DE102019208696B4

DE102019208696B4 - Front end structure of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102019208696B4
Application number: DE102019208696.9A
Authority: DE
Inventors: Bastian Ebbecke; Mario Ippoliti; Thorsten Tobias Merz; Gerhard Schmidt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2023-06-07
Anticipated expiration: 2039-06-15
Also published as: DE102019208696A1

Abstract

Vorderwagenstruktur (10) eines Kraftfahrzeugs, wobei die Vorderwagenstruktur (10) zwei jeweils an einer Seite des Kraftfahrzeugs angeordnete Radhäuser (12) mit Federbeindom (18) umfasst,wobei die Vorderwagenstruktur einen Hilfsrahmen (14) umfasst, wobei an dem Hilfsrahmen (14) zwei jeweils an einer Seite des Kraftfahrzeugs angeordnete Radaufhängungen befestigt sind,wobei die Vorderwagenstruktur (10) eine Strebenanordnung mit Streben (20, 22, 24, 26) und einem Strebenknoten aufweist, wobei die Streben (20, 22, 24, 26) im Bereich des Strebenknotens an einem Querträger (40) des Kraftfahrzeugs befestigt sind, wobei von dem Strebenknoten zwei Streben (20, 22) zu den Radhäusern (12) führen und im Bereich der Federbeindome (18) an den Radhäusern (12) befestigt sind,dadurch gekennzeichnet,dass zwei Streben (24, 26) von dem Strebenknoten zu dem Hilfsrahmen (14) führen und jeweils im Bereich einer der Radaufhängungen an dem Hilfsrahmen (14) befestigt sind.Front-end structure (10) of a motor vehicle, the front-end structure (10) comprising two wheel housings (12) each arranged on one side of the motor vehicle with a spring strut tower (18), the front-end structure comprising an auxiliary frame (14), the auxiliary frame (14) having two wheel suspensions arranged in each case on one side of the motor vehicle are fastened, the front-end structure (10) having a strut arrangement with struts (20, 22, 24, 26) and a strut node, the struts (20, 22, 24, 26) in the region of the strut node are fastened to a cross member (40) of the motor vehicle, two struts (20, 22) leading from the strut node to the wheel housings (12) and being fastened to the wheel housings (12) in the region of the suspension strut dome (18), characterized in that that two struts (24, 26) lead from the strut node to the auxiliary frame (14) and are each fastened to the auxiliary frame (14) in the region of one of the wheel suspensions.

Description

Die Erfindung betrifft die Vorderwagenstruktur eines Kraftfahrzeugs. An die Struktur des Vorderwagens eines Kraftfahrzeugs werden eine Vielzahl unterschiedlichster Anforderungen gestellt. Diese betreffen beispielsweise das Verformungsverhalten des Kraftfahrzeugs im Falle eines Unfalls. Allerdings spielt auch das Verbindungsverhalten eines Vorderwagens im normalen Betrieb eine nicht unerhebliche Rolle. So wirkt sich die Verbindungssteifigkeit des Vorderwagens signifikant auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs aus. Insbesondere bei schnellen aufeinanderfolgenden bzw. ruckartigen Lenkbewegungen führt ein zu „weicher“ Vorderwagen zu einem unbefriedigenden Fahrverhalten. Allerdings auch in anderen Situationen, wie beispielsweise einer Fahrt durch eine enge Baustelle, wirkt sich ein zu „weicher“ Vorderwagen negativ aus, insbesondere vermittelt er ein unsicheres Fahrgefühl.The invention relates to the front end structure of a motor vehicle. A large number of very different requirements are placed on the structure of the front end of a motor vehicle. These concern, for example, the deformation behavior of the motor vehicle in the event of an accident. However, the connection behavior of a front end also plays a not inconsiderable role in normal operation. The connection rigidity of the front end has a significant effect on the handling of the vehicle. A front end that is too “soft” leads to unsatisfactory handling, particularly in the case of rapid successive or jerky steering movements. However, in other situations too, such as driving through a narrow construction site, a front end that is too "soft" has a negative effect, in particular it conveys an unsafe driving feeling.

Bei modernen selbsttragenden Karosserien, die in der Regel eine aus Blechen und Profilen gebildete, selbsttragende Struktur aufweisen, führt dies dazu, dass die im Bereich des Vorderwagens verwendeten Bleche und Profile entsprechende Wandstärken aufweisen müssen, um eine ausreichende Steifigkeit zu gewährleisten.In the case of modern self-supporting bodies, which generally have a self-supporting structure formed from metal sheets and profiles, this means that the metal sheets and profiles used in the area of the front end must have appropriate wall thicknesses in order to ensure sufficient rigidity.

