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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung eines Funktionsmoduls an einem
Fahrzeug-Vorderbau Die
DE 100
42 562 beschreibt eine Anordnung nach dem Oberbegriff von
Anspruch 1.
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Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Anordnung eines Funktionsmoduls an einem
Fahrzeug-Vorderbau mit unteren Befestigungsmitteln, die für die Befestigung
des unteren Abschnitts des Moduls an einem unteren Ab schnitt des
Aufbaus sorgen, und mit oberen Befestigungsmitteln, die für die Befestigung
des oberen Abschnitts des Moduls an einem oberen Abschnitt des Aufbaus
sorgen, sodass das Modul in einer Ebene angeordnet wird, die im Wesentlichen
senkrecht zur Längsachse
des Fahrzeugs verläuft,
und dass bei einem Aufprall einer bestimmten Stärke im vorderen Bereich des
Fahrzeugs mindestens ein Abschnitt des Moduls eine geführte Bewegung
zur Hinterseite des Aufbaus ausführt.
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Eine
solche Anordnung ist: insbesondere aus der
DE 10008638 und der
EP 1106413 bekannt. Diese Druckschriften
beschreiben einen Radiator, der mit seinem unteren Ende an einem
unteren Querelement eines Fahrzeugaufbaus befestigt und an seinem
oberen Ende mit einem oberen Querelement des Fahrzeugaufbaus über ein
verformbares Teil verbunden ist. Das Verbindungsteil ist im Wesentlichen senkrecht
zur Ebene des Moduls. Der Radiator ist über einen an seiner Oberfläche gebildeten
Finger am Verbindungsteil befestigt und wird in einer Aufnahme im
Verbindungsteil angeordnet. Bei einem Aufprall einer bestimmten
Stärke
im vorderen Bereich des Fahrzeugs verformt der Finger seine Aufnahme
und verlässt
diese dann, was es dem Radiator ermöglicht, eine Bewegung zur Hinterseite
des Fahrzeugaufbaus auszuführen.
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Ein
Nachteil dieser Lösung
ist die komplexe Montage des Radiators, insbesondere seines oberen Abschnitts.
Insbesondere zur Positionierung des Verbindungsteils muss eine Bedienungsperson
zahlreiche Handgriffe ausführen,
was die Montagezeit und damit die Herstellungskosten des Fahrzeugs
erhöht.
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Ein
weiterer Nachteil dieser bekannten Aufbauten gegenüber den
herkömmlichen
Aufbauten ist die Notwendigkeit, zusätzliche Teile vorzusehen (Verbindungsteil
und seine Befestigungsmittel).
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Darüber hinaus
reicht der unter der Motorhaube bestimmter Fahrzeuge verfügbare Platz
oft nicht für
den Einsatz eines Verbindungsteils.
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Schließlich wurde
festgestellt, dass diese Art von Anordnung die Energie aus einem
Frontalaufprall nicht wirksam absorbieren kann. Insbesondere reicht
die Verformung des Verbindungsteils bei einem Frontalaufprall nicht
aus, um die Schäden
an den Teilen hinter dem Radiator zu begrenzen.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht darin, die oben erwähnten Nachteile
des Stands der Technik ganz oder teilweise zu beheben.
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Hierzu
ist die erfindungsgemäße Anordnung eines
Funktionsmoduls an einem Fahrzeug-Vorderbau, die ansonsten dem Gattungsbegriff
des Oberbegriffs entspricht, im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet,
dass der obere Abschnitt des Aufbaus, an dem das Modul befestigt
ist, den oberen Abschnitt von mindestens einem Halteelement umfasst,
wobei das Halteelement in einer Ebene angeordnet ist, die im Wesentlichen
parallel zur Ebene des Moduls ist, und dadurch, dass der untere
Abschnitt des Halteelements mit einem unteren Ab schnitt des Aufbaus
verbunden ist und dadurch, dass das Halteelement mindestens einen
verformbaren Bereich aufweist.
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Darüber hinaus
kann die erfindungsgemäße Anordnung
eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen:
- – Das
Halteelement ist mit dem Fahrzeugaufbau nur an seinem unteren Abschnitt
verbunden.
- – Das
Halteelement ist im Wesentlichen vertikal ausgerichtet.
