DE102013207376A1 - Front end structure for a two-lane vehicle and vehicle having such a front end structure - Google Patents

Front end structure for a two-lane vehicle and vehicle having such a front end structure Download PDF

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DE102013207376A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorderwagenstruktur für ein zweispuriges Fahrzeug umfassend ein Stoßfängersystem, eine Vorderradaufhängung mit einem Rad und ein Radführungsmittel, wobei das Radführungsmittel sich in einem undeformierten Zustand der Vorderwagenstruktur im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung weg vom Stoßfängersystem nach außen erstreckt. Dabei ist das Radführungsmittel solchermaßen ausgebildet, dass es sich mit dem Rad verhakt, wenn eine Verformung der Vorderwagenstruktur infolge eines Aufpralls auf ein Hindernis einen definierten Verformungsschwellwert überschreitet, wobei das Verhaken ausgelöst wird, indem das Radführungsmittel im Fall eines Aufpralls durch die Verformung der Vorderwagenstruktur nach hinten innen zum Rad verlagert wird. Das Verhaken bewirkt, dass durch ein weiteres Verlagern des Radführungsmittels infolge einer weiteren aufprallbedingten Verformung der Vorderwagenstruktur ein Drehmoment derart auf das Rad aufgebracht werden kann, dass eine Einzelspur des Rades vergrößert werden kann. Bevorzugt weist das Radführungsmittel dazu ein Zahnprofils auf. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Vorderwagenstruktur.The invention relates to a front-end structure for a two-lane vehicle comprising a bumper system, a front wheel suspension with a wheel and a wheel guiding means, the wheel-guiding means, in an undeformed state of the front end structure, extending essentially outward in the transverse direction of the vehicle from the bumper system. The wheel guide means is designed in such a way that it hooks onto the wheel when a deformation of the front body structure as a result of an impact with an obstacle exceeds a defined deformation threshold value, wherein the hooking is triggered by the wheel guide means following in the event of an impact due to the deformation of the front body structure is shifted inside to the wheel. The interlocking has the effect that by further displacing the wheel guiding means as a result of a further impact-related deformation of the front end structure, a torque can be applied to the wheel such that a single track of the wheel can be enlarged. For this purpose, the wheel guide means preferably has a tooth profile. The invention further relates to a vehicle with such a front-end structure.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorderwagenstruktur für ein zweispuriges Fahrzeug umfassend ein Stoßfängersystem, das zumindest einen Längsträger sowie ein in Verlängerung des Längsträgers in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Längsträger angeordnetes Deformationselement aufweist, eine Vorderradaufhängung, die ein an einem Radträger befestigtes Rad aufweist, und ein Radführungsmittel, wobei das Radführungsmittel zumindest an einem sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Teil des Stoßfängersystems in einem Bereich vor dem Rad an das Stoßfängersystem angebunden ist und sich in einem undeformierten Zustand der Vorderwagenstruktur im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung weg vom Stoßfängersystem nach außen erstreckt. Ferner betrifft die Erfindung ein zweispuriges Fahrzeug mit einer solchen Vorderwagenstruktur.The invention relates to a front end structure for a two-lane vehicle comprising a bumper system comprising at least one longitudinal member and a deformation element arranged in front of the longitudinal member in the longitudinal direction of the longitudinal member, a front wheel suspension having a wheel fixed to a wheel carrier, and a wheel guide means Wheel guide means is connected at least at one extending in the vehicle longitudinal direction part of the bumper system in an area in front of the wheel to the bumper system and extends in an undeformed state of the front end structure substantially in the vehicle transverse direction away from the bumper system to the outside. Furthermore, the invention relates to a two-lane vehicle with such a front end structure.

Ein Fahrzeug, beispielsweise ein Personenkraftwagen (PKW), soll grundsätzlich möglichst sicher gestaltet sein, insbesondere im Fall eines Unfalls, das heißt dann, wenn das Fahrzeug auf ein Hindernis aufprallt. Um das Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen im Falle eines solchen Aufpralls zu minimieren, sollte vermieden werden, dass Fahrzeugteile, beispielsweise Teile der Vorderradaufhängung, wie beispielsweise ein Lenker der Vorderradaufhängung oder ein Rad, durch diesen Aufprall in den Fahrzeuginnenraum eindringen. Besonders kritisch ist ein sogenannter Offset-Aufprall mit geringer Überdeckung („Small Overlap Crash”), das heißt mit einem in Relation zur Breite des Fahrzeugs schmalen Hindernis bzw. nur einer geringen Überdeckung des Fahrzeugs in seiner Breite durch das Hindernis. Insbesondere ist ein Frontal-Offset-Aufprall mit geringer Überdeckung kritisch, wenn das Hindernis nicht auf die eigentliche Crash-Struktur des Fahrzeugs, die im Falle üblicher Personenkraftwagen durch einen Achsträger und einen Motorträger bzw. einen Längsträger gebildet wird, auftrifft, so dass ein großer Teil der Aufprallenergie absorbiert werden kann, sondern wenn das Hindernis daran vorbei in den Fahrzeug-Vorderwagen eindringt. Das aufprallbedingte Eindringen des Hindernisses kann möglicherweise derart auf die Vorderradaufhängung des crashseitigen Rades einwirken, dass dieses Vorderrad tendenziell zur Fahrzeugmitte hin verschoben wird, insbesondere mit seiner in Fahrzeuglängsrichtung hinteren Außenkante zur Mitte der Stirnwand hin und damit in Richtung Fahrzeuginnenraum. Dies kann zu einer Intrusion des Rades in den Fahrzeuginnenraum über die Stirnwand führen, wenn die Aufprallenergie bis dahin noch nicht ausreichend absorbiert worden ist. Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Maßnahmen zur Steigerung der Energieabsorption und zur Verringerung des Risikos einer aufprallbedingten Intrusion von Fahrzeugteilen in den Fahrzeuginnenraum bekannt, beispielsweise aus der DE-OS 2 257 940 , der DE 198 36 851 , der DE 10 2011 004 105 A1 oder der EP 0 502 799 A1 und insbesondere aus der DE 10 2004 036 332 A1 .A vehicle, such as a passenger car (PKW) should basically be designed as safe as possible, especially in the event of an accident, that is, when the vehicle crashes onto an obstacle. In order to minimize the risk of injury to the vehicle occupants in the event of such an impact, it should be avoided that vehicle parts, for example parts of the front suspension, such as a front suspension or a wheel, penetrate into the vehicle interior by this impact. Particularly critical is a so-called offset impact with low overlap ("small overlap crash"), that is with a narrow in relation to the width of the vehicle obstacle or only a slight overlap of the vehicle in its width by the obstacle. In particular, a frontal offset impact with low coverage is critical if the obstacle does not impinge on the actual crash structure of the vehicle, which is formed in the case of conventional passenger cars by an axle and a motor carrier or a longitudinal member, so that a large Part of the impact energy can be absorbed, but when the obstacle past it penetrates into the vehicle front end. The impact-induced intrusion of the obstacle may possibly act on the front wheel suspension of the crash-side wheel in such a way that this front wheel tends to be displaced towards the vehicle center, in particular with its rear outer edge in the vehicle longitudinal direction toward the center of the end wall and thus toward the vehicle interior. This can lead to an intrusion of the wheel into the vehicle interior via the front wall, if the impact energy has not yet been sufficiently absorbed. Different measures for increasing the energy absorption and for reducing the risk of an impact-induced intrusion of vehicle parts into the vehicle interior are known from the prior art, for example from US Pat DE-OS 2 257 940 , of the DE 198 36 851 , of the DE 10 2011 004 105 A1 or the EP 0 502 799 A1 and in particular from the DE 10 2004 036 332 A1 ,

