DE102021115448A1

DE102021115448A1 - Achsträger für einen Kraftwagen, insbesondere für einen Personenkraftwagen, sowie Kraftwagen

Info

Publication number: DE102021115448A1
Application number: DE102021115448.0A
Authority: DE
Inventors: Roland Koenig; Robert Loch; Martin Waldmann
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-06-15
Filing date: 2021-06-15
Publication date: 2022-12-15

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Achsträger (1) für einen Kraftwagen, mit einem ersten, hinteren Querelement (5), und mit zwei in Fahrzeugquerrichtung (4) voneinander beabstandeten Längselementen (6, 7), welche mit dem ersten Querelement (5) verbunden sind und zumindest von dem ersten Querelement (5) ausgehend in Fahrzeuglängsrichtung (3) von hinten nach vorne voneinander weg verlaufen, umfassend eine separat von dem ersten Querelement (5) und separat von den Längselementen (6, 7) ausgebildete, vordere Struktur (9), welche ein zweites, vorderes Querelement (10) und sich in Fahrzeugquerrichtung beidseitig an das zweite Querelement (10) anschließende und mit dem zweiten Querelement (10) verbundene Knotenelemente (11, 12) aufweist, die zumindest mittelbar an vordere, von dem ersten Querelemente (5) abgewandte Enden (E) der Längselemente (6, 7) angebunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Achsträger für einen Kraftwagen, insbesondere für einen Personenkraftwagen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftwagen mit wenigstens einem solchen Achsträger.
Der DE 10 2018 009 196 B3 ist eine Vorbaustrukturanordnung für einen Kraftwagen als bekannt zu entnehmen, mit einer Vorbaustruktur, welche zwei in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Längsträger umfasst. Des weiteren offenbart die EP 3 098 141 B1 einen Vorderachsträger für ein Kraftfahrzeug, mit Längsträgern und einem die Längsträger miteinander verbindenden Querträger, wobei der Querträger als Hohlkörper ausgebildet und mit mindestens einer Anbindungsvorrichtung zur Anbindung eines Lenkungsgehäuses versehen ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Achsträger für einen Kraftwagen sowie einen Kraftwagen mit wenigstens einem solchen Achsträger zu schaffen, sodass ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten auf besonders flexible Weise geschaffen werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Achsträger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen auch als Integralträger, Hilfsrahmen oder Fahrschemel bezeichneten Achsträger für einen Kraftwagen. Dies bedeutet, dass der vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildete Kraftwagen in seinem vollständig hergestellten Zustand den Achsträger aufweist. Vorzugsweise ist der Achsträger als ein Vorderachsträger ausgebildet. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der Kraftwagen in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgend angeordnete Achsen aufweist. Die jeweilige Achse weist beispielsweise wenigstens oder genau zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete und auf in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegenden Seiten des Kraftwagens angeordnete, einfach auch als Räder bezeichnete Fahrzeugräder auf. Die in Fahrzeuglängsrichtung vordere Achse wird auch als Vorderachse bezeichnet, wobei die in Fahrzeuglängsrichtung hinten auf die Vorderachse folgende Achse auch als Hinterachse bezeichnet wird. Da der Achsträger vorzugsweise als ein Vorderachsträger ausgebildet ist, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Achsträger Bestandteil der Vorderachse ist.
Der Achsträger weist ein erstes Querelement auf, welches ein in Einbaulage des Achsträgers in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet hinteres Querelement des Achsträgers ist. Der Achsträger nimmt seine Einbaulage in vollständig hergestelltem Zustand des mit dem Achsträger ausgestatteten Kraftwagens ein. Außerdem weist der Achsträger zwei in Einbaulage des Achsträgers, das heißt bezogen auf die Einbaulage des Achsträgers in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Längselemente auf, welche mit dem ersten Querelementen verbunden sind. Ausgehend von dem ersten, hinteren Querelement erstrecken sich die Längselemente in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin, das heißt in Fahrzeuglängsrichtung von hinten nach vorne derart von dem ersten, hinteren Querelement weg, dass die Längselemente in Fahrzeuglängsrichtung von hinten nach vorne voneinander weg verlaufen. Mit anderen Worten verlaufen die Längselemente zumindest von dem ersten, hinteren Querelement ausgehend in Fahrzeuglängsrichtung von hinten nach vorne voneinander weg. Außerdem sind die Längselemente mit dem ersten, hinteren Querelement verbunden. Dabei ist es denkbar, dass die Längselemente separat von dem ersten, hinteren Querelement ausgebildet und mit dem ersten Querelement verbunden sind. Die Längselemente sind beispielsweise separat voneinander ausgebildet. Ferner ist es denkbar, dass die Längselemente einstückig mit dem ersten Querelement ausgebildet sind. Beispielsweise sind zumindest jeweilige, erste Teile der Längselemente einstückig miteinander und einstückig mit zumindest einem zweiten Teil des ersten Querelements ausgebildet.
Um nun auf besonders flexible und somit zeit- und kostengünstige sowie bedarfsgerechte Weise ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten des Achsträgers und somit des Kraftwagens realisieren zu können, insbesondere im Hinblick auf eine Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Achsträger eine separat von dem ersten Querelement und separat von den Längselementen ausgebildete, vordere Struktur aufweist, welche zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zu mehr als zur Hälfte oder vollständig, bezogen auf die Einbaulage des Achsträgers in Fahrzeuglängsrichtung vor den Längselementen angeordnet ist, mithin sich in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin an die Längselemente anschließt. Die vordere Struktur weist ein zweites, vorderes Querelement und sich in Fahrzeugquerrichtung beidseitig, das heißt beiden Ends an das zweite Querelement anschließende und mit dem zweiten Querelement verbundene Knotenelemente auf, die zumindest mittelbar an vordere, von dem ersten Querelemente abgewandte und an sich, das heißt für sich alleine betrachtet in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne weisende Enden der Längselemente angebunden sind. Die vorderen, in Fahrzeuglängsrichtung von dem ersten Querelement abgewandten Enden sind beispielsweise für sich alleine betrachtet oder bei alleiniger Betrachtung der Längselemente vordere, freie Enden der Längselemente, an deren vordere Enden zumindest mittelbar die Knotenelemente angebunden sind. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Knotenelemente, einstückig mit dem zweiten, vorderen Querelement und somit einstückig miteinander ausgebildet sind. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch gezeigt, wenn die Knotenelemente separat voneinander und separat von dem zweiten, vorderen Querelement ausgebildet und mit dem zweiten Querelement verbunden sind, sodass die Knotenelemente über das zweite Querelement miteinander verbunden sind. Außerdem sind die vorderen Enden der Längselemente über die Knotenelemente und das vordere Querelement miteinander verbunden. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die vordere Struktur zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder aber vollständig, in Fahrzeuglängsrichtung vor den vorderen Enden der Längselemente angeordnet ist und sich somit zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin an die vorderen Enden der Längselemente anschließt. Das erste Querelement und das zweite Querelement verlaufen zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung, wodurch eine besonders hohe Steifigkeit des Achsträgers auf besonders gewichtsgünstige Weise realisiert werden kann.
