
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Um diesem identifizierten Bedarf in der Technik zu entsprechen, beschreibt die vorliegende Offenbarung ein Schürzenbefestigungssystem zum Befestigen eines Schnabelbereichs 110 einer Schürze 102 an einem Fahrzeugträger und das System umfassende Halterungen und Träger. Vorteilhafterweise kann der Schnabelbereich 110 der Schürze durch die Verwendung des beschriebenen Schürzenbefestigungssystems auf eine Art und Weise, die eine Naht mit einer gewünschten Spaltmaßbündigkeit bereitstellt, von der Scheinwerferanordnung 108 gelöst, jedoch weiterhin am Fahrzeug gesichert werden.
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KURZDARSTELLUNG
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Gemäß den hier beschriebenen Zwecken und Vorteilen wird bei einem Aspekt eine Halterung zum Verbinden eines Schürzenelements eines Fahrzeugs, wie z. B. eines „Schnabel“-Abschnitts mit einem Fahrzeugfrontmodulträger beschrieben, wobei die Halterung einen Schürzeneingriffsabschnitt und einen Trägereingriffsabschnitt umfasst. Der Trägereingriffsabschnitt umfasst eine oder mehrere Positionierungsstrukturen, die zum Eingriff mit am Träger angeordneten zusammenwirkenden Strukturen zur Selbstausrichtung der Halterung in einer vorbestimmten Ausrichtung konfiguriert ist bzw. sind.
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Bei Ausführungsformen umfassen die Positionierungsstrukturen eine Positionierungsdurchgangsbohrung, die zum Eingriff mit einem an einem Abschnitt des Träger angeordneten zusammenwirkenden Stift konfiguriert ist, und eine oder mehrere Positionierungsnasen, die auf einer unteren Fläche der Halterung angeordnet und zum Eingriff mit der einen oder den mehreren an dem Fahrzeugträger angeordneten zusammenwirkenden Strukturen konfiguriert ist bzw. sind. Eine oder mehrere Verstärkungsstrukturen können in dem Halterungskörper enthalten sein.
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Bei einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeugfrontmodulträger bereitgestellt, der einen Halterungsaufnahmeabschnitt aufweist, der eine oder mehrere Positionierungsstrukturen umfasst, die zum Eingriff mit an einer Halterung angeordneten zusammenwirkenden Strukturen zur Selbstausrichtung der Halterung in einer vorbestimmten Ausrichtung konfiguriert ist bzw. sind. Bei Ausführungsformen umfassen die Positionierungsstrukturen einen Positionierungsstift, der zum Eingriff mit einem zusammenwirkenden Durchlass der Halterung konfiguriert ist. Es können eine oder mehrere Rippen in dem Halterungsaufnahmeabschnitt enthalten und zur Beschränkung einer Bewegung der Halterung in einer Z-Richtung konfiguriert sein.
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Bei noch einem weiteren Aspekt wird ein Befestigungssystem zum Verbinden eines Schürzenschnabelelements eines Fahrzeugs mit einem Fahrzeugfrontmodulträger bereitgestellt, das eine Halterung und einen Fahrzeugfrontmodulträger gemäß obiger Beschreibung umfasst.
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In der folgenden Beschreibung werden Ausführungsformen des offenbarten Schürzenbefestigungssystems gezeigt und beschrieben. Es versteht sich, dass andere, verschiedene Ausführungsformen des Systems möglich sind und verschiedene Einzelheiten davon im Hinblick auf verschiedene offensichtliche Aspekte modifiziert werden können, ohne von den Vorrichtungen und Verfahren, wie sie in den folgenden Ansprüchen dargelegt und beschrieben werden, abzuweichen. Entsprechend sind die Zeichnungen und Beschreibungen als Darstellung und nicht als Einschränkung zu betrachten.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die beiliegenden Zeichnungsfiguren, die hier enthalten sind und Teil der Beschreibung bilden, stellen verschiedene Aspekte eines Schürzenbefestigungssystems zum Sichern eines Schnabelbereichs einer Fahrzeugschürze an einem Fahrzeugträger dar und dienen in Verbindung mit der Beschreibung der Erläuterung bestimmter Prinzipien davon. In den Zeichnungen zeigen:
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1 ein eine Schürze umfassendes Frontmodul eines Fahrzeugs nach dem Stand der Technik;
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2A eine Ansicht einer beifahrerseitigen Halterung zur Verwendung bei einem Schürzensicherungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung von unten;
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2B eine Draufsicht der Halterung von 2A;
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2C eine Seitenansicht der Halterung von 2A;
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2D eine Ansicht einer fahrerseitigen Halterung gemäß der vorliegenden Offenbarung von unten;
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2E eine Draufsicht der Halterung von 2D;
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3A einen Halterungsaufnahmeabschnitt eines Fahrzeugträgers zur Verwendung bei einem Schürzensicherungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung, der ein Positionierungssystem für die offenbarte Halterung umfasst;
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3B die Halterung von 2A–2C, die auf dem Halterungsaufnahmeabschnitt des Trägers von 3A positioniert ist; und
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4 die Halterung von 2A–2C, die den Träger von 3A an einem Schnabelbereich der Schürze von 1 anbringt.
