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Die Erfindung betrifft ein Frontend für ein Kraftfahrzeug, aufweisend wenigstens eine zumindest einen Lastpfad ausbildende Frontendbaugruppe mit zumindest einem Stoßfängerquerträger und wenigstens ein Funktionsbauteil, dessen Hauptfunktion nicht in einer Lastaufnahme besteht.
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Ein Kraftfahrzeug weist üblicherweise ein lastübertragend mit einer Basiskarosserie des Kraftfahrzeugs verbundenes Frontend auf. Das Frontend umfasst eine lastaufnehmende Frontendbaugruppe, eine Frontverkleidung und Funktionsbauteile, wie beispielsweise Scheinwerfer, Lufteinlässe, Sensoren und dergleichen, deren Hauptfunktion nicht in einer Lastaufnahme besteht.
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Eine Frontendbaugruppe eines Kraftfahrzeugs umfasst herkömmlich einen Stoßfängerquerträger mit einem frontseitig daran angeordneten Fußgängerschutzelement, einen geodätisch tiefer als der Stoßfängerquerträger angeordneten unteren Querträger mit einem weiteren frontseitig daran angeordneten Fußgängerschutzelement und ein geodätisch höher als der Stoßfängerquerträger angeordnetes oberes Strukturbauteil. Der Stoßfängerquerträger stützt sich in der Regel heckseitig über Deformationselemente an Motorlängsträgern des Kraftfahrzeugs ab. Der untere Querträger kann sich über weitere Deformationselemente an einem Vorderachsträger des Kraftfahrzeugs abstützen. Das obere Strukturbauteil kann über seitliche Vertikalverbindungen und eine frontseitige V-förmige Verstrebung mit den Deformationselementen verbunden sein, über die sich der Stoßfängerquerträger an den Motorlängsträgern abstützt.
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Herkömmlich verläuft ein Hauptlastpfad der Reihe nach durch das an dem Stoßfängerquerträger angeordnete Fußgängerschutzelement, durch den Stoßfängerquerträger, durch die Deformationselemente, über die sich der Stoßfängerquerträger an den Motorlängsträgern abstützt, und durch die Motorlängsträger. Ein unterer Nebenlastpfad verläuft der Reihe nach durch das an dem unteren Querträger angeordnete Fußgängerschutzelement, durch den unteren Querträger, durch die Deformationselemente, über die sich der untere Querträger an dem Vorderachsträger abstützt, und durch den Vorderachsträger bzw. durch dessen Längsträger.
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Scheinwerfer und Lufteinlässe eines Frontends können bei Crashtests negative Beitragsleister sein, die das Schadensbild verschlechtern. Insbesondere können solche Funktionsbauteile an ungeeigneten Positionen angeordnet und derart an das übrige Frontend angebunden sein, dass bei einer frontseitigen Kollision ein erhöhtes Schadensbild entsteht. Hierbei kann ein Funktionsbauteil bei einer Kollision in ein heckseitig hinter dem Funktionsbauteil vorhandenes Bauteil eindringen und das Bauteil hierdurch beschädigen. Des Weiteren kann das Funktionsbauteil bei einer Kollision selbst beschädigt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Frontend für ein Kraftfahrzeug mit verbesserten Kollisionseigenschaften bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere in den abhängigen Ansprüchen angegeben, die jeweils für sich genommen oder in unterschiedlicher Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Das erfindungsgemäße Frontend für ein Kraftfahrzeug umfasst wenigstens eine zumindest einen Lastpfad ausbildende Frontendbaugruppe mit zumindest einem Stoßfängerquerträger und wenigstens ein Funktionsbauteil, dessen Hauptfunktion nicht in einer Lastaufnahme besteht, wobei das Funktionsbauteil unmittelbar und/oder über wenigstens ein weiteres Bauteil mittelbar an der Frontendbaugruppe abstützbar ist.