Die vordere Struktur ist oder fungiert als eine Abweis- und/oder Deformationsstruktur, welche beispielsweise bei einer Frontalkollision, insbesondere mit geringer Breitenüberdeckung, vorteilhaft zum Umsetzen kinetischer Energie in Bauteildeformation verformbar ist. Unter einer Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung ist eine Frontalkollision des Kraftwagens zu verstehen, wobei der Kraftwagen bei der Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung mit einer auch als Unfallbarriere, Hindernis oder Unfallhindernis bezeichneten Barriere kollidiert, die nur zu 25% der Breite des Kraftwagens, überlappt, das heißt überdeckt. Bei der Fontalkollision kollidiert die Front des Kraftwagens mit der Barriere. Die Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung wird auch als small-overlap-crash oder small-overlap-test bezeichnet.
Beispielsweise ist die auch als Hindernis bezeichnete Barriere ein gerundetes, starres Hindernis, welches beispielsweise zumindest auf einer Seite gerundet ist, die bei der Frontalkollision der Front des Kraftwagens zugewandt ist, mithin gegen die die Front des Personenkraftwagens prallt. Die als Abweis- und/oder Deformationsstruktur ausgebildete, vordere Struktur ermöglicht ein frühzeitiges Abweisen des einfach als Fahrzeug bezeichneten Kraftwagens, insbesondere von der Barriere. Hierzu ist die vordere Struktur in Fahrzeuglängsrichtung möglichst weit vorne angeordnet.
Da die vordere Struktur und somit deren Knotenelemente und das zweite, vordere Querelement separat von dem ersten, hinteren Querelement und separat von den Längsträgern ausgebildet ist, ist die einfach auch als Struktur bezeichnete, vordere Struktur ein Montageteil oder eine Montagegruppe, welche separat von den Längsträgern und von dem ersten Querelement hergestellt und im hergestellten Zustand an die Längselemente angebunden werden kann. Der Erfindung liegen dabei insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Um insbesondere im Hinblick auf eine Frontalkollision des Kraftwagens, insbesondere im Hinblick auf eine Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung, ein vorteilhaftes Unfallverhalten des Kraftwagens realisieren zu können, ist es vorteilhaft, mehrere, in vertikaler Richtung beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung übereinander angeordnete Ebenen des Kraftwagens, insbesondere eines Vorderwagens des Kraftwagens, in eine Erzeugung einer entsprechenden Abweiskraft mit einzubeziehen, wenn es zu einer Frontalkollision des Kraftwagens kommt, sodass der Kraftwagen mittels der Abweiskraft besonders vorteilhaft von einer Barriere abgewiesen werden kann beziehungsweise umgekehrt. Hierdurch können beispielsweise übermäßige Intrusionen vermieden werden. Eine erste der genannten Ebenen ist beispielsweise eine erste Trägerebene, welche beispielsweise Längsträger umfassen kann, die zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufen und in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet sind. Beispielsweise sind die Längsträger Bestandteile einer selbsttragenden Karosserie des Kraftwagens. Insbesondere kann die erste Trägerebene eine in Fahrzeughochrichtung betrachtet obere Trägerebene sein. Da die erste Trägerebene beispielsweise die genannten Längsträger umfasst, wird die erste Trägerebene beispielsweise auch als erste Längsträgerebene bezeichnet. Eine zweite der genannten Ebenen ist beispielsweise in Fahrzeughochrichtung unterhalb der ersten Trägerebene angeordnet und dabei eine zweite Trägerebene, in der beispielsweise der vorzugsweise als Vorderachsträger ausgebildete Achsträger angeordnet ist. Mit anderen Worten kann die zweite Trägerebene durch den Achsträger gebildet sein. Somit ist es insbesondere denkbar, dass in vollständig hergestelltem Zustand des Kraftwagens der Achsträger in Fahrzeughochrichtung unterhalb der ersten Trägerebene und somit insbesondere unterhalb der Längsträger angeordnet ist, insbesondere derart, dass der Achsträger in Fahrzeughochrichtung nach oben hin zumindest teilweise durch die Längsträger überlappt, das heißt überdeckt ist. Da der Achsträger und somit die durch den Achsträger gebildete, zweite Trägerebene in Fahrzeughochrichtung unterhalb der ersten Trägerebene angeordnet ist, ist die zweite Trägerebene eine bodennahe Ebene. Um ein besonders gutes Unfallverhalten des Kraftwagen insbesondere im Hinblick auf eine Frontalkollision, insbesondere mit geringer Breitenüberdeckung, realisieren zu können, ist es vorteilhaft, eine Kraftverteilung zwischen den funktionalen Ebenen (Trägerebenen) sorgfältig abzustimmen. Unter der Kraftverteilung ist eine Verteilung oder Aufteilung von unfallbedingten Kräften auf die Ebenen (Trägerebenen) zu verstehen, wobei die unfallbedingten Kräfte bei einer Frontalkollision, insbesondere mit geringer Breitenüberdeckung, auf den Kraftwagen, insbesondere auf dessen Front, wirken. Solche Abstimmungen der Kraftverteilung auf die oder zwischen den Trägerebenen finden im Rahmen einer Entwicklung von Kraftwagen häufig bis kurz vor einem Serienanlauf der jeweiligen Kraftwagen statt. Ungünstige, konstruktive Ausgestaltungen von Achsträgern können jedoch die Abstimmung der Kraftverteilung bis kurz vor Serienanlauf verhindern oder erschweren, das heißt im Hinblick auf Zeit und Kosten sehr aufwändig machen. Es wurde gefunden, dass beispielsweise dann, wenn die vordere Struktur einstückig mit den Längselementen ausgebildet wäre und/oder wenn die vordere Struktur aus Tiefziehblechen gefertigt wäre, die Abstimmung der Kraftverteilung bis kurz vor dem Serienanlauf nicht oder nur sehr aufwändig möglich wäre, insbesondere aufgrund von dann erforderlichen, komplexen und insbesondere komplex zu ändernden Werkzeugen, insbesondere Tiefziehwerkzeugen, zum Herstellen der vorderen Struktur. Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können nun durch die Erfindung vermieden werden. Das erste, hintere Querelement und die damit verbundenen Längselemente bilden beispielsweise eine, insbesondere hintere, Baueinheit. Dabei ist die vordere Struktur separat von der Baueinheit ausgebildet und mit der Baueinheit verbunden. Da die Baueinheit und die vordere Struktur separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Komponenten sind, kann beispielsweise die vordere Struktur insbesondere im Rahmen der zuvor beschriebenen Abstimmungen der Kraftverteilung bedarfsgerecht und auf besonders einfache, zeit- und kostengünstige Weise bis kurz vor einem Serienlauf des Kraftwagens angepasst, das heißt verändert werden, ohne dabei die Baueinheit beziehungsweise die übrigen Achsträger übermäßig zu beeinflussen. Es wurde gefunden, dass insbesondere die vordere Struktur mit dem zweiten, vorderen Querelement und dem Knotenelement eine wichtige Rolle im Hinblick auf die beschriebene Abstimmung der Kraftverteilung führt. Mit anderen Worten kann insbesondere durch entsprechendes Gestalten beziehungsweise Anpassen der vorderen Struktur die zuvor beschriebene Kraftverteilung und insbesondere deren Abstimmung bedarfsgerecht beeinflusst werden, wobei dadurch, dass erfindungsgemäß die vordere Struktur separat von der Baueinheit ausgebildet ist, die Kraftverteilung bis kurz vor Serienanlauf und dabei besonders zeit- und kostengünstig abgestimmt werden kann. wieder mit anderen Worten ausgedrückt ermöglicht die Erfindung eine besonders große Flexibilität hinsichtlich der Abstimmung der Kraftverteilung bis kurz vor einem Serienanlauf des Kraftwagens. Da insbesondere das vordere, zweite Querelement und die Knotenelemente die Kraftverteilung sowie ein Deformations- und somit Unfallverhalten des Achsträgers stark beeinflusst, insbesondere bestimmt, wird die vordere Struktur auch als eigenschaftsbestimmende Struktur bezeichnet.
