DE102024002437B3

DE102024002437B3 - Vorrichtung und Verfahren zum Befestigen eines Kühlmoduls in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102024002437B3
Application number: DE102024002437.9A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Zipperle; Michael DIETERLE
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2024-07-25
Filing date: 2024-07-25
Publication date: 2025-12-31
Anticipated expiration: 2044-07-26
Also published as: WO2026022123A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Befestigen eines Kühlmoduls (2), aufweisend ein Halteelement (3) am Fahrzeug und eine Aufnahmeeinheit (4) zu dessen Aufnahme an einer Halterungseinheit (5) des Kühlmoduls (2), wobei die Aufnahmeeinheit (4) als eine Schelle mit einem Aufnahmeinnenraum (7) für das Halteelement (3) ausgebildet ist und in einem unverriegelten Montagezustand eine umfangsseitige Durchführöffnung (8) zum Einführen des Halteelementes (3) aufweist.
Erfindungsgemäß weist die Aufnahmeeinheit (4) eine äußere und innere Schale (9, 10) und eine dazwischen angeordnete Dämpferschale (11) auf. Die Durchführöffnung (8) ist im unverriegelten Montagezustand durch in Radialrichtung (R) übereinander positionierte Umfangsöffnungen der Schalen (9, 10, 11) gebildet. Die innere Schale (10) und das Halteelement (3) weisen korrespondierende Rastausformungen (12) auf. Die innere Schale (10) ist mit der Dämpferschale (11) drehfest verbunden. Die äußere Schale (9) ist relativ zur Dämpferschale (11) aus dem unverriegelten Montagezustand in einen verriegelten Endzustand verdrehbar und dadurch über die Umfangsöffnungen der Dämpferschale (11) und der inneren Schale (10) drehbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen eines Kühlmoduls in einem Fahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Befestigen eines Kühlmoduls in einem Fahrzeug.
Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 102012 004 955 A1 beschrieben, eine Halteanordnung eines Kühlmoduls an einem Aufbauelement eines Kraftwagenaufbaus bekannt. Das Kühlmodul ist über ein Halteelement am Aufbau, an welchem ein sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckendes Energieabsorptionselement befestigt ist. Das Halteelement ist an einer in Fahrzeughochrichtung nach oben weisenden Seite des Energieabsorptionselements abgestützt.
In der DE 10 2012 205 175 A1 wird eine Kühlmodulfixierung beschrieben. Bei einer Anordnung zur Befestigung eines Kühlmoduls auf einer starren Konsole weist die Konsole mindestens ein Entkopplungselement auf, welches eine Bohrung aufweist, in welche das Kühlmodul teilweise einsteckbar ist. Das Kühlmodul weist einen Zapfen auf, der einen Hohlraum aufweist, welcher eine entlang der Hauptausdehnungsrichtung des Zapfens verschiebbare Rippe aufweist und welcher in die Bohrung des Entkopplungselementes einsteckbar ist. In den Hohlraum des Zapfens ist ein Halter einsteckbar.
Aus der DE 103 15 887 A1 ist ein Wärmetauscher mit Befestigungselementen in einem Kraftfahrzeug bekannt. Der Wärmetauscher weist Sollbruchstellen umfassende Befestigungselemente auf, wobei die Sollbruchstellen wiederherstellbar sind. Die Befestigungselemente umfassen jeweils einen ersten und zweiten Bereich mit einer Schnellverschlussverbindung zwischen diesen beiden Bereichen. Jeweils einer der beiden Bereiche ist untrennbarer Bestandteil des Wärmetauschers. Bei geschlossener Schnellverschlussverbindung greifen die jeweils beiden Bereiche formschlüssig fixierwirkend ineinander. Die Verschlussmittel eines der beiden Bereiche sind mit einer Sollbruchstelle versehen. Das mit der Sollbruchstelle versehene Verschlussmittel befindet sich an dem von dem Wärmetauscher trennbaren Bereich.
Den nächstliegenden Stand der Technik bildet das Dokument DE 197 44 173 A1 . Es offenbart eine elastische Abstützung eines Wärmetauschers für eine Brennkraftmaschine.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung und ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Befestigen eines Kühlmoduls in einem Fahrzeug anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Befestigen eines Kühlmoduls in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Befestigen eines Kühlmoduls in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine Vorrichtung zum Befestigen eines Kühlmoduls in einem Fahrzeug weist mindestens ein Halteelement am Fahrzeug und mindestens eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme des Halteelementes auf. Die Aufnahmeeinheit ist an einer Halterungseinheit des Kühlmoduls vorgesehen, insbesondere angeordnet oder ausgebildet. Die Aufnahmeeinheit ist als eine Schelle mit einem Aufnahmeinnenraum für das Halteelement ausgebildet ist und in einem unverriegelten Montagezustand eine umfangsseitige Durchführöffnung zum Einführen des Halteelementes in den Aufnahmeinnenraum aufweist.
Erfindungsgemäß weist die Aufnahmeeinheit eine äußere Schale, eine innere Schale und eine zwischen der äußeren Schale und der inneren Schale angeordnete elastische Dämpferschale auf, die an einem Innenumfang der äußeren Schale und an einem Außenumfang der inneren Schale anliegt und eine höhere Elastizität und/oder geringere Festigkeit aufweist als die innere Schale. Der Aufnahmeinnenraum für das Halteelement ist durch die innere Schale ausgebildet. Die Durchführöffnung ist im unverriegelten Montagezustand durch in Radialrichtung übereinander positionierte Umfangsöffnungen der drei Schalen gebildet. Die innere Schale und das Halteelement weisen korrespondierend ausgebildete Rastausformungen zur Ausbildung einer Rastverbindung zwischen dem Halteelement, wenn es in der inneren Schale angeordnet ist, und der inneren Schale auf.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Innenumfang der äußeren Schale und ein Außenumfang der Dämpferschale eine korrespondierende Oberflächenstrukturierung aufweisen.
Die innere Schale ist mit der Dämpferschale drehfest verbunden. Zweckmäßigerweise ist die innere Schale nicht nur drehfest, sondern auch in andere Bewegungsrichtungen fest verbunden, beispielsweise stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig. Beispielsweise sind die innere Schale und die Dämpferschale miteinander verklebt oder die eine Schale ist an die andere Schale angespritzt oder die Dämpferschale ist auf die innere Schale aufvulkanisiert.
Die Umfangsöffnung der äußeren Schale ist insbesondere kleiner als ein Durchmesser der Dämpferschale, insbesondere so klein, dass ein Herausgleiten der Dämpferschale mit der darin angeordneten inneren Schale aus der äußeren Schale durch die Umfangsöffnung der äußeren Schale hindurch verhindert ist.
Die äußere Schale ist aus dem unverriegelten Montagezustand relativ zur Dämpferschale in einen verriegelten Endzustand der Aufnahmeeinheit verdrehbar und dadurch insbesondere zumindest abschnittsweise über die Umfangsöffnungen der Dämpferschale und der inneren Schale drehbar.
