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Die
Erfindung betrifft ein Modul einer Vorderseite eines Kraftfahrzeuges,
umfassend einen im Wesentlichen senkrechten Teil bestehend aus länglichen
Elementen, die eine tragende Struktur bilden.
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Ein
Vorderseitenmodul umfasst ein Element, das so aufgebaut ist, dass
es als Träger
für diverse Ausstattungen
des Fahrzeuges dienen kann, so zum Beispiel für Scheinwerfer, Blinker, Hupe,
Wärmetauscher,
motorbetriebene Lüfter,
Modul zur kompletten Kühlung
oder Stoßstangenträger, usw.
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Die
US 2002/0040819 A1 beschreibt
ein Vorderseitenmodul eines Kraftfahrzeuges, umfassend Ausstattungselemente
und einen im Wesentlichen senkrechten ersten Teil, bestehend aus
länglichen Elementen,
die eine tragende Struktur bilden, wobei der erste Teil sich an
einen im Wesentlichen waagerechten zweiten Teil anschließt, der
sich nach hinten in Richtung Spritzwand des Fahrzeuges erstreckt, wobei
der erste und der zweite Teil die Ausstattungen des Fahrzeuges tragen
und eine vorgefertigte und einbaufertig gelieferte Moduleinheit
zur Montage am Fahrzeug bilden.
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Das
auf diese Weise mit seinen Ausstattungen versehene Modul bildet
eine vom Ausrüster
vorgefertigte und einbaufertig gelieferte, durch den Hersteller
an das Fahrzeug montierbare Moduleinheit. Die Montage dieser Moduleinheit
erfolgt durch das Anschließen
derselben an insbesondere seitlichen Gestellelementen des Fahrzeuges,
so zum Beispiel an Längsträgern, Flügeln bzw.
an der selbsttragenden Karosserie, und gegebenenfalls durch darauffolgendes
Einsetzen von zusätzlichen
Ausstattungen, so zum Beispiel eines Stoßfängers oder einer am Modul angesetzten
vorderen Stoßfängerschürze.
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Durch
ein derartiges Modul können
die Montagebänder
zur Montage von Fahrzeugen neu organisiert werden, da die darin
integrierten Elemente nicht mehr nacheinander auf dem Hauptband
montiert werden, sondern außerhalb
desselben vorab zusammengefügt
werden. Zudem weist es den Vorteil auf, dass es beispielsweise zum
Zweck eines Austauschs oder einer Reparatur vom Fahrzeug abmontiert
werden kann.
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Üblicherweise
weist ein derartiges Modul die Form eines einstückigen Elements, insbesondere
eines Elements aus einem Metall/Kunststoff Verbund, auf, wie der
Lehre aus der Offenlegungsschrift
EP-A-0 658 470 zu entnehmen ist. Diese Offenlegungschrift
beschreibt nämlich
eine Vorderseite in Form einer tragenden Metallstruktur, die aus
tiefgezogenem Blech hergestellt und mit einem Kunststoff, insbesondere
einem Polyamid, umgossen ist.
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Die
bekannten Vorderseitenmodule weisen gewöhnlich eine im Allgemeinen
senkrechte Anordnung auf. Sie umfassen meist zwei durch einen Stoßstangenträger miteinander
verbundene, im Wesentlichen senkrechte Streben. Im Allgemeinen sind
diese beiden Streben zusätzlich
im unteren Teil durch einen unteren Träger und im oberen Teil durch
einen oberen Träger
miteinander verbunden. Dieser obere Träger dient gewöhnlich der
Befestigung eines Schlosses zur Halterung der Motorhaube. In diesen
bekannten Modulen tragen diese beiden Streben sowie der obere Träger dazu
bei, die Aufnahmen für
die Scheinwerfer des Fahrzeuges zu begrenzen.
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Diese
Ausgestaltung eines Vorderseitenmoduls ist für Fahrzeuge mit einem herkömmlichen
Aufbau geeignet, bei denen die Haube sehr waagerecht verläuft und
sich gut von der Windschutzscheibe abhebt.
