DE102013101085A1 - Vorderwagenstruktur eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Vorderwagenstruktur eines Kraftfahrzeuges Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorderwagenstruktur (1) eines Kraftfahrzeuges mit einem Querträger (6) und zwei Crashboxen (5). Zusätzlich ist erfindungsgemäß ein Verstärkungsquerträger (9) angeordnet, wobei der Verstärkungsquerträger (9) über Koppelstreben an einem Achshilfsrahmen abgestützt ist. Der Verstärkungsquerträger (9) wirkt sich insbesondere bei einem teilüberdeckten Frontalaufprall auf die Crashperformance des Kraftfahrzeuges aus.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorderwagenstruktur eines Kraftfahrzeuges gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1.
  • Kraftfahrzeuge sind im Betrieb immer wieder Gefahren, insbesondere durch Zusammenstöße ausgesetzt. Dabei ist es möglich, dass Kraftfahrzeuge mit anderen Kraftfahrzeugen kollidieren oder aber auch ein Kraftfahrzeug auf ein Hindernis oder aber einen anderen feststehenden Gegenstand auffährt.
  • Hierzu wurden Crashsysteme entwickelt, die zwei grundlegende Prinzipien realisieren sollen. Zum einen soll das Crashsystem die Insassen eines Kraftfahrzeuges bestmöglich vor den durch den Aufprall einwirkenden Kräften und Beschleunigungen schützen. So ist ein Crashsystem mitunter derart ausgelegt, um Bewegungsenergie in Umformarbeit, beispielsweise durch eine Crashbox umzuwandeln, um die auf die Insassen wirkende Aufprallbeschleunigung bestmöglich zu mindern.
  • Eine weitere Aufgabe des Crashsystems besteht jedoch darin, die durch den Unfall bzw. Aufprall hervorgerufenen Beschädigungen und Deformation an dem Kraftfahrzeug insbesondere bei nur geringen Geschwindigkeiten gezielt abzubauen bzw. zu leiten, so dass sich der Instandsetzungs- bzw. Reparaturaufwand des Kraftfahrzeuges kostengünstig darstellt.
  • Die heute gängigste Crashstruktur eines Kraftfahrzeuges ist derart ausgebildet, dass ein Querträger vorderseitig an dem Kraftfahrzeug angeordnet ist, wobei der Querträger über sich im Falle eines Aufpralls deformierende Crashboxen an dem Kraftfahrzeug festgelegt ist. Die Crashboxen sind zumeist in Verlängerung der Kraftfahrzeuglängsträger montiert. Fährt ein Kraftfahrzeug nunmehr auf ein feststehendes Hindernis auf oder prallt mit einem anderen Kraftfahrzeug zusammen, so wird zunächst durch den möglichst biegesteifen Querträger die Kraft aufgenommen und an die Crashboxen weitergeleitet. Die Crashboxen selber deformieren sich, beispielsweise durch einen Faltenwurf, und bauen somit einen Teil der Aufprallenergie in Umformarbeit ab.
  • Bei einer teilüberdeckten Frontkollision, insbesondere bei einer kleiner gleich 25% teilüberdeckten Frontkollision entsteht jedoch die Problematik, dass die durch den Querträger aufgenommene Aufprallenergie nicht derart über die Crashbox in den Längsträger eingeleitet wird, dass diese abgebaut werden kann. Vielmehr besteht die Gefahr, dass sich der Längsträger durch einen zu starken seitlichen Aufprall in Fahrzeugquerrichtung wegbiegt und die Crashbox gar nicht erst die Aufprallenergie in Umformarbeit abbauen kann.
  • Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise durch die DE 100 32 710 A1 oder aber die DE 101 13 098 A1 eine derartige kinematische Koppelung der vorderen Kraftfahrzeugräder bekannt, dass das vordere Kraftfahrzeugrad im Crashfall jeweils in Vorspur verschwenkt wird, um das Hindernis gegenüber dem Kraftfahrzeug seitlich abgleiten zu lassen. Dies bedarf jedoch einer aufwendigen kinematischen Koppelung und schränkt den Gestaltungsspielraum der Radaufhängung ein.
