DE102004048038B4 - Verschließbare Kraftfahrzeug-Kühlergrillanordnung - Google Patents
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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 (5) relativ zu dem Kühlergrill (2) bewegbar ist, um die Luftdurchtrittsöffnung (3) zu verschließen, und wobei mindestens zwei gegenüberliegende Randbereiche (7, 8, 9, 10) der Stegelementstruktur (5) zum Verschließen der Luftdurchtrittsöffnung aufeinander zu bewegt werden, wodurch die Stegelementstruktur (5) über ihre Höhe und/oder über ihre Breite elastisch verformt wird, um eine Bewegung eines mittigen Bereichs der Stegelementstruktur (5) relativ zu dem Kühlergrill (2) zu bewirken.
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 cw-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 senkrecht 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. -
US 1 950 792 A betrifft Verschlussklappen zur Steuerung des Luftstroms durch eine Öffnung, insbesondere für Autokühler. Die dabei vorgeschlagene Verschlussklappe soll ein grillähnlicher Verschluss sein, der das Aussehen eines attraktiven Gitters mit parallelen Stäben in beiden, der offenen und der geschlossenen Position des Verschlusses hat. -
DE 31 51 435 A1 offenbart einen Kühlergrill mit einem beweglichen und einem feststehenden Gitter. Eine Antriebseinrichtung dient zum Antrieb des beweglichen Gitters, um dieses in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs in Bezug auf das feststehende Gitter zu bewegen. -
DE 30 10 495 A1 beschreibt einen Kühler mit Klappen aus Kunststoff oder Elastomeren, die am Kühlrohr befestigt sind. Dabei sind die Kühlrippen mit einem gewölbten Steg und Durchbrechungen ausgestaltet, wobei die Durchbrechungen bzw. Ausstanzungen den Querschnitt der Stege so schwächen, dass diese, wenn eine definierte Kraft auf die Klappen ausgeübt wird, dieser Kraft nicht mehr Stand halten. Die Klappen werden folglich mit zunehmendem Fahrtwind bei steigender Geschwindigkeit zunehmend an den Kühler angeklappt. Demnach sind die Kühlrippen derart lokal zu schwächen, dass abstehende Klappen durch äußere Kräfte wie bspw. Fahrtwind bewegt werden können. - Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verschließbare Kraftfahrzeug-Kühlergrillanordnung mit einer einfachen Geometrie bei minimaler Teileanzahl 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 7 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 ist die einstückige Stegelementstruktur in ihrer Geometrie auf die Luftdurchtrittsöffnung des Kühlergrills abgestimmt, 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.
- Erfindungsgemäß wird die Stegelementstruktur über ihre Höhe und/oder ihre Breite elastisch verformt, 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 mittiger Bereich der Stegelementstruktur in Richtung des Kühlergrills bewegt werden, um dadurch die Luftdurchtrittsöffnung zu verschließen.
- In einer Ausführungsform der Erfindung kann der mittige Bereich der Stegelementstruktur in Anströmrichtung bewegt werden.
