DE102010054917A1 - Front end for motor vehicle, has front end carrier which has upper transverse carrier, lower transverse carrier and side carriers, where side carriers are arranged to each other in spaced manner - Google Patents

Front end for motor vehicle, has front end carrier which has upper transverse carrier, lower transverse carrier and side carriers, where side carriers are arranged to each other in spaced manner Download PDF

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Abstract

The front end has a front end carrier (1) which has an upper transverse carrier (2), a lower transverse carrier (3) and side carriers (4,4'), where the side carriers are arranged to each other in a spaced manner. The front end carrier is manufactured in hybrid construction manner and has a metallic enclosure (6) and a plastic coating (7). A breaking point and an activator (9) are provided, where the breaking point is arranged in the area of a connection at a lower body shell flange of a motor vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Frontend eines Kraftfahrzeugs mit einem Frontendträger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Frontend.The present invention relates to a front end of a motor vehicle having a front end support according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a motor vehicle having such a front end.

Aus der DE 20 2004 012 982 U1 ist ein gattungsgemäßes Frontend eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines PKWs oder eines Kleinlastwagens, bekannt, mit einem Frontendträger der einen oberen Querträger, einen unteren Querträger und daran anschließend sich nach oben erstreckende Seitenträger aufweist, die in Abstand zueinander angeordnet sind und zwischen sich ein Kühlmodul aufnehmen. Der obere Querträger ist dabei in Fahrzeuglängsrichtung gesehen vor einem Einbauraum für das Kühlmodul und damit auch vor dem Kühlmodul selbst angeordnet, wobei oberhalb des oberen Querträger und dem im Einbauraum aufgenommenen Kühlmodul ein Ausweichraum für das sich bei einem Aufprall von außen nach innen hin deformierende Außenhautelement gebildet ist. Das Außenhautelement überspannt den Frontendträger an seinem oberen Ende.From the DE 20 2004 012 982 U1 is a generic front end of a motor vehicle, in particular a car or a small truck, known, having a front end support an upper cross member, a lower cross member and then upwardly extending side support, which are arranged at a distance to each other and record a cooling module between them. The upper cross member is seen in the vehicle longitudinal direction in front of an installation space for the cooling module and thus also arranged in front of the cooling module itself, wherein formed above the upper cross member and the cooling module accommodated in the installation space an escape space for the case of an impact from outside to inside deforming outer skin element is. The outer skin member spans the front end support at its upper end.

