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Die Erfindung betrifft eine Stirnwand für ein Kraftfahrzeug, mit dessen Hilfe ein Fahrgastinnenraum von einem Vorderbau des Kraftfahrzeugs abgetrennt werden kann.
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Aus
EP 0 909 694 A2 ist eine Stirnwand für ein Kraftfahrzeug bekannt, die einen Stirnwandquerträger aufweist, mit dem im Vorderbau des Kraftfahrzeugs angeordnete Komponenten befestigt werden können.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis durch kostengünstige Konstruktionen den Fahrer eines Kraftfahrzeugs vor Unfallschäden zu schützen.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen kostengünstigen Unfallsschutz für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Stirnwand für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist eine Stirnwand für ein Kraftfahrzeug vorgesehen mit einem Stirnwandquerträger zur Abtragung von Kräften eines Vorderbaus und mindestens einem mit dem Stirnwandquerträger verbundenen Träger zur Einleitung von Kräften des Vorderbaus in den Stirnwandquerträger, wobei der Träger als Strangpressprofil ausgestaltet ist.
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Der Träger kann insbesondere zur Aufnahme von höheren Kräften ausgestaltet sein, die bei einem Unfall („Crash“) auftreten können. Im Vergleich zu einem Blech, das im Wesentlichen nur die Gewichtskräfte des Vorderbaus an den Stirnwandquerträger übertragen würde, kann der Träger deutlich höhere Kräfte aufnehmen und in der Art eines versteifenden Strukturelements zur Stabilität des Kraftfahrzeugs beitragen. Der Träger kann zwei unterschiedliche Funktionen übernehmen: gezielte Energieaufnahme durch versagende Strukturelemente/-bereiche sowie Strukturintegrität ohne Deformation zur Gewährleistung des Überlebensraumes der Fahrgastzelle. Der Träger kann durch Strangpressen kostengünstig und mit einer vergleichsweise komplizierten Querschnittsgeometrie hergestellt werden. Dadurch kann der Träger leicht als Crashbox ausgestaltet werden. Der Träger kann durch das Strangpressen mit einer Mehrzahl von im Crashfall plastisch verformbaren und/oder als Sollbruchstellen vorgesehenen Teilbereichen versehen sein, die im Crashfall zumindest einen Teil der Aufprallenergie durch das plastische Verformen absorbieren können. Zusätzlich kann der Träger durch das Strangpressen in derart ausgestaltet werden, dass Strukturintegrität gewährleistet ist. Durch den Träger kann für den Crashfall eine bewusste im Vorderbau vorgesehene Knautschzone ausgebildet werden, so dass das Risiko einer Verletzung des Fahrers bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs reduziert werden kann. Durch die Anbindung des Vorderbaus über den durch Strangpressen hergestellten Träger an den Stirnwandquerträger kann durch ein kostengünstig herstellbares Bauteils zusätzlich ein Aufprallschutz, insbesondere in der Art einer Crashbox, ausgebildet werden, so dass ein kostengünstiger Unfallsschutz für den Fahrer des Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.
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Die Pressrichtung zur Herstellung des Trägers während des Strangpressen ist insbesondere quer zur im Wesentlichen in Fahrtrichtung weisenden Längserstreckung der Trägers, so dass besonders viele Zwischenwände ausgebildet werden können, die bei einem Frontalcrash des Kraftfahrzeugs deformiert werden können, wodurch besonders viel Aufprallenergie durch eine Umwandlung in Formänderungsarbeit absorbiert werden kann. Der Stirnwandquerträger ist insbesondere als Strukturelement zur Abtragung der im Betrieb auftretenden Lasten ausgestaltet. Der Stirnwandquerträger kann insbesondere die Gewichtskräfte des Vorbaus des Kraftfahrzeugs aufnehmen und an einen Karosserierahmen und/oder eine Auflageplattform eines Kraftfahrzeugunterbaus abtragen. Der Stirnwandquerträger ist insbesondere als Hohlprofil, beispielsweise nahtloses Rohr, ausgestaltet, wobei der Stirnwandquerträger insbesondere einen im Wesentlichen eckigen, beispielsweise rechteckigen oder trapezförmigen, Querschnitt aufweist. Der Stirnwandquerträger kann in einer im Wesentlichen horizontalen Querrichtung zur Fahrtrichtung einen nicht-linearen, beispielsweise geschwungenen oder im Wesentlichen S-förmigen Verlauf aufweisen. Der Vorderbau des Kraftfahrzeugs kann insbesondere einen Kraftfahrzeugmotor und/oder ein Kraftfahrzeuggetriebe aufnehmen, deren Gewicht teilweise über den Stirnwandquerträger abgetragen werden kann. Insbesondere weist der Vorderbau eine Stoßstange zur Aufnahme einer Aufprallenergie bei einem Frontalcrash auf, wobei der Vorbau einen Lastpfad von der Stoßstange an den Träger bereitstellt. Der nachfolgende von der Stirnwand bereitgestellte Lastpfad kann von dem Träger über den Stirnwandquerträger an einen Kraftfahrzeugtunnel oder Ähnliches verlaufen.
