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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Baugruppenkonstruktion aus Seitenelementen
eines Fahrzeugs und einem Frontmodul davon, das an die vorderen
Enden der Seitenelemente montiert ist.
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Bisher
wurden Scheinwerfer und Wärmetauschervorrichtungen
wie z. B. ein Kühler
in einer bisherigen Fertigungsstraße an einer vormontierten Fahrzeugkarosserie
angebracht oder eingebaut, speziell an einem mit Karosserieseitenelementen verbundenen
Kühlerblockträger. Daher
wird die in der Fertigungsstraße
durchgeführte
Arbeit durch eine Vergrößerung der
Anzahl von anzubringenden oder einzubauenden Teile komplizierter,
was die Produktivität
verringert.
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Um
die Produktivität
in der abschließenden Montagelinie
zu verbessern, werden in jüngerer
Zeit Scheinwerfer und Wärmetauschervorrichtungen
wie z. B. ein Kühler
und ein Kondensator in erster Linie auf einer anderen Fertigungsstraße als der
abschließenden
Montagelinie, z. B. einer Fertigungsstraße einer Teileherstellungsfirma,
an einem Kühlerblockträger angebracht
oder eingebaut, um ein Frontmodul zu bilden, und das Frontmodul
wird der abschließenden
Montagelinie zugeführt,
wie in den
japanischen Patentschriften
Nr. 2848666 ,
Nr. 2898339 und
Nr. 2907502 offenbart.
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Mit
zunehmender Zahl der am Frontmodul zu montierenden Ausrüstungsteile
wird sein Gewicht beträchtlich
schwer, was die Handhabung des Frontmoduls für einen Arbeiter schwierig
macht.
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Daher
ist an der abschließenden
Montagelinie eine Ladevorrichtung bereitgestellt, um dem Arbeiter
beim Heben des Frontmoduls zu helfen. Der Arbeiter befestigt die
hinteren Enden beider Seiten des Frontmoduls mit Schrauben und Mutter
an den vorderen Enden der Seitenelemente, während er das Frontmodul mit
der Ladevorrichtung hebt.
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In
diesem Fall müssen
die hinteren Enden beider Seiten des Frontmoduls und die vorderen
Enden der Seitenelemente genau positioniert werden.
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Ein
Beispiel für
den Stand der Technik ist Druckschrift
WO 02070327 , die eine Frontbaugruppe mit
einer ersten Halterungsplatte mit einer konischen Führungsfläche und
einer zweiten Halterungsplatte mit einer Öffnung für die konische Fläche beschreibt, wodurch
die Bewegung von einem Teil in den anderen hinein erleichtert wird.
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Die 9 bis 12 zeigen
ein Vergleichsbeispiel für
eine Frontmodulbaugruppenkonstruktion. Wie in 10 gezeigt,
ist an jedem der hinteren Enden beider Seiten des Frontmoduls 5 eine
Halterungsplatte 7 befestigt. Wie in 11 gezeigt,
ist in der Mitte der Halterungsplatte 7 ein C-förmiger Einschnitt
angebracht und der eingeschnittene Teil ist nach hinten gefaltet,
um ein Einsatzstück 8 zu
bilden, das im Wesentlichen die Form eines rechten Dreiecks hat.
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In
einer Halterungsplatte 9 am vorderen Ende eines Seitenelements 6 ist
indessen ein Einsetzloch 10 ausgebildet, damit das Einsetzstück 8 dahinein
gesteckt werden kann. Wenn das Frontmodul 5 mit dem Seitenelement 6 verbunden
wird, wird das Einsetzstück 8 in
das Einsetzloch 10 gesteckt und eine vertikale Positionierung
des Frontmoduls 5 relativ zum Seitenelement 6 durchgeführt. Dann
werden die Halterungsplatte 7 des Frontmoduls 5 und
die Halterungsplatte 9 des Seitenelements 6 mit
Schrauben und Mutter aneinander befestigt.