Um das Unfallverhalten des Achsträgers und des Kraftwagens insgesamt auf besonders bedarfsgerechte Weise und insbesondere bis kurz vor dem Serienlauf des Kraftwagens anpassen, verändern und somit einstellen zu können, ist es bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Knotenelemente separat voneinander und separat von dem zweiten Querelement ausgebildet und, insbesondere direkt, mit dem zweiten Querelement verbunden sind. Insbesondere ist es denkbar, dass die Knotenelemente, insbesondere direkt, an jeweilige, in Fahrzeugquerrichtung voneinander weg weisende und insbesondere nach außen weisende, zweite Enden des Querelements an sich, das heißt für sich alleine betrachtet, angebunden sind. Dieser Ausführungsform liegt die Erkenntnis zugrunde, das insbesondere die Knotenelemente und ganz insbesondere deren Form und/oder Material besonders gut dazu beitragen können, den Kraftwagen bei einer Frontalkollision vorteilhaft abweisen zu können, sodass ein besonders gutes Unfallverhalten dargestellt werden kann.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das jeweilige Knotenelement einstückig ausgebildet ist. Dadurch kann ein besonders vorteilhaftes Abweis- und Deformationsverhalten des Kontenelements insgesamt realisiert werden. Mit anderen Worten ist es dadurch möglich, bei einer Frontalkollision, insbesondere mit geringer Breitenüberdeckung, eine besonders große Menge an Unfallenergie mittels des jeweiligen Kontenelements zu absorbieren und den Kraftwagen von der Unfallbarriere vorteilhaft abzuweisen.
Um ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten realisieren zu können, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das jeweilige Knotenelement als ein Strangpressprofil, als ein Gussteil oder als ein Schmiedeteil ausgebildet ist. Das jeweilige Kontenelement an sich kann als eine Abweis- und/oder Deformationsstruktur fungieren oder als eine Abweis- und/oder Deformationsstruktur ausgebildet sein. Insbesondere ist es denkbar, dass das jeweilige Knotenelement bei einer Frontalkollision, insbesondere mit geringer Breitenüberdeckung, unter Energieverzehrung verformbar ist, und das jeweilige Knotenelement kann insbesondere bei einer Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung besonders vorteilhaft dafür sorgen, dass der Kraftwagen von der Unfallbarriere abgewiesen wird. Hierdurch können übermäßige Intrusionen vermieden werden. Durch die Ausgestaltung des jeweiligen Knotenelements als ein Strangpressprofil, als ein Gussteil oder als ein Schmiedeteil kann einerseits ein besonders vorteilhaftes Deformationsverhalten des Kontenelements realisiert werden, und andererseits kann eine vorteilhafte Stabilität des Knotenelements gewährleistet werden.
Um ein besonders gutes Energieabsorptionsvermögen des jeweiligen Knotenelements realisieren zu können, ist es in weitere Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das jeweilige Knotenelement wenigstens eine Hohlkammer aufweist, deren Durchgangsrichtung vorzugsweise oder zumindest nahezu in Fahrzeughochrichtung verläuft. Dies bedeutete, dass bei alleiniger Betrachtung des jeweiligen Knotenelements die Hohlkammer an sich, das heißt für sich alleine betrachtet in Fahrzeughochrichtung durchgängig ist und Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeuglängsrichtung als beidseitig durch jeweilige Wandungsbereiche des Knotenelements begrenzt ist. Insbesondere dann, wenn das jeweilige Knotenelement als ein Strangpressprofil ausgebildet ist, findet die Durchgangsrichtung mit einer Strangpressrichtung zusammen, entlang welcher das jeweilige Knotenelement durch Strangpressen hergestellt ist oder wird.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das jeweilige Knotenelement eine zweite Hohlkammer auf, welche durch eine Trennwand von der ersten Hohlkammer getrennt ist. Dadurch kann auf besonders gewichtsgünstige Weise ein besonders vorteilhaftes Energieabsorptionsvermögen des jeweiligen Knotenelements dargestellt werden.
In weiterer, besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das jeweilige Knotenelement wenigstens eine oder mehrere, weitere Hohlkammern auf, welche durch wenigstens eine oder mehrere, weitere Trennwände von der ersten Hohlkammer und von der zweiten Hohlkammer getrennt ist. Dadurch kann ein Unfallverhalten des jeweiligen Knotenelements an sich besonders bedarfsgerecht eingestellt werden, so dass ein besonders gutes Unfallverhalten des Achsträgers und somit des Kraftwagens insgesamt dargestellt werden kann.
Um einerseits, insbesondere entlang einer ersten Richtung wie beispielsweise entlang der Fahrzeugquerrichtung eine hinreichende Stabilität des jeweiligen Knotenelements und andererseits, insbesondere entlang einer zweiten Richtung beispielsweise der Fahrzeuglängsrichtung ein besonders gutes Energieabsorptionsvermögen des jeweiligen Knotenelements realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Trennwände schräg oder senkrecht oder parallel zueinander verlaufen.