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Insbesondere weist der Träger mehrere von Zwischenwänden begrenzte Hohlkammern auf, wobei insbesondere die Hohlkammern zur Absorption von Aufprallenergie in einem Crashfall durch Deformation der Zwischenwände ausgestaltet sind. Durch die mehreren Zwischenwände kann eine entsprechend hohe Aufprallenergie absorbiert werden, wobei die im Crashfall deformierten Zwischenwände in die jeweils nachfolgende Hohlkammer hinein deformiert werden können. Durch die Hohlkammer kann vorzugsweise ein Kontakt einer deformierten Zwischenwand mit einer noch nicht deformierten Zwischenwand vermieden oder reduziert werden, so dass die Deformation der nachfolgend deformierten Zwischenwand nicht durch die Deformation der zuvor deformierten Zwischenwand beeinträchtig wird.
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Vorzugsweise sind die Zwischenwände zur Ausbildung der Hohlkammern mit einem im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt im Wesentlichen zick-zack-förmig angeordnet, wobei insbesondere eine Flächennormale des dreieckigen Querschnitt der Hohlkammer im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung, vorzugsweise im Wesentlichen horizontal, weist. Der Träger kann dadurch besonders biege- und oder torsionssteif ausgeführt sein und gleichzeitig eine hohe Anzahl an im Crashfall deformierbaren Zwischenwänden bereitstellen.
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Besonders bevorzugt weist der Träger eine insbesondere einstückig ausgeführte Befestigungsplatte zur Befestigung des Trägers mit dem Stirnwandquerträger auf, wobei die Befestigungsplatte über mehr als eine Verbindungstechnik mit dem Stirnwandquerträger befestigt ist, wobei die Befestigungsplatte insbesondere durch Verschrauben, Vernieten und/oder Verkleben mit dem Stirnwandquerträger befestigt ist. Durch die Befestigungsplatte kann ein mit dem Stirnwandquerträger überlappender Bereich ausgebildet werden, der größer als die übrige stirnseitige Querschnittsfläche des Trägers ist. Dadurch kann ein entsprechend großer Klebebereich vorgesehen werden. Ferner kann durch die Befestigungsplatte ein größerer Bereich bereitgestellt werden, in dem entsprechend viele Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben und/oder Nieten, vorgesehen werden können. Dies ermöglicht eine besonders feste Verbindung des Trägers mit dem Stirnwandquerträger, die auch bei einem Frontalcrash noch hält.
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Insbesondere ist der Träger in einem Hohlprofil geführt. Ein seitliches Ausbeulen des Trägers im Crashfall kann dadurch vermieden oder zumindest erschwert werden, so dass insbesondere ein Knicken des Trägers im Crashfall vermieden werden kann. Stattdessen kann sichergestellt werden, dass der Träger im Crashfall entlang seiner Längsrichtung gestaucht wird und besonders viele Zwischenwände während des Stauchen deformiert werden müssen.