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Erfindungsgemäß ist das Funktionsbauteil derart an die Frontendbaugruppe angebunden, dass es bei einer Kollision als lastübertragendes Bauteil dient und so zur gezielten und effizienteren Einleitung von Lasten in die Frontendbaugruppe bzw. in ein damit ausgestattetes Crashmanagementsystem des Kraftfahrzeugs verwendet wird. Das Funktionsbauteil kann insbesondere als energieabsorbierendes Deformationselement ausgebildet sein. Durch die erfindungsgemäße Abstützbarkeit des Funktionsbauteils an der Frontendbaugruppe kann zudem weitestgehend verhindert werden, dass das Funktionsbauteil bei einer Kollision in ein heckseitig hinter dem Funktionsbauteil angeordnetes Bauteil des Kraftfahrzeugs eindringt und dieses dadurch beschädigt. Mit der Erfindung kann somit ein Performancepotential des Frontends bzw. des Crashmanagementsystems gegenüber herkömmlichen Frontenden gesteigert werden. Insgesamt kann folglich ein Frontend für ein Kraftfahrzeug mit verbesserten Kollisionseigenschaften bereitgestellt werden.
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Die Frontendbaugruppe ist lastübertragend mit einer Basiskarosserie verbindbar. In der Frontendbaugruppe können auch zwei oder mehrere Lastpfade ausgebildet sein. Vorzugsweise ist des Funktionsbauteil in unmittelbarer Nähe zu wenigstens einem durch die Frontendbaugruppe verlaufenden Lastpfad angeordnet.
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Dass die Hauptfunktion des Funktionsbauteils nicht in einer Lastaufnahme besteht, soll bedeuten, dass das Funktionsbauteil an dem Frontend angeordnet wird, um eine Fahrzeugfunktion zu erfüllen, die nicht in einer Lastaufnahme bei einer Kollision besteht. Gemäß der Erfindung wird dem Funktionsbauteil neben seiner Hauptfunktion eine Sekundärfunktion verliehen, die in einer Lastaufnahme bzw. Lastleitung in einem Kollisionsfall besteht. Hierdurch wird das Funktionspotential der Funktionseinheit besser ausgenutzt und gesteigert.
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Das Funktionsbauteil kann unmittelbar an der Frontendbaugruppe abstützbar sein. Alternativ oder additiv kann das Funktionsbauteil über wenigstens ein weiteres Bauteil mittelbar an der Frontendbaugruppe abstützbar sein. Das Funktionsbauteil kann auch über zwei oder mehrere, insbesondere parallel oder in Reihe geschaltete, Bauteile an der Frontendbaugruppe abstützbar sein. Des Weiteren kann die Frontendbaugruppe zwei oder mehrere Funktionsbauteile aufweisen, die jeweils über wenigstens ein eigenes oder wenigstens ein gemeinsames Bauteil an der Frontendbaugruppe abstützbar sind.
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Dass das Funktionsbauteil an der Frontendbaugruppe abstützbar ist, soll bedeuten, dass sich das Funktionsbauteil ununterbrochen oder ausschließlich in einem Kollisionsfall an der Frontendbaugruppe abstützt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Funktionsbauteil unmittelbar und/oder über das wenigstens eine weitere Bauteil mittelbar an dem Stoßfängerquerträger abstützbar. Dies eignet sich insbesondere für ein Funktionsbauteil, das in unmittelbarer Nähe des durch den Stoßfängerquerträger verlaufenden ersten Lastpfades angeordnet ist. Das Funktionsbauteil bzw. das abstützende weitere Bauteil kann hierzu wenigstens ein geeignetes Kopplungsmittel aufweisen, über welches das Funktionsbauteil bzw. das abstützende Bauteil mit dem Stoßfängerquerträger koppelbar ist. Das Kopplungsmittel kann beispielsweise zur Ausbildung eines Formschlusses zwischen dem Funktionsbauteil bzw. dem abstützenden Bauteil einerseits und dem Stoßfängerquerträger andererseits ausgestaltet sein. Das Funktionsbauteil bzw. das abstützende Bauteil kann auch anderweitig, insbesondere kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig, mit dem Stoßfängerquerträger verbunden sein.