Das mindestens eine Halteelement ist insbesondere an einem Integralträger des Fahrzeugs angeordnet oder ausgebildet, beispielsweise mit diesem verschraubt. D. h. die Befestigung des Kühlmoduls erfolgt an diesem Integralträger. Bei der beschriebenen Lösung ist das Halteelement insbesondere als ein einfacher, insbesondere metallischer, Halter ausgebildet, zum Beispiel als Druckgussteil, insbesondere aus Aluminium, d. h. als Aluminiumdruckgussteil. Eine aufwändige Ausgestaltung des Halteelementes ist nicht erforderlich, es ist beispielsweise lediglich die mindestens eine Rastausformung am Halteelement erforderlich, welche beispielsweise als eine einfache Wölbung ausgebildet ist.
Die Halterungseinheit des Kühlmoduls, an der die mindestens eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme des Halteelementes angeordnet oder ausgebildet ist, ist insbesondere eine Gebläsezarge des Kühlmoduls. An dieser Gebläsezarge ist ein Lüfter, auch als Ventilator oder Gebläse bezeichnet, angeordnet. Ein Kühler, d. h. insbesondere ein Luft-Kühlmedium-Wärmetauscher, des Kühlmoduls ist beispielsweise in Fahrzeuglängsachsenrichtung vor oder hinter dem Lüfter angeordnet. Dieser Kühler ist beispielsweise ebenfalls an der Gebläsezarge angeordnet. Das Kühlmedium zirkuliert insbesondere in einem Kühlkreislauf des Fahrzeugs. Es ist beispielsweise eine Kühlflüssigkeit oder ein Gas und die Luft ist insbesondere Umgebungsluft.
Die innere Schale ist insbesondere derart geformt, dass sie einen Druckverteiler für die Dämpferschale bildet. Drückt das Halteelement in die innere Schale, werden resultierende Kräfte so auf die Dämpferschale übertragen, dass sie möglichst gleichmäßig über die Kontaktfläche mit der äußeren Schale verteilt werden. Durch die Dämpferschale wird insbesondere eine mechanische Schwingungsentkopplung zwischen dem Lüfter und einem Rohbau des Fahrzeugs erreicht, wodurch eine Geräuschbildung während eines Betriebs des Kühlmoduls reduziert wird.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Befestigen des Kühlmoduls im Fahrzeug mittels der Vorrichtung wird das Kühlmodul mit der mindestens einen sich im unverriegelten Montagezustand befindenden Aufnahmeeinheit in das Fahrzeug eingesetzt, wobei das Halteelement in den Aufnahmeinnenraum der Aufnahmeeinheit eingeführt wird, bis die Rastausformungen der inneren Schale und des Halteelementes ineinander einrasten und dadurch die Rastverbindung ausgebildet wird. Anschließend wird das Kühlmodul um das Halteelement geschwenkt, insbesondere in Richtung eines Fahrzeughecks des Fahrzeugs geschwenkt, wodurch die äußere Schale relativ zur Dämpferschale und damit insbesondere auch relativ zur inneren Schale in den verriegelten Endzustand der Aufnahmeeinheit verdreht wird.
Das Fahrzeug ist insbesondere ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug. Das Kühlmodul wird insbesondere dazu verwendet, um einen elektrischen Hauptantrieb des Fahrzeugs, aufweisend insbesondere eine elektrische Maschine zum Antrieb des Fahrzeugs, zu kühlen, und wird beispielsweise zusätzlich dazu verwendet, eine Klimaanlage des Fahrzeugs zu betreiben. Da die elektrische Antriebsmaschine einen geringeren Bauraum benötigt als ein herkömmlicher Verbrennungsmotor, entsteht in der Fahrzeugfront ein Freiraum, der einem Fahrzeugnutzer als Stauraum zur Verfügung gestellt werden kann. Hierfür ist es vorteilhaft, zusätzlich eine Position des Kühlmoduls gegenüber herkömmlichen Verbrennungsmotorfahrzeugen zu ändern. Bei einem herkömmlichen Verbrennungsmotorfahrzeug ist das Kühlmodul senkrecht vor dem Verbrennungsmotor verbaut. Ein Winkel zwischen einem Unterboden und dem Kühlmodul, insbesondere dem Lüfter des Kühlmoduls, beträgt somit 90°.
Im Gegensatz dazu ist bei der hier beschriebenen Lösung vorgesehen, dass das Kühlmodul, insbesondere der Lüfter des Kühlmoduls, im verriegelten Endzustand der Aufnahmeeinheit in einem Winkel von kleiner als 90° und größer als 0° zum Unterboden des Fahrzeugs angeordnet ist, insbesondere in einem Winkel von 45° bis 20°, insbesondere in einem Winkel von 38° bis 25°, insbesondere in einem Winkel von 38° oder 25° oder kleiner als 38° und größer als 25°. Je kleiner dieser Winkel ist, desto mehr Stauraum steht zur Verfügung. Eine zu starke Neigung des Kühlmoduls, insbesondere des Lüfters, ist jedoch mit einem zu starken Verlust von Kühlwirkung verbunden. Daher sind die genannten Wertebereiche besonders vorteilhaft, insbesondere der Winkel von 25° oder größer als 25° und bis 38°, da auf diese Weise ein zu starker Verlust der Kühlwirkung vermieden wird. D. h. bei den genannten Winkeln wird bei noch ausreichend hoher Kühlwirkung eine Maximierung des oben erwähnten Stauraums erreicht.
Durch die beschriebene Vorrichtung wird gleichzeitig das Befestigen des Kühlmoduls im Fahrzeug und das Schwenken des Kühlmoduls in den vorgesehenen Winkel ermöglicht, indem durch dieses Schwenken die äußere Schale relativ zur Dämpferschale in den verriegelten Endzustand der Aufnahmeeinheit verdreht wird. In diesem verriegelten Endzustand sind die Umfangsöffnungen der Dämpferschale und der inneren Schale zumindest abschnittsweise durch die äußere Schale verschlossen. Dadurch wird eine Art Bajonettverschluss realisiert.
