WO2022008147A1 - Frontsäulenstruktur für einen kraftwagen und kraftwagen - Google Patents

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front pillar
pillar structure
support beam
motor vehicle
outer shell
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PCT/EP2021/065278
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Nermin Kecalevic
Alexander Boeck
Juergen LESCHHORN
Marco Reisboeck
Bartlomiej Albinski
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • B62D27/00—Connections between superstructure or understructure sub-units
    • B62D27/02—Connections between superstructure or understructure sub-units rigid
    • B62D27/023—Assembly of structural joints

Definitions

  • the invention relates to a front pillar structure for a motor vehicle, which is manufactured in a shell construction.
  • the front pillar structure includes a support beam which reaches from a wheelhouse of the automobile to a side sill of the front pillar structure.
  • An outer shell of the front pillar structure is connected to an outside of the support beam.
  • the invention relates to a motor vehicle with at least one such front pillar structure.
  • DE 102013209097 A1 describes an assembly for a vehicle body, which includes a sill, a roof frame, a hinge pillar, an outer shell and an inner shell.
  • the hinge pillar which is designed in the manner of an insert, extends from a wheel house of a motor vehicle having the assembly to the rocker panel, and the hinge pillar is formed from an extruded fiber composite material.
  • the sill, the hinge pillar and the roof frame are framed by the outer shell and the inner shell.
  • the aim is to make the front end comparatively short in order to achieve a high level of compactness and, at the same time, high maneuverability of the motor vehicle.
  • the passenger compartment is designed as generously as possible. This means that there is comparatively little installation space available for a front pillar structure or A pillar in the direction of the longitudinal axis of the vehicle. Nevertheless, comparatively high demands are placed on the A-pillar in terms of crash behavior and rigidity. Consequently, meeting all of these requirements presents a challenge.
  • the object of the invention is to create a front pillar structure of the type mentioned above, by means of which an improved flow of forces can be achieved when the front pillar structure is loaded, and to specify a motor vehicle with at least one such front pillar structure. According to the invention, this object is achieved by a front pillar structure having the features of patent claim 1 and by a motor vehicle having the features of patent claim 11 .
  • Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent patent claims and the description.
  • a front pillar structure for a motor vehicle according to the invention which is manufactured in a shell construction, comprises a support beam which extends from a wheel house of the motor vehicle to a side sill of the front pillar structure.
  • An outer shell of the front pillar structure is connected to an outside of the support beam.
  • the side sill includes a scoop having a load receiving portion formed in a transverse direction of the front pillar structure.
  • the outer shell overlaps with the load-receiving area, and the outer shell is connected to the profile part below a vertex of the load-receiving area.
  • the load-bearing area which is shaped in the transverse direction of the front pillar structure and is therefore convexly curved or bulged towards the outside of the motor vehicle, ensures on the one hand that the side skirts in the area of the front pillar can easily absorb loads that occur in the transverse direction of the front pillar structure and thus in the direction of the vehicle transverse axis .
  • the profile part also gives the side sill a high degree of rigidity in the longitudinal direction of the side sill and thus when the front pillar structure or A-pillar structure is installed in the motor vehicle in the direction of the longitudinal axis of the vehicle.
  • the support beam of the front pillar structure extends from the wheelhouse of the motor vehicle to the side sill, a diagonal flow of force to the side sill can also be achieved via the support beam. Loads can therefore easily be introduced into the side sill via the support beam, which loads are introduced into the support beam from the front side of the support beam, for example in the event of a frontal collision of the motor vehicle having the front pillar structure.
  • the outer shell overlaps or overlaps with the load bearing area of the profile part in the vertical direction of the front pillar structure and thus when the front pillar structure is installed in the motor vehicle in the direction of the vehicle vertical axis, and that the outer shell also encompasses the profile part in the area of the apex. Because in this way is about the kind of a standing A- Column part trained outer shell additionally a vertical power flow achievable.
  • loads acting in the direction of the vertical axis of the vehicle for example loads introduced from a roof frame part of the front pillar structure, can be introduced into the side sill via the outer shell.
  • the profile part is reinforced by the outer shell in the transverse direction of the front pillar structure, the outer shell or a lower partial area of the outer shell clasping the profile part of the side sill in the load receiving area from the outside. This is also advantageous with regard to improved load capacity of the front pillar structure.
  • a portion of the support beam in the up direction of the front pillar structure is overlapped with the apex of the load receiving portion.
  • the outer shell is connected to the section of the support beam in the area of the apex. In this way, the section of the support beam in the area of the profile part ensures further reinforcement of the side sill.
  • the side sill preferably includes a reinforcement part, by means of which the profile part is reinforced in the load-receiving area.
  • a reinforcement part By means of such a reinforcement part, loads can be well absorbed both in the event of a frontal impact of the motor vehicle having the front pillar structure and in the event of a side impact.
  • the reinforcement part stiffens and protects the profile part of the side sill in the transverse direction of the front pillar structure and thus in the motor vehicle in the direction of the vehicle transverse axis.
  • the reinforcement part advantageously provides for a stiffening of the side sill in the region of the connection of the support beam to the side sill. This stiffening is particularly effective when a load is applied in the direction of longitudinal extension of the side sill.
  • a portion of the support beam is connected to the reinforcing member in the region of the apex. Because then the support beam is very resiliently supported on the reinforcement part of the side sill.
  • the outer shell can be connected to the reinforcement part below the apex in the vertical direction of the front pillar structure. The outer shell then encompasses not only the profile part in the area of the apex, but also the reinforcement part. This is conducive to a particularly robust design of the front pillar structure.
  • the support bracket is supported at a front end portion of the reinforcement member in the vertical direction of the front pillar structure.
  • the support beam is connected to the reinforcement part in the front end region of the reinforcement part. In this way, a very strong bond between the support beam and the reinforcement part is achieved.
  • the outer shell is connected to an outside of the front end area of the reinforcement part. Because then the outer shell also contributes to the reinforcement of the front pillar structure in this front end area of the reinforcement part.
  • the front pillar structure preferably comprises a roof frame part, the outer shell extending from the profile part to the roof frame part in the vertical direction of the front pillar structure and being connected to the roof frame part.
  • a force flow can thus be produced via the outer shell from the roof frame part to the side skirts, for example when a load acts on the roof frame part of the front pillar structure in the vertical direction of the same.
  • Whether the front pillar structure can withstand a certain load in this direction can be checked, for example, in a roof pressure test.
  • the roof frame part in the motor vehicle is laterally adjacent to a windscreen of the motor vehicle.
  • a lateral edging of the windshield of the motor vehicle is provided by the roof frame part when the front pillar structure is part of a body of the motor vehicle.
  • the front pillar structure includes a pillar member connected to a lower end portion of the support bracket in a vertical direction spaced apart from the side sill at a lower end portion of the support bracket when viewed in the vertical direction of the front pillar structure.
  • a column part of the Front pillar structure ensures advantageous stiffening of the front pillar structure in the vertical direction of the same.
  • the roof frame part is preferably connected to the pillar part. This is conducive to a resilient component combination of the front pillar structure produced in a shell construction.
  • the front pillar structure includes a stiffening member connected to the pillar portion and to the support beam.