  • Aus der EP 1 332 949 A2 ist ferner eine Vorderrahmenstruktur für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei der die Längsträger sowie die Crashboxen nicht maßgeblich in Fahrzeuglängsrichtung verlaufen, sondern an ihren vorderen Enden gegenüber der Fahrzeuglängsrichtung abgewinkelt sind. Zusätzlich ist ein Hilfsrahmen vorgesehen, der der Fahrzeugvorderwagenstruktur eine Steifigkeit gibt. Ein solches System wirkt sich jedoch wiederum bei einem Frontalaufprall der mitunter beim Betreiben eines Kraftfahrzeugs wahrscheinlicher ist, negativ auf die Crashperformance des Kraftfahrzeuges aus.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ausgehend vom Stand der Technik eine Möglichkeit aufzuzeigen, die Crashperformance eines Kraftfahrzeuges für eine teilüberdecke Frontkollision erheblich zu verbessern, ohne die konstruktiven Freiheitsgerade des Vorderwagens und der Radaufhängung zu beeinflussen.
  • Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen im Patentanspruch 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Die erfindungsgemäße Vorderwagenstruktur eines Kraftfahrzeuges weist einen an den Enden von Längsträgern unter Eingliederung von Crashboxen gekoppelten Querträger auf. Der Querträger leitet dabei die bei einem Aufprall, insbesondere bei einem frontalen Aufprall entstehende Aufprallenergie in die Crashboxen. Ferner ist ein Hilfsrahmen unterhalb des Vorderwagens angeordnet. Erfindungsgemäß ist die Vorderwagenstruktur dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Verstärkungsquerträger in Kraftfahrzeuglängsrichtung vor den Vorderrädern angeordnet ist, wobei sich der Verstärkungsquerträger in Fahrzeugquerrichtung im Wesentlichen über die Fahrzeugbreite erstreckt und dabei beide Vorderräder zumindest teilweise überdeckt, wobei der Verstärkungsquerträger an dem Hilfsrahmen über jeweils eine Koppelstrebe abgestützt ist.
  • Bei dem Hilfsrahmen selber handelt es sich dabei insbesondere um den Achshilfsrahmen der Vorderachse des Kraftfahrzeuges. Der Verstärkungsquerträger ist bezogen auf das Kraftfahrzeugkoordinatensystem in Kraftfahrzeug Z-Richtung unterhalb und vor den Radmittelpunkten der Vorderräder positioniert. Bei einem Kraftfahrzeug, welches einen frontseitigen Motoreinbau aufweist, ist der Verstärkungsquerträger insbesondere derart positioniert, dass er auf die Fahrzeuglängsrichtung bezogen hinter einem Kraftfahrzeugwärmetauscher, mithin hinter einem Kühler angeordnet ist und wiederum auf die Kraftfahrzeuglängsrichtung bezogen vor der Ölwanne des Verbrennungsmotors.
  • Erfährt das Kraftfahrzeug nunmehr einen frontalen Aufprall, bei jedoch nur weniger als 25% Teilüberdeckung, so nimmt der Verstärkungsquerträger den aufprallenden Gegenstand bzw. das aufprallende Fahrzeug auf und stützt diesen über die Koppelstrebe an dem Hilfsrahmen ab. Der Gegenstand bzw. das Fahrzeug wird somit auf die Fahrzeugquerrichtung bezogen seitlich aufgrund des Verstärkungsquerträgers vorbeigeführt, und dringt nicht, zumindest teilweise in den Bereich des Vorderrades ein. Durch die weiterhin zumindest teilweise Überdeckung, auf die Fahrzeugquerrichtung bezogen, eines jeden Vorderrades ist es ferner möglich, dass der Verstärkungsquerträger, bei einem Aufprall mit hoher Intensität aufgrund einer Deformation der Koppelstrebe bis an das Vorderrad gedrückt wird und sich anschließend an diesem abstützt. Auch hierdurch ist wiederum sichergestellt, dass ein aufprallender Gegenstand dann seitlich an dem Kraftfahrzeug abgeleitet wird, und in den Bereich des Vorderrades nicht in einem kritischen Maße eindringt, um hier starke Deformationen der weiteren Rahmenstruktur des Kraftfahrzeuges hervorzurufen, was zum Teil erheblichen Reparaturaufwand mit sich bringen würde.