- – Der
verformbare Bereich befindet sich in der Nähe der oberen Befestigungsmittel
des Moduls.
- – Der
Aufbau umfasst zwei Halteelemente.
- – Die
Halteelemente befinden sich im Wesentlichen an den beiden seitlichen
Enden des Aufbaus.
- – Der
verformbare Bereich weist mindestens eine Öffnung auf.
- – Die Öffnung befindet
sich in einer Ebene, die im Wesentlichen parallel zur Ebene des
Moduls ist.
- – Der
verformbare Bereich weist mehrere Ausgangspunkte für Biegung
auf.
- – Die
Ausgangspunkte für
Biegung befinden sich auf Geraden, die im Wesentlichen parallel
zur Ebene des Moduls und zur Querachse des Fahrzeugs sind.
- – Die
unteren Befestigungsmittel befinden sich im Wesentlichen an den
seitlichen Enden des Moduls.
- – Die
oberen Befestigungsmittel befinden sich im Wesentlichen an den seitlichen
Enden des Moduls.
- – Der
untere Abschnitt des Aufbaus weist ein Querelement wie einen Querträger auf,
der zumindest einen Teil der unteren Befestigungsmittel des Moduls
aufnimmt.
- – Der
Aufbau weist zwei Paare an Längselementen
auf, nämlich
ein erstes Paar an unteren Längselementen
wie zum Beispiel Verlängerungen
des Hilfsrahmens und ein zweites Paar an obe ren Längselementen
wie beispielsweise Längsträger, die
sich an den beiden seitlichen Enden des Aufbaus befinden.
- – Die
vorderen Enden der Längselemente
sind mit dem unteren Abschnitt der beiden Halteelemente verbunden.
- – Die
vorderen Enden der beiden Paare an Längselementen sind mit dem unteren
Abschnitt der beiden Halteelemente fest verbunden.
- – Jedes
Ende des Querelements ist jeweils mit dem unteren Abschnitt eines
der beiden Halteelemente verbunden.
- – Das
Modul ist im Wesentlichen parallelepipedförmig.
- – Das
Modul ist eine Lüftersatz-Kassette.
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Weitere
Besonderheiten und Vorteile gehen aus der Lektüre der folgenden Beschreibung
hervor, die auf die Figuren Bezug nimmt.
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1 zeigt
in perspektivischer Teilansicht den Vorderbau eines Fahrzeugs sowie
eine Lüftersatz-Kassette,
die an diesem erfindungsgemäßen Aufbau
montiert werden soll.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines Details von 1,
die die Anordnung der Längs-
und Querelemente des Fahrzeug-Vorderbaus
veranschaulicht.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht eines Details von 1,
die einen oberen Befestigungspunkt der Lüftersatz-Kassette am Aufbau
veranschaulicht.
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4 ist
eine vergrößerte Perspektivansicht eines
Details des Aufbaus von 1, die einen verformbaren Bereich
eines Elements des Aufbaus veranschaulicht.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht eines Details von 2,
die einen unteren Befestigungspunkt der Lüftersatz-Kassette am Aufbau
veranschaulicht.
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Der
Aufbau (2) umfasst mindestens zwei Längselemente (3, 13),
die an seinen beiden seitlichen Enden angeordnet sind.
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1 zeigt
ein Funktionsmodul 1, bestehend aus einer Lüftersatz-Kassette, und einen
Fahrzeug-Vorderbau 2. Die Lüftersatz-Kassette 1 wird
in einer Ebene am Vorderbau 2 montiert, die im Wesentlichen
senkrecht zur Längsachse
des Fahrzeugs verläuft.
Die Kassette 1 kann beispielsweise aus Polymer gebildet
sein.
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Der
Fahrzeug-Vorderbau 2 umfasst zwei Paare an Längselementen 3, 13.
Ein erstes Paar an Längselementen
kann aus Verlängerungen 13 des Hilfsrahmens
bestehen. Die Verlängerungen 13 des Hilfsrahmens
sind im Wesentlichen an den seitlichen Enden des Aufbaus 2 angeordnet.
Die Verlängerungen 3 des
Hilfsrahmens sind am unteren Abschnitt des Aufbaus 2 in
der gleichen horizontalen Ebene angeordnet.
