DE102009020352A1

DE102009020352A1 - Aufnahmevorrichtung für ein Kühlluftklappenmodul in einer Bugverkleidung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102009020352A1
Application number: DE102009020352A
Authority: DE
Inventors: Christian Wirth; Manfred Würfel
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2009-05-07
Filing date: 2009-05-07
Publication date: 2010-11-11
Also published as: CN101879917A; US20100282438A1; JP5193252B2; FR2945242A1; US8752886B2; CN101879917B; JP2010260542A; FR2945242B1

Abstract

Das Kühlluftklappenmodul weist einen geschlossenen Aufnahmerahmen mit Lagerungen und eine Stelleinrichtung für die Kühlluftklappen auf, wobei der Aufnahmerahmen des Moduls in einem vorgelagerten Versteifungsrahmen festgesetzt angeordnet und der Aufnahmerahmen mit dem Versteifungsrahmen als Baueinheit mit der Bugverkleidung zu einem Baumodul verbindbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufnahmevorrichtung für ein Kühlluftklappenmodul in einer Bugverkleidung eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 103 06 058 A1 ist eine Vorrichtung zum Einstellen einer Luftzuströmung zu einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs bekannt, die in Einbauposition in einem zwischen einem Sichtziergitter und einem Kühlwasserwärmetauscher liegenden Bereich angeordnet ist. Die Vorrichtung umfasst in einer Rahmenstruktur angeordnete Schwenkklappen, die über Schwenkachsen schwenkbeweglich in der Rahmenstruktur gelagert sind. Über eine Getriebeeinrichtung, die mit einer Stelltriebeinrichtung verbunden ist, sind die Schwenkklappen betätigbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufnahmevorrichtung für ein Kühlluftklappenmodul in einer Bugverkleidung eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die einen kompakten Aufbau aufweist und mitsamt der Bugverkleidung und einer Rahmenstruktur ein vorgefertigtes Modul bildet, dass sich durch eine optimale Luftzuführung auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, dass ein vorgefertigtes Modul, bestehend aus einem funktionsfertigen Kühlluftklappenmodul, einem Versteifungsrahmen und einer Bugverkleidung gebildet wird, wobei nach der Erfindung in vorteilhafter Weise vorgesehen ist, dass das Kühlluftklappenmodul einen geschlossenen Aufnahmerahmen mit Lagerungen und einer Stelleinrichtung für die Kühlluftklappen umfasst und der Aufnahmerahmen des Moduls in einem vorgelagerten Versteifungsrahmen festgesetzt angeordnet ist und der Aufnahmerahmen mit dem Versteifungsrahmen als Baueinheit mit der Bugverkleidung zu einem Modul verbindbar ist.
Die Bugverkleidung weist zwei seitliche außen liegende Lufteintrittsöffnungen auf, an die sich innenseitig jeweils der Versteifungsrahmen mit integriertem Aufnahmerahmen des Kühlluftklappenmoduls anschließt. Der Aufnahmerahmen ist – in Bezug auf die Fahrtrichtung gesehen – von hinten auf den Versteifungsrahmen aufgesetzt und vorzugsweise über mehrere Schraubverbindungen obenseitig, untenseitig und seitlich verbunden, wobei der Versteifungsrahmen an der Bugverkleidung über Schraub- und/oder Clipsverbindungen festsetzbar ist. Durch diese Ausführung des Versteifungsrahmens und des Aufnahmerahmens für das Kühlluftklappenmodul sowie der Befestigung zwischen dem Rahmen und der Bugverkleidung wird eine kompakte und stabile Moduleinheit geschaffen, die in einfacher Weise vormontierbar mit der Bugverkleidung des Kraftfahrzeugs zu einer Baueinheit verbindbar ist.
Zur schwenkbaren Lagerung der Kühlluftklappen im Aufnahmerahmen weist dieser in der Rahmenmitte eine vertikale Stütze mit als Bohrungen oder dgl. ausgeführte Lagerungen sowie an seitlichen Randstegen des Rahmens weitere miteinander korrespondierende Lagerbohrungen für die Aufnahme von Lagerungszapfen der einzelnen Kühlluftklappen auf. Insbesondere sind bei einer bevorzugten Ausführung die Lagerzapfen in einer horizontalen Längsmittenebene jeder Kühlluftklappe angeordnet und die Lagerungszapfen sind in die jeweiligen Lagerungsbohrungen des Aufnahmerahmens einsteckbar. Nach einer weiteren Variante der Ausführung können die Lagerungszapfen auch am oberen Rand der Kühlluftklappen angeordnet sein.