  • Die erfindungsgemäße Vorderwagenstruktur zeichnet sich somit insbesondere dadurch aus, dass sie einen Aufbau mit geringem Materialaufwand sowie kostengünstig zu fertigenden Bauteilen besitzt, jedoch zugleich die Crashperformance des Kraftfahrzeuges insbesondere bei Aufprallszenarien mit weniger als 25% Teilüberdeckung deutlich erhöht.
  • Weiterhin zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorderwagenstruktur dadurch aus, dass sie in bereits bestehende Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges eingliederbar ist sowie in zu vernachlässigender Weise Auswirkungen auf die konstruktiven Freiheitsgerade des Vorderachssystems und/oder Packagings des Vorderwagens ausübt. Hierzu wird insbesondere der Verstärkungsquerträger zwischen einem in Kraftfahrzeuglängsrichtung vorderseitig angeordneten Kühler und einem dahinter liegenden Motor angeordnet, wobei der Verstärkungsquerträger auf die Kraftfahrzeughochachse bezogen im Wesentlichen auf Höhe der Radmitte der Vorderräder oder aber darunter angeordnet ist und in Kraftfahrzeuglängsrichtung zwischen dem Kühler und einer Ölwanne des Motors angeordnet ist. Bei einem Aufprallszenario mit mittlerer Intensität würde somit der hinter dem Querträger angeordnete Kraftfahrzeugkühler zumindest teilweise beschädigt, wobei eine weitere Einwirkung des aufprallenden Gegenstandes auf den hinter dem Verstärkungsquerträger liegenden Motor, insbesondere der Ölwanne, vermieden wird. Die Reparaturkosten bei einem Unfallszenario mit mittlerer Intensität können somit im Wesentlichen auf leicht montierbare Austauschteile beschränkt werden und es müssen keine Rahmenrichtarbeiten oder aber neue Einschweißbleche verwendet werden. Auch wird eine Beschädigung des Verbrennungsmotors weitestgehend vermieden. Bei einem Aufprallszenario mit hoher Intensität, also einer starken Beschädigung des gesamten Vorderwagens, aufgrund der Intensität des Aufpralls, wird der aufprallende Gegenstand jedoch gezielt seitlich abgeleitet um eine weitergehende Beschädigung des Innenraums, insbesondere für die Fahrzeuginsassen, zu vermeiden.
  • Weiterhin bevorzugt handelt es sich bei dem Hilfsrahmen um einen Achshilfsrahmen der Vorderachse, wobei die Koppelstreben auf die Kraftfahrzeugquerrichtung innenliegend an den Vorderrädern vorbeigeführt sind und von dem Achshilfsrahmen zu dem Verstärkungsquerträger verlaufend angeordnet sind. Hierdurch ist es insbesondere möglich die Koppelstreben im Bereich des Unterbodens des Kraftfahrzeuges zu führen, so dass wiederum das Packaging sowie die konstruktiven Freiheitsgerade sowohl für die Achskinematik der Vorderachse, als auch für die Anordnung des Hauptcrashmanagementsystems sowie der Motorbauteile und den Peripheriekomponenten nicht beeinflusst werden. Im Falle der Beschädigung des Verstärkungsquerträgers ist es möglich diesen durch eine anwenderfreundliche Erreichbarkeit leicht zu demontieren und ein neues Austausch- bzw. Ersatzsystem zu montieren.
  • Weiterhin besonders bevorzugt sind die Koppelstreben zwischen Hilfsrahmen und Verstärkungsquerträger geradlinig verlaufend ausgebildet und in einem Winkel zwischen 5 und 35°, insbesondere zwischen 6 und 30° und bevorzugt zwischen 8 und 25°, besonders bevorzugt zwischen 10 und 20° zur Kraftfahrzeuglängsachse orientiert verlaufend angeordnet. Hierdurch ist es möglich zum einen mit Hilfe des Verstärkungsquerträgers auf einen Aufprall mit mittlerer Intensität besonders stabil abzufangen. Bei einem Aufprall mit hoher Intensität wird aufgrund der winkeligen Anordnung zur Kraftfahrzeuglängsachse sichergestellt, dass der aufprallende Gegenstand bzw. das aufprallende Fahrzeug seitlich an dem eigenen Kraftfahrzeug weggeleitet bzw. vorbeigeführt wird.
