Traitement en cours

Veuillez attendre...

Paramétrages

Paramétrages

Aller à Demande

1. EP2077956 - SUPPORT POUR L'UNITÉ AVANT D'UN VÉHICULE AUTOMOBILE, ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION

Note: Texte fondé sur des processus automatiques de reconnaissance optique de caractères. Seule la version PDF a une valeur juridique

[ DE ]
Beschreibung


[0001]  Die Erfindung betrifft einen Träger für die Fronteinheit eines Kraftfahrzeugs, ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie eine Kraftfahrzeug-Fronteinheit.

[0002]  Die EP 1 232 932 A1 zeigt einen Träger für die Fronteinheit eines Kraftfahrzeugs mit einem Trägerteil zur Verbindung mit den Kotflügeln und dem Fahrgestell des Kraftfahrzeugs. An dem Trägerteil wird ein Fassungsteil zur Aufnahme einer Scheinwerfereinheit und zur Verbindung mit einem Stoßfänger befestigt.

[0003]  Weitere ähnliche Fronteinheiten sind aus der FR 2 809 061 und der DE 199 46 995 A1 bekannt geworden.

[0004]  Ferner ist aus der DE 600 00 006 T2 ein Frontzusammenbau für ein Fahrzeug mit einer Tragstruktur und einem Scheinwerfer bekannt, wobei der Scheinwerfer an der Tragstruktur zwischen einer vormontierten und einer endmontierten Position um eine geneigte Achse drehbar befestigt ist.

[0005]  Aus der EP 1 036 730 A2 ist ein Verfahren zur toteranzgenauen Montage von Bestandteile eines Kraftfahrzeug-Vorderwagens bekannt Hierbei kann eine Vielzahl von sich gegenseitig beeinflussenden Toleranzen berücksichtigt werden.

[0006]  Die DE 20 2006 001 307.5 offenbart einen Kraftfahrzeug-Längsträger und eine Kraftfahrzeug-Fronteinheit mit einem Stoßfänger-Querträger und beidseitig an dem Stoßfänger-Querträger angeordneten Flanschen, wobei die Flansche Befestigungsmittel zur Befestigung der Kraftfahrzeug-Fronteinheit an den Kraftfahrzeug-Längsträgern aufweisen.

[0007]  Die DE 600 24 933 T2 offenbart eine Einbaueinheit für ein Frontend eines Fahrzeuges, wobei das Frontend zwei Teile umfasst, wobei eines der Teile mindestens einen Flüssigkeitsspeicherbehälter umfasst.

[0008]  Solche Träger werden üblicherweise als Hybridstrukturen aus Metall und Kunststoff hergestellt.

[0009]  Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Träger für die Fronteinheit eines Kraftfahrzeugs, eine Kraftfahrzeug-Fronteinheit sowie ein Herstellungsverfahren für den Träger der Fronteinheit zu schaffen.

[0010]  Die der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

[0011]  Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Träger für die Fronteinheit eines Kraftfahrzeugs geschaffen, in den ein Behälter zur Aufnahme einer Betriebsflüssigkeit integriert ist. Der Behälter ist dabei so in dem Träger angeordnet, dass er sich nach dem Einbau des Trägers in dem Kraftfahrzeug in Höhe eines Bein- und/oder Hüftaufprallbereichs eines Fußgängers befindet.

[0012]  Diese Anordnung des Behälters führt zu einem verbesserten Fußgängerschutz, da der Behälter deformierbar ist und damit bei einem Aufprall eines Fußgängers auf die Fahrzeugfront als Energieabsorptionskörper wirkt. Insbesondere kann durch den Behälter ein Deformationsweg im Übergangsbereich zwischen der Fahrzeugfront und der Fahrzeughaube geschaffen werden. Dies ist auch insbesondere in Verbindung mit einer so genannten ;,aktiven Haube" vorteilhaft. Als "aktive Haube" wird eine Vorrichtung bezeichnet, die nach Erkennung eines bevorstehenden Fußgängeraufpralls durch einen Sensor die Fronthaube des Kraftfahrzeugs anhebt.

