DE102015207696B4 - Abweisstruktur für eine Vorbaustruktur eines Kraftwagens - Google Patents

Abweisstruktur für eine Vorbaustruktur eines Kraftwagens Download PDF

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Abweisstruktur (1) für eine Vorbaustruktur (2) eines Kraftwagens, welche oberhalb vorderer Hauptlängsträger (3) angeordnete seitliche Abweiselemente (5) umfasst, welche an ihrer jeweiligen Außenseite (14) zumindest über einen Längenbereich schräg in Fahrzeuglängsrichtung von vorne innen nach hinten außen verlaufen und welche über wenigstens ein Querelement (6, 10, 11) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweiselemente (5) in einem jeweiligen hinteren Endbereich (7) über ein einteilig mit diesen ausgebildetes Querjoch (6) miteinander verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Abweisstruktur für eine Vorbaustruktur eines Kraftwagens. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorbaustruktur mit einer solchen Abweisstruktur.
  • Gerade Frontalkollisionen eines Kraftwagens mit einem Unfallpartner oder einem Hindernis mit geringer Breitenüberdeckung (Small-Overlap-Crash) stellen für den Rohbau des jeweiligen Kraftwagens eine große Herausforderung dar. Hierbei stellt sich bekanntermaßen die Problematik, dass der Kraftwagen im Bereich seiner Vorbaustruktur außenseitig des jeweiligen Hauptlängsträgers durch eine Unfallkraft beaufschlagt wird, wodurch beispielsweise das entsprechende Vorderrad in Richtung des Innenraums des Kraftwagens bewegt wird und entsprechend abgefangen oder abgeleitet werden muss, um eine übermäßige Intrusion in den Innenraum des Kraftwagens zu vermeiden.
  • Bei Fahrzeugen ohne spezielle Maßnahmen muss demzufolge die gesamte kinetische Energie in Deformationsenergie der Karosserie bzw. des Rohbaus umgesetzt werden. Um hierbei eine genügende Insassensicherheit zu erreichen, muss die Karosserie bzw. der Rohbau entsprechend verstärkt werden, was Gewichts- und Energieeffizienzzielen natürlich diametral entgegensteht.
  • Aus diesem Grund ist es bereits bekannt, die Hauptlängsträger in Fahrzeugquerrichtung möglichst weit nach außen zu versetzen und gegebenenfalls mit einer so genannten Pfeilung, schräg von vorne innen nach hinten außen, anzuordnen. Dadurch wird die Barriere in einer größeren Anzahl der Fälle von einem Strukturelement der Vorbaustruktur getroffen, wodurch es zu einer erwünschten Drehung und Umlenkung des Fahrzeugs um die Barriere kommt. Dies hat nämlich den Vorteil, dass somit infolge dieser Drehung und Umlenkung nicht die gesamte kinetische Energie in Deformationsenergie des Rohbaus umgesetzt werden muss.
  • Weiterhin ist es auch bereits bekannt, am jeweiligen Hauptlängsträger eine so genannte Pfahlsperre, also ein in Fahrzeugquerrichtung von der Außenseite des jeweiligen Hauptlängsträgers abstehendes Element, einzusetzen, sodass im Falle einer Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung der Kraftwagen in Fahrzeugquerrichtung von der entsprechenden Barriere, beispielsweise einem Pfahl, weggelenkt wird. Auch hierdurch wird erreicht, dass zumindest ein Teil der kinetischen Energie nicht in Deformationsenergie des Rohbaus umgesetzt werden muss.