  • Die erfindungsgemäße Vorderwagenstruktur ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsquerträger optional zusätzlich seitlich jeweils an einem Längsträger mit einer weiteren Koppelstrebe abgestützt ist. Im Rahmen der Erfindung ist somit an dem Längsträger des Kraftfahrzeuges eine Koppelstrebe angeordnet, die dann schräg nach unten und außen verlaufend zu dem Verstärkungsquerträger orientiert ist und wiederrum mit diesem gekoppelt ist. Hierdurch wird zusätzlich sichergestellt, dass eine stabile Abstützung des Verstärkungsquerträgers gegeben ist und zusätzlich ein aufprallendes Hindernis bzw. ein aufprallendes Kraftfahrzeug seitlich an dem eigenen Kraftfahrzeug vorbeigeführt wird.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es alternativ oder aber optional ergänzend auch möglich, dass der Verstärkungsquerträger zusätzlich mit einer Koppelstrebe an der Kotflügelbank abgestützt ist. Im Rahmen der Erfindung ist im Vorderwagen im Bereich oberhalb eines jeden Vorderrades eine Kotflügelbank ausgebildet, auf der der sichtbare äußere Kotflügel des Kraftfahrzeuges gelagert ist. Im Rahmen der Erfindung ist es nunmehr ergänzend oder aber alternativ zu der Abstützung am Längsträger möglich die Kotflügelbank zu verlängern und bis zu dem Verstärkungsquerträger zu führen. Der Verstärkungsquerträger ist dann mit der Verlängerung der Kotflügelbank gekoppelt.
  • Besonders bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass die Koppelstrebe der Kotflügelbank an die Kontur des Vorderrades umfangsseitig zumindest abschnittsweise umlaufend angepasst ist. Im Falle eines Aufpralls mit einer derartigen Intensität, dass der Verstärkungsquerträger mit seinen Koppelstreben deformiert wird, ist es somit möglich, dass sich die Koppelstrebe der Kotflügelbank an dem Vorderrad abstützt. Insbesondere erfolgt die Abstützung derart, dass die Koppelstrebe der Kotflügelbank umfangsseitig zumindest abschnittsweise an dem Kraftfahrzeugrad anliegt.
  • Weiterhin ist es optional ergänzend oder alternativ zu den oben genannten zusätzlichen Abstützmöglichkeiten möglich die Verstärkungsquerträger mit einer Abstützstrebe zu koppeln, wobei die Abstützstrebe am Längsträger und/oder Motorlager festgelegt ist und von einer Spitze der Abstützstrebe mit einer weiteren Koppelstange mit dem Verstärkungsquerträger gekoppelt ist. Besonders bevorzugt ist dabei die Abstützstrebe mit dem Längsträger derart gekoppelt, dass sie an einem vorderen Ende des Längsträgers zwischen Längsträger und Crashbox eingegliedert ist und die Abstützstrebe ist weiterhin als Druckstab ausgebildet.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es möglich alle zuvor benannten Komponenten, insbesondere den Verstärkungsquerträger selber aus einem metallischen Material insbesondere aus einem Stahlwerkstoff oder aber aus einem Leichtbaumetall, insbesondere Aluminium zu verwenden. Alternativ dazu ist es im Rahmen der Erfindung jedoch auch vorgesehen, dass der Verstärkungsquerträger aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt ist. Im Rahmen der Erfindung ist es insbesondere möglich am Längsträger und/oder an dem Querträger und/oder an dem Verstärkungsquerträger jeweils ein Verstärkungspatch einzugliedern, um insbesondere die durch die Abstützstreben im Crashfall übertragenen Kräfte besser abzufangen. Durch das Verstärkungspatch wird insbesondere vermieden, dass eine Abstützstrebe in Form eines Druckstabes beispielsweise in den Längsträger eindringt.
  • Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung. Bevorzugte Ausführungsvarianten werden in den schematischen Figuren dargestellt. Diese dienen dem einfachen Verständnis der Erfindung.