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Derzeit
besteht eine starke Tendenz, die Vorderseite von Fahrzeugen im Stil
derart weiterzuentwickeln, dass der Bereich, der sich vor der Spritzwand befindet
und den Motorraum von der Fahrgastzelle trennt, immer kompakter
wird.
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Daher
neigt die Basis der Windschutzscheibe dazu, so weit nach vorn zu
rücken,
dass sie praktisch im Lot zur Vorderradachse zu stehen kommt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein Vorderseitenmodul der eingangs genannten
Art zu schaffen, welches an die derzeitige Ausgestaltung von Kraftfahrzeugen
anpassbar ist, bei der der Vorderteil viel kompakter ist und der
zwischen Motorhaube und Windschutzscheibe aufgespannte Winkel geringer
ist als bei herkömmlichen
Fahrzeugen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Vorderseitenmodul nach Anspruch 1 gelöst.
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Zu
diesem Zweck schlägt
die Erfindung ein Vorderseitenmodul vor, umfassend Ausstattungselemente
und einen im Wesentlichen senkrechten ersten Teil bestehend aus
länglichen
Elementen, die eine tragende Struktur bilden.
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Erfindungsgemäß schließt der erste
Teil an einen im Wesentlichen waagerechten zweiten Teil an, der
sich nach hinten bis zur Spritzwand des Fahrzeuges erstreckt, wobei
der erste und der zweite Teil die Ausstattungselemente des Fahrzeuges
tragen und eine vorgefertigte und einbaufertig gelieferte Moduleinheit
zur Montage in das Fahrzeug bilden.
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Im
Gegensatz zu den herkömmlichen
Modulen, die aus einem am Fahrzeuggestell befestigten, im Wesentlichen
senkrechten Teil bestehen, besteht das erfindungsgemäße Vorderseitenmodul
aus zwei Teilen, einem im Wesentlichen senkrechten und einem im
Wesentlichen waagerechten Teil. Der im Wesentlichen waagerechte
Teil erstreckt sich bis zur Spritzwand und trägt auch eine oder mehrere Ausstattungen
des Fahrzeuges, so zum Beispiel ein Heizungs- und/oder Klimaanlagenmodul,
ein Wischermodul oder ein Fahrgastzellenmodul, usw. Bislang waren
diese Ausstattungen nicht Bestandteil des Vorderseitenmoduls; sie
wurden von dem Fahrzeuggestell getragen.
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Nach
einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform
besteht auch der zweite Teil aus eine tragende Struktur bildenden
länglichen
Elementen.
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Vorteilhafterweise
umfasst der zweite Teil zwei im Wesentlichen parallel zueinander
verlaufende seitliche Elemente, die sich vom ersten Teil nach hinten
in Richtung Spritzwand des Fahrzeuges erstrecken.
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Vorteilhafterweise
umfasst der erste Teil ein rechtes oberes Ende und ein linkes oberes
Ende, während
die seitlichen Elemente des zweiten Teils aus dem rechten und dem
linken oberen Ende hervorgehen.
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Von
Vorteil ist, dass der zweite Teil ein quer verlaufendes Element
umfasst, das sich zwischen den seitlichen Elementen dieses zweiten
Teils, in der Nachbarschaft ihres dem ersten Teil gegenüber liegenden
Endes erstreckt. Dieses quer verlaufende Element trägt insbesondere
dazu bei, die Struktur des Vorderseitenmoduls zu verstärken. Es
kann auch dazu beitragen, eine oder mehrere Ausstattungen zu befestigen.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst der zweite Teil Mittel
zur Befestigung an das Fahrzeuggestell. In dieser Hinsicht wird
ein Vorteil dadurch erzielt, dass die Enden der dem ersten Teil gegenüber liegenden
seitlichen Elemente des zweiten Teils derart ausgestaltet sind,
dass sie an das Fahrzeuggestell im Bereich der Spritzwand und/oder an
der Spritzwand des Fahrzeuges befestigbar sind.
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Nach
einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
sind der erste Teil und der zweite Teil als ein einziges Modulbauteil
hergestellt.