- 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 verschlossen werden. Beispielsweise wird die Luftdurchtrittsöffnung durch die Stegelementstruktur bei einer hohen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges erschlossen, was sich günstig auf den Luftwiderstandsbeiwert (cw-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 Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
- 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 von1 in einem geöffneten Zustand. -
3 zeigt die Kühlergrillanordnung von2 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 Kühlergrillanordnung1 . Die Kühlergrillanordnung1 umfasst einen Kühlergrill2 , der im wesentlichen als ein starres Element ausgebildet ist und in einem Kraftfahrzeug in einer feststehenden Position eingebaut ist. Der Kühlergrill2 weist Luftdurchtrittsöffnungen3 in Anströmrichtung der Kühlergrillanordnung auf, welche Luftdurchtrittsöffnungen3 zwischen Stegelementen4 der Kühlergrillanordnung1 gebildet sind. Die Kühlergrillanordnung1 umfasst des weiteren eine Stegelementstruktur5 (2 , in1 nicht zu erkennen), die an einer Innenseite der Kühlergrillanordnung1 angrenzend an den Kühlergrill2 , d. h. in Anströmrichtung hinter dem Kühlergrill2 vorgesehen ist. Die Stegelementstruktur5 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 Kühlergrillanordnung1 in einer seitlichen Querschnittsansicht entlang der Linie von I-I von1 . Sowohl der Kühlergrill2 als auch das Gitter5 sind in der2 stark vereinfacht dargestellt. Es ist zu erkennen, dass das Gitter5 in Anströmrichtung A hinter dem Kühlergrill2 vorgesehen ist. Das Gitter5 weist Stegelemente6 auf, deren Abmessung bzw. Verlauf an die Luftdurchtrittsöffnungen3 des Kühlergrills2 angepasst sind. In eitern Ausgangszustand der Kühlergrillanordnung1 befindet sich das Gitter5 in einer Position hinter dem Kühlergrill2 , in der die Stegelemente6 von den jeweiligen Luftdurchtrittsöffnungen3 beabstandet sind. Entsprechend ist die Kühlergrillanordnung1 in dem in2 gezeigten Zustand geöffnet. - In der
3 ist die Kühlergrillanordnung1 von2 in einem geschlossenen Zustand gezeigt. Das Gitter5 ist mit Aktuatoreinrichtungen oder dergleichen verbunden, mittels denen sich das Gitter5 im wesentlichen parallel zur Anströmrichtung A in Richtung des Kühlergrills2 bewegen lässt. Im geschlossenen Zustand der Kühlergrillanordnung1 legen sich die Stegelemente6 von hinten an den Kühlergrill2 an, so dass die Luftdurchtrittsöffnungen3 durch die Stegelemente6 jeweils verschlossen werden. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Stegelemente b Bestandteil des Gitters5 sind. Somit ist für ein Verschließen der Kühlergrillanordnung lediglich ein einziges Teil, nämlich das Gitter5 in Richtung des Kühlergrills2 zu bewegen. Dies vermindert vorteilhaft die Anzahl von erforderlichen Lagereinrichtungen, Aktuatoreinrichtungen für das Gitter5 und dergleichen. - Das Gitter
5 kann hinter dem Kühlergrill2 an einer geeigneten Aktuatoreinrichtung befestigt sein, die das Gitter5 relativ zu dem Kühlergrill2 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 Gitter5 in Richtung des Kühlergrills2 bewegt, so dass sich die Stegelemente6 von hinten gegen den Kühlergrill2 anlegen, um die Luftdurchtrittsöffnungen3 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 Gitter5 in Richtung des Kühlergrills2 zu bewegen und damit die Kühlergrillanordnung1 zu verschließen. Im geschlossenen Zustand der Kühlergrillanordnung1 ist der Luftwiderstandsbeiwert (cw-Wert) des Kraftfahrzeuges vorteilhaft herabgesetzt. Des weiteren kann die Ansteuerung der Aktuatoreinrichtung so ausgelegt sein, dass die Kühlergrillanordnung1 im Stillstand des Fahrzeuges wie in3 gezeigt geschlossen ist. Hierdurch wird wirkungsvoll verhindert, dass ein Betrachter aus der Richtung A Motorantriebsaggregate oder dergleichen durch die Kühlergrillanordnung1 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 Möglichkeit der Verstellung des Gitters5 in Richtung des Kühlergrills2 erläutert. Das Gitter5 ist zweckmäßigerweise aus einem Kunststoff hergestellt. Wandstärke und Kunststofftyp sind dabei so gewählt, dass das Gitter5 elastische Eigenschaften aufweist und sich entsprechend über seine Längserstreckung verformen lässt. In4 ist das aus einem Kunststoff hergestellt Gitter5 vereinfacht in einer Seitenansicht gezeigt. An einem oberen Randbereich7 und an einem unteren Randbereich8 sind (nicht gezeigte) Aktuatoreinrichtungen befestigt, mittels derer sich die jeweiligen Randbereiche nach unten bzw. nach oben bewegen lassen. infolge einer solchen Verschiebung der Randbereiche7 ,8 beult ein mittiger Bereich des Gitters5 gezielt in Richtung des Kühlergrills2 aus, so dass sich die Stegelemente6 an die Luftdurchtrittsöffnungen3 des Kühlergrills2 anlegen. - In der