  • Aus der DE 10 2014 203 469 A1 ist bereits eine Abweisstruktur für eine Vorbaustruktur eines Kraftwagens bekannt, welche oberhalb vorderer Hauptlängsträger angeordnete seitliche Abweiselemente umfasst.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abweisstruktur sowie eine Vorbaustruktur der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine verbesserten Insassenschutz ermöglichen und überdies besonders gewichtsgünstig ausgestaltet werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abweisstruktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Vorbaustruktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die erfindungsgemäße Abweisstruktur zeichnet sich zunächst dadurch aus, dass diese oberhalb der vorderen Hauptlängsträger im Bereich der Vorbaustruktur des Rohbaus des Kraftwagens angeordnet werden kann. Dabei umfasst die Abweisstruktur jeweilige trägerartige seitliche Abweiselemente, welche sich an ihrer jeweiligen Außenseite zumindest über einen Längenbereich schräg in Fahrzeuglängsrichtung von vorne innen nach hinten außen erstrecken und welche über wenigstens ein Querelement miteinander verbunden sind. Durch den zumindest partiellen Verlauf des jeweiligen Abweiselementes von vorne innen nach hinten außen kann somit auf vorteilhafte Weise die auf der entsprechenden Fahrzeugseite auftreffende Barriere in vorteilhafter Weise abgleiten, sodass nicht sämtliche kinetische Energie in Deformationsenergie im Bereich der Vorbaustruktur umgesetzt werden muss. Hierdurch wird die Belastung auf die Insassen reduziert und somit die passive Sicherheit des Kraftwagens deutlich erhöht. Durch die Verbindung der beiden Abweiselemente durch wenigstens ein Querelement wird dabei eine optimale Lastverteilung erreicht, sodass eine gewichtsgünstige Abweisstruktur geschaffen werden kann, bei welcher auch das Abweiselement, welches nicht auf der unmittelbar mit der Barriere in Kontakt kommenden Fahrzeugseite angeordnet ist, zur Kraftaufnahme und Stabilität der gesamten Abweisstruktur beiträgt. Die Abweisstruktur kann hierbei nicht nur besonders gewichtsgünstig, sondern auch als separate Baueinheit fertigungstechnisch besonders günstig und einfach hergestellt werden.
  • Die erfindungsgemäße Abweisstruktur weist jedoch nicht nur die beschriebenen günstigen Eigenschaften bei einer Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung auf, sondern überdies wird durch die Abweisstruktur im Falle einer Frontalkollision mit Vollüberdeckung ein zusätzlicher Lastpfad bereitgestellt, welcher Unfallkräfte aufnehmen und verteilen bzw. vergleichmäßigen kann.
  • Dabei sind die Abweiselemente in einem jeweiligen hinteren Endbereich über ein einteilig mit diesen ausgebildetes Querjoch miteinander verbunden. Ein derartiges Querjoch bietet dabei insbesondere den Vorteil, dass sich eine großformatige Abstützung der Abweiselemente ergibt, wodurch beispielsweise auch auf eines der Abweiselemente wirkende Kräfte im Falle einer Frontalkollision mit Vollüberdeckung nach hinten hin in Richtung der Fahrgastzelle gut übertragen werden können.
  • Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Abweiselemente in einem jeweiligen vorderen Endbereich und/oder in einem Mittenbereich über einen Querträger miteinander verbunden sind. Ein solcher Querträger hat dabei insbesondere günstige, lastverteilende Eigenschaften im Falle einer Frontalkollision mit Vollüberdeckung. Außerdem ergibt sich durch einen derartigen Querträger ein noch stabilerer Verbund der jeweiligen Abweiselemente an deren vorderen Enden. Ein im Mittenbereich angeordneter Querträger trägt insbesondere zur Abstützung der Abweiselemente bei, wenn diese im Falle einer Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung mit einer Unfallkraft von einer entsprechenden Barriere beaufschlagt werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Abweiselemente zumindest über einen Längenbereich in Fahrzeughochrichtung von vorne unten nach hinten oben ansteigen. Insbesondere bei einer Frontalkollision mit einer Barriere mit Vollüberdeckung ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass die Abweisstruktur in einem gewünschten Bereich gezielt versagen kann, so dass ab einem gewünschten, definierten Zeitpunkt der durch die Abweisstruktur gebildete Lastpfad ausgeschaltet und hierdurch die negative Verzögerung, welche auf die Insassen wirkt, reduziert werden kann.
