DE102020114422A1

DE102020114422A1 - Versteifungsstruktur für einen Vorderwagen eines Kraftwagens und Kraftwagen

Info

Publication number: DE102020114422A1
Application number: DE102020114422.9A
Authority: DE
Inventors: Marcus RAEPPLE
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2021-12-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Versteifungsstruktur (25) für einen Vorderwagen eines Kraftwagens, mit einer Domstrebe (17), welche mit einer ersten Federbeinaufnahme (13) und einer zweiten Federbeinaufnahme (21) des Kraftwagens verbindbar ist, und mit einer ersten Stützstrebe (26) und einer zweiten Stützstrebe (29). Die Stützstreben (26, 29) weisen an ihren der Domstrebe (17) nahen Enden (32, 33) einen anderen Abstand voneinander auf, als an ihren der Domstrebe (17) fernen Enden (27, 30). Das der Domstrebe (17) ferne Ende (27) der ersten Stützstrebe (26) ist mit einem ersten Längsträger (2) des Kraftwagens verbindbar und das der Domstrebe (17) ferne Ende (30) der zweiten Stützstrebe (29) ist mit einem zweiten Längsträger (3) des Kraftwagens verbindbar, welche in Querrichtung (y) der Versteifungsstruktur (25) voneinander beabstandet sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftwagen mit einer solchen Versteifungsstruktur (25).

Description

Die Erfindung betrifft eine Versteifungsstruktur für einen Vorderwagen eines Kraftwagens, mit einer Domstrebe, welche mit einer ersten Federbeinaufnahme und einer zweiten Federbeinaufnahme des Kraftwagens verbindbar ist. Die Versteifungsstruktur umfasst des Weiteren eine erste Stützstrebe und eine zweite Stützstrebe, wobei die Stützstreben an ihren der Domstrebe nahen Enden einen anderen Abstand voneinander aufweisen als an ihren der Domstrebe fernen Enden. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftwagen mit einer solchen Versteifungsstruktur.
Die DE 10 2014 115 491 A1 beschreibt eine Karosseriestruktur für ein Kraftfahrzeug, bei welcher durch eine Domstrebe und zwei Versteifungsstreben ein Schubfeld gebildet ist. Die Domstrebe ist mit ihren freien Enden mit jeweils einem Federbeindom des Kraftfahrzeugs verbunden. Die Versteifungsstreben sind mit ihren in Bezug auf die Fahrtrichtung gesehen hinteren Enden ebenfalls an dem jeweiligen Federbeindom befestigt, und sie laufen in Fahrtrichtung nach vorne schräg aufeinander zu. Die vorderen Enden dieser schräg verlaufenden Versteifungsstreben sind mit einem Querträgerelement des Kraftfahrzeugs verbunden.
Mittels des die Domstrebe und die von der Domstrebe separaten Versteifungsstreben umfassenden Schubfelds lässt sich eine Quersteifigkeit des Kraftfahrzeugs lediglich geringfügig verbessern.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Versteifungsstruktur der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher sich eine verbesserte Torsionssteifigkeit und Quersteifigkeit in dem Vorderwagen des Kraftwagens erreichen lässt, und einen Kraftwagen mit einer solchen Versteifungsstruktur anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Versteifungsstruktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
Eine erfindungsgemäße Versteifungsstruktur für einen Vorderwagen eines Kraftwagens umfasst eine Domstrebe, welche mit einer ersten Federbeinaufnahme und einer zweiten Federbeinaufnahme des Kraftwagen verbindbar ist. Die Versteifungsstruktur umfasst des Weiteren eine erste Stützstrebe und eine zweite Stützstrebe, wobei die Stützstreben an ihren der Domstrebe nahen Enden einen anderen Abstand voneinander aufweisen als an ihren der Domstrebe fernen Enden. Das der Domstrebe ferne Ende der ersten Stützstrebe ist mit einem ersten Längsträger des Kraftwagens verbindbar. Und das der Domstrebe ferne Ende der Stützstrebe ist mit einem zweiten Längsträger des Kraftwagens verbindbar. Die Längsträger sind in Querrichtung der Versteifungsstruktur voneinander beabstandet.
Dadurch, dass die Versteifungsstruktur die mit den Längsträgern verbindbaren beiden Stützstreben umfasst, lässt sich mittels der Versteifungsstruktur in dem Vorderwagen des Kraftwagens eine verbesserte Torsionssteifigkeit und eine verbesserte Quersteifigkeit erreichen. Denn in einem mit dem jeweiligen Längsträger verbundenen Zustand der jeweiligen Stützstreben stabilisieren die Stützstreben den Vorderwagen des Kraftwagens in Querrichtung der Versteifungsstruktur - und somit in der Einbaulage parallel zur Fahrzeugquerachse - zusätzlich zu der Domstrebe. Darüber hinaus sorgt die Versteifungsstruktur für eine bessere Lastverteilung, insbesondere bei einem Frontcrash beziehungsweise Frontalaufprall des Kraftwagens, wenn die Versteifungsstruktur in dem Vorderwagen des Kraftwagens verbaut oder eingebaut ist.