Die durch die Umfangsöffnungen der äußeren Schale, der Dämpferschale und der inneren Schale im unverriegelten Montagezustand gebildete Durchführöffnung ist insbesondere nach hinten, d. h. in Richtung des Fahrzeughecks, ausgerichtet. Durch das zumindest abschnittsweise Verschließen der Umfangsöffnungen der Dämpferschale und der inneren Schale mittels der äußeren Schale ist dieser verschließende Abschnitt der äußeren Schale somit in Fahrzeuglängsachsenrichtung hinter dem im Aufnahmeinnenraum angeordneten Halteelement positioniert. Dadurch bildet dieser verschließende Abschnitt der äußeren Schale eine Sicherung gegen ein Herausbewegen des Halteelementes aus dem Aufnahmeinnenraum, d. h. gegen ein Lösen der Aufnahmeeinheit des Kühlmoduls vom Halteelement des Fahrzeugs, insbesondere bei einer Frontalkollision des Fahrzeugs, bei welcher die Rastverbindung zwischen der inneren Schale und dem Halteelement aufgrund einer kollisionsbedingt starken Krafteinwirkung, insbesondere verursacht durch die Trägheit des Kühlmoduls, versagen könnte.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die äußere Schale, insbesondere deren die Umfangsöffnungen der Dämpferschale und der inneren Schale verschließender Abschnitt, vom im Aufnahmeinnenraum angeordneten Halteelement beabstandet ist, so dass die äußere Schale und das Halteelement und somit das Kühlmodul, insbesondere dessen Halterungseinheit, insbesondere Gebläsezarge, und der Rohbau bezüglich mechanischer Schwingungen voneinander entkoppelt sind. Erst wenn die Rastverbindung zwischen der inneren Schale und dem Halteelement versagt und sich das Halteelement aus dem Aufnahmeinnenraum herausbewegt, schlägt es an den die Umfangsöffnungen der Dämpferschale und der inneren Schale verschließenden Abschnitt der äußeren Schale an, wodurch ein Bewegen des Halteelementes weiter aus dem Aufnahmeinnenraum heraus verhindert wird.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Aufnahmeeinheit in einem unteren Bereich des Kühlmoduls, insbesondere der Halterungseinheit, angeordnet ist. Es ist somit vorgesehen, dass der untere Bereich des Kühlmoduls auf die beschriebene Weise mittels der Aufnahmeeinheit und des Halteelementes befestigt wird und dabei ein oberer Bereich des Kühlmoduls nach hinten, in Richtung des Fahrzeughecks, geschwenkt wird, wodurch das Kühlmodul anschließend in dem oben beschriebenen Winkel zum Unterboden ausgerichtet ist.
Zweckmäßigerweise weist die Vorrichtung zwei Aufnahmeeinheiten an gegenüberliegenden Seiten im unteren Bereich des Kühlmoduls, insbesondere der Halterungseinheit, auf, d. h. an der einer linken Fahrzeugseite zugewandten Seite des Kühlmoduls und an der einer rechten Fahrzeugseite zugewandten Seite des Kühlmoduls ist jeweils eine Aufnahmeeinheit vorgesehen. Es kann dann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Halteelement am Fahrzeug zur Aufnahme in beiden Aufnahmeeinheiten ausgebildet ist, oder dass das Halteelement zur Aufnahme in der einen Aufnahmeeinheit ausgebildet ist und ein dazu seitlich beabstandetes weiteres Halteelement am Fahrzeug zur Aufnahme in der anderen Aufnahmeeinheit ausgebildet ist. Die seitliche Beabstandung liegt dabei in Fahrzeugquerachsenrichtung vor. Sind zwei Halteelemente vorgesehen, können sie beispielsweise am selben Integralträger oder an jeweils einem Integralträger des Fahrzeugs angeordnet oder ausgebildet sein.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Kühlmodul, insbesondere die Halterungseinheit, in einem oberen Bereich mindestens eine modulseitige Lagerungsausformung aufweist und das Fahrzeug eine dazu korrespondierend ausgebildete fahrzeugseitige Lagerungsausformung aufweist. Die fahrzeugseitige Lagerungsausformung ist beispielsweise ebenfalls am Integralträger des Fahrzeugs angeordnet oder ausgebildet. Mindestens eine der Lagerungsausformungen ist vorteilhafterweise als ein Dämpferelement ausgebildet oder weist ein solches Dämpferelement auf. Durch die Lagerungsausformung ist ein Anschlag für die Schwenkbewegung des Kühlmoduls ausgebildet. Durch das Dämpferelement wird insbesondere auch bei den oberen Lagerungsausformungen die mechanische Schwingungsentkopplung zwischen dem Lüfter und dem Rohbau des Fahrzeugs erreicht, wodurch die Geräuschbildung während des Betriebs des Kühlmoduls reduziert wird.
Im Verfahren ist dann insbesondere vorgesehen, dass das Kühlmodul soweit geschwenkt wird, bis die mindestens eine modulseitige Lagerungsausformung in die dazu korrespondierend ausgebildete fahrzeugseitige Lagerungsausformung eingreift.
In diesem Verfahren zum Befestigen des Kühlmoduls ist insbesondere vorgesehen, dass das Kühlmodul mit der mindestens einen sich im unverriegelten Montagezustand befindenden Aufnahmeeinheit zum Einbau in das Fahrzeug in das Fahrzeug eingesetzt wird, indem es zunächst senkrecht von oben in den Rohbau des Fahrzeugs abgesenkt wird. In einer vorgegebenen senkrechten Position wird das Kühlmodul dann in Fahrzeuglängsachsenrichtung, insbesondere in Richtung des Fahrzeughecks, verschoben, wodurch das mindestens eine Halteelement in den Aufnahmeinnenraum der mindestens einen Aufnahmeeinheit eingeführt wird, bis die Rastausformungen der inneren Schale und des Halteelementes ineinander einrasten und dadurch die Rastverbindung ausgebildet wird. Die innere Schale dient somit als Anschlag für diese Verschiebung des Kühlmoduls in Fahrzeuglängsachsenrichtung.
Ist dieser Anschlag erreicht, d. h. ist das Halteelement derart in der inneren Schale angeordnet, dass die Rastverbindung ausgebildet ist, wird die Schwenkbewegung eingeleitet, d. h. das Kühlmodul wird um das Halteelement geschwenkt. Dies erfolgt insbesondere soweit, bis die mindestens eine modulseitige Lagerungsausformung in die dazu korrespondierend ausgebildete fahrzeugseitige Lagerungsausformung eingreift, wodurch ein Anschlag für das Kühlmodul am Fahrzeug, insbesondere am Integralträger, im Bereich der oberen Lagerungsausformungen erreicht wird. Damit befindet sich das Kühlmodul in der vorgesehenen Position und ist durch den Abschnitt der äußeren Schale, der die Umfangsöffnungen der Dämpferschale und der inneren Schale zumindest abschnittsweise verschließt und eine Art Bajonettverschluss bildet, gesichert. Die Verwendung weiterer Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, kann entfallen.
Die korrespondierend ausgebildeten Lagerungsausformungen weisen insbesondere korrespondierend ausgebildete Rastelemente zur Ausbildung einer Rastverbindung zwischen den Lagerungsausformungen auf. Durch diese Rastverbindung wird ein Zurückschwenken des Kühlmoduls verhindert, insbesondere während eines normalen Fahrbetriebs des Fahrzeugs, aber beispielsweise auch während einer Kollision des Fahrzeugs, zumindest bis zu einer vorgegebenen Kollisionsschwere.
Die eine Lagerungsausformung ist beispielsweise ein Bolzen und die andere Lagerungsausformung eine Bolzenaufnahme, insbesondere in Form einer Öffnung. Beispielsweise ist der Bolzen am Fahrzeug angeordnet oder ausgebildet und die Bolzenaufnahme am Kühlmodul, insbesondere an der Halterungseinheit, insbesondere als Öffnung in der Gebläsezarge, oder der Bolzen ist am Kühlmodul angeordnet oder ausgebildet und die Bolzenaufnahme am Fahrzeug. Das Dämpferelement ist beispielsweise am Bolzen angeordnet oder ausgebildet oder der Bolzen ist selbst als Dämpferelement ausgebildet, insbesondere aus einem entsprechenden, insbesondere elastischen, Material.