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Es wird nun detailliert Bezug auf Ausführungsformen des offenbarten Schürzensicherungssystems genommen, von dem Beispiele in den beiliegenden Zeichnungsfiguren dargestellt werden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Zur Lösung der zuvor erwähnten und anderer Probleme bezieht sich die vorliegende Offenbarung in hohem Maße auf ein Schürzenbefestigungssystem, das mindestens eine Halterung und einen Fahrzeugträger umfasst. Es wird eine Halterung beschrieben, die verschiedene Verstärkungsmerkmale umfasst, die eine Halterung mit einer guten Tragfähigkeit bereitstellen. Wie im Folgenden beschrieben wird, umfasst die Halterung ferner verschiedene Selbstpositionierungsmerkmale zur Selbstpositionierung der Halterung an entsprechenden Merkmalen des Trägers und zur einfachen Neupositionierung der Halterung zurück am richtigen Abschnitt des Trägers im Falle eines vollständigen und/oder teilweisen Entfernens der Halterung von dem Träger zur Wartung.
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Mit Bezug auf 2A–2C wird eine Ausführungsform einer verstärkten Halterung 200 gezeigt. Es wird vorausgeschickt, dass eine Reihe geeigneter Materialien zur Herstellung solcher Halterungen in der Technik bekannt ist, darunter Polymere, wie z. B. Polypropylen mit (30 %) Glasfüllung und andere. Jedoch wird zur Herstellung/Formung von Halterungen gemäß der vorliegenden Beschreibung jegliches geeignete Material in Betracht gezogen. Entsprechend sollten derartige Beschreibungen auch keineswegs als Beschränkung aufgefasst werden.
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Die Halterung 200 umfasst einen Körper 202, der einen Trägereingriffsabschnitt 203 und einen Schürzeneingriffsabschnitt 205 umfasst. Der Körper 202 könnte natürlich als ein massives Teil hergestellt oder geformt sein. Jedoch werden aus Gewichtsgründen mehrere Verstärkungsmerkmale in den Körper 202 integriert oder geformt. Beispielsweise kann bzw. können eine oder mehrere Verstärkungsrippen, wie in 2 angezeigt wird, in eine untere Fläche des Körpers 202 integriert oder geformt sein. Gleichermaßen sind Verstärkungsmerkmale in einer oberen Fläche der Halterung 200 vorgesehen. Mit Bezug auf 2B handelt es sich bei einer solchen Fläche um einen verstärkten Mittelbereich 206, der bei der dargestellten Ausführungsform durch eine in die obere Fläche der Halterung 200 geformte Wabenstruktur bereitgestellt wird. Natürlich werden auch alternative Strukturen, wie z. B. zusätzliche Rippen für den verstärkten Mittelbereich 206 im Betracht gezogen. Eine Seitenwand 208 wird wiederum für den Körper 202 definiert und stellt eine weitere festigende strukturelle Abstützung für die Halterung 200 bereit.
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Der Halterungskörper 202 umfasst ferner verschiedene Positionierungs- und Haltemerkmale, die dazu vorgesehen werden, zu gestatten, dass sich die Halterung 200 im Wesentlichen selbst an einem Fahrzeugträger (nicht gezeigt) positioniert und daran gesichert wird, wie im Folgenden beschrieben wird. Mit besonderem Bezug auf 2A und 2B sind eine oder mehrere Durchgangsbohrungen 210, 211 in dem Trägereingriffsabschnitt 203 und dem Schürzeneingriffsabschnitt 205 zur Aufnahme von Befestigungselementen, wie z. B. Bolzen, Schrauben usw., vorgesehen. Eine Positionierungsaufnahme 212, bei der es sich bei der dargestellten Ausführungsform auch um eine Durchgangsbohrung handelt, ist auch in dem Trägereingriffsabschnitt 203 vorgesehen und ihre Funktion wird im Folgendem beschrieben. Natürlich sind auch alternative Konfigurationen für die Positionierungsaufnahme 212 möglich und werden in Betracht gezogen, wie z. B. eine Hülse mit einem offenen oder geschlossenen Ende. Mehrere Positionierungsnasen 214 sind wiederum auf der unteren Fläche des Körpers 202 vorgesehen (siehe 2A und 2C), deren Zweck auch im Folgenden beschrieben wird. Wie dargestellt wird, sind die Positionierungsnasen 214 voneinander versetzt angeordnet, obgleich alternative Konfigurationen im Betracht gezogen werden.