[0013]  Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird durch die Oberseite des Behälters eine obere Begrenzung des Trägers gebildet. Beispielsweise besteht der Träger aus einem Trägerteil, der einen Aufnahmebereich für den Behälter hat. Nach Integration des Behälters in den Aufnahmebereich wird die obere Begrenzung des Trägers zum Beispiel in einem mittleren Bereich des Trägers durch die Oberseite des Behälters gebildet.

[0014]  Nach einer Ausführungsform der Erfindung hat der Behälter eine Öffnung zum Nachfüllen der Betriebsflüssigkeit, beispielsweise für Wasser für eine Wischwaschanlage. Diese Öffnung ist von der Oberseite des Trägers und/oder der Oberseite des Behälters her zugänglich. Dies hat erhebliche Handhabungsvorteile, da man sich nicht über den Motorraum beugen muss, um Wasser nachzufüllen.

[0015]  Nach einer Ausführungsform der Erfindung besteht der Behälter aus einem transparenten oder teiltransparenten Kunststoffmaterial. Dies vereinfacht die visuelle Überprüfung, ob in dem Behälter noch genügend Betriebsflüssigkeit ist. Dies hat den besonderen Vorteil, dass unmittelbar bei Öffnung der Fronthaube erkennbar ist, ob und wieviel Betriebsflüssigkeit in dem Behälter ist.

[0016]  Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird durch eine Wandung des Behälters ein Aufnahmebereich für ein Schloss der Kraftfahrzeug-Fronthaube gebildet. Beispielsweise hat der Behälter eine Einbuchtung, durch die der Aufnahmebereich gebildet wird. Vorzugsweise ist die Erstreckung des Aufnahmebereichs in x-Richtung etwas länger als die Länge des Schloss, sodass der Aufnahmebereich nach vorne auch bei eingebautem Schloss durch einen Abschnitt des Behälters abgeschlossen wird. Dies hat den Vorteil, dass auch bei einem Fußgängeraufprall im Bereich des Schloss ein genügend langer Deformationsweg zur Verfügung steht.

[0017]  Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist an dem Behälter ein Befestigungsbereich ausgebildet, mit dem der Träger und das Schloss an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt werden. Dies kann beispielsweise durch Schraubverbindungen erfolgen. Der Befestigungsbereich ist vorzugsweise massiv ausgebildet. Mit anderen Worten wird hier durch den Befestigungsbereich kein Hohlraum zur Aufnahme der Betriebsflüssigkeit gebildet, um eine Verschraubung mit der erforderlichen Steifigkeit zu gewährleisten.

[0018]  Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Behälter entlang eines Obergurtbereichs des Trägers der Fronteinheit angeordnet.

[0019]  Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind innerhalb des Behälters Rippen angeordnet. Die Rippen sind beispielsweise im Wesentlichen quer zu einer Erstreckung des Obergurtbereichs angeordnet. Eine Verstärkung des Behälters durch die Rippen ist vorteilhaft, da im Obergurtbereich des Trägers lokal hohe Beanspruchungen auftreten können. Insbesondere die in dem Behälter angeordneten Querrippen sind zur Aufnahme von auf dem Träger wirkenden Torsionskräften vorteilhaft.

[0020]  Die Verstärkung des Behälters mit Hilfe von Rippen hat den weiteren Vorteil, dass auf Metalleinleger in dem Trägerteil teilweise oder ganz verzichtet werden kann. Dies hat eine weitere Verbesserung des Fußgängerschutzes zur Folge sowie eine Gewichtsersparnis und eine vereinfachte Herstellung des Trägerteils.

