DE102018222171B3

DE102018222171B3 - Arrangement of a protective structure for a mounting bracket in a front end of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102018222171B3
Application number: DE102018222171.5A
Authority: DE
Inventors: Svenja Klein; Qing Yin; Bastian Flieger; Uwe Willenborg
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2038-12-19

Abstract

Anordnung einer Schutzstruktur (12) für einen Montageträger in einem Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges mit mindestens einem Stoßfängerquerträger (14), der mittelbar oder unmittelbar mit Längsträgern (20) verbunden ist, und mit einem in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Stoßfängerquerträgers (14) angeordneten Fußgängerschutzquerträger (22), wobei die Schutzstruktur (12) an mindestens einem der Elemente Schottplatte (18) oder Längsträger (20) angebunden ist, die Schutzstruktur (12) in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Fußgängerschutzquerträger (22) und beabstandet zu dem Fußgängerschutzquerträger (22) angeordnet ist und sich die Schutzstruktur (12) in einen Bereich unterhalb der Längsträger (20) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzstruktur (12) mindestens eine, sich überwiegend in Fahrzeughochrichtung und/oder mindestens eine, sich zumindest auch in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Strebe (26, 30) aufweist.Arrangement of a protective structure (12) for an assembly support in a front end of a motor vehicle with at least one bumper cross member (14), which is directly or indirectly connected to side members (20), and with a pedestrian protective cross member (22) arranged below the bumper cross member (14) in the vertical direction of the vehicle. , wherein the protective structure (12) is connected to at least one of the elements bulkhead plate (18) or longitudinal member (20), the protective structure (12) is arranged in the vehicle longitudinal direction behind the pedestrian cross member (22) and spaced from the pedestrian cross member (22) and the Protective structure (12) extends into an area below the side members (20), characterized in that the protective structure (12) has at least one strut (26, 30) which extends predominantly in the vertical direction of the vehicle and / or at least one strut which also extends at least in the longitudinal direction of the vehicle .

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer Schutzstruktur für einen Montageträger in einem Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an arrangement of a protective structure for an assembly support in a front end of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Aus DE 10 2006 023 051 B4 ist eine Tragstruktur für ein Frontend eines Kraftwagens bekannt, die einen U-förmigen als Aufnahmerahmen bezeichneten Montageträger für eine Kühleranordnung umfasst. Der U-förmige Aufnahmerahmen ist gebildet durch sich in Fahrzeughochrichtung erstreckende Träger und eine die oberen Enden der Träger verbindende Querbrücke. An den unteren Enden der Träger ist jeweils eine bogenförmig ausgebildete Stützstrebe befestigt, die für eine unfallbedingte Kraftbeaufschlagung in Fahrzeuglängsrichtung von einer Haltestellung H in eine Ausweichstellung A zurückverlagerbar sind. Nachteilig an diesen Stützstreben ist, dass von unten auf diese einwirkende Kräfte, wie sie bei einem Aufsetzen des Kraftfahrzeuges beim Abfahren von einem hohen Bordstein und einem dadurch bedingten Einfedern der Karosserie auftreten können, unmittelbar von den Stützstreben in die Träger eingeleitet werden, da diese fest miteinander verbunden sind. Die Stützstreben bieten daher in dem vorstehend skizzierten Fall keinen Schutz für den Aufnahmerahmen.Out DE 10 2006 023 051 B4 is known a support structure for a front end of a motor vehicle, which comprises a U-shaped mounting bracket for a radiator arrangement, referred to as a receiving frame. The U-shaped receiving frame is formed by beams extending in the vertical direction of the vehicle and a cross bridge connecting the upper ends of the beams. At the lower ends of the brackets, an arc-shaped support strut is fastened, which can be moved back from a holding position H to an evasive position A for an accident-related application of force in the vehicle longitudinal direction. A disadvantage of these support struts is that the forces acting on them from below, such as can occur when the motor vehicle is put on when driving down a high curb and the body is deflected as a result, are directly introduced into the carrier by the support struts, since these are fixed are interconnected. The support struts therefore offer no protection for the receiving frame in the case outlined above.

Aus EP 2 719 565 B1 ist eine Vorbaustruktur für ein Nutzkraftfahrzeug bekannt. Diese Vorbaustruktur umfasst eine Anordnung mit einem Stoßfängerquerträger, der in bekannter Weise über Deformationselemente und ein flächiges Schottblech an die Stirnseiten der Rahmenlängsträger angeschlossen ist. Ein Unterfahrschutz-Querträger ist unmittelbar über zwei Vertikalstreben an die Schottbleche angebunden. An dem Unterschutz-Querträger sind zwei weitere, untere Längsträger befestigt, die unterhalb der Rahmenlängsträger verlaufen. Ein Montageträger zur Aufnahme eines in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Stoßfängerquerträger angeordneten Kühlermoduls wird zwar durch den Unterschutz-Querträger und die sich daran anschließenden unteren Längsträger geschützt. Nachteilig ist jedoch, dass diese Ausführung mit zwei zusätzlichen unteren Längsträgern sehr massiv ist, ein hohes Fahrzeuggewicht zur Folge hat und die unteren Längsträger erheblichen Bauraum beanspruchen. Ferner ist der Unterschutz-Querträger bei dieser Ausführungsform sehr steif und daher für Fußgängerschutz-Anwendungen eher ungeeignet.Out EP 2 719 565 B1 a stem structure for a commercial vehicle is known. This stem structure comprises an arrangement with a bumper cross member, which is connected in a known manner via deformation elements and a flat bulkhead to the end faces of the frame side members. An underride protection cross member is directly connected to the bulkhead plates via two vertical struts. Two additional, lower side members are attached to the under-protection cross member, which run below the frame side members. A mounting bracket for receiving a radiator module arranged behind the bumper cross member in the vehicle longitudinal direction is protected by the under-protection cross member and the adjoining lower longitudinal members. However, it is disadvantageous that this version with two additional lower side members is very solid, results in a high vehicle weight and the lower side members take up considerable space. Furthermore, the undercarriage cross member in this embodiment is very stiff and therefore rather unsuitable for pedestrian protection applications.