Des Weiteren kann ein Einknicken der Domstrebe besonders weitgehend verhindert werden, indem die beiden Stützstreben der Versteifungsstruktur mit ihren der Domstrebe fernen Enden an dem jeweiligen Längsträger festgelegt werden. Denn so können die Stützstreben zu einer Stabilisierung der Domstrebe beitragen.
Vorzugsweise sind die Stützstreben mit ihren der Domstrebe nahen Enden an der Domstrebe angeordnet. So lässt sich bei Verbindung der Stützstreben mit den Längsträgern eine gute Abstützung der Domstrebe über die Stützstreben an den Längsträgern erreichen.
Die Stützstreben können als von der Domstrebe separate Bauteile der Versteifungsstruktur ausgebildet sein.
Vorzugsweise sind die Stützstreben jedoch einstückig mit der Domstrebe ausgebildet. Dadurch ist ein Montageaufwand beim Anbringen oder Montieren der Versteifungsstruktur in dem Vorderwagen des Kraftwagens verringert. Denn es brauchen nicht die beiden Stützstreben an der Domstrebe festgelegt zu werden, wenn die Stützstreben bereits in einem Stück mit der Domstrebe ausgebildet sind.
Besonders aufwandsarm lassen sich die Stützstreben einstückig mit der Domstrebe bereitstellen, wenn zumindest diese Komponenten der Versteifungsstruktur in einem Gussverfahren oder in einem additiven Fertigungsverfahren beziehungsweise 3D-Druckverfahren hergestellt sind.
Des Weiteren können zum Ausbilden der Stützstreben in einem Stück mit der Domstrebe Verfahren zum Einsatz kommen, bei welchen ein additives Fertigungsverfahren und ein Gussverfahren kombiniert sind. Beispielsweise kann wenigstens ein Kern eines Gussbauteils, durch welches zumindest ein die Stützstreben und die Domstrebe umfassender Teilbereich der Versteifungsstruktur bereitgestellt wird, in einem additiven Fertigungsverfahren ausgebildet werden. Hierbei kann der wenigstens eine Kern aus einem Gemisch von einem körnigen Substrat wie etwa Sand und einem Bindemittel wie etwa einem Harz gebildet sein. Beim Gießen des Gussbauteils sorgt die flüssige, heiße Schmelze dafür, dass das Bindemittel verbrennt und in der Folge das körnige Substrat aus dem wenigstens einen Hohlraum heraus gelangt.
Folglich ist auch ein derartiges Verfahren, bei welchem die additive Fertigung beziehungsweise der 3D-Druck mit dem Gießen kombiniert wird, vorteilhaft zum Bereitstellen zumindest eines Teilbereichs der Versteifungsstruktur einsetzbar.
Die Stützstreben können an ihren der Domstrebe nahen Enden aneinander angrenzen beziehungsweise aneinanderstoßen und somit zu der Domstrebe hin V-förmig aufeinander zulaufen.
Eine besonders gute Versteifung beziehungsweise Stabilisierung insbesondere der Domstrebe selbst lässt sich jedoch erreichen, wenn die Stützstreben an ihren der Domstrebe nahen Enden voneinander beabstandet sind.
Vorzugsweise weisen die Stützstreben an ihren der Domstrebe nahen Enden einen geringeren Abstand voneinander auf als an ihren der Domstrebe fernen Enden. Durch ein derartiges Aufweiten der Versteifungsstruktur hin zu den der Domstrebe fernen Bereichen der Stützstreben lässt sich zum einen eine gute Anbindung der Stützstreben an die Längsträger realisieren. Zum anderen lässt sich durch das Vorsehen des Abstands der Stützstreben voneinander an ihren der Domstrebe nahen Enden ein Abknicken oder Einknicken der Domstrebe bei einer in Querrichtung der Versteifungsstruktur wirkenden Belastung besonders weitgehend unterbinden.
Vorzugsweise umfasst die Versteifungsstruktur wenigstens eine Verbindungsstrebe, welche die Stützstreben miteinander verbindet. Dadurch wird die Steifigkeit der Versteifungsstruktur insgesamt erhöht. Dies gilt insbesondere, wenn wenigstens zwei Verbindungsstreben vorgesehen sind, welche die Stützstreben miteinander verbinden.
Vorzugsweise reicht eine erste Verbindungsstrebe von dem der Domstrebe nahen Ende der ersten Stützstrebe zu einem Abschnitt der zweiten Stützstrebe, welcher von dem der Domstrebe fernen Ende der zweiten Stützstrebe beabstandet ist. Hierbei reicht eine zweite Verbindungsstrebe von dem der Domstrebe nahen Ende der zweiten Stützstrebe zu einem Abschnitt der zweiten Stützstrebe, welcher von dem der Domstrebe fernen Ende der ersten Stützstrebe beabstandet ist. Eine derartige Anordnung von sich kreuzenden Verbindungsstreben sorgt bei geringem Gewicht der Versteifungsstruktur für eine sehr wirksame Versteifung. Des Weiteren kann so auch ein Abknicken oder Einknicken der Stützstreben besonders weitgehend vermieden werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die beiden sich kreuzenden Verbindungsstreben in dem Kreuzungsbereich miteinander verbunden sind. Denn ein Festlegen der beiden Verbindungsstreben aneinander in dem Kreuzungsbereich ist für die Steifigkeit der Versteifungsstruktur förderlich. Jedoch geht das Festlegen der beiden Verbindungsstreben aneinander in dem Kreuzungsbereich mit einem zusätzlichen Montageschritt beim Bereitstellen oder Herstellen der Versteifungsstruktur einher.