  • a portion of the stiffening element is arranged in an intermediate space which is formed between an upper end region of the pillar part and the support beam, as seen in the longitudinal direction of the side sill.
  • the stiffening element preferably has a partial area in which the stiffening element is connected to the outer shell. In this way, the stiffening element of the front pillar structure is also reinforced by the outer shell of the front pillar structure.
  • the outer shell is connected to an outside of the column part. This is because a closure part for internal components of the front pillar structure is formed by the outer shell. Such a locking part contributes to an increase in the load capacity of the front pillar structure.
  • An inner shell of the front pillar structure preferably has a recess which is designed for installing a loudspeaker in the front pillar structure.
  • a resonance space for the loudspeaker, which is formed in the front pillar structure is delimited on the underside by the support beam.
  • a particularly large resonance volume for the loudspeaker is provided within the front pillar structure.
  • the loudspeaker is in the form of a bass loudspeaker in a music system in the motor vehicle.
  • the resonance space provided for the loudspeaker is comparatively large.
  • providing a large Resonance chamber is particularly favored by the fact that the resonance chamber extends along the support beam, which delimits the resonance chamber on the underside.
  • the side sill preferably comprises a deformation element which is arranged within a receiving space which is delimited in certain areas by the profile part.
  • a deformation element which is arranged within a receiving space which is delimited in certain areas by the profile part.
  • the deformation element serves to stiffen the profile part in the load-bearing area.
  • the deformation element has a plurality of chambers. This is because, with a low weight of the deformation element, good absorption of impact energy through deformation is made possible.
  • the components of the front pillar structure are formed of steel.
  • a particularly high load-bearing capacity of the front pillar structure can be achieved.
  • the motor vehicle according to the invention has at least one front pillar structure according to the invention.
  • both a left-hand A-pillar in relation to a direction of travel when the motor vehicle is traveling forwards and a right-hand A-pillar in relation to this direction of travel are each provided by a front pillar structure according to the invention.
  • the motor vehicle preferably has an electrical energy store, by means of which electrical energy can be made available for a drive device of the motor vehicle that is designed to move the motor vehicle.
  • the front pillar structure which brings with it the improved power flow, is particularly advantageous. Because with such an electric vehicle or hybrid vehicle, both the requirement of a short front end with a large length of the passenger cell of the motor vehicle can be well met by the front pillar structure as well as the requirements in terms of good crash behavior and high rigidity of the front pillar structure.
  • Fig. 1 in a schematic exploded view components of a
  • FIG. 2 highly schematized the motor vehicle designed as an electric vehicle, which has the front pillar structure according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a sectional view of the front pillar structure according to FIG. 1 in the transverse direction of the motor vehicle in the region of the side sill;
  • FIG. 4 shows a further sectional view of the front pillar structure according to FIG. 1 in a horizontal sectional plane
  • Fig. 5 shows a detail of the front pillar structure according to FIG.
  • FIG. 6 shows a further perspective view according to FIG. 5, in which an extension of a resonance chamber for a bass loudspeaker that can be attached to the inner shell of the motor vehicle is illustrated by arrows.
  • FIG. 1 shows components of a front pillar structure 1 for a motor vehicle 2 shown in a highly schematic manner in FIG. 2 in a side view.
  • the support beam 3 extends to a front end region of a side skirt 7 of the motor vehicle 2.
  • the support beam 3 can therefore also be referred to as a wheelhouse support beam which is continued starting from an upper area of the wheel house 5 in the direction of the vehicle longitudinal axis x up to the side skirts 7 .
  • the vehicle longitudinal axis x like the vehicle vertical axis z and the vehicle transverse axis y, is illustrated, for example, in FIG. 1 by a coordinate system.
  • a diagonal force flow within the front pillar structure 1 can be achieved via the support beam 3, which, starting from the side sill 7, extends forward in the direction of the vehicle longitudinal axis x and at the same time in the direction of the vehicle vertical axis z upwards and thus in the diagonal direction.
  • the side skirt 7 includes a profile part 9, which is presently designed in the manner of a hat profile.
  • This profile part 9 has a load-receiving area 10 that is shaped or bulged in the transverse direction of the front pillar structure 1 and thus in the direction of the vehicle transverse axis y toward the outside of the vehicle.
  • the profile part 9 is connected to further components of the front pillar structure 1 via respective flanges 11 , 12 of the profile part 9 .
  • the lower flange 12 is connected to a wall part 13 of the front pillar structure 1, which extends in the region of the profile part 9 in the direction of the vehicle vertical axis z.
  • the upper flange 11 in the vertical direction of the front pillar structure 1 and thus in the direction of the vehicle vertical axis z is connected to a fastening flange of an (optional) deformation element 14, via which the Deformation element 14 is fixed to the wall part 13.
  • the deformation element 14 that is preferably provided is in the present case arranged in a receiving space 15 which is bounded by the profile part 9 at the top and bottom and towards the outside of the vehicle.
  • the deformation element 14 can, as shown here by way of example, have a plurality of chambers.
  • the front pillar structure 1 comprises an outer shell 16, which is shown in FIG. 1 in a state that is not yet connected to the other components of the front pillar structure 1.
  • the outer shell 16 is in the vertical direction of the front pillar structure 1 and thus in the direction of the vehicle vertical axis z with the load receiving area 10 of the profile part 9 in overlapping or in overlap.
  • a lower end area 17 of the outer shell 16 is connected to the profile part 9 below an apex 18 of the load-bearing area 10 .
  • the profile part 9 is in the present case at the furthest distance from the wall part 13 .
  • the lower section 8 of the support beam 3 in the vertical direction of the front pillar structure 1 overlaps with the apex 18 of the load receiving area 10 .
  • the outer shell 16 is connected to the lower section 8 of the support beam 3 in the area of the apex 18 .
  • a partially encompassing connection of the support beam 3 to the side sill 7 is implemented. Provision is preferably made for the side sill 7 to have a reinforcement part 19 in its front area up to which the support beam 3 extends in the direction of the vehicle longitudinal axis x and thus in the direction of the longitudinal extent of the side sill 7 . In the present case, the partially encompassing connection of the support beam 3 to the side skirt 7 is realized in the area of this reinforcement part 19 .
  • the profile part 9 is reinforced in particular in the load-receiving area 10 by the reinforcement part 19 shown in section in FIG. 3, which can also be partially seen in FIG. In the present case, the reinforcement part 19 encompasses the apex 18 of the load-receiving area 10.
  • An upper fastening flange 20 of the reinforcement part 19 is connected to the wall part 13 in this case.
  • a lower end area 21 of the reinforcement part 19, which is connected to the profile part 9 is between a section of the outer shell 16 and a leg 22 of the profile part 9 which is oriented in an inclined manner in the present case.
  • the reinforcement part 19 is thus connected to the profile part 9 of the side sill 7 and the outer shell 16 is connected to the reinforcement part 19.
  • the lower section 8 of the support beam 3 is connected to the reinforcement part 19 in the area of the apex 18 and also above the apex 18.
  • the support beam 3 is supported on a front end area 23 of the reinforcement part 19 in the vertical direction of the front pillar structure 1 and thus in the direction of the vehicle vertical axis z.
