DE4401643C2 - Modultragkonstruktion für die Front eines Fahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Modultragkonstruktion für eine Fahrzeugfront gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Eine derartige Konstruktion ist aus der DE 41 00 562 A1 bekannt. Bevor dieser Stand der Technik näher erläutert wird, sei zum besseren Verständnis der Erfindung folgendes vorangestellt.

Eine Modultragkonstruktion für die Front eines Fahr­ zeugs ist ein Traggerüst in Modul- oder Bausteinbauweise zum Einbau in eine Fahrzeugfront.

In der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 63-312279 ist eine Modultragvorrichtung offenbart. Diese Tragvorrichtung weist eine Frontwand eines Fahrzeugs auf, und an der Frontwand sind ein Motorkühler, ein Kühlventila­ tor und ein Kondensator einer Klimaanlage montiert. Die Frontwand mit den daran montierten obigen Baueinheiten ist an der Front des Fahrzeugchassis oder des Fahrzeugaufbaus mit Hilfe von Bolzen oder dergleichen befestigt, wobei diese Befestigung im Verlaufe der Montage des Fahrzeugs erfolgt.

An einem mittigen oberen Abschnitt der Fahrzeugfront sollte ein Bauteil zum Befestigen einer Verriegelung oder Arretierung für die Fronthaube des Fahrzeugs vorgesehen sein. Die bekannte Modultragvorrichtung ist integral nach Art eines Saugventilators ausgebildet und ist an ihrer Frontseite derart offen, daß der Einbau und der Ausbau des Kühlers, des Kondensators usw. in bzw. aus dem Fahrzeugmotor­ raum nur durch die Frontseite der Tragvorrichtung erfolgen kann. Aus diesem Grunde ist es schwierig, das Montageteil für die Haubenverriegelung oder Haubenarretierung auf dem oberen mittleren Abschnitt dieser Tragvorrichtung vorzu­ sehen. Wollte man dieses Montageteil auf dem oberen mitt­ leren Abschnitt der Tragvorrichtung vorsehen, müßte man eine komplizierte Konstruktion mit einer Verstärkung vorsehen, die beim Schließen der Fronthaube die nach unten wirkende Kraft aufnehmen könnte. Unter Vermeidung einer derart kom­ plizierten Konstruktion sind deshalb für gewöhnlich zwei Montageteile für die Anbringung der Haubenarretierung vor­ gesehen, und zwar an einem rechten und linken oberen Ab­ schnitt der Tragvorrichtung, so daß für die Haube ein Ver­ riegelungs- oder Arretierungspaar montiert werden kann. Durch diese Maßnahme erhöht sich allerdings die Anzahl der Baueinheiten und Bauteile des Fahrzeugs, und es ist notwen­ dig, einen Synchronisiermechanismus vorzusehen, der für eine gleichzeitige Entriegelung auf der rechten und linken Seite Sorge trägt. Dadurch wird jedoch der Aufbau des Fahr­ zeugs noch komplizierter, und es entstehen höhere Kosten.

Die aus der DE 41 00 562 A1 bekannte Modultragkon­ struktion besteht aus einem zentralen Rahmen mit einem oberen und unteren horizontalen Querträger, die auf der lin­ ken und rechten Seite über jeweils ein vertikales Rahmen­ teil miteinander verbunden sind. Vor dem Rahmen ist die vordere Stoßstange angeordnet, die gemeinsam mit dem Rahmen am vorderen Fahrzeugaufbau befestigt ist. Zur Befestigung sind gemeinsame Schrauben vorgesehen, die durch Montage­ löcher im Rahmen geführt sind. Eine Arretierung in Form eines Verriegelungsteils für die Motorhaube ist in einem vom Rahmen separaten Formteil vorgesehen, das durch Schrau­ ben am oberen Querträger des Rahmens befestigt ist. Die beschriebene Konstruktion hat den Nachteil, daß bereits bei einer leichten Kollision der mit der vorderen Stoßstange fest verbundene Rahmen unmittelbar in Mitleidenschaft gezogen wird und eine große Gefahr besteht, daß auch an dem Rahmen angebrachte Kühl- und Kondensatoreinrichtungen beschädigt werden.