  • Es zeigen:
  • 1 ein aus dem Stand der Technik bekanntes Crashmanagementsystem,
  • 2 die erfindungsgemäße Vorderwagenstruktur mit Verstärkungsquerträger in einer Draufsicht,
  • 3 die erfindungsgemäße Vorderwagenstruktur mit Verstärkungsquerträger in einer seitlichen Perspektivansicht mit Abstützung zum Längsträger,
  • 4 die Vorderwagenstruktur aus 3 mit zusätzlicher Abstützung zur Kotflügelbank und
  • 5 die erfindungsgemäße Vorderwagenstruktur mit alternativer Ausführung einer Abstützstrebe
  • In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt.
  • 1 zeigt eine Vorderwagenstruktur 1 eines aus dem Stand der Technik bekannten nicht näher dargestellten Kraftfahrzeuges aufweisend zwei Vorderräder 2 und gegenüber den Vorderrädern 2 überstehende Längsträger 3 der nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugkarosserie. An den vorderen Enden 4 der Längsträger 3 ist jeweils eine Crashbox 5 angeordnet, wobei wiederum mit der Crashbox 5 ein Querträger 6 gekoppelt ist. Im Falle einer Kollision wird somit die auftretende Aufprallenergie über den Querträger 6 in die Crashboxen 5 eingeleitet und hier durch Umformung der Crashboxen 5 zumindest zum Teil abgebaut. Tritt nunmehr eine Kollision wie dargestellt mit einem Hindernis 7 mit seitlicher Teilüberdeckung A, insbesondere mit einer Teilüberdeckung B von gleich oder weniger 25% auf, so wird das Hindernis 7 von dem Querträger 6 nur unzulänglich oder gar nicht mehr erfasst. Es würde somit in das Vorderrad 2 eindringen und kann den Längsträger 3 seitlich beschädigen und dadurch die Fahrgastzelle insbesondere den Fußraum der Fußgastzelle eindringen.
  • 2 stellt hierzu die Idee der vorliegenden Erfindung in einer Ansicht von unten dar. Ebenfalls weist die erfindungsgemäße Ausführungsvariante gemäß 2 wiederum zwei Vorderräder 2 sowie zwei Längsträger 3 auf, wobei an den vorderen Enden 4 der Längsträger 3 jeweils eine Crashbox 5 gekoppelt ist und der Crashbox 5 gegenüber wiederum ein Querträger 6 in Fahrzeuglängsrichtung 8 vorgeschaltet ist. Erfindungsgemäß ist nunmehr zusätzlich ein Verstärkungsquerträger 9 eingegliedert der an einem Hilfsrahmen 10, insbesondere an einem Achshilfsrahmen, über eine Koppelstrebe 11 abgestützt ist. Der Verstärkungsquerträger 9 ist bezogen auf die Hochachse des Kraftfahrzeuges 12, welche in die Bildebene hinein verläuft unterhalb des Kraftfahrzeuges angeordnet. Die Koppelstrebe 11 verläuft somit im Bereich des Unterbodens des Kraftfahrzeuges. In Kraftfahrzeugquerrichtung 13 überdecken die Enden 14 des Verstärkungsquerträgers 9 die jeweiligen Vorderräder 2 zumindest teilweise, so dass ein aufprallendes Hindernis 7 bzw. ein nicht näher dargestelltes aufprallendes anderes Kraftfahrzeug seitlich an dem eigenen Kraftfahrzeug abgeleitet werden. Die Koppelstreben 11 verlaufen dabei insbesondere in einem Winkel α zwischen 5 und 35° zu der Kraftfahrzeuglängsrichtung 8, so dass eine hinreichende Abstützungskraft in Kraftfahrzeuglängsrichtung 8 gegeben ist und gleichzeitig im Falle des Anpralls ein seitliches Abgleiten gewährleistet wird. Optional ergänzend ist der Verstärkungsquerträger 9 über eine zusätzliche Koppelstrebe 15 seitlich an dem Längsträger 3 abgestützt. Hierdurch wird die seitliche Ableitefähigkeit eines Hindernisses 7, aber auch die Widerstandsfähigkeit im Falle eines Fahrzeugcrashes oder aber eines Aufpralls auf ein Hindernis 7 weiter erhöht. Weiterhin ist der Verstärkungsquerträger 9 erfindungsgemäß derart angeordnet, dass er bezogen auf die Kraftfahrzeuglängsrichtung 8 vor einer Ölwanne 16 und hinter einem Kühler 17 im unteren Flurbereich des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.
