DE102004048038A1

DE102004048038A1 - Verschließbare Kraftfahrzeug-Kühlergrillanordnung

Info

Publication number: DE102004048038A1
Application number: DE102004048038A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. Knauer
Original assignee: Magna Exteriors Germany GmbH
Current assignee: Magna Exteriors Germany GmbH
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2024-09-30
Also published as: US20080073920A1; WO2006034841A1; US7717208B2; DE102004048038B4

Abstract

Verschließbare Kraftfahrzeug-Kühlergrillanordnung (1), mit einem Kühlergrill (2), der zumindest eine Luftdurchtrittsöffnung (3) in Anströmrichtung (A) aufweist und an einer Außenseite der Kühlergrillanordnung vorgesehen ist, und mit einer einstückigen Stegelementstruktur (5), die an einer Innenseite der Kühlergrillanordnung (1) angrenzend an den Kühlergrill (2) vorgesehen ist, wobei die Stegelementstruktur relativ zu dem Kühlergrill bewegbar ist, um die Luftdurchtrittsöffnung (3) zu verschließen.

Description

Die Erfindung betrifft eine verschließbare Kraftfahrzeug-Kühlergrillanordnung.

Verschließbare Kraftfahrzeug-Kühlergrillanordnungen sind im Stand der Technik bekannt. Kühllufteinlässe eines Kühlergrills lassen sich z.B. durch hinter dem Kühlergrill angeordnete Lamellen oder dergleichen verschließen, was in Abhängigkeit von einem Fahrtzustand des Kraftfahrzeuges erfolgen kann. Das Verschließen der Kühllufteinlässe des Kühlergitters kann zu einer Verbesserung des c_w-Wertes führen und darüber hinaus die Menge an eintretender Kühlluft besser an den Fahrtzustand des Kraftfahrzeuges anpassen.

Aus der DE 200 21 023 U1 ist ein verschließbarer Kühlergrill für Kraftfahrzeuge bekannt. Hierbei sind hinter dem unbeweglichen Kühlergrill Jalousielamellen angeordnet, die sich quer zur Anströmrichtung verbiegen lassen, um Zwischenräume, d.h. Kühllufteinlässe in dem Kühlergrill zu verschließen. Die Lagerung der Jalousielamellen als auch ihre Ausbildung selbst mit harten Zonen und dazwischen vorgesehenen weichen Zonen ist jedoch aufwendig und teuer.

Die DE 39 16 907 A1 offenbart eine Ansteuerung für bewegliche Teile eines Kühlergrills. Der Kühlergrill weist bewegliche Teile in Form von quer zur Anströmrichtung verschwenkbaren Lamellen auf, die in Abhängigkeit vom Fahrtzustand des Kraftfahrzeuges von einem geöffneten Zustand in eine Sperrlage, in der sie im wesentlichen senk recht verlaufen, bewegt werden können. Auch bei diesem Kühlergrill ist die Verschließbarkeit durch jeweils einzelne verstellbare Lamellen vorgesehen. Die jeweilige Lagerung der Lamellen und ihre Ansteuerung ist jedoch aufwendig und damit störanfällig und des weiteren kostspielig.

Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verschließbare Kraftfahrzeug-Kühlergrillanordnung mit konstruktiv einfachsten Mitteln zu schaffen.

Die Erfindung wird durch eine Kühlergrillanordnung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 11 definiert.

Eine erfindungsgemäße verschließbare Kraftfahrzeug-Kühlergrillanordnung umfasst einen Kühlergrill, der zumindest eine Luftdurchtrittsöffnung in Anströmrichtung aufweist und an einer Außenseite der Kühlergrillanordnung vorgesehen ist, und eine einstückige Stegelementstruktur, die an einer Innenseite der Kühlergrillanordnung angrenzend an den Kühlergrill vorgesehen ist, wobei die Stegelementstruktur relativ zu dem Kühlergrill bewegbar ist, um die Luftdurchtrittsöffnung zu verschließen.

Bei der erfindungsgemäßen Kühlergrillanordnung kann der Kühlergrill zweckmäßigerweise als konventionell ausgeführte Kühlermaske vorgesehen sein, die im wesentlichen starr ist und sich nicht ohne weiteres verformen lässt. Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die einstückige Stegelementstruktur in ihrer Geometrie auf die Luftdurchtrittsöffnung des Kühlergrills abgestimmt ist, so dass sich die Luftdurchtrittsöffnung durch ein Bewegen der Stegelementstruktur relativ zu dem Kühlergrill verschließen lässt.