Aus der DE 30 35 352 A1 ist ein vorderer Kraftfahr­ zeug-Endbereich bekannt, bei dem die vordere Stoßstange über Stoßdämpfer unmittelbar mit dem Fahrzeugaufbau verbun­ den ist. Oberhalb der Stoßstangenanordnung erstreckt sich eine nach Art eines Kühlergrills ausgebildete Baueinheit, in deren oberen Querträger eine Arretierung für die Front­ haube eingelassen ist. Der untere Teil der Baueinheit 13 ist mit den vorderen Enden von unteren Längsträgern des Fahrzeugaufbaus verschraubt. Eine solche Konstruktion ist zwar bei einer Stoßbeaufschlagung der Stoßstange sehr vorteilhaft, macht aber von einer äußerst aufwendigen und kostspieligen Stoßstangenanordnung mit schweren Stoß­ dämpfern Gebrauch.

Aus der EP 03 54 387 A2 ist für die Frontpartie eines Kraftfahrzeugs ein Frontquerträger bekannt, der an einer oberen und unteren Quertraverse des Fahrzeugaufbaus befestigt ist und zur Aufnahme eines oder mehrerer Gebläse dient. Unmittelbar vor dem Frontquerträger ist eine Stoß­ stange und darüber ein Kühlergrill vorgesehen. Wie die Stoßstange und der Kühlergrill am Fahrzeugaufbau befestigt sind und wo der Kühler angeordnet ist, geht aus dieser Druckschrift nicht hervor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Front eines Fahrzeugs eine Modultragkonstruktion zu schaf­ fen, die die durch eine Fronthaube des Fahrzeugs verur­ sachten Belastungen zuverlässig aufnehmen kann und die durch eine Deformation des vorderen Stoßfängers bei einer leichten Kollision nicht beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patent­ anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Er­ findung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, daß der an der Hinterseite des vorderen Stoßfängers vorgesehene Stoßfängerträger (im folgenden auch hinterer Stoßfänger­ träger genannt) über die Modultragkonstruktion das Gewicht der Fronthaube des Fahrzeugs abfängt, jedoch mit dieser Tragkonstruktion nicht fest verbunden ist. Der Stoßfänger kann sich daher bei einer Stoßbeaufschlagung gegenüber dem Kühlermontagerahmen verschieben, ohne diesen zu beschädi­ gen.

Wenn die Fronthaube des Fahrzeugs geschlossen und mit der Modultragkonstruktion arretiert oder verriegelt ist, wird die nach unten gerichtete Kraft der Fronthaube über die Arretierungsmontageeinrichtung auf den mittleren horizontalen Rahmenabschnitt und den zentralen Stützab­ schnitt so verteilt, so daß diese Kraft oder Last vom hin­ teren Tragteil des vorderen Stoßfängers des Fahrzeugs sicher getragen ist. Aus diesem Grunde ist es nicht erforderlich, die nach der Erfindung ausgebildete Tragkonstruktion mit zwei Haubenarretierungen zu versehen, so daß man eine nach Aufbau, Gewicht und Kosten günstigere Konstruktion erhält.

Da der mittlere horizontale Rahmenabschnitt der Trag­ konstruktion nicht fest mit dem hinteren Tragteil des vor­ deren Stoßfängers verbunden ist, sondern lediglich an dem Tragteil plaziert ist, kann sich das Tragteil in bezug auf den mittleren horizontalen Rahmenabschnitt nach hinten ver­ schieben, so daß selbst bei einer Deformation des vorderen Stoßfängers infolge einer leichten Kollision mit einer Bar­ riere das Tragteil geringfügig nach hinten verschoben wird, wobei es zu keiner Beeinträchtigung der Tragkonstruktion kommt. Aus diesem Grunde werden der an der Tragkonstruktion angebrachte Kühler und Kondensator während der Zeit der De­ formation des Stoßfängers nicht beschädigt. Darüber hinaus kann man die Höhe der Tragkonstruktion herabsetzen, um das vordere Ende der Haube tieferzuziehen. Darüber hinaus han­ delt es sich bei der Tragkonstruktion um eine Modulkonstruk­ tion, also eine Konstruktion nach dem Baustein- oder Bau­ kastenprinzip, so daß Baueinheiten wie der Kühler und der Kondensator in kollektiver und integrierter Technik am Tragkonstruktionsrahmen befestigt werden können, so daß die Wartung und der Austausch der Baueinheiten leichter durch­ geführt werden können.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen an Hand von Zeichnungen erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht von vorne und schräg von oben auf eine nach der Erfindung ausgebildete Modultragkonstruktion für die Front eines Fahrzeugs,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht von der Seite und schräg von oben auf die Tragkonstruktion nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Tragkonstruktion in einem Zustand, bei dem ein Kühler daran befestigt ist und die Tragkonstruktion am Fahrzeug befestigt ist, und

Fig. 4 eine Seitenansicht der Tragkonstruktion in einem Zustand, bei dem ein vorderer Stoßfänger des Fahr­ zeugs aufgrund einer leichten Kollision deformiert ist.