Insbesondere kann daher vorgesehen sein, dass die beiden Verbindungsstreben einander in einem Kreuzungsbereich kreuzen, welcher durch einstückig miteinander ausgebildete Verbindungsstreben gebildet ist. Dadurch entfällt ein zusätzlicher Montageschritt. Zugleich sorgen die einstückig miteinander ausgebildeten Verbindungsstreben für eine erhöhte Starrheit der Versteifungsstruktur.
Vorzugsweise ist der Kreuzungsbereich in Querrichtung der Versteifungsstruktur im Wesentlichen mittig zwischen den Stützstreben angeordnet. So lässt sich eine sehr gleichmäßige Kräfteverteilung beim Abstützen der Domstrebe an den Längsträgern erreichen.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Verbindungsstrebe einstückig mit den Stützstreben ausgebildet. Auf diese Weise ist kein zusätzlicher Montageschritt zum Anbringen der wenigstens einen Verbindungsstrebe an den Stützstreben erforderlich. Dies ist im Hinblick auf eine aufwandsarme Bereitstellung oder Herstellung der Versteifungsstruktur vorteilhaft.
Insbesondere kann die gesamte Versteifungsstruktur, welche die Domstrebe und die beiden Stützstreben sowie vorzugsweise die wenigstens eine Verbindungsstrebe umfasst, einstückig beziehungsweise einteilig ausgebildet sein. Dann braucht lediglich diese einstückige oder in einem Stück ausgebildete Versteifungsstruktur an den Federbeinaufnahmen und den Längsträgern festgelegt zu werden, um insbesondere in dem Vorderwagen des Kraftwagens die Quersteifigkeit zu verbessern.
Vorzugsweise ist die Domstrebe mit den Federbeinaufnahmen verbunden, und die erste Stützstrebe ist mit dem ersten Längsträger verbunden, wobei die zweite Stützstrebe mit dem zweiten Längsträger verbunden ist. Hierbei sind die Längsträger in Hochrichtung der Versteifungsstruktur unterhalb der Domstrebe angeordnet. Folglich erstrecken sich auch die beiden Stützstreben von dem Niveau der Domstrebe nach unten hin zu den beiden Längsträgern. Dies ist im Hinblick auf die Verbesserung der Quersteifigkeit in dem Vorderwagen des Kraftwagens vorteilhaft.
Und die in Hochrichtung der Versteifungsstruktur unterhalb der Domstrebe und somit auch unterhalb der Federbeinaufnahmen angeordneten Längsträger ermöglichen eine gute Lastaufnahme etwa bei einem Frontalaufprall des Kraftwagens auf einen weiteren Kraftwagen.
Die Domstrebe kann insbesondere mit jeweiligen Stützeinrichtungen verbunden sein, welche der jeweiligen Federbeinaufnahme zugehörig sind. Derartige Stützeinrichtungen können sich mit Stützfüßen beziehungsweise Stützarmen oder dergleichen an einem Montagebereich der jeweiligen Federbeinaufnahme abstützen. Hierbei ist in dem Montagebereich ein Federbein des Kraftwagens an der jeweiligen Federbeinaufnahme festlegbar. An einer solchen Stützeinrichtung lassen sich insbesondere jeweilige Endbereiche der Domstrebe gut festlegen.
Vorzugsweise sind die Stützstreben an ihren der Domstrebe fernen Enden mit einer oberseitigen Wand des jeweiligen Längsträgers verbunden. So lässt sich eine besonders gute Abstützung dieser Enden der Stützstreben an dem jeweiligen Längsträger erreichen. Insbesondere können die der Domstrebe fernen Enden der Stützstreben mit der oberseitigen Wand des Längsträgers durch Verschrauben verbunden sein. Es sind jedoch auch andere Fügeverfahren alternativ oder zusätzlich möglich, etwa ein Verschweißen und/oder Verkleben. Dasselbe gilt für die Festlegung der Domstrebe an den Federbeinaufnahmen.
Vorzugsweise ist ein der Domstrebe naher Endbereich des ersten Längsträgers an einer Anbindungsstelle einer ersten Frontsäulenstruktur des Kraftwagens mit der ersten Frontsäulenstruktur verbunden. Hierbei ist ein der Domstrebe naher Endbereich des zweiten Längsträgers an einer Anbindungsstelle einer zweiten Frontsäulenstruktur des Kraftwagens mit der zweiten Frontsäulenstruktur verbunden. Die zweite Frontsäulenstruktur liegt der ersten Frontsäulenstruktur in Querrichtung gegenüber. Hierbei ist die erste Federbeinaufnahme durch die erste Frontsäulenstruktur bereitgestellt, und die zweite Federbeinaufnahme ist durch die zweite Frontsäulenstruktur bereitgestellt.