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Das
zweite Paar an Längselementen
besteht beispielsweise aus zwei Längsträgern 3. Die Längsträger 3 sind
ebenfalls im unteren Abschnitt des Aufbaus 2 beziehungsweise
an den seitlichen Enden angeordnet. Die Längsträger 3 sind jeweils
in der Vertikalen mit den Verlängerungen 13 des
Hilfsrahmens in einer Ebene angeordnet, die im Wesentlichen parallel
zu deren Ebene ist.
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Der
Aufbau 2 umfasst auch zwei vertikale Halteelemente 6,
die an seinen seitlichen Enden angeordnet sind. Die Halteelemente 6 sind
an den vorderen Enden der Längselemente 3, 13 in
einer Ebene angeordnet, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse
des Fahrzeugs verläuft.
Vorzugsweise besitzen die Halteelemente 6 wie die Längselemente 3, 13 und
die Querelemente 4 die Form von Trägern. Vorteilhafterweise handelt
es sich um Elemente aus Metall, beispielsweise aus Stahl. Die Elemente 6, 3, 13, 4 können auch
aus Aluminium oder einem beliebigen anderen geeigneten Material
sein. Sie können hohl
oder massiv sein.
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An
ihrem unteren Ende sind die Halteelemente 6 starr mit den
vorderen Enden der beiden Verlängerungen 13 des
Hilfsrahmens verbunden.
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Die
Halteelemente sind auch mit den vorderen Enden der beiden Längsträger 3 verbunden.
Vorzugsweise sind die Halteelemente 6 mit den vorderen Enden
der Längsträger 3 im
Wesentlichen auf halber Höhe
der Halteelemente 6 starr verbunden.
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Vorzugsweise
sind die Halteelemente 6 an die Längsträger 3 geschweißt. Die
Verbindung kann auch mit Bolzen oder Nieten hergestellt werden.
Man kann auch mehrere Bolzen oder Nieten zusammen mit der Schweißung verwenden.
Die Verbindung zwischen den Halteelementen 6 und den Verlängerungen 13 des
Hilfsrahmens ist vorzugsweise eine Schraubenverbindung.
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Die
unteren Enden der Halteelemente 6 sind nicht nur mit dem
vorderen Ende der jeweiligen Verlängerung 13 des Hilfsrahmens,
sondern vorzugsweise auch miteinander über ein Querelement 4 wie beispielsweise
einen Querträger
verbunden. Die Verbindung zwischen den unteren Enden der Halteelemente 6 und
dem Querträger 4 wird
an den jeweiligen Enden des Querträgers 4 hergestellt.
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Vorzugsweise
wird die Verbindung zwischen den unteren Enden der Halteelemente 6 und
den jeweiligen Enden des Querträgers 4 mit
einem L-förmigen
Verbindungsteil 13 hergestellt (siehe 3).
Bei spielsweise ist ein Ende des Querträgers 4 an einen Arm
des L-förmigen Teils 13 geschraubt.
Der andere Arm des L-förmigen
Teils 13 ist mit dem Halteelement 6 an der Seite
fest verbunden, die zum gegenüberliegenden
Halteelement 6 zeigt (siehe 5).
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Vorteilhafterweise
umfasst der Querträger
an jedem seiner Enden ein Befestigungsmittel 15 wie eine
zylindrische Aufnahme. Die beiden Befestigungsmittel 15 wirken
mit zwei komplementären
Befestigungsfingern 5 an der Lüftersatz-Kassette 1 zusammen,
die für
die Befestigung des unteren Abschnitts der Kassette 1 am
unteren Abschnitt des Aufbaus 2 sorgen.
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Die
Befestigungsfinger 5 sind vorzugsweise am unteren Ende
der Kassette 1 und im Wesentlichen an deren seitlichen
Enden angeordnet. Vorzugsweise ist jedes der Befestigungsmittel 5 ein
vertikal nach unten ausgerichteter Finger in Verlängerung
der Kassette 1 (siehe 2). Nach
einem vorteilhaften Merkmal sind die Finger 5 mit der Kassette 1 geformt
oder an dieser angeformt. Nach einem anderen Merkmal lassen sich
die Finger 5 durch eine Kraft einer bestimmten Stärke spalten.