Um mittels des jeweiligen Knotenelements den auch als Fahrzeug bezeichneten, das heißt als Fahrzeug ausgebildeten Kraftwagen bei einer Frontalkollision, insbesondere mit geringer Breitenüberdeckung, besonders vorteilhaft von der Unfallbarriere abweisen zu können, ist es in weitere Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das jeweilige Knotenelement auf seiner jeweiligen, in Fahrzeugquerrichtung nach außen weisenden Seite, insbesondere Außenseite, einen ersten Längenbereich und einen sich in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten direkt an den ersten Längenbereich anschließenden, zweiten Längenbereich auf. Unter dem Merkmal, dass sich der zweite Längenbereich in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten betrachtet direkt an den ersten Längenbereich anschließt, ist insbesondere zu verstehen, dass in Fahrzeuglängsrichtung zwischen den Längenbereichen kein anderer, weiterer Längenbereich des jeweiligen Knotenelements angeordnet ist. Der erste Längenbereich erstreckt sich in einer ersten Ebene, die bezogen auf die Einbaulage des Achsträgers durch die Fahrzeughochrichtung des Kraftwagens und eine erste Richtung aufgespannt ist, die schräg zur Fahrzeuglängsrichtung des Kraftwagens und/oder der Fahrzeugquerrichtung des Kraftwagens und in einer senkrecht zur ersten Ebene verlaufenden zweiten Ebene verläuft, die durch die Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) und die Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) aufgespannt ist und somit auch als x-y-Ebene bezeichnet wird. Der zweite Längenbereich erstreckt sich in einer schräg oder senkrecht zur ersten Ebene erstreckenden, dritten Ebene, die bezogen auf die Einbaulage des Achsträgers durch die Fahrzeughochrichtung oder eine zweite Richtung aufgespannt ist, die schräg zur Fahrzeuglängsrichtung und/oder Fahrzeugquerrichtung und in der zweiten Ebene (x-y-Ebene) verläuft. Insbesondere mittels des ersten Längenbereichs kann der Kraftwagen bei einer Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung besonders vorteilhaft von der Unfallbarriere abgelenkt oder abgewiesen werden, wobei insbesondere im zweiten Längenbereich für eine vorteilhafte Stabilität des ersten Längenbereichs sorgt. Mit anderen Worten kann der erste Längenbereich besonders vorteilhaft über den zweiten Längenbereich in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten abgestützt werden, insbesondere an dem jeweiligen Längselement, sodass der Kraftwagen besonders gut abgelenkt, das heißt von der Unfallbarriere abgewiesen werden kann.
Um auf besonders bauraumgünstige Weise ein besonders gutes Unfallverhalten realisieren zu können, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das jeweilige Knotenelement direkt an das jeweilige, vordere Ende des jeweiligen Längselements angebunden ist. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass das jeweilige Knotenelement das jeweilige, vordere Ende des jeweiligen Längselements direkt berührt. Hierdurch kann ein besonders vorteilhafter Kraftfluss realisiert werden, da das jeweilige Knotenelement direkt an dem jeweiligen vorderen Ende abgestützt ist.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das jeweilige Knotenelement an das jeweilige, vordere Ende des jeweiligen Längselements unter Vermittlung eines jeweiligen Funktionselements angebunden ist, welches separat von dem Kontenelementen, separat von den Längselementen und separat von den Querelementen ausgebildet ist und einerseits direkt mit dem jeweiligen Knotenelement verbunden und somit einerseits direkt an dem jeweiligen Knotenelement abgestützt und andererseits direkt an das jeweilige, vordere Ende des jeweiligen Längselements angebunden und dabei insbesondere direkt an dem jeweiligen, vorderen Ende des jeweiligen Längselements abgestützt ist. Mittels des Funktionselements kann eine vorteilhafte Funktionsintegration realisiert werden. Außerdem kann über das jeweilige Funktionselement eine besonders vorteilhafte und bedarfsgerechte Abstützung des jeweiligen Knotenelements in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin an dem jeweiligen Längselement gewährleistet werden, sodass ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten darstellbar ist.
In weiterer, besonders vorteilhafter Ausführungsform der Erfindung weist das jeweilige Funktionselement eine auch als erste Aufnahme bezeichnete Aufnahme für ein Motorlager zum Lagern eines Antriebsmotors zum Antreiben des Kraftwagens auf. Alternativ oder zusätzlich weist das jeweilige Funktionselement eine auch als zweite Aufnahme bezeichnete Aufnahme für ein Lager zum Lagern eines Wankstabilisators des Kraftwagens auf. Vorzugsweise sind die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme voneinander getrennt. Über das Funktionselement kann somit der Antriebsmotor und/oder der Wankstabilisator an den Achsträger angebunden werden. Somit kann auch ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten des Motorlagers und somit des Antriebsmotors und/oder des Wankstabilisators dargestellt werden, sodass ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten des Kraftwagens insgesamt darstellbar ist.
Um einen besonders vorteilhaften Kraftfluss und somit ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten realisieren zu können, ist es in weitere Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Funktionselement einerseits direkt mit dem jeweiligen Knotenelement verschraubt oder verschweißt ist, wobei das Funktionselement andererseits direkt durch Schrauben oder Schweißen an das jeweilige, vordere Ende angebunden ist.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das jeweilige Knotenelement auf seiner jeweiligen, in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne weisenden Seite wenigstens ein Verbindungselement aufweist, mittels welchem ein separat von dem jeweiligen Knotenelement und insbesondere separat von dem Querelementen separat von den Längselementen und vorzugsweise auch separat von den Funktionselementen ausgebildetes Bauelement mit dem jeweiligen Knotenelement verbindbar oder verbunden ist. Hierdurch lässt sich ein besonders vorteilhafter Kraftfluss realisieren, sodass unfallbedingte Kräfte besonders gut abgestützt werden können.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Bauelement um ein auch als Energieabsorptionselement bezeichnetes Deformationselement, insbesondere um eine sogenannte Crashbox, welche bei einer Frontalkollision unter Energieumsatz besonders gut deformierbar ist.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen, welcher einen Achsträger gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekt der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichen. Dabei zeigt:

1 eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform eines Achsträgers für einen Kraftwagen;
2 eine schematische Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsform des Achsträgers;
3 eine schematische Perspektivansicht einer dritten Ausführungsform des Achsträgers.

1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht ein auch als Hilfsrahmen, Integralträger oder Fahrschemel bezeichneten Achsträger 1 für einen als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen. Der Kraftwagen weist in seinem vollständig hergestellten Zustand genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung aufeinander folgend und somit hintereinander angeordnete Achsen auf. Die in Fahrzeuglängsrichtung vordere Achse wird auch als Vorderachse bezeichnet, und die in Fahrzeuglängsrichtung Hinterachse wird auch als Hinterachse bezeichnet. Dabei umfasst die Vorderachse den Achsträger 1, sodass der Achsträger 1 ein Vorderachsträger und an der Front des Personenkraftwagens angeordnet ist. Die jeweilige Achse weist genau zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete und somit auf in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegenden Seiten des Kraftwagens angeordnete Fahrzeugräder auf, welche auch einfach als Räder bezeichnet werden. Das jeweilige Rad ist ein Bodenkontaktelement des Kraftwagens, welcher in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über die Fahrzeugräder an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Die Fahrzeughochrichtung ist in 1 durch einen Doppelpfeil 2 veranschaulicht. In 1 veranschaulicht ein Doppelpfeil 3 die Fahrzeuglängsrichtung, und die Fahrzeugquerrichtung ist in 1 durch einen Doppelpfeil 4 veranschaulicht.