Aus der letztgenannten DE 10 2004 036 332 A1 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, bei welchem bei einem Frontalaufprall mit einer Überdeckung von bis zu 15% ein crashseitiges Vorderrad im Sinne einer Einzelvorspurvergrößerung verschwenkt wird, wobei zum Verschwenken des Vorderrades in der Vorderwagenstruktur Stützelemente, die bei einem Crash auf den Bereich der vorderen Außenkante des Vorderrads drücken, bzw. crashsensitive aktive Verschwenkmittel vorgesehen sind.From the latter DE 10 2004 036 332 A1 a motor vehicle is known in which in a frontal impact with an overlap of up to 15% of a crash-side front wheel is pivoted in the sense of a Einzelvorspurvergrößerung, wherein for pivoting the front wheel in the front of the vehicle structure supporting elements in a crash on the area of the front outer edge of the front wheel press, or crash-sensitive active pivoting means are provided.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Vorderwagenstruktur bereitzustellen, die im Fall eines Aufpralls, insbesondere eines Frontal-Off-Set-Aufpralls, ein zuverlässiges und ausreichendes Verschwenken des Rades nach außen bewirkt, so dass das Risiko einer Intrusion des Rades in die Stirnwand und damit in den Fahrzeuginnenraum verringert werden kann.The object of the present invention is to provide an improved front end structure which, in the event of an impact, in particular a frontal off-set impact, reliably and sufficiently pivots the wheel outwards, so that the risk of intrusion of the wheel into the end wall and thus can be reduced in the vehicle interior.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorderwagenstruktur mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie durch zweispuriges Fahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 7. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This object is achieved by a front end structure with the features of claim 1 and by two-lane vehicle with the features of claim 7. Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject of further claims and are explained in more detail below. The wording of the claims is incorporated herein by express reference.

Erfindungsgemäß ist das Radführungsmittel solchermaßen ausgebildet ist, dass es sich mit dem Rad verhakt, wenn eine Verformung der Vorderwagenstruktur infolge eines Aufpralls auf ein Hindernis einen definierten Verformungsschwellwert überschreitet, das heißt bei Erreichen eines definierten Verformungszustands der Vorderwagenstruktur, wobei das Verhaken ausgelöst wird, indem das Radführungsmittel durch die Verformung der Vorderwagenstruktur infolge des Aufpralls, insbesondere infolge eines Frontal-Off-Set-Aufpralls mit geringer Überdeckung, nach hinten innen zum Rad verlagert wird, und wobei das Verhaken bewirkt, dass durch ein weiteres Verlagern des Radführungsmittels nach hinten innen infolge einer weiteren aufprallbedingten Verformung der Vorderwagenstruktur ein Drehmoment derart auf das Rad aufgebracht werden kann, dass eine Einzelspur des Rades vergrößert werden kann.According to the invention, the wheel guide means is designed such that it hooks with the wheel when deformation of the front end structure as a result of an impact on an obstacle exceeds a defined deformation threshold, that is upon reaching a defined state of deformation of the front end structure, wherein the entanglement is triggered by the Radführungsmittel is displaced by the deformation of the front end structure due to the impact, in particular as a result of a frontal off-set impact with low coverage, rear inside to the wheel, and wherein the entanglement causes by further displacement of the Radführungsmittels back inside due to a Further impact-induced deformation of the front structure, a torque can be applied to the wheel so that a single track of the wheel can be increased.

Das am Stoßfängersystem angebundene Radführungsmittel ist dabei bevorzugt am Deformationselement angebunden. Es kann aber auch am Längsträger oder an einem anderen in diesem Bereich vorhandenen und sich nach vorne in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Bauteil angebunden sein. Wesentlich ist jedoch, dass das Radführungsmittel solchermaßen angebunden ist, dass es im Fall eines Aufpralls nach hinten innen zum Rad verlagert und mit dem Rad in Eingriff gebracht werden kann damit ein Verhaken mit dem Rad herbeigeführt werden kann. Das Radführungsmittel muss dabei nicht nach vorne verlagerbar sein. Wesentlich ist weiter, dass das Radführungsmittel solchermaßen angeordnet und ausgebildet ist, dass nach Erreichen des Verformungsschwellwertes durch eine weitere Verlagerung des Radführungsmittels nach hinten innen über das Radführungsmittel ein Drehmoment auf das Rad übertragen werden kann, das zu einer Einzelspurvergrößerung des Rades führt.The wheel guide means connected to the bumper system is preferably connected to the deformation element. However, it can also be attached to the longitudinal member or to another component present in this region and extending forwards in the vehicle longitudinal direction. It is essential, however, that the Radführungsmittel is connected in such a way that it can be displaced in the event of an impact to the rear inside to the wheel and can be brought into engagement with the wheel so that a hooking can be brought about with the wheel. The wheel guide must not be displaced forward. It is also essential that the wheel guide means is arranged and designed in such a way that after reaching the deformation threshold by a further displacement of the wheel guiding means to the rear inside on the wheel guide means a torque can be transmitted to the wheel, which leads to a single track magnification of the wheel.

Um das Verhaken herbeizuführen bzw. auszulösen wird das Radführungsmittel vorzugsweise zunächst mit dem Rad in Kontakt gebracht und im weiteren Verlauf des Aufpralls mit dem Rad verhakt. Bevorzugt ist die Vorderwagenstruktur dabei solchermaßen ausgebildet, dass die Verlagerung des Radführungsmittels in Abhängigkeit von der Intrusion des Hindernisses erfolgt bzw. durch die Intrusion des Hindernisses in die Vorderwagenstruktur gesteuert wird.In order to bring about or trigger entanglement, the wheel guide means is preferably first brought into contact with the wheel and hooked in the further course of the impact with the wheel. In this case, the front-end structure is preferably designed such that the displacement of the wheel-guiding means takes place as a function of the intrusion of the obstacle or is controlled by the intrusion of the obstacle into the front-end structure.

Das Verhaken kann dabei beispielsweise bewirkt werden, indem das Radführungsmittel derart mit dem Rad in Eingriff gebracht wird, dass es sich mit dem Rad verfängt, verzahnt, formschlüssig mit dem Rad verbunden wird oder eine Kombination aus einer kraft- und formschlüssigen Verbindung mit dem Rad hergestellt wird. Dabei kann sich Radführungsmittel mit dem Reifen, insbesondere dem Reifenprofil, und/oder mit der Felge verhaken, wobei das Radführungsmittel vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass es sich mit der Felge verhakt. Vorteilhaft an dem Verhaken mit der Felge ist, dass größere Kräfte, insbesondere ein höheres Drehmoment, auf das Rad übertragen werden können im Vergleich zu einem Verhaken nur mit dem Reifen aufgrund dessen gummielastischen Verhaltens. Ferner ermöglicht das Verhaken mit der Felge eine bessere und insbesondere gezieltere Steuerung der Radkinematik, weil das Rad der Bewegung des Radführungsmittels besser folgt, wenn das Drehmoment über die im Vergleich zum Reifen steife Felge eingeleitet wird anstatt über den gummielastischen Reifen.The entanglement can be effected, for example, by the wheel guide means being brought into engagement with the wheel such that it is caught, toothed, positively connected to the wheel, or a combination of a non-positive and positive connection with the wheel is produced becomes. In this case, wheel guide means can get caught with the tire, in particular the tire profile, and / or with the rim, wherein the wheel guide means is preferably designed such that it hooks with the rim. An advantage of the hooking with the rim is that larger forces, in particular a higher torque can be transmitted to the wheel compared to a hooking only with the tire due to its rubber-elastic behavior. Furthermore, the hooking with the rim allows a better and in particular more targeted control of the wheel kinematics, because the wheel better follows the movement of the wheel guide means, when the torque is introduced via the rim, which is stiff compared to the tire, rather than via the rubber-elastic tire.