Dies betrifft insbesondere Fahrzeuge, bei denen unterhalb der Karosserie im Bereich des Vorderwagens ein Hilfsrahmen angeordnet ist. An einem solchen Hilfsrahmen werden insbesondere die Radaufhängungen befestigt. Der Hilfsrahmen kann insbesondere von der Karosserie des Kraftfahrzeugs akustisch entkoppelt sein.This applies in particular to vehicles in which an auxiliary frame is arranged below the bodywork in the area of the front end. In particular, the wheel suspensions are fastened to such a subframe. In particular, the subframe can be acoustically decoupled from the body of the motor vehicle.

Bei der Verwendung derartiger Hilfsrahmen erfolgt die Krafteinleitung vom Hilfsrahmen an den Befestigungspunkten, an denen der Hilfsrahmen mit der Karosserie verbunden ist. Entsprechend müssen die Karosseriebereiche, welche diese Befestigungspunkte untereinander und mit der Kraftfahrzeugkarrosserie verbinden, verstärkt werden, um die von dem Hilfsrahmen an die Karosserie weitergeleiteten Kräfte aufzunehmen. Dies betrifft vergleichsweise große Bereiche, insbesondere des hinteren Bereichs des Vorderwagens, die sich annähernd über die gesamte Höhe und Breite der Karosserie am hinteren Ende des Vorderwagens, erstrecken. Darüber hinaus sind Karosseriebereiche, welche zumindest zum Teil die Radhäuser bilden sowie die sich zur Kraftfahrzeugfront hin erstreckenden Längsträger der Karosserie betroffen. Die insgesamt große Fläche der betroffenen Blechbereiche sorgt dafür, dass eine Versteifung durch eine höhere Blechdicke mit einer entsprechend starken Gewichtszunahme verbunden ist.When such subframes are used, the force is introduced from the subframe at the attachment points at which the subframe is connected to the body. Correspondingly, the body areas that connect these attachment points to one another and to the motor vehicle body must be reinforced in order to absorb the forces transmitted from the subframe to the body. This applies to comparatively large areas, in particular the rear area of the front end, which extends almost over the entire height and width of the body at the rear end of the front end. In addition, areas of the body that at least partially form the wheelhouses and the side members of the body that extend toward the front of the vehicle are affected. The overall large area of the affected sheet metal areas ensures that stiffening through a greater sheet metal thickness is associated with a correspondingly large increase in weight.

Bereits aus der vorstehend zitierten Druckschrift ist bekannt, dass bei der Verwendung von Hilfsrahmen die Steifigkeit erhöht werden kann, indem der Hilfsrahmen mit der Karosserie über Streben, die eine Strebenanordnung bilden, verbunden wird. Die DE 10 2011 102 434 A1 zeigt die Verwendung entsprechender Streben zur Aussteifung des Vorderwagens, allerdings verbinden die Strebenanordnungen dort keinen Hilfsrahmen mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs, sondern steifen den Vorderwagen eines offenen Kraftfahrzeugs aus, indem sie Schubfelder bilden. Für eine Verbesserung der Aufnahme von Kräften, wie sie bei ruckartigen Lenkbewegungen in dem von der Vorderwagenstruktur umfassten Karosseriebereich einer Kraftfahrzeugkarosserie wirken, sind die aus dem Stand der Technik bekannten Strebenanordnungen ebenfalls nicht geeignet.It is already known from the document cited above that when using subframes, the rigidity can be increased by connecting the subframe to the body via struts, which form a strut arrangement. The DE 10 2011 102 434 A1 shows the use of corresponding struts for stiffening the front end, but the strut arrangements there do not connect an auxiliary frame to the body of the motor vehicle, but rather stiffen the front end of an open motor vehicle by forming shear zones. The strut arrangements known from the prior art are likewise unsuitable for improving the absorption of forces, such as those that act during jerky steering movements in the body area of a motor vehicle body comprised of the front end structure.

Die DE 10 2017 129 302 A1 zeigt eine Vorderwagenstruktur, bei der Streben vorgesehen sind, um im Falle eines Frontalaufpralls des Kraftfahrzeugs die in die Stoßfängerverstärkung eingeleiteten Kräfte schräg zur Längsrichtung des Fahrzeugs weiterzuleiten. Mit den Kräften, die bei ruckartigen Lenkbewegungen über eine Radaufhängung in einen Hilfsrahmen eingeleitet werden können, haben diese Streben jedoch nichts zu tun. Das dort gezeigte Kraftfahrzeug verfügt über keinen Hilfsrahmen.The DE 10 2017 129 302 A1 shows a front end structure in which struts are provided in order to forward the forces introduced into the bumper reinforcement at an angle to the longitudinal direction of the vehicle in the event of a frontal collision of the motor vehicle. However, these struts have nothing to do with the forces that can be introduced into a subframe via a wheel suspension during jerky steering movements. The motor vehicle shown there has no subframe.