WO 2017/216049 A1 beschreibt ein Kraftfahrzeug, welches eine Karosserie mit einer Bodengruppe aufweist. In einem Bereich eines Fahrzeughecks erstrecken sich zwei zueinander beabstandete Längsträger parallel zur Fahrzeuglängsrichtung bis zum Fahrzeugheck. An dem jeweiligen Längsträger ist ein Stoßfängerquerträger einer Stoßfängeranordnung über jeweils ein Deformationselement verbunden. WO 2017/216049 A1 describes a motor vehicle which has a body with a floor pan. In a region of a vehicle rear, two longitudinal members spaced apart from one another extend parallel to the vehicle longitudinal direction as far as the vehicle rear. A bumper cross member of a bumper arrangement is connected to the respective longitudinal member via a deformation element in each case.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung einer Schutzstruktur für einen Montageträger in einem Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges zur Verfügung zu stellen, die einen Montageträger von der Unterseite her effizient vor Beschädigung schützt, wobei das Gewicht, der beanspruchte Bauraum und die Kosten für die Anordnung möglichst gering sein sollen.The invention has for its object to provide an arrangement of a protective structure for a mounting bracket in a front end of a motor vehicle, which efficiently protects a mounting bracket from below from damage, the weight, the space required and the cost of the arrangement as possible should be small.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruch 1. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is achieved according to the invention with the features of claim 1. Further practical embodiments and advantages of the invention are described in connection with the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Anordnung einer Schutzstruktur für einen Montageträger in einem Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges umfasst mindestens einen Stoßfängerquerträger, der mittelbar oder unmittelbar mit Längsträgern verbunden ist. Die Verbindung des Stoßfängerquerträgers mit einem rechten und einem linken Längsträger erfolgt üblicherweise dadurch, dass sich an den Stoßfängerquerträger ein sogenanntes Deformationselement anschließt (auch Pralltopf genannt). Rückseitig des Deformationselements ist üblicherweise eine Schottplatte befestigt, die dazu genutzt wird, den Stoßfängerquerträger an den sich hinter dem Deformationselement und der Schottplatte anschließenden Längsträgern zu verbinden. Dazu sind an den vorderseitigen Enden der Längsträger häufig entsprechende Längsträger-Schottplatten befestigt, die mit den rückseitig der Deformationselemente angeordneten Schottplatten fest verbunden werden, insbesondere durch Verschrauben und/oder Verschweißen. Eine erfindungsgemäße Anordnung umfasst ferner einen in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Stoßfängerquerträgers angeordneten Fußgängerschutzquerträger. Die Schutzstruktur einer erfindungsgemäßen Anordnung ist an mindestens einem der Elemente Schottplatte oder Längsträger angebunden, wobei die Schutzstruktur in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Fußgängerschutzquerträger und beabstandet zu dem Fußgängerschutzquerträger angeordnet ist und sich die Schutzstruktur in einen Bereich unterhalb der Längsträger erstreckt. Mit einer derartigen Anordnung und insbesondere der Schutzstruktur der Anordnung kann ein Montageträger, insbesondere der Montageträger zur Aufnahme für ein Kühlermodul, von der Unterseite her effizient vor Beschädigung geschützt werden. Das Gewicht der Anordnung, insbesondere der Schutzstruktur einer solchen Anordnung, kann dabei sehr gering gehalten werden, weil es ausreichend ist, dass die Schutzstruktur ausreichend große, in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) wirkende Kräfte von der Unterseite her aufnimmt und die Schutzstruktur lediglich lokal in einem Bereich unterhalb des Montageträgers angeordnet sein muss.An arrangement according to the invention of a protective structure for an assembly bracket in a front end of a motor vehicle comprises at least one bumper cross member, which is connected directly or indirectly to side members. The bumper cross member is usually connected to a right and a left side member by a so-called deformation element (also known as a baffle cup) adjoining the bumper cross member. A bulkhead plate, which is used to connect the bumper cross member to the side members adjoining the deformation element and the bulkhead plate, is usually fastened on the back of the deformation element. For this purpose, corresponding longitudinal beam bulkhead plates are often fastened to the front ends of the longitudinal beams and are firmly connected to the bulkhead plates arranged on the rear side of the deformation elements, in particular by screwing and / or welding. An arrangement according to the invention further comprises a pedestrian protection cross member arranged below the bumper cross member in the vertical direction of the vehicle. The protective structure of an arrangement according to the invention is connected to at least one of the elements of a bulkhead plate or side member, the protective structure being arranged in the vehicle longitudinal direction behind the pedestrian cross member and spaced apart from the pedestrian cross member and the protective structure extending into an area below the side members. With such an arrangement and in particular the protective structure of the arrangement, a mounting bracket, in particular the mounting bracket for receiving a cooler module, can be efficiently protected from damage from the underside. The weight of the arrangement, in particular the protective structure of such an arrangement, can be kept very low because it is sufficient for the protective structure to absorb sufficiently large forces acting in the vehicle vertical direction (z direction) from the underside and the protective structure only has to be arranged locally in an area below the mounting bracket.