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Nach
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
sind der erste Teil und der zweite Teil als zwei getrennte, zusammenfügbare Modulbauteile
hergestellt. Dadurch kann insbesondere die gesamte Baugröße des Moduls
zu dessen Lagerung und Handhabung verringert werden.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der zweite Teil eine Ausstattung
aufnehmen, die als „Basis
der Windschutzscheibe" bezeichnet
wird; dabei handelt es sich um eine Ausstattung, die bislang nicht
Bestandteil des Vorderseitenmoduls war und vom Fahrzeuggestell selbst
getragen wurde.
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Diese
Ausstattung an der Basis der Windschutzscheibe besteht vorteilhafterweise
aus einem Wischermodul, es kann sich dabei aber auch um eine andere
Ausstattung handeln, insbesondere um ein Heizungs- und/oder Klimaanlagenmodul.
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Vorteilhafterweise
ist die Ausstattung an der Basis der Windschutzscheibe im Bereich
eines quer verlaufenden Elements des zweiten Teils vorgesehen.
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Der
zweite Teil kann zudem ein Fahrgastzellenmodul aufnehmen, welches
in einem mittleren Bereich in der Nähe der Spritzwand des Fahrzeugs
anordenbar ist.
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Der
erste Teil kann in einem oberen Bereich mindestens ein flexibles
Bauteil, insbesondere einen Behälter,
aufnehmen, um bei einem Zusammenprall mit einem Fußgänger ein
Stoßdämpfungselement
zu bilden.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der zweite Teil optische
Ausstattungen, insbesondere Scheinwerfer, aufnehmen. Dadurch ist
es möglich,
aufwändig
geformte Scheinwerfer, wie sie derzeit in den Fahrzeugen montiert
werden, einzubauen.
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Diese
Scheinwerfer sind vorteilhafterweise im Bereich von seitlichen Elementen
dieses zweiten Teils vorgesehen.
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Die
Scheinwerfer umfassen jeweils ein zumindest teilweise in einem seitlichen
Element integriertes Gehäuse.
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Aufgrund
seiner besonderen Ausgestaltung kann das erfindungsgemäße Vorderseitenmodul
verschiedene Arten von Ausstattungen integrieren.
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Der
erste Teil kann zudem mindestens einen Wärmetauscher tragen, der zumindest
teilweise unterhalb des flexiblen Bauteils angeordnet ist.
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Zudem
ist es möglich,
mindestens eine Luftabfuhrleitung vorzusehen, die sich zumindest
teilweise entlang eines seitlichen Elements des zweiten Teils erstreckt.
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Mindestens
ein die länglichen
Elemente miteinander verbindender Träger kann ebenfalls vorgesehen
sein.
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Der
erste und der zweite Teil des erfindungsgemäßen Vorderseitenmoduls bestehen
vorzugsweise aus Kunststoff oder aus einem Metall-Kunststoff-Hybrid.
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In
der nun folgenden beispielhaften Beschreibung wird auf die beiliegenden
Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeuges mit einem modernen
Design, in das ein erfindungsgemäßes Vorderseitenmodul
integriert werden kann;
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2 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Vorderseitenmoduls, in
Form eines einzigen Bauteils ohne Ausstattung;
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3 eine
perspektivische Ansicht ähnlich 2,
die das Vorderseitenmodul mit seinen Ausstattungen zeigt;
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4 eine
perspektivische Ansicht eines aus zwei Untermodulen bestehenden
Vorderseitenmoduls, das dem Modul in 3 nahekommt;
und
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5 eine
Ansicht ähnlich 2 einer
Ausführungsvariante.
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Zunächst wird
Bezug genommen auf 1, die ein imaginäres Kraftfahrzeug
zeigt, welches ein modernes Design und einen besonders kompakten vorderen
Teil aufweist. Daraus ist ersichtlich, dass die Motorhaube 10 und
die Windschutzscheibe 12 sehr geneigt sind, wobei der zwischen
der Motorhaube und der Windschutzscheibe aufgespannte Winkel sehr
gering ist. Ferner befindet sich die Basis 14 der Windschutzscheibe
praktisch im Lot zur Vorderradachse 18 des Fahrzeuges.