  • the support beam 3 is connected to the reinforcement part 19 in the front end region 23 of the reinforcement part 19 .
  • the front pillar structure 1 further comprises a pillar part 24 which is connected to the support beam 3 in a fastening area 26 of the support beam 3 with a lower end region 25 seen in the vertical direction of the front pillar structure 1 .
  • This attachment portion 26 of the support bracket 3 is spaced apart from the side sill 7 in the vertical direction of the front pillar structure 1 .
  • the pillar part 24 is therefore connected to the support beam 3 or brought up to the support beam 3 in the vertical direction of the front pillar structure 1 .
  • a stiffening element 27 of the front pillar structure 1 is also shown in FIG.
  • the stiffening element 27 comprises a lower section 28 in which the stiffening element 27 tapers.
  • the lower section 28 of the stiffening element 27 is arranged in a gap 30 which is formed between an upper end region 29 of the pillar part 24 and the support beam 3 viewed in the longitudinal direction of the side sill 7 .
  • the outer shell 16 has a first connection area 31 in which the outer shell 16 is connected to an outside of the column part 24 . Furthermore, the outer shell 16 present a further connection area 32, in which the outer shell 16 is connected to the front end area 23 of the reinforcement part 19.
  • FIG. 1 also shows a lower section of a roof frame part 33 of the front pillar structure 1, which in the motor vehicle 2 is laterally adjacent to a windscreen 34 (compare FIG. 2) of the motor vehicle 2 and extends to a roof 35 of the motor vehicle 2.
  • This roof frame part 33 is connected on the one hand to the column part 24 and on the other hand to the stiffening element 27.
  • an upper end area 36 of the outer shell 16 is connected to the roof frame part 33 in the present case. Consequently, the outer shell 16 extends in the vertical direction of the front pillar structure 1 and thus in the direction of the vehicle vertical axis z from the roof frame part 33 down to the side skirts 7.
  • both the support beam 3 and the pillar part 24 on the outside of the vehicle are covered or bordered by this outer shell 16 in the front end region of the side sill 7, and the outer shell 16 closes the mentioned components of the front pillar structure 1 to the outside.
  • the flange 38 is arranged slightly offset towards the outside of the vehicle in the direction of the vehicle transverse axis y in relation to the apex 18 of the profile part 9 .
  • the sectional view of the front pillar structure 1 according to FIG. 4 also clearly shows how the outer shell 16 covers the support beam 3 at the height of the reinforcement part 19 towards the outside of the vehicle.
  • the sectional view in FIG. 4 shows how the support beam 3 is fastened to the reinforcement part 19 and how the front pillar structure 1 is covered towards the outside of the vehicle by the outer paneling part 37 .
  • An inner shell 39 of the front pillar structure 1 is shown in detail in FIG. 5 .
  • the inner shell 39 covers the column part 24 (compare FIG. 1) to a passenger compartment 40 (compare FIG. 2) or a passenger compartment of the motor vehicle 2.
  • a recess 41 is formed in the inner shell 39, in which a loudspeaker of the motor vehicle 2 can be installed.
  • the loudspeaker can be designed in particular as a bass loudspeaker. Due to the recess 41, a part of the support beam 3 can also be seen in FIG. 5 through this opening formed in the inner shell 39. The support beam 3 is also partially covered by the inner shell 39 towards the passenger compartment 40 .
  • Fig. 6 From Fig. 6 the course of the support beam 3 can be seen on the one hand in the area of the recess 41 and on the other hand in the areas of the front pillar structure 1 adjoining the recess 41.
  • Two arrows 42 illustrate a volume which is on the top of the support beam 3 within the front pillar structure 1 as a resonance volume or resonance space for the bass speaker is available.
  • a very large resonance chamber is provided for this loudspeaker in the area of the front pillar structure 1. This is because the resonance space extends on the one hand to close to the side skirts 7 and on the other hand to a front 43 (compare FIG. 2) of the motor vehicle 2 almost as far as the wheel housing 5.
  • the motor vehicle 2 can be designed in particular as an electric vehicle which has a drive device, for example in the form of at least one electric motor 44 .
  • the front wheels 6 and/or rear wheels 45 of the motor vehicle 2 can be driven by means of the at least one electric motor 44 .
  • 2 also shows an electrical energy store 46 of the motor vehicle 2, which supplies the at least one electric motor 44 with electrical energy.
  • the at least one electric motor 44 and the electrical energy store 46 are only shown schematically in Fig. 2 and do not correspond to their actual arrangement in the motor vehicle 2. This is because electrical energy store 46, which is preferably designed as a high-voltage store and is therefore designed to provide a voltage of more than 60 volts and in particular of up to several hundred volts, is preferably arranged below a floor of passenger compartment 40 or the passenger cell, with passenger compartment 40 being protected by the floor is limited to its underside.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Frontsäulenstruktur (1) für einen Kraftwagen, welche in einer Schalenbauweise gefertigt ist, mit einem Stützträger (3), welcher von einem Radhaus des Kraftwagens bis zu einem Seitenschweller (7) der Frontsäulenstruktur (1) reicht, und mit einer Außenschale (16), welche mit einer Außenseite des Stützträgers (3) verbunden ist. Der Seitenschweller (7) umfasst ein Profilteil, welches einen in Querrichtung (y) der Frontsäulenstruktur (1) ausgeformten Lastaufnahmebereich (10) aufweist. Die Außenschale (16) ist in Hochrichtung (z) der Frontsäulenstruktur (1) mit dem Lastaufnahmebereich (10) in Überdeckung und unterhalb eines Scheitels des Lastaufnahmebereichs (10) mit dem Profilteil verbunden. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftwagen (2) mit wenigstens einer solchen Frontsäulenstruktur (1).

Description

Frontsäulenstruktur für einen Kraftwagen und Kraftwagen
Die Erfindung betrifft eine Frontsäulenstruktur für einen Kraftwagen, welche in einer Schalenbauweise gefertigt ist. Die Frontsäulenstruktur umfasst einen Stützträger, welcher von einem Radhaus des Kraftwagens bis zu einem Seitenschweller der Frontsäulenstruktur reicht. Eine Außenschale der Frontsäulenstruktur ist mit einer Außenseite des Stützträgers verbunden. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftwagen mit wenigstens einer solchen Frontsäulenstruktur.
Die DE 102013209097 A1 beschreibt eine Baugruppe für eine Fahrzeugkarosserie, welche einen Schweller, einen Dachrahmen, eine Scharniersäule, eine Außenschale und eine Innenschale umfasst. Die nach Art eines Einlegers ausgebildete Scharniersäule reicht hierbei von einem Radhaus eines die Baugruppe aufweisenden Kraftwagens bis zu dem Schweller, und die Scharniersäule ist aus einem fließgepressten Faserverbundwerkstoff gebildet. Um einen stabilen Baugruppenteilverbund zu erreichen, sind der Schweller, die Scharniersäule und der Dachrahmen von der Außenschale und der Innenschale eingefasst.