Die Fahrzeugräder der Vorderachse sind beispielsweise über jeweils wenigstens einen einfach auch als Lenker bezeichneten Radlenker gelenkig mit dem Achsträger 1 gekoppelt, sodass die Lenker in Fahrzeughochrichtung relativ zu dem Achsträger 1 erfolgende Ein- und Ausfederbewegungen der Räder zulassen. Alternativ oder zusätzlich ist ein Antriebsmotor des Kraftwagens zumindest mittelbar an dem Achsträger 1 gelagert. Bei dem Antriebsmotor handelt es sich beispielsweise um eine elektrische Maschine, mittels welcher der Kraftwagen, insbesondere rein, elektrisch antreibbar ist. Ferner kann es sich bei dem Antriebsmotor um eine Verbrennungskraftmaschine zum Antreiben des Kraftwagens handeln.
Der Kraftwagen weist einen als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau auf, durch welchen eine auch als Fahrgastzelle oder Fahrgastraum bezeichneter Innenraum des Kraftwagens gebildet, das heißt begrenzt ist. Der Achsträger 1 ist separat von der selbsttragenden Karosserie ausgebildet und an der selbsttragenden Karosserie gelagert. Der Aufbau, insbesondere ein Vorderwagen oder eine Vorderwagenstruktur des Aufbaus, weist zwei vordere, in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete und in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Längsträger auf, welche in einer ersten Trägerebene angeordnet sind beziehungsweise die erste Trägerebene bilden. Dabei ist der Achsträger 1 in Fahrzeughochrichtung unterhalb der Längsträger angeordnet, derart, dass der Achsträger 1 in Fahrzeughochrichtung nach oben hin zumindest teilweise durch den Längsträger überlappt ist. Der Achsträger 1 ist in einer zweiten Trägerebene angeordnet oder bildet eine zweite Trägerebene, welche in Fahrzeughochrichtung unterhalb der ersten Trägerebene angeordnet ist. Somit sind sowohl die Längsträger als auch der Achsträger 1 an der Front des Kraftwagens angeordnet.
Der Achsträger 1 weist ein erstes, hinteres Querelement 5 auf, welches in Fahrzeugquerrichtung verläuft. Des weiteren weist der Achsträger 1 zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Längselemente 6 und 7 auf, welche mit dem ersten Querelement 5 verbunden sind und zumindest von dem ersten Querelement 5 ausgehend in Fahrzeuglängsrichtung von hinten nach vorne voneinander wegverlaufen. Dies bedeutet, dass die Längselemente 6 und 7 schräg zueinander und schräg zur Fahrzeuglängsrichtung schräg zur Fahrzeugquerrichtung verlaufen, derart, dass die Längselemente 6 und 7 in Fahrzeuglängsrichtung von vorne nach hinten und somit in Richtung des Querelements 5 aufeinander zu verlaufen. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt sind die Längselemente 6 und 7 zumindest im wesentlichen V-förmig zueinander angeordnet und bilden somit eine V-Form, das heißt ein V, welches in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin geöffnet ist, mithin sich in Fahrzeuglängsrichtung von hinten nach vorne erweitert. Es ist erkennbar, dass jeweilige, erste Längenbereiche L1 der Längselemente 6 und 7 sich ausgehend von dem Querelement 5 in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin erstrecken, derart, dass die Längenbereiche L1 ausgehend von dem Querelement 5 in Fahrzeuglängsrichtung von hinten nach vorne hin voneinander wegverlaufen. Des Weiten weisen die Längselemente 6 und 7 jeweilige, zweite Längenbereiche L2 auf, welche sich ausgehend von dem Querelement in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten erstrecken. Jeweilige, erste Teilbereiche T1 der Längenbereiche L2 verlaufen dabei zumindest im Wesentlichen parallel zueinander und zumindest im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung. In Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin schließen sich an die Teilbereiche T1 der Längenbereiche L2 jeweilige, zweite Teilbereiche T2 der Längenbereiche L2 an. Es ist erkennbar, dass sich die Teilbereiche T2 in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin von den Teilbereichen T1 weg erstrecken, derart, dass sich Teilbereiche T2 in Fahrzeuglängsrichtung von vorne nach hinten voneinander wegverlaufen. Somit verlaufen die Teilbereiche T2 schräg zueinander, und/oder schräg zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckend zur Fahrzeugquerrichtung und/oder zu den Teilbereichen T1. Das Querelement 5 und die Längselemente 6 und 7 bilden eine Baueinheit des Achsträgers 1, auf dessen Baueinheit im Folgenden näher eingegangen wird.
Um nun ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten des Achsträgers 1 und des Kraftwagens insgesamt realisieren zu können, insbesondere im Hinblick auf eine Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung des Kraftwagens, weist der Achsträger 1 eine separat von der in 1 mit 8 bezeichneten Baueinheit, mithin separat von dem Querelement 5 und separat von den Längselementen 6 und 7 ausgebildete, vordere Struktur 9 auf, welche eine separat von der Baueinheit 8 ausgebildete und mit der Baueinheit 8 verbundene Baugruppe ist. Die vordere Struktur 9 weist ein zweites, vorderes Querelement 10 auf, welches in Fahrzeugquerrichtung verläuft. Die Querelemente 5 und 10 sind in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandet, derart, dass das Querelement 10 in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Querelement 5 angeordnet ist. Außerdem umfasst die vordere Struktur 9 sich in Fahrzeugquerrichtung beidseitig an das zweite Querelement 10 anschließende und mit dem zweiten Querelement 10 verbundene Knotenelemente 11 und 12 auf, die zumindest mittelbar an vordere, von dem ersten Querelement 5 abgewandte und an sich, das heißt bei alleiniger Betrachtung der Längselemente 6 und 7 freie Enden E angebunden, das heißt befestigt sind.
1 zeigte eine erste Ausführungsform des Achsträgers 1. Bei der ersten Ausführungsform sind die Knotenelemente 11 und 12 direkt an die Enden E angebunden, sodass die Knotenelemente 11 und 12 die Enden E direkt berühren. Des weiteren ist es bei der ersten Ausführungsform vorgesehen, dass die Knotenelemente 11 und 12 separat voneinander und separat von dem zweiten Querelement 10 ausgebildet und, insbesondere direkt, mit dem zweiten Querelement verbunden sind. Hierzu sind die Knotenelemente 11 und 12 jeweils direkt in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegende und an sich freie Enden E2 des Querelements 10 angebunden, insbesondere derart, dass die Knotenelemente 11 und 12 die Enden E2 direkt berühren. Vorzugsweise ist das Querelement 10 als ein Strangpressprofil ausgebildet, dessen Strangpressrichtung vorzugsweise in Fahrzeugquerrichtung verläuft.