Das Verhaken bewirkt, dass bei einer erfindungsgemäßen Vorderwagenstruktur über das Radführungsmittel ein Drehmoment als Teil der Aufprallenergie derart auf das Rad übertragen werden kann, dass die Einzelspur des Rades vergrößert werden kann.The entanglement causes in a front structure according to the invention via the wheel guide means a torque as part of the impact energy can be transmitted to the wheel so that the single track of the wheel can be increased.

Als Einzelspur wird dabei der Winkel bezeichnet, um den das Rad zur Fahrzeuglängsachse in Geradeausstellung angeordnet bzw. angestellt ist, wobei dieser Winkel zwischen einer Fahrzeugmittelebene in Fahrzeuglängsrichtung und einer Radmittelebene gemessen wird bzw. zwischen einer zur Fahrzeugmittelebene parallelen Ebene und der Radmittelebene. Das bedeutet mit anderen Worten ausgedrückt, dass das Rad durch das Verhaken und die infolgedessen ermöglichte Drehmomentübertragung infolge eines Aufpralls eingedreht bzw. mit seiner hinteren Außenkante weg vom Fahrzeuginnenraum nach außen geschwenkt werden kann weg von der Stirnwandmitte hin zum Schweller.A single track is the angle by which the wheel is arranged or set to the vehicle longitudinal axis in a straight-ahead position, this angle being measured between a vehicle center plane in the vehicle longitudinal direction and a wheel center plane or between a plane parallel to the vehicle center plane and the wheel center plane. This means in other words that the wheel can be screwed by the entanglement and thus enabled torque transmission due to an impact or with its rear outer edge away from the vehicle interior to the outside away from the end wall center toward the sill.

Vorzugsweise wird der Verformungsschwellwert, das heißt der Verformungszustand der Vorderwagenstruktur bzw. der Zeitpunkt, an dem sich das Radführungsmittel mit dem Rad verhaken soll, bei einer erfindungsgemäßen Vorderwagenstruktur solchermaßen gewählt bzw. definiert, dass nach Erreichen des Verformungsschwellwertes für das Rad noch genügend Raum bzw. Weg für die gewünschte Radbewegung zur Verfügung steht, dass das Rad bei weiterer aufprallbedingter Verformung soweit nach außen bewegt werden kann und die Einzelspur ausreichend vergrößert werden kann, dass ein Auftreffen des Rades im Bereich des Fußraums verhindert und eine Intrusion Rades in den Fahrzeuginnenraum vermieden wird.Preferably, the deformation threshold value, that is to say the state of deformation of the front end structure or the point in time at which the wheel guide means is to engage the wheel, is selected or defined in a front end structure according to the invention in such a way that, after reaching the deformation threshold value for the wheel, there is still sufficient space or space. Path for the desired wheel movement is available that the wheel can be moved as far as possible in the event of further impact-induced deformation and the single track can be sufficiently increased to prevent impact of the wheel in the footwell and an intrusion Rades is avoided in the vehicle interior.

Dazu kann der Verformungsschwellwert vorteilhaft auf einfache Art und Weise eingestellt werden kann, indem das Radführungsmittel entsprechend gestaltet und angeordnet wird, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Kinematik, dem Verformungsverhalten der Vorderwagenstruktur und dem Werkstoffverhalten der beteiligten Komponenten. Um ein Verhaken des Radführungsmittels bei einem niedrigeren Verformungsschwellwert, also in einem geringeren Verformungszustand, zu erreichen, kann beispielsweise der Abstand des Radführungsmittels zum Rad verringert werden, so dass der erforderliche Verlagerungsweg des Radführungsmittels verkürzt wird und damit das Radführungsmittel früher mit dem Rad verhakt und früher ein Drehmoment zum Verschwenken des Rades auf das Rad übertragbar ist. Beispielsweise kann auch die Geometrie des Radführungsmittels dahingehend verändert werden, dass bei gleichem Verlagerungsweg ein festeres Verhaken bewirkt wird, so dass ein größeres Drehmoment übertragen werden kann bzw. dass günstigere Hebelverhältnisse zum Verschwenken des Rades entstehen aufgrund einer anderen Kontaktangriffsposition des Radführungsmittels am Rad.For this purpose, the deformation threshold value can advantageously be adjusted in a simple manner by designing and arranging the wheel guidance means appropriately, preferably as a function of the kinematics, the deformation behavior of the front end structure and the material behavior of the components involved. In order to achieve a hooking of the wheel guide means at a lower deformation threshold, ie in a lower deformation state, for example, the distance of the wheel guide to the wheel can be reduced, so that the required displacement of the wheel guide is shortened and thus the wheel guide means caught earlier with the wheel and earlier a torque for pivoting the wheel is transferable to the wheel. For example, the geometry of the wheel guide can be changed so that at the same displacement path a firmer entanglement is effected so that a larger torque can be transmitted or that more favorable leverage for pivoting the wheel arise due to another contact position of the Radführungsmittels on the wheel.

Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Vorderradaufhängung ist, dass die Radkinematik durch eine geeignete Wahl des Verformungsschwellwerts bzw. durch eine entsprechende Ausgestaltung der Vorderwagenstruktur, insbesondere des Radführungsmittels, gezielt beeinflusst bzw. derart gesteuert werden kann, dass eine Intrusion des Rades bzw. der durch das Rad verformten Teile, in den Fahrzeuginnenraum vermieden werden kann und die Absorption der Aufprallenergie gesteigert bzw. gezielt auf ausgewählte Bereiche des Fahrzeugs, wie beispielsweise auf den Schweller oder andere ausgewählte Lastpfade, gelenkt werden kann.An advantage of the front suspension according to the invention is that the wheel kinematics by a suitable choice of the deformation threshold or by a corresponding embodiment of the front end structure, in particular the wheel guide, selectively influenced or controlled so that an intrusion of the wheel or deformed by the wheel Parts can be avoided in the vehicle interior and the absorption of the impact energy increased or targeted on selected areas of the vehicle, such as on the sill or other selected load paths, can be steered.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorderwagenstruktur wird das Radführungsmittel durch die Verformung der Vorderwagenstruktur infolge des Aufpralls nach hinten innen zum Rad verlagert, indem es um eine im Wesentlichen senkrecht zur Fahrbahnebene verlaufende Drehachse nach hinten innen verschwenkt wird bzw. nach hinten geklappt wird. Dabei verläuft die Drehachse vorzugsweise durch einen Anbindungsbereich, an dem das Radführungsmittel an dem sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Teil des Stoßfängersystems angebunden ist.In a preferred embodiment of the front end structure, the wheel guide means is displaced by the deformation of the front end structure as a result of the impact to the rear inside to the wheel by being pivoted to the rear inside about a substantially perpendicular to the road plane axis of rotation or is folded backwards. In this case, the axis of rotation preferably extends through a connection region to which the wheel guide means is connected to the part of the bumper system extending in the vehicle longitudinal direction.