Insbesondere bei einem als batterieelektrisches Fahrzeug ausgebildeten Kraftwagen ist man bestrebt, den Vorderwagen vergleichsweise kurz auszubilden, um eine hohe Kompaktheit bei zugleich hoher Wendigkeit des Kraftwagens zu erreichen. Zugleich ist soll aber dafür gesorgt werden, dass der Fahrgastraum möglichst großzügig ausgelegt ist. Dies bringt es mit sich, dass für eine Frontsäulenstruktur oder A-Säule in Richtung der Fahrzeuglängsachse vergleichsweise wenig Bauraum zur Verfügung steht. Dennoch werden an die A-Säule vergleichsweise hohe Anforderungen im Hinblick auf das Crashverhalten und die Steifigkeit gestellt. Folglich stellt es eine Herausforderung dar, allen diesen Anforderungen zu genügen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Frontsäulenstruktur der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher sich ein verbesserter Kraftfluss bei einer Belastung der Frontsäulenstruktur erreichen lässt, und einen Kraftwagen mit wenigstens einer solchen Frontsäulenstruktur anzugeben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Frontsäulenstruktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
Eine erfindungsgemäße Frontsäulenstruktur für einen Kraftwagen, welche in einer Schalenbauweise gefertigt ist, umfasst einen Stützträger, welcher von einem Radhaus des Kraftwagens bis zu einem Seitenschweller der Frontsäulenstruktur reicht. Eine Außenschale der Frontsäulenstruktur ist mit einer Außenseite des Stützträgers verbunden. Der Seitenschweller umfasst ein Profilteil, welches einen in Querrichtung der Frontsäulenstruktur ausgeformten Lastaufnahmebereich aufweist. Hierbei ist die Außenschale in Hochrichtung der Frontsäulenstruktur mit dem Lastaufnahmebereich in Überdeckung, und die Außenschale ist unterhalb eines Scheitels des Lastaufnahmebereichs mit dem Profilteil verbunden.
Der in Querrichtung der Frontsäulenstruktur ausgeformte und somit in dem Kraftwagen zur Außenseite des Kraftwagens hin konvex gewölbte beziehungsweise ausgebuchtete Lastaufnahmebereich sorgt zum einen dafür, dass der Seitenschweller im Bereich der Frontsäule gut Belastungen aufnehmen kann, welche in Querrichtung der Frontsäulenstruktur und somit in Richtung der Fahrzeugquerachse auftreten. Zum anderen verleiht das Profilteil dem Seitenschweller auch eine hohe Steifigkeit in Längserstreckungsrichtung des Seitenschwellers und somit bei Einbau der Frontsäulenstruktur oder A-Säulenstruktur in den Kraftwagen in Richtung der Fahrzeuglängsachse.
Weil der Stützträger der Frontsäulenstruktur von dem Radhaus des Kraftwagens bis zu dem Seitenschweller reicht, lässt sich zudem über den Stützträger ein diagonaler Kraftfluss hin zu dem Seitenschweller erreichen. Über den Stützträger können also gut Belastungen in den Seitenschweller eingeleitet werden, welche beispielsweise bei einem Frontalaufprall des die Frontsäulenstruktur aufweisenden Kraftfahrzeugs von der Frontseite des Stützträgers her in den Stützträger eingebracht werden.
Des Weiteren ist vorteilhaft, dass die Außenschale in Hochrichtung der Frontsäulenstruktur und somit bei in den Kraftwagen eingebauter Frontsäulenstruktur in Richtung der Fahrzeughochachse mit dem Lastaufnahmebereich des Profilteils überlappt beziehungsweise in Überdeckung ist und zudem die Außenschale das Profilteil im Bereich des Scheitels umgreift. Denn auf diese Weise ist über die nach Art eines stehenden A- Säulenteils ausgebildete Außenschale zusätzlich ein vertikaler Kraftfluss erreichbar. Somit können auch in Richtung der Fahrzeughochachse wirkende, beispielsweise von einem Dachrahmenteil der Frontsäulenstruktur her eingebrachte Belastungen über die Außenschale in den Seitenschweller eingeleitet werden.
Folglich lässt sich mittels der Frontsäulenstruktur ein verbesserter Kraftfluss bei einer Belastung der Frontsäulenstruktur erreichen, nämlich insbesondere sowohl der diagonale Kraftfluss als auch der vertikale Kraftfluss.
Des Weiteren ist das Profilteil durch die Außenschale in Querrichtung der Frontsäulenstruktur verstärkt, wobei die Außenschale beziehungsweise ein unterer Teilbereich der Außenschale das Profilteil des Seitenschwellers in dem Lastaufnahmebereich von außen her umklammert. Auch dies ist im Hinblick auf eine verbesserte Belastbarkeit der Frontsäulenstruktur vorteilhaft.
Vorzugsweise ist ein Abschnitt des Stützträgers in Hochrichtung der Frontsäulenstruktur mit dem Scheitel des Lastaufnahmebereichs in Überdeckung. Hierbei ist die Außenschale im Bereich des Scheitels mit dem Abschnitt des Stützträgers verbunden. Auf diese Weise sorgt der Abschnitt des Stützträgers im Bereich des Profilteils für eine weitere Verstärkung des Seitenschwellers.
Vorzugsweise umfasst der Seitenschweller ein Verstärkungsteil, mittels welchem das Profilteil in dem Lastaufnahmebereich verstärkt ist. Mittels eines derartigen Verstärkungsteils lassen sich sowohl bei einem Frontalaufprall des die Frontsäulenstruktur aufweisenden Kraftwagens als auch bei einem Seitenaufprall gut Belastungen aufnehmen.
Denn das Verstärkungsteil versteift und schützt das Profilteil des Seitenschwellers in Querrichtung der Frontsäulenstruktur und somit in dem Kraftwagen in Richtung der Fahrzeugquerachse. Des Weiteren sorgt das Verstärkungsteil jedoch in vorteilhafter Weise zusätzlich für eine Aussteifung des Seitenschwellers im Bereich der Verbindung des Stützträgers mit dem Seitenschweller. Diese Aussteifung ist insbesondere bei einer in Längserstreckungsrichtung des Seitenschwellers eingebrachten Belastung wirksam.
Vorzugsweise ist ein Abschnitt des Stützträgers im Bereich des Scheitels mit dem Verstärkungsteil verbunden. Denn dann ist der Stützträger sehr belastbar an dem Verstärkungsteil des Seitenschwellers abgestützt. Zusätzlich oder alternativ kann die Außenschale in Hochrichtung der Frontsäulenstruktur unterhalb des Scheitels mit dem Verstärkungsteil verbunden sein. Dann umgreift die Außenschale nicht nur das Profilteil im Bereich des Scheitels, sondern auch das Verstärkungsteil. Dies ist einer besonders robusten Auslegung der Frontsäulenstruktur zuträglich.
Vorzugsweise ist der Stützträger in Hochrichtung der Frontsäulenstruktur an einem frontseitigen Endbereich des Verstärkungsteils abgestützt. Hierbei ist der Stützträger in dem frontseitigen Endbereich des Verstärkungsteils mit dem Verstärkungsteil verbunden. Auf diese Weise ist ein sehr belastbarer Verbund des Stützträgers und des Verstärkungsteils miteinander erreicht.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Außenschale mit einer Außenseite des frontseitigen Endbereichs des Verstärkungsteils verbunden ist. Denn dann trägt die Außenschale auch in diesem frontseitigen Endbereich des Verstärkungsteils zur Verstärkung der Frontsäulenstruktur bei.