Bei derartigen Frontsäulenstrukturen, welche zumindest eine Basis jeweiliger A-Säulen des Kraftwagens bilden, sorgt die Versteifungsstruktur aufgrund der Anbindung der Domstrebe an die Federbeinaufnahmen und aufgrund der Anbindung der Stützstreben an die Längsträger für eine besonders gute Aussteifung im Bereich des Vorderwagens.
Vorzugsweise ist die erste Federbeinaufnahme einstückig mit der ersten Frontsäulenstruktur ausgebildet, und die zweite Federbeinaufnahme ist einstückig mit der zweiten Frontsäulenstruktur ausgebildet. Hierbei ist insbesondere vorteilhaft, dass zum Bereitstellen der Federbeinaufnahmen nicht separate Bauteile an einen jeweiligen Grundkörper der Frontsäulenstruktur montiert zu werden brauchen. Vielmehr sind die Federbeinaufnahmen Bestandteil des jeweiligen Grundkörpers der Frontsäulenstruktur, welcher auch die Anbindungsstelle für den jeweiligen Längsträger aufweist.
Ein erfindungsgemäßer Kraftwagen weist die erfindungsgemäße Versteifungsstruktur auf. Hierbei ist die Versteifungsstruktur in einem Vorderwagen des Kraftwagens angeordnet. Bei einem derartigen Kraftwagen sorgt die Versteifungsstruktur für eine verbesserte Quersteifigkeit in dem Vorderwagen.
Die für die erfindungsgemäße Versteifungsstruktur beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für den erfindungsgemäßen Kraftwagen und umgekehrt.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 in schematischer Darstellung und ausschnittsweise einen Vorderwagen eines Kraftwagens, bei welchem zwei Federbeinaufnahmen mittels einer Domstrebe einer Versteifungsstruktur miteinander verbunden sind, wobei die Versteifungsstruktur Stützstreben umfasst, welche sich von der Domstrebe in Richtung zu einer Front des Kraftwagens hin zu jeweiligen Längsträgern des Kraftwagens erstrecken;
2 in einer schematischen Perspektivansicht eine von zwei im Vorderwagen des Kraftwagens angeordneten Frontsäulenstrukturen, durch welche einerseits eine der Federbeinaufnahmen bereitgestellt ist, und bei welcher andererseits durch einen in einem Stück ausgebildeten Grundkörper der Frontsäulenstruktur eine Mehrzahl von Anbindungsstellen für Trägerteile des Kraftwagens gebildet sind;
3 stark schematisiert den Kraftwagen, welcher den Vorderwagen gemäß 1 aufweist; und
4 in einer weiteren schematischen Perspektivansicht schräg von der Front des Kraftwagens her einen Ausschnitt der in 2 gezeigten Frontsäulenstruktur in ihrer Einbaulage in dem Vorderwagen.

In 1 sind schematisch und ausschnittsweise Bestandteile eines Vorderwagens eines Kraftwagens 1 gezeigt, welcher in 3 stark schematisiert wiedergegeben ist. In dem Vorderwagen weist der Kraftwagen 1 einen ersten Längsträger 2 und einen zweiten Längsträger 3 auf, welche sich im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsachse x erstrecken und welche in Querrichtung des Kraftwagens 1, also parallel zur Fahrzeugquerachse y voneinander beabstandet sind. Die Fahrzeuglängsachse x ist ebenso wie die Fahrzeugquerachse y und die Fahrzeughochachse z in jeweiligen Koordinatensystemen beispielsweise in 1 veranschaulicht.
Ein vorderes Ende 4 des ersten Längsträgers 2, welches einer Front 5 des Kraftwagens 1 (vergleiche 3) zugewandt ist, ist in 1 nur teilweise zu sehen. Demgegenüber ist ein vorderes, freies Ende 6 des zweiten Längsträgers 3 in 1 vollständig erkennbar.
Ein rückwärtiger Endbereich 7 des ersten Längsträgers 2 ist an einer Anbindungsstelle 8 einer ersten Frontsäulenstruktur 9 des Kraftwagens 1 mit einem Grundkörper 10 der ersten Frontsäulenstruktur 9 verbunden. Die erste Frontsäulenstruktur 9 ist in 2 in einer schematischen Perspektivansicht gezeigt.
Insbesondere aus dieser Perspektivansicht in 2 ist erkennbar, dass die erste Frontsäulenstruktur 9 als integraler A-Säulenknoten des Kraftwagens 1 ausgebildet ist, bei welchem durch den Grundkörper 10 nicht nur die Anbindungsstelle 8 für den ersten Längsträger 2, sondern auch weitere Anbindungsstellen für weitere Trägerteile des Kraftwagens 1 bereitgestellt sind.