Vorteilhaft an einer erfindungsgemäßen Anordnung ist ferner, dass die Schutzstruktur in Fahrzeuglängsrichtung beabstandet zu dem Fußgängerschutzquerträger angeordnet ist. Dadurch sind Lastfälle, mit in Fahrzeuglängsrichtung von vorne nach hinten auf den Fußgängerschutzquerträger einwirkenden Kräfte entkoppelt von solchen Lastfällen, bei welchen von der Unterseite her in Fahrzeughochrichtung nach oben einwirkende Kräfte auf die Schutzstruktur einwirken. Die Auslegung des Fußgängerschutzquerträgers und der Schutzstruktur kann daher völlig unabhängig voneinander erfolgen.Another advantage of an arrangement according to the invention is that the protective structure is arranged at a distance from the pedestrian protective cross member in the longitudinal direction of the vehicle. As a result, load cases with forces acting on the pedestrian protection cross member in the vehicle longitudinal direction from front to rear are decoupled from those load cases in which forces act on the protective structure from the underside in the vehicle vertical direction upward. The pedestrian crossmember and the protective structure can therefore be designed completely independently of one another.

Die Schutzstruktur weist mindestens eine, sich überwiegend in Fahrzeughochrichtung und/oder mindestens eine, sich zumindest auch in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Strebe auf. Besonders bevorzugt ist es, wenn sowohl eine vordere, sich überwiegend in Fahrzeughochrichtung erstreckende Strebe vorgesehen ist und zusätzlich eine, sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Strebe vorgesehen ist, die unmittelbar oder mittelbar miteinander verbunden sind. In diesem Fall können insbesondere über die sich überwiegend in Fahrzeughochrichtung erstreckende Strebe von unten einwirkende Kräfte sehr gut aufgenommen werden, wobei über die sich zumindest auch in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Strebe sich zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Kräfte aufgenommen werden. Dies können beispielsweise solche Kräfte sein, die beim Abfahren von einer Bordsteinkante durch die Geschwindigkeit des Fahrzeuges in Fahrzeuglängsrichtung zusätzlich zu den von unten auf die Schutzstruktur einwirkenden Kräften in Fahrzeughochrichtung einwirken.The protective structure has at least one strut which extends predominantly in the vertical direction of the vehicle and / or at least one strut which also extends at least in the longitudinal direction of the vehicle. It is particularly preferred if both a front strut which extends predominantly in the vertical direction of the vehicle is provided and additionally a strut which extends in the longitudinal direction of the vehicle is provided, which are connected directly or indirectly to one another. In this case, forces acting from below can be absorbed very well, in particular via the strut which extends predominantly in the vertical direction of the vehicle, forces which extend at least partially in the longitudinal direction of the vehicle being absorbed via the strut extending at least in the longitudinal direction of the vehicle. These can be, for example, those forces which, when driving off a curb, are affected by the speed of the vehicle in the longitudinal direction of the vehicle in addition to the forces acting on the protective structure from below in the vertical direction of the vehicle.

In einer weiteren praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung weist mindestens eine Strebe der Schutzstruktur eine dreieckige, T-förmige oder L-förmige Grundform auf. Diesbezüglich wird insbesondere auf eine sich überwiegend in Fahrzeughochrichtung erstreckende Strebe verwiesen, die an zumindest einem ihrer Enden einen sich in Fahrzeuglängsrichtung oder in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Ausleger aufweist, der über eine schräg verlaufende Zusatzstrebe eine dreieckige Grundform aufweist. Mit einer derartig ausgebildeten Schutzstruktur können sowohl in Fahrzeughochrichtung als auch in Fahrzeuglängsrichtung wirkende Kräfte gut aufgenommen werden, ohne dass ein lokales Versagen in einem Endbereich der Strebe befürchtet werden muss.In a further practical embodiment of an arrangement according to the invention, at least one strut of the protective structure has a triangular, T-shaped or L-shaped basic shape. In this regard, reference is made in particular to a strut which extends predominantly in the vertical direction of the vehicle and which has at least one end of a boom which extends in the longitudinal or transverse direction of the vehicle and which has a triangular basic shape via an obliquely extending additional strut. With a protective structure designed in this way, forces acting both in the vertical direction of the vehicle and in the longitudinal direction of the vehicle can be absorbed without fear of local failure in an end region of the strut.