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Frontbaugruppe wenigstens einen vertikal an dem Kraftfahrzeug und heckseitig zu dem Stoßfängerquerträger anordbaren, an einem Motorlängsträger des Kraftfahrzeugs befestigbaren Stützträger, der wenigstens einen zumindest teilweise oberhalb des Motorlängsträgers anordbaren oberen Endabschnitt aufweist, und wenigstens ein zumindest teilweise geodätisch höher als der Stoßfängerquerträger und zumindest teilweise frontseitig vor dem oberen Endabschnitt des Stützträgers anordbares Deformationselement, das sich zumindest bei seiner Deformation wenigstens teilweise rückwärtig an dem oberen Endabschnitt des Stützträgers abstützt, auf, wobei das Funktionsbauteil unmittelbar und/oder über das wenigstens eine weitere Bauteil mittelbar an dem Deformationselement abstützbar ist. Über das Deformationselement und den Stützträger bzw. dessen oberen Endabschnitt kann ein oberer Nebenlastpfad ausgebildet werden, der sich in einer weiteren Stützeinheit und einem Federbeindom des Kraftfahrzeugs fortsetzen kann. Das Deformationselement ist insbesondere als energieabsorbierendes Deformationselement ausgebildet. Durch die Abstützbarkeit des Funktionsbauteils bzw. des abstützenden Bauteils an dem Deformationselement kann eine auf das Funktionsbauteil bzw. das abstützende Bauteil einwirkende Last über das Deformationselement in den oberen Nebenlastpfad eingeleitet werden.
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Durch die Schaffung des oberen Nebenlastpfades können frontal auf eine Fahrzeugfront des Kraftfahrzeugs einwirkende Lasten über eine größere Höhe der Fahrzeugfront, das heißt über einen größeren Lastaufnahmebereich, in die Frontendbaugruppe bzw. in ein die Frontendbaugruppe umfassendes Crash-Management-System (CMS) des Kraftfahrzeugs eingeleitet werden. Die durch die Schaffung des oberen Nebenlastpfades mögliche Aufteilung einer auf die Fahrzeugfront einwirkenden Last auf wenigstens zwei Lastpfade führt zu einer Senkung der Kräfte in Bauteilen der Frontendbaugruppe, durch die der Hauptlastpfad verläuft. Hierdurch können diese Bauteile unter geringerem Materialaufwand hergestellt werden, was mit einer Gewichtseinsparung einhergeht. Ein entsprechendes Crash-Management-System kann somit effizienter ausgelastet werden als herkömmliche Crash-Management-Systeme.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Funktionsbauteil als Scheinwerfer und das weitere Bauteil als Scheinwerferaufnahme ausgebildet ist. Hiernach ist somit das Funktionsbauteil über das weitere Bauteil mittelbar an der Frontendbaugruppe abstützbar. Das abstützende Bauteil kann hierbei mit dem Stoßfängerquerträger und/oder einem in dem oberen Nebenlastpfad angeordneten Deformationselement gekoppelt sein.
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Entsprechend kann eine auf den Scheinwerfer und die Scheinwerferaufnahme einwirkende Last in den Hauptlastpfad bzw. den oberen Nebenlastpfad eingeleitet werden. Der Scheinwerfer dient in Kombination mit der Scheinwerferaufnahme als chrashübertragendes bzw. energieabsorbierendes Bauteil.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Frontbaugruppe wenigstens eine sich von dem Stoßfängerquerträger nach unten erstreckende untere Vertikalverbindung auf, über die frontal auf den Stoßfängerquerträger einwirkende Kräfte teilweise in einen Vorderachsträger des Kraftfahrzeugs einleitbar sind, wobei das Funktionsbauteil unmittelbar und/oder über das wenigstens eine weitere Bauteil mittelbar an der Vertikalverbindung abstützbar ist. Die Vertikalverbindung kann als sich von dem Stoßfängerquerträger rückwärtig und nach unten erstreckende Stützstrebe ausgebildet sein. Ein unterer Nebenlastpfad kann somit durch die Vertikalverbindung verlaufen, der sich in einem Längsträger eines Vorderachsträgers des Kraftfahrzeugs fortsetzen kann. Die Vertikalverbindung kann den Stoßfängerquerträger mit einem geodätisch tiefer als der Stoßfängerquerträger angeordneten Querträger koppeln. Die Frontendbaugruppe kann auch zwei oder mehrere entsprechende Vertikalverbindungen aufweisen, wobei sich das Funktionsbauteil, insbesondere frontseitig, auch an zwei oder mehreren Vertikalverbindungen abstützen kann. Durch die Abstützbarkeit des Funktionsbauteils an der Vertikalverbindung kann eine auf das Funktionsbauteil einwirkende Last in den unteren Nebenlastpfad eingeleitet werden. Hierdurch ist die Lasteinleitung in den unteren Nebenlastpfad verbessert.