Vorzugsweise umfasst die Frontsäulenstruktur ein Dachrahmenteil, wobei die Außenschale in Hochrichtung der Frontsäulenstruktur von dem Profilteil bis zu dem Dachrahmenteil reicht und mit dem Dachrahmenteil verbunden ist. So kann über die Außenschale ein Kraftfluss von dem Dachrahmenteil bis zu dem Seitenschweller hergestellt werden, etwa wenn auf das Dachrahmenteil der Frontsäulenstruktur in Hochrichtung derselben eine Belastung wirkt. Ob die Frontsäulenstruktur einer bestimmten Belastung in dieser Richtung standhält, kann beispielsweise in einem Dachdrücktest geprüft werden.
Vorzugsweise grenzt das Dachrahmenteil in dem Kraftwagen an eine Frontscheibe des Kraftwagens seitlich an. So ist eine seitliche Einfassung der Frontscheibe des Kraftwagens durch das Dachrahmenteil bereitgestellt, wenn die Frontsäulenstruktur Bestandteil einer Karosserie des Kraftwagens ist.
Vorzugsweise umfasst die Frontsäulenstruktur ein Säulenteil, welches mit einem in Hochrichtung der Frontsäulenstruktur gesehen unteren Endbereich in einem in der Hochrichtung von dem Seitenschweller beabstandeten Befestigungsbereich des Stützträgers mit dem Stützträger verbunden ist. Ein derartiges Säulenteil der Frontsäulenstruktur sorgt für eine vorteilhafte Aussteifung der Frontsäulenstruktur in Hochrichtung derselben.
Vorzugsweise ist das Dachrahmenteil mit dem Säulenteil verbunden. Dies ist einem belastbaren Bauteileverbund der in Schalenbauweise hergestellten Frontsäulenstruktur zuträglich.
Vorzugsweise umfasst die Frontsäulenstruktur ein Versteifungselement, welches mit dem Säulenteil und mit dem Stützträger verbunden ist. Hierbei ist ein Abschnitt des Versteifungselements in einem Zwischenraum angeordnet, welcher in Längsrichtung des Seitenschwellers gesehen zwischen einem oberen Endbereich des Säulenteils und dem Stützträger ausgebildet ist. Über ein derartiges Versteifungselement können von dem frontseitigen, also im Bereich des Radhauses angeordneten Ende des Stützträgers her in den Stützträger eingebrachte Belastungen gut einerseits in das Dachrahmenteil und andererseits über das Säulenteil zum Seitenschweller hin abgeleitet werden.
Vorzugsweise weist das Versteifungselement einen Teilbereich auf, in welchem das Versteifungselement mit der Außenschale verbunden ist. Auf diese Weise ist durch die Außenschale der Frontsäulenstruktur auch das Versteifungselement der Frontsäulenstruktur verstärkt.
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Außenschale mit einer Außenseite des Säulenteils verbunden ist. Denn so ist durch die Außenschale ein Verschlussteil für innen liegende Komponenten der Frontsäulenstruktur gebildet. Ein derartiges Verschlussteil trägt zu einer Erhöhung der Belastbarkeit der Frontsäulenstruktur bei.
Vorzugsweise weist eine Innenschale der Frontsäulenstruktur eine Aussparung auf, welche zum Einbauen eines Lautsprechers in die Frontsäulenstruktur ausgebildet ist. Hierbei ist ein in der Frontsäulenstruktur ausgebildeter Resonanzraum für den Lautsprecher unterseitig durch den Stützträger begrenzt. Dadurch ist innerhalb der Frontsäulenstruktur ein besonders großes Resonanzvolumen für den Lautsprecher bereitgestellt.
Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Lautsprecher als Basslautsprecher einer Musikanlage des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Denn insbesondere bei einem Basslautsprecher ist es von Vorteil, wenn der für den Lautsprecher vorgesehene Resonanzraum vergleichsweise groß ist. Und das Bereitstellen eines großen Resonanzraums wird insbesondere dadurch begünstigt, dass sich der Resonanzraum entlang des Stützträgers erstreckt, welcher den Resonanzraum unterseitig begrenzt.
Vorzugsweise umfasst der Seitenschweller ein Deformationselement, welches innerhalb eines bereichsweise von dem Profilteil begrenzten Aufnahmeraums angeordnet ist. Ein solches Deformationselement kann bei einem Seitenaufprall des die Frontsäulenstruktur aufweisenden Kraftwagens auf ein Hindernis sehr gut Aufprallenergie durch Deformation abbauen. Zudem dient das Deformationselement der Aussteifung des Profilteils in dem Lastaufnahmebereich.
Vorteilhaft ist es, wenn das Deformationselement eine Mehrzahl von Kammern aufweist. Denn so ist bei einem geringen Gewicht des Deformationselements eine gute Aufnahme von Aufprallenergie durch Verformung ermöglicht.
Vorzugsweise sind die Komponenten der Frontsäulenstruktur aus Stahl gebildet. Dadurch lässt sich nämlich eine besonders hohe Belastbarkeit der Frontsäulenstruktur erreichen.
Der erfindungsgemäße Kraftwagen weist wenigstens eine erfindungsgemäße Frontsäulenstruktur auf. Vorzugsweise ist sowohl eine bezogen auf eine Fahrtrichtung bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftwagens linke als auch eine bezogen auf diese Fahrtrichtung rechte A-Säule des Kraftwagens durch jeweils eine erfindungsgemäße Frontsäulenstruktur bereitgestellt.
Vorzugsweise weist der Kraftwagen einen elektrischen Energiespeicher auf, mittels welchem elektrische Energie für eine zum Fortbewegen des Kraftwagens ausgebildete Antriebseinrichtung des Kraftwagens bereitstellbar ist. Insbesondere bei Ausbildung des Kraftwagens als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ist die Frontsäulenstruktur, welche den verbesserten Kraftfluss mit sich bringt, nämlich besonders vorteilhaft. Denn bei einem derartigen Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug können sowohl die Anforderung eines kurzen Vorderwagens bei zugleich großer Länge der Fahrgastzelle des Kraftwagens gut durch die Frontsäulenstruktur erfüllt werden als auch die Anforderungen im Hinblick auf ein gutes Crashverhalten und eine hohe Steifigkeit der Frontsäulenstruktur.
Die für die erfindungsgemäße Frontsäulenstruktur 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:
Fig. 1 in einer schematischen Explosionsdarstellung Komponenten einer
Frontsäulenstruktur für einen Kraftwagen;
Fig. 2 stark schematisiert den als Elektrofahrzeug ausgebildeten Kraftwagen, welcher die Frontsäulenstruktur gemäß Fig. 1 aufweist;
Fig. 3 eine Schnittansicht der Frontsäulenstruktur gemäß Fig. 1 in Querrichtung des Kraftwagens im Bereich des Seitenschwellers;
Fig. 4 eine weitere Schnittansicht der Frontsäulenstruktur gemäß Fig. 1 in einer horizontalen Schnittebene;
Fig. 5 ausschnittsweise die Frontsäulenstruktur gemäß Fig. 1 in einer
Perspektivansicht auf eine Innenschale der Frontsäulenstruktur; und
Fig. 6 eine weitere Perspektivansicht gemäß Fig. 5, in welcher durch Pfeile eine Erstreckung eines Resonanzraums für einen an der Innenschale anbringbaren Basslautsprecher des Kraftwagens veranschaulicht ist.
