DE102012220871A1

DE102012220871A1 - Vorderachsträger

Info

Publication number: DE102012220871A1
Application number: DE201210220871
Authority: DE
Inventors: Sebastian Irmer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2014-06-12
Anticipated expiration: 2032-11-16
Also published as: DE102012220871B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Vorderachsträger für ein Kraftfahrzeug, umfassend zwei Längsträger, an denen Aufhängungspunkte für eine Vorderradaufhängung ausgebildet sind, einen vorderen Querträger, der zwischen den Längsträgern angeordnet ist und mit beiden Längsträgern verbunden ist, und einen hinteren Querträger, der zwischen den Längsträgern angeordnet ist und mit beiden Längsträgern verbunden ist, gekennzeichnet durch eine V-förmige Strebe mit zwei Schenkeln die jeweils ein freies Ende aufweisen und zu einem Scheitel zusammenlaufen, wobei die Strebe zwischen den beiden Längsträgern und zwischen dem vorderen und hinteren Querträgern angeordnet ist, und wobei der Scheitel am vorderen Querträger anliegt.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft einen Vorderachsträger für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Im Crashtest werden Kraftfahrzeuge dem sogenannten Lastfall ”Pfahlcrash” unterzogen. Bei diesem Test fährt das Fahrzeug frontal auf den Pfahl zu. Charakteristisch für diesen Lastfall ist, dass der Pfahl sehr viel schmäler ist als das Kraftfahrzeug. Im Stand der Technik sind die Kraftfahrzeuge im vorderen Bereich sehr steif ausgebildet, um diesen Test zu bestehen. Zusätzlich dazu dient der Motor im vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs zur Aufnahme und zum Abbau der Aufprallenergie.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, einen Vorderachsträger für ein Kraftfahrzeug anzugeben, der bei kostengünstiger Herstellung und Montage einen sicheren Betrieb des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Insbesondere soll in dem Vorderachsträger bei leichtbauendem Aufbau die Aufprallenergie bei einem Pfahlcrash absorbiert werden, selbst wenn im vorderen Bereich kein Motor vorgesehen ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Weitergestaltungen der Erfindung zum Gegenstand.
Somit wird die Aufgabe gelöst durch einen Vorderachsträger für ein Kraftfahrzeug, umfassend zwei Längsträger, einen vorderen und einen hinteren Querträger und eine V-förmige Strebe. An den beiden Längsträgern sind Aufhängungspunkte für eine Vorderradaufhängung ausgebildet. So werden hier beispielsweise die Lenker für die Vorderräder befestigt. Der vordere und der hintere Querträger erstrecken sich jeweils zwischen den beiden Längsträgern und sind mit beiden Längsträgern verbunden. Die V-förmige Strebe weist zwei zueinander abgewinkelte Schenkel auf. Die beiden Schenkel laufen jeweils von einem freien Ende aus aufeinander zu und bilden einen Scheitel der Strebe aus. Die ”V-förmige” Form beschreibt nicht zwangsläufig, dass die beiden Schenkel an dem Scheitel eine Spitze bilden. Vielmehr ist für die V-Form charakteristisch, dass die Schenkel zueinander abgewinkelt sind und somit diagonal verlaufen. Die Strebe ist zwischen den beiden Längsträgern und zwischen dem vorderen und dem hinteren Querträger angeordnet. Der Scheitel liegt dabei am vorderen Querträger an. Bei einem Pfahlchrash wird die Aufprallenergie über den vorderen Querträger auf den Scheitel der Strebe geführt. Von dem Scheitel verteilt sich die Last auf die beiden diagonal angeordneten Schenkel und wird über die Schenkel direkt in die weitere Struktur, insbesondere in den hinteren Querträger und in die Längsträger, eingeleitet.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die freien Enden der Strebe an dem hinteren Querträger anliegen. Insbesondere sind die freien Enden der Strebe mit dem hinteren Querträger fest verbunden. Unter ”fest verbunden” ist zu verstehen, dass die freien Enden der Strebe mit dem hinteren Querträger insbesondere verschraubt oder verschweißt oder vernietet oder verklebt sind.
Alternativ oder zusätzlich zur Verbindung der freien Enden direkt mit dem hinteren Querträger ist es auch möglich, die freien Enden an den Längsträgern anzubinden. Auch in diesem Fall erfolgt die Anbindung zwischen den freien Enden der Strebe und den Längsträgern in dem Bereich, in dem auch der hintere Querträger an den Längsträgern angreift. Die freien Enden der Strebe sind dann mit dem jeweiligen Längsträger insbesondere verschraubt oder verschweißt oder vernietet oder verklebt.