In der DE 10 2014 117 004 A1 ist ein Kraftfahrzeug offenbart, bei dem ein Aggregat auf einem Aggregatträger 36, bei dem es sich um einen Hilfsrahmen handeln kann, angeordnet werden kann. Dort ist jedoch keine Befestigung einer Radaufhängung an dem Hilfsrahmen offenbart, über die bei Lenkbewegungen Kräfte in den Hilfsrahmen eingeleitet werden könnten.In the DE 10 2014 117 004 A1 discloses a motor vehicle in which an assembly can be arranged on an assembly carrier 36, which can be an auxiliary frame. However, there is no attachment of a wheel suspension to the subframe disclosed, via which forces could be introduced into the subframe during steering movements.

Ähnliches gilt für die in der DE 10 2014 114 191 A1 gezeigte Vorderwagenstruktur. Diese zeigt zwar diverse Karosserieteile, die unterhalb der Längsträger angeordnet sind und dementsprechend als eine Art Hilfsrahmen angesehen werden könnten, ein Zusammenhang mit der Radaufhängung ist jedoch nicht erkennbar.The same applies to those in the DE 10 2014 114 191 A1 shown front end structure. Although this shows various body parts that are arranged below the side members and could therefore be regarded as a kind of subframe, a connection with the wheel suspension is not recognizable.

Die Druckschriften DE 10 2015 223 191 A1 und DE 10 2004 028 161 A1 zeigen Kraftfahrzeuge mit Hilfsrahmen, die an den Längsträgern befestigt sind. Besondere Maßnahmen zur Versteifung, die bereits über die vorstehend zum Stand der Technik beschriebenen Anpassungen der Blechbereiche herausgehen, sind in diesen Druckschriften jedoch nicht gezeigt.The pamphlets DE 10 2015 223 191 A1 and DE 10 2004 028 161 A1 show motor vehicles with subframes that are attached to the side members. However, these documents do not show any special measures for stiffening, which already go beyond the adjustments to the sheet metal areas described above with regard to the prior art.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorderwagenstruktur eines Kraftfahrzeugs aufzuzeigen, welche eine ausreichende Steifigkeit, insbesondere bei ruckartigen Lenkbewegungen, aufweist, ein sichereres Fahrgefühl vermittelt und dabei gleichzeitig ein niedriges Gewicht aufweist.The invention is therefore based on the object of demonstrating a front end structure of a motor vehicle which has sufficient rigidity, particularly in the case of jerky steering movements gene, has a safer driving experience and at the same time has a low weight.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Vorderwagenstruktur mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is achieved according to the invention by a front end structure having the features of independent claim 1. Further practical embodiments and advantages of the invention are described in connection with the dependent claims.

Die Vorderwagenstruktur umfasst einen Karosseriebereich einer Karosserie des Kraftfahrzeugs, wobei der Karosseriebereich zwei jeweils an einer Seite des Kraftfahrzeugs angeordnete Radhäuser umfasst. Unterhalb des Karosseriebereichs ist ein Hilfsrahmen angeordnet. Dieser ist an dem Karosseriebereich befestigt. An dem Hilfsrahmen sind zwei jeweils an einer Seite des Kraftfahrzeugs angeordnete Radaufhängungen befestigt. Zur Versteifung des Vorderwagens weist die Vorderwagenstruktur eine Strebenanordnung auf. Diese ist dazu ausgebildet, Kräfte, die durch die Radaufhängung in den Hilfsrahmen eingeleitet werden, zumindest teilweise weiterzuleiten und jeweils in einem Bereich des der jeweiligen Radaufhängung gegenüberliegenden Radhauses in die Karosserie einzuleiten. Mit anderen Worten, die Strebenanordnung ist dazu ausgebildet, Kräfte, die durch die Radaufhängung des linken Rades in den Hilfsrahmen eingeleitet werden, vom linken Bereich des Hilfsrahmens weiterzuleiten im Bereich des rechten Radhauses in die Karosserie einzuleiten und Kräfte, die durch die Aufhängung des rechten Vorderrades in den Hilfsrahmen eingeleitet werden, vom rechten Bereich des Hilfsrahmens weiterzuleiten und im Bereich des linken Radhauses in die Karosserie einzuleiten. Mit anderen Worten, die Kräfte werden „über Kreuz“ vom Hilfsrahmen in die Karosserie eingeleitet. Dies führt gerade bei ruckartigen Lenkbewegungen zu einer erheblichen Versteifung des Vorderwagens.The front end structure includes a body area of a body of the motor vehicle, the body area including two wheel housings each arranged on one side of the motor vehicle. A subframe is arranged below the body area. This is attached to the body area. Two wheel suspensions, each arranged on one side of the motor vehicle, are fastened to the auxiliary frame. To stiffen the front end, the front end structure has a strut arrangement. This is designed to at least partially transfer forces that are introduced into the subframe by the wheel suspension and to introduce them into the body in a region of the wheel housing opposite the respective wheel suspension. In other words, the strut arrangement is designed to transmit forces that are introduced into the subframe by the wheel suspension of the left wheel, from the left area of the subframe in the area of the right wheel house into the body and forces that are introduced by the suspension of the right front wheel be fed into the subframe, passed on from the right area of the subframe and fed into the body in the area of the left wheelhouse. In other words, the forces are introduced "crosswise" from the subframe to the body. This leads to a considerable stiffening of the front end, especially in the case of jerky steering movements.

