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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorderwagenstruktur für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit der Vorderwagenstruktur.
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Kraftfahrzeuge mit einer gattungsgemäßen Vorderwagenstruktur sind im Stand der Technik beschrieben.
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Die
DE 10 2017 124 590 A1 betrifft eine Querträgeranordnung für ein Kraftfahrzeug, aufweisend einen oberen Querträger und einen in Einbaulage darunter angeordneten Querträger, wobei der obere Querträger und der untere Querträger sich jeweils in Kraftfahrzeugquerrichtung über einen Großteil der Fahrzeugbreite erstrecken und über je einen in Kraftfahrzeugvertikalrichtung angeordneten Verbindungssteg miteinander gekoppelt sind, so dass der obere Querträger und der untere Querträger sowie die Verbindungsstege einstückig und werkstoffeinheitlich als Extrusionsprofil hergestellt sind.
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Die
EP 4 001 022 A1 betrifft eine Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug, aufweisend einen Querträger, welcher über Crashboxen an dem Kraftfahrzeug koppelbar ist und als werkstoffeinheitliches einstückiges Pressumformbauteil, insbesondere mit hutförmigem Querschnitt, hergestellt ist. Der Querträger ist in einem jeweiligen Endbereich, bezogen auf die Kraftfahrzeugvertikalrichtung schräg nach unten orientiert verlaufend ausgebildet und der Endbereich ist ringförmig ausgebildet.
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Die
DE 20 2021 103 264 U1 betrifft eine Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug, aufweisend einen oberen Hauptquerträger, welcher über Crashboxen an dem Kraftfahrzeug koppelbar ist und einen unteren Hilfsquerträger, wobei der Hauptquerträger und der Hilfsquerträger miteinander über vertikale Streben gekoppelt sind. Der Hauptquerträger und der Hilfsquerträger verlaufen zumindest abschnittsweise um die Vertikalachse gekrümmt, wobei der Hauptquerträger und der Hilfsquerträger voneinander verschiedene Krümmungsradien aufweisen. Der Hilfsquerträger ist gegenüber dem Hauptquerträger in Kraftfahrzeuglängsrichtung zum Kraftfahrzeug hin gerichtet zurückversetzt. Der Hilfsquerträger weist einen mittleren Abschnitt auf, welcher auf die Vertikalrichtung bezogen versetzt ist und der Hauptquerträger und der Hilfsquerträger sind einstückig und werkstoffeinheitlich ausgebildet mit den vertikalen Streben.
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DE 100 37 602 A1 beschreibt ein Tragwerk für ein Frontendteil einer Kraftfahrzeugkarosserie, das aus horizontal ausgerichteten, in einem vertikalen Abstand zueinander angeordneten Trägern und diese untereinander verbindenden, aufragenden Stützen zusammengesetzter Rahmen ausgebildet ist, welcher eine Tragstruktur für die im Frontbereich der Karosserie anzuordnenden Aggregate und Ausstattungen darstellt.
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FR 2 796 031 A1 beschreibt eine Vorderfront eines Fahrzeugs, die einen oberen Träger und Mittel zur Verbindung des oberen Trägers mit einem Schildträger umfasst. Die Verbindungsmittel umfassen mindestens zwei seitliche Streben, die von dem oberen Träger ausgehen und einstückig mit diesem Träger ausgeführt sind. Die Verbindungsmittel können außerdem mindestens zwei schräge Verstärkungen umfassen, die jeweils das Ende einer der seitlichen Streben mit dem mittleren Bereich des oberen Trägers verbinden, wobei diese schrägen Verstärkungen einstückig mit dem oberen Träger und den seitlichen Streben ausgeführt sind.
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DE 10 2018 129 034 A1 beschreibt eine Vorderwagenstruktur für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Montageträger, welcher an wenigstens einer Tragstruktur eines Fahrzeugrohbaus befestigbar ist. Dabei sind an dem Montageträger auf nur einer Fahrzeugseite wenigstens zwei Hauptscheinwerfer montierbar.
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DE 101 19 114 A1 beschreibt ein Frontmodul zur Anbringung an den Längsträgern der Karosserie eines Kraftfahrzeuges mit einem als Aufprallträger ausgebildeten Querträger, der jeweils unter Zwischenfügung einer Crashbox an jedem der Karosserie-Längsträger befestigbar ist, und mit einem mit den Crashboxen verbundenen Montageträger, an dem diejenigen Bauteile des Frontmoduls, die unter Einhaltung eines bestimmten Fugenmaßes zu den Karosserieteilen auszurichten sind, angeordnet sind.