Beispielsweise ist durch den in einem Stück ausgebildeten Grundkörper 10 der ersten Frontsäulenstruktur 9 eine zweite Anbindungsstelle 11 gebildet, welcher der Verbindung eines unteren Querträgers 12 des Kraftwagens 1 (vergleiche 1) mit der ersten Frontsäulenstruktur 9 dient. Vorliegend ist diese zweite Anbindungsstelle 11 als kastenförmiges Einsteckprofil ausgebildet, in welches ein Endbereich des Querträgers 12 eingesteckt ist. Der untere Querträger 12 kann auch als unterer Stirnwandquerträger bezeichnet werden, weil sich dieser Querträger 12 entlang einer Stirnwand 41 des Kraftwagens 1 in Richtung der Fahrzeugquerachse y erstreckt. Der Querträger 12 grenzt frontseitig an einen Boden des Kraftwagens 1 an, von dem in 1 ein Bodenblech 40 zu sehen ist.
Des Weiteren ist vorliegend einstückig mit dem Grundkörper 10 der ersten Frontsäulenstruktur 9 eine Federbeinaufnahme 13 ausgebildet, welche dem Anbringen eines (nicht gezeigten) Federbeins des Kraftwagens 1 an dem Grundkörper 10 dient. Die Federbeinaufnahme 13 umfasst eine Stützeinrichtung 14, welche in 4 vergrößert dargestellt und daher dort besser als in 1 zu erkennen ist. Insbesondere aus 4 ist gut ersichtlich, dass die Stützeinrichtung 14 der Federbeinaufnahme 13 an ihrer Oberseite eine Anlagefläche 15 mit einer Schrauböffnung 16 aufweist. Über diese Schrauböffnung 16 kann eine Domstrebe 17 (vergleiche 1) an der Federbeinaufnahme 13 festgelegt werden.
Hierfür kann die Domstrebe 17 in einem ersten Endbereich einen Montageabschnitt 18 aufweisen, welcher auf der die Schrauböffnung 16 aufweisenden Anlagefläche 15 aufliegt, und welcher mittels eines (nicht gezeigten) Schraubbolzens an der Stützeinrichtung 14 der Federbeinaufnahme 13 festgelegt werden kann.
Insbesondere aus 4 ist weiter ersichtlich, dass die Stützeinrichtung 14 eine Mehrzahl an Stützfüßen 19 oder Stützarmen aufweisen kann, welche an einem Montagebereich 20 der Federbeinaufnahme 13 abgestützt sind. In dem Montagebereich 20 ist das (nicht gezeigte) Federbein des Kraftwagens an der Federbeinaufnahme 13 festlegbar.
In analoger Weise wie vorstehend für die Federbeinaufnahme 13 der ersten Frontsäulenstruktur 9 beschrieben, ist die Domstrebe 17 auch an einer Stützeinrichtung 45 einer zweiten Federbeinaufnahme 21 festgelegt, welche einstückig mit einem Grundkörper einer zweiten Frontsäulenstruktur 22 des Kraftwagens 1 ausgebildet ist. Die Federbeinaufnahme 21 der zweiten Frontsäulenstruktur 22 ist analog zu der Federbeinaufnahme 13 der ersten Frontsäulenstruktur 9 ausgebildet.
Und auch die Stützeinrichtung 45 der zweiten Federbeinaufnahme 21 ist so ausgebildet, wie dies für die Stützeinrichtung 14 der ersten Federbeinaufnahme 13 beschrieben wurde. Im Bereich der Stützeinrichtung 45 ist die Domstrebe 17 an der zweiten Federbeinaufnahme 21 festgelegt. Dementsprechend weist die Domstrebe 17 in ihrem zweiten Endbereich einen Montageabschnitt 46 auf, welcher auf einer Anlagefläche der Stützeinrichtung 45 aufliegt und welcher etwa mittels eines (nicht gezeigten) Schraubbolzens an der Stützeinrichtung 45 der zweiten Federbeinaufnahme 21 festgelegt werden kann.
Die zweite Frontsäulenstruktur 22 ist analog der ersten Frontsäulenstruktur 9 aufgebaut und liegt der ersten Frontsäulenstruktur 9 in Richtung der Fahrzeugquerachse y gegenüber. Dementsprechend weist auch die zweite Frontsäulenstruktur 22 eine Anbindungsstelle 23 für einen Endbereich 24 des zweiten Längsträgers 3 auf. Diese Anbindungsstelle 23 der zweiten Frontsäulenstruktur 22 ist der Anbindungsstelle 8 der ersten Frontsäulenstruktur 9 entsprechend ausgebildet, nämlich nach Art eines Einsteckbereichs, in welchen der Endbereich 24 des zweiten Längsträgers 3 eingesteckt oder eingeführt werden kann. Des Weiteren weist auch die zweite Frontsäulenstruktur 22 eine als Einsteckbereich ausgebildete Anbindungsstelle für den Querträger 12 auf.