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Vorzugsweise ist das Hohlprofil durch einen Bodenträger zur Ausbildung eines Auflagebodens für den Träger und ein Schließteil zum Abdecken des Trägers zusammengesetzt. Der Bodenträger kann beispielsweise galgenartig ausgebildet sein, so dass der Bodenträger an mindestens zwei unterschiedlichen, insbesondere in vertikaler Richtung zueinander versetzten Stellen, mit der Befestigungsplatte und/oder dem Stirnwandquerträger befestigt werden kann. Bei der Montage kann zunächst der Bodenträger montiert werden und anschließend der Träger für die Befestigung mit dem Stirnwandquerträger auf dem Auflageboden des Bodenträgers aufgelegt werden. Dies erleichtert die korrekte Ausrichtung des Trägers bei der Montage und ermöglicht eine gute Klebeverbindung zwischen dem Träger und dem Stirnwandquerträger. Anschließend kann das Schließteil auf den Träger aufgelegt und mit dem Träger und/oder dem Bodenträger verbunden werden, um gemeinsam mit dem Bodenträger das Hohlprofil auszubilden. Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben, zur Verbindung des Schließteils mit dem Träger können insbesondere zwischen zwei nachfolgenden Zwischenwänden in den Hohlraum hineinragen, so dass die Zwischenwände nicht durch das Befestigungsmittel beeinträchtigt sind. Vorzugsweise ragt das Befestigungsmittel im Wesentlichen mittig zwischen zwei nachfolgen Zwischenwänden in den Hohlraum hinein.
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Besonders bevorzugt ist der Träger an seinem von dem Stirnwandquerträger weg weisenden Ende mit einem Vorbau und/oder einer Stoßstange verbunden. Dadurch kann die gesamte Längserstreckung des Trägers als Crashbox bei einem Frontalaufprall genutzt werden.
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Insbesondere ist der Träger aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt. Der Träger kann dadurch kostengünstig hergestellt und bei einem vergleichsweise geringen Eigengewicht eine hohe Steifigkeit aufweisen.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
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1: eine schematische perspektivische Explosionsansicht einer Stirnwand für ein Kraftfahrzeug,
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2: eine schematische geschnittene vereinfachte Seitenansicht der Stirnwand aus 1 und
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3: eine schematische detailliertere Seitenansicht der Stirnwand aus 1.
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Die in 1 dargestellte Stirnwand 10 für ein Kraftfahrzeug weist ein Wandblech 12 auf, dass einen Vorderbau des Kraftfahrzeugs von einem Fahrgastinnenraum trennt. Das Wandblech 12 ist mit einem geschwungen ausgeführten Stirnwandträger 14 verbunden. Mit dem Stirnwandträger 14 ist über eine Befestigungsplatte 16 ein in den Vorderbau des Kraftfahrzeugs hineinragender Träger 18 verbunden. Der Träger 18 liegt auf einem Auflageboden 20 eines galgenartig ausgestalteten Bodenträgers 22 auf. Der Bodenträger 22 bildet zusammen mit einem auf den Träger 18 aufgelegten Schließteil 24 ein Hohlprofil 26 aus, in dem der Träger 18 geführt ist.
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Wie in 2 dargestellt weist der durch Strangpressen hergestellte Träger 18 mehrere in Fahrtrichtung 28 nachfolgende Zwischenwände 30 auf, die im Wesentlichen zick-zack-förmig angeordnet sind. Dadurch ergibt sich zwischen zwei nachfolgenden Zwischenwänden 30 jeweils ein Hohlraum 32 mit einem in horizontaler Richtung weisenden im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt.
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Wie in 3 dargestellt kann das Schließteil über als Schraube 34 ausgestaltete Befestigungsmittel mit dem Träger 18 verbunden werden. Die Schrauben 34 ragen dabei im Wesentlichen mittig zwischen zwei nachfolgende Zwischenwände 30 in den Hohlraum 32 hinein. Die Befestigungsplatte 16 des Trägers 18 kann über zwischengeschaltete Haltebleche 36 mit dem Stirnwandträger 14 verbunden sein. Hierzu können Schraubenverbindungen 38, Nietverbindungen 40 und/oder eine Klebeschicht 42 vorgesehen sein, die gegebenenfalls auch den Bodenträger 22 mit dem Stirnwandträger 14 befestigen können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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