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Es wird angemerkt, dass bei der vorliegenden Beschreibung Bezug auf eine „fahrerseitige“ Halterung und eine „beifahrerseitige“ Halterung, d.h. auf Halterungen, die an einer linken Seite bzw. einer rechten Seite eines Fahrzeugträgers (in dieser Ansicht nicht gezeigt) gesichert sind, genommen wird. Die „fahrerseitige“ und die „beifahrerseitige“ Halterung gemäß der Offenbarung gleichen sich im Wesentlichen, und somit müssen die speziellen Merkmale der Halterungen von 2D und 2E, bei denen es sich bei der offenbarten Ausführungsform um im Wesentlichen Spiegelbilder der Halterung von 2A–2C handelt, nicht detailliert beschrieben werden. Jedoch ist es für einen Fachmann ohne weiteres offensichtlich, dass die beschriebene Halterung leicht zur Verwendung auf der rechten und/oder linken Seite eines Fahrzeugträgers modifiziert werden könnte.
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Unter Bezugnahme auf 3A wird darin ein Fahrzeugträger 300 dargestellt, an dem die oben beschriebenen Halterungen 200, 200‘ gesichert sind. Der Träger 300 umfasst ein Paar Halterungsaufnahmeabschnitte 304 zur Aufnahme der Halterungen 200, 200‘, wobei die Halterungsaufnahmeabschnitte 304 verschiedene Positionierungs- und Haltemerkmale umfassen.
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Ein mit einem Gewinde versehener Durchlass 306 ist in dem Halterungsaufnahmeabschnitt 304 zur Aufnahme eines Befestigungselements (nicht gezeigt), das durch die Durchgangsbohrung 210 des Halterungskörpers verläuft, enthalten. Es ist eine Reihe geeigneter alternativer oder zusätzlicher Strukturen zum Aufnehmen und lösbaren Sichern eines Befestigungselements bekannt und wird hier zur Verwendung in Betracht gezogen, beispielsweise eine Klammer 308, die gezeigt wird. Eine zweite Klammer 309 kann wiederum gegebenenfalls dem Durchlass 306 zugeordnet sein, um ein zusätzliches Halten der Halterung 200 (in dieser Ansicht nicht gezeigt) bereitzustellen. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn ein Entfernen eines Befestigungselements, wie z. B. eines Bolzens, der die Halterung 200 am Halterungsaufnahmeabschnitt 304 sichert, ohne Risiko eines Verlusts dieser Halterung gewünscht ist. Selbst ohne ein Befestigungselement, wie z. B. eines Bolzens, wird die Halterung 200 bis zur vollständigen Entfernung zumindest lose an dem Halterungsaufnahmeabschnitt 304 gehalten.
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Der Halterungsaufnahmeabschnitt 304 umfasst des Weiteren einen Positionierungsstift 310, bei dem es sich bei der dargestellten Ausführungsform um einen Kreuzpositionierer handelt. Der Positionierungsstift 310 ist für den Eingriff mit einer Positionierungsaufnahme 212 im Halterungskörper 202 dimensioniert. Der Halterungsaufnahmeabschnitt 304 umfasst wiederum des Weiteren gegenüberliegende richtungsweisende Rippen 312, 312‘, die bei der dargestellten Ausführungsform als im Wesentlichen Spiegelbilder voneinander positioniert sind. Jede richtungsweisende Rippe 312, 312‘ umfasst mehrere Antiblockiernasen 314 zum lösbaren Eingriff mit Positionierungsnasen 214 eines Halterungskörpers 202, 202‘. Es versteht sich, dass eine Höhenabmessung von richtungsweisenden Rippen 312, 312‘ bedarfsgemäß eingestellt werden kann, um eine horizontale Ebene eines Schürzeneingriffsabschnitts 205 der Halterung auf eine horizontale Ebene eines Abschnitts einer Schürze 102, der an dem Schürzeneingriffsabschnitt im zusammengebauten Fahrzeug V gesichert ist, anzupassen.