In Fig. 1 sind Komponenten einer Frontsäulenstruktur 1 für einen in Fig. 2 stark schematisiert dargestellten Kraftwagen 2 in einer Seitenansicht gezeigt. Die in Schalenbauweise hergestellte Frontsäulenstruktur 1, durch welche eine A-Säule des Kraftwagens 2 gebildet ist, umfasst einen diagonal verlaufenden Stützträger 3. Bei dieser diagonalen Ausrichtung des Stützträgers 3 ist ein frontseitiges Ende 4 des Stützträgers 3 in dem Kraftwagen 2 im Bereich eines Radhauses 5 für eines der Vorderräder 6 des Kraftwagens 2 angeordnet (vergleiche Fig. 2).
In Längsrichtung der Frontsäulenstruktur 1 und somit in der Einbaulage der Frontsäulenstruktur 1 in dem Kraftwagen 2 in Richtung der Fahrzeuglängsachse x erstreckt sich der Stützträger 3 bis zu einem frontseitigen Endbereich eines Seitenschwellers 7 des Kraftwagens 2. Daher kann der Stützträger 3 auch als Radhaus- Stützträger bezeichnet werden, welcher ausgehend von einem oberen Bereich des Radhauses 5 in Richtung der Fahrzeuglängsachse x bis zu dem Seitenschweller 7 fortgeführt ist.
Die Fahrzeuglängsachse x ist ebenso wie die Fahrzeughochachse z und die Fahrzeugquerachse y beispielsweise in Fig. 1 durch ein Koordinatensystem veranschaulicht.
Über den Stützträger 3, welcher sich ausgehend von dem Seitenschweller 7 in Richtung der Fahrzeuglängsachse x nach vorne und zugleich in Richtung der Fahrzeughochachse z nach oben und somit ein die diagonale Richtung erstreckt, ist ein diagonaler Kraftfluss innerhalb des Frontsäulenstruktur 1 erreichbar.
Der Aufbau des Seitenschwellers 7 im Bereich eines rückwärtigen, unteren Abschnitts 8 des Stützträgers 3 ist insbesondere aus der Schnittansicht der Frontsäulenstruktur 1 in Fig. 3 gut erkennbar. Dementsprechend umfasst der Seitenschweller 7 ein Profilteil 9, welches vorliegend nach Art eines Hutprofils ausgebildet ist. Dieses Profilteil 9 weist einen in Querrichtung der Frontsäulenstruktur 1 und somit in Richtung der Fahrzeugquerachse y zur Fahrzeugaußenseite hin ausgeformten oder ausgebuchteten Lastaufnahmebereich 10 auf.
Über jeweilige Flansche 11, 12 des Profilteils 9 ist das Profilteil 9 mit weiteren Komponenten der Frontsäulenstruktur 1 verbunden. So ist der in Hochrichtung der Frontsäulenstruktur 1 und somit in Richtung der Fahrzeughochachse z untere Flansch 12 mit einem Wandungsteil 13 der Frontsäulenstruktur 1 verbunden, welches sich im Bereich des Profilteils 9 in Richtung der Fahrzeughochachse z erstreckt.
Demgegenüber ist der in Hochrichtung der Frontsäulenstruktur 1 und somit in Richtung der Fahrzeughochachse z obere Flansch 11 vorliegend mit einem Befestigungsflansch eines (optionalen) Deformationselements 14 verbunden, über welchen das Deformationselement 14 an dem Wandungsteil 13 festgelegt ist. Das vorzugsweise vorgesehene Deformationselement 14 ist vorliegend in einem Aufnahmeraum 15 angeordnet, welcher nach oben und nach unten sowie zur Fahrzeugaußenseite hin von dem Profilteil 9 begrenzt ist. Das Deformationselement 14 kann, wie vorliegend beispielhaft gezeigt, eine Mehrzahl von Kammern aufweisen.
Gemäß Fig. 1 umfasst die Frontsäulenstruktur 1 eine Außenschale 16, welche in Fig. 1 in einem noch nicht mit den übrigen Komponenten der Frontsäulenstruktur 1 verbundenen Zustand gezeigt ist. Aus Fig. 3 ist diesbezüglich ersichtlich, dass die Außenschale 16 in Hochrichtung der Frontsäulenstruktur 1 und somit in Richtung der Fahrzeughochachse z mit dem Lastaufnahmebereich 10 des Profilteils 9 in Überdeckung beziehungsweise in Überlappung ist. Hierbei ist ein unterer Endbereich 17 der Außenschale 16 unterhalb eines Scheitels 18 der Lastaufnahmebereichs 10 mit dem Profilteil 9 verbunden. In dem Bereich des Scheitels 18 ist das Profilteil 9 vorliegend am weitesten von dem Wandungsteil 13 beabstandet.
Aus Fig. 3 ist weiter ersichtlich, dass der untere Abschnitt 8 des Stützträgers 3 in Hochrichtung des Frontsäulenstruktur 1 mit dem Scheitel 18 des Lastaufnahmebereichs 10 in Überdeckung ist. Des Weiteren ist die Außenschale 16 im Bereich des Scheitels 18 mit dem unteren Abschnitt 8 des Stützträgers 3 verbunden.
Vorliegend ist eine teilweise umgreifende Anbindung des Stützträgers 3 an den Seitenschweller 7 realisiert. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Seitenschweller 7 in seinem vorderen Bereich, bis zu welchem sich der Stützträger 3 in Richtung der Fahrzeuglängsachse x und somit in Längserstreckungsrichtung des Seitenschwellers 7 erstreckt, ein Verstärkungsteil 19 aufweist. Im Bereich dieses Verstärkungsteils 19 ist vorliegend die teilweise umgreifende Anbindung des Stützträgers 3 an den Seitenschweller 7 realisiert.
Durch das in Fig. 3 geschnitten dargestellte Verstärkungsteil 19, welches in einer Seitenansicht von außen teilweise auch in Fig. 1 zu sehen ist, ist das Profilteil 9 insbesondere in dem Lastaufnahmebereich 10 verstärkt. Denn vorliegend umgreift das Verstärkungsteil 19 den Scheitel 18 des Lastaufnahmebereichs 10.
Ein oberer Befestigungsflansch 20 des Verstärkungsteils 19 ist hierbei mit dem Wandungsteil 13 verbunden. Demgegenüber ist ein unterer Endbereich 21 des Verstärkungsteils 19, welcher mit dem Profilteil 9 verbunden ist, zwischen einem Abschnitt der Außenschale 16 und einem vorliegend geneigt ausgerichteten Schenkel 22 des Profilteils 9 angeordnet. In dem Endbereich 21 ist somit zum einen das Verstärkungsteil 19 mit dem Profilteil 9 des Seitenschwellers 7 verbunden und zum anderen die Außenschale 16 mit dem Verstärkungsteil 19.