Die Herstellungskosten für eine Schutzstruktur einer erfindungsgemäßen Anordnung können besonders gering gehalten werden, wenn die Schutzstruktur durch mehrere Einzelelemente gebildet ist. Dies gilt insbesondere für Einzelelemente, die als einfache Profilstrukturen am Markt verfügbar sind.The production costs for a protective structure of an arrangement according to the invention can be kept particularly low if the protective structure is formed by several individual elements. This applies in particular to individual elements that are available on the market as simple profile structures.

Diesbezüglich wird insbesondere auf Einzelelemente verwiesen, die als Strangpressprofile hergestellt sind, insbesondere Strangpressprofile aus metallischen Werkstoffen. Alternativ oder in Ergänzung zu den vorstehend bereits erwähnten Strangpressprofilen sind auch andere Umformteile als Einzelelemente in vielen verschiedenen Gestaltungen kostengünstig am Markt verfügbar. Die vorstehend in Verbindung mit Strangpressprofilen erwähnten Kostenvorteile gelten insoweit auch für Umformteile, insbesondere Umformteile aus metallischen Werkstoffen. Der Vollständigkeit halber wird auch auf jegliche andere Herstellungsformen für Einzelelemente verwiesen, insbesondere auf Gussteile, spanend hergestellte Einzelteile und durch additive Fertigungsverfahren hergestellte Einzelteile. Ebenfalls wird darauf verwiesen, dass die Schutzstruktur aus mehreren Einzelelementen gebildet sein kann, die auf geeignete Art und Weise miteinander zu einer Funktionseinheit verbunden sind.In this regard, reference is made in particular to individual elements which are produced as extruded profiles, in particular extruded profiles made of metallic materials. Alternatively or in addition to the extruded profiles mentioned above, other formed parts as individual elements in many different designs are also available inexpensively on the market. The cost advantages mentioned above in connection with extruded profiles also apply to formed parts, in particular formed parts made of metallic materials. For the sake of completeness, reference is also made to any other production forms for individual elements, in particular to cast parts, machined individual parts and individual parts produced by additive manufacturing processes. Reference is also made to the fact that the protective structure can be formed from a plurality of individual elements which are connected to one another in a suitable manner to form a functional unit.

Wenn die Schutzstruktur durch Einzelelemente gebildet ist, werden diese vorzugsweise vor der Montage an einem Kraftfahrzeug zu einer Funktionseinheit fest miteinander verbunden, so dass die Schutzstruktur als eine kompakte Zusammenbaueinheit an einer Fertigungslinie verbaut werden kann. Dies kann insbesondere durch Vernieten, Verlöten, Verschweißen und/oder Verpressen erfolgen.If the protective structure is formed by individual elements, these are preferably firmly connected to one another prior to assembly on a motor vehicle to form a functional unit, so that the protective structure can be installed as a compact assembly unit on a production line. This can be done in particular by riveting, soldering, welding and / or pressing.

In einer weiteren praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung ist als in Fahrzeughochrichtung betrachtet unterstes Element der Schutzstruktur ein sich überwiegend in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeugquerrichtung erstreckendes Krafteinleitungselement vorgesehen. Diesbezüglich wird insbesondere auf ein kufenartig ausgebildetes Krafteinleitungselement verwiesen, bei dem es sich beispielsweise um ein Umformteil mit einer in Fahrzeughochrichtung nach unten weisenden Auflagerfläche handeln kann. Eine derartige Auflagerfläche ist insbesondere überwiegend horizontal orientiert, so dass es im Falle eines Einfederns des Kraftfahrzeuges zu einer flächigen Kontaktierung der Auflagerfläche mit einem Bordstein oder einem sonstigen, von einer Fahrbahnoberfläche nach oben hervorstehenden Element kommt.In a further practical embodiment of an arrangement according to the invention, as the lowest element of the protective structure when viewed in the vertical direction of the vehicle, a force introduction element extending predominantly in the longitudinal and transverse directions of the vehicle is provided. In this regard, reference is made in particular to a skid-like force introduction element, which can be, for example, a shaped part with a support surface pointing downward in the vertical direction of the vehicle. Such a support surface is in particular predominantly oriented horizontally, so that in the event of the motor vehicle deflecting, there is a flat contact of the support surface with a curb or another element projecting upward from a road surface.

Um die Steifigkeit einer erfindungsgemäßen Anordnung, insbesondere die Steifigkeit eines rechten Schutzstruktur und einer linken Schutzstruktur, zu erhöhen, ist es bevorzugt, wenn eine rechte Schutzstruktur unterhalb eines rechten Längsträgers und eine linke Schutzstruktur unterhalb eines linken Längsträgers angeordnet sind, wobei ein sich zwischen den Schutzstrukturen erstreckendes Quer-Verbindungselement vorgesehen ist. Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, wenn ein Quer-Verbindungselement vorgesehen ist, das sich unmittelbar von einer unteren Hälfte, insbesondere vom unteren Ende der rechten Schutzstruktur zu dem unteren Ende bzw. der unteren Hälfte der linken Schutzstruktur, erstreckt.In order to increase the rigidity of an arrangement according to the invention, in particular the rigidity of a right-hand protective structure and a left-hand protective structure, it is preferred if a right-hand protective structure is arranged below a right-hand side member and a left-hand protective structure below a left-hand side member, with one between the protective structures extending transverse connecting element is provided. It is particularly preferred in this context, if a transverse connecting element is provided which extends directly from a lower half, in particular from the lower end of the right protective structure to the lower end or the lower half of the left protective structure.