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Nach
dem Befestigen der Halterungsplatte 7 und 9 wird
der vordere Teil des Frontmoduls 5 mit vierzehn (14)
Schrauben (sieben (7) Schrauben für jede Seite) am Seitenelement 6 befestigt
und die oberen Teile des hinteren Endes werden mit vier (4) Schrauben
(zwei (2) Schrauben für
jede Seite) am Seitenelement 6 befestigt, wie in 12 gezeigt.
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In
dem Fall, dass die oben erwähnte
Ladevorrichtung zum Befestigen des Frontmoduls 5 am Seitenelement 6 verwendet
wird, variiert die Höhe des
von der Ladevorrichtung gehobenen Frontmoduls zwischen beispielsweise –3 mm und
+3 mm. Dadurch wird die Positionierungsgenauigkeit des Frontmoduls 5 verringert.
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In
der oben beschriebenen Konstruktion des Vergleichsbeispiels wird
das Positionieren des Frontmoduls 5 relativ zum Seitenelement 6 durch
Einstecken des Einsetzstücks 8 in
das Einsetzloch 10 durchgeführt. Da das Einsetzstück 9 etwas
kleiner als das Einsetzloch 10 ausgebildet ist, damit das
Einsetzstück 8 leicht
eingesteckt werden kann, kann die oben erwähnte Konstruktion daher die
Positionierungsgenauigkeit nicht verbessern.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Frontmodulbaugruppenkonstruktion
bereitzustellen, die die Positionierungsgenauigkeit des Frontmoduls verbessert.
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Frontmodulbaugruppenkonstruktion
für ein Fahrzeug,
die Folgendes umfasst: eine erste Halterungsplatte, die entweder
an einem Frontmodul oder einem Seitenelement, an welches das Frontmodul montiert
wird, bereitgestellt ist, wobei sich in der ersten Halterungsplatte
ein durchgehendes Loch und ein vom durchgehenden Loch aufwärts verlaufender Schlitz
befindet; eine zweite Halterungsplatte, die jeweils umgekehrt am
Frontmodul bzw. dem Seitenelement bereitgestellt ist, zum Zusammenpassen
mit der ersten Halterungsplatte, wobei sich in der zweiten Halterungsplatte
an einer dem Schlitz der ersten Halterungsplatte entsprechenden
Position ein Einsetzloch hat; und ein an der zweiten Halterungsplatte
angebrachtes Passstück,
wobei das Passstück
einen Abschnitt, der zum Einsetzen in den Schlitz von einer Position
im Inneren des durchgehenden Lochs und zum Halten im Schlitz konfiguriert
ist, und eine Unterseite hat, die konfiguriert ist, um auf einem
Randbereich des Einsetzlochs angesetzt zu werden, wenn das Passstück in das
Einsetzloch eingesetzt wird.
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Im
Folgenden wird die Erfindung mm mit Bezug auf die Begleitzeichnungen
beschrieben, in denen:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer an einem Frontmodul angebrachten
Halterungsplatte gemäß einer
Frontmodulbaugruppenkonstruktion der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
perspektivische Darstellung einer Halterungsplatte des Frontmoduls
und eines daran angebrachten Passstücks ist;
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3 eine
perspektivische Darstellung eines vorderen Endes eines Fahrzeugs,
an dem die Frontmodulbaugruppenkonstruktion der vorliegenden Erfindung
zum Einsatz kommt, ist, die ein Frontmodul und ein Seitenelement
davon zeigt;
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4 eine
vergrößerte perspektivische
Darstellung ist, die einen Teil N in 3 zeigt;
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5 eine
perspektivische Darstellung eines in der Halterungsplatte des Seitenelements
ausgebildeten Einsetzlochs und des Passstücks ist;
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6 eine
Schnittansicht des an der Halterungsplatte des Frontmoduls befestigten
Passstücks und
des in der Halterungsplatte des Seitenelements ausgebildeten Einsetzlochs
ist;
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7 eine
Schnittansicht entlang Linie VII-VII in 6 ist;
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8 eine
perspektivische Darstellung des am Seitenelement befestigten Frontmoduls
ist;
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9 eine
perspektivische Darstellung eines Frontmoduls und eines Seitenelements
als Vergleichsbeispiel ist;
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10 eine
vergrößerte perspektivische Darstellung
ist, die einen Teil X in 9 zeigt;
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11 eine
perspektivische Darstellung der am Frontmodul des Vergleichsbeispiels
angebrachten Halterungsplatte ist;
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12 eine
perspektivische Darstellung des am Seitenelement befestigten Frontmoduls
des Vergleichsbeispiels ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSGESTALTUNG
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Im
Folgenden wird eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung mit
Bezug auf die Zeichnungen erläutert,
in denen gleiche Elemente mit ähnlichen
Bezugszeichen bezeichnet sind.