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Zur
Beschreibung eines Vorderseitenmoduls, das Bestandteil des in 1 abgebildeten
Fahrzeugs sein kann, wird nun auf 2 Bezug
genommen. Das insgesamt mit dem Bezugszeichen 20 gekennzeichnete
Modul ist als einziges Modulbauteil bestehend aus eine tragende
Struktur bildenden länglichen
Elementen hergestellt. Das Modul 20 besteht aus einem im
Wesentlichen senkrechten ersten Teil 20-1, der an einen
im Wesentlichen waagerechten zweiten Teil 20-2 anschließt.
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Der
erste Teil 20-1 umfasst zwei im Wesentlichen senkrechte,
voneinander beabstandete Streben 22, welche zwei Streben
des Moduls bilden. Diese beiden Streben haben untere abgewinkelte
Enden 24, die in einer Variante auch entfallen können. Die beiden
Streben 22 sind über
einen Stoßstangenträger 26 miteinander
verbunden, welcher die Form eines im Querschnitt allgemein U-förmigen Profils aufweist. Zudem
umfasst der Teil 20-1 ein rechtes oberes Ende 28 und
ein linkes oberes Ende 28, welche durch die jeweiligen
oberen Enden der Streben 22 gebildet werden.
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Der
im Wesentlichen waagerechte zweite Teil 20-2 umfasst zwei
im Wesentlichen parallel verlaufende seitliche Elemente 30,
die sich vom ersten Teil 20-1 nach hinten in Richtung Spritzwand
des Fahrzeugs erstrecken. Die mit dem Bezugszeichen T gekennzeichnete
Spritzwand wird in 2 schematisch dargestellt. Es
sei hier noch einmal darauf hingewiesen, dass die Spritzwand eine
quer verlaufende Wand bildet, welche den Motorraum von der Fahrgastzelle
des Fahrzeugs trennt.
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Die
seitlichen Elemente 30 können insbesondere Flügelverstärkungen
bilden. Sie sind als voneinander beabstandete Träger oder Profile ausgebildet,
die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, und die so ausgerichtet
sind, dass sie sich nach oben hin neigen, wobei der Neigungswinkel
zur Waagerechten jedoch gering ist. Diese beiden seitlichen Elemente 30 gehen
aus dem oberen linken und dem oberen rechten Ende 28 des
ersten Teils hervor.
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Die
seitlichen Elemente 30 haben Enden 31, die jeweils
aus den oberen Enden 28 der Streben 22 hervorgehen.
So ist jedes seitliche Element 30 in diesem Beispiel einstückig mit
der Strebe 30, aus der es hervorgeht, ausgebildet. Zudem
haben sie Befestigungsenden 32, die am Fahrzeuggestell
im Bereich der Spritzwand befestigbar sind. Diese Enden 32 können somit
an obere Längsträger (nicht
dargestellt), die Teil des Fahrzeuggestells sind und sich bis zur
Höhe der
Basis der Windschutzscheibe hin erstrecken, befestigt werden. Der
zweite Teil 20-2 erstreckt sich somit über einen wesentlichen Teil
der Fahrzeugbreite von einer rechten Ecke bis zu einer linken Ecke
des Fahrzeuges.
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In
der in 2 dargestellten Ausführungsform sind die beiden
seitlichen Elemente 30 nicht miteinander verbunden. In
einer (weiter unten dargestellten) Variante können die seitlichen Elemente 30 durch
mindestens ein quer verlaufendes Element miteinander verbunden sein,
so dass eine verstärkende
Struktur zwischen den beiden seitlichen Elementen geboten wird.
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Nun
wird auf 3 Bezug genommen, welche das
gleiche Vorderseitenmodul 20 mit seinen verschiedenen Ausstattungen
zeigt. Zwischen den seitlichen Elementen 30 und dem Bereich
der Befestigungsenden 32 derselben ist eine Ausstattung 34 vorgesehen,
welche „Basis
der Windschutzscheibe" genannt
wird, weil diese Ausstattung im Bereich der Basis der Windschutzscheibe
angeordnet ist.