Zweckmäßigerweise weist die Vorrichtung zwei modulseitige Lagerungsausformungen an gegenüberliegenden Seiten im oberen Bereich des Kühlmoduls, insbesondere der Halterungseinheit, und zwei seitlich zueinander beabstandet angeordnete fahrzeugseitige Lagerungsausformungen auf. D. h. an der der linken Fahrzeugseite zugewandten Seite des Kühlmoduls und an der der rechten Fahrzeugseite zugewandten Seite des Kühlmoduls ist jeweils eine modulseitige Lagerungsausformung vorgesehen. Die seitliche Beabstandung der fahrzeugseitigen Lagerungsausformungen liegt dabei in Fahrzeugquerachsenrichtung vor. Die fahrzeugseitigen Lagerungsausformungen können beispielsweise am selben Integralträger oder an jeweils einem Integralträger des Fahrzeugs angeordnet oder ausgebildet sein.
Bei der beschriebenen Lösung umfasst die Vorrichtung somit insbesondere das mindestens eine Halteelement am Fahrzeug, insbesondere an dessen Integralträger, und eine entsprechende Aufnahmeeinheit an der Halterungseinheit des Kühlmoduls, insbesondere in der Gebläsezarge des Kühlmoduls. Die Aufnahmeeinheit umfasst die äußere Schale, die darin, insbesondere in einem Aufnahmeraum der äußeren Schale, angeordnete Dämpferschale und die darin, insbesondere in einem Aufnahmeraum der Dämpferschale, angeordnete innere Schale. Die Dämpferschale ist elastisch, d. h. aus einem elastischen Material ausgebildet. Die innere Schale ist insbesondere aus Kunststoff, eine Kunststoffhülse aus einem festen, insbesondere sehr festen, Kunststoff.
Die Rastausformungen der inneren Schale und des Halteelementes sind beispielsweise als Wölbungen ausgebildet, die bei der Montage, d. h. durch das Einführen des Halteelementes in den Aufnahmeinnenraum, miteinander verrasten.
Die Oberflächenstrukturierungen der äußeren Schale und der Dämpferschale sind beispielsweise als Ausbuchtungen ausgebildet, die ineinandergreifen. Dadurch wird beispielsweise ein Verdrehen der Dämpferschale mit der inneren Schale relativ zur äußeren Schale vor der Montage des Kühlmoduls vermieden. Des Weiteren wird dadurch beispielsweise eine Sicherung gegen ein Zurückschwenken des montierten Kühlmoduls erreicht, beispielsweise indem die Wölbungen der Dämpferschale durch das Schwenken des Kühlmoduls auf die oben beschriebene Weise in die entsprechenden Wölbungen der äußeren Schale gedrückt werden.
Wie bereits beschrieben, sind zudem vorteilhafterweise zwei modulseitige Lagerungsausformungen im oberen Bereich des Kühlmoduls, insbesondere an der als Gebläsezarge ausgebildeten Halterungseinheit, vorgesehen, die sich nach der Schwenkbewegung des Kühlmoduls mit den beiden insbesondere am Integralträger vorgesehenen fahrzeugseitigen Lagerungsausformungen verbinden. Es ist insbesondere vorgesehen, dass Öffnungen in der Gebläsezarge, welche die modulseitigen Lagerungsausformungen bilden, Dämpferelemente fahrzeugseitigen Lagerungsausformungen aufnehmen, so dass ein Anschlag für die Schwenkbewegung des Kühlmoduls entsteht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:

1 schematisch eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Befestigen eines Kühlmoduls in einem Fahrzeug in einer Vormontagesituation und in einer Ansicht von vorn,
2 schematisch eine Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform der Vorrichtung während eines Montageschritts des Kühlmoduls,
3 schematisch eine perspektivische Darstellung des in 2 gezeigten Montageschritts,
4 schematisch eine Endposition des Kühlmoduls nach der Montage,
5 schematisch eine Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform der Vorrichtung in der Endposition des Kühlmoduls,
6 schematisch eine weitere Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform der Vorrichtung in der Endposition des Kühlmoduls,
7 schematisch eine perspektivische Darstellung der ersten Ausführungsform der Vorrichtung in der Endposition des Kühlmoduls,
8 schematisch eine Schnittdarstellung des in der Endposition im Fahrzeug angeordneten Kühlmoduls,
9 schematisch eine perspektivische Darstellung des in der Endposition im Fahrzeug angeordneten Kühlmoduls,
10 schematisch eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung während eines Montageschritts des Kühlmoduls,
11 schematisch eine Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung in einem vormontierten Zustand des Kühlmoduls,
12 schematisch eine weitere Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung im vormontierten Zustand des Kühlmoduls,
13 schematisch eine Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung in der Endposition des Kühlmoduls, und
14 schematisch eine weitere Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung in der Endposition des Kühlmoduls.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Anhand der 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 bis 14 werden im Folgenden eine Vorrichtung 1 und ein Verfahren zum Befestigen eines Kühlmoduls 2 in einem Fahrzeug beschrieben. Dabei zeigen die 1, 2, 3, 4, 5, 6 bis 7 beispielhaft eine erste Ausführungsform und die 8, 9, 10, 11, 12, 13 bis 14 zeigen beispielhaft eine zweite Ausführungsform.
Die Vorrichtung 1 weist mindestens ein Halteelement 3 am Fahrzeug und mindestens eine Aufnahmeeinheit 4 zur Aufnahme des Halteelementes 3 an einer Halterungseinheit 5 des Kühlmoduls 2 auf. Das mindestens eine Halteelement 3 ist in den dargestellten Ausführungsformen an einem Integralträger 6 des Fahrzeugs angeordnet, beispielsweise mit diesem verschraubt. D. h. die Befestigung des Kühlmoduls 2 erfolgt an diesem Integralträger 6. Das mindestens eine Halteelement 3 ist insbesondere einteilig ausgebildet, insbesondere aus Metall, zum Beispiel als Druckgussteil, insbesondere aus Aluminium, d. h. als Aluminiumdruckgussteil.
Die Halterungseinheit 5 des Kühlmoduls 2, an der die mindestens eine Aufnahmeeinheit 4 zur Aufnahme des Halteelementes 3 angeordnet oder ausgebildet ist, ist in den dargestellten Ausführungsformen eine Gebläsezarge des Kühlmoduls 2. An dieser Gebläsezarge ist ein Lüfter angeordnet. Ein Kühler des Kühlmoduls 2 ist in den dargestellten Ausführungsformen in Fahrzeuglängsachsenrichtung vor dem Lüfter angeordnet.
Die Aufnahmeeinheit 4 ist als eine Schelle mit einem Aufnahmeinnenraum 7 für das Halteelement 3 ausgebildet und weist in einem unverriegelten Montagezustand eine umfangsseitige Durchführöffnung 8 zum Einführen des Halteelementes 3 in den Aufnahmeinnenraum 7 auf, wie in den 2 und 3 für die erste Ausführungsform und in den 10, 11 bis 12 für die zweite Ausführungsform gezeigt.