  • 3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorderwagenstruktur 1 in perspektivischer Seitenansicht aufweisend ebenfalls einen Längsträger 3 und einen Verstärkungsquerträger 9, der mit einer Koppelstrebe 11 an dem nicht näher dargestellten Hilfsrahmen abgestützt ist. Ebenfalls dargestellt ist die seitliche Abstützung über eine Koppelstrebe 15 am Längsträger 3. Zur weiteren Erhöhung der Crashperformance ist die Koppelstrebe 11 zum Hilfsrahmen im Bereich des Verstärkungsquerträgers 9 mit einem Verstärkungspatch 18 gekoppelt, so dass ein Abreißen oder aber Einbiegen des Verstärkungsquerträgers 9 zunächst nicht erfolgt, wobei das Material des Verstärkungsquerträgers 9 hierdurch insbesondere im mittleren Bereich aber mitunter auch im Endbereich dünner ausgebildet sein kann und somit gewichteinsparend. Das Verstärkungspatch 18 gibt dem Verstärkungsquerträger 9 jedoch eine hinreichende Steifigkeit um ein aufprallendes Hindernis 7 seitlich an dem Kraftfahrzeug abgleiten zu lassen. Insbesondere werden im Falle von metallischen Bauteilen Blechdicken zwischen 0,5 und 2,5 mm, bevorzugt im Bereich von 1 bis 2 mm eingesetzt.
  • 4 zeigt hierzu eine ergänzte Abstützung über eine Koppelstrebe 19 einer Kotflügelbank. Die Kotflügelbank ist dabei auf die Hochachse des Kraftfahrzeuges 12 oberhalb des Vorderrades 2 angeordnet und umfasst das Vorderrad 2 am äußeren Umfang zumindest abschnittsweise. Die Koppelstrebe der Kotflügelbank 19 ist dabei insbesondere im Bereich des Endes 14 des Verstärkungsquerträgers 9 angeordnet.
  • 5 zeigt eine dazu alternative Abstützungsmöglichkeit, wobei eine Abstützstrebe 20 gewählt ist, die zum einen auf die Kraftfahrzeuglängsrichtung 8 bezogen an einem Motorlager oder Längsträger abgestützt ist und im vorderen Bereich zwischen Längsträger 3 und nicht näher dargestellter Crashbox eine weitere Abstützstrebe 21 eingegliedert ist. Die Abstützstrebe ist dabei in einem Winkel β zwischen 30 und 90° zum Längsträger 3 angeordnet. Von diesen Abstütztstreben 20/21 erstreckt sich eine weitere Koppelstrebe 22 zu dem Ende 14 des Verstärkungsquerträgers 9. Weiterhin ist wie bereits in 3 dargestellt die Koppelstrebe 11 zum nicht näher gezeigten Hilfsrahmen mit einem Verstärkungspatch 18 an dem Verstärkungsquerträger 9 angeordnet. Ferner ist bevorzugt ein Verstärkungspatch 23 zwischen dem Längsträger 3 und der Abstützstrebe 20 angeordnet. Der Bereich an dem Längsträger 3 kann jedoch auch beispielsweise partiell vergütet sein. Im Rahmen der Erfindung kann der Längsträger 3 auch durch eine in dem Längsträger 3 angeordnete Schottwand verstärkt sein. Die Schottwand ist dann bevorzugt parallel zur Kraftfahrzeug Y-Achse ausgerichtet oder aber parallel zu der Richtung der Abstützstrebe 20. Im Rahmen der Erfindung wäre es auch möglich, die Schottwand in ihrem Verlauf in einer Richtung in dem Längsträger anzuordnen, die zwischen der Abstützstrebe 20 und der Kraftfahrzeug Y-Achse, mithin der Kraftfahrzeugquerrichtung 13 verläuft.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Vorderwagenstruktur
    2
    Vorderräder
    3
    Längsträger
    4
    vorderes Ende zu 3
    5
    Crashbox
    6
    Querträger
    7
    Hindernis
    8
    Kraftfahrzeuglängsrichtung
    9
    Verstärkungsquerträger
    10
    Hilfsrahmen
    11
    Koppelstrebe zu 10
    12
    Hochachse des Kraftfahrzeuges
    13
    Kraftfahrzeugquerrichtung
    14
    Ende zu 9
    15
    Koppelstrebe zu 3