Frontendbereiche an Kraftfahrzeugen sollen einerseits eine möglichst steife obere Struktur quer zur Fahrtrichtung aufweisen, um sowohl die Karosseriesteifigkeit zu erhöhen als auch die Kräfte eines Motorhaubenschlosses sicher in die Fahrzeugstruktur einleiten zu können. Andererseits soll ein Frontend des Kraftfahrzeugs zur Erfüllung der Fußgängerschutzanforderungen möglichst nachgiebig ausgebildet sein. Neben den genannten Anforderungen sollen sich die bei einem reparaturfähigen Unfall/Aufprall entstehenden Schäden zudem möglichst kostengünstig wieder beheben, das heißt reparieren lassen. Letztere Anforderung ist insbesondere für die Einstufung in die sogenannten Kaskotarife von entscheidender Bedeutung.Front end areas on motor vehicles should, on the one hand, have the highest possible upper structure transversely to the direction of travel in order to both increase the body rigidity and to be able to safely introduce the forces of a bonnet lock into the vehicle structure. On the other hand, a front end of the motor vehicle should be designed to be as flexible as possible in order to fulfill the pedestrian protection requirements. In addition to the requirements mentioned above, the damage resulting from a repairable accident / impact should also be repaired as cost-effectively as possible, that is, repaired. The latter requirement is of crucial importance, in particular, for the classification into the so-called hull rates.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein erfindungsgemäßes Frontend eines Kraftfahrzeugs eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch vergleichsweise niedrige Reparaturkosten bei einem reparaturfähigen Aufprall/Unfall auszeichnet.The present invention therefore deals with the problem of providing for an inventive front end of a motor vehicle, an improved embodiment, which is characterized in particular by relatively low repair costs in a repairable impact / accident.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Frontend eines Kraftfahrzeuges derart aufzubauen, dass die Reparaturkosten bei einem reparaturfähigen Aufprall/Unfall möglichst gering ausfallen, insbesondere jedoch kein aufwändiges und damit teures Richten eines Karosserierahmens bzw. Instandsetzung eines Kühlmoduls erfolgen muss. Das erfindungsgemäße Frontend weist dabei einen Frontendträger auf, der einen oberen Querträger, kurz auch Schlossquerträger genannt, einen unteren Querträger und daran anschließend sich nach oben erstreckende Seitenträger besitzt, die in Abstand zueinander angeordnet sind und zwischen sich ein Kühlmodul aufnehmen. Erfindungsgemäß ist der Frontendträger in Hybridbauweise hergestellt, das heißt er weist eine metallische Einlage auf, die mit einem Kunststoffüberzug umspritzt ist. Zusätzlich sind zumindest eine Sollbruchstelle und ein Aktivator vorgesehen, wobei die Sollbruchstelle im Bereich einer Anbindung an einen unteren Rohbauflansch des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und der Aktivator derart zu einem Biegequerträger positioniert ist, dass bei einem reparaturfähigen Unfall/Aufprall der Wegequerträger das Kühlmodul lediglich verschiebt, nicht jedoch beschädigt. Durch die Hybridbauweise des erfindungsgemäßen Frontendträgers lassen sich sowohl die Sollbruchstelle als auch der zumindest eine Aktivator kostengünstig und in einfachster Weise an den Frontendträger anspritzen, wobei der Aktivator generell als Puffer dient, der eine Aufprallkraft auf den Biegequerträger an das Kühlmodul weiterleitet und dieses dadurch verschiebt, ohne dies jedoch zu beschädigen. Ohne den erfindungsgemäßen Aktivator würde der Biegequerträger bei einem Unfall/Aufprall direkt auf das Kühlmodul auftreffen und dieses dadurch stark beschädigen, so dass es im ungünstigsten Fall komplett ausgetauscht werden muss. Durch die Sollbruchstelle im Bereich der Anbindung an den unteren Rohbauflansch des Kraftfahrzeuges kann darüber hinaus gewährleistet werden, dass nach dem reparaturfähigen Aufprall/Unfall lediglich der Frontendträger ausgetauscht werden muss, die rohbauflanschseitigen Anbindungsstellen an den Frontendträger jedoch unversehrt bleiben, wodurch ebenfalls die Reparaturkosten gesenkt und dadurch eine günstige Kaskoeinstufung erreicht werden können.The present invention is based on the general idea of constructing a front end of a motor vehicle in such a way that the repair costs for a repairable impact / accident are as low as possible, but in particular no time-consuming and therefore expensive straightening of a body frame or repair of a cooling module has to take place. The front end according to the invention in this case has a front end support which has an upper cross member, also referred to as a lock cross member, a lower cross member and subsequently has upwardly extending side support, which are arranged at a distance from each other and receive a cooling module between them. According to the invention, the front end support is manufactured in hybrid construction, that is to say it has a metallic insert which is encapsulated with a plastic coating. In addition, at least one predetermined breaking point and an activator are provided, wherein the predetermined breaking point is arranged in the region of a connection to a lower shell mounting flange of the motor vehicle and the activator is positioned to a bending cross member such that in a repairable accident / impact of the way cross member only shifts the cooling module, not however damaged. Due to the hybrid construction of the front end support according to the invention, both the predetermined breaking point and the at least one activator can be sprayed inexpensively and in the simplest manner on the front end support, the activator generally serving as a buffer which forwards an impact force to the bending cross member to the cooling module and thereby displaces it. without damaging it. Without the activator according to the invention, the bending cross member would impinge directly on the cooling module in the event of an accident / impact, thereby severely damaging it, so that it must be completely replaced in the worst case. Due to the predetermined breaking point in the region of the connection to the lower Rohbauflansch of the motor vehicle can be further ensured that after the repairable impact / accident only the front end support must be replaced, the rohbauflanschseitigen connection points to the front end support, however, remain intact, which also reduces the repair costs and thereby a favorable Kaskoeinstufung can be achieved.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist im Bereich der Sollbruchstelle die metallische Einlage des Frontendträgers unterbrochen. In diesem Bereich ist somit eine Verbindung der unterbrochenen metallischen Einlage lediglich über eine Kunststoffmembran gegeben, die die eigentliche Sollbruchstelle bildet und die bei Überschreiten einer vorbedingten Aufprallkraft bricht, ohne die Schnittstelle zwischen dem Frontendträger und dem Rohbauflansch zu beschädigen. Der in Hybridbauweise hergestellte Frontendträger lässt sich dabei einfach an individuelle Karosserieformen bzw. Fahrzeugtypen anpassen und ebenso einfach auf unterschiedlichste Aufprallsituationen ausrichten. Dabei ist die Sollbruchstelle bei unbeschädigtem Frontendträger von außen nicht zu erkennen.In an advantageous development of the solution according to the invention, the metallic insert of the front end carrier is interrupted in the region of the predetermined breaking point. In this area, a connection of the interrupted metallic insert is thus given only via a plastic membrane, which forms the actual breaking point and which breaks when a pre-existing impact force is exceeded, without damaging the interface between the front end support and the Rohbauflansch. The hybrid construction of the front end support can be easily adapted to individual body shapes or vehicle types and just as easily aligned to a wide variety of impact situations. In this case, the predetermined breaking point with undamaged front end carrier is not visible from the outside.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen. Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch:In each case show schematically:

1 einen erfindungsgemäßen Frontendträger mit einer Ansicht, 1 a front end support according to the invention with a view

2 eine Darstellung eines Frontends eines Kraftfahrzeugs mit einem in den Frontendträger integrierten Kühlmodul und einem Biegequerträger, 2 a representation of a front end of a motor vehicle with an integrated in the front end support cooling module and a bending cross member,

3 eine Detaildarstellung des Frontendträgers und eines Aktivators desselben, 3 a detailed representation of the frontend carrier and an activator thereof,

4 eine Detaildarstellung einer möglichen Sollbruchstelle des Frontendträgers im Bereich einer Anbindung an einen nicht dargestellten Rohbauflansch eines Kraftfahrzeugs. 4 a detailed representation of a possible predetermined breaking point of the front end carrier in the region of a connection to a Rohbauflansch not shown a motor vehicle.

Entsprechend den 1 und 2, weist ein Frontendträger 1 eines im Übrigen nicht dargestellten Frontends eines Kraftfahrzeugs, einen oberen Querträger 2, kurz auch Schlossquerträger genannt, einen unteren Querträger 3 sowie daran anschließende sich nach oben erstreckende Seitenträger 4, 4' auf, die in Abstand zueinander angeordnet sind und – wie dies gemäß der 2 zu sehen ist – ein Kühlmodul 5 zwischen sich aufnehmen. Erfindungsgemäß ist nun der Frontendträger 1 in Hybridbauweise hergestellt und weist eine metallische Einlage 6 (vgl. auch 4) auf, die mit einem Kunststoffüberzug 7 umspritzt ist. Darüber hinaus sind an dem erfindungsgemäßen Frontendträger 1 sowohl zumindest eine Sollbruchstelle 8 (vgl. 4) sowie ein Aktivator 9 (vgl. 3) vorgesehen. Die Sollbruchstelle 8 ist dabei im Bereich einer Anbindung an einen unteren Rohbauflansch des Kraftfahrzeugs angeordnet und zeichnet sich durch eine Unterbrechung der metallischen Einlage 6 aus, wie dies gemäß der 4 zu sehen ist. Im Bereich der Sollbruchstelle 8 erfolgt somit eine Verbindung der unterbrochenen metallischen Einlage 6 ausschließlich über eine gespritzte Kunststoffmembran, die im Vergleich zur metallischen Einlage 6 bei einer vordefinierten Belastung bricht und dadurch die Sollbruchstelle 8 definiert.According to the 1 and 2 , has a frontend carrier 1 an otherwise not shown front end of a motor vehicle, an upper cross member 2 , also called lock cross member for short, a lower cross member 3 and adjoining upwardly extending side beams 4 . 4 ' on, which are arranged at a distance from each other and - as shown in the 2 you can see - a cooling module 5 between them. According to the invention is now the front end support 1 manufactured in hybrid construction and has a metallic insert 6 (see also 4 ) on that with a plastic coating 7 is overmoulded. In addition, on the front end support according to the invention 1 both at least one predetermined breaking point 8th (see. 4 ) as well as an activator 9 (see. 3 ) intended. The breaking point 8th is arranged in the region of a connection to a lower shell mounting flange of the motor vehicle and is characterized by an interruption of the metallic insert 6 like this, according to the 4 you can see. In the area of the predetermined breaking point 8th Thus, there is a connection of the broken metallic insert 6 exclusively via a sprayed plastic membrane, in comparison to the metallic insert 6 at a predefined load breaks and thereby the breaking point 8th Are defined.