Fig. 1 und 2 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbei­ spiel einer nach der Erfindung ausgebildeten Modultragkon­ struktion 1 für eine Fahrzeugfront. Die Tragkonstruktion 1, die man auch als Traggerüst oder Traggefüge bezeichnen kann, enthält einen oberen horizontalen Rahmenabschnitt 12, einen unteren horizontalen Rahmenabschnitt 13, einen rech­ ten und linken vertikalen Rahmenabschnitt 14, 14, einen zentralen vertikalen Versteifungs- oder Stützabschnitt 16 sowie einen rechten und linken Scheinwerfermontageabschnitt 17. Die Abschnitte 12, 13, 14, 15, 16 und 17 sind inte­ gral, also in Form eines einzigen Stücks ausgebildet. Die Tragkonstruktion 1 hat zur Montage des Kühlers einen zen­ tralen Rahmen 11, der sich aus den Rahmenabschnitten 12, 13 und 14 zusammensetzt. Der mittlere horizontale Rahmen­ abschnitt 15 erstreckt sich vor dem Raum zwischen dem obe­ ren horizontalen Rahmenabschnitt 12 und dem unteren horizon­ talen Rahmenabschnitt 13. Die mittigen oder zentralen Teile des oberen und unteren horizontalen Rahmenabschnitts 12 und 14 sind miteinander durch den eine Stütze oder Aussteifung darstellenden Stützabschnitt 16 verbunden.

Der obere Rahmenabschnitt 12 hat einen hinteren Aus­ schnitt oder eine hintere Ausnehmung 12a, die sich über eine vorbestimmte Länge des Abschnitts 12 erstreckt, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Wenn ein Motorkühler 2 des Fahr­ zeugs an Kühlermontageteilen 13a des unteren horizontalen Rahmenabschnitts 13 angebracht ist, paßt sich ein oberer Abschnitt des Kühlers 2 in die Ausnehmung 12a ein.

Der untere horizontale Rahmenabschnitt 13 weist auch rechte und linke Kondensatormontageteile 13b auf, die vor den Kühlermontageteilen 13a vorgesehen sind. Die vor den Kühlermontageteilen 13a vorgesehenen Kondensatormontage­ teile 13b dienen zum Anbringen eines Kühlmittelkondensa­ tors 3 einer Klimaanlage für das Fahrzeug.

Der Kühler 2 und der Kondensator 3 werden von der Hinterseite der Tragkonstruktion 1 her, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, in den zentralen Rahmen 11 eingeschoben, der auch zentraler Kühlermontagerahmen genannt wird. Danach wird der Kondensator 3 an den Kondensatormontageteilen 13b des unteren horizontalen Rahmenabschnitts 13 befestigt. Des weiteren wird dann der Kühler an den Kühlermontageteilen 13a befestigt, und ein Kühlventilator 4 wird an der Hinter­ seite des Kühlers 2 angebracht, wie es aus Fig. 3 hervor­ geht. Auf diese Weise wird ein Aufbau nach Art eines Saug­ ventilators ausgebildet. Der obere Abschnitt des Kühlers 2 hat sich in die Ausnehmung 12a des oberen horizontalen Rahmen­ abschnitts 12 eingepaßt und ist daran mit Befestigungselemen­ ten 2a befestigt, bei denen es sich typischerweise um Schrauben und Muttern handelt. Die Randabschnitte des Kühl­ ventilators 4 werden mit Bolzen an den Hauptelementen des zentralen Kühlermontagerahmens 11 befestigt, der aus dem oberen und unteren horizontalen Abschnitt 12 und 13 sowie dem rechten und linken vertikalen Abschnitt 14, 14 besteht. Der zentrale Stützabschnitt 16 hat an seiner Oberseite ein Montageteil 16a für eine Haubenarretierung 6, die zum Arre­ tieren oder Verriegeln eines Fronthaube 5 des Fahrzeugs dient.