Vorteilhafterweise beträgt
die Länge
der Finger 5 zwischen 10 und 60 mm. Beispielsweise liegt
sie in der Größenordnung
von 35 mm.
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Vorzugsweise
ist jedes der Befestigungsmittel 15 eine zylindrische Aufnahme
an der Oberseite des Querelements 4. Nach einem vorteilhaften
Merkmal ist die Aufnahme 15 so ausgebildet, dass sich der
Finger 5 in ihr geringfügig
bewegen kann. Vorzugsweise umfasst sie eine verformbare innere Beschichtung 11.
Vorteilhafterweise ist die innere Beschichtung 11 ein Ring
aus Kautschuk oder einem beliebigen anderen elastisch verformbaren
Material.
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Selbstverständlich sind
die Befestigungsmittel 5 und 15 nicht obligatorisch
an den seitlichen Enden der Kassette 1 positioniert, sie
können
auch zum mittleren Abschnitt der Kassette 1 versetzt sein.
Es ist auch möglich,
die Befestigung des unteren Abschnitts der Kassette am unteren Abschnitt
des Aufbaus 2 mit einem einzigen Paar komplementärer Befestigungsmittel 5, 15 am
Querträger 4 beziehungsweise
an der Kassette 1 herzustellen.
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Die
Befestigung des oberen Abschnitts der Kassette 1 am oberen
Abschnitt des Aufbaus 2 erfolgt durch Befestigungsmittel 12, 35 und 22, 25,
die an der Kassette 1 beziehungsweise an den Halteelementen 6 angeordnet
sind.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Kassette 1 an jedem oberen seitlichen Ende
ein erstes Befestigungsmittel 12 und ein zweites Befestigungsmittel 35 (siehe 3).
Jedes der esten und zweiten Befestigungsmittel 12 und 35 wirkt
mit einem komplementären
Befestigungsmittel 22 beziehungsweise 25 an den
Halteelementen 6 zusammen.
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Vorzugsweise
ist jedes der ersten Befestigungsmittel 12 ein vertikal
zur Unterseite der Kassette ausgerichteter Zentrierfinger. Nach
einem vorteilhaften Merkmal werden die Zentrierfinger 12 mit
der Kassette geformt oder an dieser angeformt.
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Vorteilhafterweise
ist jedes der Befestigungsmittel 22 des Halteelements,
das mit einem Zentrierfinger 12 zusammenwirkt, ein Loch.
Jedes Loch 22 befindet sich auf einer horizontalen Seite
eines oberen Endes eines Halteelements 6.
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Die
zweiten Befestigungsmittel 35 der Kassette bestehen aus
einer zweiten Öffnung,
die mit einer Bohrung 25 an der Oberseite des Hal teelements 6 und
einer Achse wie einer (nicht dargestellten) Schraube zusammenwirkt.
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Selbstverständlich können die
Zentrierfinger 12 und ihre komplementären Mittel 22 weggelassen werden,
ohne dass die Festigkeit der Befestigung des oberen Abschnitts der
Kassette 1 am oberen Abschnitt 6 des Aufbaus 2 wesentlich
beeinträchtigt würde. Jedoch
hat die Verwendung von Zentrierfingern 12 zahlreiche Vorteile.
So erleichtern die Zentrierfinger 12 bei der Montage des
Fahrzeugs die richtige Positionierung der Kassette 1 am
Aufbau 2. Die Bedienungsperson oder der Roboter, die die
Kassette am Aufbau 2 befestigen, finden schnell die richtige
Position der Kassette 1, denn die Zentrierfinger fügen sich
leicht in die entsprechenden Löcher 22 ein,
wenn man sie von oben an diese heranführt. Auf diese Weise wird die
Kassette bereits in ihrer Endposition gehalten, bevor die Bedienungsperson
oder der Roboter die endgültige
Verbindung an den Befestigungsmitteln 25 und 35 herstellt.
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Die
Halteelemente 6 umfassen jeweils einen verformbaren oder
zerbrechlichen Bereich 7 (siehe 2 bis 4).
Vorteilhafterweise befindet sich der verformbare Bereich 7 im
oberen Abschnitt des Halteelements 6 in der Nähe der oberen
Befestigungselemente 25, 35, 12, 22.