Bei der ersten Ausführungsform ist das jeweilige Knotenelement 11 beziehungsweise 12 einstückig ausgebildet. Das jeweilige Knotenelement 11 beziehungsweise 12 ist vorzugsweise als ein Strangpressprofil, als ein Gussteil oder aber als ein Schmiedeteil ausgebildet. Bei der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform ist das jeweilige Knotenelement 11 beziehungsweise 12 als ein Strangpressprofil ausgebildet, dessen Strangpressrichtung in Fahrzeughochrichtung verläuft. Dabei weist das jeweilige Knotenelement 11 beziehungsweise 12 mehrere Hohlkammern 13 auf, die durch insbesondere einstückig miteinander ausgebildete Trennwände 14 des jeweiligen Knotenelements 11 beziehungsweise 12 voneinander getrennt sind. Zumindest eine der Hohlkammern 13 kann mehreckig ausgebildet sein und dabei insbesondere mehr als drei, insbesondere abgerundete, Ecken aufweisen.
Das Querelement 10 könnte mit den Knotenelementen 11 und 12 verschweißt sein. Bei der ersten Ausführungsform jedoch ist das Querelement 10, insbesondere direkt, mit den Knotenelementen 11 und 12 verschweißt und somit durch Schweißen an die Knotenelemente 11 und 12, insbesondere direkt, angebunden. Bei der ersten Ausführungsform ist die vordere Struktur 9 als ein Schweißteil ausgeführt. Dabei ist das jeweilige Knotenelement 11 beziehungsweise 12, insbesondere direkt, mit dem jeweiligen Längselement 6 beziehungsweise 7 verschweißt und somit durch Schweißen, insbesondere direkt, an das jeweilige Längselement 6 beziehungsweise 7 angebunden. In 1 ist beispielhaft eine Stelle mit 15 bezeichnet, wobei an der Stelle 15 beispielsweise eine Schweißnaht angeordnet ist, mittels welcher das Knotenelement 12, insbesondere direkt, mit dem Längselement 7 verschweißt und somit verbunden ist. Außerdem ist in 1 eine Stelle mit 16 bezeichnet. An der Stelle 16 ist beispielsweise eine Schweißnaht angeordnet, mit welcher das Querelement 10, insbesondere direkt, mit dem Knotenelement 12 verschweißt und dadurch verbunden ist.
Es ist erkennbar, dass das jeweilige Knotenelement 11 beziehungsweise 12 zwei voneinander beabstandete Wandungsbereiche 17 aufweist. Die jeweiligen Wandungsbereiche 17 des jeweiligen Knotenelements 11 beziehungsweise 12 begrenzen eine jeweilige Aufnahme 18, in welcher das jeweilige Ende E des jeweiligen Längselements 6 beziehungsweise 7 aufgenommen ist. Insbesondere sind die Wandungsbereiche 17 mit den Längselementen 6 und 7, insbesondere direkt, verschweißt. Durch die Aufnahme der Enden E in den Aufnahmen 18 ist eine besonders stabile Anbindung der Knotenelemente 11 und 12 an die Längselemente 6 und 7 darstellbar. Beispielsweise ist die jeweilige Aufnahme 18 an sich in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin, in Fahrzeughochrichtung nach oben hin und in Fahrzeughochrichtung nach unten hin offen, wobei die jeweilige Aufnahme 18 in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin durch einen jeweiligen, weiteren Wandungsbereich 33 des Knotenelements 11 beziehungsweise 12 begrenzt ist. Dabei begrenzt auch der Wandungsbereich 33 eine der Hohlkammern 13 des jeweiligen Knotenelements 11 beziehungsweise 12 zumindest teilweise und direkt. Insbesondere ist es denkbar, dass das jeweilige Knotenelement 11 beziehungsweise 12 in Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Längselements 6 beziehungsweise 7 auf einfache Weise auf das jeweilige Ende E aufgesteckt werden kann, derart, dass das jeweilige Ende E in Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Längselements 6 beziehungsweise 7 in die jeweilige Aufnahme 18 eingesteckt wird. Daraufhin kann das jeweilige Knotenelement 11 beziehungsweise 12 mit dem jeweiligen Längselement 6 beziehungsweise 7, insbesondere direkt, verschweißt werden. Durch die vorteilhafte Ausgestaltung des Querelements 10 als Strangpressprofil sowie durch die vorteilhafte Ausgestaltung des jeweiligen Knotenelements 11 beziehungsweise 12 als Strangpressprofil, Gussteil oder Schmiedeteil kann das Querelement 10 beziehungsweise das jeweilige Knotenelement 11 beziehungsweise 12 besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden. Außerdem kann ein besonders vorteilhaftes Deformationsverhalten dargestellt werden.
Insbesondere die Knotenelemente 11 und 12 sind Abweis- und Deformationsstrukturen oder fungieren als Abweis- und Deformationsstrukturen, mittels welchen der Kraftwagen bei einer Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung besonders vorteilhaft von einer Unfallbarriere, gegen die der Kraftwagen mit seiner Front bei der Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung prallt, abgewiesen werden kann. Durch die Ausgestaltung der vorderen Struktur 9 als separat von der Baueinheit 8 ausgebildete Baugruppe ist es beispielsweise möglich, die Abweis- und Deformationsstrukturen, insbesondere die vordere Struktur 9 insgesamt in zumindest nahezu beliebiger, in Fahrzeugquerrichtung verlaufender Breite bis besonders nahe an eine Außenhaut des Kraftwagens heranzuführen, insbesondere zumindest nahezu unabhängig vom übrigen Achsträger 1, das heißt zumindest nahezu unabhängig von der Baueinheit 8. Ferner ist es möglich, durch, insbesondere konstruktive, Gestaltung der vorderen Struktur 9 den Achsträger 1 im Hinblick auf dessen Deformations- und Abweisverhalten bis kurz vor einem Serienanlauf des Kraftwagens abstimmen, das heißt einstellen zu können, ohne den gesamten Achsträger 1 verändern zu müssen, insbesondere dadurch, dass die Struktur 9 insbesondere konstruktiv geändert werden kann, ohne die Baueinheit 8 übermäßig ändern zu müssen. Beispielsweise dann, wenn die Unfallbarriere, gegen die der Kraftwagen mit seiner Front prallt, auf der Seite angeordnet ist, auf der das Knotenelement 11 beziehungsweise 12 angeordnet ist, kann der Kraftwagen mittels des Knotenelements 11 beziehungsweise 12 vorteilhaft von der Unfallbarriere abgewiesen werden.