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Vorteilhafterweise ist das Funktionsbauteil als frontseitig vor einem Ladeluftkühler des Kraftfahrzeugs anordbarer Lufteinlass ausgebildet, über den dem Ladeluftkühler Luft zuführbar ist. Hierdurch kann zuverlässig verhindert werden, dass der Lufteinlass bei einer Kollision in ein heckseitig dahinter liegendes Bauteil, insbesondere den Ladeluftkühler, eintaucht und dieses beschädigt. Der Lufteinlass kann als energieabsorbierendes Bauteil ausgebildet sein. Herkömmlich befindet sich ein entsprechender Lufteinlass zwar in unmittelbarer Umgebung des unteren Nebenlastpfades, ist jedoch nicht lastübertragend mit diesem verbunden.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
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1 eine schematische und perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Frontend;
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2 eine weitere schematische und perspektivische Darstellung des in 1 gezeigten Frontends;
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3 eine schematische und perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Frontend; und
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4 eine weitere schematische und perspektivische Darstellung des in 3 gezeigten Frontends.
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In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Frontend 1 für ein Kraftfahrzeug 2, von dem lediglich ein Frontendabschnitt gezeigt ist.
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Das Frontend 1 umfasst eine zumindest zwei Lastpfade ausbildende Frontendbaugruppe 3 mit einem Stoßfängerquerträger 4, an dem frontseitig ein Fußgängerschutzelement 5, beispielsweise aus einem Absorberkunststoff oder einem Absorberschaum, angeordnet ist.
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Die Frontbaugruppe 3 umfasst des Weiteren zwei vertikal an dem Kraftfahrzeug 2 und heckseitig zu dem Stoßfängerquerträger 4 angeordnete, an jeweils einem Motorlängsträger 6 des Kraftfahrzeugs 2 befestigte Stützträger 7, die jeweils einen zumindest teilweise oberhalb des jeweiligen Motorlängsträgers 3 angeordneten oberen Endabschnitt 8 aufweisen. In 1 ist lediglich einer der Stützträger 7 zu sehen.
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Die Frontendbaugruppe 3 umfasst zudem zwei geodätisch höher als der Stoßfängerquerträger 4 und zumindest teilweise frontseitig vor dem oberen Endabschnitt 8 des jeweiligen Stützträgers 7 angeordnete Deformationselemente 9, die sich jeweils zumindest bei ihrer Deformation wenigstens teilweise rückwärtig an dem oberen Endabschnitt 8 des jeweiligen Stützträgers 7 abstützen. Von den Deformationselementen 9 ist in 1 nur eines zu sehen.
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Das Frontend 1 umfasst des Weiteren zwei nicht gezeigte Funktionsbauteile, die als Scheinwerfer ausgebildet sind und deren Hauptfunktion somit nicht in einer Lastaufnahme besteht. Jedes Funktionsbauteil ist über ein als Scheinwerferaufnahme ausgebildetes weiteres Bauteil 10 mittelbar an der Frontendbaugruppe 3 abstützbar. Das Funktionsbauteil ist insbesondere über das weitere Bauteil 10 mittelbar an dem Stoßfängerquerträger 4 und an dem jeweiligen Deformationselement 9 abgestützt.