Die Stegelementstruktur als bewegtes Teil zeichnet sich vor allem durch eine einfache Geometrie bei minimaler Teileanzahl aus. Komplexe und aufwendige Lagerungen für eine Vielzahl von bewegten Teilen können somit für die erfindungsgemäße Kühlergrillanordnung entfallen. Durch die Bewegung nur eines Teils, d.h. der Stegelementstruktur relativ zu dem Kühlergrill ist deshalb die Kühlergrillanordnung kaum bzw. gar nicht störanfällig und lässt sich darüber hinaus preiswert und ohne großen Aufwand herstellen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Stegelementstruktur bei geeigneter Breite der Luftdurchtrittsöffnungen des Kühlergrills quer zur Anströmrichtung insbesondere translatorisch bewegt werden. Diese Art der Bewegung der Stegelementstruktur lässt sich mittels einer geeigneten Aktuatoreinrichtung, die mit der Stegelementstruktur verbunden ist, sehr einfach erzielen.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Stegelementstruktur auch in Anströmrichtung bewegt werden. Hierbei kann die Stegelementstruktur entweder als Ganzes relativ zu dem Kühlergrill hin- und herbewegt werden, um die Luftdurchtrittsöffnung zu verschließen. Die Stegelementstruktur kann jedoch auch über ihre Höhe und/oder ihre Breite elastisch verformt werden, so dass eine Veränderung des Abstands von gegenüberliegenden Randbereichen der Stegelementstruktur eine Bewegung bzw. eine Verschiebung eines mittigen Bereichs der Stegelementstruktur relativ zu dem Kühlergrill bewirkt. Ausgehend von einem Ausgangszustand der Kühlergrillanordnung, in dem die Luftdurchtrittsöffnung offen ist, kann durch ein Bewegen eines Randbereichs der Stegelementstruktur in Richtung eines gegenüberliegenden Randbereiches ein z.B. mittiger Bereich der Stegelementstruktur in Richtung des Kühlergrills bewegt werden, um dadurch die Luftdurchtrittsöffnung zu verschließen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Kühlergrill eine Mehrzahl von Luftdurchtrittsöffnungen aufweisen. Entsprechend umfasst die Stegelementstruktur eine Mehrzahl von Einzelstegen, die jeweils an die Luftdurchtrittsöffnungen angepasst sind, um bei einer entsprechenden Bewegung der Stegelementstruktur in Richtung des Kühlergrills die Luftdurchtrittsöffnungen zu verschließen.