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In
diesem Beispiel ist die Ausstattung 34 ein Wischermodul,
das heißt
ein Modul, in dem Steuerungs- und Antriebsmittel zur Steuerung und
zum Antreiben von einem bzw. mehreren Scheibenwischblättern (nicht
dargestellt) eingebaut sind. Dieses Modul, von dem lediglich das
Gehäuse
dargestellt ist, nimmt ein bzw. mehrere Elektromotore und zugeordnete
Steuerungen auf.
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Eine
weitere Ausstattung der Basis der Windschutzscheibe könnte auch
in der Nähe
der zuvor genannten Ausstattung 34, zum Beispiel vor diese,
platziert werden. Diese zusätzliche
Ausstattung könnte
beispielsweise ein Heizungs- und/oder Klimaanlagenmodul oder ein
Teil eines derartigen Moduls sein.
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In
dem Vorderseitenmodul 20 ist zudem ein Fahrgastzellenmodul 36 eingebaut,
welches in einer mittleren, im Allgemeinen senkrechten Position
zwischen den beiden seitlichen Elementen 30 anordenbar
ist. Dieses Fahrgastzellenmodul befindet sich in einem mittleren
Bereich in der Nähe
der Spritzwand (in 3 nicht dargestellt), welche
den Motorraum von der Fahrgast zelle des Kraftfahrzeuges trennt. Dieses
Fahrgastzellenmodul ist als Gehäuse
ausgebildet und nimmt verschiedene Ausstattungen auf, so zum Beispiel
Steuerungsorgane für
die Heizung und/oder die Klimaanlage, usw.
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Das
Vorderseitenmodul 20 umfasst zudem zwei optische Elemente,
hier zwei Scheinwerfer 38, die vom zweiten Teil 20-2 im
Bereich der seitlichen Elemente 30 desselben aufgenommen
werden. In dem dargestellten Beispiel ist jeder Scheinwerfer in einem
Anschlussbereich einer Strebe 22 und eines seitlichen Elements 30 angeordnet.
Jeder Scheinwerfer kann im Anschlussbereich der Strebe und des entsprechenden
seitlichen Elements zumindest teilweise an diesen Anschlussbereich
angesetzt oder in diesem integriert sein. So kann vorgesehen sein, dass
der Scheinwerfer 38 ein in der Strebe und in das seitliche
Element integriertes Gehäuse 40 und
eine am Gehäuse 40 befestigbare
Scheibe 42 aufweist. In einer Variante kann das Gehäuse 40 direkt
in ein seitliches Element 30 integriert sein. Unter integriert
ist in diesem Zusammenhang einstückig
ausgebildet oder aus einem einzigen Bauteil bestehend zu verstehen.
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Ferner
umfasst das Modul 20 einen zwischen den beiden seitlichen
Elementen 30 und vor der Ausstattung an der Basis der Windschutzscheibe 34 angeordneten
Wärmetauscher 44.
In dem Beispiel ist dieser Wärmetauscher
geneigt. Es kann sich beispielsweise um den Kühler des Motors oder aber um
einen anderen Tauscher, zum Beispiel um einen Kondensator einer
Klimaanlage handeln.
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Zwischen
den beiden Streben 22 des ersten Teils 20-1 sind
drei Behälter 46, 48 und 50 und
deren zugeordnete Fülleinrichtungen 52, 54 und 56 angeordnet.
Diese drei Behälter
sind zumindest teilweise oberhalb des Stoßstangenträgers angeordnet und deren jeweiligen
Fülleinrichtungen
sind wiederum über
ihnen montiert. Die Fülleinrichtungen
sind in einem Element 58 zusammen gefasst. Diese Behälter können beispielsweise
ein Scheibenwaschbehälter, ein
Bremsflüssigkeitsbehälter, usw.
sein. Sie stellen flexible Bauteile dar, die zur Ausbildung von
Stoßdämpfungselementen
bei einer Kollision mit einem Fußgänger in einem oberen Bereich
des ersten Teils 20-1 angeordnet sind.
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Das
Modul umfasst ferner einen weiteren Wärmetauscher 60, der
zwischen den beiden Streben 22, zumindest teilweise unterhalb
des Stoßstangenträgers 26 angeordnet
ist. Dieser Wärmetauscher ist
ebenfalls, zumindest teilweise, unterhalb der vorgenannten flexiblen
Bauteile angeordnet. Der Wärmetauscher 60 weist
eine längliche
Form auf und erstreckt sich über
eine beträchtliche
waagerechte Breite, die im Wesentlichen der Breite des Stoßstangenträgers entspricht.