Bevorzugt wird das Radführungsmittel erst bei Erreichen einer Mindest-Aufprallenergie bzw. einer Mindest-Aufprallkraft verlagert bzw. verschwenkt.Preferably, the Radführungsmittel is only shifted or pivoted upon reaching a minimum impact energy or a minimum impact force.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Radführungsmittel auf seiner radzugewandten Seite zumindest ein Mittel zum Verhaken auf, vorzugsweise ein Zahnprofil. Als Mittel zum Verhaken sind aber beispielsweise auch Krallen, Nägel oder dergleichen geeignet, wobei diese vorzugsweise aus Metall sind. Besonders bevorzugt ist das Mittel zum Verhaken solchermaßen ausgebildet, dass es tief in den Reifen des Rades eindringt, insbesondere so tief, dass es bis in die Felge des Rades eindringt und sich mit dieser verhakt. Das Radführungsmittel kann aber auch so ausgebildet sein, dass es sich unmittelbar mit der Felge verhakt, ohne erst den Reifen zu durchdringen.In one embodiment of the invention, the wheel guide means on its wheel-facing side at least one means for catching, preferably a tooth profile. As means for entangling but also, for example, claws, nails or the like are suitable, these are preferably made of metal. Particularly preferably, the means for entangling is designed such that it penetrates deep into the tire of the wheel, in particular so deep that it penetrates into the rim of the wheel and hooked with this. However, the wheel guide means can also be designed so that it hooks directly with the rim, without first penetrate the tire.

Das Mittel zum Verhaken ist dabei bevorzugt ein am Radführungsmittel angeordnetes Anbauteil, wobei das Anbauteil vorzugsweise mittels einer Schraubverbindung am Radführungsmittel befestigt ist. Das Anbauteil kann aber auch mittels einer Klebverbindung, einer Schweißverbindung, einer Nietverbindung oder dergleichen, oder auch einer Kombination daraus, am Radführungsmittel befestigt sein. Die Ausbildung als Anbauteil hat den Vorteil, dass auf einfache Weise Fahrzeuge mit einer geeigneten Vorderwagenstruktur entsprechend nachgerüstet werden können.The means for entanglement is preferably an attachment arranged on the wheel guide means, wherein the attachment is preferably fastened to the wheel guide means by means of a screw connection. The attachment can also be attached by means of an adhesive bond, a welded joint, a riveted joint or the like, or even a combination thereof, on the wheel guide. The training as an attachment has the advantage that vehicles with a suitable front end structure can be retrofitted in a simple manner.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Radführungsmittel ein Teil eines Kühlergehäuses, insbesondere ein Teil des Motorkühlergehäuses. Die Verwendung eines bereits in der Vorderwagenstruktur vorhandenen Bauteils als Radführungsmittel wie beispielsweise eines Teils des Kühlergehäuses oder eines anderen, bereits vorhandenen Strukturbauteils, hat den Vorteil, dass kein zusätzlicher Bauraum für das Radführungsmittel bereitzustellen ist.In a particularly preferred embodiment, the wheel guide is a part of a radiator housing, in particular a part of the radiator housing. The use of a component already present in the front end structure as a wheel guidance means, for example a part of the radiator housing or another, already existing structural component, has the advantage that no additional installation space for the wheel guidance means is to be provided.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Vorderradaufhängung zumindest einen Lenker auf, durch den der Radträger mit dem Längsträger oder einem daran befestigten Achsträger gekoppelt ist, wobei der Lenker jeweils mit Gelenkverbindungen mit dem Radträger oder dem Achsträger verbunden ist, und die Vorderradaufhängung derart ausgebildet ist, dass bei Erreichen eines Einzelspurschwellwertes zumindest eine Gelenkverbindung des Lenkers gelöst wird. Dabei bewirkt das Lösen der Gelenkverbindung, dass der Lenker an dieser Gelenkverbindung freigelegt wird, das heißt im Rahmen des zur Verfügung stehenden Bauraums frei beweglich wird, so dass das Rad bei noch weiterer aufprallbedingter Verformung der Vorderwagenstruktur nach Erreichen des Einzelspurschwellwerts weg vom Fahrzeuginnenraum in Fahrzeuglängsrichtung bewegt werden kann und die Einzelspur noch weiter vergrößert werden kann. Das Lösen der Gelenkverbindung kann dabei durch ein Versagen der Gelenkverbindung aufgrund zu hoher Gelenkbelastungen ausgelöst werden bzw. indem im Bereich der Gelenkverbindung eine Sollbruchstelle vorgesehen ist, oder durch gezielte Maßnahmen, wie sie beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten DE 10 2012 204 032 A1 oder der ebenfalls noch nicht veröffentlichten DE 10 2013 207 144.2 derselben Anmelderin beschrieben sind. Vorzugsweise wird dabei eine Gelenkverbindung eines Querlenkers gelöst, insbesondere die fahrzeugseitige Gelenkverbindung, das heißt die Gelenkverbindung am Achsträger bzw. am Längsträger.In a development of the invention, the front wheel suspension has at least one link, by means of which the wheel carrier is coupled to the longitudinal member or to an axle carrier fastened thereto, wherein the link is respectively connected to the wheel carrier or the axle support with articulated connections, and the front suspension is designed such that that upon reaching a Einzelspurschwellwertes at least one articulated connection of the handlebar is released. In this case, the release of the articulated connection causes the link to be uncovered at this articulated connection, that is, to move freely within the available installation space, so that the wheel moves away from the vehicle interior in the vehicle longitudinal direction when the front track structure is deformed due to further impact-induced deformation can be and the single track can be further increased. The release of the joint connection can be triggered by a failure of the joint due to excessive joint loads or by a predetermined breaking point is provided in the region of the joint, or by targeted measures, such as those in the not previously published DE 10 2012 204 032 A1 or the not yet published DE 10 2013 207 144.2 the same applicant are described. Preferably, an articulated connection of a transverse link is thereby achieved, in particular the vehicle-side articulated connection, that is to say the articulated connection on the axle carrier or on the longitudinal carrier.

Ein erfindungsgemäßes zweispuriges Fahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine erfindungsgemäße Vorderwagenstruktur aufweist.A two-lane vehicle according to the invention is characterized in that it has a front end structure according to the invention.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.These and other features will become apparent from the claims and from the description also from the drawings, wherein the individual features can be realized alone or in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and can represent advantageous and protectable versions for which protection is claimed here.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter erläutert, wobei die Erfindung dazu in den beigefügten Zeichnungen schematisch dargestellt ist. 1 zeigt einen Ausschnitt eines rechten Teils eines Vorderwagens eines Fahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorderwagenstruktur in Draufsicht mit einem erfindungsgemäßen Radführungsmittel in einem funktionsgemäßen Zustand der Vorderwagenstruktur vor einem Aufprall auf ein Hindernis, 2 die erfindungsgemäße Vorderwagenstruktur aus 1 in einem Verformungszustand bei Erreichen des Verformungsschwellwertes, und die 3 bis 5 einen gewünschten Verlauf der Radbewegung bei einer erfindungsgemäßen Vorderwagenstruktur aus den 1 und 2 infolge einer weiteren aufprallbedingten Verformung nach Überschreiten des Verformungsschwellwertes.In the following the invention will be further explained with reference to a preferred embodiment, the invention being schematically illustrated in the accompanying drawings. 1 shows a detail of a right part of a front end of a vehicle with an embodiment of a front structure according to the invention in plan view with a wheel guide according to the invention in a functional state of the front end structure before an impact on an obstacle, 2 the front structure of the invention from 1 in a state of deformation upon reaching the deformation threshold, and the 3 to 5 a desired course of Wheel movement in a front structure according to the invention from the 1 and 2 due to a further impact-induced deformation after exceeding the deformation threshold.