Zweckmäßigerweise kann die Stegelementstruktur aus einem Kunststoff hergestellt sein. Durch ein Spritzgießen oder dergleichen eines Kunststoffs lassen sich auch komplexe Gitterstrukturen in sehr kurzer Zeit ohne das Erfordernis einer weiteren Nachbearbeitung herstellen. Eventuell erforderliche Lagereinrichtungen in Form von Zapfen oder dergleichen lassen sich bei einem Spritzgießen ohne weiteres in dem einzigen Herstellungsschritt anformen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Stegelementstruktur aus einer Verbundstruktur bestehend aus Kunststoff und Metall hergestellt sein. Der Verbund aus Kunststoff und Metall lässt zwar eine gewünschte Verformung der Stegelementstruktur zum Verschließen der Luftdurchtrittsöffnungen des Kühlergrills zu, ist jedoch im Vergleich zu einem reinen Kunststoff formstabiler. Hierdurch ist sichergestellt, dass selbst bei hohen Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeuges und entsprechend großen Windkräften, die auf die Stegelementstruktur wirken, kein Flattern, Klappern oder gar Abheben der Stegelementstruktur von dem Kühlergrill in dem geschlossenen Zustand der Kühlergrillanordnung auftritt.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Luftdurchtrittsöffnung durch die Stegelementstruktur in Abhängigkeit von einem Fahrtzustand des Kraftfahrzeugs ver schlossen werden. Beispielsweise wird die Luftdurchtrittsöffnung durch die Stegelementstruktur bei einer hohen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges erschlossen, was sich günstig auf den Luftwiderstandsbeiwert (c_w-Wert) des Kraftfahrzeuges auswirkt. Des weiteren kann die Luftdurchtrittsöffnung durch die Stegelementstruktur im Stillstand des Kraftfahrzeuges verschlossen werden. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Anmutung der Kühlergrillanordnung von außen aus, da hinter der Kühlergrillanordnung angeordnete Motoraggregate durch den Kühlergrill hindurch nicht sichtbar sind.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kühlergrills einer erfindungsgemäßen Kühlergrillanordnung von einer Außenseite her.
2 zeigt die erfindungsgemäße Kühlergrillanordnung in einer seitlichen Schnittansicht entlang der Linie I-I von 1 in einem geöffneten Zustand.
3 zeigt die Kühlergrillanordnung von 2 in einem geschlossenen Zustand.
4 zeigt eine Stegelementstruktur der Kühlergrillanordnung vereinfacht in einer Seitenansicht.
5 zeigt die Stegelementstruktur der Kühlergrillanordnung vereinfacht in einer Draufsicht.
1 zeigt eine perspektivische Vorderansicht einer Kühlergrillanordnung 1. Die Kühlergrillanordnung 1 umfasst einen Kühlergrill 2, der im wesentlichen als ein starres Element ausgebildet ist und in einem Kraftfahrzeug in einer feststehenden Position eingebaut ist. Der Kühlergrill 2 weist Luftdurchtrittsöffnungen 3 in Anströmrichtung der Kühlergrillanordnung auf, welche Luftdurchtrittsöffnungen 3 zwischen Stegelementen 4 der Kühlergrillanordnung 1 gebildet sind. Die Kühlergrillanordnung 1 umfasst des weiteren eine Stegelementstruktur 5 (2, in 1 nicht zu erkennen), die an einer Innenseite der Kühlergrillanordnung 1 angrenzend an den Kühlergrill 2, d.h. in Anströmrichtung hinter dem Kühlergrill 2 vorgesehen ist. Die Stegelementstruktur 5 ist nachfolgend kurz als Gitter bezeichnet, ohne darin eine Einschränkung zu verstehen. Die Funktionsweise des Gitters ist im einzelnen unten noch erläutert.
2 zeigt die Kühlergrillanordnung 1 in einer seitlichen Querschnittsansicht entlang der Linie von I-I von 1. Sowohl der Kühlergrill 2 als auch das Gitter 5 sind in der 2 stark vereinfacht dargestellt. Es ist zu erkennen, dass das Gitter 5 in Anströmrichtung A hinter dem Kühlergrill 2 vorgesehen ist. Das Gitter 5 weist Stegelemente 6 auf, deren Abmessung bzw. Verlauf an die Luftdurchtrittsöffnungen 3 des Kühlergrills 2 angepasst sind. In einem Ausgangszustand der Kühlergrillanordnung 1 befindet sich das Gitter 5 in einer Position hinter dem Kühlergrill 2, in der die Stegelemente 6 von den jeweiligen Luftdurchtrittsöffnungen 3 beabstandet sind. Entsprechend ist die Kühlergrillanordnung 1 in dem in 2 gezeigten Zustand geöffnet.
In der 3 ist die Kühlergrillanordnung 1 von 2 in einem geschlossenen Zustand gezeigt. Das Gitter 5 ist mit Aktuatoreinrichtungen oder dergleichen verbunden, mittels denen sich das Gitter 5 im wesentlichen parallel zur Anströmrichtung A in Richtung des Kühlergrills 2 bewegen lässt. Im geschlossenen Zustand der Kühlergrillanordnung 1 legen sich die Stegelemente 6 von hinten an den Kühlergrill 2 an, so dass die Luftdurchtrittsöffnungen 3 durch die Stegelemente 6 jeweils verschlossen werden. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Stegelemente 6 Bestandteil des Gitters 5 sind. Somit ist für ein Verschließen der Kühlergrillanordnung lediglich ein einziges Teil, nämlich das Gitter 5 in Richtung des Kühlergrills 2 zu bewegen. Dies vermindert vorteilhaft die Anzahl von erforderlichen Lagereinrichtungen, Aktuatoreinrichtungen für das Gitter 5 und dergleichen.