Nachdem der Kühler 2, der Kondensator 3 und der Kühlventilator 4 an der Tragkonstruktion 1 in der oben be­ schriebenen Weise befestigt worden sind, werden die Front­ scheinwerfer an den Scheinwerfermontageabschnitten 17 an­ gebracht. Die Tragkonstruktion wird am Frontabschnitt der Fahrzeugkarosserie oder des Fahrzeugaufbaus mit Schrauben oder dergleichen befestigt, und zwar derart, daß, wie es aus Fig. 3 ersichtlich ist, der Boden des mittleren horizontalen Rahmenabschnitts 15 der Tragkonstruktion über ein Dämpfer­ material 7a1 auf einem hinteren Trägerteil 7a des vorderen Stoßdämpfers 7 ruht, wobei der obere Rand eines Vorder- oder Außenteils 7b des Stoßfängers 7 an der oberen Oberfläche des vorderen Randes des mittleren horizontalen Rahmenabschnitts 15 befestigt ist. Das Puffer- oder Dämpfungsmaterial 7a1 kann in Form eines Streifens vorgesehen sein, der sich ent­ lang der Längenausdehnung des Trägers oder Trägerteils 7a erstreckt. Die Haubenarretierung 6 ist am Haubenarretierungs­ montageteil 16a des zentralen Stützabschnitts 16 so ange­ bracht, daß die Haube 5 beim Schließen arretiert oder ver­ riegelt wird. Wenn die Haube 5 geschlossen ist, wird die nach unten wirkende Kraft der Haube über den Stützabschnitt 16 übertragen und auf dem mittleren horizontalen Abschnitt 15 verteilt. Die verteilte Kraft oder Last wird dann über das Dämpfungsmaterial 7a1 auf das die Kraft oder Last tragende hintere Trägerteil 7a des Stoßfängers 7 übertragen.

Da die nach unten gerichtete Kraft der geschlossenen und arretierten oder verriegelten Haube 5 auf den mittleren horizontalen Rahmenabschnitt 15, der auf dem hinteren Träger­ teil 7a des Stoßfängers 7 ruht, verteilt wird, wird diese Last in zuverlässiger Weise von der modularen Tragkonstruk­ tion 1 aufgenommen, und zwar bei der oberen Hälfte der Kon­ struktion.

Es sei bemerkt, daß der mittlere horizontale Rahmen­ abschnitt 15 der Modultragkonstruktion 1 mit dem hinteren Trägerteil 7a des Frontstoßfängers 7 nicht fest verbunden ist, sondern lediglich auf dem Teil 7a plaziert ist oder dort ruht. Bei einer Deformation des Stoßfängers 7, die beispielsweise verursacht wird, wenn der Stoßfänger mit einer Barriere 8 leicht kollidiert, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, kommt es deshalb nicht zu einer Beeinträchtigung der Trag­ konstruktion 1. Bei einer solchen leichten Kollision wird ein Stoßabsorptionsmaterial 7c des Stoßfängers 7, bei wel­ chem Material es sich um einen elastischen Werkstoff zwi­ schen dem hinteren Trägerteil 7a und dem Außenteil 7b han­ delt, kompressionsmäßig deformiert, und das hintere Träger­ teil wird ebenfalls nach hinten deformiert. Da aber der mittlere horizontale Rahmenabschnitt 15 der Tragkonstruk­ tion 1 lediglich auf dem Dämpfermaterial 7a1 des Trägerteils 7a ruht, wird das Teil 7a in bezug auf den Rahmenabschnitt 15 und unterhalb des Rahmenabschnitts 15 frei nach hinten verschoben, so daß bei einer leichten Kollision die Trag­ konstruktion 1 trotz einer Deformation des Stoßfängers 7 kaum beeinträchtigt wird. Da das Außenteil 7a des Stoßfän­ gers aus einer dünnen Schicht eines Kunststoffes besteht und deshalb kein starrer Körper ist, wird bei einer Kolli­ sion das Außenteil 7b selbst ebenfalls elastisch deformiert, so daß kaum der mittlere horizontale Rahmenabschnitt 15 beeinträchtigt wird, obgleich der obere Rand des Außenteils mit der Oberseite des Rahmenabschnitts 15 verbunden ist.