  • Eine besonders gewichtsgünstige und gleichwohl äußerst stabile Abweisstruktur kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung geschaffen werden, wenn diese als Faserverbundkunststoffteil ausgestaltet ist. Dabei kann ein einteiliger oder aber vorteilhafterweise ein mehrteiliger Aufbau, gebildet aus mehreren Schalenelementen, gewählt werden. Die Ausführungsform mit einer Mehrzahl von Schalenelementen hat dabei fertigungstechnische und somit auch kostenmäßige Vorteile.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass innerhalb eines Hohlraums des jeweiligen Abweiselements ein zugeordnetes, sich zumindest in einem Längenbereich und in Fahrzeughochrichtung erstreckendes Schottelement angeordnet ist. Durch ein derartiges Schottelement wird beispielsweise ein vorzeitiges Versagen des jeweiligen Abweiselementes verhindert, indem eine jeweilige Oberseite und eine jeweilige Unterseite des entsprechenden Abweiselements über das Schottelement fest miteinander verbunden sind.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Abweiselemente jeweilige Versagensstellen aufweisen, an welchen bei Einleiten einer entsprechenden Unfallkraft die Abweiselemente gezielt versagen. Dabei können die Abweiselemente über ihren Längenverlauf beispielsweise einen so genannten Schlag, also eine bogenförmige Abwinklung oder dergleichen aufweisen, sodass bei Einleitung einer Unfallkraft im Bereich dieses Schlages bzw. dieser Abwinklung ein gezieltes Nachgeben des jeweiligen Abweiselementes erfolgt. Diese Funktion ist insbesondere bei der Frontalkollision mit Vollüberdeckung gewünscht, um den durch die Abweisstruktur gebildeten Lastpfad im Verlauf des Unfallszenarios auszuschalten und somit die Negativverzögerung, welche auf die Insassen wirkt, gezielt zu reduzieren. Die beschriebene Funktion kann insbesondere durch Maßnahmen im Bereich der Schottelemente ergänzt werden. So kann z. B. das Schottelement im Bereich dieses Schlages gezielt unterbrochen oder auf andersartige Weise geschwächt werden, um das gewünschte, gezielte Versagen des durch das jeweilige Abweiselement gebildeten Lastpfades zu unterstützen.
  • Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Abweiselemente als Stützträger einer oberen Längsträgerebene ausgebildet sind. Derartige Stützträger werden üblicherweise auch als Kotflügelbänke gezeichnet, mittels welchen Kotflügelteile und/oder Teile des Radhauses getragen sind.
  • Die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Abweisstruktur genannten Vorteile gelten in ebensolcher Weise für die Vorbaustruktur gemäß Patentanspruch 10. Diese zeichnet sich des Weiteren dadurch aus, dass sich die Hauptlängsträger und/oder ein zugehöriger Querträger, welcher am vorderen Ende der jeweiligen Hauptlängsträger - gegebenenfalls unter Vermittlung jeweiliger Energieabsorptionselemente - angeordnet ist, in Fahrzeuglängsrichtung weiter nach vorne hin erstrecken als die Abweisstruktur. Somit werden bei einer Frontalkollision mit Vollüberdeckung zunächst die Hauptlängsträger angesprochen, bevor bei entsprechend hohen Geschwindigkeiten auch die Abweisstruktur angesprochen wird. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass bei einer Frontalkollision mit Vollüberdeckung mit geringer Geschwindigkeit keine Beschädigung der Abweisstruktur erfolgt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn zwischen dem jeweiligen Hauptlängsträger und dem zugeordneten Abweiselement ein seitliches Strukturelement der Vorbaustruktur vorgesehen ist. Hierdurch ergibt sich beispielsweise eine optimale Abstützung der Abweisstruktur an den darunter angeordneten Hauptlängsträgern.
  • Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Abweiselemente nach hinten hin an seitlich zugeordneten Säulenelementen abgestützt sind. Hierdurch ergibt sich eine besonders günstige Abstützung der Abweisstruktur.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit den zugehörigen Zeichnungen.
  • Dabei zeigen:
    • 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Abweisstruktur für eine Vorbaustruktur eines Kraftwagens,
    • 2 eine Seitenansicht im Bereich der Vorbaustruktur,
    • 3a-3d eine jeweilige Draufsicht auf die Abweisstruktur gemäß 1, wobei in einer Abfolge das Unfallverhalten der Abweisstruktur bei einer Frontalkollision des Kraftwagens mit einer Barriere mit geringer Breitenüberdeckung erkennbar ist,
    • 4a, 4b eine jeweilige Seitenansicht auf die Vorbaustruktur mit der Abweisstruktur bei einer Frontalkollision des Kraftwagens mit einer Barriere mit Vollüberdeckung, wobei 4a die Vorbaustruktur in einer Anfangsphase des Unfallszenarios zeigt, bei welcher die Abweisstruktur als zusätzlicher Lastpfad dient und 4b im weiteren Verlauf des Unfallszenarios ein ungezieltes Versagen der Abweisstruktur erkennen lässt,
    • 5 eine ausschnittsweise und perspektivische Seitenansicht auf ein Abweiselement der Abweisstruktur, wobei eine die Oberseite und die Unterseite des Abweiselementes miteinander verbindendes Schottelement erkennbar ist.
