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Patent Searching and Data


Title:
CROSS-MEMBER ARRANGEMENT FOR A BATTERY-POWERED ELECTRIC VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/078504
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a cross-member arrangement (4) for a bumper assembly (1) on a motor vehicle, comprising a first deformation element mounting (6.1) and a second deformation element mounting (6.2), a forward cross-member profile (8), which is connected to each of the two deformation element mountings, a rear cross-member profile (10), which is connected to each of the two deformation element mountings, and a bumper assembly for a battery-powered motor vehicle, comprising one deformation element for bracing the bumper assembly against a front end of the motor vehicle on either side of a central longitudinal axis (M) of the motor vehicle.

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Inventors:
MUEHLHAUSEN MARK (DE)
KOEHLER ARNE (DE)
MOELLENHOFF LIN (DE)
LANG ROLAND (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/077907
Publication Date:
April 29, 2021
Filing Date:
October 06, 2020
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
B60R19/04; B60R19/18
Domestic Patent References:
WO2007050967A22007-05-03
Foreign References:
FR2871122A12005-12-09
DE202009006345U12010-09-23
CN106143372A2016-11-23
EP1291247A12003-03-12
US4961603A1990-10-09
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Querträgeranordnung (4) für eine Stoßfängervorrichtung (1) eines Kraftfahrzeugs, aufweisend:

- eine erste Deformationselement-Aufnahme (6.1) und eine zweite Deformati onselement-Aufnahme (6.2),

- ein vorderes Querträgerprofil (8), das mit jeder der beiden Deformationsele ment-Aufnahmen (6) verbunden ist,

- ein hinteres Querträgerprofil (10), das mit jeder der beiden Deformationsele ment-Aufnahmen verbunden ist,

- wenigstens ein Verbindungsprofil (12.1 , 12.2, 14.1 , 14.2), das das vordere Querträgerprofil und das hintere Querträgerprofil gegeneinander abstützt.

2. Querträgeranordnung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Querträgerprofil und/oder das hintere Querträgerprofil und/oder das/die Verbindungsprofil/e Hohlprofile sind, insbesondere rechteckige, runde, ovale Hohlprofile oder Kastenhohlprofile, jeweils mit einem offenen o- der mit einem geschlossenen Querschnitt.

3. Querträgeranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verbindungsprofile, die symmetrisch bzgl. einer Mittenlängsachse (M) der Querträgeranordnung angeordnet sind.

4. Querträgeranordnung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsprofile in einem schrägen Winkel (W) mit jedem der beiden Querträgerprofile verbunden sind.

5. Querträgeranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Querträgerprofile und die Verbindungsprofile gemeinsam eine Fachwerkstruktur (16) ausbilden.

6. Querträgeranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Querträgerprofile zwischen den beiden Deformationselement-Auf nahmen voneinander beabstandet sind.

7. Querträgeranordnung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) mittig zwischen den beiden Deformationselement-Aufnah men ein Maximum aufweist.

8. Querträgeranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Querträgerprofil vorderhalb und das hintere Querträgerprofil hin terhalb einer gedachten, gerade Verbindungslinie (V) zwischen den beiden Deformationselement-Aufnahmen angeordnet ist.

9. Querträgeranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Querträgerprofil eine kontinuierliche Krümmung um eine Hoch achse (Z) der Querträgeranordnung aufweist.

10. Querträgeranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Querträgerprofil einen oder mehrere Knickpunkte (18) aufweist, an denen es um eine Hochachse der Querträgeranordnung gekrümmt ist.

11. Querträgeranordnung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Querträgerprofil jenseits der Knickpunkte zumindest bzgl. der Hochachse gerade ausgebildet ist.

12. Querträgeranordnung gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigsten einem der Knickpunkte ein Verbindungsprofil mit dem hinteren Querträgerprofil verbunden ist.