1 zeigt in schematischer Darstellung in Draufsicht einen Ausschnitt eines rechten Teils eines Vorderwagens eines erfindungsgemäßen zweispurigen Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Vorderwagenstruktur 1, mit einem Stoßfängersystem 2 mit einem Stoßfänger 13 und einer Vorderradaufhängung 5 in einem funktionsgemäßen Zustand der Vorderwagenstruktur 1 kurz vor einem Frontal-Off-Set-Aufprall des Fahrzeugs auf ein Hindernis H. In der in 1 dargestellten Situation überdeckt das Hindernis H nur einen geringen Teil der Fahrzeugbreite, in etwa nur 20% der Fahrzeugbreite. Insbesondere erstreckt sich das Hindernis H in Richtung Fahrzeugmitte nicht bis zum Deformationselement 4 und dem Längsträger 3, so dass das Hindernis H bei dem zu erwartenden Aufprall nicht auf das Deformationselement 4 und den Längsträger 3 treffen wird, sondern vielmehr daran vorbei und je nach Aufprallgeschwindigkeit mehr oder weniger tief in den Vorderwagen des Fahrzeugs eindringen wird, bis die Aufprallenergie vollständig absorbiert ist, was zu einer deutlichen Verformung der Vorderwagenstruktur 1 führen wird. Mit Hilfe der 2 bis 5 wird das Verhalten der erfindungsgemäßen Vorderwagenstruktur 1 für den in 1 gezeigten Aufprall im Folgenden erläutert, wobei in den 2 bis 5 das Hindernis H sowie der Stoßfänger 13 der besseren Übersicht wegen nicht mehr dargestellt sind. 1 shows a schematic representation in plan view of a section of a right part of a front end of a two-lane vehicle according to the invention with a front end structure according to the invention 1 , with a bumper system 2 with a bumper 13 and a front suspension 5 in a functional state of the front end structure 1 just before a frontal-off-set collision of the vehicle on an obstacle H. In the in 1 illustrated situation, the obstacle H covers only a small part of the vehicle width, about 20% of the vehicle width. In particular, the obstacle H does not extend in the direction of the vehicle center as far as the deformation element 4 and the side member 3 , so that the obstacle H in the expected impact is not on the deformation element 4 and the side member 3 rather, it will pass and, depending on the impact speed, will more or less penetrate deeply into the front of the vehicle until the impact energy is fully absorbed resulting in a significant deformation of the front end structure 1 will lead. With the help of 2 to 5 becomes the behavior of the front structure according to the invention 1 for the in 1 illustrated impact explained below, wherein in the 2 to 5 the obstacle H as well as the bumper 13 the better overview because no longer shown.

Wie aus 1 ersichtlich ist, ist die Vorderradaufhängung 5 in Fahrzeuglängsrichtung L hinter dem rechtsseitigen Teil des Stoßfängers 13 und vor einem Fahrzeuginnenraum 12, der nach vorne hin im Wesentlichen durch eine Stirnwand 15 und nach außen hin durch einen Schweller 14 als Teil der Fahrzeugkarosserie begrenzt wird, angeordnet. In Fahrzeuglängsrichtung L linksseitig von der Vorderradaufhängung 5 befinden sich der Längsträger 3 sowie das Deformationselement 4. Die Vorderradaufhängung 5 umfasst einen Radträger 6, an dem ein rechtes Vorderrad 7 des Fahrzeugs befestigt ist, einen Querlenker 10 sowie einen Lenker 11, der als Zugstrebe wirkt.How out 1 it can be seen is the front suspension 5 in the vehicle longitudinal direction L behind the right-hand part of the bumper 13 and in front of a vehicle interior 12 , which extends forwards essentially through an end wall 15 and out through a sill 14 is limited as part of the vehicle body arranged. In vehicle longitudinal direction L on the left side of the front wheel suspension 5 are the side members 3 as well as the deformation element 4 , The front suspension 5 includes a wheel carrier 6 on which a right front wheel 7 the vehicle is attached, a wishbone 10 as well as a handlebar 11 , which acts as a tension strut.

Der Radträger 6 nimmt die hier nicht dargestellte Radlagerung und das Rad 7 auf und legt in Abhängigkeit von der Kinematik der unter anderem durch den Querlenker 10 und die Zugstrebe 11 bewirkten Kopplung des Radträgers 6 mit dem Längsträger 3 die Stellung des Rades 7 gegenüber dem Fahrzeug fest. Der Querlenker 10 und die Zugstrebe 11 sind dabei mittels Gelenkverbindungen 10a, 10b bzw. 11a, 11b auf bekannte Art und Weise, beispielsweise durch aus dem Stand der Technik bekannte Gummi- bzw. Elastomerlager, mit dem Längsträger 3 bzw. dem Radträger 6 verbunden.The wheel carrier 6 takes the wheel bearing not shown here and the wheel 7 depending on the kinematics of the inter alia, by the wishbone 10 and the tension strut 11 caused coupling of the wheel carrier 6 with the side member 3 the position of the wheel 7 stuck to the vehicle. The wishbone 10 and the tension strut 11 are here by means of joints 10a . 10b respectively. 11a . 11b in a known manner, for example by known from the prior art rubber or elastomeric bearings, with the longitudinal member 3 or the wheel carrier 6 connected.

Das Rad 7 ist der Einfachheit halber im Wesentlichen in einer Geradeausstellung dargestellt, obwohl es üblicherweise um eine geringe Einzelvorspur δv angestellt ist, insbesondere um δv = +10' bis +20', wobei die Einzelspur δv, das heißt der Winkel zwischen einer Radmittelebene 16 und einer parallel zur Fahrzeugmittelebene in Fahrzeuglängsrichtung L verlaufenden Ebene 17, des Rades 4 positiv ist (Vorspur), wenn die Radmittelebene 16 nach vorne hin zur Fahrzeugmittelebene hin verläuft (vgl. beispielsweise 3), das heißt nach vorne innen, und negativ (Nachspur), wenn sie nach vorne hin von der Fahrzeugmittelebene weg verläuft, das heißt nach vorne außen.The wheel 7 For the sake of simplicity, it is essentially shown in a straight-ahead position, although it is usually set at a low individual toe δ v , in particular by δ v = + 10 'to + 20', the single track δ v , that is to say the angle between a wheel middle plane 16 and a parallel to the vehicle center plane extending in the vehicle longitudinal direction L level 17 , the wheel 4 is positive (toe-in) when the wheel center plane 16 towards the front of the vehicle center plane extends (see, for example 3 ), that is, forward inward, and negative (toe in) as it extends forwards from the vehicle midplane, that is, forward and outward.

Das Stoßfängersystem 2 der erfindungsgemäßen Vorderwagenstruktur 1 umfasst dabei einen in dieser Darstellung nur angedeuteten Stoßfänger 13, einen Längsträger 3, ein in Verlängerung des Längsträgers 3 in Fahrzeuglängsrichtung L angeordnetes Deformationselement 4 sowie ein erfindungsgemäßes Radführungsmittel 8, das sich, wie in 1 gut erkennbar ist, in einem undeformierten Zustand der Vorderwagenstruktur im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung Q nach außen erstreckt und in einem Bereich vor dem Rad 7 angeordnet ist.The bumper system 2 the front end structure according to the invention 1 includes a bumper only indicated in this illustration 13 , a side member 3 , an extension of the longitudinal member 3 arranged in the vehicle longitudinal direction L deformation element 4 and a wheel guide according to the invention 8th that, as in 1 is clearly visible, extends in an undeformed state of the front end structure substantially in the vehicle transverse direction Q to the outside and in an area in front of the wheel 7 is arranged.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Radführungsmittel 8 durch einen Teil eines Kühlergehäuses eines Motorkühlers gebildet, das am Deformationselement 4 als einem sich in Fahrzeuglängsrichtung L erstreckenden Teil der Vorderwagenstruktur 1 befestigt ist. Das Kühlergehäuse 8 bzw. das Radführungsmittel 8 ist dabei solchermaßen am Deformationselement 4 befestigt bzw. angebunden, das es im Fall des hier beschriebenen Frontal-Off-Set-Aufpralls um eine Drehachse Z nach hinten innen in Richtung Rad 7 verschwenkt bzw. geklappt werden kann. Die Drehachse Z verläuft dabei im Wesentlichen senkrecht zur Fahrbahnebene und bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel außerdem in vorteilhafter Weise durch den Anbindungsbereich, in dem das Kühlergehäuse 8 bzw. das Radführungsmittel 8 an das Deformationselement 4 angebunden ist.In this embodiment, the wheel guide is 8th formed by a part of a radiator housing of an engine radiator, which on the deformation element 4 as a vehicle longitudinal direction L extending part of the front end structure 1 is attached. The radiator housing 8th or the wheel guide 8th is in this way on the deformation element 4 attached or tethered, which in the case of the here described frontal off-set impact about a rotation axis Z to the rear inside towards the wheel 7 can be pivoted or folded. The axis of rotation Z extends substantially perpendicular to the road surface and in the embodiment shown also in an advantageous manner by the connection area in which the radiator housing 8th or the wheel guide 8th to the deformation element 4 is connected.