[0021]  Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird der Behälter durch die Rippen in Segmente unterteilt. Die Segmente werden durch einen in dem Behälter ausgebildeten Kanal miteinander verbunden, sodass ein Austausch der Betriebsflüssigkeit zwischen den Segmenten stattfinden kann. Beispielsweise ist der Kanal rinnenförmig in einem unteren Bereich des Behälters ausgebildet.

[0022]  Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Behälter mit dem Träger in seinen Randbereichen durch eine Schweißverbindung verbunden. Beispielsweise wird der Behälter durch ein Vibrationsschweißverfahren oder durch so genanntes Mirror Welding mit dem Träger verbunden. Insbesondere kann der Behälter in seinem linken und rechten Randbereich durch eine Schweißverbindung mit dem Trägerteil verbunden werden.

[0023]  Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Behälter zwei- oder mehrteilig ausgebildet. Beispielsweise besteht der Behälter aus einem unteren und einem oberen Behälterteil. Die Verbindung der Behälterteile kann durch eine Schweißverbindung, insbesondere durch Vibrationsschweißen oder Mirror Welding, erfolgen oder durch Umspritzen der Behälterteile, beispielsweise mit einem so genannten Multi-Injection-Verfahren oder einem Billion-Prozess.

[0024]  Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Behälter durch Umspritzen in den Träger integriert. Bei dem Träger kann es sich also um ein Kunststoffspritzgussteil handeln.

[0025]  In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung Herstellungsverfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Trägers bzw. einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Fronteinheit.

[0026]  Nach einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt zunächst getrennt die Herstellung des Behälters und des Trägerteils, wobei das Trägerteil einen Aufnahmebereich für den Behälter aufweist. Sowohl der Behälter als auch das Trägerteil können mit Hilfe eines Kunststoffspritzgussverfahrens hergestellt werden. Dabei kann der Behälter einteilig hergestellt werden oder als mehrere Behälterteile, die dann zum Beispiel durch Schweißen oder Umspritzen zusammengefügt werden.

[0027]  Nach der Herstellung des Behälters und des Trägerteils wird der Behälter in das Trägerteil integriert, zum Beispiel durch Verschweißen, Umspritzen und/oder Schraubverbindungen.

[0028]  Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird der Behälter oder dessen Behälterteile als Einleger für die Herstellung des Trägers in einem Kunststoffspritzgussverfahren verwendet. Der Behälter oder dessen Behälterteile werden also in ein Kunststoffspritzgusswerkzeug eingelegt. Bei dem nachfolgenden Kunststoffspritzgussvorgang entsteht der komplette Träger durch Umspritzen des Behälters oder der Behälterteile.

[0029]  Als Kunststoff für die Herstellung des Trägers in einem Kunststoffspritzgussverfahren kommen beispielsweise Polyamid oder Polypropylen in Frage. Für die Herstellung des Behälters oder dessen Behälterteile kommen beispielsweise Polypropylen, Polyethylen oder Polyethylenethylen-Terephthalat (PET) in Frage.

[0030]  Im Weiteren werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungs- gemäßen Trägers mit einem integrierten Behälter,
Figur 2
eine perspektivische Ansicht eines unteren Behälterteils,
Figur 3
eine Draufsicht auf das Behälterteil der Figur 2,
Figur 4
eine perspektivische Ansicht eines oberen Behälterteils,
Figur 5
eine Verbindung einer Rippe des oberen Behälterteils mit dem unteren Behälterteil,
Figur 6
eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines er- findungsgemäßen Trägers mit einem umspritzten Behälter,
Figur 7
eine Schnittansicht des Trägers der Figur 6 im Bereich des Behälters.


[0031]  In der Beschreibung der nachfolgenden Ausführungsformen der Erfindung werden einander entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

[0032]  Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trägers 100 für eine Kraftfahrzeug-Fronteinheit. Ein solcher Träger 100 wird auch als Front-End-Montageträger bezeichnet.