Bei der Strebenanordnung handelt es sich um eine Anordnung aus Streben. Unter den Streben werden langgestreckte, zumindest im Wesentlichen gerade und starre Bauelemente verstanden, die in der Lage sind, entlang ihrer Haupterstreckungsrichtung Zug- und/oder Druckkräfte weiterzuleiten. Die Eigenart derartiger Streben ist es, dass sie relativ zu ihrem Gewicht vergleichsweise große Druck- und/oder Zugkräfte entlang ihrer Erstreckungsrichtung übertragen können. Die Kräfte werden durch die Streben der Strebenanordnung diagonal durch den Vorderwagen, d.h. auf vergleichsweise direktem Wege, weitergeleitet. Daher kann mit der Strebenanordnung eine Versteifung des Vorderwagens mit einem geringeren Gewichtszuwachs erreicht werden, als es bei einer Versteifung des Vorderwagens durch eine Erhöhung der Blechdicken in den beanspruchten Bereichen der Fall wäre.The strut arrangement is an arrangement of struts. The struts are understood to be elongated, at least essentially straight and rigid components that are able to transmit tensile and/or compressive forces along their main direction of extension. The peculiarity of such struts is that, relative to their weight, they can transmit comparatively large compressive and/or tensile forces along their direction of extension. The forces are transmitted through the struts of the strut arrangement diagonally through the front end, i.e. in a comparatively direct way. Therefore, with the strut arrangement, the front end can be stiffened with less weight increase than would be the case if the front end were stiffened by increasing the sheet metal thicknesses in the stressed areas.

Die Krafteinleitung in die Karosserie erfolgt insbesondere in Blechbereiche der Karosserie, die jeweils zumindest einen Teil des Radhauses bilden. Die Einleitung erfolgt dabei insbesondere in Bereichen, die oberhalb von Längsträgern der Karosserie, die sich längs durch den Vorderwagen erstrecken, angeordnet ist. Hierdurch lässt sich insbesondere der „diagonale Kraftfluss“ in vorteilhafter Weise realisieren. Die Blechbereiche können Blechbereiche sein, die lediglich einen Teil des Radhauses bilden. Dabei bietet sich für den Ort der Kraftanlegung insbesondere ein Bereich des Radhauses an, der den Federbeindom mit einem Längsträger der Karosserie verbindet. Derartige Bereiche sind regelmäßig entsprechend mechanisch belastbar ausgelegt, so dass sie sich für die Krafteinleitung anbieten. Die Krafteinleitung erfolgt bei einer derartigen Anordnung im Bereich der Federbeindome.The introduction of force into the body takes place in particular in sheet metal areas of the body, which each form at least part of the wheel house. The introduction takes place in particular in areas that are arranged above longitudinal members of the body, which extend longitudinally through the front end. In this way, the “diagonal force flow” in particular can be implemented in an advantageous manner. The sheet metal areas can be sheet metal areas that only form part of the wheel house. A region of the wheelhouse that connects the spring strut tower to a side member of the body is particularly suitable for the location of the force application. Such areas are regularly designed to be mechanically resilient, so that they are suitable for the introduction of force. With such an arrangement, the force is introduced in the area of the spring strut towers.

Vorteilhafterweise können die Radhäuser Verstärkungen aufweisen. Die Verstärkungen können beispielsweise in Gestalt von Zugbändern ausgeführt sein. Es kann vorteilhaft sein, die Kräfte von der Strebenanordnung über diese Verstärkungen in die Karosserie einzuleiten. Die Strebenanordnung ist in diesem Fall an diesen Verstärkungen befestigt. Hierbei können zwischen den Streben und den Verstärkungen noch Verbindungselemente vorgesehen sein, wie beispielsweise Halteböcke. Es versteht sich, dass derartige Verbindungselemente zwischen Streben und Karosserie auch dann zum Einsatz kommen können, wenn die Einleitung der Kräfte in die Karosserie nicht über Verstärkungen der Radhäuser erfolgt.Advantageously, the wheel arches can have reinforcements. The reinforcements can be implemented, for example, in the form of drawstrings. It can be advantageous to introduce the forces from the strut arrangement into the body via these reinforcements. The strut assembly is in this case attached to these reinforcements. In this case, connecting elements, such as retaining brackets, can also be provided between the struts and the reinforcements. It goes without saying that such connecting elements between the struts and the body can also be used when the forces are not introduced into the body via reinforcements on the wheel housings.