Auf einer radzugewandten Seite 8a des erfindungsgemäßen Radführungsmittels 8 ist bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel im Bereich des äußeren Endes des Radführungsmittels 8 bzw. des Kühlergehäuses 8 ein Anbauteil angeschraubt mit Mitteln 9 zum Verhaken des Radführungsmittels 8 mit dem Rad 7 in Form eines Zahnprofils 9. Das Zahnprofil 9 weist in diesem Fall Zähne aus gehärtetem Stahl auf, wobei die Zähne jeweils pyramidenförmig ausgebildet sind und scharfkantig bzw. spitz angeschliffen sind, so dass ein einfaches Eindringen bzw. Durchdringen in den Reifen bzw. durch das Reifenprofil ermöglicht wird. Dabei sind die Zähne so lang, dass sie bis zur Felge reichen und sich mit dieser verhaken. Mit dem beschriebenen Radführungsmittel 8 kann somit auf einfache Art und Weise ein Verhaken mit dem Rad 7 und dadurch ebenfalls auf einfache Art und Weise ein Verschwenken des Rades 7 bewirkt werden.On a wheel-facing side 8a the wheel guide according to the invention 8th is in the embodiment described here in the region of the outer end of the wheel guide 8th or the radiator housing 8th An attachment screwed with means 9 for hooking the Radführungsmittels 8th with the wheel 7 in the form of a tooth profile 9 , The tooth profile 9 has in this case teeth made of hardened steel, wherein the teeth are each pyramid-shaped and sharp-edged or sharpened, so that a simple penetration or penetration is made possible in the tire or by the tire tread. The teeth are so long that they extend to the rim and get caught with it. With the described Radführungsmittel 8th can thus easily hooking with the wheel 7 and thereby also in a simple manner, a pivoting of the wheel 7 be effected.

2 zeigt die erfindungsgemäße Vorderwagenstruktur 1 aus 1 nach dem Aufprall auf das Hindernis H bei Erreichen des Verformungsschwellwertes, bei dem sich erfindungsgemäß das Mittel 9 zum Verhaken bzw. das Zahnprofil 9 bei Erreichen des Verformungsschwellwertes mit dem Rad 7 verhakt hat. Durch das Auftreffen des Hindernisses H auf die Vorderwagenstruktur 1 und eine dadurch wirkende Aufprallkraft F ist die Vorderwagenstruktur 1 bzw. sind Teile davon solchermaßen verformt worden, dass das Kühlergehäuse 8 und damit das Radführungsmittel 8 um die Drehachse Z nach hinten innen verschwenkt bzw. geklappt worden ist. Dadurch ist das Zahnprofil 9 mit dem Rad 7, genauer mit einem hier nicht gezeigten Reifen bzw. dem Reifenprofil und der Felge in Eingriff gebracht worden und hat sich mit dem Rad 7 verhakt. 2 shows the front structure of the invention 1 out 1 after the impact on the obstacle H upon reaching the deformation threshold, according to the invention, the means 9 for hooking or the tooth profile 9 upon reaching the deformation threshold with the wheel 7 got stuck. By the impact of the obstacle H on the front end structure 1 and an impact force F acting thereby is the front end structure 1 or parts thereof have been deformed such that the radiator housing 8th and with it the wheel guide 8th has been pivoted or folded around the rotation axis Z to the rear inside. This is the tooth profile 9 with the wheel 7 , has been brought into engagement with a tire or the tire profile and the rim, not shown here, and has engaged with the wheel 7 hooked.

Das mittels der durch das Zahnprofil 9 bewirkte Verhaken des Radführungsmittels 8 mit dem Rad 7 führt dazu, dass bei weiterer aufprallbedingter Verformung, also nach Erreichen des Verformungsschwellwertes bzw. bei dessen Überschreiten, durch die weiterhin wirkende Aufprallkraft F ein auf das Kühlergehäuse 8 bzw. das Radführungsmittel 8 um die Drehachse Z aufgebrachtes Drehmoment M auf das Rad 7 übertragen wird. Dadurch entsteht aufgrund der Kinematik der Vorderradaufhängung 5 ein Drehmoment M' am Rad 7, das eine Rotation des Rades 7 um eine hier nicht dargestellte Spreizachse der Vorderradaufhängung 5 bewirkt, so dass die Einzelspur δv des Rades 7 vergrößert wird (δv > 0), wie in 3 dargestellt ist. Das Rad 7 dreht also ein bzw. eine vordere Außenkante des Rades 7 wird nach innen bewegt und eine hintere Außenkante des Rades 7 wird weg vom Fahrzeuginnenraum 12 in Richtung Schweller 14 verlagert bzw. verschwenkt.That by means of the tooth profile 9 caused entanglement of Radführungsmittels 8th with the wheel 7 causes on further impact-induced deformation, ie after reaching the deformation threshold or when it is exceeded, by the further acting impact force F on the radiator housing 8th or the wheel guide 8th about the rotational axis Z applied torque M on the wheel 7 is transmitted. As a result, due to the kinematics of the front suspension 5 a torque M 'on the wheel 7 that is a rotation of the wheel 7 about a not shown here Spreizachse the front suspension 5 causes, so that the single track δ v of the wheel 7 is increased (δ v > 0), as in 3 is shown. The wheel 7 So turns one or a front outer edge of the wheel 7 is moved inwards and a rear outer edge of the wheel 7 gets away from the vehicle interior 12 in the direction of Schweller 14 shifted or pivoted.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Zähne dabei solchermaßen am Radführungsmittel 8 angeordnet, dass sie beim Verschwenken des Radführungsmittels 8 mit der vorderen Außenkante des Rades 7 in Eingriff gebracht werden und sich dort verhaken. Das Radführungsmittel 8 kann aber auch derart ausgebildet sein, dass es sich beispielsweise mit dem Rad 7 an der vorderen äußeren Flanke des Reifens bzw. der Felge in diesem Bereich des Rades 7 verhakt. Wesentlich ist nur, dass das Verhaken bewirkt, das ein aufprallbedingtes, die Einzelspur δv des Rades 7 vergrößerndes Drehmoment M' auf das Rad 7 übertragbar ist, so dass das Rad 7 nach außen verschwenkt werden kann und das Risiko einer Intrusion des Rades 7 in die Stirnwand 15 und damit den Fahrzeuginnenraum 12 verringert werden kann.In the described embodiment, the teeth are thus on the wheel guide 8th arranged that they pivot when the wheel guide 8th with the front outer edge of the wheel 7 be engaged and get caught there. The bicycle guide 8th but can also be designed such that it is, for example, the wheel 7 at the front outer edge of the tire or the rim in this area of the wheel 7 hooked. It is only essential that the entanglement causes, that is an impact-conditioned, the single track δ v of the wheel 7 increasing torque M 'on the wheel 7 is transferable, so the wheel 7 can be pivoted outward and the risk of intrusion of the wheel 7 in the front wall 15 and thus the vehicle interior 12 can be reduced.