Da die Oberseite des Kühlers 2, der an der Tragkon­ struktion 1 befestigt ist, vom oberen horizontalen Rahmen­ abschnitt 12 nicht abgedeckt ist, kann man die Höhe der Tragkonstruktion so vermindern, daß das Oberteil des Küh­ lers 2 über den zentralen Kühlermontagerahmen 11 der Trag­ konstruktion hinausragt, wobei es durch die geringere Höhe der Tragkonstruktion möglich ist, den Frontendabschnitt der Haube 5 des Fahrzeugs tiefer zu legen. Dies erhöht den Frei­ heitsgrad bei der Konstruktion des Fahrzeugs. Darüber hinaus ist es bei der erfindungsgemäßen Konstruktion möglich, den Kühler 2 vertikal ein- und auszubauen, und zwar aufgrund der Ausbildung der Tragkonstruktion bei geöffneter Haube 5. Aus diesem Grunde ist die Überwachung, die Wartung und der Austausch von Baukomponenten des Kühlers und anderer innen­ liegender Komponenten sehr leicht möglich, ohne daß dazu der Frontstoßfänger 7, ein Frontgrill usw. entfernt zu werden brauchen. Somit ist es im Ergebnis möglich, Service- und Wartungsleistungen am Fahrzeug im praktischen Gebrauch in und an der Tragkonstruktion vorzunehmen, obgleich es sich bei der Tragkonstruktion um eine Modul- oder Bausteinkon­ struktion handelt.

Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben und darge­ stellt worden ist, kann dieses Ausführungsbeispiel im Rahmen des Schutzumfangs in mannigfacher Weise abgeändert und modifiziert werden.

Claims (7)

1. Modultragkonstruktion für eine Fahrzeugfront mit einem Frontstoßfänger (7), der an seiner Hinterseite einen mit der Fahrzeugfront verbundenen Stoßfängerträger (7a) aufweist, welche Tragkonstruktion zur Montage eines Kühlers (2) und eines Kondensators (3) einer Klimaanlage in einem Motorraum des Fahrzeugs installiert ist und einen zentralen Kühler­ montagerahmen (11) aufweist, der einen oberen horizontalen Rahmenabschnitt (12) und einen dazu parallelen unteren hori­ zontalen Rahmenabschnitt (13) zum Montieren des Kühlers (2) und des Kondensators (3) hat, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem oberen und dem unteren horizontalen Rahmen­ abschnitt (12, 13) ein mittlerer horizontaler Rahmenab­ schnitt (15) vorgesehen ist, der auf dem Stoßfängerträger (7a) so ruht, daß eine Verschiebebewegung des Stoßfänger­ trägers gegenüber dem mittleren horizontalen Rahmenabschnitt (15) möglich ist, und daß ein den oberen und den mittleren horizontalen Rahmenabschnitt (12, 15) verbindender zentraler vertikaler Stützabschnitt (16) vorgesehen ist, der einen Montageabschnitt (16a) zum Montieren einer Arretierung (6) für eine Fronthaube (5) des Fahrzeugs hat.

2. Modultragkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Befestigungsvorrichtung (2a) zum Befe­ stigen eines oberen Abschnitts des Kühlers (2) an dem oberen horizontalen Rahmenabschnitt (12) aufweist.

3. Modultragkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine auf der Rückseite des oberen horizon­ talen Rahmenabschnitts (12) ausgebildete Ausnehmung (12a) zur Aufnahme eines oberen Abschnitts des Kühlers (2) auf­ weist.

4. Modultragkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere horizontale Rahmenabschnitt (15) weiter vorne als der obere und der untere horizontale Rahmenab­ schnitt (12, 13) angeordnet ist.

5. Modultragkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Stützabschnitt (16) auf seiner Oberseite den Haubenarretierungsmontageabschnitt (16a) aufweist.

6. Modultragkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Frontstoßfänger (7) eine Stoßfängeraußenschicht (7b) hat, die an dem mittleren horizontalen Rahmenabschnitt befestigt ist.

7. Modultragkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner Frontscheinwerfermontageabschnitte (17) auf­ weist, die zu beiden Seiten des zentralen Kühlermontage­ rahmens (11) vorgesehen sind.