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Dieser
Wärmetauscher
kann insbesondere als Kühler
des Fahrzeugsmotors ausgebildet sein. Seine Lage im unteren Teil
des Moduls 20, und somit des Fahrzeugs, begünstigt eine
gute Kühlung
des durch ihn strömenden
Mediums.
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Schließlich umfasst
im dargestellten Ausführungsbeispiel
das Modul 20 eine weitere Ausstattung, und zwar eine Luftabfuhrleitung 62,
die sich zumindest teilweise entlang eines seitlichen Elements 30,
hier des links liegenden, erstreckt. Diese Abfuhrleitung besitzt
ein Richtung vorn liegendes vorderes Ende 64 und ein hinteres
Ende 66, das seitlich im Bereich eines aus 1 ersichtlichen
Gitters 68 mündet.
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Die
verschiedenen Elemente des ersten Teils 20-1 und des zweiten
Teils 20-2 können,
je nach Fall, entweder aus Kunststoff, oder aus Metall oder aber
aus einem Metall-Kunststoff-Verbund hergestellt sein. Insbesondere
sind die Streben 22 vorzugsweise aus Kunststoff und die
seitlichen Elemente 30 aus einem Metall-Kunststoff-Hybrid
hergestellt.
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Nun
wird auf 4 Bezug genommen, welche der 3 ähnlich ist,
wobei der Hauptunterschied darin besteht, dass das Modul 70 hier
aus zwei Untermodulen besteht, nämlich
einem unteren Untermodul 72 und einem oberen Untermodul 74, welche
dem weiter oben genannten Teil 20-1 bzw. dem weiter oben
genannten Teil 20-2 entsprechen. Das untere Untermodul 72 umfasst
mindestens einen Teil der Streben 22 und den Stoßstangenträger 26.
In diesem Beispiel beinhaltet dieses Untermodul auch die Behälter 46, 48, 50 und
deren zugeordneten Fülleinrichtungen 52, 54 und 56 sowie
den Wärmetauscher 60.
Das obere Untermodul 72 umfasst die beiden seitlichen Elemente 30,
mindestens einen Teil der Streben 22 und das Modul 34 an
der Basis der Windschutzscheibe. Ebenfalls darin eingebaut ist der Wärmetauscher 42.
In 4 ist auch die Motorhaube 10 des Fahrzeuges
ersichtlich, welche sowohl an das in den 2 und 3 dargestellte,
aus einem einzigen Teil bestehende Modul 20 als auch an
das in 4 dargestellte, zweiteilige Modul 70 anpassbar ist.
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Das
in 5 dargestellte Modul 20 ist dem in 2 ähnlich,
wobei gemeinsame Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind.
Es umfasst drei längliche
Elemente oder zusätzliche
Träger.
Ein so genannter „Fußgänger-Träger" 76 verbindet
die unteren Enden 24 der Streben 22. Eine obere
Traverse 78 verbindet die Anschlussbereiche der Streben 22 und
der seitlichen Elemente 30. Ein „Spritzwandtraverse" genanntes, quer
verlaufendes Element 80 erstreckt sich zwischen den seitlichen
Elementen 30 in der Nachbarschaft ihrer Enden 32,
das heißt
im Bereich der Spritzwand oder der Basis der Windschutzscheibe.
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Ferner
kann ein (in 5 schematisch dargestelltes)
Element an der Basis der Windschutzscheibe 34 im Bereich
des quer verlaufenden Elements 80 vorgesehen sein.
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Somit
wird durch die Erfindung ein Vorderseitenmodul geschaffen, das an
das derzeitige Design von Kraftfahrzeugen angepasst ist und eine
größere Anzahl
an Ausstattungen umfasst, so dass die Vorgänge zur Erstausrüstung auf
den Fertigungsstraßen und
die Vorgänge
zur nachträglichen
Ausrüstung
bei der Wartung und Reparatur vereinfacht werden.