Die Aufnahmeeinheit 4 weist eine äußere Schale 9, eine innere Schale 10 und eine zwischen der äußeren Schale 9 und der inneren Schale 10 angeordnete elastische Dämpferschale 11 auf, die an einem Innenumfang der äußeren Schale 9 und an einem Außenumfang der inneren Schale 10 anliegt und eine höhere Elastizität und/oder geringere Festigkeit aufweist als die innere Schale 10. Der Aufnahmeinnenraum 7 für das Halteelement 3 ist durch die innere Schale 10 ausgebildet. Die Durchführöffnung 8 ist im unverriegelten Montagezustand durch in Radialrichtung R übereinander positionierte Umfangsöffnungen der drei Schalen 9, 10, 11 gebildet. Die Radialrichtung R verläuft senkrecht zu einer Axialrichtung A der Aufnahmeeinheit 4.
In der ersten Ausführungsform weist die Dämpferschale 11 beispielsweise einen Außendurchmesser von 40 mm, eine Umfangsöffnung von 16 mm und in Axialrichtung A eine Länge von 35 mm auf.
Die innere Schale 10 und das Halteelement 3 weisen korrespondierend ausgebildete Rastausformungen 12 zur Ausbildung einer Rastverbindung zwischen dem Halteelement 3, wenn es in der inneren Schale 10 angeordnet ist, und der inneren Schale 10 auf. Diese Rastausformungen 12 sind in den dargestellten Beispielen als Wölbungen ausgebildet, die bei der Montage, d. h. durch das Einführen des Halteelementes 3 in den Aufnahmeinnenraum 7, miteinander verrasten.
Bei der ersten Ausführungsform weisen das Halteelement 3 und die innere Schale 10 jeweils eine solche Wölbung auf. An der inneren Schale 10 ist diese Wölbung in einem oberen Bereich der Umfangsöffnung, insbesondere an die Umfangsöffnung angrenzend, ausgebildet. Die Wölbung am Halteelement 3 ist entsprechend auch in einem oberen Bereich ausgebildet.
Bei der zweiten Ausführungsform weisen das Halteelement 3 und die innere Schale 10 jeweils zwei solche Wölbungen auf. An der inneren Schale 10 ist im oberen Bereich und in einem unteren Bereich der Umfangsöffnung jeweils eine solche Wölbung ausgebildet, insbesondere jeweils an die Umfangsöffnung angrenzend. Die Wölbungen am Halteelement 3 sind entsprechend auch im oberen Bereich bzw. in einem unteren Bereich ausgebildet.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Innenumfang der äußeren Schale 9 und ein Außenumfang der Dämpferschale 11 eine korrespondierende Oberflächenstrukturierung 13 aufweisen, wie beispielsweise in den 12 und 14 anhand der zweiten Ausführungsform dargestellt.
Die innere Schale 10 ist insbesondere aus Kunststoff ausgebildet, insbesondere aus einem festen Kunststoff, insbesondere als eine Kunststoffhülse.
Die innere Schale 10 ist mit der Dämpferschale 11 drehfest verbunden. Die innere Schale 10 und die Dämpferschale 11 bilden beispielsweise ein gemeinsames Lagerungs- und/oder Entkopplungselement, welches in die äußere Schale 9 eingesetzt wird bzw. in den dargestellten Beispielen bereits eingesetzt ist. Das Einsetzen erfolgt dabei insbesondere in Axialrichtung A der Aufnahmeeinheit 4 und des Halteelements 3.
Diese Axialrichtung A ist parallel zu einer Fahrzeugquerachsenrichtung des Fahrzeugs. Die Fahrzeugquerachsenrichtung verläuft senkrecht zu einer Fahrzeuglängsachsenrichtung und senkrecht zu einer Fahrzeughochachsenrichtung. Die Fahrzeuglängsachsenrichtung verläuft parallel zu einer Geradeausfahrrichtung des Fahrzeugs. Die Fahrzeughochachsenrichtung ist die Richtung von einem Unterboden zu einem Dach des Fahrzeugs.
Die äußere Schale 9 ist relativ zur Dämpferschale 11 in einen verriegelten Endzustand der Aufnahmeeinheit 4 verdrehbar und dadurch insbesondere zumindest abschnittsweise über die Umfangsöffnungen der Dämpferschale 11 und der inneren Schale 10 drehbar.
Dieser verriegelte Endzustand ist beispielsweise in 6 für die erste Ausführungsform und in den 13 und 14 für die zweite Ausführungsform dargestellt.
Die innere Schale 10 ist insbesondere derart geformt, dass sie einen Druckverteiler für die Dämpferschale 11 bildet. Drückt das Halteelement 3 in die innere Schale 10, werden resultierende Kräfte so auf die Dämpferschale 11 übertragen, dass sie möglichst gleichmäßig über die Kontaktfläche mit der äußeren Schale 9 verteilt werden. Durch die Dämpferschale 11 wird insbesondere eine mechanische Schwingungsentkopplung zwischen dem Lüfter und einem Rohbau des Fahrzeugs erreicht, wodurch eine Geräuschbildung während eines Betriebs des Kühlmoduls 2 reduziert wird.
In einem Verfahren zum Befestigen des Kühlmoduls 2 im Fahrzeug mittels der Vorrichtung 1 wird, wie in den 2 und 3 für die erste Ausführungsform und in den 10, 11 bis 12 für die zweite Ausführungsform gezeigt, das Kühlmodul 2 mit der mindestens einen sich im unverriegelten Montagezustand befindenden Aufnahmeeinheit 4 in das Fahrzeug eingesetzt, wobei das Halteelement 3 in den Aufnahmeinnenraum 7 der Aufnahmeeinheit 4 eingeführt wird, bis die Rastausformungen 12 der inneren Schale 10 und des Halteelementes 3 ineinander einrasten und dadurch die Rastverbindung ausgebildet wird.
Wie in 6 für die erste Ausführungsform und in den 13 und 14 für die zweite Ausführungsform gezeigt, wird anschließend das Kühlmodul 2 um das Halteelement 3 geschwenkt, insbesondere in Richtung eines Fahrzeughecks des Fahrzeugs geschwenkt, wodurch die äußere Schale 9 relativ zur Dämpferschale 11 in den verriegelten Endzustand der Aufnahmeeinheit 4 verdreht wird. Das Schwenken des Kühlmoduls 2 aus einer senkrechten Montageposition in eine schräge Endposition im Fahrzeug um einen vorgegebenen Winkel ist in 13 mittels eines Schwenkpfeils SP schematisch dargestellt. Das Schwenken erfolgt dabei um eine durch das mindestens eine Halteelement 3 gebildete Schwenkachse, die parallel zur oben beschriebenen Axialrichtung A verläuft. Die Endposition des Kühlmoduls 2 und somit dessen schräge Stellung im Fahrzeug ist in den 8 und 9 gezeigt.