Vorzugsweise umfasst der verformbare Bereich eine Öffnung 8 (siehe 3 und 4).
Nach einem Merkmal der Erfindung befindet sich die Öffnung 8 in
einer Ebene, die im Wesentlichen parallel zu der Ebene ist, welche
die beiden Halteelemente 6 enthält. Nach einem vorteilhaften
Merkmal, das in 4 dargestellt ist, kann der
verformbare Bereich 7 außerdem mehrere Ausgangspunkte
für Biegung 9 aufweisen.
Vorzugsweise sind die Ausgangspunkte für Biegung 9 an Geraden
angeordnet, die zu der Ebene, welche die beiden Halteelemente 6 enthält, und
zur Querachse des Fahrzeugs im Wesentlichen parallel verlaufen.
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Die
oberen Enden der Halteelemente 6 können durch einen (aus Gründen der
Vereinfachung nicht dargestellten) Querträger verbunden sein, sie sind
jedoch nicht mit festen Abschnitten oder Abschnitten mit großer Trägheit des
restlichen Aufbaus 2 verbunden.
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Wenn
das Fahrzeug einen Aufprall einer bestimmten Stärke an seinem vorderen Abschnitt
erfährt,
beispielsweise einen Zusammenstoß mit einem Fußgänger, schlägt somit
die Motorhaube des Fahrzeugs direkt oder indirekt (beispielsweise über Zwischenteile)
auf die Kassette 1. Dies bewirkt eine geführte Bewegung
mindestens eines Abschnitts der Kassette 1 zur Hinterseite
des Aufbaus 2 unter Verformung der Halteelemente 6 an
den verformbaren Bereichen 7.
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Ein
Vorteil des erfindungsgemäßen Aufbaus ist
seine hohe Kapazität,
bei einem Aufprall im vorderen Abschnitt Energie zu absorbieren.
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Die
Anordnung der Halteelemente 6 ermöglicht es insbesondere, einen
großen
Teil der Energie eines Aufpralls zu absorbieren. Ein Teil der Energie des
Aufpralls wird über
die Halteelemente 6 (die Längselemente 3, 13 bilden
einen starren und festen Sockel) an die Längselemente (Längsträger 3,
Verlängerungen 13 des
Hilfsrahmens) übertragen.
Ein weiterer Teil dieser Energie wird innerhalb der Halteelemente 6 selbst
bei deren Verformung abgeführt. Denn
die oberen Enden der Halteelemente 6, die gegenüber dem
restlichen Aufbau „frei" sind, können sich
nach hinten biegen und führen
so den oberen Abschnitt der Kassette 1. Diese Biegung nach
hinten wird durch eine starre Befestigung des unteren Abschnitts
des Halteelements 6 an einem starren Element (insbesondere
Längsträger 3)
möglich.
Die Verformung wird auch durch die Anhaltspunkte für Biegung 9 und
die Öffnungen 8 erleichtert.
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Die
Bewegung nach hinten mindestens des oberen Abschnitts der Kassette 1 wird
auch durch die besondere Konfiguration der unteren Befestigungsmittel 11, 15 der
Kassette 1 möglich
(möglicher
Ausschlag).
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Zumindest
während
eines Teils des Aufpralls steht die Kassette 1 auf diese
Weise an ihren seitlichen Enden in Kontakt und wird an diesen gehalten.
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Es
ist leicht zu verstehen, dass die Erfindung trotz einfachen und
kostengünstigen
Aufbaus eine bessere Verteilung von Energie erlaubt als die herkömmlichen
Lösungen.
Außerdem
finden die Verformungen des Aufbaus im Wesentlichen in den Halteelementen 6 statt.
Das begrenzt die Schäden
an der Kassette 1 und an anderen kostspieligen Teilen des Fahrzeugs,
die hinter dieser angeordnet sind.
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Außerdem kann
ein Aufprall einer bestimmten Stärke
des vorderen Abschnitts des Fahrzeugs auch ein Lösen der Kassette 1 aus
ihrer unteren Befestigung bewirken, wenn die unteren Befestigungsfinger 5 spaltbar
sind. Dies ermöglicht
eine größere Bewegung
der Kassette 1 unter Beibehaltung einer hohen Kapazität der Energieabsorption
wie oben beschrieben.