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DE 10 2020 105 447 A1 beschreibt eine Kühlluftöffnung mit einem umlaufenden Rand und mit einer Anzahl von Lamellen, welche im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind und sich in der Kühlluftöffnung innerhalb des umlaufenden Randes erstrecken.
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WO 2019/ 002 727 A1 beschreibt eine Verschlussvorrichtung für den Lufteinlass an der Frontseite eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Tragrahmen, in dem mindestens eine Gruppe von Klappen installiert ist, die um Schwenkachsen zwischen einer Verschlussstellung und einer Öffnungsstellung schwenkbar sind.
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Aufgrund sich verändernder Anforderungen im Crashfall ist eine Weiterentwicklung dieser herkömmlichen Strukturen nötig.
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Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, eine Vorrichtung anzugeben, welche geeignet ist, den Stand der Technik zu bereichern.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Der nebengeordnete Anspruch und die Unteransprüche haben optionale Weiterbildungen der Offenbarung zum Inhalt.
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Danach wird die Aufgabe durch eine Vorderwagenstruktur für ein Kraftfahrzeug gelöst.
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Unter einer Vorderwagenstruktur kann ein Teil eines Kraftfahrzeugs verstanden werden, der in einer Kraftfahrzeuglängsrichtung vor einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
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Die Vorderwagenstruktur umfasst ein in einer Kraftfahrzeugbreitenrichtung rechtes Deformationselement und ein in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung linkes Deformationselement.
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Die Deformationselemente sind dabei in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung voneinander beabstandet angeordnet. Links und rechts bezieht sich auf eine Blickrichtung aus der Kraftfahrzeuglängsrichtung. Die Deformationselemente können auch als Crashboxen bezeichnet werden.
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Die Vorderwagenstruktur umfasst einen in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung durchgängigen Querträger, der das rechte und das linke Deformationselement miteinander verbindet und in einer Kraftfahrzeuglängsrichtung vor dem rechten und dem linken Deformationselement angeordnet ist.
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Mit anderen Worten, der durchgängige Querträger ist mit seiner in der Kraftfahrzeuglängsrichtung hinteren Seite sowohl am linken als auch am rechten Deformationselement befestigt und erstreckt sich ohne Unterbrechung von links nach rechts (bzw. umgekehrt) zwischen den beiden Deformationselementen und optional in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung über diese hinaus.
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Der durchgängige Querträger kann über die Deformationselemente jeweils zu einem in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung linken Längsträger und einem in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung rechten Längsträger verbunden sein, die sich ausgehend von dem jeweiligen Deformationselement jeweils in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung nach hinten, also in Richtung der Fahrgastzelle, erstrecken.
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Die Vorderwagenstruktur umfasst einen weiteren Querträger. Denkbar ist, dass sich der weitere Querträger im Wesentlichen parallel zu dem durchgängigen Querträger erstreckt.
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Die Vorderwagenstruktur umfasst eine in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung rechte Vertikalstrebe und eine in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung linke Vertikalstrebe, die den durchgängigen Querträger jeweils mit dem weiteren Querträger verbinden.
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Mit anderen Worten, der durchgängige und der weitere Querträger sind in der Kraftfahrzeughöhenrichtung voneinander beabstandet angeordnet und sind einmal rechts durch die in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung rechte Vertikalstrebe und einmal links durch die in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung linke Vertikalstrebe miteinander bzw. zueinander verbunden.
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Denkbar ist, dass die jeweilige Vertikalstrebe an dem durchgängigen und/oder dem weiteren Querträger verschraubt und/oder verschweißt ist.
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Die Vertikalstreben sind aus der Kraftfahrzeuglängsrichtung gesehen jeweils L-förmig ausgebildet.
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Mit anderen Worten, es wird vorgeschlagen, die aus dem Stand der Technik bekannten Vertikalstreben von einer U-Form auf eine L-Form zu reduzieren.
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Damit kann verhindert werden, dass die Vertikalstreben bzw. Streben zur vertikalen Verbindung der Querträger zu einer Verblockung eines Luftstroms im Bereich zwischen einem durch einen Kühler gebildeten Hauptkühlfeld und einem Bremskühlschacht vor der Luftklappensteuerung führen. Ferner kann erreicht werden, dass keine Reduzierung eines Deformationsbereichs bei einem Aufprall im unteren Beinbereich durch die Horizontalstreben erfolgt. Zudem wird ein bis dato nötiger Aufwand bei einer Abdichtung einer Luftführung der Vorderwagenstruktur mit Weichteilkomponenten reduziert.
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Nachfolgend werden mögliche Weiterbildungen der oben beschriebenen Vorderwagenstruktur im Detail erläutert.