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Mit Bezug auf 3C wird im Gebrauch eine Halterung 200 auf dem Halterungsaufnahmeabschnitt 304 (in dieser Ansicht verdeckt) platziert, wobei der Eingriff des Positionierungsstifts 310 des Trägers/der Positionierungsaufnahme 212 der Halterung und der Antiblockierungsnase 314 des Trägers/der Positionierungsnase 214 der Halterung gestattet, dass sich die Halterung 200 durch Steuerung der Bewegung der Halterung 200 in der X-, Y- und Z-Richtung (durch die Rippen 312, 312‘, Nasen 314) im Wesentlichen selbst in der gewünschten Positionierung positioniert. Ein geeignetes Befestigungselement 316 (in dieser Ansicht nicht zu sehen, siehe jedoch 4) kann dann durch die Durchgangsbohrung 210 der Halterung geführt werden, um die Halterung am Träger 300 zu sichern. Natürlich wird dieser Prozess auf der gegenüberliegenden Seite (nicht gezeigt) des Trägerkörpers 302 mit einer zweiten Halterung 200‘ wiederholt.
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Mit Bezug auf 4 kann ein Schnabelbereich 110 einer Fahrzeugschürze dann wie gezeigt am Schürzeneingriffsabschnitt 205 der Halterung (in dieser Ansicht nicht sichtbar) durch ein geeignetes Befestigungselement 316 gesichert werden. Wieder wird dieser Prozess mit einer zweiten Halterung auf der gegenüberliegenden Seite (nicht gezeigt) des Trägerkörpers 302 wiederholt, um den gegenüberliegenden Schnabelbereich 110 der Schürze zu sichern.
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Für den Fachmann ist offensichtlich, dass durch die vorstehend beschriebene Anordnung aus einer Verstärkungshalterung 200/einem Träger 300 ein System zum Sichern einer Fahrzeugschürze 102 an einem Trägerkörper 302 und insbesondere zum Sichern eines Schnabelbereichs 110 der Schürze auf eine Art und Weise, die eine sichere und enge Passung und eine gewünschte Spaltmaßbündigkeit für eine zwischen der Schürze und der Motorhaube des Fahrzeugs und auch zwischen der Schürze und der Scheinwerferanordnung des Fahrzeugs definierte Naht bereitstellt, bereitgestellt wird. Die Halterung 200 ist kompakt, robust und leicht herzustellen und stellt durch die oben beschriebenen strukturellen Merkmale eine Halterung bereit, die im Gebrauch ein gewünschtes Maß an Biegung nicht überschreitet. Weiterhin werden die Kosten herkömmlicher Mittel zum Sichern eines Schnabelbereichs 110 einer Schürze, wie z. B. Ultraschallschweißen, einfach durch die Verwendung eines Paars von Halterungen gemäß der Beschreibung vermieden.
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Vorteilhafterweise gestattet das beschriebene System eine Sicherung eines Schnabelbereichs 110 einer Fahrzeugschürze am Fahrzeug ohne jeglichen Eingriff mit der Scheinwerferanordnung 108 des Fahrzeugs. Stattdessen wird der Schnabelbereich 110 direkt am Träger gesichert. Durch diesen Behelf ist jegliche Bewegung/Verschiebung der Scheinwerferanordnung 108 von der Befestigung der Schürze 102 isoliert und unabhängig, und somit hat eine Bewegung/Vibration/Verschiebung des Scheinwerfers 108 keinen Einfluss auf die Bewegung der Schürze 102 und ein engeres Spaltmaß ist erzielbar.
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Darüber hinaus verbessern die selbstpositionierenden Merkmale des Systems gemäß der obigen Beschreibung die Leichtigkeit der Wartung, beispielsweise für Reparaturen/Instandsetzung, die ein Lösen oder Entfernen der Schürze erfordern bzw. erfordert. Beispielsweise kann ein Bolzen 316 aus dem Trägereingriffsabschnitt 203 der Halterung entfernt werden, und ein Bolzen 316 kann aus dem Schürzeneingriffsabschnitt 205 der Halterung gelöst werden, und eine Halterung 200 kann einfach zur Reparatur/Instandhaltung, beispielsweise einer Wartung der Verriegelung, zur Seite gedreht werden. Dann kann die Halterung 200 durch die verschiedenen oben beschriebenen selbstpositionierenden Merkmale leicht in die gewünschte Position zurückgebracht und in Position gesichert werden.
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Angesichts der obigen Lehren sind offensichtliche Modifikationen und Variationen möglich. Alle solche Modifikationen und Variationen liegen im Schutzbereich der angehängten Ansprüche, wenn diese gemäß der Breite interpretiert werden, zu der sie in fairer, gesetzlicher und gerechter Weise berechtigt sind.