Die Lagerungsbohrungen sind im Aufnahmerahmen vorzugsweise in vorragenden Nasen angeordnet. Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung ist eine Anordnung der Lagerungsbohrungen auch in den Seitenwänden des Aufnahmerahmens möglich.
Die Kühlluftklappen des Moduls sind in einer geöffneten Luftdurchströmstellung in fluchtender Verlängerung zu feststehend angeordneten flächigen Querrippen am vorgelagerten Versteifungsrahmen angeordnet. Durch die Verlängerung der Luftführung mittels der flächigen Querrippen wird eine gezielte Luftführung zum Fahrzeugkühler von außen nach innen erreicht, wodurch auch eine hohe Effektivität des aerodynamischen Potentials erreicht wird.
Der Aufnahmerahmen des Kühlluftklappenmoduls weist an einer Randseite eine rechtwinklig abgestellte Seitenwandung auf, an der innenseitig die Stellelemente der Stelleinrichtung für die Betätigung der Kühlluftklappen angeordnet und gelagert sind und an der außenseitig in einer Motorhalterung ein Stellmotor gehalten wird.
Insbesondere umfasst nach der Erfindung die Stelleinrichtung einen jeweils mit jedem äußeren Lagerungszapfen an einer Seite der Kühlluftklappen verbundene als Hebel wirkende Stellelemente auf, die auf einem gemeinsamen Verbindungshebel über Clipsbolzen schwenkbar angelenkt sind und der Verbindungshebel mit einem Antriebshebel zusammenwirkend über den Stellmotor antreibbar ist. Durch die außen liegende Anordnung des Stellmotors, der in einer an die Seitenwandung angenieteten Motorhalterung, eingeclipst wird, ist ein Austausch, beispielsweise zu Reparaturzwecken in einfacher Weise möglich.
Die dem Stellelement der Stelleinrichtung zugerichteten Lagerungszapfen der Kühlluftklappen weisen endseitig jeweils einen Vierkant auf, der in einen korrespondierenden Vierkant des Stellelements jeder Kühlluftklappe einsteckbar ist. Eine Sicherung der Lagerungszapfen erfolgt über aufgesetzte Sicherungsclips. Der Aufbau der Stelleinrichtung mit den aufgesteckten Lagerungszapfen der Kühlluftklappen ermöglicht eine einfache Montage und Demontage. Außerdem trägt der Aufnahmerahmen als zentrales Element alle Komponenten des Kühlluftklappenmoduls und ist somit in einfacher Weise insgesamt austauschbar.
Der Verbindungshebel ist etwa vertikal ausgerichtet angeordnet und mit den Stellelementen der Kühlluftklappen, diese synchron in einer Öffnungs- Schließ- und Zwischenstellung bewegbar, verbunden.
Insbesondere wird durch die gezielt einstellbaren möglichen Zwischenstellungen der Kühlluftklappen eine optimale Luftdurchsatzregelung je nach Fahrsituation erreicht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Ansicht auf die Aufnahmevorrichtung für ein Kühlluftklappenmodul mit Aufnahmerahmen, Versteifungsrahmen und Bugverkleidung von innen her, in Bezug auf die Fahrtrichtung, gesehen,
2 eine Ansicht auf die Aufnahmevorrichtung gem. 1 mit zusätzlichem inneren Luftführungselement,
3 eine schaubildliche Darstellung auf eine Hälfte des Kühlluftklappenmoduls mit vorgesetztem Versteifungsrahmen,
4 einen Vertikalschnitt durch die Aufnahmevorrichtung gem. 3 im Bereich einer Mittentrennung,
5 eine Ansicht auf eine Luftöffnung der Bugverkleidung bei geschlossenen Kühlluftklappen,
6 einen horizontalen Schnitt durch eine Drehachse einer Kühlluftklappe,
7 und 8 vertikale Schnitte durch die Aufnahmevorrichtung bei geschlossenen Kühlluftklappen mit einer Verschraubung und einer Verrastung an der Bugverkleidung,
9 eine schaubildliche Darstellung des Aufnahmerahmens mit Kühlluftklappen sowie einer Stelleinrichtung mit Stellmotor für die Kühlluftklappen und
10 eine vergrößerte Darstellung der Stelleinrichtung für die Kühlluftklappen.