Um ein besonders vorteilhafte Abweisverhalten realisieren zu können, weist das jeweilige Knotenelement 11 beziehungsweise 12 auf seiner jeweiligen, in Fahrzeugquerrichtung nach außen weisenden Seite S einen jeweiligen, ersten Längenbereich L3 und einen jeweiligen, zweiten Längenbereich L4 auf, welcher sich in Fahrzeugquerrichtung nach hinten hin direkt an den Längenbereich L3 anschließt. Aus 1 ist besonders gut am Beispiel des Knotenelements 11 erkennbar, dass sich der jeweilige, erste Längenbereich L3 in einer ersten Ebene erstreckt, die durch die Fahrzeughochrichtung in eine erste Richtung aufgespannt ist, die schräg zur Fahrzeuglängsrichtung und schräg zur Fahrzeugquerrichtung und in einer senkrecht zur ersten Ebene verlaufenden, zweiten Ebene verläuft, die durch die Fahrzeugquerrichtung und die Fahrzeuglängsrichtung aufgespannt ist. Der jeweilige, zweite Längenbereich L4 erstreckt sich in einer schräg oder senkrecht zur ersten Ebene erstreckenden, dritten Ebene, die durch die Fahrzeughochrichtung und eine zweite Richtung aufgespannt ist, die schräg zur Fahrzeuglängsrichtung und schräg zur Fahrzeugquerrichtung und in der zweiten Ebene verläuft.
Bei der ersten Ausführungsform weist das jeweilige Knotenelement 11 beziehungsweise 12 optional auf seiner jeweiligen, in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne weisenden Seite S2 einen jeweiligen Verbindungsbereich 19 auf. In dem jeweiligen Verbindungsbereich 19 sind Verbindungselemente 20 angeordnet, mittels welchen das jeweilige Knotenelement 11 beziehungsweise 12 mit einem separat von der Struktur 9 und vorzugsweise auch separat von der Baueinheit 8 ausgebildeten, jeweiligen Bauelement verbindbar ist. Bei dem Bauelement handelt es sich beispielsweise um ein auch als Crashbox bezeichnetes Energieabsolutionselement. Dabei weist der jeweilige Verbindungsbereich 19 auch eine jeweilige Aufnahme 21 auf, welche insbesondere in Fahrzeugquerrichtung beidseitig durch jeweilige Wandungsbereiche 22 des jeweiligen Knotenelements 11 beziehungsweise 12, insbesondere direkt, begrenzt ist. Dabei ist das jeweilige Verbindungselement 20 an, insbesondere in, dem jeweiligen Wandungsbereich 22 ausgebildet. Bei der ersten Ausführungsform ist das jeweilige Verbindungselement 20 eine insbesondere als Durchgangsöffnung ausgebildete Öffnung, die in dem jeweiligen Wandungsbereich 22 ausgebildet ist. Die jeweilige Öffnung wird als Schrauböffnung verwendet, um das jeweilige Bauelement durch Schrauben mit dem jeweiligen Knotenelement 11 beziehungsweise 12 zu verbinden.
Der Achsträger 1 weist außerdem Dome 23, welche vorzugsweise zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung auf Höhe des Querelements 5 angeordnet sind. Der jeweilige Dom 23 weist eine Längserstreckungsrichtung auf, welche schräg zu der durch die Fahrzeugquerrichtung und die Fahrzeuglängsrichtung aufgespannten Ebene verläuft, derart, dass sich der jeweilige Dom 23 ausgehend von dem jeweiligen Längselement 6 beziehungsweise 7 und/oder von dem Querelement 5 in Fahrzeughochrichtung und in Fahrzeugquerrichtung betrachtet von unten innen nach außen oben erstreckt.
Beispielsweise kann der Achsträger 1 über die Dome 23 an die selbsttragende Karosserie angebunden werden.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Achsträgers 1. Bei der zweiten Ausführungsform ist die vordere Struktur 9 als Montageteil ausgebildet, das durch Schrauben mit den Längselementen 6 und 7 verbunden, mithin durch Schrauben und vorliegend direkt an die Enden E angebunden ist. Hierzu sind als Schrauben ausgebildete Schraubelemente 24 vorgesehen, welche die Wandungsbereiche 17 und das dazwischen angeordnete Ende E durchdringen, sodass das jeweilige Knotenelement 11 beziehungsweise 12 mittels der jeweiligen Schraubelemente 24 durch Schrauben direkt an das jeweilige Ende E angebunden ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist das jeweilige Ende E mittels der Schraubelemente 24, insbesondere direkt, mit dem jeweiligen Knotenelement 11 beziehungsweise 12 verschraubt und dadurch verbunden.
3 zeigt eine dritte Ausführungsform des Achsträgers 1. Bei der dritten Ausführungsform ist das jeweilige Knotenelement 11 beziehungsweise 12 unter Vermittlung eines jeweiligen Funktionselements 25 beziehungsweise 26 an das jeweilige, vordere Ende E des jeweiligen Längselements 6 beziehungsweise 7 angebunden. Das jeweilige Funktionselement 25 beziehungsweise 26 ist separat von den Knotenelementen 11 und 12, separat von den Längselementen 6 und 7 und separat von den Querelementen 5 und 10 ausgebildet. Das jeweilige Funktionselement 25 beziehungsweise 26 ist einerseits direkt mit dem jeweiligen Knotenelement 11 beziehungsweise 12 verbunden und andererseits direkt an das jeweilige, vordere Ende E des jeweiligen Längselements 6 beziehungsweise 7 angebunden. Dabei ist in 3 mit 27 eine Stelle bezeichnet, wobei an der Stelle 27 eine Schweißnaht angeordnet ist, mittels welcher beispielsweise das Funktionselement 26, insbesondere direkt, mit dem Längselement 7 und dabei insbesondere mit dessen Ende E verschweißt ist. Somit ist beispielsweise das jeweilige Funktionselement 25 beziehungsweise 26 durch Schweißen direkt an das jeweilige, vordere Ende E des jeweiligen Längselements 6 beziehungsweise 7 angebunden.
Das jeweilige Funktionselement 25 beziehungsweise 26 weist eine jeweilige Aufnahme 28 auf, in welche ein jeweiliges Motorlager aufnehmbar oder aufgenommen ist. Mittels des Motorlagers ist der zuvor genannte Antriebsmotor an dem jeweiligen Funktionselement 25 beziehungsweise 26 und darüber an dem Achsträger 1 gelagert. Alternativ oder zusätzlich weist das jeweilige Funktionselement 25 beziehungsweise 26 eine Aufnahme 29 auf, in welcher beispielsweise ein Stabilisatorlager aufnehmbar oder aufgenommen ist. Über das Stabilisatorlager ist ein Wankstabilisator zum Begrenzen von Wankbewegungen der Karosserie an dem jeweiligen Funktionselement 25 beziehungsweise 26 und darüber an dem Achsträger 1, insbesondere drehbar, gelagert. Es ist erkennbar, dass die jeweiligen Aufnahmen 28 und 29 des jeweiligen Funktionselements 25 beziehungsweise 26 in Fahrzeughochrichtung übereinander angeordnet sind und dabei, insbesondere durch einen jeweiligen Wandungsbereich 30 des jeweiligen Funktionselements 25 beziehungsweise 26 voneinander getrennt sind. Somit ist der Wandungsbereich 30 in Fahrzeughochrichtung zwischen den Aufnahmen 28, 29 angeordnet.