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In
einem vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs, wo eine Frontmodulbaugruppenkonstruktion der
vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommt, wird ein Motorraum 11,
wie in 3 gezeigt, von einem Paar Seitenelementen 13,
die an beiden Seiten des Fahrzeugs in der Fahrzeugquerrichtung in
der Fahrzeuglängsrichtung
verlaufen, einem Frontmodul 12, das vordere Enden der Seitenelemente 13 verbindet,
einem Armaturenbrett (nicht abgebildet), das an den hinteren Teilen
der Seitenelemente 13 bereitgestellt ist, und dergleichen
definiert.
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Das
Frontmodul 12 hat einen Kühlerblockträger 14, der in der
Fahrzeugquerrichtung verläuft,
einen Kühler 15 als
eine der Wärmetauschervorrichtungen,
der an der Rückseite
des zentralen Teils des Kühlerblockträgers 14 bereitgestellt
ist, einen Kondensator 16 als eine weitere Wärmetauschervorrichtung,
der an der Vorderseite des zentralen Teils bereitgestellt ist, und
ein Paar Scheinwerfer 17, die an beiden Enden des Kühlerblockträgers 14 in
der Fahrzeugquerrichtung angebracht sind. Zusätzlich zu diesem Kühler 15,
diesem Kondensator 16 und diesen Scheinwerfern 17 kann
am Frontmodul 12 auch ein Stoßfänger befestigt sein.
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Jedes
vordere Ende der Seitenelemente 13 ist mit einer Halterungsplatte 18 versehen,
an der das Frontmodul 12 befestigt wird.
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Das
vordere Ende des Seitenelements 13, Bezug nehmend auf 4,
ist mit der flachen und vertikal verlaufenden Halterungsplatte 18 versehen, wobei
ihre Stirnfläche
nach vom gekehrt ist. In der Mine der Halterungsplatte 18 ist
ein rechteckiges Einsetzloch 19 ausgebildet. Das Einsetzloch 19 dient
als Ablassloch, durch das ein im Seitenelement 13 befindliches
Beschichtungsmaterial nach außen
abgelassen wird.
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Am
unteren Randbereich des Einsetzlochs 19, Bezug nehmend
auf 5, ist ein Zungenstück 20 als eine flache
Platte ausgebildet, das in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung
einwärts
vom Seitenelement 13 (rückwärts) verläuft, wobei
seine flache Oberseite nach oben gerichtet ist. Das Einsetzloch 19 wird
durch einen C-förmigen
Einschnitt in der Halterungsplatte 18 ausgebildet, wobei
seine Öffnung
nach unten gerichtet ist. Dann wird der Innenteil des Einschnitts
nach hinten gefaltet, um das Zungenstück 20 einstückig mit
der Halterungsplatte 18 zu bilden.
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Jedes
hintere Ende beider Endteile des Frontmoduls 12 in der
Fahrzeugquerrichtung ist mit einer flachen vertikal verlaufenden
Halterungsplatte 21 versehen, deren Stirnfläche nach
hinten gerichtet ist und so ausgebildet ist, dass sie der Halterungsplatte 18 entspricht.
Ein rechteckiges durchgehendes Loch 22 und ein an einer
dem Einsetzloch 19 der Halterungsplatte 18 entsprechenden
Position bereitgestellter Schlitz 23, der sich vom oberen
Teil des durchgehenden Lochs 22 kontinuierlich erstreckt, sind
in der Mitte der Halterungsplatte 21 ausgebildet. Am oberen
Randbereich des Schlitzes 23 auf seiner verlängerten
Achse ist ein rechteckiges kleines Loch 24 ausgebildet.