13. Stoßfängervorrichtung (1) für ein batterieelektrisch betriebenes Kraftfahr zeug, aufweisend - beiderseits einer Mittenlängsachse (M) des Kraftfahrzeugs jeweils ein Defor mationselement (2.1, 2.2) zum Abstützen der Stoßfängervorrichtung gegen einen Vorderwagen (100) des Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch eine Querträgeranordnung (4) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes der Deformationselemente mit einer der Deformationselement- Aufnahmen (6.1, 6.2) der Querträgeranordnung verbunden ist.

Description:
Querträgeranordnung für ein batterieelektrisches Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Querträgeranordnung für eine Stoßfängervorrichtung ei nes Kraftfahrzeugs sowie eine Stoßfängervorrichtung für beispielsweise ein batte rieelektrisch betriebenes Kraftfahrzeug mit einer solchen Querträgeranordnung. Für die Auslegung eines Vorderwagens hinsichtlich passiver Sicherheit werden für den Energie-Abbau bei einem Fahrzeug zwei nahezu redundante Lastpfade ausgelegt.

Bei Lastfällen mit voller Überdeckung oder anteiliger Überdeckung wird die Energie über den/die Pralldämpfer und die damit verbundenen Motorträger aufgenommen. Bei Lastfällen mit punktuellem Lastangriffspunkt (z.B. Lastfall „Pfahl-Mitte“) wird die Energie über den mehr oder weniger starren Motorblock des Verbrennungsmotors in die Stirnwand übertragen.

Bei Fahrzeugen ohne Verbrennungsmotor (batterieelektrische Fahrzeuge, BEV) fehlt der Motorblock in dieser Wirkkette. Um dennoch einen gleichwertigen Insassenschutz im Lastfall Pfahl-Mitte zu gewährleisten, gibt es verschiedene An sätze. Einer davon ist, den Stoßfänger-Querträger mit einer Biegefestigkeit auszulegen, die eine ausreichende Lastübertragung von der Mitte des Querträgers (Lastangriffspunkt) bis hin zur Position der Pralldämpfer in Fahrzeugquerrichtung als seitliche Deformationselemente ermöglicht. Für Fahrzeuge mit einem Crashgewicht von zirka 2500kg wiegen solche

Querträger aus hochfestem Stahl aufgrund der hohen Blechdicken, die für eine sol che Biegefestigkeit benötigt werden, bis zu 20kg. Ein derartig hohes Gewicht des Stoßdämpfer-Querträgers ist aber unerwünscht. Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Querträgeranord nung eines Stoßfängers zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Querträgeranordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und eine Stoßfängervorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 13. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin dung.

Gemäß einem Aspekt wird eine Querträgeranordnung für eine Stoßfängervorrich tung eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Die Querträgeranordnung weist wenigs tens auf: a) eine erste Deformationselement-Aufnahme, insbesondere zur Aufnahme eines ersten Deformationselements, das auf einer ersten Seite einer Längsmittenachse des Fahrzeugs angeordnet ist, und eine zweite Deformationselement-Aufnahme, insbesondere zur Aufnahme eines zweiten Deformationselements, das auf einer zweiten Seite einer Längsmittenachse des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Deforma tionselement-Aufnahmen können jeweils mit einem Blechbiegeteil ausgebildet sein. Ein Deformationselement des Kraftfahrzeuges kann an die Aufnahme angelegt o- der in die Aufnahme eingeschoben und anschließend damit beispielsweise damit verschweißt oder verschraubt werden, sodass Kräfte und ggf. Momente aus Crash lasten an der Aufnahme übertrage werden können. b) ein vorderes Querträgerprofil, das mit jeder der beiden Deformationselement- Aufnahmen, insbesondere fest, d.h. insbesondere nicht zerstörungsfrei lösbar, ver bunden ist und sich insbesondere zumindest zwischen der ersten Deformationsele ment-Aufnahme und der zweiten Deformationselement-Aufnahme erstreckt. Vor zugsweise ist das vordere Querträgerprofil ein geschlossenes oder ein offenes Hohlprofil, das insbesondere mit jeder der beiden Deformationselement-Aufnah men verschweißt ist. c) ein hinteres Querträgerprofil, das mit jeder der beiden Deformationselement-Auf nahmen, insbesondere fest, d.h. insbesondere nicht zerstörungsfrei lösbar, verbun- den ist und sich insbesondere zumindest zwischen der ersten Deformationsele ment-Aufnahme und der zweiten Deformationselement-Aufnahme erstreckt. Vor zugsweise ist das vordere Querträgerprofil ein geschlossenes oder ein offenes Hohlprofil, das mit jeder der beiden Deformationselement-Aufnahmen verbunden, insbesondere verschweißt, ist. d) wenigstens ein Verbindungsprofil, das das vordere Querträgerprofil und das hin tere Querträgerprofil gegeneinander abstützt und dazu, insbesondere fest, d.h. ins besondere nicht zerstörungsfrei lösbar, mit jedem der beiden Querträgerprofile ver bunden ist. Vorzugsweise ist das Verbindungsprofil ein Kastenhohlprofil, das an seinen Längsenden mit dem vorderen Querträgerprofil bzw. dem hinteren Querträ gerprofil verbunden, insbesondere verschweißt, ist.