  • In 1 und 2 ist in einer Draufsicht bzw. einer schematischen Seitenansicht eine Abweisstruktur 1 für eine Vorbaustruktur 2 eines Personenkraftwagens erkennbar. Von der Vorbaustruktur 2 ist dabei in 2 zunächst ausschnittsweise einer von zwei Hauptlängsträgern 3 in einem vorderen Endbereich erkennbar, in welchem dieser in ein üblicherweise auch als Crashbox bezeichnetes Energieabsorptionselement 4 übergeht. Vorderseitig der beiden Energieabsorptionselemente 4 der jeweiligen Hauptlängsträgern 3 stützt sich außerdem eine in Fahrzeugquerrichtung und horizontal verlaufender Stoßfängerquerträger ab, der vorliegend nicht gezeigt ist. Nach hinten hin erstrecken sich die Hauptlängsträger 3 über die gesamte Länge der Vorbaustruktur 2 und gehen anschließend in einem innenseitigen Abstand zum jeweils seitlich zugeordneten Seitenschweller in die Bodenstruktur des Hauptbodens des Kraftwagens über. Dies ist jedoch in den Figuren nicht erkennbar.
  • Erkennbar ist jedoch in 2, dass oberhalb der beiden vorderen Hauptlängsträger 3 die Abweisstruktur 1 angeordnet ist, welche zunächst jeweilige seitliche Abweiselemente 5 umfasst, welche im vorliegenden Fall als jeweilige Stützträger einer oberen Längsträgerebene ausgebildet sind. Diese Abweiselemente 5 bzw. Stützträger werden üblicherweise auch als Kotflügelbänke bezeichnet, an welchen unter anderem jeweilige Kotflügelteile oder andere Strukturteile der Vorbaustruktur 2 befestigt sind.
  • Beide Abweiselemente 5 sind im vorliegenden Fall über eine Mehrzahl von Querelementen miteinander verbunden. Zunächst ist eines dieser Querelemente ein Querjoch 6, welches einstückig mit den jeweiligen Abweiselementen 5 ausgebildet ist und in einem jeweiligen hinteren Endbereich 7 an das jeweilige Abweiselement 5 anschließt. Wie insbesondere aus 2 erkennbar ist, ist die Abweisstruktur 1 im vorliegenden Fall aus einer Mehrzahl von Schalenelementen 8, 9, im vorliegenden Fall einer Oberschale und einer Unterschale, zusammengesetzt. Im vorliegenden Fall sind diese Schalenelemente 8, 9 als Faserverbundkunststoffbauteile ausgestaltet, welche entsprechend miteinander verbunden, beispielsweise verklebt, sind. Im vorliegenden Fall sind die Schalenelemente 8, 9 als CFK-Bauteile ausgebildet. In diesem Zusammenhang sei jedoch angemerkt, dass die Abweisstruktur 1 gegebenenfalls auch einstückig oder aus einem anderen Material, insbesondere einem Metall, hergestellt werden könnte. Auch eine gemischte Gestaltung unterschiedlicher Materialen ist hierbei denkbar. Die Ausgestaltung als Faserverbundkunststoffteile hat jedoch insbesondere hinsichtlich des Fahrzeuggewichts äußerst positive Effekte. Die beiden Schalenelemente 8, 9 sind dabei unter Ausbildung einer Hohlstruktur bzw. eines jeweiligen Hohlraums miteinander verbunden. Dieser kann gegebenenfalls mit einem anderen Material, beispielsweise einem energieabsorbierenden Schaum, Kunststoff oder dergleichen ausgefüllt sein.
  • Neben der U-förmigen Ausgestaltung der Abweisstruktur 1 mit den Abweiselementen 5 und dem Querjoch 6 umfasst die Abweisstruktur 1 außerdem ein Querelement in Form eines Querträgers 10, welcher jeweilige vordere Endbereiche der beiden Abweiselemente 5 miteinander verbindet. In einem Mittenbereich der Abweiselemente 5 ist ein weiterer Querträger 11 vorgesehen.