[0033]  Der Träger 100 hat ein Trägerteil 102 zur Verbindung mit der Karosserie eines Kraftfahrzeugs, wie zum Beispiel mit den Kraftfahrzeug-Längsträgern und/oder mit den Kotflügelbänken des Kraftfahrzeugs. In seinem Obergurtbereich 104 hat das Trägerteil 102 einen Aufnahmebereich 106 für einen Behälter 108, der sich entlang des Obergurtbereichs 104 des Trägerteils 102 erstreckt. Vorzugsweise sind der Aufnahmebereich 106 und der Behälter 108 mittig angeordnet, wie in der Figur 1 dargestellt.

[0034]  In der hier betrachteten Ausführungsform werden das Trägerteil 102 und der Behälter 108 zunächst als separate Komponenten hergestellt. Danach wird der Behälter 108 in den Aufnahmebereich 106 des Trägerteils 102 integriert, indem er dort mit geeigneten Maßnahmen befestigt wird. Beispielsweise erfolgt dies über Schweißverbindungen und/oder Verschraubungen.

[0035]  In der hier betrachteten Ausführungsform ist der Behälter 108 in seinen linken und rechten Randbereichen durch Schweißverbindungen 110 mit dem Trägerteil 102 verbunden. Zur Herstellung der Schweißverbindungen kann beispielsweise ein Ultraschall-Schweißverfahren eingesetzt werden. Hierzu wird das Trägerteil 102 eingespannt. Der in dem Aufnahmebereich 106 positionierte Behälter 108 wird mit Hilfe einer Sonotrode in Schwingungen versetzt, sodass die Schweißverbindungen 110 entstehen.

[0036]  Alternativ kann auch ein so genanntes Mirror-Welding-Verfahren eingesetzt werden, bei denen die miteinander zu verschweißenden Bereiche des Trägerteils 102 und des Behälters 108 erwärmt und anschließend zusammengepresst werden.

[0037]  Nach Integration des Behälters 108 in das Trägerteil 102 bildet also die Oberseite 112 des Behälters 108 zugleich die obere Begrenzung des Trägers 100 in dessen mittleren Bereich.

[0038]  In der hier betrachteten Ausführungsform bildet der Behälter 108 einen Aufnahmebereich 114 für ein Schloss einer Fronthaube des Kraftfahrzeugs. Der Aufnahmebereich 114 ist nach hinten durch einen Befestigungsbereich 116 abgeschlossen. Der Befestigungsbereich 116 dient zur Befestigung des Behälters 108 und des Schloss an der Karosserie des Kraftfahrzeugs. Hierzu hat der Befestigungsbereich 116 Löcher 118 für die Hindurchführung von Schrauben. Diese Schrauben verlaufen von einem Karosserieteil des Kraftfahrzeugs durch die Löcher 118 hindurch zu dem Schloss. Durch Festziehen der Schrauben werden also sowohl das Schloss als auch der Behälter 108 an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt.

[0039]  Der Befestigungsbereich 116 ist massiv ausgebildet, d.h. er umschließt keinen Hohlraum für die Aufnahme der Betriebsflüssigkeit. Dadurch erhält der Befestigungsbereich 116 die notwendige Steifigkeit für die Befestigung des Behälters 108 und des Schlosses. Beispielsweise ist der Befestigungsbereich 116 plattenförmig ausgebildet, wie in der Ausführungsform der Figur 1 dargestellt.

[0040]  Durch den Aufnahmebereich 114 wird der Behälter 108 in einen linken und einen rechten Behälterbereich aufgeteilt. Die linken und rechten Behälterbereiche sind durch einen Kanal 120 miteinander verbunden, über den ein Flüssigkeitsaustausch von Betriebsflüssigkeit zwischen dem linken und dem rechten Behälterbereich stattfinden kann.