Das Gitter 5 kann hinter dem Kühlergrill 2 an einer geeigneten Aktuatoreinrichtung befestigt sein, die das Gitter 5 relativ zu dem Kühlergrill 2 translatorisch und in der Anströmrichtung A bewegt. Bei der (nicht gezeigten) Aktuatoreinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Pneumatikzylindereinrichtung oder dergleichen handeln. Bei einer Druckbeaufschlagung des Zylinders bzw. der Zylinder wird das an der Pneumatikzylindereinrichtung befestigte Gitter 5 in Richtung des Kühlergrills 2 bewegt, so dass sich die Stegelemente 6 von hinten gegen den Kühlergrill 2 anlegen, um die Luftdurchtrittsöffnungen 3 wie gewünscht zu verschließen.
Die Ansteuerung der Aktuatoreinrichtung zum Bewegen des Gitters 5 erfolgt zweckmäßigerweise in Abhängigkeit des Fahrtzustands des Kraftfahrzeuges. Bei einer hohen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges empfängt die Aktuatoreinrichtung ein entsprechendes Steuersignal, um das Gitter 5 in Richtung des Kühlergrills 2 zu bewegen und damit die Kühlergrillanordnung 1 zu verschließen. Im geschlossenen Zustand der Kühlergrillanordnung 1 ist der Luftwiderstandsbeiwert (c_w-Wert) des Kraftfahrzeuges vorteilhaft herabgesetzt. Des weiteren kann die Ansteuerung der Aktuatoreinrichtung so ausgelegt sein, dass die Kühlergrillanordnung 1 im Stillstand des Fahrzeuges wie in 3 gezeigt geschlossen ist. Hierdurch wird wirkungsvoll verhindert, dass ein Betrachter aus der Richtung A Motorantriebsaggregate oder dergleichen durch die Kühlergrillanordnung 1 hindurch erkennen kann. In dieser Weise ist eine gewünschte Anmutung der "Fahrzeugnase", d.h. des Frontbereichs eines Kraftfahrzeuges stets sichergestellt.
Anhand der 4 ist eine weitere Möglichkeit der Verstellung des Gitters 5 in Richtung des Kühlergrills 2 erläutert. Das Gitter 5 ist zweckmäßigerweise aus einem Kunststoff hergestellt. Wandstärke und Kunststofftyp sind dabei so gewählt, dass das Gitter 5 elastische Eigenschaften aufweist und sich entsprechend über seine Längserstreckung verformen lässt. In 4 ist das aus einem Kunststoff hergestellt Gitter 5 vereinfacht in einer Seitenansicht gezeigt. An einem oberen Randbereich 7 und an einem unteren Randbereich 8 sind (nicht gezeigte) Aktuatoreinrichtungen befestigt, mittels derer sich die jeweiligen Randbereiche nach unten bzw. nach oben bewegen lassen. Infolge einer solchen Verschiebung der Randbereiche 7, 8 beult ein mittiger Bereich des Gitters 5 gezielt in Richtung des Kühlergrills 2 aus, so dass sich die Stegelemente 6 an die Luftdurchtrittsöffnungen 3 des Kühlergrills 2 anlegen.
In der 4 ist das Gitter 5 in Vollinie in einer Ausgangsstellung gezeigt. Wie durch Pfeile angedeutet, können der obere Randbereich 7 und der untere Randbereich 8 durch die Aktuatoreinrichtungen jeweils aufeinander zu bewegt werden. Durch ein Ansteuern der jeweiligen Aktuatoreinrichtungen verkürzt sich der Abstand der jeweiligen Randbereiche zueinander, was den mittigen Bereich des Gitters 5 in Richtung des Kühlergrills 2 gezielt ausbeulen lässt. Der gezielt ausgebeulte Zustand des Gitters 5 ist durch gestrichelte Linien skizziert.
Alternativ zu der Ausführungsform von 4 ist es auch möglich, einen der beiden Randbereiche des Gitters 5 fest in der Kühlergrillanordnung vorzusehen, wobei nur der gegenüberliegende Randbereich mit einer Aktuatoreinrichtung verbunden ist und dadurch wie gewünscht verstellt werden kann. Es versteht sich, dass eine Ausbeulung bzw. eine gezielte Verformung des Gitters 5 wie erläutert stets angepasst an die Kontur des Kühlergrills 2 erfolgt. Ungeachtet einer verschiedenen Befestigung von Aktuatoreinrichtungen an dem Gitter 5 ist durch die erläuterte Elastizität des Gitters sichergestellt, dass das Gitter 5 mit einer z.B. gradlinigen Bewegung einer Aktuatoreinrichtung in Richtung des Kühlergrills 2 deformiert werden kann, um die Luftdurchtrittsöffnungen 3 zu verschließen.
5 zeigt eine vereinfachte Draufsicht auf das Gitter 5. In Abwandlung zu der Ausführungsform von 4 sind hierbei Aktuatoreinrichtungen S₁ und S₂ mit einem rechten Randbereich 9 bzw. einem linken Randbereich 10 des Gitters 5 verbunden. Für ein Verschließen der Kühlergrillanordnung lassen sich die Aktuatoreinrichtungen durch entsprechende Steuersignale wie durch Pfeile angedeutet verstellen, wodurch ein Abstand zwischen dem rechten Randbereich 9 und dem linken Randbereich 10 verkürzt wird. Im Ergebnis wird eine gezielte Verformung eines mittigen Bereiches des Gitters 5 in Richtung des Kühlergrills 2 hervorgerufen, was wie bereits zu 4 erläutert ein Verschließen der Kühlergrillanordnung 1 hervorruft.
Die erfindungsgemäße Kühlergrillanordnung 1 zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, dass die Luftdurchtrittsöffnungen 3 des Kühlergrills 2 mittels eines einzigen Bauteils, d.h. des einstückigen Gitters 5 verschlossen werden können. Falls das Gitter 5 aus einem Kunststoff hergestellt ist und eine Elastizität für eine gezielte Verformbarkeit aufweist, ist eine Verschieblichkeit des Gitters 5 z.B. durch eine geradlinige Bewegung einer Aktuatoreinrichtung in sehr einfacher Weise sichergestellt.