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An
der Halterungsplatte 21 des Frontmoduls ist ein aus einem
Harzmaterial gebildetes und in geringem Grad verformbares Passstück 25 befestigt. Das
Passstück 25 hat
eine im Wesentlichen fünfeckförmige Seitenansicht,
wie in 6 gezeigt wird, die eine flache Unterseite 25A aufweist,
die bei der Befestigung horizontal angeordnet wird, eine Rückseite 25B und
ehre Vorderseite 25C, die beide senkrecht zur Unterseite 25A sind,
eine geneigte Oberseite 25D, deren Höhe an der Seite der Rückseite 25B größer ist
als die an der Seite der Vorderseite 25C, wobei ihre Enden
sich jeweils mit der Rückseite 25B und der
Vorderseite 25C schneiden, und eine geneigte Unterseite 25E,
deren Höhe
an der Vorderseite 25C größer ist als die an der Seite
der Vorderseite 25C, wobei ihre Enden sich jeweils mit
der Unterseite 25A bzw. der Vorderseite 25C schneiden.
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Der
Abstand zwischen der rechten und der linken Seite des Passstücks 25,
d. h. 25F und 25G, nimmt von der Rückseite 25B zur
Vorderseite 25C, wie in 7 gezeigt,
allmählich
ab, so dass im Schnitt von den Seiten 25F, 25G und
der Vorderseite 25C eine Keilform definiert wird. (Es ist
zu beachten, dass jede Beschreibung der Unterseite 25A,
der Rückseite 25B,
der Vorderseite 25C und der Seitenflächen 25F, 25G ungeachtet
der Längs-
oder der Querrichtung des Fahrzeugs bestimmt wird) In den Seitenflächen 25F, 25G des
Passstücks 25,
Bezug nehmend auf 5 und 7, sind
um die Rückseite 25B herum
parallel dazu vertikale Nuten 25H, 25I ausgebildet,
die in der vertikalen Richtung verlaufen. Der Teil um die Rückseite 25B des
Passstücks 25 ist als
Anbringungsteil davon gebildet, der einen H-förmigen horizontalen Querschnitt
hat. Jede Länge
L1 der unteren Teile 25Ha und 25Ia der vertikalen
Nuten 25H, 25I ist jeweils geringfügig kürzer als
die Länge L2
des Schlitzes 23. Jede Breite W der vertikalen Nuten 25H, 25I ist
jeweils geringfügig
kleiner als die Dicke T1 des Randteils des Schlitzes 23.
Die Dicke T2 des Abstands zwischen den unteren Teilen 25Ha und 25Ia der
vertikalen Nuten 25H, 25I des Anbringungsteils
ist geringfügig
größer als
die Breite W2 des Schlitzes 23.
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Oben
am Passstück 25 ist
ein Vorsprung 25J als Eingriffsabschnitt ausgebildet. Der
Vorsprung 25J hat einen im Wesentlichen dreieckigen vertikalen Querschnitt,
wobei sein oberes Ende nach außen (zur
Oberseite der Vorderseite 25C) gerichtet ist. Der untere
Teil des Vorsprungs 25J ist als Halsabschnitt 25K ausgebildet,
wobei seine Breite reduziert ist. Der Vorsprung 25J ist
in der Richtung B, wie in 6 gezeigt,
elastisch um den Halsabschnitt 25K schwenkbar. Der Endteil
der Rückseite 25B hinter
der geneigten Oberseite 25D abwärts vom Vorsprung 25J ist
mit einer seitlichen Nut 25L versehen, die horizontal verläuft (in
der vertikalen Richtung von 6). Die
Breite W3 der seitlichen Nut 25L ist etwas kleiner als
die Dicke T3 des oberen Randbereichs des Schlitzes 23.
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Im
Folgenden werden mm Arbeitsschritte der Frontmodulbaugruppenkonstruktion
mit dem obigen Aufbau beschrieben.