[0041]  Über den Einfüllstutzen 122, der auf der Oberseite 112 des Behälters 108 ausgebildet ist, kann also Betriebsflüssigkeit in beide Behälterbereiche eingefüllt werden, da diese ja über den Kanal 120 verbunden sind. Beim Nachfüllen von Betriebsflüssigkeit läuft diese von dem rechten Behälterbereich über den Kanal 120 in den linken Behälterbereich, sodass auch dieser befüllt wird.

[0042]  Der Aufnahmebereich 114, der durch den Behälter 108 gebildet wird, wird nach vorne durch den Kanal 120 abgeschlossen. Die Größe des Aufnahmebereichs 114 ist vorzugsweise so gewählt, dass dessen Erstreckung in x-Richtung, d.h. in Längsrichtung des Fahrzeugs, etwas größer ist als die Erstreckung des Schlosses in x-Richtung. Dadurch steht der Behälter 108, insbesondere mit seinem Kanal 120, nach vorn über die Erstreckung des Schlosses hervor. Dies hat den Vorteil, dass ein Fußgänger bei einem Aufprall im Bereich des Schlosses, nicht auf das Schloss trifft, sondern auf den Behälter.

[0043]  In dem Behälter 108 sind Verstärkungsrippen 124 angeordnet, die quer zur Erstreckungsrichtung des Obergurtbereichs 104 verlaufen. Durch die Verstärkungsrippen 124 können die Belastungen, insbesondere die Torsionskräfte, die im Obergurtbereich 104 auftreten können, besser aufgenommen werden.

[0044]  Aufgrund des Kanals 120 kann ein Flüssigkeitsaustausch zwischen den einzelnen von den Verstärkungsrippen 124 gebildeten Segmenten des Behälters 108 stattfinden.

[0045]  Der Behälter 108 ist beispielsweise über einen in der Figur 1 nicht gezeigten Schlauch mit einer Wischwaschanlage des Kraftfahrzeugs verbunden. In diesem Fall dient der Behälter 108 also zur Aufnahme von Wasser mit oder ohne Zusätzen für die Wischwaschanlage des Kraftfahrzeugs.

[0046]  Im eingebauten Zustand des Trägers 100 befindet sich der Obergurtbereich 104 je nach Fahrzeugtyp im Bein- und/oder Hüftaufprallbereich eines Fußgängers. Da es sich bei dem Behälter 108 um einen Hohlkörper handelt, wirkt dieser als Energieabsorptionskörper bei einem Fußgängeraufprall, und lindert aufgrund des dadurch zur Verfügung gestellten Deformationsweges die Folgen eines solchen Aufpralls. Ein solcher Deformationsweg ist besonders vorteilhaft am Übergang zwischen der Fronteinheit des Kraftfahrzeugs und der Fronthaube, insbesondere in Kombination mit einer so genannten aktiven Haube.

[0047]  Die Figuren 2 bis 5 zeigen eine Ausführungsform des Behälters 108 mit einem unteren Behälterteil 126 und einem oberen Behälterteil 128 (vgl. Figur 4). Die Figur 2 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Abschnitt des unteren Behälterteils 126. Am Rand des unteren Behälterteils 126 ist der Kanal 120 rinnenförmig ausgebildet. Quer zur Erstreckungsrichtung des unteren Behälterteils 126 verlaufen schienenförmige Rippen 130, zwischen denen eine Rille 132 ausgebildet ist, wie auch in der Figur 3 dargestellt ist.

[0048]  Die Figur 4 zeigt einen Abschnitt des oberen Behälterteils 128 in perspektivischer Ansicht. Dieser Abschnitt hat eine der Verstärkungsrippen 124 (vgl. Figur 1). Zur Herstellung des Behälters 108 werden das untere Behälterteil 126 und das obere Behälterteil 128 zusammengefügt, indem die Verstärkungsrippen 124 jeweils in einer Rille 132 des unteren Behälterteils 126 positioniert werden, wie in der Figur 5 dargestellt. In dieser Position werden die Behälterteile 126 und 128 miteinander verbunden, beispielsweise durch ein Schweißverfahren oder durch Umspritzen. Beispielsweise erfolgt die Verschweißung zwischen den Verstärkungsrippen 124 und den Rippen 130 durch ein Ultraschall-Schweißverfahren oder durch Mirror Welding.