In einer weiteren praktischen Ausführungsform ist an dem Quer-Verbindungselement mindestens eine weitere Schutzstruktur befestigt. Dies ist insbesondere im Zusammenhang mit einem Quer-Verbindungselement bevorzugt, das sich beabstandet von dem jeweils unteren Ende der rechten Schutzstruktur und der linken Schutzstruktur erstreckt, so dass sich von dem Quer-Verbindungselement nach unten erstreckend ein oder mehrere weitere Schutzstrukturen erstrecken können. Solche Schutzstrukturen sind vorzugsweise zumindest in dem unteren, zum Boden orientierten Bereich, analog zu dem unteren Bereich der rechten Schutzstruktur und der linken Schutzstruktur gestaltet.In a further practical embodiment, at least one further protective structure is attached to the cross-connecting element. This is particularly preferred in connection with a transverse connecting element which extends at a distance from the lower end of the right protective structure and the left protective structure, so that one or more further protective structures can extend downward from the transverse connecting element. Such protective structures are preferably designed at least in the lower area oriented towards the floor, analogous to the lower area of the right protective structure and the left protective structure.

Alternativ zu der vorstehend bereits beschriebenen Ausführungsform einer Anordnung mit einer Schutzstruktur aus einem Metallwerkstoff wird auch auf die Möglichkeit verwiesen, eine Schutzstruktur einer erfindungsgemäßen Anordnung aus Kunststoff oder aus einem anderen Werkstoff herzustellen.As an alternative to the above-described embodiment of an arrangement with a protective structure made of a metal material, reference is also made to the possibility of producing a protective structure of an arrangement according to the invention from plastic or from another material.

Als besonders geeignet hat es sich erwiesen, wenn die Schutzstruktur einer erfindungsgemäßen Anordnung zusammen mit dem Längsträger eine in einer Seitenansicht trapezförmige Grundform aufweist, insbesondere eine Grundform mit einer vorderen, sich überwiegend in Fahrzeughochrichtung erstreckenden Strebe und einer hinteren, sich in Fahrzeughochrichtung und in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Strebe, wobei zwischen den jeweils unteren Enden der beiden Streben eine sich horizontal in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Auflagefläche vorgesehen ist.It has proven to be particularly suitable if the protective structure of an arrangement according to the invention, together with the side member, has a basic shape that is trapezoidal in a side view, in particular a basic shape with a front strut that extends predominantly in the vehicle vertical direction and a rear strut that extends in the vehicle vertical direction and in the vehicle longitudinal direction Strut, a support surface extending horizontally in the longitudinal direction of the vehicle being provided between the respective lower ends of the two struts.

Der Vollständigkeit halber wird darauf verwiesen, dass als „trapezförmig“ im Rahmen der vorliegenden Offenbarung auch solche Geometrien angesehen werden, bei denen die zwei üblicherweise parallelen Seiten nicht ganz parallel zueinander verlaufen und eine Abweichung von bis zu 15 Grad aufweisen. Vorzugsweise sind die parallelen Seiten überwiegend in Fahrzeuglängsrichtung orientiert und teilweise durch den rechten oder linken Längsträger eines Kraftfahrzeuges gebildet.For the sake of completeness, reference is made to the fact that within the scope of the present disclosure, geometries in which the two usually parallel sides do not run completely parallel to one another and have a deviation of up to 15 degrees are also regarded as “trapezoidal”. The parallel sides are preferably oriented predominantly in the longitudinal direction of the vehicle and are formed in part by the right or left side member of a motor vehicle.

Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einer Schutzstruktur in einer perspektivischen Ansicht von schräg vorne,
2 die Anordnung aus 1 in einer Ansicht von vorne,
3 die Anordnung aus den 1 und 2 in einer Seitenansicht von außen,
4 den in 3 mit IV gekennzeichneten Bereich in einer vergrößerten Darstellung,
5 die einzelnen Elemente der Schutzstruktur aus den 1 bis 4 in einer Explosionsdarstellung,
6 eine weitere Ausführungsform einer alternativen Schutzstruktur in einer Seitenansicht,
7 eine weitere Ausführungsform einer alternativen Schutzstruktur in einer Seitenansicht,
8 eine weitere Ausführungsform einer alternativen Schutzstruktur in einer Seitenansicht,
9 eine weitere Ausführungsform einer alternativen Schutzstruktur in einer Seitenansicht und
10 eine weitere Ausführungsform einer alternativen Schutzstruktur in einer Seitenansicht.