Die Domstrebe 17 ist Bestandteil einer in 1 perspektivisch gezeigten Versteifungsstruktur 25. Die vorliegend einstückig ausgebildete Versteifungsstruktur 25 umfasst eine erste Stützstrebe 26, welche mit dem ersten Längsträger 2 verbunden beziehungsweise an dem ersten Längsträger 2 abgestützt ist.
Konkret weist bei der in 1 beispielhaft gezeigten Ausgestaltung der Versteifungsstruktur 25 die erste Stützstrebe 26 ein der Domstrebe 17 fernes Ende 27 auf, welches als plattenartiger Anlagebereich ausgebildet ist. An diesem Ende 27 ist die erste Stützstrebe 26 mit einer in Richtung der Fahrzeughochachse z und somit auch in Hochrichtung der Versteifungsstruktur 25 gesehen oberseitigen Wand 28 des ersten Längsträgers 2 verbunden. Die erste Stützstrebe 26 ist also an der oberseitigen Wand 28 des ersten Längsträgers 2 auf dem ersten Längsträger 2 abgestützt.
In analoger Weise weist die Versteifungsstruktur 25 eine zweite Stützstrebe 29 auf, welche mit einem der Domstrebe 17 fernen Ende 30 an einer oberseitigen Wand 31 des zweiten Längsträgers 3 festgelegt ist. Auch das der Domstrebe 17 ferne Ende 30 der zweiten Stützstrebe 29 ist vorliegend nach Art eines plattenartigen Anlagebereichs ausgebildet, in welchem die zweite Stützstrebe 29 auf dem zweiten Längsträger 3 oberseitig aufliegt und abgestützt ist. In diesem Anlagebereich ist die zweite Stützstrebe 29 mit dem zweiten Längsträger 3 verbunden.
An ihren der Domstrebe 17 nahen Enden 32, 33 weisen die vorliegend einstückig mit der Domstrebe 17 ausgebildeten Stützstreben 26, 29 einen geringeren Abstand voneinander auf als im Bereich der Enden 27, 30, welche an den Längsträgern 2, 3 festgelegt sind. Dementsprechend ist das der Domstrebe 17 nahe Ende 32 der ersten Stützstrebe 26 der ersten Federbeinaufnahme 13 näher als der zweiten Federbeinaufnahme 21. In analoger Weise ist das der Domstrebe 17 nahe Ende 33 der zweiten Stützstrebe 29 der zweiten Federbeinaufnahme 21 näher als der ersten Federbeinaufnahme 13.
In Querrichtung der Versteifungsstruktur 25, welche einer Längserstreckungsrichtung der Domstrebe 17 entspricht und in der Einbaulage der Versteifungsstruktur 25 der Fahrzeugquerachse y parallel ist, sind somit vorliegend die Enden 32, 33 der Stützstreben 26, 29 voneinander beabstandet. Jedoch ist der Abstand der Stützstreben 26, 29 im Bereich der Enden 27, 30, welche an den Längsträgern 2, 3 festgelegt sind, in Querrichtung der Versteifungsstruktur 25 größer.
In Richtung der Fahrzeughochachse z, also in Hochrichtung der Versteifungsstruktur 25, sind vorliegend die Längsträger 2, 3 unterhalb der jeweiligen Federbeinaufnahmen 13, 21 und somit auch unterhalb der Domstrebe 17 angeordnet. Dementsprechend erstrecken sich die Stützstreben 26, 29 von der Domstrebe 17 aus zu den oberseitigen Wänden 28, 31 der Längsträger 2, 3 einerseits nach unten und andererseits in Richtung der Fahrzeuglängsachse x nach vorne.
Die Versteifungsstruktur 25 umfasst vorliegend zwei sich kreuzende Verbindungsstreben 34, 35, welche die Stützstreben 26, 29 miteinander verbinden. Hierbei reicht die erste Verbindungsstrebe 34 von dem Ende 32, an welchem die erste Stützstrebe 26 in die Domstrebe 17 übergeht, bis zu einem Abschnitt 36 der zweiten Stützstrebe 29, welcher von dem Ende 30 der zweiten Stützstrebe 29 beabstandet ist, an welchem die zweite Stützstrebe 29 mit dem zweiten Längsträger 3 verbunden ist.
In analoger Weise reicht die zweite Verbindungsstrebe 35 von dem Ende 33, an welchem die zweite Stützstrebe 29 in die Domstrebe 17 übergeht, zu einem Abschnitt 37 der ersten Stützstrebe 26, welcher von dem Ende 27 beabstandet ist, an welchem die erste Stützstrebe 26 mit dem ersten Längsträger 2 verbunden ist. Dementsprechend kreuzen sich die beiden Verbindungsstreben 34, 35 in einem Kreuzungsbereich 38, welcher vorliegend in Querrichtung der Versteifungsstruktur 25 im Wesentlichen mittig zwischen den Stützstreben 26, 29 angeordnet ist.
Vorliegend sind auch die Verbindungsstreben 34, 35 einstückig mit den Stützstreben 26, 29 und einstückig mit der Domstrebe 17 ausgebildet. Die Verbindungsstreben 34, 35 gehen also in dem Kreuzungsbereich 38 ineinander über. Mit anderen Worten ist der Kreuzungsbereich 38 durch die einstückig miteinander ausgebildeten Verbindungsstreben 34, 35 gebildet.
