DE102019112905A1

DE102019112905A1 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102019112905A1
Application number: DE102019112905.2A
Authority: DE
Inventors: Tobias Hegedusch; Madline Mantei; Thomas Ruckstuhl; Herbert Klamser
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2019-05-16
Filing date: 2019-05-16
Publication date: 2020-11-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest einen Längsträger (101), einen Querträger (102) und eine Crashbox (100), wobei der Längsträger (101) mit dem Querträger (102) über die Crashbox (100) verbunden ist, und wobei die Crashbox (100) dazu ausgebildet ist, eine auf den Querträger (102) wirkende kinetische Energie in Verformungsarbeit umzuwandeln, wobei die Crashbox (100) einen Grundkörper und einen ersten Verbindungsbereich (108) aufweist, wobei sich der Grundkörper vom Querträger (102) zum Längsträger (101) erstreckt, wobei sich der erste Verbindungsbereich (108) senkrecht von einer Längsrichtung des Grundkörpers weg erstreckt, wobei der erste Verbindungsbereich (108) mit dem Längsträger (101) stoffschlüssig verbunden ist, wobei die Crashbox (100) einen Befestigungsabschnitt (107) aufweist, der kraft- und/oder formschlüssig mit dem Längsträger (101) verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Kraftfahrzeuge mit sogenannten Crashboxen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Eine Crashbox ist dabei zwischen einem Längsträger des Kraftfahrzeugs und einem vorderen Querträger angeordnet. Bei einem Frontalunfall des Kraftfahrzeugs dient die Crashbox dazu, kinetische Energie in mechanische Verformungsarbeit umzuwandeln. Die Crashbox wird somit beim Frontalunfall verformt und wandelt dabei kinetische Energie in mechanische Arbeit um.
Aus der DE 10 2005 021 663 B3 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Crashbox bekannt, die über einen Flansch an einem Längsträger vormontiert ist. Über einen in den Längsträger eingreifenden Abschnitt und eine Schraube erfolgt die Endmontage am Längsträger.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem die Crashbox stabiler am Längsträger befestigt ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das Kraftfahrzeug umfasst einen Längsträger, einen Querträger und eine Crashbox. Der Längsträger ist mit dem Querträger über die Crashbox verbunden. Die Crashbox ist dazu ausgebildet, eine auf den Querträger wirkende kinetische Energie in Verformungsarbeit umzuwandeln. Die Crashbox weist einen Grundkörper und einen ersten Verbindungsbereich auf. Der Grundkörper erstreckt sich vom Querträger zum Längsträger. Der erste Verbindungsbereich erstreckt sich senkrecht von einer Längsrichtung des Grundkörpers weg. Unter der Längsrichtung wird dabei im Rahmen dieser Beschreibung insbesondere die Richtung verstanden, in der das Kraftfahrzeug ohne Lenkeinschlag der Räder üblicherweise bewegt wird. Der erste Verbindungsbereich ist mit dem Längsträger stoffschlüssig verbunden. Zusätzlich weist die Crashbox einen Befestigungsabschnitt auf, der kraft- und/oder formschlüssig mit dem Längsträger verbunden ist.
Die Crashbox ist somit zum einen stoffschlüssig über den ersten Verbindungsbereich und zum anderen kraft- und/oder formschlüssig über den Befestigungsabschnitt mit dem Längsträger verbunden. Diese doppelte Befestigung ist besonders stabil. Außerdem ist die stoffschlüssige Verbindung gut geeignet, um herstellungsbedingte Toleranzen auszugleichen.
Über die kraft- und/oder formschlüssige Verbindung kann die Crashbox ohne Versatz relativ zur Längsrichtung des Kraftfahrzeugs mit dem Längsträger verbunden sein. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Kraftfahrzeug frontal auf einen relativ schmalen Gegenstand wie beispielsweise einen Pfahl trifft. Die kraft- und/oder formschlüssige Verbindung senkt das Risiko von bei einem solchen Unfall auftretenden Rissen. Hierdurch wird die stoffschlüssige Verbindung entlastet und die Robustheit des gesamten Systems erhöht.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann sich der erste Verbindungsbereich in einer vertikalen Richtung und senkrecht zu einer Längsrichtung des Längsträgers vom Grundkörper weg erstrecken. Unter der vertikalen Richtung wird dabei im Rahmen dieser Beschreibung insbesondere eine Richtung verstanden, die beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des Kraftfahrzeugs vertikal ist.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der Längsträger einen zweiten Verbindungsbereich aufweisen, der sich in der gleichen Richtung vom Längsträger weg erstreckt wie der erste Verbindungsbereich sich vom Grundkörper weg erstreckt. Vorzugsweise ist der erste Verbindungsbereich stoffschlüssig mit dem zweiten Verbindungsbereich verbunden. Durch den zweiten Verbindungsbereich wird die Verbindungsfläche zwischen der Crashbox und dem Längsträger vergrößert, wodurch sich die Stabilität des Systems erhöht.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Crashbox eine Oberschale und eine Unterschale aufweisen. Der Befestigungsabschnitt kann dabei sowohl an der Oberschale als auch an der Unterschale angeformt sein. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass der Befestigungsabschnitt einstückig und/oder einteilig mit der Oberschale und mit der Unterschale ausgebildet ist. Dies erhöht die Stabilität der Verbindung.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Crashbox einen Mittelsteg aufweisen, der zwischen der Oberschale und der Unterschale angeordnet ist. Der Mittelsteg kann insbesondere ein anderes Bauteil sein als die Ober- und die Unterschale.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der Befestigungsabschnitt eine Lasche aufweisen, mit der der Befestigungsabschnitt am Längsträger form- und/oder kraftschlüssig befestigt ist. Unter einer Lasche wird dabei im Rahmen dieser Beschreibung insbesondere ein Vorsprung mit einer Ausnehmung verstanden.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der Befestigungsabschnitt durch eine Schraubverbindung am Längsträger befestigt sein. Es ist insbesondere möglich, dass die Lasche mit der Schraubverbindung verbunden ist. Beispielsweise kann eine Schraube durch die Ausnehmung der Lasche hindurch ragen.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Schraubverbindung in einer Querrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Die Querrichtung erstreckt sich dabei in horizontaler Richtung und ist senkrecht zur Längsrichtung angeordnet.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der erste Verbindungsbereich am Längsträger angeschweißt sein. Vorzugsweise kann der erste Verbindungsbereich am zweiten Verbindungsbereich angeschweißt sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Abbildung.
1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Crashbox mit einem Längsträger und einem Querträger nach einer Ausführungsform der Erfindung.
Die Crashbox 100 verbindet einen Längsträger 101 mit einem Querträger 102. Der Querträger ist dabei in einem vorderen Endbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Crashbox weist eine Oberschale 103, eine Unterschale 104 und einen zwischen der Oberschalte 103 und der Unterschale 104 angeordneten Mittelsteg 105 auf.
Außerdem weist die Crashbox 100 einen Befestigungsabschnitt 106 auf, der mittels einer Schraube 107 am Längsträger 101 befestigt ist. Der Befestigungsabschnitt 106 ist als Lasche mit einer Ausnehmung ausgebildet. Die Schraube 107 ragt in Querrichtung des Kraftfahrzeugs durch die Ausnehmung und verbindet so die Crashbox 100 kraft- und formschlüssig mit dem Längsträger 101.
Des Weiteren weist die Crashbox 100 einen ersten Verbindungsbereich 108 auf, der an einen zweiten Verbindungsbereich 109 des Längsträgers 101 angeschweißt ist. Der erste Verbindungsbereich 108 ragt dabei senkrecht nach oben und nach unten von der Oberschalte 100 und der Unterschale 104 weg. Dabei können die Oberschale 100, die Unterschale 104 und der Mittelsteg 105 einen Grundkörper der Crashbox 100 bilden.
Der zweite Verbindungsbereich 109 des Längsträgers 101 erstreckt sich in die gleiche Richtung wie der erste Verbindungsbereich 108, sodass ein großflächiger Verbindungsabschnitt geschaffen wird.
Durch die Kombination der stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsbereich 108 und dem zweiten Verbindungsbereich 109 mit der kraft- und formschlüssigen Verbindung zwischen dem Längsträger 101 und der Crashbox 100 wird ein besonders stabiles System geschaffen. Bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs auf einen relativ schmalen Gegenstand wie einen Pfahl besteht aufgrund der form- und kraftschlüssigen Verbindung ein vermindertes Risiko von Rissen und die Schweißverbindung wird entlastet. Das Risiko eines Abreißens der Crashbox 100 vom Längsträger 101 wird verringert.
Die geschweißte Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsbereich 108 und dem zweiten Verbindungsbereich 109 ermöglicht einen besonders guten Ausgleich von herstellungsbedingten Toleranzen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005021663 B3 [0003]