4 zeigt die erfindungsgemäße Vorderwagenstruktur 1 aus den 1 bis 3 in einem noch späteren Verformungszustand nach einer noch weiteren aufprallbedingten Verformung der Vorderwagenstruktur 1 gegenüber der Darstellung in 3, wobei die Vorderwagenstruktur 1 dabei in einem Verformungszustand bei Erreichen eines Einzelspurschwellenwertes δvSchwell dargestellt ist. Aufgrund der bei Erreichen des Einzelspurschwellwerts δvSchwell an der Gelenkverbindung 10a auftretenden großen Kräfte ist dabei die Gelenkverbindung 10a gelöst worden bzw. ist insbesondere die fahrzeugseitige Lageraufnahme des Querlenkers 10 gebrochen, was in 4 prinzipartig dargestellt ist. Das Vergrößern der Einzelspur δv bis auf den Einzelspurschwellwert δvSchwell hat eine große Zugbelastung auf die fahrzeugseitige Lageraufnahme des Querlenkers 10 im Bereich der Gelenkverbindung 10a bewirkt und letztendlich zum Versagen der Lageraufnahme und damit zum Lösen der Gelenkverbindung 10a geführt. 4 shows the front structure of the invention 1 from the 1 to 3 in an even later state of deformation after yet another impact-induced deformation of the front end structure 1 opposite to the illustration in 3 , where the front end structure 1 is shown in a deformation state when reaching a single track threshold δ vSchwell . Because of reaching the single track threshold δ vSchwell at the joint 10a occurring large forces is the hinge connection 10a has been solved or in particular the vehicle-side bearing mount of the control arm 10 broken, what in 4 is shown in principle. Increasing the single track δ v to the single track threshold δ vSchwell has a large tensile load on the vehicle-side bearing support of the control arm 10 in the area of the joint connection 10a causes and ultimately the failure of the bearing support and thus to release the joint connection 10a guided.

Dadurch ist der Querlenker 10 im Bereich der Gelenkverbindung 10a freigelegt worden, das heißt frei beweglich geworden und nicht mehr mit dem Längsträger verbunden, so dass das Rad 7 bei einer weiteren aufprallbedingten Verformung der Vorderwagenstruktur 1 weg vom Fahrzeuginnenraum 12 in Fahrzeuglängsrichtung L nach hinten bewegt werden kann und die hintere Außenkante des Rades 7 nicht mehr durch den Querlenker 10 nach innen gezogen wird. Dadurch kann die Einzelspur δv noch weiter vergrößert werden, was im Ergebnis beispielhaft in 5 dargestellt ist.This is the wishbone 10 in the area of the joint connection 10a has been exposed, that has become freely movable and no longer connected to the side member, so that the wheel 7 in a further impact-induced deformation of the front end structure 1 away from the vehicle interior 12 in the vehicle longitudinal direction L can be moved to the rear and the rear outer edge of the wheel 7 no longer through the wishbone 10 is pulled inwards. As a result, the single track δ v be further increased, which in the result as an example in 5 is shown.

Dabei zeigt 5 die erfindungsgemäße Vorderwagenstruktur 1 aus den 1 bis 4 in einem Verformungszustand, bei dem das Rad 7 infolge des Aufpralls in Fahrzeuglängsrichtung L bereits nach hinten verschoben worden ist und dabei so weit nach außen geschwenkt worden ist bzw. die Einzelspur δv so weit vergrößert worden ist, dass das Rad 7 bei noch weiterer aufprallbedingter Verformung nach hinten außen am Fahrzeug abgleiten bzw. am Fahrzeug vorbei gleiten kann, was eine weitere und damit erhöhte bzw. verbesserte Absorption der Aufprallenergie ermöglicht. Dies wurde durch ein gezieltes Vergrößern der Einzelspur δv des Rades 7 in Verbindung mit dem Lösen der Gelenkverbindung 10a und einer entsprechenden Kinematik der Vorderradaufhängung 5 erreicht. Dadurch kann eine Intrusion des Rades 7 in den Fahrzeuginnenraum 12 wirkungsvoll verhindert werden.It shows 5 the front structure according to the invention 1 from the 1 to 4 in a state of deformation in which the wheel 7 has already been moved to the rear due to the impact in the vehicle longitudinal direction L and has been pivoted so far outward or the single track δ v has been increased so far that the wheel 7 in the event of still further impact-induced deformation, it is possible for the vehicle to slip on the outside of the vehicle or to glide past the vehicle, which allows a further and thus increased or improved absorption of the impact energy. This was achieved by a targeted enlargement of the single track δ v of the wheel 7 in connection with the release of the hinge connection 10a and a corresponding kinematics of the front suspension 5 reached. This can cause an intrusion of the wheel 7 in the vehicle interior 12 be effectively prevented.

Selbstverständlich ist eine Vielzahl konstruktiver Abwandlungen zu dem erläuterten Ausführungsbeispiel möglich, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.Of course, a variety of constructive modifications to the illustrated embodiment possible without departing from the content of the claims.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
VorderwagenstrukturFront-end structure
22
Stoßfängersystembumper system
33
Längsträgerlongitudinal beams
44
Deformationselementdeformation element
55
Vorderradaufhängungfront suspension
66
Radträgerwheel carrier
77
Radwheel
88th
Kühlergehäuse als RadführungsmittelRadiator housing as Radführungsmittel
8a8a
radzugewandte Seite des Radführungsmittelswheel-facing side of the Radführungsmittels
99
Mittel zum Verhaken in Form eines ZahnprofilsMeans for hooking in the form of a tooth profile
1010
Querlenkerwishbone
10a10a
fahrzeugseitige Gelenkverbindung des Querlenkersvehicle-side articulated connection of the control arm
10b10b
radseitige Gelenkverbindung des QuerlenkersWheel-side articulation of the control arm
1111
Zugstrebetension strut
11a11a
fahrzeugseitige Gelenkverbindung der Zugstrebevehicle-side hinge connection of the tension strut
11b11b
radseitige Gelenkverbindung der ZugstrebeWheel-side hinge connection of the tension strut
1212
FahrzeuginnenraumVehicle interior
1313
Stoßfängerbumper
1414
Schwellersill
1515
Stirnwandbulkhead
1616
Radmittelebenewheel center
1717
Ebene parallel zu einer FahrzeugmittelebenePlane parallel to a vehicle midplane
FF
Aufprallkraftimpact force
HH
Hindernisobstacle
LL
FahrzeuglängsrichtungVehicle longitudinal direction
MM
Drehmoment, das auf das Radführungsmittel wirktTorque acting on the wheel guide means
M'M '
Drehmoment, das vom Radführungsmittel auf das Rad übertragen wirdTorque transmitted to the wheel by the wheel guide means
QQ
FahrzeugquerrichtungVehicle transverse direction
ZZ
Drehachse des RadführungsmittelsRotary axis of Radführungsmittels
δv δ v
Einzelspursingle track
δvSchwell δ vSchwell
EinzelspurschwellwertEinzelspurschwellwert

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 2257940 A [0002] DE 2257940 A [0002]
  • DE 19836851 [0002] DE 19836851 [0002]
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  • DE 102004036332 A1 [0002, 0003] DE 102004036332 A1 [0002, 0003]
  • DE 102012204032 A1 [0020] DE 102012204032 A1 [0020]
  • DE 102013207144 [0020] DE 102013207144 [0020]