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Das
Passstück 25 wird
mit seiner Rückseite 25B in
das in der Halterungsplatte 21 des Frontmoduls ausgebildete
durchgehende Loch 22 gesteckt, wie von Pfeil A von 1 angedeutet,
und der Teil zwischen den unteren Teilen 25Ha und 25Ia der
vertikalen Nuten 25H und 25I (Stegteil des H-förmigen Querschnitts)
wird vor der Befestigung des Frontmoduls 12 am Seitenelement 13 auf
die Mittelachse des Schlitzes 23 ausgerichtet. Beim Aufwärtsbewegen des
Passstücks 25 kommen
beide Randteile des Schlitzes 23 in den vertikalen Nuten 25H, 25I des Passstücks 25 zu
sitzen. Jede der vertikalen Nuten 25H, 25I hat
eine Breite W1, die etwas kleiner ist als die Dicke T1 des Randteils
des Schlitzes 23. Das Passstück 25 kann elastisch
verformt werden, so dass die Breite W1 der vertikalen Nuten 25H, 25I jeweils
leicht erweitert werden kann. Das kann das leichte Einpassen beider
Randbereiche des Schlitzes 23 in die vertikalen Nuten 25H bzw. 25I zulassen.
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Während das
Passstück 25 weiter
nach oben bewegt wird, wird der Vorsprung 25J, der am oberen Teil
des Passstücks 25 ausgebildet
ist, durch die Verformung des Halsabschnitts 25K geschwenkt,
so dass er über
dem oberen Randbereich des Schlitzes 23 positioniert ist.
Wenn die Spitze des Halsabschnitts 25K über den oberen Randbereich
des Schlitzes 23 bewegt wird, wird sie elastisch verformt, so
dass die Spitze des Vorsprungs 25J in das kleine Loch 24 einrastet.
Zu diesem Zeitpunkt wird eine Unterseite 23a des oberen
Randbereichs des Schlitzes 23 an einem unteren Teil 25La der
seitlichen Nut 25L des Passstücks 25 in Anlage gebracht.
Dies kann die Aufwärtsbewegung
des Passstücks 25 regulieren, wodurch
das Passstück 25 eng
an der Halterungsplatte 21 des Frontmoduls befestigt wird.
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Nach
der Befestigung des Frontmoduls 12 am seitlichen Element 13 wird
das Frontmodul 12 von der Ladevorrichtung (nicht gezeigt)
gehoben und die Halterungsplatte 21 des Frontmoduls 12 wird
auf die Halterungsplatte 18 des Seitenelements 13 ausgerichtet,
so dass das Passstück 25 in
das Einsetzloch 19 gesteckt wird, wie von Pfeil C in 6 gezeigt.
Da das Passstück 25 und
das Einsetzloch 19 jeweils in der Mitte der Halterungsplatte 21 des
Frontmoduls bzw. in der Mitte der Halterungsplatte 18 des
Seitenelements ausgebildet sind, ist es für die Arbeitskraft schwierig,
die Lage des Passstücks 25 und
des Einsetzlochs 19 beim Ausrichten zu bestätigen. Die
geneigte Oberseite 25D und die geneigte Unterseite 25E des
Passstücks 25 und
der keilförmige
horizontale Querschnitt des Passstücks 25 erlauben es
aber der Arbeitskraft, das Passstück 25 leicht in das
Einsetzloch 19 zu stecken.
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Wenn
das Passstück 25 in
das Einsetzloch 19 gesteckt wird, wird die Kraft, welche
die Ladevorrichtung trägt,
die das Frontmodul 12 hebt, geringfügig verringert. Das Frontmodul 12 bewegt
sich dann aufgrund seines Eigengewichts nach unten, so dass die
Unterseite 25A des Passstücks 25 an der Oberseite
des Zungenstücks 20 des
Einsetzlochs 19 in Anlage gebracht wird. In diesem Fall
macht das Halten des Niveaus der Oberseite des Zungenstücks 20 in
Bezug auf das Seitenelement 13, des Niveaus der Unterseite 23a des
oberen Randbereichs des Schlitzes 23 in Bezug auf das Frontmodul 12 und
der Höhe der
seitlichen Nut 25L vom unteren Teil 25La zur Unterseite 25A in
den genauen Bedingungen es möglich,
die Montageposition des Frontmoduls 12 zum Seitenelement 13 mit
großer
Genauigkeit aufrecht zu erhalten.