Des weiteren ist erkennbar, dass das jeweilige Knotenelement 11 beziehungsweise 12, insbesondere auf seiner dem jeweiligen Funktionselement 25 beziehungsweise zugewandten und somit in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten weisenden Seite eine Ausnehmung 31 aufweist, in welche ein korrespondierender, in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne weisender und somit zu dem jeweiligen Knotenelement 11 beziehungsweise 12 hinweisender Vorsprung 32 des jeweiligen Funktionselements 25 beziehungsweise 26 eingreift. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte, insbesondere formschlüssige, Verbindung zwischen dem jeweiligen Funktionselement 25 und 26 und dem jeweiligen Knotenelement 11 beziehungsweise 12 realisiert werden.
Bezugszeichenliste

1: Achsträger
2: Doppelpfeil
3: Doppelpfeil
4: Doppelpfeil
5: erstes, hinteres Querelement
6: Längselement
7: Längselement
8: Baueinheit
9: vordere Struktur
10: zweites, vorderes Querelement
11: Knotenelement
12: Knotenelement
13: Hohlkammern
14: Trennwand
15: Stelle
16: Stelle
17: Wandungsbereich
18: Aufnahme
19: Verbindungsbereich
20: Verbindungselement
21: Aufnahme
22: Wandungsbereich
23: Dom
24: Schraubelement
25: Funktionselement
26: Funktionselement
27: Stelle
28: Aufnahme
29: Aufnahme
30: Wandungsbereich
31: Ausnehmung
32: Vorsprung
33: Wandungsbereich
E: Ende
E2: Ende
L1: Längenbereich
L2: Längenbereich
L3: Längenbereich
L4: Längenbereich
S: Seite
S2: Seite
T1: Teilbereich
T2: Teilbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018009196 B3 [0002]
EP 3098141 B1 [0002]

Claims

Achsträger (1) für einen Kraftwagen, mit einem ersten, hinteren Querelement (5), und mit zwei in Fahrzeugquerrichtung (4) voneinander beabstandeten Längselementen (6, 7), welche mit dem ersten Querelement (5) verbunden sind und zumindest von dem ersten Querelement (5) ausgehend in Fahrzeuglängsrichtung (3) von hinten nach vorne voneinander weg verlaufen, gekennzeichnet durch eine separat von dem ersten Querelement (5) und separat von den Längselementen (6, 7) ausgebildete, vordere Struktur (9), welche ein zweites, vorderes Querelement (10) und sich in Fahrzeugquerrichtung beidseitig an das zweite Querelement (10) anschließende und mit dem zweiten Querelement (10) verbundene Knotenelemente (11, 12) aufweist, die zumindest mittelbar an vordere, von dem ersten Querelement (5) abgewandte Enden (E) der Längselemente (6, 7) angebunden sind.
Achsträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Knotenelemente (11, 12) separat voneinander und separat von dem zweiten Querelement (10) ausgebildet und mit dem zweiten Querelement (10) verbunden sind.
Achsträger (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Knotenelement (11, 12) einstückig ausgebildet ist.
Achsträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Knotenelement (11, 12) als ein Strangpressprofil, als ein Gussteil oder als ein Schmiedeteil ausgebildet ist.
Achsträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Knotenelement (11, 12) wenigstens eine Hohlkammer (13) aufweist, deren Durchgangsrichtung zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung (2) verläuft.
Achsträger (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Knotenelement (11, 12) eine zweite Hohlkammer (13) aufweist, welche durch eine Trennwand (14) von der ersten Hohlkammer (13) getrennt ist.
Achsträger (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Knotenelement (11, 12) wenigstens eine oder mehrere weitere Hohlkammern (13) aufweist, welche durch wenigstens eine oder mehrere weitere Trennwände (14) von der ersten und zweiten Hohlkammer (13) getrennt sind.
Achsträger (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände (14) schräg oder parallel oder senkrecht zueinander verlaufen.
Achsträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Knotenelement (11, 12) auf seiner jeweiligen, in Fahrzeugquerrichtung (4) nach außen weisenden Seite (S) aufweist: - einen ersten Längenbereich (L3), welcher sich in einer ersten Ebene erstreckt, die durch die Fahrzeughochrichtung (2) und eine erste Richtung aufgespannt ist, die schräg zur Fahrzeuglängsrichtung (3) und schräg zur Fahrzeugquerrichtung (4) und in einer senkrecht zur ersten Ebene verlaufenden, zweiten Ebene verläuft, die durch die (4) Fahrzeugquerrichtung und die Fahrzeuglängsrichtung (3) aufgespannt ist, und - einen sich in Fahrzeuglängsrichtung (3) nach hinten direkt an den ersten Längenbereich (L3) anschließenden, zweiten Längenbereich (L4), welcher sich in einer schräg oder senkrecht zur ersten Ebene erstreckenden, dritten Ebene erstreckt, die durch die Fahrzeughochrichtung (2) und eine zweite Richtung aufgespannt ist, die schräg zur Fahrzeuglängsrichtung (3) und schräg zur Fahrzeugquerrichtung (4) und in der zweiten Ebene verläuft.
Achsträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Knotenelement (11, 12) direkt an das jeweilige, vordere Ende (E) des jeweiligen Längselements (6, 7) angebunden ist.
Achsträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Knotenelement (11, 12) an das jeweilige, vordere Ende (E) des jeweiligen Längselements (6, 7) unter Vermittlung eines jeweiligen Funktionselements (25, 26) angebunden ist, welches separat von den Knotenelementen (11, 12), separat von den Längselementen (6, 7) und separat von den Querelementen (5, 10) ausgebildet und einerseits direkt mit dem jeweiligen Knotenelement (11, 12) verbunden und andererseits direkt an das jeweilige, vordere Ende (E) des jeweiligen Längselements (6, 7) angebunden ist.
Achsträger (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Funktionselement (25, 26) eine Aufnahme (28) für ein Motorlager zum Lagern eines Antriebsmotors zum Antreiben des Kraftwagens und/oder eine Aufnahme (29) für ein Lager zum Lagern eines Wankstabilisators des Kraftwagens aufweist.
Achsträger (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Funktionselement (25, 26) einerseits direkt mit dem jeweiligen Knotenelement (11, 12) verschraubt oder verschweißt ist, wobei das jeweilige Funktionselement (25, 26) andererseits direkt durch Schrauben oder Schweißen an das jeweilige, vordere Ende (E) angebunden ist.
Achsträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Knotenelement (11, 12) auf seiner jeweiligen, in Fahrzeuglängsrichtung (3) nach vorne weisenden Seite (S2) wenigstens ein Verbindungselement (20) aufweist, mittels welchem ein separat von dem jeweiligen Knotenelement (11, 12) ausgebildetes Bauelement mit dem jeweiligen Knotenelement verbindbar ist.
Kraftwagen, mit einem Achsträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.