Claims (7)

Vorderwagenstruktur (1) für ein zweispuriges Fahrzeug umfassend – ein Stoßfängersystem (2), das zumindest einen Längsträger (3) sowie ein in Verlängerung des Längsträgers (3) in Fahrzeuglängsrichtung (L) vor dem Längsträger (3) angeordnetes Deformationselement (4) aufweist, – eine Vorderradaufhängung (5), die ein an einem Radträger (6) befestigtes Rad (7) aufweist, und – ein Radführungsmittel (8), wobei das Radführungsmittel (8) zumindest an einem sich in Fahrzeuglängsrichtung (L) erstreckenden Teil des Stoßfängersystems (2) in einem Bereich vor dem Rad (7) an das Stoßfängersystem (2) angebunden ist und sich in einem undeformierten Zustand der Vorderwagenstruktur (1) im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (Q) weg vom Stoßfängersystem (2) nach außen erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Radführungsmittel (8) solchermaßen ausgebildet ist, dass es sich mit dem Rad (7) verhakt, wenn eine Verformung der Vorderwagenstruktur (1) infolge eines Aufpralls auf ein Hindernis (H) einen definierten Verformungsschwellwert überschreitet, wobei das Verhaken ausgelöst wird, indem das Radführungsmittel (8) durch die Verformung der Vorderwagenstruktur (1) infolge des Aufpralls nach hinten innen zum Rad (7) verlagert wird, und wobei das Verhaken bewirkt, dass durch ein weiteres Verlagern des Radführungsmittels (8) infolge einer weiteren aufprallbedingten Verformung der Vorderwagenstruktur (1) ein Drehmoment (M') derart auf das Rad (7) aufbringbar ist, dass eine Einzelspur (δv) des Rades vergrößerbar ist.Front end structure ( 1 ) for a two-lane vehicle comprising - a bumper system ( 2 ), which has at least one side member ( 3 ) and an extension of the longitudinal member ( 3 ) in the vehicle longitudinal direction (L) in front of the longitudinal member ( 3 ) arranged deformation element ( 4 ), - a front suspension ( 5 ), the one on a wheel carrier ( 6 ) fixed wheel ( 7 ), and - a wheel guiding means ( 8th ), wherein the wheel guiding means ( 8th ) at least at one in the vehicle longitudinal direction (L) extending part of the bumper system ( 2 ) in an area in front of the wheel ( 7 ) to the bumper system ( 2 ) and is in an undeformed condition of the front end structure ( 1 ) substantially in the vehicle transverse direction (Q) away from the bumper system ( 2 ) extends to the outside, characterized in that the wheel guiding means ( 8th ) is designed in such a way that it is connected to the wheel ( 7 ), when a deformation of the front end structure ( 1 ) exceeds a defined deformation threshold as a result of an impact on an obstacle (H), wherein the entanglement is triggered by the wheel guide means ( 8th ) by the deformation of the front end structure ( 1 ) as a result of the impact inwards towards the wheel ( 7 ) and wherein the interlocking causes by a further displacement of the Radführungsmittels ( 8th ) due to a further impact-induced deformation of the front end structure ( 1 ) a torque (M ') on the wheel ( 7 ) can be applied that a single track (δ v ) of the wheel is increased. Vorderwagenstruktur (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Radführungsmittel (8) durch die Verformung der Vorderwagenstruktur (1) infolge des Aufpralls nach hinten innen zum Rad (7) verlagert wird, indem das Radführungsmittel (8) um eine im Wesentlichen senkrecht zur Fahrbahnebene verlaufende Drehachse (Z) nach hinten innen verschwenkt wird, wobei vorzugsweise die Drehachse (Z) durch einen Anbindungsbereich verläuft, an dem das Radführungsmittel (8) an dem sich in Fahrzeuglängsrichtung (L) erstreckenden Teil des Stoßfängersystems (2) angebunden ist.Front end structure ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the wheel guiding means ( 8th ) by the deformation of the front end structure ( 1 ) as a result of the impact inwards towards the wheel ( 7 ) is shifted by the wheel guide ( 8th ) is pivoted to the inside by a substantially perpendicular to the road plane axis of rotation (Z), wherein preferably the axis of rotation (Z) extends through a connection region, on which the wheel guide ( 8th ) on the vehicle longitudinal direction (L) extending part of the bumper system ( 2 ) is attached. Vorderwagenstruktur (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Radführungsmittel (8) auf seiner radzugewandten Seite (8a) zumindest ein Mittel (9) zum Verhaken mit dem Rad (7) aufweist, vorzugsweise ein Zahnprofil.Front end structure ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the wheel guiding means ( 8th ) on its wheel-facing side ( 8a ) at least one means ( 9 ) for hooking with the wheel ( 7 ), preferably a tooth profile. Vorderwagenstruktur (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (9) zum Verhaken mit dem Rad (7) ein am Radführungsmittel (8) angeordnetes Anbauteil ist.Front end structure ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 9 ) for hooking with the wheel ( 7 ) at the wheel guiding means ( 8th ) is arranged attachment. Vorderwagenstruktur (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Radführungsmittel (8) ein Teil eines Kühlergehäuses ist, insbesondere ein Teil des Motorkühlergehäuses.Front end structure ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the wheel guide means ( 8th ) is a part of a radiator housing, in particular a part of the radiator housing. Vorderwagenstruktur (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderradaufhängung (5) zumindest einen Lenker (10) aufweist, durch den der Radträger (6) mit dem Längsträger (3) oder einem daran befestigten Achsträger gekoppelt ist, wobei der Lenker (10) jeweils mittels Gelenkverbindungen (10a, 10b) mit dem Radträger (6) und dem Längsträger (3) oder dem Achsträger verbunden ist, und die Vorderradaufhängung (5) derart ausgebildet ist, dass bei Erreichen eines Einzelspurschwellwertes δvSchwell zumindest eine der Gelenkverbindungen (10a, 10b) des Lenkers (10) gelöst wird, wobei das Lösen der Gelenkverbindung (10a) bewirkt, dass das Rad (7) bei noch weiterer aufprallbedingter Verformung der Vorderwagenstruktur (1) nach Erreichen des Einzelspurschwellwerts δvSchwell weg vom Fahrzeuginnenraum (12) in Fahrzeuglängsrichtung (L) nach hinten bewegbar ist und die Einzelspur (δv) noch weiter vergrößerbar ist.Front end structure ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the front suspension ( 5 ) at least one handlebar ( 10 ), through which the wheel carrier ( 6 ) with the longitudinal member ( 3 ) or an axle carrier attached thereto, wherein the handlebar ( 10 ) each by means of joints ( 10a . 10b ) with the wheel carrier ( 6 ) and the side member ( 3 ) or the axle carrier, and the front suspension ( 5 ) is formed such that upon reaching a single track threshold value δ vSchwell at least one of the articulated connections ( 10a . 10b ) of the handlebar ( 10 ), wherein the release of the articulated connection ( 10a ) causes the wheel ( 7 ) in the event of further impact-induced deformation of the front end structure ( 1 ) after reaching the single track threshold δ vSchwell away from the vehicle interior ( 12 ) is movable in the vehicle longitudinal direction (L) to the rear and the single track (δ v ) is even further enlarged. Zweispuriges Fahrzeug mit einer Vorderwagenstruktur (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderwagenstruktur (1) nach Anspruch 1 ausgebildet ist.Two-lane vehicle with a front end structure ( 1 ), characterized in that the front end structure ( 1 ) is formed according to claim 1.
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