Des weiteren weist der erfindungsgemäße Frontendträger 1 den oben genannten Aktivator 9 auf, der derart zu einem Biegequerträger 10 (vgl. 2 und 3) angeordnet ist, dass bei einem reparaturfähigen Unfall/Aufprall auf das Frontend des Kraftfahrzeuges der Biegequerträger 10 das dahinter angeordnete Kühlmodul 5 mit dem Frontendträger 1 lediglich verschiebt, nicht jedoch beschädigt. Mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Sollbruchstelle 8, von der es üblicherweise mehrere gibt, und den üblicherweise vorgesehenen Aktivatoren 9 lassen sich die Schäden aufgrund eines Unfalles mit geringer Aufprallgeschwindigkeit deutlich reduzieren, da bei derartigen reparaturfähigen Unfällen mit vergleichsweise geringer Aufprallgeschwindigkeit weder am Kühlmodul 5 noch am Rohbau des Kraftfahrzeuges Beschädigungen entstehen. Das Kühlmodul 5 wird bei einem derartigen reparaturfähigen Unfall/Aufprall lediglich verschoben, wogegen die Sollbruchstelle 8 bricht und dadurch eine die Rohbaustruktur des Kraftfahrzeugs schädigende Krafteinleitung in den Rohbau unterbricht.Furthermore, the front end support according to the invention 1 the above activator 9 on, the way to a bending cross member 10 (see. 2 and 3 ) is arranged, that in a repairable accident / impact on the front end of the motor vehicle of the bending cross member 10 the cooling module arranged behind it 5 with the frontend carrier 1 only shifts, but not damaged. With the predetermined breaking point according to the invention 8th , of which there are usually several, and the commonly provided activators 9 the damage due to an accident with a low impact speed can be significantly reduced, since in such repairable accidents with comparatively low impact speed neither on the cooling module 5 still on the shell of the vehicle damage. The cooling module 5 is only postponed in such a repairable accident / impact, whereas the predetermined breaking point 8th breaks and thereby breaks the shell structure of the motor vehicle damaging force introduction into the shell.