Further practical embodiments of the invention are described below in connection with the drawings. Show it:

1 An embodiment of an arrangement according to the invention with a protective structure in a perspective view obliquely from the front,
2nd the arrangement 1 in a front view,
3rd the arrangement from the 1 and 2nd in a side view from the outside,
4th the in 3rd With IV marked area in an enlarged view,
5 the individual elements of the protective structure from the 1 to 4th in an exploded view,
6 another embodiment of an alternative protective structure in a side view,
7 another embodiment of an alternative protective structure in a side view,
8th another embodiment of an alternative protective structure in a side view,
9 a further embodiment of an alternative protective structure in a side view and
10th a further embodiment of an alternative protective structure in a side view.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung 10 mit einer Schutzstruktur 12 (vgl. 5), die zum Schutz eines in den Figuren nicht dargestellten Montageträgers dient. Bei dem Montageträger handelt es sich um ein hinter einem Stoßfängerquerträger 14 angeordneten Rahmen, welcher ein Kühlermodul des Kraftfahrzeuges vollständig oder teilweise umschließt. Derartige Montageträger sind in den meisten Fällen entweder als geschlossene rechteckige Rahmen oder als U-förmige offene Rahmen gestaltet, zwischen deren sich in Fahrzeughochrichtung erstreckenden Vertikalträgern ein Kühlermodul angeordnet ist. 1 shows an arrangement according to the invention 10th with a protective structure 12 (see. 5 ), which serves to protect a mounting bracket, not shown in the figures. The mounting bracket is a behind a bumper cross member 14 arranged frame, which completely or partially encloses a radiator module of the motor vehicle. In most cases, such mounting brackets are designed either as closed rectangular frames or as U-shaped open frames, between whose vertical brackets extending in the vertical direction of the vehicle a cooler module is arranged.

In 1 ist ein sich von dem Stoßfängerquerträger 14 in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) nach hinten erstreckendes Deformationselement 16 zu erkennen, an dessen hinteren Ende eine Schottplatte 18 angeordnet ist. An die Schottplatte 18 schließt sich in Fahrzeuglängsrichtung dahinter ein linker Längsträger 20 an. Das in 1 nicht gezeigte rechte Ende des Stoßfängerquerträgers 14 ist genau so gestaltet, in 1 ist lediglich der rechte Längsträger 20 zu erkennen sowie ein Teil der rechten Schutzstruktur 12.
Die erfindungsgemäße Anordnung 10 wird im Folgenden ausschließlich am Beispiel der Anordnung der Schutzstruktur 12 im Bereich des linken Längsträgers 20 beschrieben.In 1 is a different from the bumper cross member 14 Deformation element extending rearward in the vehicle longitudinal direction (x direction) 16 recognizable at the rear end of a bulkhead plate 18th is arranged. To the Schottplatte 18th a left side member closes behind it in the vehicle's longitudinal direction 20th on. This in 1 Right end of the bumper cross member, not shown 14 is designed just in 1 is just the right side member 20th recognizable as well as part of the right protective structure 12 .
The arrangement according to the invention 10th The following is only based on the example of the arrangement of the protective structure 12 in the area of the left side member 20th described.

In allen 1 bis 10 sind die Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung), die Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) und die Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) mit Hilfe von x-y-z-Koordinatensystemen kenntlich gemacht. Die Richtung der Schwerkraft ist entgegengesetzt zu dem Pfeil der z-Richtung orientiert. Die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges entspricht der Richtung des x-Pfeiles.In all 1 to 10th the vehicle longitudinal direction (x direction), the vehicle transverse direction (y direction) and the vehicle vertical direction (z direction) are identified with the aid of xyz coordinate systems. The direction of the Gravity is oriented opposite to the arrow in the z direction. The direction of travel of the motor vehicle corresponds to the direction of the x arrow.

In 1 ist noch zu erkennen, dass unterhalb des Stoßfängerquerträgers 14 ein Fußgängerschutzquerträger 22 angeordnet ist. Der Fußgängerschutzquerträger 22 ist über zwei, sich in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) erstreckende Verbindungselemente 24, von welchen in 1 nur das linke erkennbar ist, mit dem Stoßfängerquerträger 14 verbunden.In 1 can still be seen that below the bumper cross member 14 a pedestrian protection cross member 22 is arranged. The pedestrian protection cross member 22 is over two connecting elements extending in the vehicle vertical direction (z direction) 24th , of which in 1 only the left one can be seen with the bumper cross member 14 connected.

Wie insbesondere in der Explosionsdarstellung der 5 gut erkennbar ist, ist die Schutzstruktur 12 in der gezeigten Ausführungsform aus fünf Einzelelementen gebildet. Die Einzelelemente sind in der gezeigten Ausführungsform Umformelemente aus Metall, die jeweils einfach und kostengünstig herstellbar sind. Die Einzelelemente sind vor der Montage, wie in 1 gezeigt, mit der Schottplatte 18 und mit dem Längsträger 20 zu einer Funktionseinheit vormontiert. Die Schutzstruktur 12 in Form der vormontierten Funktionseinheit ist in der erfindungsgemäßen Anordnung 10, wie diese in den 1 bis 4 gezeigt ist, fest und somit starr mit der Schottplatte 18 und dem Längsträger 20 verbunden.As especially in the exploded view of the 5 the protective structure is clearly recognizable 12 formed from five individual elements in the embodiment shown. In the embodiment shown, the individual elements are metal forming elements, each of which is simple and inexpensive to produce. The individual elements are before assembly, as in 1 shown with the bulkhead 18th and with the side member 20th pre-assembled into a functional unit. The protective structure 12 in the form of the pre-assembled functional unit is in the arrangement according to the invention 10th how this in the 1 to 4th is shown, solid and thus rigid with the bulkhead plate 18th and the side member 20th connected.