In einer Bugverkleidung 1 eines Kraftfahrzeugs ist eine Aufnahmevorrichtung für ein Kühlluftklappenmodul 2 angeordnet, das in einem Aufnahmerahmen 3 gehalten ist. Mit dem Aufnahmerahmen 3 ist vorderseitig ein Versteifungsrahmen 4 verbunden, der innenseitig an der Bugverkleidung 1 befestigbar ist. Die Bugverkleidung 1 besteht vorzugsweise aus einem großflächigen Bauteil aus Kunststoff, das zumindest zwei seitlich außen liegende Lufteintrittsöffnungen 5 aufweist, die jeweils durch die Versteifungsrahmen 4 ausgesteift sind.
Der Aufnahmerahmen 3 ist – im Bezug auf die Fahrtrichtung F gesehen – von hinten auf den Versteifungsrahmen 4 aufgesetzt und über mehrere Schraubverbindungen 16 obenseitig, untenseitig und seitlich verbunden, wobei der Versteifungsrahmen 4 an der Bugverkleidung 1 vorzugsweise über Schrauben – und/oder über Clipsverbindungen festsetzbar ist.
Zur Steuerung des Luftdurchsatzes durch die zwei seitlichen Lufteintrittsöffnungen 5 in der Bugverkleidung 1 zu hintenliegenden Kühlern, sind im Bereich dieser Lufteintrittsöffnungen 5 jeweils drei übereinander liegende verschwenkbare Kühlluftklappen 6, 7 und 8 angeordnet, die über gemeinsame Stellelemente 9, 10, 11 einer Stelleinrichtung S mittels eines Stellmotors 38 in eine Öffnungsstellung, in eine Schließstellung und in verschiedene Zwischenstellungen verstellbar sind.
Die drei verschwenkbaren Kühlluftklappen 6, 7 und 8 sind jeweils am Außenrand sowie mittig mit Lagerungszapfen 21, 22, 23 versehen, die in aus Bohrungen bestehenden Lagerungen 24, 25 und 25 des Aufnahmerahmens 3 eingreifen. Die Lagerungszapfen 21, 22 und 23 sowie die Lagerungen 24, 25, 26 einer Kühlluftklappe sind jeweils achsgleich angeordnet. Die drei Lagerungszapfen einer Kühlluftklappe 6, 7 und 8 die zugehörigen Lagerbohrungen 24, 25, 26 im Aufnahmerahmen 3 sind in den Figuren jeweils nur mit einer Positionsnummer bezeichnet.
Der Aufnahmerahmen 3 weist für die mittigen Lagerbohrungen eine vertikale Stütze 28 auf, von der sich nach innen vorragende Nasen N erstrecken, in welche die Lagerbohrungen 24, 25 und 26 angeordnet sind. Entsprechende vorragende Nasen N für die Lagerungsbohrungen 24, 25 und 26 sind auch an den seitlichen Rändern des Aufnahmerahmens 3 angeformt.
Die drei Lagerungszapfen 21, 22 und 23 einer Kühlluftklappe 6, 7 und 8 sind jeweils vorzugsweise in einer horizontalen Längsmittenebene L angeordnet. Sie können aber auch am oberen Rand der Kühlluftklappen angeordnet sein.
Der Versteifungsrahmen 4 weist mindestens zwei übereinander liegende feststehende flächige Querrippen 33 und 34 auf, die den drei Kühlluftlamellen 6, 7 und 8 in den Lufteintrittsöffnungen 5 der Bugverkleidung 1 vorgesetzt sind und mittig des Versteifungsrahmens 4 über eine etwa vertikale Stütze 35 gehalten sind. Die Querrippen 33 und 34 sind fluchtend mit den Kühlluftlamellen 6, 7 und 8 derart angeordnet, dass sich bei geöffneter Stellung der Kühlluftklappen 6, 7 und 8 eine horizontale Luftleitfläche F mit den Querrippen 33 und 34 ergibt, was in 4 näher dargestellt ist.