Gemäß einer Ausführung sind das vordere Querträgerprofil und/oder das hintere Querträgerprofil und/oder das/die Verbindungsprofil/e Hohlprofile, insbesondere rechteckige, runde, ovale Hohl-profile oder Kastenhohlprofile, jeweils mit einem of fenen oder mit einem geschlossenen Querschnitt. Insbesondere sind in dieser Aus führung die verwendeten Hohlprofile mit dem Ziel eines möglichst hohen Biegefes- tigkeits-Gewichts-Verhältnisses optimiert.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Stoßfängervorrichtung für ein batte rieelektrisch betriebenes Kraftfahrzeug bereitgestellt, aufweisend: i) beiderseits einer Mittenlängsachse des Kraftfahrzeugs jeweils ein Deformations element zum Abstützen der Stoßfängervorrichtung gegen einen Vorderwagen des Kraftfahrzeugs, insbesondere zum Aufnehmen von Crashlasten und/oder zum Ab stützen von Crashlasten gegen einen Vorderachsträger oder eine andere Kompo nente des Vorderwagens. ii) eine Querträgeranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes der Deformationselemente mit einer der Deformationselement-Aufnahmen der Querträgeranordnung, insbesondere fest, verbunden ist. Der Erfindung liegt unter anderem die Überlegung zugrunde, dass ein Ersatz der Lastübertragungswirkung des Verbrennungsmotors durch einen Querträger aus hochfestem Stahl, der mittige Crashlasten an den in Querrichtung außen angeord neten Deformationselementen (z.B. Pralldämpfer) abstützen kann, ein unerwünscht hohes Gewicht aufweisen muss, um diese Funktion zu erfüllen.

Die Erfindung basiert nun unter anderem auf der Idee, sich die im Verhältnis zum Eigengewicht hohe Biegesteifigkeit von Fachwerkstrukturen zunutze zu machen. Damit ein geeignetes Fachwerk verwendet werden kann, ist ein größerer Bauraum in Fahrzeuglängsrichtung für die Querträgeranordnung erforderlich, der bei Fahr zeugen mit Verbrennungsmotor häufig nicht zur Verfügung steht.

Die vorliegende Erfindung nutzt hingegen den üblicherweise vorhanden Bauraum bei BEVs in Fahrzeugrichtung nach hinten und stellt den Querträger als Fachwerkstruktur dar.

Die Querträgeranordnung weist dazu zwei Profile (den vorderen und den hinteren Querträgerprofil) auf, welche die Pralldämpfer (Deformationselemente) miteinander verbinden. Zwischen den beiden Profilen befinden sich kurze Profile, die eine Fachwerkstruktur beschreiben.