Der Hilfsrahmen kann Längsträger aufweisen. Die Strebenanordnung ist insbesondere an den Längsträgern des Hilfsrahmens befestigt. Der Hilfsrahmen kann insbesondere aus Blechschalen zusammengesetzt sein. Diese können Hohlprofile bilden, welche insbesondere den Längsträgern eine steife Struktur verschaffen. Die Längsträger können durch Querträger verbunden sein. Diese befinden sich insbesondere im Bereich der Lenkung. Die Strebenanordnung ist insbesondere im Bereich der Querträger am Hilfsrahmen befestigt. Ebenfalls kann der Hilfsrahmen ein bodenseitiges Schutzblech zum Schutz der Lenkung aufweisen.The subframe can have side members. In particular, the strut arrangement is fastened to the side members of the subframe. The subframe can in particular be composed of sheet metal shells. These can form hollow profiles, which provide the longitudinal beams in particular with a rigid structure. The longitudinal members can be connected by cross members. These are particularly in the area of the steering. The strut arrangement is fastened to the subframe in particular in the area of the cross member. The subframe can also have a floor-side mudguard to protect the steering.

Die Strebenanordnung weist einen Strebenknoten auf, von dem zwei Streben zu den Radhäusern des Vorderwagens und zwei Streben zu dem Hilfsrahmen führen. Eine derartige Strebenanordnung mit einem Strebenknoten ermöglicht es, den Verlauf der Streben aus einer Ebene heraus zu verlagern. Eine derartige Anordnung ist dann im Innenraum des Vorderwagens weniger störend, als es beispielsweise zwei diagonale Streben wären, die den Hilfsrahmen mit der Karosserie verbinden. Anschaulich bedeutet dies, dass wenn die Verbindungspunkte der Streben mit dem Hilfsrahmen und der Karosserie eine Ebene definieren, die Streben die Kanten einer Art flachen, vierseitigen Pyramide darstellen, deren Spitze der Strebenknoten ist. Von diesem Strebenknoten können die Streben vom Strebenknoten - zumindest im Wesentlichen - vertikal und in Fahrzeugquerrichtung zum Hilfsrahmen verlaufen. Zwei Streben können in einer zumindest im Wesentlichen vertikalen Ebene vom Strebenknoten zum Hilfsrahmen verlaufen. Zwei Streben können in einer, zumindest im Wesentlichen, horizontalen Ebene vom Strebenknoten zu dem Radhäusern verlaufen. Ein derartiger Verlauf der Streben wirkt sich insbesondere günstig auf die Nutzungsmöglichkeiten im Innenraumen des Vorderwagens aus.The strut arrangement has a strut node from which two struts lead to the wheelhouses of the front end and two struts to the subframe. Such a strut arrangement with a strut node makes it possible to shift the course of the struts out of one plane. Such an arrangement is then less disruptive in the interior of the front end than would be the case, for example, with two diagonal struts that connect the subframe to the body. Graphically, this means that if the connection The points of the struts with the subframe and the body define a plane, the struts represent the edges of a kind of flat, four-sided pyramid, the apex of which is the strut node. From this strut node, the struts can run from the strut node—at least essentially—vertically and in the transverse direction of the vehicle to the subframe. Two struts can run in an at least substantially vertical plane from the strut node to the subframe. Two struts can run in at least a substantially horizontal plane from the strut node to the wheel arches. Such a course of the struts has a particularly favorable effect on the possible uses in the interior of the front end.

Sämtliche Streben, der Strebenanordnung sind im Bereich des Strebenknotens an einem Bauteil des Kraftfahrzeugs befestigt sein. Die Befestigung an einem Bauteil, insbesondere an einem Punkt des Bauteils, sorgt für einen stabilen Kraftfluss.All struts of the strut arrangement are fastened to a component of the motor vehicle in the region of the strut node. Fastening to a component, particularly at one point on the component, ensures a stable flow of forces.