  • Im rückwärtigen Bereich ist das Querjoch 6 an den Verlauf einer nicht erkennbaren Stirnwand angepasst, welche die Vorbaustruktur 2 von einer dahinterliegenden Fahrgastzelle des Personenkraftwagens unterteilt. Mit ihren jeweiligen hinteren Enden sind die beiden Abweiselemente 5 bzw. Stützträger an seitlich jeweils korrespondierenden Säulenelementen der A-Säule abgestützt.
  • Zwischen den einander jeweils seitlich zugeordneten Abweiselementen 5 bzw. Hauptlängsträgern 3 verläuft außerdem - sich vorliegend im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung bzw. in Fahrzeuglängsrichtung erstreckend - ein Strukturelement 12, welches in 2 lediglich ausschnittsweise erkennbar ist. Dieses Strukturelement 12 ist beispielsweise ein flächiges Wandelement, in welches entsprechende Aufnahmen für Federbeindome oder dergleichen integriert sind. Über das jeweilige Strukturelement 12 ist somit das entsprechende Abweiselement 5 an der Vorbaustruktur 2 bzw. am darunterliegenden Hauptlängsträger 3 abgestützt.
  • In Zusammenschau von 1 und 2 ist erkennbar, dass die jeweiligen Hauptlängsträgern 3 und die seitlich jeweils zugehörigen Abweiselemente 5 zumindest in einem vorderen Bereich in Fahrzeugquerrichtung in Überdeckung zueinander verlaufen. Mit anderen Worten liegen die Hauptlängsträger 3 somit in Fahrzeughochrichtung direkt unterhalb der jeweiligen Abweiselemente 5.
    In Zusammenschau von 1 und 2 mit 3a bis 3d soll nun im Weiteren das Unfallverhalten der Abweisstruktur 1 bzw. der Vorbaustruktur 2 bei einer Frontalkollision des Kraftwagens mit einem Unfallpartner - im vorliegenden Fall einer in 3a bis 3d erkennbaren Barriere 13 - erläutert werden. Eine derartige Frontalkollision wird üblicherweise auch als Small-Overlap-Crash bezeichnet und zeichnet sich dadurch aus, dass die Barriere 13 - wie dies aus 3a bis 3d erkennbar ist - bei der Frontalkollision außenseitig des jeweiligen seitlich zugeordneten Hauptlängsträgers 3 und somit auch außenseitig des jeweiligen Abweiselementes 5 im Bereich der Vorbaustruktur 2 eindringt.
  • Um nun zu erreichen, dass das Fahrzeug im Falle einer derartigen Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung zur Seite hin verschoben wird, weist das jeweilige Abweiselement 5 der Abweisstruktur 1 an seiner jeweiligen Außenseite 14 zumindest über einen Längenbereich - im vorliegenden Fall insbesondere in einem hinteren Längenbereich - einen schrägen Verlauf auf. Die entsprechende Außenseite 14 erstreckt sich demzufolge bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung schräg von vorne innen nach hinten außen und weist demzufolge eine so genannte Pfeilung auf, sodass - wie dies aus 4a und 4b erkennbar ist - ein Kontakt des jeweiligen Abweiselements 5 an seiner Außenseite 14 mit der Barriere 13 zu einer entsprechenden Kraft F führt, mittels welcher das Fahrzeug zur Seite hin verschoben wird. Durch dieses Verschieben wird nur ein geringer Teil der kinetischen Energie, welche durch den Aufprall des Kraftwagens auf die Barriere 13 entsteht, in Deformationsenergie und/oder Crashenergie im Bereich der Vorbaustruktur 2 umgesetzt, was die Belastung auf die Insassen reduziert und somit zu einer erhöhten Sicherheit führt. 4a und 4b zeigen hierbei die Funktion der Außenseite 14 des auf der entsprechenden Fahrzeugseite der Barriere 13 angeordneten Abweiselementes 5 infolge derer das Fahrzeug relativ zur Barriere 13 verschoben wird.