Die Strebe ist insbesondere als einstückiges, gebogenes Rohr ausgebildet. Dadurch ist die Strebe zum einen leichtbauend und kann zum anderen sehr gut die Last in den hinteren Querträger und in die Längsträger ableiten.
Die Strebe liegt mit ihrem Scheitel am vorderen Querträger an, und ist insbesondere mit dem vorderen Querträger fest verbunden. Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass in dem vorderen Querträger eine Aussparung ausgebildet ist, wobei die Strebe mit ihrem Scheitel in diese Aussparung eingesetzt ist. Die Aussparung verhindert insbesondere, dass im Crashfall der Scheitel der Strebe nach oben oder nach unten wegrutscht.
Im Bereich ihrer freien Enden liegt die Strebe seitlich an den Längsträgern an, so dass auch in diesen Bereichen bei einer Deformation der Strebe die Kraft seitlich in die Längsträger abgeleitet werden kann.
Der Scheitel der Strebe ist insbesondere bogenförmig ausgebildet. Die Bogenform des Scheitels weist einen gewissen Radius auf. Dieser Radius liegt insbesondere bei 25% bis 75% des lichten Abstandes zwischen dem vorderen und hinteren Querträger. Dadurch ist bei platzsparender Bauweise eine ausreichende Bogenform gegeben, die vorteilhafterweise die Kraft in die einzelnen Schenkel ableitet.
Alternativ zur Bogenform ist es vorgesehen, dass die beiden Schenkel spitz aufeinander zulaufen. Die Strebe ist somit pfeilförmig.
Die Strebe ist sowohl in Bogenform als auch in Pfeilform für eine harmonische Verformung ausgebildet, so dass eine gleichmäßige und sichere Krafteinleitung in die Karosserie möglich ist.
Die Strebe wir vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium gefertigt.
Die beiden Längsträger, der vordere und hintere Querträger und die Strebe liegen insbesondere in einer Ebene. Dadurch wird gewährleistet, dass bei dem Pfahlcrash die Aufprallenergie in einer horizontalen Ebene nach hinten abgeleitet wird.
Vorzugsweise umfassen die Aufhängungspunkte an den Längsträgern Aufnahmen für Lager der Vorderradaufhängung.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Vorderachsträger gemäß einem Ausführungsbeispiel, eingesetzt in eine Fahrzeugstruktur, und
2 den erfindungsgemäßen Vorderachsträger gemäß dem Ausführungsbeispiel im Detail.
Im Folgenden wird anhand der 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel eines Vorderachsträgers 1 beschrieben.
1 zeigt den Vorderachsträger 1, eingesetzt in weitere Bestandteile des Kraftfahrzeugs. Der Vorderachsträger 1 umfasst zwei voneinander beabstandete Längsträger 2, 3. Die Längsträger 2, 3 erstrecken sich in Fahrzeuglängsrichtung. Zwischen den beiden Längsträgern 2, 3 ist ein vorderer Querträger und ein hinterer Querträger 5 angeordnet. Zwischen den beiden Längsträgern 2, 3 und zwischen den beiden Querträgern 4, 5 ist eine V-förmige Strebe 6 angeordnet.
Des Weiteren zeigt 1 in schematischer Darstellung einen Pfahl 7. Im hier relevanten Crashfall fährt das Fahrzeug frontal auf den Pfahl 7. Die Aufprallenergie wird über den vorderen Querträger 4 und über die Strebe 6 in den hinteren Querträger 5 abgeleitet.
2 zeigt den Vorderachsträger 1 im Detail. Die Strebe 6 setzt sich zusammen aus zwei Schenkeln 8, 9. Die beiden Schenkel 8, 9 weisen im hinteren Bereich jeweils ein freies Ende 11, 12 auf. Von den freien Enden 11, 12 laufen die beiden Schenkel 8, 9 aufeinander zu und bilden im vorderen Bereich einen Scheitel 10. Die gesamte Strebe 6 ist einstückig als gebogenes Rohr ausgebildet.
Der vordere Querträger 4 weist eine Aussparung 13 auf. In dieser Aussparung 13 sitzt der Scheitel 10 der Strebe 6. Zusätzlich zur Aufnahme in der Aussparung 13 kann die Strebe 6 auch mit dem vorderen Querträger 4 fest verbunden, beispielsweise verschweißt oder verschraubt, sein.
Die beiden freien Enden 11, 12 sind jeweils mit dem hinteren Querträger 5 verbunden.
Der Scheitel 10 ist gebogen und weist somit einen Radius R auf. Die beiden Querträger 4, 5 sind mit einem lichten Abstand A voneinander beabstandet. Der Radius R liegt vorzugsweise im Bereich von 25 bis 75% des Abstandes A.
An der Außenseite der Längsträger 2, 3 sind Aufhängungspunkte 14, 15 angeordnet. Diese Aufhängungspunkte 14, 15 dienen zur Aufnahme von Lager. Diese Lager wiederum dienen zur Lagerung einer Vorderradaufhängung.
Aufgrund der gezeigten Struktur des Vorderachsträgers 1 ist es möglich, die Aufprallenergie beim Pfahlcrash sehr effektiv vom vorderen Querträger 4 über die V-förmige Strebe 6 in den hinteren Bereich abzuleiten.
Bezugszeichenliste