Der Aufnahmerahmen 3 für das Kühlluftklappenmodul 2 weist an einer Randseite 36a eine vom Rahmen 3 vorzugsweise rechtwinklig abgestellte Seitenwandung 36 auf, an der außenseitig eine Halterung 37 für einen Stellmotor 38 angenietet befestigt ist und an der innenseitig die Stellelemente 9, 10 und 11 der Stelleinrichtung S angeordnet werden. Nach einer möglichen Variante des Ausführungsbeispiels könnte der Stellmotor 38 auch innenseitig der Seitenwandung 36 und die Stelleinrichtung S außenseitig der Seitenwandung angeordnet sein.
Die Stelleinrichtung S umfasst jeweils mit einem seitlichen Lagerungszapfen 21, 22, 23 der Kühlluftklappen 6, 7 und 8 verbundene Stellelemente 9, die am freien Ende mit einem gemeinsamen Verbindungshebel 10 schwenkbar derart verbunden sind, dass eine synchrone Bewegung der drei Stellelemente 9 und somit auch der Kühlluftklappen 6, 7 und 8 über den Verbindungshebel 10 erfolgt. Mit dem Verbindungshebel 10 ist ein Antriebshebel 11 schwenkbar verbunden, welcher wiederum antriebsverbunden mit dem Stellmotor 38 ist.
Die Verbindung der Stellelemente 9 mit den Lagerungszapfen 21, 22, 23 der Kühlluftklappen 6, 7 und 8 erfolgt mittels eines Vierkants 40, der in eine mit diesem korrespondierende Vierkantöffnung 41 im Stellelement 9 zusammenwirkend einsteckbar ist. Eine Sicherung erfolgt über einen Sicherungsclip 42 der das Stellelement 9 in Achsrichtung fixiert. Der Verbindungshebel 10 wird auf den Antriebshebel 11 geclipst, der wiederum über eine Vierkantöffnung 43 mit einem vorstehendem Vierkant 44 einer Antriebswelle des Stellmotors 38 verbunden wird.
Bei einem Verschwenken des Antriebshebels 4 über den Stellmotor 38, verstellt sich der Verbindungshebel 10 und verschwenkt synchron die drei Stellhebel 9 und somit auch die Kühlluftklappen 6, 7 und 8 in eine geöffnete, geschlossene oder in Zwischenstellungen.
Der Antriebshebel 11 weist an seinem freien Ende eine winkelförmige Abstellung 45 auf, die in einer Vertiefung 46 der abgestellten Seitenwandung 36 des Aufnahmerahmens 3 angeordnet ist und diese Vertiefung 46 weist einen unteren Anschlag 47 für die Abstellung 45 des Antriebshebels 11 in der geöffneten Stellung der Kühlluftklappen 6, 7 und 8 und einen oberen Anschlag 48 in der geschlossenen Stellung der Kühlluftklappen 6, 7 und 8 auf.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10306058 A1 [0002]

Claims

Aufnahmevorrichtung für ein Kühlluftklappenmodul in einer Bugverkleidung eines Kraftfahrzeugs, welches jeweils einer Luftzuführungsöffnung in der Bugverkleidung zugerichtet ist und die Kühlluftklappen des Moduls in einem Rahmenelement angeordnet und über mindestens ein Stellelement einer Stelleinrichtung betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlluftklappenmodul (2) einen geschlossenen Aufnahmerahmen (3) mit Lagerungen (24, 25, 26) und eine Stelleinrichtung (S) für die Kühlluftklappen (6, 7, 8) umfasst und der Aufnahmerahmen (3) des Moduls (2) in einem vorgelagerten Versteifungsrahmens (4) festgesetzt angeordnet ist und der Aufnahmerahmen (3) mit dem Versteifungsrahmen (4) als Baueinheit mit der Bugverkleidung (1) zu einem Modul verbindbar ist.
Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmerahmen (3) in der Rahmenmitte eine vertikale Stütze (28) mit den als Bohrungen ausgeführten Lagerungen (24, 25, 26) und an seitlichen Randstegen des Rahmens (3) weitere miteinander korrespondierende Lagerungen (24, 25, 26) für die Aufnahme von weiteren Lagerungszapfen (21, 22, 23) der einzelnen Kühlluftklappen (6, 7, 8) aufweist.
Aufnahmevorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungszapfen (21, 22, 23) für die Kühlluftklappen (6, 7, 8) in einer horizontalen Längsmittenebene (L) angeordnet sind und die Lagerungszapfen (21, 22, 23) in die jeweiligen Lagerungsbohrungen (24, 25, 26) des Aufnahmerahmens (3) einsteckbar sind.
Aufnahmevorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungen (24, 25, 26) im Aufnahmerahmen (3) in nach innen vorragenden Nasen (N) angeordnet sind.
Aufnahmevorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluftklappen (6, 7, 8) in einer geöffneten Luftdurchströmstellung in fluchtender Verlängerung zu übereinander feststehend angeordneten flächigen Querrippen (33, 34) am vorgelagerten Versteifungsrahmen (4) angeordnet sind.
Aufnahmevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die feststehenden flächigen Querrippen (33, 34) über eine vertikale Mittenstütze (35) des Versteifungsrahmens (4) abgestützt gehalten sind.
Aufnahmevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bugverkleidung (1) zwei außen liegende Lufteintrittsöffnungen (5) aufweist, an die sich innenseitig jeweils die Versteifungsrahmen (4) mit integriertem Aufnahmerahmen (3) des Kühlluftklappenmoduls (2) anschließen.
Aufnahmevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmerahmen (3) – in Bezug auf die Fahrtrichtung (F) gesehen – von hinten auf den Versteifungsrahmen (4) aufgesetzt und über mehrere Schraubverbindungen obenseitig, untenseitig und seitlich verbunden ist, und dass der Verstärkungsrahmen (4) an der Bugverkleidung (1) über Schraub- und/oder Clipsverbindungen festsetzbar ist.
Aufnahmevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmerahmen (3) des Kühlluftklappenmoduls (2) an einer Randseite eine abgestellte Seitenwandung (S) aufweist, an der innenseitig die Stellelemente (9, 10, 11) der Stelleinrichtung (S) für die Betätigung der Kühlluftklappen (6, 7, 8) angeordnet und gelagert sind und an der außenseitig in einer Motorhalterung (37) ein Stellmotor (38) gehalten ist.
Aufnahmevorrichtung nach einen der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (S) jeweils mit den Lagerungszapfen (21, 22, 23) der Kühlluftklappen (6, 7, 8) verbundene Stellelemente (9) umfasst, die auf einem gemeinsamen Verbindungshebel (10) über Clipsbolzen (10a) schwenkbar angelenkt sind und der Verbindungshebel (10) mit einem Antriebshebel (11) zusammenwirkend mit dem Stellmotor (38) antriebsverbunden ist.
Aufnahmevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Stellhebel (9) der Stelleinrichtung (S) zugerichteten Lagerungszapfen (21, 22, 23) endseitig jeweils einen Vierkant (40) aufweisen, die jeweils in einen korrespondierenden Vierkant (40a) des Stellhebels (9) für die Kühlluftklappen (6, 7, 8) einsteckbar sind.
Aufnahmevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebshebel (11) an seinem freien Ende eine winkelförmige Abstellung (45) aufweist, die in eine Vertiefung (46) der abgestellten Seitenwandung (36) des Aufnahmerahmens (3) angeordnet ist und die Vertiefung (46) einen Anschlag (47) für die Öffnungsendstellung und einen weiteren Anschlag (48) für die Schließendstellung der Kühlluftklappen (6, 7, 8) bildet.
Aufnahmevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungshebel (10) etwa vertikal ausgerichtet angeordnet ist und mit dem Stellelement (9) der Kühlluftklappen (6, 7 und 8), diese synchron in eine Öffnungs- Schließ- und Zwischenstellungen bewegbar, verbunden ist.
Aufnahmevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebshebel (11) mit seinem einen eine Vierkantöffnung (43) aufweisenden Ende auf einen vorstehenden Vierkant (44) einer Antriebwelle des Stellmotors (38) aufsteckbar ist.