Claims

Kraftfahrzeug, umfassend zumindest einen Längsträger (101), einen Querträger (102) und eine Crashbox (100), wobei der Längsträger (101) mit dem Querträger (102) über die Crashbox (100) verbunden ist, und wobei die Crashbox (100) dazu ausgebildet ist, eine auf den Querträger (102) wirkende kinetische Energie in Verformungsarbeit umzuwandeln, wobei die Crashbox (100) einen Grundkörper und einen ersten Verbindungsbereich (108) aufweist, wobei sich der Grundkörper vom Querträger (102) zum Längsträger (101) erstreckt, wobei sich der erste Verbindungsbereich (108) senkrecht von einer Längsrichtung des Grundkörpers weg erstreckt, wobei der erste Verbindungsbereich (108) mit dem Längsträger (101) stoffschlüssig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Crashbox (100) einen Befestigungsabschnitt (107) aufweist, der kraft- und/oder formschlüssig mit dem Längsträger (101) verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Verbindungsbereich (108) in einer vertikalen Richtung und senkrecht zu einer Längsrichtung des Längsträgers (101) vom Grundkörper weg erstreckt.
Kraftfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger (101) einen zweiten Verbindungsbereich (109) aufweist, der sich in der gleichen Richtung vom Längsträger (101) weg erstreckt, wie der erste Verbindungsbereich (108) sich vom Grundkörper weg erstreckt.
Kraftfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Crashbox (100) eine Oberschale (103) und eine Unterschale (104) aufweist, wobei der Befestigungsabschnitt (107) sowohl an der Oberschale (103) als auch an der Unterschale (104) angeformt ist.
Kraftfahrzeug nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Crashbox (100) einen Mittelsteg (105) aufweist, der zwischen der Oberschale (103) und der Unterschale (104) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (107) eine Lasche aufweist, mit der der Befestigungsabschnitt (107) am Längsträger (101) form- und/oder kraftschlüssig befestigt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (107) durch eine Schraubverbindung am Längsträger (101) befestigt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubverbindung in einer Querrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungsbereich (108) am Längsträger (101) angeschweißt ist.