Darüber hinaus ist gemäß Fig. 3 der untere Abschnitt 8 des Stützträgers 3 vorliegend einerseits im Bereich des Scheitels 18 mit dem Verstärkungsteil 19 verbunden und zusätzlich oberhalb des Scheitels 18.
Aus Fig. 1 ist weiter ersichtlich, dass der Stützträger 3 an einem frontseitigen Endbereich 23 des Verstärkungsteils 19 in Hochrichtung der Frontsäulenstruktur 1 und somit in Richtung der Fahrzeughochachse z abgestützt ist. Hierbei ist der Stützträger 3 in dem frontseitigen Endbereich 23 des Verstärkungsteils 19 mit dem Verstärkungsteil 19 verbunden.
Gemäß Fig. 1 umfasst die Frontsäulenstruktur 1 des Weiteren ein Säulenteil 24, welches mit einem in Hochrichtung der Frontsäulenstruktur 1 gesehen unteren Endbereich 25 in einem Befestigungsbereich 26 des Stützträgers 3 mit dem Stützträger 3 verbunden ist. Dieser Befestigungsbereich 26 des Stützträgers 3 ist in Hochrichtung der Frontsäulenstruktur 1 von dem Seitenschweller 7 beabstandet. Das Säulenteil 24 ist also in Hochrichtung der Frontsäulenstruktur 1 an den Stützträger 3 angebunden beziehungsweise an den Stützträger 3 herangeführt.
Von der Frontsäulenstruktur 1 ist außerdem in Fig. 1 ein Versteifungselement 27 gezeigt, welches in dem zusammengebauten Zustand der Frontsäulenstruktur 1 einerseits mit dem Säulenteil 24 und andererseits mit dem Stützträger 3 verbunden ist. Das Versteifungselement 27 umfasst einen unteren Abschnitt 28, in welchem sich das Versteifungselement 27 verjüngt.
In dem zusammengebauten Zustand der Frontsäulenstruktur 1 ist der untere Abschnitt 28 des Versteifungselements 27 in einem Zwischenraum 30 angeordnet, welcher in Längsrichtung des Seitenschwellers 7 gesehen zwischen einem oberen Endbereich 29 des Säulenteils 24 und dem Stützträger 3 ausgebildet ist.
Aus Fig. 1 ist weiter ersichtlich, dass die Außenschale 16 einen ersten Verbindungsbereich 31 aufweist, in welchem die Außenschale 16 mit einer Außenseite des Säulenteils 24 verbunden ist. Des Weiteren weist die Außenschale 16 vorliegend einen weiteren Verbindungsbereich 32 auf, in welchem die Außenschale 16 mit dem frontseitigen Endbereich 23 des Verstärkungsteils 19 verbunden ist.
In Fig. 1 ist von der Frontsäulenstruktur 1 außerdem ein unterer Abschnitt eines Dachrahmenteils 33 gezeigt, welches in dem Kraftwagen 2 an eine Frontscheibe 34 (vergleiche Fig. 2) des Kraftwagens 2 seitlich angrenzt und sich zu einem Dach 35 des Kraftwagens 2 hin erstreckt. Dieses Dachrahmenteil 33 ist einerseits mit dem Säulenteil 24 verbunden und andererseits mit dem Versteifungselement 27.
Des Weiteren ist ein oberer Endbereich 36 der Außenschale 16 vorliegend mit dem Dachrahmenteil 33 verbunden. Folglich erstreckt sich die Außenschale 16 in Hochrichtung der Frontsäulenstruktur 1 und somit in Richtung der Fahrzeughochachse z von dem Dachrahmenteil 33 herunter bis zu dem Seitenschweller 7.
Dadurch, dass die Außenschale 16 auch das Säulenteil 24 zur Außenseite des Kraftwagens 2 hin überdeckt, sind in dem frontseitigen Endbereich des Seitenschwellers 7 sowohl der Stützträger 3 als auch das Säulenteil 24 zur Fahrzeugaußenseite hin von dieser Außenschale 16 überdeckt oder eingefasst und die Außenschale 16 schließt die genannten Komponenten der Frontsäulenstruktur 1 zur Außenseite hin ab.
Aus Fig. 3 ist weiter ersichtlich, dass in dem Kraftwagen 2 die in Fig. 1 gezeigten Komponenten der Frontsäulenstruktur 1 zur Fahrzeugaußenseite hin durch ein Außenbeplankungsteil 37 verdeckt sind. Das Außenbeplankungsteil 37 kann hierbei, wie in Fig. 3 beispielhaft gezeigt, an einem Flansch 38 festgelegt sein, welcher einstückig mit dem Wandungsteil 13 ausgebildet ist. Der Flansch 38 ist vorliegend in Richtung der Fahrzeugquerachse y bezogen auf den Scheitel 18 des Profilteils 9 geringfügig zur Fahrzeugaußenseite hin versetzt angeordnet.
Auch aus der Schnittansicht der Frontsäulenstruktur 1 gemäß Fig. 4 ist gut ersichtlich, wie die Außenschale 16 den Stützträger 3 auf der Höhe des Verstärkungsteils 19 zur Fahrzeugaußenseite hin überdeckt. Zudem sind aus der Schnittansicht in Fig. 4 die Befestigung des Stützträgers 3 an dem Verstärkungsteil 19 und die Verkleidung der Frontsäulenstruktur 1 zur Fahrzeugaußenseite hin durch das Außenbeplankungsteil 37 ersichtlich. In Fig. 5 ist eine Innenschale 39 der Frontsäulenstruktur 1 ausschnittsweise gezeigt. Die Innenschale 39 verdeckt das Säulenteil 24 (vergleiche Fig. 1) zu einem Fahrgastraum 40 (vergleiche Fig. 2) beziehungsweise einer Fahrgastzelle des Kraftwagens 2 hin.
Aus Fig. 5 ist weiter erkennbar, dass in der Innenschale 39 eine Aussparung 41 ausgebildet ist, in welche ein Lautsprecher des Kraftwagens 2 eingebaut werden kann.
Der Lautsprecher kann insbesondere als Basslautsprecher ausgebildet sein. Aufgrund der Aussparung 41 ist in Fig. 5 durch diese in der Innenschale 39 ausgebildete Öffnung hindurch auch ein Teil des Stützträgers 3 erkennbar. Der Stützträger 3 ist ebenfalls zum Fahrgastraum 40 hin bereichsweise von der Innenschale 39 verdeckt.
Aus Fig. 6 ist der Verlauf des Stützträgers 3 einerseits im Bereich der Aussparung 41 zu erkennen und andererseits in an die Aussparung 41 angrenzenden Bereichen der Frontsäulenstruktur 1. Hierbei veranschaulichen zwei Pfeile 42 ein Volumen, welches oberseitig des Stützträgers 3 innerhalb der Frontsäulenstruktur 1 als Resonanzvolumen oder Resonanzraum für den Basslautsprecher zur Verfügung steht.
Durch die bevorzugt vorgesehene Anbringung des Lautsprechers, insbesondere Basslautsprechers, an der Innenschale 39 der Frontsäulenstruktur 1, bei welcher der Lautsprecher in die Aussparung 41 eingesetzt ist, ist im Bereich der Frontsäulenstruktur 1 ein sehr großer Resonanzraum für diesen Lautsprecher bereitgestellt. Denn der Resonanzraum reicht einerseits bis nahe an den Seitenschweller 7 heran und andererseits zu einer Front 43 (vergleiche Fig. 2) des Kraftwagens 2 hin nahezu bis zu dem Radhaus 5.