Und an ihren der Domstrebe 17 nahen Endbereichen gehen die Verbindungsstreben 34, 35 in die Stützstreben 26, 29 über. Insbesondere können sich die Verbindungsstreben 34, 35 im Bereich des Übergangs in die Stützstreben 26, 29 aufweiten beziehungsweise eine Zunahme des Durchmessers aufweisen, wie dies vorliegend beispielhaft gezeigt ist.
Durch die Versteifungsstruktur 25 mit den Stützstreben 26, 29 und der Domstrebe 17 ist ein Schubfeld bereitgestellt, welches vorliegend auch die Verbindungsstreben 34, 35 umfasst und bei welchem die Domstrebe 17 die Stützeinrichtungen 14, 45 der beiden Federbeinaufnahmen 13, 21 miteinander verbindet. Durch diese Versteifungsstruktur 25 ist die Quersteifigkeit des Kraftwagens 1 im Bereich des Vorderwagens erhöht, in welchem die vorderen Längsträger 2, 3 angeordnet sind.
Da sich die Längsträger 2, 3 im Bereich eines Motorraums des Kraftwagens 1 hin zu der Front 5 des Kraftwagens 1 erstrecken (vergleiche 3) und zur Halterung eines Antriebsmotors des Kraftwagens 1 verwendet werden können, können diese Längsträger 2, 3 auch als Motorlängsträger bezeichnet werden.
Aus 2 ist weiter ersichtlich, dass die erste Frontsäulenstruktur 9 auf der Höhe der Anbindungsstelle 11 für den Querträger 12, welcher vorliegend als unterer Stirnwandquerträger ausgebildet ist, eine weitere Anbindungsstelle 39 für einen (nicht gezeigten) Seitenschweller des Kraftwagens 1 aufweist. Diese Anbindungsstelle 39 kann insbesondere als Einsteckbereich ausgebildet sein, in welchen ein frontseitiges Ende des Seitenschwellers eingesteckt werden kann. Die zweite Frontsäulenstruktur 22 weist vorliegend in analoger Weise eine derartige Anbindungsstelle für den gegenüberliegenden Seitenschweller des Kraftwagens 1 auf.
Von dem Boden des Kraftwagens 1 ist in 1 lediglich das Bodenblech 40 ausschnittsweise gezeigt. Der Querträger 12 oder Stirnwandquerträger begrenzt vorliegend frontseitig einen Aufnahmeraum, welcher zur Oberseite hin durch das Bodenblech 40 begrenzt ist. Zu den Seiten hin ist dieser Aufnahmeraum durch die (nicht gezeigten) Seitenschweller des Kraftwagens 1 begrenzt.
Wenn der Kraftwagen 1 als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgebildet ist, kann ein elektrischer Energiespeicher 42 des Kraftwagens 1 (vergleiche 3) in diesem Aufnahmeraum unterhalb des Bodenblechs 40 angeordnet sein.
Der elektrische Energiespeicher 42 kann elektrische Energie für eine Antriebseinrichtung etwa in Form wenigstens eines Elektromotors 43 des Kraftwagens 1 bereitstellen, welcher zum Fortbewegen des in 3 schematisch gezeigten Kraftwagens 1 ausgebildet ist. Beispielsweise kann mittels des wenigstens einen Elektromotors 43 wenigstens ein Rad 44 des Kraftwagens 1 angetrieben werden.
In 3 sind der elektrische Energiespeicher 42 und der Elektromotor 43 lediglich schematisch und nicht im Hinblick auf ihre tatsächliche räumliche Anordnung in dem Kraftwagen 1 dargestellt.
Bezugszeichenliste

1: Kraftwagen
2: Längsträger
3: Längsträger
4: Ende
5: Front
6: Ende
7: Endbereich
8: Anbindungsstelle
9: Frontsäulenstruktur
10: Grundkörper
11: Anbindungsstelle
12: Querträger
13: Federbeinaufnahme
14: Stützeinrichtung
15: Anlagefläche
16: Schrauböffnung
17: Domstrebe
18: Montageabschnitt
19: Stützfuß
20: Montagebereich
21: Federbeinaufnahme
22: Frontsäulenstruktur
23: Anbindungsstelle
24: Endbereich
25: Versteifungsstruktur
26: Stützstrebe
27: Ende
28: Wand
29: Stützstrebe
30: Ende
31: Wand
32: Ende
33: Ende
34: Verbindungsstrebe
35: Verbindungsstrebe
36: Abschnitt
37: Abschnitt
38: Kreuzungsbereich
39: Anbindungsstelle
40: Bodenblech
41: Stirnwand
42: Energiespeicher
43: Elektromotor
44: Rad
45: Stützeinrichtung
46: Montageabschnitt
x: Fahrzeuglängsachse
y: Fahrzeugquerachse
z: Fahrzeughochachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014115491 A1 [0002]

Claims

Versteifungsstruktur (25) für einen Vorderwagen eines Kraftwagens (1), mit einer Domstrebe (17), welche mit einer ersten Federbeinaufnahme (13) und einer zweiten Federbeinaufnahme (21) des Kraftwagens (1) verbindbar ist, und mit einer ersten Stützstrebe (26) und einer zweiten Stützstrebe (29), wobei die Stützstreben (26, 29) an ihren der Domstrebe (17) nahen Enden (32, 33) einen anderen Abstand voneinander aufweisen, als an ihren der Domstrebe (17) fernen Enden (27, 30), dadurch gekennzeichnet, dass das der Domstrebe (17) ferne Ende (27) der ersten Stützstrebe (26) mit einem ersten Längsträger (2) des Kraftwagens (1) verbindbar ist und das der Domstrebe (17) ferne Ende (30) der zweiten Stützstrebe (29) mit einem zweiten Längsträger (3) des Kraftwagens (1) verbindbar ist, welche in Querrichtung (y) der Versteifungsstruktur (25) voneinander beabstandet sind.