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Von dem Kraftfahrzeug 2 sind des Weiteren eine Frontklappe 11 und ein unterer Lufteintritt 24 zu sehen. Die Frontendbaugruppe 3 umfasst einen geodätisch höher als der Stoßfängerquerträger 4 angeordneten Querträger 12, an dem frontseitig ebenfalls ein Fußgängerschutzelement 13 angeordnet ist. Der Querträger 12 ist über Vertikalverbindungen 14 mit dem Stoßfängerquerträger 4 verbunden, von denen in 1 lediglich eine zu sehen ist. An einem unteren Ende jedes Stützträgers 7 ist eine Kopplungseinheit 15 angeordnet, über die der jeweilige Stützträger 7 mit jeweils einem Längsträger eines nicht gezeigten Vorderachsträgers des Kraftfahrzeugs 2 koppelbar ist.
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2 zeigt eine weitere schematische und perspektivische Darstellung des in 1 gezeigten Frontends 1. Es ist zu erkennen, dass an dem Stoßfängerquerträger 4 eine Aufnahme 16 ausgebildet ist, in die ein an dem weiteren Bauteil 10 angeordnetes Verbindungselement 17 seitlich eingreift, wodurch das weitere Bauteil 10 und das Funktionsbauteil an dem Stoßfängerquerträger 4 abgestützt sind. Des Weiteren ist an der Vertikalverbindung 14 eine seitliche Aufnahme 18 angeordnet, in die ein weiteres an dem weiteren Bauteil 10 angeordnetes Verbindungselement 19 seitlich eingreift. Das weitere Bauteil 10 und das Funktionsbauteil sind hierdurch über die Vertikalverbindung 14 an dem Deformationselement 9 abgestützt.
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3 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Frontend 20 für ein Kraftfahrzeug 2, von dem lediglich ein Frontendabschnitt gezeigt ist.
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Das Frontend 20 umfasst eine zumindest zwei Lastpfade ausbildende Frontendbaugruppe 3 mit einem nicht Stoßfängerquerträger, an dem frontseitig ein Fußgängerschutzelement 5, beispielsweise aus einem Absorberkunststoff oder einem Absorberschaum, angeordnet ist.
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Die Frontbaugruppe 3 umfasst wenigstens zwei sich von dem Stoßfängerquerträger nach unten erstreckende untere Vertikalverbindung 21, über die frontal auf den Stoßfängerquerträger einwirkende Kräfte teilweise in einen nicht gezeigten Vorderachsträger des Kraftfahrzeugs 2 einleitbar sind.
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Das Frontend 20 umfasst des Weiteren ein als Lufteinlass ausgebildetes Funktionsbauteil 22, dessen Hauptfunktion somit nicht in einer Lastaufnahme besteht. Das Funktionsbauteil 22 ist zum Teil frontseitig vor einem nicht gezeigten Ladeluftkühler des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet. Über das Funktionsbauteil 22 ist dem Ladeluftkühler Luft zuführbar. Das Funktionsbauteil 22 ist derart ausgebildet und an der Frontendbaugruppe 3 angeordnet, dass es unmittelbar an der Frontendbaugruppe 3 bzw. deren Vertikalverbindung 21 abstützbar ist.
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4 zeigt eine weitere schematische und perspektivische Darstellung des in 3 gezeigten Frontends 20. Es ist die Anordnung des Funktionsbauteils 22 vor dem Ladeluftkühler 23 zu erkennen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Frontend
- 2
- Kraftfahrzeug
- 3
- Frontendbaugruppe
- 4
- Stoßfängerquerträger
- 5
- Fußgängerschutzelement
- 6
- Motorlängsträger
- 7
- Stützträger
- 8
- oberer Endabschnitt
- 9
- Deformationselement
- 10
- Bauteil
- 11
- Frontklappe
- 12
- Querträger
- 13
- Fußgängerschutzelement
- 14
- Vertikalverbindung
- 15
- Kopplungseinheit
- 16
- Aufnahme
- 17
- Verbindungselement
- 18
- Aufnahme
- 19
- Verbindungselement
- 20
- Frontend
- 21
- Vertikalverbindung
- 22
- Funktionsbauteil
- 23
- Ladeluftkühler
- 24
- Lufteintritt