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Wenn
das Passstück 25 vollständig in
das Einsetzloch 19 gesteckt worden ist, wird die Ladevorrichtung
vom Frontmodul 12 entfernt.
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Gemäß der Ausgestaltung
der Erfindung wird das Passstück 25 in
das Einsetzloch 19 gesteckt, um das am Seitenelement 13 zu
befestigende Frontmodul 12 provisorisch festzuhalten. Wenn
das Frontmodul 12 mit dem Seitenelement 13 im
oben erwähnten
provisorisch befestigten Zustand zusammengebaut ist, kann die Positionierungsgenauigkeit bei
der Befestigung des Frontmoduls 12 verbessert werden.
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Gemäß der Ausgestaltung
trägt das
in das Einsetzloch 19 gesteckte Passstück 25 einen Teil des Gewichts
des Frontmoduls 12. Der obere Teil des hinteren Endteils
des Frontmoduls 12 wird mit zwei Schrauben (je eine für links
und für
rechts) am Seitenelement 13 befestigt, so dass das Frontmodul 12 provisorisch
am Seitenelement 13 befestigt ist. Dementsprechend kann
anschließend
der Prozess zum Befestigen des vorderen Teils des Frontmoduls 12 mit
Schrauben (siehe 12) durchgeführt werden. Dadurch wird es
möglich,
die Betriebszeit für
den Prozess der Befestigung des Frontmoduls 12 am Seitenelement 13 zu
verkürzen.
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Gemäß der Ausgestaltung
wird das Passstück 25 an
der Halterungsplatte 21 des Frontmoduls befestigt. Dadurch
kann die Fläche
des Kontakts zwischen der Halterungsplatte 21 und dem Passstück 25 (wie
von der schattierten Fläche
angedeutet) vergrößert werden.
In dem Fall, dass die Kontaktfläche
zum Beispiel 225 mm2 beträgt, wird
bestätigt,
dass das Passstück 25 eine
Last von 30 Kilopond tragen kann. Währenddessen beträgt im Vergleichsbeispiel,
wie in 11 gezeigt, die Querschnittsfläche (entsprechend
der Kontaktfläche)
des gefalteten Teils des Einsetzstücks 8 höchstens
60 mm2, was die Last von 30 Kilopond nicht
tragen kann.
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Die
hierin beschriebene bevorzugte Ausgestaltung ist veranschaulichend
und nicht begrenzend und die Erfindung kann anderweitig ausgeführt oder ausgestaltet
werden, ohne von ihrem Sinn oder wesentlichen Charakter abzuweichen.
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In
der oben erwähnten
Ausgestaltung wird das Passstück 25 an
der Halterungsplatte 21 des Frontmoduls befestigt. Es ist
aber möglich,
den Passteil entsprechend dem Passstück 25 an der Halterungsplatte 18 des
Seitenelements und ein dem in der Halterungsplatte 21 des
Frontmoduls ausgebildeten Einsetzloch 19 entsprechendes
Loch auszubilden. Dann kann ein dem Zungenstück 20 entsprechendes
Teil am oberen Randbereich des dem Einsetzloch 19 entsprechenden
Lochs ausgebildet werden, so dass die Oberseite des Passteils, der
in das Loch gesteckt wurde, an der Unterseite des dem Zungenstück entsprechenden
Teils in Anlage kommt.
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Der
Umfang der Erfindung wird von den Ansprüchen angezeigt, wobei vorgesehen
ist, dass alle Variationen, die in die Bedeutung der Ansprüche fallen,
in ihm eingeschlossen sind.
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Die
vorliegende Offenbarung betrifft den in der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-082289 , angemeldet
am 22. März
2004, enthaltenen Gegenstand, dessen Offenbarung durch Bezugnahme
in seiner Gesamtheit ausdrücklich
hierin eingebunden wird.