Versteifungsstruktur (25) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die, insbesondere einstückig mit der Domstrebe (17) ausgebildeten, Stützstreben (26, 29) mit ihren der Domstrebe (17) nahen Enden (32, 33) an der Domstrebe (17) angeordnet sind.
Versteifungsstruktur (25) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstreben an ihren der Domstrebe (17) nahen Enden (32, 33) einen geringeren Abstand voneinander aufweisen als an ihren der Domstrebe (17) fernen Enden (27, 30).
Versteifungsstruktur (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstruktur (25) wenigstens eine Verbindungsstrebe (34, 35) umfasst, welche die Stützstreben (26, 29) miteinander verbindet.
Versteifungsstruktur (25) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Verbindungsstrebe (34) von dem der Domstrebe (17) nahen Ende der ersten Stützstrebe (26) zu einem Abschnitt (36) der zweiten Stützstrebe (29) reicht, welcher von dem der Domstrebe (17) fernen Ende (30) der zweiten Stützstrebe (29) beabstandet ist, wobei eine zweite Verbindungsstrebe (35) von dem der Domstrebe (17) nahen Ende (33) der zweiten Stützstrebe (29) zu einem Abschnitt (37) der ersten Stützstrebe (26) reicht, welcher von dem der Domstrebe (17) fernen Ende (27) der ersten Stützstrebe (26) beabstandet ist.
Versteifungsstruktur (25) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verbindungsstreben (34, 35) einander in einem, insbesondere in Querrichtung (y) der Versteifungsstruktur (25) im Wesentlichen mittig zwischen den Stützstreben (26, 29) angeordneten, Kreuzungsbereich (38) kreuzen, welcher durch die einstückig miteinander ausgebildeten Verbindungsstreben (34, 35) gebildet ist.
Versteifungsstruktur (25) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Verbindungsstrebe (34, 35) einstückig mit den Stützstreben (26, 29) ausgebildet ist.
Versteifungsstruktur (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Domstrebe (17) mit den Federbeinaufnahmen (13, 21) verbunden ist und die erste Stützstrebe (26) mit dem ersten Längsträger (2) sowie die zweite Stützstrebe (29) mit dem zweiten Längsträger (3) verbunden ist, wobei die Längsträger (2, 3) in Hochrichtung (z) der Versteifungsstruktur (25) unterhalb der Domstrebe (17) angeordnet sind.
Versteifungsstruktur (25) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstreben (26, 29) an ihren der Domstrebe (17) fernen Enden (27, 30) mit einer oberseitigen Wand (28, 31) des jeweiligen Längsträgers (2, 3) verbunden sind.
Versteifungsstruktur (25) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Domstrebe (17) naher Endbereich (7) des ersten Längsträgers (2) an einer Anbindungsstelle (8) einer ersten Frontsäulenstruktur (9) des Kraftwagens (1) mit der ersten Frontsäulenstruktur (9) verbunden ist und ein der Domstrebe (17) naher Endbereich (24) des zweiten Längsträgers (3) an einer Anbindungsstelle (23) einer zweiten Frontsäulenstruktur (22) des Kraftwagens (1) mit der zweiten Frontsäulenstruktur (22) verbunden ist, welche der ersten Frontsäulenstruktur (9) in Querrichtung (y) gegenüberliegt, wobei die erste Federbeinaufnahme (13) durch die erste Frontsäulenstruktur (9) bereitgestellt ist und die zweite Federbeinaufnahme (21) durch die zweite Frontsäulenstruktur (22) bereitgestellt ist.
Versteifungsstruktur (25) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Federbeinaufnahme (13) einstückig mit der ersten Frontsäulenstruktur (9) ausgebildet ist und die zweite Federbeinaufnahme (21) einstückig mit der zweiten Frontsäulenstruktur (22) ausgebildet ist.
Kraftwagen (1) mit einer Versteifungsstruktur (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Versteifungsstruktur (25) in einem Vorderwagen des Kraftwagens (1) angeordnet ist.