Wie in 5 dargestellt, ist die Schutzstruktur 12 in der gezeigten Ausführungsform gebildet durch eine Z-Strebe 26, eine Kufe 28, eine Querstrebe 30, ein erstes Konsolenelement 32 und ein zweites Konsolenelement 34. Die Konsolenelemente 32, 34 dienen zur Bereitstellung einer Anlagefläche 36 mittels des zweiten Konsolenelements 34 sowie zur Versteifung der Verbindung zwischen der Querstrebe 30 und dem zweiten Konsolenelement 34 mit Hilfe des ersten Konsolenelements 32.As in 5 shown is the protective structure 12 formed by a Z-strut in the embodiment shown 26 , a runner 28 , a cross strut 30th , a first console element 32 and a second console element 34 . The console elements 32 , 34 are used to provide an investment area 36 by means of the second console element 34 and to stiffen the connection between the cross strut 30th and the second console element 34 with the help of the first console element 32 .

Wie sich aus einer Zusammenschau der 1 bis 5 ergibt, erstreckt sich die Z-Strebe 26 überwiegend in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung). Das untere Ende der Z-Strebe 26 ist L-förmig gestaltet. Aufgrund einer sich aus einem mittleren Bereich der Z-Strebe 26 zu einem hinteren Bereich der Z-Strebe 26 erstreckenden Verbindungsstrebe 38 ergibt sich für die Z-Strebe 26 insgesamt eine dreieckige Grundform.As a synopsis of 1 to 5 results, the Z strut extends 26 predominantly in the vehicle vertical direction (z direction). The lower end of the Z strut 26 is L-shaped. Because of a middle area of the Z strut 26 to a rear area of the Z strut 26 extending connecting strut 38 results for the Z strut 26 overall a triangular basic shape.

Um die Z-Strebe 26 mit der Schottplatte 18 zu einer beigesteifen Einheit verbinden zu können, weist die Schottplatte 18 einen sich in Fahrzeughochrichtung von dem Längsträger 20 aus nach unten erstreckenden Kragen 40 auf. Mit dem Kragen 40 ist gemeint, dass die Schottplatte 18 ausgehend von einem Flächenabschnitt 42, welcher sich im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung und in Fahrzeugquerrichtung erstreckt, zumindest über einen Teil des Umfangs einen Kragenabschnitt umfasst, der sich überwiegend in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt. Dadurch weist die Schottplatte 18 eine höhere Biegesteifigkeit gegen in Fahrzeuglängsrichtung wirkende Kräfte auf.Around the Z strut 26 with the bulkhead 18th The bulkhead plate has the ability to connect to a rigid unit 18th one in the vehicle vertical direction from the side member 20th from downward-extending collar 40 on. With the collar 40 is meant that the Schottplatte 18th starting from a surface section 42 , which extends essentially in the vehicle vertical direction and in the vehicle transverse direction, comprises at least over part of the circumference a collar section which extends predominantly in the vehicle longitudinal direction. As a result, the bulkhead plate 18th a higher bending stiffness against forces acting in the longitudinal direction of the vehicle.

Die Kufe 28, welche das in Fahrzeughochrichtung unterste Elemente der Schutzstruktur 12 darstellt, dient als Krafteinleitungselement 44. Die Unterseite der Kufe 28 dient als Auflagerfläche 46, in welche in Fahrzeughochrichtung von unten einwirkende Kräfte, wie sie beispielsweise beim Abfahren von einem Bordstein mit dem nicht dargestellten Kraftfahrzeug auftreten können, eingeleitet werden sollen.The runner 28 which is the lowest element of the protective structure in the vertical direction of the vehicle 12 represents serves as a force introduction element 44 . The bottom of the runner 28 serves as a support surface 46 , into which forces acting from below in the vertical direction of the vehicle, such as may occur when driving off a curb with the motor vehicle, not shown, are to be introduced.

Die 6 bis 10 zeigen alternative Ausführungsformen für Schutzstrukturen 12 erfindungsgemäßer Anordnung, wobei für identische oder zumindest funktionsgleiche Elemente im Folgenden die gleichen Bezugszeichen wie in den 1 bis 5 verwendet werden.The 6 to 10th show alternative embodiments for protective structures 12 Arrangement according to the invention, the same reference numerals as in the following for identical or at least functionally identical elements 1 to 5 be used.

Die in 6 gezeigte Schutzstruktur 12 besteht lediglich aus einer einfachen Z-Strebe 26, deren unteres Ende eine Auflagerfläche 46 aufweist.In the 6 protective structure shown 12 consists only of a simple Z-strut 26 whose lower end is a support surface 46 having.

Die in 7 gezeigte Schutzstruktur 12 besteht aus einer L-förmigen Funktionseinheit, die aus einer Z-Strebe 26 und einer Kufe 28 gebildet ist.In the 7 protective structure shown 12 consists of an L-shaped functional unit consisting of a Z-strut 26 and a skid 28 is formed.

Die in 8 gezeigte Schutzstruktur 12 besteht aus einer T-förmigen Funktionseinheit, die aus einer Z-Strebe 26 und einer Kufe 28 gebildet ist.In the 8th protective structure shown 12 consists of a T-shaped functional unit consisting of a Z strut 26 and a skid 28 is formed.