4 ist das Gitter5 in Vollinie in einer Ausgangsstellung gezeigt. Wie durch Pfeile angedeutet, können der obere Randbereich7 und der untere Randbereich8 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 Gitters5 in Richtung des Kühlergrills2 gezielt ausbeulen lässt. Der gezielt ausgebeulte Zustand des Gitters5 ist durch gestrichelte Linien skizziert. - Alternativ zu der Ausführungsform von
4 ist es auch möglich, einen der beiden Randbereiche des Gitters5 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 Gitters5 wie erläutert stets angepasst an die Kontur des Kühlergrills2 erfolgt. Ungeachtet einer verschiedenen Befestigung von Aktuatoreinrichtungen an dem Gitter5 ist durch die erläuterte Elastizität des Gitters sichergestellt, dass das Gitter5 mit einer z. B. gradlinigen Bewegung einer Aktuatoreinrichtung in Richtung des Kühlergrills2 deformiert werden kann, um die Luftdurchtrittsöffnungen3 zu verschließen. -
5 zeigt eine vereinfachte Draufsicht auf das Gitter5 . In Abwandlung zu der Ausführungsform von4 sind hierbei Aktuatoreinrichtungen S1 und S2 mit einem rechten Randbereich9 bzw. einem linken Randbereich10 des Gitters5 verbunden. Für ein Verschließen der Kühlergrillanordnung lassen sich die Aktuatoreinrichtungen durch entsprechende Steuersignale wie durch Pfeile angedeutet verstellen, wodurch ein Abstand zwischen dem rechten Randbereich9 und dem linken Randbereich10 verkürzt wird. Im Ergebnis wird eine gezielte Verformung eines mittigen Bereiches des Gitters5 in Richtung des Kühlergrills2 hervorgerufen, was wie bereits zu4 erläutert ein Verschließen der Kühlergrillanordnung1 hervorruft. - Die erfindungsgemäße Kühlergrillanordnung
1 zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, dass die Luftdurchtrittsöffnungen3 des Kühlergrills2 mittels eines einzigen Bauteils, d. h. des einstückigen Gitters5 verschlossen werden können. Falls das Gitter5 aus einem Kunststoff hergestellt ist und eine Elastizität für eine gezielte Verformbarkeit aufweist, ist eine Verschieblichkeit des Gitters5 z. B. durch eine geradlinige Bewegung einer Aktuatoreinrichtung in sehr einfacher Weise sichergestellt.
Claims (7)
- 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 (5 ) relativ zu dem Kühlergrill (2 ) bewegbar ist, um die Luftdurchtrittsöffnung (3 ) zu verschließen, und wobei mindestens zwei gegenüberliegende Randbereiche (7 ,8 ,9 ,10 ) der Stegelementstruktur (5 ) zum Verschließen der Luftdurchtrittsöffnung aufeinander zu bewegt werden, wodurch die Stegelementstruktur (5 ) über ihre Höhe und/oder über ihre Breite elastisch verformt wird, um eine Bewegung eines mittigen Bereichs der Stegelementstruktur (5 ) relativ zu dem Kühlergrill (2 ) zu bewirken. - Kühlergrillanordnung (
1 ) nach Anspruch 1, bei der der mittige Bereich der Stegelementstruktur (5 ) in Anströmrichtung (A) bewegbar ist. - Kühlergrillanordnung (
1 ) nach Anspruch 1, 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 3, 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 (3 ) angepasst sind, um die Luftdurchtrittsöffnungen (3 ) zu verschließen. - Kühlergrillanordnung (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Stegelementstruktur (5 ) aus einem Kunststoff hergestellt ist. - Kühlergrillanordnung (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Stegelementstruktur (5 ) aus einer Verbundstruktur bestehend aus Kunststoff und Metall hergestellt ist. - Kühlergrillanordnung (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Luftdurchtrittsöffnung (3 ) durch die Stegelementstruktur (5 ) in Abhängigkeit von einem Fahrtzustand des Kraftfahrzeuges verschließbar ist.
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