[0049]  Die in der Figur 4 exemplarisch gezeigte Verstärkungsrippe 124 ist dabei so geformt, dass sie den Kanal 120 nicht verschließt, um so den Austausch von Betriebsflüssigkeit zwischen den einzelnen zwischen den Verstärkungsrippen 124 gebildeten Segmenten und zwischen den linken und rechten Behälterbereichen zu ermöglichen.

[0050]  Zur Erhöhung der Steifigkeit des Behälters 108 können entlang einer Begrenzung des unteren Behälterteils 126 Fügeflächen 134 und entlang einer Begrenzung des oberen Behälterteils 128 Fügeflächen 136 angeordnet sein, wie in den Figuren 2 und 4 dargestellt. Bei der Herstellung des Behälters 108 werden die Fügeflächen 134 und 136 aufeinander gebracht, um diese zum Beispiel durch ein Schweißverfahren oder durch Umspritzen miteinander zu verbinden.

[0051]  Die Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trägers 100. Bei dieser Ausführungsform wird zunächst der Behälter 108 hergestellt. Der Behälter 108 wird dann umspritzt, sodass man den Träger 100 mit dem Trägerteil 102 und den darin integrierten Behälter 108 erhält. Dies kann so erfolgen, dass der Behälter 108 oder dessen Behälterteile 126 und 128 (vgl. Figuren 2 bis 5) in ein Kunststoffspritzgusswerkzeug eingelegt werden.

[0052]  Durch nachfolgende Umspritzung des Behälters 108 bzw. von dessen Teilen 126, 128, wird dann der Träger 100 in einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt. Dabei können für das Trägerteil 102 und den Behälter 108 unterschiedliche Kunststoffe eingesetzt werden.

[0053]  Insbesondere wird vorzugsweise für den Behälter 108 ein transparenter oder teiltransparenter Kunststoff eingesetzt, so dass visuell durch einen Benutzer leicht der Flüssigkeitsstand von Betriebsflüssigkeit in dem Behälter 108 erfasst werden kann: In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn der Behälter 108 nicht vollständig durch den Kunststoff des Trägerteils 102 abgedeckt wird, damit der Flüssigkeitsstand in dem Behälter 108 visuell erfassbar bleibt.

[0054]  In der Ausführungsform der Figur 6 ist dies durch kreuzförmige Bereiche 138 des Trägerteils 102 gelöst, die den Behälter 108 innerhalb des Trägers 100 festhalten und dennoch hinreichend die Sicht auf den Behälter 108 freigeben, um den Flüssigkeitsstand kontrollieren zu können.

[0055]  Bei der hier betrachteten Ausführungsform ist der Befestigungsbereich 116 nicht als Teil des Behälters 108, sondern als Teil des Trägerteils 102 ausgebildet. Der Befestigungsbereich 116 wird also beim Umspritzen des Behälters 108 bei der Herstellung des Trägerteils 102 angeformt.

[0056]  Die Figur 7 zeigt einen Querschnitt durch den Träger 100 im Bereich des Behälters 108.

Bezugszeichenliste



[0057] 
100
Träger
102
Trägerteil
104
Obergurtbereich
106
Aufnahmebereich
108
Behälter
110
Schweißverbindung
111
Frontseite
112
Oberseite
114
Aufnahmebereich
116
Befestigungsbereich
118
Loch
120
Kanal
122
Einfüllstutzen
124
Verstärkungsrippe
126
Behälterteil
128
Behälterteil
130
Rippe
132
Rille
134
Fügefläche
136
Fügefläche
138
kreuzförmiger Bereich