Die in 9 gezeigte Funktionseinheit ist ein massives, dreieckig ausgebildetes Element, das eine sich in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Auflagerfläche 46 aufweist.In the 9 The functional unit shown is a solid, triangular element that has a support surface that extends in the vehicle longitudinal direction and in the vehicle transverse direction 46 having.

Die in 10 gezeigte Schutzstruktur 12 ist aus einem Einzelelement gebildet, das zu einer dreieckigen Funktionseinheit umgeformt ist. Der untere Abschnitt kann als Kufe 28 angesehen werden. Die beiden anderen Elemente können als Querstreben 30 angesehen werden.In the 10th protective structure shown 12 is formed from a single element, which is formed into a triangular functional unit. The lower section can be used as a runner 28 be considered. The other two elements can be used as cross struts 30th be considered.

Bei den in den 6 bis 10 gezeigten Ausführungsformen ist es vorgesehen, dass das jeweils obere Ende 48 an einer Schottplatte 18 oder einem sich hinter einer Schottplatte 18 erstreckenden Längsträger 20 anzubinden, insbesondere durch eine starre Verbindung, beispielsweise durch Verschrauben, Verschweißen, Vernieten oder auf sonstige Art und Weise. Nicht dargestellt ist in den 6 bis 10 die optional vorhandene Möglichkeit, durch das Vorsehen oder mehrerer weiterer Querstreben 30, Z-Streben 26 oder sonstiger Verbindungsstreben zusätzlich mindestens eine weitere Verbindung zu einem der Elemente Schottplatte 18 oder Längsträger 20 herzustellen. Dadurch kann die Steifigkeit einer erfindungsgemäßen Anordnung, insbesondere zur Aufnahme von in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) wirkenden Kräften, signifikant erhöht werden.In the in the 6 to 10th shown embodiments, it is provided that the respective upper end 48 on a bulkhead plate 18th or one behind a bulkhead 18th extending side member 20th to be tied, in particular by a rigid connection, for example by screwing, welding, riveting or in some other way. Is not shown in the 6 to 10th the optionally available option by providing or several additional cross struts 30th , Z struts 26 or other connecting struts additionally at least one further connection to one of the elements of the bulkhead 18th or side members 20th to manufacture. As a result, the rigidity of an arrangement according to the invention, in particular for absorbing forces acting in the vehicle longitudinal direction (x direction), can be significantly increased.

Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims can be essential both individually and in any combination for realizing the invention in its various embodiments. The invention can be varied within the scope of the claims and taking into account the knowledge of the person skilled in the art.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010th: erfindungsgemäße Anordnungarrangement according to the invention
1212: SchutzstrukturProtective structure
1414: StoßfängerquerträgerBumper cross member
1616: DeformationselementDeformation element
1818th: SchottplatteSchottplatte
2020th: LängsträgerSide member
2222: FußgängerschutzquerträgerPedestrian protection cross member
2424th: VerbindungselementFastener
2626: Z-StrebeZ strut
2828: KufeRunners
3030th: QuerstrebeCross strut
3232: erstes Konsolenelementfirst console element
3434: zweites Konsolenelementsecond console element
3636: AnlageflächeContact surface
3838: VerbindungsstrebeConnecting strut
4040: Kragen / KragenabschnittCollar / collar section
4242: FlächenabschnittSurface section
4444: KrafteinleitungselementForce application element
4646: AuflagerflächeBearing surface
4848: oberes Endetop end

Claims

Arrangement of a protective structure (12) for an assembly support in a front end of a motor vehicle with at least one bumper cross member (14), which is connected directly or indirectly to side members (20), and with a pedestrian protective cross member (22) arranged below the bumper cross member (14) in the vertical direction of the vehicle. , wherein the protective structure (12) is connected to at least one of the elements bulkhead plate (18) or longitudinal member (20), the protective structure (12) is arranged in the vehicle longitudinal direction behind the pedestrian cross member (22) and spaced from the pedestrian cross member (22) and the Protective structure (12) extends into an area below the side members (20), characterized in that the protective structure (12) has at least one strut (26, 30) which extends predominantly in the vertical direction of the vehicle and / or at least one strut which also extends at least in the longitudinal direction of the vehicle .

Arrangement according to the preceding claim, characterized in that at least one strut (26, 30) of the protective structure (12) has a triangular, T-shaped or L-shaped basic shape.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the protective structure (12) is formed by several individual elements.

Arrangement according to the preceding claim, characterized in that at least one individual element is an extruded profile and / or another shaped part.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a force introduction element (44) extending predominantly in the vehicle longitudinal direction and in the vehicle transverse direction is provided as the lowest element of the protective structure (12) when viewed in the vertical direction of the vehicle.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a right protective structure (12) is arranged below a right side member (20) and a left protective structure (12) below a left side member (20), a between the protective structures (12) extending transverse connecting element is provided.

Arrangement according to the preceding claim, characterized in that at least one further protective structure (12) is attached to the cross-connecting element.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the protective structure (12) is made of a metal material and / or of plastic.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the protective structure (12) together with the side member (20) has a trapezoidal basic shape in a side view.