Die „Schuhe“ (Deformationselement-Aufnahmen), welche die Anbindung der Quer trägeranordnung zu den Pralldämpfern darstellen, können beispielsweise Blech- Biegeteile sein und/oder als Bestandteil der Fachwerkstruktur ausgebildet sein.

Die Tiefe des Querträgers (also insbesondere der maximale Abstand des vorderen und des hinteren Querträgerprofils voneinander plus der jeweilige Profilquerschnitt in Fahrzeuglängsrichtung) ist gemäß einer Ausführung so gewählt, dass der mittige Lastpfad im Vorderwagen aktiviert wird, sobald die Pralldämpfer und der elastisch plastische Weg des Querträgers aufgebraucht sind. Dazu ist insbesondere das Lastniveau der Fachwerkstruktur gemäß einer Ausführung so ausgelegt, dass es höher als jenes der Deformationselemente und niedriger als jenes des mittigen Lastpfads im Vorderwagen (also beispielsweise des Vorderachsträgers) ist. In anderen Worten: bei einem entsprechend starken, mittigen Aufprall eines Pfahls verformen sich zu nächst die Deformationselemente des Stoßfängers, an denen sich die Querträgeranordnung des Stoßfängers abstützt. Wenn die Dämpfungsstre cke der Pralldämpfer aufgebraucht ist und noch weitere Crashlast aufgenommen werden muss, verformt sich anschließend das Fachwerk der Querträgeranordnung auf einem höheren Lastniveau. Wenn die Dämpfungsstrecke des Fachwerks der Querträgeranordnung aufgebraucht ist und immer noch weitere Crashlast aufge nommen werden muss, verformt sich anschließend der Vorderwagen an seinem mittigen Lastpfad auf einem noch höheren Lastniveau.

Damit kann sichergestellt werden, dass von dem Moment des Aufpralls an kontinu ierlich, insbesondere eine mit zunehmender Verformung stärker werdende, Crash last im Verformungsenergie umgesetzt wird. Wenn beispielsweise gemäß einer Ausführung das hintere Querträgerprofil exakt dann in Berührung mit dem Vorder achsträger gelangt, wenn der Verformungsweg der Deformationselemente aufge braucht ist, kann die Lastaufnahme durch die Deformationselemente unmittelbar mit der Lastaufnahme durch die Verformung der Fachwerkstruktur des Querträger profils ersetzt werden, das sich dann über sein hinteres Querträgerprofil an dem Vorderachsträger abstützen kann.

Je nach Anwendungsfall kann die fachwerkartige Bauweise bei gleicher Funktion eine Gewichtsersparnis im Vergleich zu bekannten Querträgern von über 50%, mindestens aber 30% ermöglichen.

Durch eine größere Bauteiltiefe zwischen den Pralldämpfern kann gemäß einer Ausführung die Last bei einem Crash mit voller Überdeckung früher in die Strukturen zwischen den Motorträgern eingeleitet werden als dies bei bekannten Querträgern der Fall ist.

Über das kontrollierte Versagen der Fachwerkstruktur kann insbesondere bei dem Lastfall Pfahl-Mitte zusätzlich Energie abgebaut werden. Um anwendungsspezifisch ein gewünschtes Lastniveau zu erreichen, sind gemäß einer Ausführung mehrere Verbindungsprofile vorgesehen, die symmetrisch bzgl. einer Mittenlängsachse der Querträgeranordnung angeordnet sind.

Zur Verbesserung der Biegefestigkeit sind gemäß einer Ausführung die Verbin- dungsprofile in einem schrägen Winkel mit jedem der beiden Querträgerprofile ver bunden, insbesondere hinsichtlich eines durch die Beabstandung der beiden Quer trägerprofile aufgespannten Querschnitts.