Das Fahrzeug ist insbesondere ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug. Das Kühlmodul 2 wird insbesondere dazu verwendet, um einen elektrischen Hauptantrieb des Fahrzeugs, aufweisend insbesondere eine elektrische Maschine zum Antrieb des Fahrzeugs, zu kühlen, und eine Klimaanlage des Fahrzeugs zu betreiben. Da die elektrische Antriebsmaschine einen geringeren Bauraum benötigt als ein herkömmlicher Verbrennungsmotor, entsteht in der Fahrzeugfront ein Freiraum, der einem Fahrzeugnutzer als Stauraum zur Verfügung gestellt werden kann. Hierfür ist es vorteilhaft, zusätzlich eine Position des Kühlmoduls 2 gegenüber herkömmlichen Verbrennungsmotorfahrzeugen zu ändern. Bei einem herkömmlichen Verbrennungsmotorfahrzeug ist das Kühlmodul 2 senkrecht vor dem Verbrennungsmotor verbaut. Ein Winkel zwischen einem Unterboden und dem Kühlmodul 2, insbesondere dem Lüfter des Kühlmoduls 2, beträgt somit 90°.
Im Gegensatz dazu ist bei der hier beschriebenen Lösung vorgesehen, dass das Kühlmodul 2, insbesondere der Lüfter des Kühlmoduls 2, im verriegelten Endzustand der Aufnahmeeinheit 4 in einem Winkel von beispielsweise 38° bis 25° zum Unterboden des Fahrzeugs angeordnet ist. Je kleiner dieser Winkel ist, desto mehr Stauraum steht zur Verfügung. Eine zu starke Neigung des Kühlmoduls 2, insbesondere des Lüfters, ist jedoch mit einem zu starken Verlust von Kühlwirkung verbunden. Daher ist der genannte Wertebereich besonders vorteilhaft. Bei einem Winkel von 38° wird eine ausreichende Kühlung sichergestellt und ein bereits deutlich vergrößerter Stauraum erreicht. Bei einem Winkel von 25° wird der Stauraum bei Beachtung der erforderlichen Kühlwirkung maximiert, d. h. auch hier ist die Kühlwirkung noch ausreichend.
Durch die beschriebene Vorrichtung 1 wird gleichzeitig das Befestigen des Kühlmoduls 2 im Fahrzeug und das Schwenken des Kühlmoduls 2 in den vorgesehenen Winkel ermöglicht, indem durch dieses Schwenken des Kühlmoduls 2 nach hinten, in Richtung Fahrzeugheck, die äußere Schale 9 relativ zur Dämpferschale 11 in den verriegelten Endzustand der Aufnahmeeinheit 4 verdreht wird. In diesem in den 6 sowie 13 und 14 gezeigten verriegelten Endzustand sind die Umfangsöffnungen der Dämpferschale 11 und der inneren Schale 10 zumindest abschnittsweise durch die äußere Schale 9 verschlossen.
Die durch die Umfangsöffnungen der äußeren Schale 9, der Dämpferschale 11 und der inneren Schale 10 im unverriegelten Montagezustand gebildete Durchführöffnung 8 ist nach hinten, d. h. in Richtung des Fahrzeughecks, ausgerichtet, insbesondere bei senkrechter Ausrichtung des Kühlmoduls 2, wie in den 2 und 3 für die erste Ausführungsform und in den 10, 11 bis 12 für die zweite Ausführungsform gezeigt.
Durch das zumindest abschnittsweise Verschließen der Umfangsöffnungen der Dämpferschale 11 und der inneren Schale 10 mittels der äußeren Schale 9 ist dieser verschließende Abschnitt der äußeren Schale 9 somit in Fahrzeuglängsachsenrichtung hinter dem im Aufnahmeinnenraum 7 angeordneten Halteelement 3 positioniert, wie in 6 für die erste Ausführungsform und in den 13 und 14 für die zweite Ausführungsform gezeigt. Dadurch bildet dieser verschließende Abschnitt der äußeren Schale 9 eine Sicherung gegen ein Herausbewegen des Halteelementes 3 aus dem Aufnahmeinnenraum 7, d. h. gegen ein Lösen der Aufnahmeeinheit 4 des Kühlmoduls 2 vom Halteelement 3 des Fahrzeugs, insbesondere bei einer Frontalkollision des Fahrzeugs, bei welcher die Rastverbindung zwischen der inneren Schale 10 und dem Halteelement 3 aufgrund einer kollisionsbedingt starken Krafteinwirkung versagen könnte.
Wie in 6 für die erste Ausführungsform und in den 13 und 14 für die zweite Ausführungsform gezeigt, ist insbesondere vorgesehen, dass der die Umfangsöffnungen der Dämpferschale 11 und der inneren Schale 10 verschließende Abschnitt der äußeren Schale 9 vom im Aufnahmeinnenraum 7 angeordneten Halteelement 3 beabstandet ist, so dass die äußere Schale 9 und das Halteelement 3 und somit das Kühlmodul 2 und der Rohbau bezüglich mechanischer Schwingungen voneinander entkoppelt sind. Erst wenn die Rastverbindung zwischen der inneren Schale 10 und dem Halteelement 3 versagt und sich das Halteelement 3 aus dem Aufnahmeinnenraum 7 herausbewegt, schlägt es an den die Umfangsöffnungen der Dämpferschale 11 und der inneren Schale 10 verschließenden Abschnitt der äußeren Schale 9 an, wodurch ein Bewegen des Halteelementes 3 weiter aus dem Aufnahmeinnenraum 7 heraus verhindert wird.
Die Aufnahmeeinheit 4 ist in einem unteren Bereich des Kühlmoduls 2, insbesondere der Halterungseinheit 5, angeordnet. Es ist somit vorgesehen, dass der untere Bereich des Kühlmoduls 2 auf die beschriebene Weise mittels der Aufnahmeeinheit 4 und des Halteelementes 3 befestigt wird und dabei ein oberer Bereich des Kühlmoduls 2 nach hinten, in Richtung des Fahrzeughecks, geschwenkt wird, wodurch das Kühlmodul 2 anschließend in dem oben beschriebenen Winkel zum Unterboden ausgerichtet ist, d. h. schräg nach hinten, in Richtung des Fahrzeughecks, abgewinkelt im Fahrzeug angeordnet ist, wie in den 8 und 9 gezeigt.
Zweckmäßigerweise weist die Vorrichtung 1 zwei Aufnahmeeinheiten 4 an gegenüberliegenden Seiten im unteren Bereich des Kühlmoduls 2, insbesondere der Halterungseinheit 5, auf, d. h. an der einer linken Fahrzeugseite zugewandten Seite des Kühlmoduls 2 und an der einer rechten Fahrzeugseite zugewandten Seite des Kühlmoduls 2 ist jeweils eine Aufnahmeeinheit 4 vorgesehen. In den dargestellten Beispielen ist jeweils nur die linke Aufnahmeeinheit 4 gezeigt, d. h. die der linken Fahrzeugseite zugewandte Aufnahmeeinheit 4.