Bei dem Bauteil handelt es sich um einen Querträger, insbesondere einen Schlossquerträger. Unter einem Schlossquerträger ist ein Querträger zu verstehen, an dem ein Motorhaubenschloss angeordnet ist. Das Bauteil, insbesondere der Schlossquerträger, kann aus Kunststoff sein. Querträger aus Kunststoff zeichnen sich durch ein niedriges Eigengewicht aus. Zudem können, beispielsweise durch die Verwendung eines Spritzgussverfahrens bei der Herstellung eines Querträgers, komplizierte Geometrien in einfacher Weise dargestellt werden. Um die Krafteinleitung zu verbessern, kann der Querträger ein Verstärkungselement aufweisen. Das Verstärkungselement ist insbesondere im Bereich der Einleitung der von den Streben übertragenen Kräfte in das Bauteil angeordnet. Das Verstärkungselement kann aus Metall und/oder Organoblech sein. Insbesondere kann das Verstärkungselement durch Umspritzen, beispielsweise im Rahmen eines Spritzgussverfahrens, mit dem Bauteil verbunden sein. Es versteht sich, dass auch bei der Verbindung zwischen den Streben und dem Bauteil Verbindungselemente, wie beispielsweise Befestigungswinkel, zum Einsatz kommen können, die zwischen dem Bauteil und den Streben angeordnet sind und die Kräfte entsprechend übertragen. Auch kann eine Mehrzahl Streben, wie beispielsweise die zu den Radhäusern führenden oder die zu dem Hilfsrahmen führenden Streben, an einem gemeinsamen Verbindungselement befestigt sein, welches wiederum mit dem Bauteil, insbesondere dem Schlossquerträger, verbunden sein kann.The component is a cross member, in particular a lock cross member. A lock cross member is to be understood as meaning a cross member on which a bonnet lock is arranged. The component, in particular the lock cross member, can be made of plastic. Cross members made of plastic are characterized by their low dead weight. In addition, complicated geometries can be represented in a simple manner, for example by using an injection molding process in the production of a cross member. In order to improve the application of force, the cross member can have a reinforcement element. The reinforcement element is arranged in particular in the area where the forces transmitted by the struts are introduced into the component. The reinforcing element can be made of metal and/or organo sheet. In particular, the reinforcing element can be connected to the component by overmolding, for example as part of an injection molding process. It goes without saying that connecting elements, such as fastening brackets, can also be used for the connection between the struts and the component, which are arranged between the component and the struts and transmit the forces accordingly. A plurality of struts, such as the struts leading to the wheelhouses or the struts leading to the subframe, can also be fastened to a common connecting element, which in turn can be connected to the component, in particular the lock cross member.

Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um einen Personenkraftwagen. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein Elektrofahrzeug. Bei Elektrofahrzeugen herrschen andere Anforderungen an den konstruktiven Aufbau des Vorderwagens, so dass sich die Strebenanordnung besonders vorteilhaft zur Versteifung des Vorderwagens einsetzen lässt. Elektrofahrzeuge weisen eine andere Schwerpunktlage auf als konventionelle Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Daher hat die beschriebene Vorderwagenstruktur bei Elektrofahrzeugen ein besonders Vorteilhafte Auswirkungen auf das Verhältnis zwischen Gewicht und Steifigkeit des Vorderwagens.The motor vehicle is in particular a passenger car. The motor vehicle is preferably an electric vehicle. In electric vehicles, there are other requirements for the structural design of the front end, so that the strut arrangement can be used particularly advantageously to stiffen the front end. Electric vehicles have a different center of gravity than conventional vehicles with internal combustion engines. Therefore, the front end structure described in electric vehicles has a particularly advantageous effect on the relationship between weight and rigidity of the front end.

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

1 eine Vorderwagenstruktur eines Kraftfahrzeugs mit einer Strebenanordnung,
2 eine Detailansicht der Befestigung einer Strebe an der Karosserie im Bereich eines Radhauses,
3 die Verbindung der Strebenanordnung mit Schlossquerträger und Hilfsrahmen,
4 einen Schnitt durch die Verbindung zwischen Strebenanordnung und Schlossquerträger.

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

1 a front end structure of a motor vehicle with a strut arrangement,
2 a detailed view of the attachment of a strut to the body in the area of a wheel arch,
3 the connection of the strut arrangement with the lock crossmember and subframe,
4 a section through the connection between the strut arrangement and the lock cross member.

Die in den Figuren beispielhaft dargestellte Vorderwagenstruktur 10 eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Karosseriebereich einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs. Der Karosseriebereich weist zwei jeweils an einer Seite des Kraftfahrzeugs angeordnete Radhäuser 12 auf. Weiterhin weist die Vorderwagenstruktur 10 einen Hilfsrahmen 14 auf, der unterhalb des Karosseriebereichs befestigt ist. Der Hilfsrahmen 14 kann dabei insbesondere unterhalb von Längsträgern 16, die ebenfalls Bestandteil der Vorderwagenstruktur 10 sind und insbesondere zu dem von der Vorderwagenstruktur 10 umfassten Karosseriebereich zählen, angeordnet sein. An dem Hilfsrahmen 14 werden die in den Figuren nicht näher dargestellten Radaufhängungen befestigt. Die ebenfalls nicht dargestellten Federbeine des Fahrwerks erstrecken sich zu den Federbeindomen 18.The front end structure 10 of a motor vehicle, shown as an example in the figures, comprises a body area of a body of a motor vehicle. The body area has two wheel housings 12 each arranged on one side of the motor vehicle. Furthermore, the front-end structure 10 has an auxiliary frame 14 which is fastened underneath the body area. The auxiliary frame 14 can be arranged in particular underneath the longitudinal members 16 which are also part of the front-end structure 10 and in particular belong to the body area comprised by the front-end structure 10 . The wheel suspensions, not shown in detail in the figures, are fastened to the auxiliary frame 14 . The struts of the chassis, also not shown, extend to the strut towers 18.