  • Wird hingegen der Personenkraftwagen in eine Frontalkollision mit einer Barriere 15 mit Vollüberdeckung involviert, wie dies in 4a und 4b angedeutet ist, ergibt sich ein andersartiges Unfallverhalten der Abweisstruktur 1 und der Vorbaustruktur 2.
  • Hierbei sei zunächst auf 2 verwiesen, aus der erkennbar ist, dass sich die Hauptlängsträger 3 mit den Energieabsorptionselementen 4 und dem gegebenenfalls noch davor angeordneten Stoßfängerquerträger in Fahrzeuglängsrichtung weiter nach vorne hin erstrecken als die Abweisstruktur 1, genauer gesagt, deren vorderer Querträger 10. Die Länge der Hauptlängsträger 3 mit den Energieabsorptionselementen 4 bzw. dem nicht erkennbaren Stoßfängerquerträger ist dabei so gewählt, dass bei einer Frontalkollision mit Vollüberdeckung zunächst keine Beschädigung der Abweisstruktur 1 erfolgt. Vielmehr können hierbei auch zunächst Bagatellschäden durch die Energieabsorptionselemente 4 aufgenommen werden.
  • Wie nun aus 4a erkennbar ist, ist dort bereits eine Anfangsphase des Unfallszenarios dargestellt, bei welcher infolge eines Frontalaufpralls auf die Barriere 15 mit Vollüberdeckung sowohl der jeweilige Hauptlängsträger 3 als auch das jeweilige Abweiselement 5 der Abweisstruktur 1 mit einer unfallbedingten Kraft gemäß Pfeilen 16 bzw. 17 beaufschlagt wird. In diesem Stadium des Unfallszenarios wirkt die Abweisstruktur 1 bzw. deren Abweiselemente 5 als zusätzlicher Lastpfad zu dem jeweiligen, durch den Hauptlängsträger 3 gebildeten konventionellen Lastpfad.
  • Im weiteren Verlauf des Unfallszenarios gemäß 4b ist es dann allerdings wünschenswert, dass die Abweisstruktur 1 bzw. deren jeweiliges Abweiselement 5 gezielt versagt und somit der obere Lastpfad ausgeschaltet wird. Hierbei wird nämlich erreicht, dass negative Verzögerungen, welche auf die Insassen wirken, entsprechend reduziert werden.
  • Das gezielte Versagen der Abweiselemente 5 der Abweisstruktur 1 wird im vorliegenden Fall durch mehrere technische Eigenschaften der Abweiselemente 5 erreicht. Zunächst erstrecken sich die Abweiselemente 5, wie dies aus der Seitenansicht gemäß 2 und auch aus derjenigen gemäß 4b erkennbar ist, zumindest im vorderen Längenbereich in Fahrzeughochrichtung von vorne unten nach hinten oben ansteigend. Außerdem weisen die jeweiligen Abweiselemente 5 in einem Bereich 18 oberseitig bzw. vorderseitig des zugehörigen Strukturelements 12 einen so genannten Schlag auf, also beispielsweise eine bogenförmige, leichte Abwinklung, welche bei einer entsprechend hohen Kraftbeaufschlagung dafür sorgt, dass die Abweiselemente 5 gezielt brechen, knicken oder dergleichen versagen. Hierdurch wird in gewünschter Weise zum geeigneten Zeitpunkt der durch die Abweisstruktur 1 gebildete obere Lastpfad bei einer derartigen Frontalkollision mit Vollüberdeckung ausgeschaltet, um die Beschleunigungen, welche auf die Insassen des Personenkraftwagens wirken, gezielt zu reduzieren.
  • Wie schließlich anhand von 5 erkennbar ist, welche eines der Abweiselemente 5 im Bereich 18 in einer ausschnittsweisen und vergrößerten Perspektivansicht zeigt, ist innerhalb eines Hohlraumes des jeweiligen Abweiselementes 5 ein zugeordnetes, sich zumindest über einen Längenbereich und in Fahrzeughochrichtung erstreckendes Schottelement 19 angeordnet. Dieses Schottelement 19 verbindet vorliegend die Oberseite des jeweiligen Abweiselementes 5 mit der zugehörigen Unterseite und mithin somit auch die beiden Schalenelemente 8 bzw. 9. Das Schottelement 19, welches vorliegend als leisten- bzw. streifenartige Wand ausgebildet ist, sorgt demzufolge bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des jeweiligen Abweiselementes 5 dafür, dass dieses nicht unkontrolliert aufspringt bzw. sich die jeweilige Oberseite und die zugehörige Unterseite nicht unkontrolliert voneinander entfernen.