Claims

Verschließbare Kraftfahrzeug-Kühlergrillanordnung (1), mit – einem Kühlergrill (2), der zumindest eine Luftdurchtrittsöffnung (3) in Anströmrichtung (A) aufweist und an einer Außenseite der Kühlergrillanordnung vorgesehen ist, und mit – einer einstückigen Stegelementstruktur (5), die an einer Innenseite der Kühlergrillanordnung (1) angrenzend an den Kühlergrill (2) vorgesehen ist, wobei die Stegelementstruktur relativ zu dem Kühlergrill bewegbar ist, um die Luftdurchtrittsöffnung (3) zu verschließen.
Kühlergrillanordnung (1) nach Anspruch 1, bei der die Stegelementstruktur (5) quer zur Anströmrichtung (A) bewegbar ist.
Kühlergrillanordnung (1) nach Anspruch 2, bei der die Stegelementstruktur (5) translatorisch verschieblich ist.
Kühlergrillanordnung (1) nach Anspruch 1, bei der die Stegelementstruktur (5) in Anströmrichtung (A) bewegbar ist.
Kühlergrillanordnung (1) nach Anspruch 4, bei der die Stegelementstruktur (5) über ihre Höhe und/oder über ihre Breite elastisch verformbar ist.
Kühlergrillanordnung (1) nach Anspruch 5, bei der gegenüberliegende Randbereiche (7, 8, 9, 10) der Stegelement struktur zum Verschließen der Luftdurchtrittsöffnung aufeinander zu bewegt werden.
Kühlergrillanordnung (1) nach Anspruch 6, bei der an zumindest einem Randbereich (7, 8, 9, 10) der Stegelementstruktur eine Aktuatoreinrichtung (S₁, S₂) angebracht ist, um den Abstand des Randbereiches relativ zu dem gegenüberliegenden Randbereich einzustellen.
Kühlergrillanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Kühlergrill (2) eine Mehrzahl von Luftdurchtrittsöffnungen (3) aufweist, und die Stegelementstruktur (5) eine Mehrzahl von Einzelstegen (6) umfasst, die jeweils an die Luftdurchtrittsöffnungen angepasst sind, um die Luftdurchtrittsöffnungen zu verschließen.
Kühlergrillanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Stegelementstruktur (5) aus einem Kunststoff hergestellt ist.
Kühlergrillanordnung (1) nach Anspruch 9, bei der die Stegelementstruktur (5) aus einer Verbundstruktur bestehend aus Kunststoff und Metall hergestellt ist.
Kühlergrillanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Luftdurchtrittsöffnung (3) durch die Stegelementstruktur (5) in Abhängigkeit von einem Fahrtzustand des Kraftfahrzeuges verschließbar ist.