Zweckmäßigerweise sind dann auch zwei Halteelemente 3 vorgesehen, die zur Aufnahme in jeweils eine der Aufnahmeeinheiten 4 vorgesehen sind. In den dargestellten Beispielen ist ebenfalls nur das linke Halteelement 3 dargestellt. Das rechte Halteelement 3 ist entsprechend nach rechts, d. h in Richtung der rechten Fahrzeugseite, beabstandet, angeordnet. Die beiden Halteelemente 3 sind dabei am selben Integralträger 6 angeordnet. Sie sind beispielsweise gleich ausgebildet und beispielsweise auf gleiche Weise am Integralträger 6 befestigt, beispielsweise mit diesem verschraubt.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Kühlmodul 2, insbesondere die Halterungseinheit 5, in einem oberen Bereich mindestens eine modulseitige Lagerungsausformung 14 aufweist und das Fahrzeug eine dazu korrespondierend ausgebildete fahrzeugseitige Lagerungsausformung 15 aufweist, wie in 9 gezeigt. Die fahrzeugseitige Lagerungsausformung 15 ist in diesem Beispiel ebenfalls am Integralträger 6 des Fahrzeugs angeordnet oder ausgebildet. Mindestens eine der Lagerungsausformungen 14, 15, im dargestellten Beispiel die fahrzeugseitige Lagerungsausformung 15, ist als ein Dämpferelement ausgebildet oder weist ein solches Dämpferelement auf. Durch die Lagerungsausformungen 14, 15 ist ein Anschlag für die Schwenkbewegung des Kühlmoduls 2 ausgebildet. Durch das Dämpferelement wird insbesondere auch bei den oberen Lagerungsausformungen 14, 15 die mechanische Schwingungsentkopplung zwischen dem Lüfter und dem Rohbau des Fahrzeugs erreicht, wodurch die Geräuschbildung während des Betriebs des Kühlmoduls 2 reduziert wird.
Im dargestellten Beispiel ist die fahrzeugseitige Lagerungsausformung 15 beispielsweise ein Bolzen und die modulseitige Lagerungsausformung 14 ist eine Bolzenaufnahme, insbesondere in Form einer Öffnung in der als Kühlerzarge ausgebildeten Halterungseinheit 5 des Kühlmoduls 2. Das Dämpferelement ist beispielsweise am Bolzen angeordnet oder ausgebildet oder der Bolzen ist selbst als Dämpferelement ausgebildet, insbesondere aus einem entsprechenden, insbesondere elastischen, Material.
Die korrespondierend ausgebildeten Lagerungsausformungen 14, 15 weisen insbesondere hier nicht näher dargestellte korrespondierend ausgebildete Rastelemente zur Ausbildung einer Rastverbindung zwischen den Lagerungsausformungen 14, 15 auf. Durch diese Rastverbindung wird ein Zurückschwenken des Kühlmoduls 2 verhindert, insbesondere während eines normalen Fahrbetriebs des Fahrzeugs, aber beispielsweise auch während einer Kollision des Fahrzeugs, zumindest bis zu einer vorgegebenen Kollisionsschwere.
Im Verfahren ist dann insbesondere vorgesehen, dass das Kühlmodul 2 soweit geschwenkt wird, bis die mindestens eine modulseitige Lagerungsausformung 14 in die dazu korrespondierend ausgebildete fahrzeugseitige Lagerungsausformung 15 eingreift und die Rastverbindung ausgebildet ist.
In diesem Verfahren zum Befestigen des Kühlmoduls 2 ist insbesondere vorgesehen, dass das Kühlmodul 2 mit der mindestens einen sich im unverriegelten Montagezustand befindenden Aufnahmeeinheit 4 zum Einbau in das Fahrzeug in das Fahrzeug eingesetzt wird, indem es zunächst senkrecht von oben in den Rohbau des Fahrzeugs abgesenkt wird. In einer vorgegebenen senkrechten Position wird das Kühlmodul 2 dann, wie in 2 für die erste Ausführungsform und in 10 für die zweite Ausführungsform mittels eines Verschiebepfeils VP schematisch angedeutet, in Fahrzeuglängsachsenrichtung, insbesondere in Richtung des Fahrzeughecks, verschoben, wodurch das mindestens eine Halteelement 3 in den Aufnahmeinnenraum 7 der mindestens einen Aufnahmeeinheit 4 eingeführt wird, bis die Rastausformungen 12 der inneren Schale 10 und des Halteelementes 3 ineinander einrasten und dadurch die Rastverbindung ausgebildet wird. Die innere Schale 10 dient somit als Anschlag für diese Verschiebung des Kühlmoduls 2 in Fahrzeuglängsachsenrichtung.
Ist dieser Anschlag erreicht, d. h. ist das Halteelement 3 derart in der inneren Schale 10 angeordnet, dass die Rastverbindung ausgebildet ist, wird die Schwenkbewegung eingeleitet, d. h. das Kühlmodul 2 wird um das Halteelement 3 geschwenkt, insbesondere in Richtung des Fahrzeughecks. Dies erfolgt insbesondere soweit, bis die mindestens eine modulseitige Lagerungsausformung 14 in die dazu korrespondierend ausgebildete fahrzeugseitige Lagerungsausformung 15 eingreift und insbesondere einrastet, wodurch ein Anschlag für das Kühlmodul 2 am Fahrzeug, insbesondere am Integralträger 6, im Bereich der oberen Lagerungsausformungen 14, 15 erreicht wird. Damit befindet sich das Kühlmodul 2 in der vorgesehenen Endposition und ist durch den Abschnitt der äußeren Schale 9, der die Umfangsöffnungen der Dämpferschale 11 und der inneren Schale 10 zumindest abschnittsweise verschließt und eine Art Bajonettverschluss bildet, gesichert. Die Verwendung weiterer Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, kann entfallen.
Zweckmäßigerweise weist die Vorrichtung 1 zwei modulseitige Lagerungsausformungen 14 an gegenüberliegenden Seiten im oberen Bereich des Kühlmoduls 2, insbesondere der Halterungseinheit 5, und zwei seitlich zueinander beabstandet angeordnete fahrzeugseitige Lagerungsausformungen 15 auf. D. h. an der der linken Fahrzeugseite zugewandten Seite des Kühlmoduls 2 und an der der rechten Fahrzeugseite zugewandten Seite des Kühlmoduls 2 ist jeweils eine modulseitige Lagerungsausformung 14 vorgesehen. Die seitliche Beabstandung der fahrzeugseitigen Lagerungsausformungen 15 liegt in Fahrzeugquerachsenrichtung vor. Die fahrzeugseitigen Lagerungsausformungen 15 sind dabei insbesondere am selben Integralträger 6 des Fahrzeugs angeordnet oder ausgebildet. In 9 ist nur die linke modulseitige Lagerungsausformung 14 und die linke fahrzeugseitige Lagerungsausformung 15 dargestellt, d. h. es sind nur die der linken Fahrzeugseite zugewandten Lagerungsausformungen 14, 15 dargestellt.