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Denkbar ist, dass sich ein in der Kraftfahrzeughöhenrichtung oberer Teil der jeweiligen Vertikalstrebe vertikal und ein in der Kraftfahrzeughöhenrichtung unterer Teil der jeweiligen Vertikalstrebe horizontal erstreckt.
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Weiterhin denkbar ist, dass sich der untere horizontale Teil der jeweiligen Vertikalstrebe ausgehend von dem oberen vertikalen Teil der jeweiligen Vertikalstrebe in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung nach links bzw. rechts außen erstreckt.
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Der weitere Querträger ist in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung zweiteilig ausgeführt. Denkbar ist, dass sich der weitere Querträger ausgehend von jeweils einem in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung linken bzw. rechten, optional unteren, Längsträger in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung nach links bzw. rechts außen erstreckt.
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Denkbar ist, dass der untere horizontale Teil der jeweiligen Vertikalstrebe an dem jeweiligen linken bzw. rechten Teil des zweiteiligen Querträgers angebracht ist.
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Die Vorderwagenstruktur weist einen in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung zwischen dem rechten und dem linken Deformationselement angeordneten Kühler auf.
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Dieser Kühler kann ein sog. Hauptkühlfeld bilden, welches in der Kraftfahrzeughöhenrichtung über dem weiteren Querträger und/oder dem durchgängigen Querträger angeordnet sein kann.
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Der weitere Querträger ist in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung so zweiteilig ausgeführt, dass dieser in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung ausschließlich seitlich des Kühlers angeordnet ist.
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Mit anderen Worten, der linke bzw. rechte Teil des zweiteiligen Querträgers können vollständig in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung seitlich des Kühlers angeordnet sein und in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung nicht zueinander verbunden sein, sodass sich der zweiteilige Querträger nicht in einem Bereich erstreckt, der in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung zwischen der linken und der rechten Vertikalstrebe angeordnet ist. In diesem Bereich ist der zweiteilige Querträger damit unterbrochen.
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Dies kann zu einem Entfall eines sog. zweiten Lastpfads über den weiteren Querträger führen, der herkömmlich zusätzlich zu einem sog. ersten Lastpfad über den durchgängigen Querträger existiert. Dies kann dazu beitragen die oben beschriebenen Effekte der offenbarungsgemäßen Lösung weiter zu verstärken.
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Die Vorderwagenstruktur kann eine Luftklappensteuerung, und eine in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung rechte Luftführung und eine in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung linke Luftführung umfassen.
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Die in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung rechte und in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung linke Luftführung können in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung voneinander beabstandet sein.
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Die Luftführungen können für ausgelagerte bzw. zusätzlich zu dem oben beschriebenen Kühler vorgesehene Kühler vorgesehen sein.
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Die in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung linke Vertikalstrebe kann in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung zwischen der Luftklappensteuerung und der in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung linken Luftführung angeordnet sein.
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Die in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung rechte Vertikalstrebe kann in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung zwischen der Luftklappensteuerung und der in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung rechten Luftführung angeordnet sein.
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Die Luftklappensteuerung kann in der Kraftfahrzeughöhenrichtung unterhalb des Querträgers angeordnet sein.
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Die Luftklappensteuerung kann in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung zwischen der in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung rechten Luftführung und der in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung linken Luftführung angeordnet sein.
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Der durchgängige Querträger kann in der Kraftfahrzeughöhenrichtung über dem weiteren Querträger angeordnet sein.
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Der durchgängige Querträger kann in der Kraftfahrzeuglängsrichtung im Wesentlichen auf derselben Höhe wie der weitere Querträger angeordnet sein.
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Die Vertikalstrebe kann in der Kraftfahrzeuglängsrichtung vor dem durchgängigen Querträger und dem weiteren Querträger angeordnet sein.
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Ferner betrifft die Offenbarung ein Kraftfahrzeug mit der oben beschriebenen Vorderwagenstruktur.
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Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um einen Personenkraftwagen, wie z.B. ein Automobil, und/oder ein Nutzfahrzeug, wie z.B. einen Lastkraftwagen, handeln.
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Das oben mit Bezug zur Vorderwagenstruktur Beschriebene gilt analog auch für das Kraftfahrzeug und umgekehrt.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform mit Bezug zu 1 und 2 beschrieben.
- 1 zeigt schematisch und perspektivisch eine Vorderwagenstruktur für ein Kraftfahrzeug, und
- 2 zeigt die Vorderwagenstruktur schematisch in einer Draufsicht aus einer Kraftfahrzeuglängsrichtung von vorne gesehen.