Die beispielhaft gezeigte Vorderwagenstruktur weist eine Strebenanordnung auf, die durch die Streben 20, 22, 24, 26 gebildet wird. Die Strebenanordnung ist dazu ausgebildet, Kräfte, die insbesondere bei ruckartigen Lenkbewegungen in den Hilfsrahmen eingeleitet werden, zumindest teilweise weiterzuleiten. Dabei werden die durch die nicht dargestellte Radaufhängung in den Hilfsrahmen 14 eingeleiteten Kräfte durch die Streben 20, 26 der Strebenanordnung zum gegenüberliegenden Radhaus 12 weitergeleitet. Die durch die ebenfalls nicht dargestellte rechte Radaufhängung in den Hilfsrahmen eingeleiteten Kräfte werden durch die Streben 24, 22 in im Bereich des ebenfalls der Radaufhängung gegenüberliegenden Radhauses 12 in die Karosserie eingeleitet.The front end structure shown as an example has a strut arrangement which is formed by the struts 20 , 22 , 24 , 26 . The strut arrangement is designed to at least partially transfer forces that are introduced into the auxiliary frame, particularly in the event of jerky steering movements. The forces introduced into the auxiliary frame 14 by the wheel suspension, not shown, are transmitted through the struts 20, 26 of the strut arrangement to the wheelhouse 12 located opposite. The forces introduced into the subframe by the right-hand wheel suspension, also not shown, are absorbed by the struts 24, 22 in the area of the wheel suspension as well opposite wheel housing 12 introduced into the body.

Die Krafteinleitung erfolgt dabei insbesondere in Blechbereiche der Karosserie, die wie im gezeigten Beispiel zumindest einen Teil des jeweiligen Radhauses 12 bilden.The introduction of force takes place in particular in sheet metal areas of the body, which form at least part of the respective wheel house 12 as in the example shown.

In 2 ist die Verbindung der Strebe 22 mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs im Detail dargestellt. Die Strebe 22 kann wie im dargestellten Beispiel über ein Verbindungselement 28 mit einer Verstärkung 30 des Radhauses 12 verbunden sein. Die Verbindung erfolgt wie beispielhaft dargestellt im Bereich des jeweiligen Federbeindoms 18.In 2 the connection of the strut 22 to the body of the motor vehicle is shown in detail. As in the example shown, the strut 22 can be connected to a reinforcement 30 of the wheelhouse 12 via a connecting element 28 . The connection is made as shown in the example in the area of the respective spring strut dome 18.

In 3 insbesondere ist zu erkennen, wie die Streben 24 und 26 der Strebenanordnung am Hilfsrahmen 14 befestigt sind. Der Hilfsrahmen kann wie im gezeigten Beispiel zwei Längsträger 32 aufweisen. Die Längsträger 32 können durch Querträger 34 verbunden sein. Bevorzugt sind die Streben 24 und 26 wie dargestellt im Bereich des Querträgers mit dem Hilfsrahmen 14 verbunden. Im Bereich der Querträger 34 kann insbesondere die Lenkung angeordnet sein. Der Hilfsrahmen 14 kann wie im dargestellten Beispiel an den vorderen Enden der Längsträger 32 Crashplatten 36 aufweisen. An Befestigungspunkten 38 kann der Hilfsrahmen 14 mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden sein.In 3 In particular, it can be seen how the struts 24 and 26 of the strut assembly are attached to the subframe 14. As in the example shown, the auxiliary frame can have two side members 32 . The longitudinal members 32 can be connected by cross members 34 . The struts 24 and 26 are preferably connected to the auxiliary frame 14 in the region of the cross member, as shown. In particular, the steering can be arranged in the area of the cross member 34 . As in the example shown, the auxiliary frame 14 can have crash plates 36 at the front ends of the side members 32 . The subframe 14 can be connected to the body of the motor vehicle at attachment points 38 .

Die Streben 24 und 26 sind insbesondere in einem Bereich des Hilfsrahmens 14 mit dem Hilfsrahmen 14 verbunden, in dem auch der Querträger 34 mit den Längsträgern 32 verbunden ist.The struts 24 and 26 are connected to the subframe 14 in particular in a region of the subframe 14 in which the cross member 34 is also connected to the longitudinal members 32 .

Die Strebenanordnung weist wie im gezeigten Beispiel einen Strebenknoten auf, in dem die Streben 20, 22, 24 und 26 zusammenlaufen. Von dem Strebenknoten werden die Streben 24 und 26 zum Hilfsrahmen 14 und die Streben 20 und 22 zu den Radhäusern 12 geführt.As in the example shown, the strut arrangement has a strut node in which the struts 20, 22, 24 and 26 converge. From the strut node, the struts 24 and 26 are routed to the subframe 14 and the struts 20 and 22 to the wheel housings 12 .