1: Vorderachsträger
2, 3: Längsträger
4: Vorderer Querträger
5: Hinterer Querträger
6: Strebe
7: Pfahl
8, 9: Schenkel
10: Scheitel
11, 12: Freie Enden
13: Aussparung
14, 15: Aufhängungspunkte
R: Radius
A: Abstand

Claims

Vorderachsträger (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend – zwei Längsträger (2, 3), an denen Aufhängungspunkte (14, 15) für eine Vorderradaufhängung ausgebildet sind, – einen vorderen Querträger (4), der zwischen den Längsträgern (2, 3) angeordnet ist und mit beiden Längsträgern (2, 3) verbunden ist, und – einen hinteren Querträger (5), der zwischen den Längsträgern (2, 3) angeordnet ist und mit beiden Längsträgern (2, 3) verbunden ist, gekennzeichnet durch – eine V-förmige Strebe (6) mit zwei Schenkeln (8, 9) die jeweils ein freies Ende (11, 12) aufweisen und zu einem Scheitel (10) zusammenlaufen, wobei die Strebe (6) zwischen den beiden Längsträgern (2, 3) und zwischen dem vorderen und hinteren Querträgern (4, 5) angeordnet ist, und wobei der Scheitel (10) am vorderen Querträger (4) anliegt.
Vorderachsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (11, 12) der Strebe (6) an dem hinteren Querträger (5) anliegen.
Vorderachsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (11, 12) der Strebe (6) mit dem hinteren Querträger (5) fest verbunden sind.
Vorderachsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (6) als einstückiges, gebogenes Rohr ausgebildet ist.
Vorderachsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (6) mit dem vorderen Querträger (4) fest verbunden ist.
Vorderachsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (6) im Bereich ihrer freien Enden (11, 12) an den Längsträgern (2, 3) anliegt.
Vorderachsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheitel (10) der Strebe (6) bogenförmig ausgebildet ist.
Vorderachsträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Radius (R) der Bogenform des Scheitels (10) 25% bis 75% des lichten Abstandes (A) zwischen den vorderen und hinteren Querträgern (4, 5) beträgt.
Vorderachsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträger (2, 3), der vordere und hintere Querträger (4, 5) und die Strebe (6) in einer Ebene liegen.
Vorderachsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängungspunkte (14, 15) an den Längsträgern (2, 3) Aufnahmen für Lager der Vorderradaufhängung aufweisen.