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In den 1 und 2 ist jeweils ein kartesisches Koordinatensystem dargestellt. Das Koordinatensystem umfasst eine X-Achse, eine Y-Ache und eine Z-Achse, die jeweils einen Winkel von 90° miteinander einschließen. Dabei entspricht die X-Achse einer Kraftfahrzeuglängsrichtung X, die Y-Achse einer Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y und die Z-Achse einer Kraftfahrzeughöhenrichtung Z. Die Kraftfahrzeuglängsrichtung X verläuft von einer Front zu einem Heck des in 1 und 2 nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeugs, d.h. entgegen einer Hauptfahrrichtung des Kraftfahrzeugs.
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In 1 und 2 ist jeweils eine Vorderwagenstruktur 1 des Kraftfahrzeugs dargestellt, wobei in 1 zum besseren Verständnis bestimmte Bauteile der Vorderwagenstruktur nicht dargestellt sind, die jedoch dann in 2 enthalten sind. Daher wird die Vorderwagenstruktur 1 nachfolgend in einer Zusammenschau der 1 und 2 beschrieben.
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Die Vorderwagenstruktur 1 weist ein in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y rechtes Deformationselement 11 und ein in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y linkes Deformationselement 12 auf und einen in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y durchgängigen, oberen Querträger 3, der das rechte und das linke Deformationselement 11, 12 miteinander verbindet und in einer Kraftfahrzeuglängsrichtung X sowohl vor dem rechten als auch dem linken Deformationselement 11, 12 angeordnet ist.
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Die Vorderwagenstruktur 1 weist einen in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y zwischen dem rechten und dem linken Deformationselement 11, 12 angeordneten Kühler 2 auf, eine in der Kraftfahrzeughöhenrichtung Z unterhalb des oberen Querträgers 3 angeordnete Luftklappensteuerung 10, und eine in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y rechte Luftführung 8 und eine in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y linke Luftführung 9. Dabei ist die Luftklappensteuerung 10 in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y zwischen der in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y rechten Luftführung 8 und der in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y linken Luftführung 9 angeordnet.
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Ferner weist die Vorderwagenstruktur 1 einen unteren Querträger 6, 7 auf, der in der Kraftfahrzeughöhenrichtung Z unterhalb des oberen Querträgers 3 angeordnet ist und an dem eine in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y rechte Vertikalstrebe 4 und eine in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y linke Vertikalstrebe 5, die den oberen Querträger 3 jeweils mit dem unteren Querträger 6, 7 verbinden, angeordnet sind.
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Die Vertikalstreben 4, 5 sind in der Kraftfahrzeuglängsrichtung X jeweils vor dem oberen und dem unteren Querträger 3, 6, 7 angeordnet.
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Die Vertikalstreben 4, 5 sind aus der Kraftfahrzeuglängsrichtung X gesehen jeweils L-förmig ausgebildet, wobei sich ein in der Kraftfahrzeughöhenrichtung Z oberer Teil 41, 51 der jeweiligen Vertikalstrebe 4, 5 vertikal und ein in der Kraftfahrzeughöhenrichtung Z unterer Teil 42, 52 der jeweiligen Vertikalstrebe 4, 5 horizontal erstreckt.
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Die in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y linke Vertikalstrebe 5 ist in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y zwischen der Luftklappensteuerung 10 und der in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y linken Luftführung 9 angeordnet und die in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y rechte Vertikalstrebe 4 ist in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y zwischen der Luftklappensteuerung 10 und der in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y rechten Luftführung 8 angeordnet.
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Der untere Querträger 6, 7 ist in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y so zweiteilig ausgeführt, dass dieser in der Kraftfahrzugbreitenrichtung Y ausschließlich seitlich des Kühlers 2 angeordnet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorderwagenstruktur
- 2
- Kühler
- 3
- oberer, durchgängiger Querträger
- 4
- rechte Vertikalstrebe
- 5
- linke Vertikalstrebe
- 41, 51
- vertikaler, oberer Teil der Vertikalstreben
- 42, 52
- vertikaler, unterer Teil der Vertikalstreben
- 6
- rechtes Teilstück des zweiteiligen, unteren Querträgers
- 7
- linkes Teilstück des zweiteiligen, unteren Querträgers
- 8
- rechte Luftführung
- 9
- linke Luftführung
- 10
- Luftklappensteuerung
- 11
- rechtes Deformationselement
- 12
- linkes Deformationselement
- X
- Kraftfahrzeuglängsrichtung
- Y
- Kraftfahrzeugbreitenrichtung
- Z
- Kraftfahrzeughöhenrichtung