Gemäß Fig. 2 kann der Kraftwagen 2 insbesondere als Elektrofahrzeug ausgebildet sein, welches eine Antriebseinrichtung etwa in Form wenigstens eines Elektromotors 44 aufweist. Mittels des wenigstens einen Elektromotors 44 können die Vorderräder 6 und/oder Hinterräder 45 des Kraftwagens 2 angetrieben werden. In Fig. 2 ist weiter ein elektrischer Energiespeicher 46 des Kraftwagens 2 schematisch gezeigt, welcher den wenigstens einen Elektromotor 44 mit elektrischer Energie versorgt.
In Fig. 2 sind der wenigstens eine Elektromotor 44 und der elektrische Energiespeicher 46 lediglich schematisch dargestellt und nicht entsprechend ihrer tatsächlichen Anordnung in dem Kraftwagen 2. Vorzugsweise ist nämlich der, vorzugsweise als Hochvoltspeicher und somit zum Bereitstellen einer Spannung von mehr als 60 Volt und insbesondere von bis zu mehreren hundert Volt ausgebildete, elektrische Energiespeicher 46 unterhalb eines Bodens des Fahrgastraums 40 beziehungsweise der Fahrgastzelle angeordnet, wobei der Fahrgastraum 40 durch den Boden zu seiner Unterseite hin begrenzt ist.
Bezugszeichenliste
Frontsäulenstruktur
Kraftwagen
Stützträger
Ende
Radhaus
Vorderrad
Seitenschweller
Abschnitt
Profilteil
Lastaufnahmebereich
Flansch
Flansch
Wandungsteil
Deformationselement
Aufnahmeraum
Außenschale
Endbereich
Scheitel
Verstärkungsteil
Befestigungsflansch
Endbereich
Schenkel
Endbereich
Säulenteil
Endbereich
Befestigungsbereich
Versteifungselement
Abschnitt
Endbereich
Zwischenraum
Verbindungsbereich
Verbindungsbereich
Dach rahmenteil
Frontscheibe 35 Dach
36 Endbereich
37 Außenbeplankungsteil
38 Flansch
39 Innenschale
40 Fahrgastraum
41 Aussparung
42 Pfeile
43 Front
44 Elektromotor
45 Hinterrad
46 Energiespeicher x Fahrzeuglängsachse y Fahrzeugquerachse z Fahrzeughochachse

Claims

Patentansprüche
1. Frontsäulenstruktur (1) für einen Kraftwagen (2), welche in einer Schalenbauweise gefertigt ist, mit einem Stützträger (3), welcher von einem Radhaus (5) des Kraftwagens (2) bis zu einem Seitenschweller (7) der Frontsäulenstruktur (1) reicht, und mit einer Außenschale (16), welche mit einer Außenseite des Stützträgers (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenschweller (7) ein Profilteil (9) umfasst, welches einen in Querrichtung (y) der Frontsäulenstruktur (1) ausgeformten Lastaufnahmebereich (10) aufweist, wobei die Außenschale (16) in Hochrichtung (z) der Frontsäulenstruktur (1) mit dem Lastaufnahmebereich (10) in Überdeckung ist und unterhalb eines Scheitels (18) des Lastaufnahmebereichs (10) mit dem Profilteil (9) verbunden ist.
2. Frontsäulenstruktur (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt (8) des Stützträgers (3) in Hochrichtung (z) der Frontsäulenstruktur (1) mit dem Scheitel (18) des Lastaufnahmebereichs (10) in Überdeckung ist, wobei die Außenschale (16) im Bereich des Scheitels (18) mit dem Abschnitt (8) des Stützträgers (3) verbunden ist.
3. Frontsäulenstruktur (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenschweller (7) ein Verstärkungsteil (19) umfasst, mittels welchem das Profilteil (9) in dem Lastaufnahmebereich (10) verstärkt ist.
4. Frontsäulenstruktur (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt (8) des Stützträgers (3) im Bereich des Scheitels (18) mit dem Verstärkungsteil (19) verbunden ist und/oder die Außenschale (16) in Hochrichtung (z) der Frontsäulenstruktur (1) unterhalb des Scheitels (18) mit dem Verstärkungsteil (19) verbunden ist.
5. Frontsäulenstruktur (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützträger (3) in Hochrichtung (z) der Frontsäulenstruktur (1) an einem frontseitigen Endbereich (23) des Verstärkungsteils (19) abgestützt ist, wobei der Stützträger (3) in dem frontseitigen Endbereich (23) des Verstärkungsteils (19) mit dem Verstärkungsteil (19) verbunden ist.
6. Frontsäulenstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontsäulenstruktur (1) ein Dachrahmenteil (33) umfasst, wobei die Außenschale (16) in Hochrichtung (z) der Frontsäulenstruktur (1) von dem Profilteil (9) bis zu dem Dachrahmenteil (33) reicht und mit dem Dachrahmenteil (33) verbunden ist.
7. Frontsäulenstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontsäulenstruktur (1) ein Säulenteil (24) umfasst, welches mit einem in Hochrichtung (z) der Frontsäulenstruktur (1) gesehen unteren Endbereich (25) in einem in der Hochrichtung (z) von dem Seitenschweller (7) beabstandeten Befestigungsbereich (26) des Stützträgers (3) mit dem Stützträger (3) verbunden ist.
8. Frontsäulenstruktur (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontsäulenstruktur (1) ein, insbesondere einen mit der Außenschale (16) verbundenen Teilbereich aufweisendes, Versteifungselement (27) umfasst, welches mit dem Säulenteil (24) und mit dem Stützträger (3) verbunden ist, wobei ein Abschnitt (28) des Versteifungselements (27) in einem Zwischenraum (30) angeordnet ist, welcher in Längsrichtung (x) des Seitenschwellers (7) gesehen zwischen einem oberen Endbereich (29) des Säulenteils (24) und dem Stützträger (3) ausgebildet ist.
9. Frontsäulenstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenschale (39) der Frontsäulenstruktur (1) eine Aussparung (41) aufweist, welche zum Einbauen eines Lautsprechers in die Frontsäulenstruktur (1) ausgebildet ist, wobei ein in der Frontsäulenstruktur (1) ausgebildeter Resonanzraum für den Lautsprecher unterseitig durch den Stützträger (3) begrenzt ist.
10. Frontsäulenstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenschweller (7) ein, insbesondere eine Mehrzahl von Kammern aufweisendes, Deformationselement (14) umfasst, welches innerhalb eines bereichsweise von dem Profilteil (9) begrenzten Aufnahmeraums (15) angeordnet ist.
11. Kraftwagen (2) mit wenigstens einer Frontsäulenstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kraftwagen (2) einen elektrischen Energiespeicher (46) aufweist, mittels welchem elektrische Energie für eine zum Fortbewegen des Kraftwagens (2) ausgebildete Antriebseinrichtung (44) des Kraftwagens (2) bereitstellbar ist.
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