Durch die Hybridtechnologie des Frontendträgers 1 wird darüber hinaus ermöglicht, verschiedenste Geometrien mit unterschiedlichen Funktionen werkzeugfallend direkt an ein Bauteil, hier den Frontendträger 1 mit anzuspritzen bzw. zu integrieren. Auf diese Weise werden somit der zumindest eine Aktivator 9 sowie die zumindest eine Sollbruchstelle 8 werkzeugfallend mit gefertigt, ohne hierfür Mehrkosten aufwenden zu müssen. Durch den erfindungsgemäß ausgestalteten Frontendträger 1 kann auch eine günstige Kaskoeinstufung erreicht werden, die den Unterhalt des mit dem erfindungsgemäßen Frontendträgers 1 ausgestatteten Kraftfahrzeugs verbilligt. Ebenfalls von Vorteil ist die Gewichtsreduzierung des erfindungsgemäßen Frontendträgers 1 im Vergleich zu herkömmlichen Frontendträgern, die beispielsweise gänzlich aus Metall ausgebildet sind. Mit einer derartigen Gewichtsreduzierung gehen insbesondere auch eine Verbrauchs- und Emissionsreduzierung einher. Der zumindest eine Aktivator 9 ist dabei gemäß der 3 als einfache Konsole ausgebildet, kann selbstverständlich aber auch eine andere, insbesondere eine pufferartige, Form aufweisen.Due to the hybrid technology of the frontend carrier 1 In addition, a variety of geometries with different functions tool-directly to a component, here the front end support 1 with inject or integrate. In this way, thus at least one activator 9 and the at least one predetermined breaking point 8th tool-made with manufactured, without having to spend extra costs. By the inventively designed Frontendträger 1 can also be a favorable Kaskoeinstufung be achieved, the maintenance of the invention with the Frontendträgers 1 equipped motor vehicle cheaper. Another advantage is the weight reduction of the front end carrier according to the invention 1 Compared to conventional front end supports, which are formed entirely of metal, for example. Such a reduction in weight is accompanied, in particular, by a reduction in consumption and emissions. The at least one activator 9 is in accordance with the 3 formed as a simple console, but can of course also have a different, especially a buffer-like shape.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 202004012982 U1 [0002] DE 202004012982 U1 [0002]

Claims (4)

Frontend eines Kraftfahrzeugs mit einem Frontendträger (1), der einen oberen Querträger (2), einen unteren Querträger (2) und daran anschließende sich nach oben erstreckende Seitenträger (4, 4') aufweist, die in Abstand zueinander angeordnet sind und zwischen sich ein Kühlmodul (5) aufnehmen, dadurch gekennzeichnet, – dass der Frontendträger (1) in Hybridbausweise hergestellt ist und eine metallische Einlage (6) sowie einen Kunststoffüberzug (7) aufweist, – dass zumindest eine Sollbruchstelle (8) und ein Aktivator (9) vorgesehen sind, wobei die Sollbruchstelle (8) im Bereich einer Anbindung an einen unteren Rohbauflansch des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und der Aktivator (9) derart zu einem Biegequerträger (10) angeordnet ist, dass bei einem reparaturfähigen Unfall/Aufprall der Biegequerträger (10) das Kühlmodul (5) lediglich verschiebt, nicht jedoch beschädigt.Front end of a motor vehicle with a front end support ( 1 ), an upper cross member ( 2 ), a lower cross member ( 2 ) and adjoining upwardly extending side supports ( 4 . 4 ' ), which are arranged at a distance from each other and between them a cooling module ( 5 ), characterized in that - the front end support ( 1 ) is manufactured in hybrid construction and a metallic insert ( 6 ) as well as a plastic coating ( 7 ), - that at least one predetermined breaking point ( 8th ) and an activator ( 9 ) are provided, wherein the predetermined breaking point ( 8th ) is arranged in the region of a connection to a lower shell mounting flange of the motor vehicle and the activator ( 9 ) in such a way to a bending cross member ( 10 ) is arranged such that in case of a repairable accident / impact of the bending cross member ( 10 ) the cooling module ( 5 ) only shifts but not damaged. Frontend nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Sollbruchstelle (8) die metallische Einlage (6) unterbrochen ist.Front end according to claim 1, characterized in that in the region of the predetermined breaking point ( 8th ) the metallic insert ( 6 ) is interrupted. Frontend nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Sollbruchstelle (8) eine Verbindung der unterbrochenen metallischen Einlage (6) des Frontendträgers (1) über eine Kunststoffmembran erfolgt.Front end according to claim 2, characterized in that in the region of the predetermined breaking point ( 8th ) a connection of the interrupted metallic insert ( 6 ) of the frontend carrier ( 1 ) via a plastic membrane. Kraftfahrzeug mit einem Frontend nach einem der Ansprüche 1 bis 3.Motor vehicle with a front end according to one of claims 1 to 3.
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