Zur Verbesserung des Biegefestigkeits-Gewichts-Verhältnisses der Querträgerano rdnung bilden gemäß einer Ausführung die beiden Querträgerprofile und die Ver- bindungsprofile gemeinsam eine Fachwerkstruktur aus, d.h. insbesondere, dass ein durch die Beabstandung der beiden Querträgerprofile aufgespannter Quer schnitt zumindest in Teilbereichen in Teilquerschnitte geteilt ist, die zumindest im Wesentlichen eine Dreiecksform aufweisen.

Unter einer Fachwerkstruktur ist dabei vorliegend insbesondere auch eine Struktur zu verstehen, bei welcher die einzelnen Fachwerks-Stäbe auch als Profile, insbe sondere als Hohlprofile, ausgebildet sein können und/oder bei welcher die Verbin dungen zwischen den einzelnen Stäben bzw. Profilen nicht nur Kräfte, sondern auch Momente übertragen können. Beispielsweise ist vorliegend auch von einer Fachwerkstruktur die Rede, wenn verschiedene Profile miteinander verschweißt sind. Der Begriff Fachwerkstruktur bezieht sich vorliegend insbesondere auf die Einteilung des Gesamtquerschnitts in dreieckige oder dreiecksähnliche Teilquer schnitte. Insbesondere sind die in den Ausführungsbeispielen dargestellten Quer trägeranordnung vorliegend als Fachwerkstrukturen zu verstehen.

Um im Crashfall anschließend an eine vollständige Verformung der Deformations- elemente vor einer Verformung des Vorderwagens weitere Knautschzone bereit stellen zu können, sind gemäß einer Ausführung die beiden Querträgerprofile - ins besondere entlang eines Teils ihrer Erstreckung oder entlang ihrer gesamten Er streckung - zwischen den beiden Deformationselement-Aufnahmen voneinander beabstandet. Die Beabstandung beträgt vorzugsweise, insbesondere mittig zwi schen den beiden Deformationselement-Aufnahmen, ein Mehrfaches des Profil querschnitts des vorderen und/oder hinteren Querträgerprofils.

Um die Biegefestigkeit zu verbessern, weist gemäß einer Ausführung der Abstand mittig zwischen den beiden Deformationselement-Aufnahmen ein Maximum auf.

Zur Bereitstellung einer möglichst großen Knautschzone (und unter Ausnutzung des Bauraums, der in BEVs wegen des fehlenden Verbrennungsmotors zur Verfü gung steht), ist gemäß einer Ausführung das vordere Querträgerprofil vorderhalb und das hintere Querträgerprofil hinterhalb einer gedachten, gerade Verbindungsli nie zwischen den beiden Deformationselement-Aufnahmen angeordnet, insbeson dere entlang eines Teils ihrer Erstreckung oder entlang im Wesentlichen ihrer ge samten Erstreckung zwischen den Deformationselement-Aufnahmen.

Für einen verbesserten Fußgängerschutz weist das vordere Querträgerprofil ge mäß einer Ausführung eine kontinuierliche, d.h. insbesondere knickfreie, entlang ihrer Längserstreckung konstante oder nicht konstante, Krümmung um eine Hoch achse der Querträgeranordnung auf.

Für eine verbesserte Abstützung der Verbindungsprofile an dem hinteren Querträ gerprofil und eine damit verbesserte Biegesteifigkeit weist gemäß einer Ausführung das hintere Querträgerprofil einen oder mehrere Knickpunkte auf, an dem/denen es um eine Hochachse der Querträgeranordnung gekrümmt ist. Zur Verbesserung der Steifigkeit der Querträgeranordnung ist gemäß einer Ausführung das hintere Quer trägerprofil jenseits der Knickpunkte zumindest bzgl. der Hochachse gerade, insbe sondere also ohne Krümmung, ausgebildet. Insbesondere ist an wenigsten einem, insbesondere an allen der Knickpunkte ein Verbindungsprofil mit dem hinteren Querträgerprofil verbunden.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Fig. 1 zeigt eine Stoßfängervorrichtung mit einer Querträgeranordnung nach einer beispielhaften Ausführung der Erfindung in einem Crashfall mit vollständiger Überdeckung mit dem Hindernis.