  • Um den gewünschten Versagensfall zu unterstützen, welcher vorstehend im Zusammenhang mit 4 erläutert worden ist, kann innerhalb des Schottelements 19 außerdem eine gezielte Unterbrechung 20 oder dergleichen Schwächung vorgesehen sein, sodass das Abweiselement 5 bei einer Frontalkollision mit Vollüberdeckung im entsprechenden Verlauf des Unfallszenarios auf die gewünschte Weise versagen kann, ohne dass das Schottelement 19 einen übermäßigen Widerstand bildet.
  • Im Ergebnis ist somit erkennbar, dass vorliegend eine Abweisstruktur 1 geschaffen ist, welche positive Eigenschaften für die Vorbaustruktur 2 sowohl bei einer Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung als auch bei einer Frontalkollison mit Vollüberdeckung bewirkt. Dabei ist die Abweisstruktur 1 besonders einfach und gewichtsgünstig ausgestaltet und hoch wirksam.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Abweisstruktur
    2
    Vorbaustruktur
    3
    Hauptlängsträger
    4
    Energieabsorptionselement
    5
    Abweiselement
    6
    Querjoch
    7
    Hinterer Endbereich
    8
    Schalenelement
    9
    Schalenelement
    10
    Querträger vorne
    11
    Querträger Mitte
    12
    Strukturelement
    13
    Barriere
    14
    Außenseite
    15
    Barriere
    16
    Pfeil
    17
    Pfeil
    18
    Bereich
    19
    Schottelement
    20
    Unterbrechung
    F
    Kraft

Claims (12)

  1. Abweisstruktur (1) für eine Vorbaustruktur (2) eines Kraftwagens, welche oberhalb vorderer Hauptlängsträger (3) angeordnete seitliche Abweiselemente (5) umfasst, welche an ihrer jeweiligen Außenseite (14) zumindest über einen Längenbereich schräg in Fahrzeuglängsrichtung von vorne innen nach hinten außen verlaufen und welche über wenigstens ein Querelement (6, 10, 11) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweiselemente (5) in einem jeweiligen hinteren Endbereich (7) über ein einteilig mit diesen ausgebildetes Querjoch (6) miteinander verbunden sind.
  2. Abweisstruktur (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweiselemente (5) in einem jeweiligen vorderen Endbereich und/ oder in einem Mittenbereich über einen jeweiligen Querträger (10, 11) als Querelement miteinander verbunden sind.
  3. Abweisstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweiselemente (5) zumindest über einen Längenbereich in Fahrzeughochrichtung von vorne unten nach hinten oben ansteigen.
  4. Abweisstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweisstruktur (1) zumindest partiell aus Faserverbundkunststoff ausgebildet ist.
  5. Abweisstruktur (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweisstruktur (1) aus einer Mehrzahl von Schalenelementen (9, 10) gebildet ist.
  6. Abweisstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines Hohlraums des jeweiligen Abweiselements (5) ein zugeordnetes, sich zumindest über einen Längenbereich und in Fahrzeughochrichtung erstreckendes Schottelement (19) angeordnet ist.
  7. Abweisstruktur (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweiselemente (5) in Bereichen (18) jeweilige Versagensstellen aufweisen, an welchen bei Einleitung einer entsprechenden Unfallkraft die Abweiselemente (5) gezielt versagen.
  8. Abweisstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweiselemente (5) als Stützträger einer oberen Längsträgerebene ausgebildet sind.
  9. Vorbaustruktur (2) für einen Kraftwagen mit einer Abweisstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Vorbaustruktur (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Hauptlängsträger (2) und/oder ein zugehöriger Querträger in Fahrzeuglängsrichtung weiter nach vorne hin erstrecken als die Abweisstruktur (1).
  11. Vorbaustruktur (2) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem jeweiligen Hauptlängsträger (2) und dem zugeordneten Abweiselement (5) ein Strukturelement (12) vorgesehen ist.
  12. Vorbaustruktur (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweiselemente (5) nach hinten hin an seitlich zugeordneten Säulenelementen abgestützt sind.
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