Wie im gezeigten Beispiel können die beiden Streben 20 und 22 in einer zumindest im Wesentlichen horizontalen Ebene vom Strebenknoten zu den Radhäusern 12 verlaufen, während die Streben 24 und 26 in einer im Wesentlichen vertikalen Ebene vom Strebenknoten zum Hilfsrahmen 14 verlaufen.As in the example shown, the two struts 20 and 22 can run from the strut node to the wheelhouses 12 in an at least substantially horizontal plane, while the struts 24 and 26 run from the strut node to the subframe 14 in a substantially vertical plane.

Die Streben 20, 22, 24 und 26 können wie dargestellt im Bereich des Strebenknotens an einem Bauteil 40 befestigt sein. Bei dem Bauteil kann es sich wie im gezeigten Beispiel um einen Schlossquerträger handeln. Hierbei können die Streben 20, 22, 24 und 26 untereinander und/oder mit dem Bauteil 40 über Verbindungselemente verbunden sein. Im dargestellten Beispiel sind die Streben 20 und 22 über das beispielhaft als Befestigungswinkel ausgeführte Verbindungselement 42 verbunden.The struts 20, 22, 24 and 26 can be fastened to a component 40 in the region of the strut node, as shown. As in the example shown, the component can be a lock cross member. Here, the struts 20, 22, 24 and 26 can be connected to one another and/or to the component 40 via connecting elements. In the example shown, the struts 20 and 22 are connected via the connecting element 42 embodied as an example of a fastening bracket.

Im Detail ist die Verbindung der Strebenanordnung mit dem Bauteil 40 in 4 dargestellt. Um eine bessere Krafteinleitung zu ermöglichen, kann das Bauteil 40 wie dargestellt ein Verstärkungselement 44 aufweisen. Dies kann, wie dargestellt, beispielsweise durch Umspritzen, in das Bauteil 40 integriert sein. Das Verstärkungselement 44 kann ein metallisches Bauteil und/oder ein endlosfaserverstärktes Bauteil, insbesondere ein Organoblech, sein.The connection of the strut arrangement to component 40 is shown in detail in 4 shown. In order to enable a better introduction of force, the component 40 can have a reinforcement element 44 as shown. As shown, this can be integrated into the component 40, for example by overmoulding. The reinforcement element 44 can be a metallic component and/or a continuous fiber-reinforced component, in particular an organic sheet.

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 the realization of 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 List

1010: Vorderwagenstrukturfront end structure
1212: Radhauswheelhouse
1414: Hilfsrahmensubframe
1616: Längsträgerside members
1818: Federbeindomstrut dome
2020: Strebestrut
2222: Strebestrut
2424: Strebestrut
2626: Strebestrut
2828: Verbindungselementfastener
3030: Verstärkungreinforcement
3232: Längsträgerside members
3434: Querträgercross member
3636: Crashplattecrash plate
3838: Befestigungspunktattachment point
4040: Bauteilcomponent
4242: Verbindungselementfastener
4444: Verstärkungselementreinforcement element

Claims

Front-end structure (10) of a motor vehicle, the front-end structure (10) comprising two wheel housings (12) with a spring strut tower (18) each arranged on one side of the motor vehicle, wherein the front end structure comprises a subframe (14), two wheel suspensions each arranged on one side of the motor vehicle being attached to the subframe (14), the front end structure (10) having a strut arrangement with struts (20, 22, 24, 26) and a Has strut nodes, the struts (20, 22, 24, 26) being fastened to a cross member (40) of the motor vehicle in the region of the strut node, two struts (20, 22) leading from the strut node to the wheel housings (12) and in area of the suspension strut domes (18) are attached to the wheel housings (12), characterized in that two struts (24, 26) lead from the strut node to the subframe (14) and are each attached to the subframe (14) in the area of one of the wheel suspensions are.

Front end structure (10) according to claim 1 , characterized in that the wheelhouses (12) have reinforcements (30), in particular in the form of tie rods.

Front end structure (10) according to claim 1 or 2 , characterized in that the auxiliary frame (14) has longitudinal beams (32) and the strut arrangement is attached to the longitudinal beams (32) of the auxiliary frame (14).

Front-end structure (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a further cross member (34) is arranged on the auxiliary frame (14) and the strut arrangement is fastened to the auxiliary frame (14) in the region of the further cross member (34).

Front-end structure (10) according to one of the preceding claims, characterized in that two struts (24, 26) in a substantially vertical plane from the strut node to the subframe (14) and two struts (20, 22) in a substantially horizontal plane from the strut node run to the wheelhouses (12).

Front end structure (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cross member (40) is a lock cross member.

Front-end structure (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cross member (40) is made of plastic and has a reinforcing element (44) made of metal and/or organo sheet in the area of the strut attachment.

Front-end structure (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the motor vehicle is an electric vehicle.