Fig. 2 zeigt die Stoßfängervorrichtung aus Fig. 1 in einem anderen Crashfall, in welchem das Hindernis ein mittig auftreffender Pfahl ist.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine untere Stoßfängervorrichtung 1 für ein batterie elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug (BEV), von dem lediglich ein Vorderachsträger 100 im Vorderwagen dargestellt ist.

Die Stoßfängervorrichtung 1 weist beiderseits einer Mittenlängsachse x des Kraft- fahrzeugs (und damit auch der Stoßfängervorrichtung 1) jeweils ein Deformations element 2.1 bzw. 2.2 zum Abstützen der Stoßfängervorrichtung 1 gegen den Vor derachsträger 100 auf. Bei dem Deformationselement 2.1 handelt es sich um einen links der Mittenlängsachse x angeordneten Pralldämpfer; bei dem Deformationsele ment 2.2 einen rechts der Mittenlängsachse x angeordneten Pralldämpfer. Die Stoßfängervorrichtung 1 weist zudem eine Querträgeranordnung 4 auf, wobei jedes der Deformationselemente 2 mit einer Deformationselement-Aufnahme 6.1 bzw. 6.2 der Querträgeranordnung 4 verschweißt ist.

Die Deformationselement-Aufnahmen 6 sind als Blechbiegeteil ausgebildet, zur Un terstützung einer fehlerfreien Montage vorzugsweise so, dass das jeweilige Defor- mationselement 2 zuerst bis zu einem vorgesehenen Anschlag in die Aufnahme eingeführt und anschließend verschweißt wird.

Die Querträgeranordnung 4 weist ein vorderes Querträgerprofil 8 auf, das als Hohl profil mit einem geschlossenen, abgerundet rechteckigen Querschnitt ausgebildet ist und mit jeder der beiden Deformationselement-Aufnahmen 6.1 und 6.2 ver- schweißt ist. Das vordere Querträgerprofil 8 ist zumindest größtenteils vorderhalb einer gedachten, gerade Verbindungslinie V zwischen den beiden Deformationsele- ment-Aufnahmen 6.1 und 6.2 angeordnet. Das vordere Querträgerprofil 8 weist zu dem eine kontinuierliche Krümmung um eine Hochachse Z der Querträgeranord nung auf, insbesondere um einen guten Fußgängerschutz zu ermöglichen.

Zudem weist die Querträgeranordnung 4 ein hinteres Querträgerprofil 10 auf, das ebenso als Hohlprofil mit einem geschlossenen, abgerundet rechteckigen Quer schnitt ausgebildet ist und mit jeder der beiden Deformationselement-Aufnahmen

6.1 und 6.2 verschweißt ist. Das hintere Querträgerprofil 10 ist zumindest größten teils hinterhalb einer gedachten, gerade Verbindungslinie V zwischen den beiden Deformationselement-Aufnahmen 6.1 und 6.2 angeordnet.

Damit sind die beiden Querträgerprofile 8 und 10 zwischen den beiden Deformati onselement-Aufnahmen 2 voneinander beabstandet, wobei der Abstand A jenseits der Deformationselemente-Aufnahmen 6 mit zunehmender Nähe zur Mittenlängs achse größer wird und an der Mittenlängsachse M (also mittig zwischen den beiden Deformationselement-Aufnahmen 6) ein Maximum aufweist.

Zudem weist die Querträgeranordnung 4 mehrere Verbindungsprofile 12.1 , 12.2,

14.1 und 14.2 auf, wobei jedes dieser Verbindungsprofile 12 bzw. 14 das vordere Querträgerprofil 8 und das hintere Querträgerprofil 10 gegeneinander abstützt und dazu mit beiden Querträgerprofilen 8 und 10 verschweißt ist. Die Verbindungspro file 12 und 14 sind jeweils als Kastenhohlprofil mit einem geschlossenen, abgerun det rechteckigen Querschnitt ausgebildet.