    16
    Ölwanne
    17
    Kühler
    18
    Verstärkungspatch
    19
    Koppelstrebe einer Kotflügelbank
    20
    Abstützstrebe zu Motorlager
    21
    Abstützstrebe zu 4
    22
    Koppelstrebe zu 20/21
    23
    Verstärkungspatch
    A
    Teilüberdeckung
    B
    kleiner gleich (< =) A x 0,25
    α
    Winkel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10032710 A1 [0007]
    • DE 10113098 A1 [0007]
    • EP 1332949 A2 [0008]

Claims (9)

  1. Vorderwagenstruktur (1) eines Kraftfahrzeuges, aufweisend einen an den Enden (4) von Längsträgern (3) unter Eingliederung von Crashboxen (5) gekoppelten Querträger (6), wobei der Querträger (6) bei einem insbesondere frontalen Aufprall die entstehende Aufprallenergie in die Crashboxen (5) leitet, wobei weiterhin ein Hilfsrahmen (10) unterhalb des Vorderwagens angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Verstärkungsquerträger (9) in Kraftfahrzeuglängsrichtung (8) vor den Vorderrädern (2) angeordnet ist, wobei sich der Verstärkungsquerträger (9) im Wesentlichen über die Fahrzeugbreite erstreckt und beide Vorderräder (2) zumindest teilweise überdeckt und der Verstärkungsquerträger (9) an dem Hilfsrahmen (10) über jeweils eine Koppelstrebe (11) abgestützt ist.
  2. Vorderwagenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Vorderwagenstruktur (1) ein Kühler (17) und ein Motor angeordnet sind, wobei der Verstärkungsquerträger (9) auf die Kraftfahrzeug Hochachse (12) bezogen im Wesentlichen auf Höhe der Radmitte der Vorderräder (2) oder darunter angeordnet ist und in Kraftfahrzeuglängsrichtung (8) zwischen dem Kühler (17) und einer Ölwanne (16) des Motors angeordnet ist.
  3. Vorderwagenstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsrahmen (10) ein Achshilfsrahmen der Vorderachse ist, wobei die Koppelstreben (11) innenliegend an den Vorderrädern (2) von dem Achshilfsrahmen zu dem Verstärkungsquerträger (9) verlaufend angeordnet sind.
  4. Vorderwagenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstreben (11) geradlinig verlaufend ausgebildet sind und in einem Winkel (α) zwischen 5 und 35 Grad, insbesondere zwischen 6 und 30 Grad und bevorzugt zwischen 8 und 25 Grad, besonders bevorzugt zwischen 10 und 20 Grad zur Kraftfahrzeuglängsachse (8) orientiert verlaufen.
  5. Vorderwagenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsquerträger (9) zusätzlich seitlich jeweils an einem Längsträger (3) mit einer weiteren Koppelstrebe (15) abgestützt ist.
  6. Vorderwagenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsquerträger (9) zusätzlich mit einer Koppelstrebe (19) an der Kotflügelbank (19) abgestützt ist.
  7. Vorderwagenstruktur nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstrebe (19) der Kotflügelbank an die Kontur des Vorderrades (2) umfangseitig zumindest abschnittsweise umlaufend angepasst ist.
  8. Vorderwagenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsquerträger (9) zusätzlich mit einer Abstützstrebe (20) gekoppelt ist, wobei die Abstützstrebe (20) am Längsträger (3) und/oder Motorlager festgelegt ist und von einer Spitze der Abstützstrebe mit einer Koppelstrebe (22) an dem Verstärkungsquerträger (9) gekoppelt ist.
  9. Vorderwagenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsquerträger (9) aus metallischem Material oder aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet ist.
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