Die oben bereits erwähnten Oberflächenstrukturierungen 13 der äußeren Schale 9 und der Dämpferschale 11 sind beispielsweise als Ausbuchtungen ausgebildet, die ineinandergreifen. Dadurch wird beispielsweise ein Verdrehen der Dämpferschale 11 mit der inneren Schale 10 relativ zur äußeren Schale 9 vor der Montage des Kühlmoduls 2 vermieden. Des Weiteren wird dadurch beispielsweise eine Sicherung gegen ein Zurückschwenken des montierten Kühlmoduls 2 erreicht, beispielsweise indem die Wölbungen der Dämpferschale 11 durch das Schwenken des Kühlmoduls 2 auf die oben beschriebene Weise in die entsprechenden Wölbungen der äußeren Schale 9 gedrückt werden.
Bei der zweiten Ausführungsform weisen die Oberflächenstrukturierungen 13 eine im Vergleich zu den anderen Ausbuchtungen größere Vertiefung 16 in der äußeren Schale 9 und eine größere Erhebung 17 an der Dämpferschale 11 auf, wie in den 12 und 14 gezeigt. Dies ist beispielsweise eine zusätzliche Verdrehsicherung, um das Verdrehen der Dämpferschale 11 mit der inneren Schale 10 relativ zur äußeren Schale 9 vor der Montage des Kühlmoduls 2 zu verhindern. Hierzu sind die Vertiefung 16 in der äußeren Schale 9 und die Erhebung 17 an der Dämpferschale 11 derart positioniert, dass sie im unverriegelten Montagezustand der Aufnahmeeinheit 4 ineinandergreifen, wie in 12 gezeigt.
In der ersten Ausführungsform weisen die äußere Schale 9 und die Dämpferschale 11 korrespondierende Anschlagausformungen 18 auf, wie in den 6 und 7 gezeigt. Dadurch wird ein Verdrehen der Dämpferschale 11 mit der inneren Schale 10 relativ zur äußeren Schale 9 in die jeweilige Richtung nur bis zum Anschlag der jeweiligen beiden korrespondierenden Anschlagausformungen 18 aneinander ermöglicht und ein weiteres Verdrehen verhindert. Dadurch wird beispielweise ein Verdrehen aus dem unverriegelten Montagezustand in Gegenrichtung zur Drehbewegung in den verriegelten Endzustand verhindert, und es wird ein Verdrehen über den verriegelten Endzustand hinaus verhindert.

Claims

Vorrichtung (1) zum Befestigen eines Kühlmoduls (2) in einem Fahrzeug, aufweisend mindestens ein Halteelement (3) am Fahrzeug und mindestens eine Aufnahmeeinheit (4) zur Aufnahme des Halteelementes (3) an einer Halterungseinheit (5) des Kühlmoduls (2), wobei die Aufnahmeeinheit (4) als eine Schelle mit einem Aufnahmeinnenraum (7) für das Halteelement (3) ausgebildet ist und in einem unverriegelten Montagezustand eine umfangsseitige Durchführöffnung (8) zum Einführen des Halteelementes (3) in den Aufnahmeinnenraum (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (4) eine äußere Schale (9), eine innere Schale (10) und eine zwischen der äußeren Schale (9) und der inneren Schale (10) angeordnete elastische Dämpferschale (11) aufweist, die an einem Innenumfang der äußeren Schale (9) und an einem Außenumfang der inneren Schale (10) anliegt und eine höhere Elastizität und/oder geringere Festigkeit aufweist als die innere Schale (10), wobei der Aufnahmeinnenraum (7) für das Halteelement (3) durch die innere Schale (10) ausgebildet ist, wobei die Durchführöffnung (8) im unverriegelten Montagezustand durch in Radialrichtung (R) übereinander positionierte Umfangsöffnungen der drei Schalen (9, 10, 11) gebildet ist, wobei die innere Schale (10) und das Halteelement (3) korrespondierend ausgebildete Rastausformungen (12) zur Ausbildung einer Rastverbindung zwischen dem Halteelement (3) und der inneren Schale (10) aufweisen, wobei der Innenumfang der äußeren Schale (9) und ein Außenumfang der Dämpferschale (11) eine korrespondierende Oberflächenstrukturierung (13) aufweisen, wobei die innere Schale (10) mit der Dämpferschale (11) drehfest verbunden ist und die äußere Schale (9) relativ zur Dämpferschale (11) aus dem unverriegelten Montagezustand in einen verriegelten Endzustand der Aufnahmeeinheit (4) verdrehbar und dadurch zumindest abschnittsweise über die Umfangsöffnungen der Dämpferschale (11) und der inneren Schale (10) drehbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (4) in einem unteren Bereich des Kühlmoduls (2) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwei Aufnahmeeinheiten (4) an gegenüberliegenden Seiten im unteren Bereich des Kühlmoduls (2), wobei das Halteelement (3) am Fahrzeug zur Aufnahme in beiden Aufnahmeeinheiten (4) ausgebildet ist oder wobei das Halteelement (3) zur Aufnahme in der einen Aufnahmeeinheit (4) ausgebildet ist und ein dazu seitlich beabstandetes weiteres Halteelement (3) am Fahrzeug zur Aufnahme in der anderen Aufnahmeeinheit (4) ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmodul (2) in einem oberen Bereich mindestens eine modulseitige Lagerungsausformung (14) aufweist und das Fahrzeug eine dazu korrespondierend ausgebildete fahrzeugseitige Lagerungsausformung (15) aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die korrespondierend ausgebildeten Lagerungsausformungen (14, 15) korrespondierend ausgebildete Rastelemente zur Ausbildung einer Rastverbindung zwischen den Lagerungsausformungen (14, 15) aufweisen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Lagerungsausformung (14, 15) ein Bolzen und die andere Lagerungsausformung (15, 14) eine Bolzenaufnahme ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch zwei modulseitige Lagerungsausformungen (14) an gegenüberliegenden Seiten im oberen Bereich des Kühlmoduls (2) und zwei seitlich zueinander beabstandet angeordnete fahrzeugseitige Lagerungsausformungen (15).
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmodul (2) im verriegelten Endzustand der Aufnahmeeinheit (4) in einem Winkel von kleiner als 90° und größer als 0° zu einem Unterboden des Fahrzeugs angeordnet ist, insbesondere in einem Winkel von 45° bis 20°, insbesondere in einem Winkel von 38° bis 25°, insbesondere in einem Winkel von 38° oder 25° oder kleiner als 38° und größer als 25°.
Verfahren zum Befestigen eines Kühlmoduls (2) in einem Fahrzeug mittels einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kühlmodul (2) mit der mindestens einen sich im unverriegelten Montagezustand befindenden Aufnahmeeinheit (4) in das Fahrzeug eingesetzt wird, wobei das Halteelement (3) in den Aufnahmeinnenraum (7) der Aufnahmeeinheit (4) eingeführt wird, bis die Rastausformungen (12) der inneren Schale (10) und des Halteelementes (3) ineinander einrasten und dadurch die Rastverbindung ausgebildet wird, und anschließend um das Halteelement (3) geschwenkt wird, wodurch die äußere Schale (9) relativ zur Dämpferschale (11) in den verriegelten Endzustand der Aufnahmeeinheit (4) verdreht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmodul (2) soweit geschwenkt wird, bis die mindestens eine modulseitige Lagerungsausformung (14) in die dazu korrespondierend ausgebildete fahrzeugseitige Lagerungsausformung (15) eingreift.