Die beiden Querträgerprofile 8 und 10 und die Verbindungsprofile 12 und 14 bilden gemeinsam eine Fachwerkstruktur 16 aus, indem ein durch die Beabstandung A der beiden Querträgerprofile 8 und 10 aufgespannter Querschnitt zumindest in Teil bereichen in Teilquerschnitte geteilt ist, die zumindest im Wesentlichen eine Drei ecksform aufweisen.

Das hintere Querträgerprofil 10 weist zwei Knickpunkte 18.1 und 18.2 auf, an de nen es um eine Hochachse Z der Querträgeranordnung 4 gekrümmt ist. Jeder der Knickpunkte 18 ist an einem Knoten der Fachwerkstruktur 16 angeordnet, wobei an dem Klick. 18.1 die Verbindungsprofile 12.1 und 14.1 mit dem hinteren Querträger profil 10 verschweißt sind, bei Knickpunkte 18.2 die Verbindungsprofile 12.2 und 14.2 mit dem hinteren Querträgerprofil 10 verschweißt sind. Das hintere Querträ gerprofil 10 weist jenseits der Knickpunkte 18 zumindest bzgl. der Hochachse Z keine Krümmung auf.

In den Figuren 1 a-c ist ein Verformungsverhalten der Stoßdämpfervorrichtung 1 gegen den Vorderachsträger 100 im Falle eines Crashs mit - in Querrichtung Y - vollständig überdeckenden Hindernis 200 über die Zeit dargestellt. Fig. 1 a zeigt dabei den Aufschlagzeitpunkt T1, Fig. 1 b einen späteren Zeitpunkt T2 (beispiels- weise 15 ms (Millisekunden) später) und Fig. 1 c einen noch späteren Zeitpunkt T3 (beispielsweise 30 ms später).

Das Lastniveau der Fachwerkstruktur 16 ist so gewählt, dass es höher als jenes der Deformationselemente 2 und niedriger als jenes des mittigen Lastpfads im Vor derachsträger 100 ist. Wie der Fig. 1 b zu entnehmen ist, bleibt daher nach dem Aufschlag des Hindernis ses 200 (vergleiche Fig. 1 a) zunächst die Fachwerkstruktur 16 im Wesentlichen unverformt. Hingegen nehmen die Deformationselemente 2, an welchen sich die Fachwerkstruktur 16 der Querträgeranordnung 4 abstützt, bereits Crashlast auf und verformen sich entsprechend unter Bildung von Faltenbeulen, ausgehend von einer in Fig. 1 a sichtbaren Soll-Versagensstelle (Einschnürung).

Der Fig. 1 c ist der weitere Verlauf der Lastaufnahme zu entnehmen: wenn die Ver formungsmöglichkeit der Deformationselemente 2 aufgebraucht ist, beginnt die Lastaufnahme und damit Verformung der Fachwerkstruktur 16 der Querträgerano rdnung 4. Die Tiefe der Querträgeranordnung 4 (also der Abstand A zwischen dem vorderen Querträgerprofil 8 und dem hinteren Querträgerprofil 10 plus die jeweiligen Profil Erstreckungen) ist im Ausführungsbeispiel so gewählt, dass das hintere Querträ gerprofil 10 an dem Vorderachsträger 100 anschlägt, sobald die Verformungsmög lichkeit der Querträgeranordnung 4 aufgebraucht ist. Damit kann nötigenfalls unmittelbar (sprich zumindest im Wesentlichen ohne zeitli chen Versatz) eine weitere Aufnahme von Crashlast durch den Vorderachsträger 100 erfolgen.

In den Figuren 2 a-c ist ein Verformungsverhalten der Stoßdämpfervorrichtung 1 gegen den Vorderachsträger 100 im Falle eines Crashs mit einem mittig aufschla- genden Pfahl 300 über die Zeit dargestellt. Fig. 2 a zeigt dabei den Aufschlagzeit punkt T1, Fig. 2 b einen späteren Zeitpunkt T2 (beispielsweise 18 ms später) und Fig. 1 c einen noch späteren Zeitpunkt T3 (beispielsweise 36 ms später).

Auch bei diesem Crashfall bedingt das gewählte Lastniveau der Fachwerkstruktur 16 ist so gewählt, dass nach dem Aufschlag des Pfahls 300 (vergleiche Fig. 2 a) zunächst die Fachwerkstruktur 16 im Wesentlichen unverformt bleibt, während die Deformationselemente 2 bereits Crashlast aufnehmen und sich dabei verformen.

Der Fig. 2 c ist der weitere Verlauf der Lastaufnahme im Crashfall „Pfahl-Mitte“ zu entnehmen: wenn die Verformungsmöglichkeit der Deformationselemente 2 aufge- braucht ist, beginnt die Lastaufnahme und damit die Verformung der Fach werkstruktur 16 der Querträgeranordnung 4.

Die Tiefe der Querträgeranordnung 4 (also der Abstand A zwischen dem vorderen Querträgerprofil 8 und dem hinteren Querträgerprofil 10 plus die jeweiligen Profil Erstreckungen) ist so gewählt, dass das hintere Querträgerprofil 10 auch in diesem Crashfall an dem Vorderachsträger 100 anschlägt, sobald die Verformungsmöglich keit der Querträgeranordnung 4 durch den Pfahl 300 aufgebraucht ist.

Damit kann auch bei einem Pfahlcrash nötigenfalls unmittelbar (sprich zumindest im Wesentlichen ohne zeitlichen Versatz) eine weitere Aufnahme von Crashlast über den mittleren Lastpfad des Vorderachsträgers 100 erfolgen. Bei einem entsprechend starken, mittigen Aufprall eines Pfahls verformen sich also zunächst die Deformationselemente 2 der Stoßfängervorrichtung 1 , an denen sich die Querträgeranordnung 4 mit ihrer Fachwerkstruktur 16 abstützt. Wenn die Dämpfungsstrecke der Deformationselemente 2 aufgebraucht ist und noch weitere Crashlast aufgenommen werden muss, verformt sich anschließend die Fach werkstruktur 16 der Querträgeranordnung 4 auf ihrem höheren Lastniveau. Wenn die Dämpfungsstrecke des Fachwerks 16 aufgebraucht ist und immer noch weitere Crashlast aufgenommen werden muss, verformt sich anschließend der Vorderwa- gen 100 an seinem mittigen Lastpfad auf seinem noch höheren Lastniveau.

Bei einer Ausführung der Stoßfängervorrichtung 1 als unterer Stoßfänger - wie im dargestellten Ausführungsbeispiel - ergibt sich zudem ein Kippen der Querträger anordnung 4 um die Fahrzeugquerachse Y, während sich die Deformationsele mente 2 verformen. So kann die Stoßfängervorrichtung 1 auch in Fahrzeughoch- richtung Z in einem größeren Bereich als Stoßfänger über den mittleren Lastpfad wirken.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Stoßfängervorrichtung

2 Deformationselement

4 Querträgeranordnung

6 Deformationselement-Aufnahme

8 vorderes Querträgerprofil

10 hinteres Querträgerprofil

12 Verbindungsprofil

14 Verbindungsprofil

16 Fachwerkstruktur

18 Knickpunkt

100 Vorderachsträger 200 voll überdeckendes Hindernis 300 Pfahl

A Abstand

M Mittenlängsachse

T Zeitpunkt V gedachte, gerade Verbindungslinie zwischen den beiden

Deformationselement-Aufnahmen w schräger Winkel

X Längsrichtung

Y Querrichtung

Z Hochrichtung