DE102024201576A1

DE102024201576A1 - Motor vehicle with frunk

Info

Publication number: DE102024201576A1
Application number: DE102024201576.8A
Authority: DE
Inventors: Aroyan Jirair
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2024-02-21
Filing date: 2024-02-21
Publication date: 2025-08-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (10), wobei das Kraftfahrzeug (10) einen Frunk (12) aufweist, wobei der Frunk (12) zwei Seitenwände (26) aufweist, die den nutzbaren Raum des Frunk (12) jeweils zu einer Seite des Kraftfahrzeugs (10) hin begrenzen. Die Seitenwände (26) des Frunks (12) sind jeweils derart mittels bezogen auf die Längsrichtung (X) des Kraftfahrzeugs (10) seitlich des Frunks (12) angeordneter Crashelemente (28, 30) an der Karosserie des Kraftfahrzeugs (10) befestigt und/oder derart als Crashelemente (28, 30) ausgebildet und bezogen auf die Längsrichtung (X) des Kraftfahrzeugs (10) seitlich des Frunks (12) an der Karosserie des Kraftfahrzeugs (10) befestigt, dass bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs (10) auf ein Hindernis durch den Frontalaufprall erzeugte Kräfte über den Frunk (12) derart in seitlich des Frunks (12) angeordnete Bereiche der Karosserie des Kraftfahrzeugs (10) eingeleitet werden können, dass dabei ein Teil der kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs (10) von den Crashelementen (28, 30) abgebaut werden kann. The invention relates to a motor vehicle (10), wherein the motor vehicle (10) has a frunk (12), wherein the frunk (12) has two side walls (26) which delimit the usable space of the frunk (12) towards one side of the motor vehicle (10). The side walls (26) of the frunk (12) are each fastened to the body of the motor vehicle (10) by means of crash elements (28, 30) arranged to the side of the frunk (12) with respect to the longitudinal direction (X) of the motor vehicle (10) and/or are designed as crash elements (28, 30) and fastened to the body of the motor vehicle (10) to the side of the frunk (12) with respect to the longitudinal direction (X) of the motor vehicle (10) in such a way that, in the event of a frontal impact of the motor vehicle (10) against an obstacle, forces generated by the frontal impact can be introduced via the frunk (12) into regions of the body of the motor vehicle (10) arranged to the side of the frunk (12) in such a way that part of the kinetic energy of the motor vehicle (10) can be dissipated by the crash elements (28, 30).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Frunk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a motor vehicle with a frunk according to the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind Kraftfahrzeuge bekannt, die einen Frunk aufweisen. Unter einem Frunk wird hierbei ein Aufnahmeraum für Gepäckstücke verstanden, der im vorderen Teil des Kraftfahrzeugs, mit anderen Worten bezogen auf die Längsrichtung des Kraftfahrzeugs vor der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Dabei handelt es sich bei dem Begriff „Frunk“ um einen Fachbegriff aus dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik, der aus dem englischen stammt und aus den englischen Wörtern „front“ und „trunk“ für die Begriffe Vorderseite und Kofferraum zusammengesetzt ist.Motor vehicles with a frunk are known from the prior art. A frunk is a storage area for luggage located in the front part of the motor vehicle, in other words, in front of the passenger compartment in the longitudinal direction of the motor vehicle. The term "frunk" is a technical term from the field of automotive engineering, derived from the English words "front" and "trunk," meaning the front and trunk, respectively.

Aus dem Stand der Technik bekannte Frunks dienen üblicherweise primär lediglich der Gepäckaufbewahrung. Da sich jedoch der Frunk im Gegensatz zu einem typischen Kofferraum in dem Bereich des Kraftfahrzeugs befindet, in dem im Falle eines Frontalaufpralls des Kraftfahrzeugs die für den Abbau der kinetischen Energie notwendigen Deformations- und Zerstörungsprozesse stattfinden, ist im Stand der Technik bereits der Versuch unternommen worden, den Funk so zu gestalten, dass er in sinnvoller Weise zum Abbau der kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs beitragen kann.Frunks known from the prior art are typically primarily used for luggage storage. However, since the frunk, unlike a typical trunk, is located in the area of the vehicle where the deformation and destruction processes necessary for dissipating the kinetic energy take place in the event of a frontal collision, attempts have already been made in the prior art to design the frunk in such a way that it can contribute meaningfully to dissipating the vehicle's kinetic energy.

So zeigt beispielsweise die DE 10 2020 006 166 A1 einen Frunk, der im Wesentlichen durch eine verstärkte Kofferraumwanne gebildet ist. Zwischen der Kofferraumwanne und der Stirnwand des Kraftfahrzeugs können Absorptionselemente angeordnet sein, die im Fall eines Frontalaufpralls die kinetische Energie des Kraftfahrzeugs durch deren Verformung und/oder Zerstörung abbauen können.For example, the DE 10 2020 006 166 A1 a frunk, which is essentially formed by a reinforced trunk tray. Absorption elements can be arranged between the trunk tray and the bulkhead of the motor vehicle, which can dissipate the kinetic energy of the motor vehicle in the event of a frontal impact by deforming and/or destroying them.

Die Einleitung der im Falle eines Frontalaufpralls über die Kofferraumwanne und die Absorptionselemente weitergeleiteten Kräfte in die Stirnwand des Kraftfahrzeugs stellt dabei jedoch eine risikobehaftete Maßnahme dar, da sich direkt hinter dieser Stirnwand die Fahrgastzelle befindet, die eigentlich im Falle eines Frontalaufpralls möglichst gut geschützt werden soll und gerade nicht dem Risiko ausgesetzt werden soll, in Richtung der Fahrgastzelle eingedrückt zu werden.However, the introduction of the forces transmitted in the event of a frontal impact via the trunk tray and the absorption elements into the firewall of the vehicle represents a risky measure, since the passenger cell is located directly behind this firewall, which should actually be protected as well as possible in the event of a frontal impact and should not be exposed to the risk of being pushed in towards the passenger cell.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit einem Funk aufzuzeigen, bei dem die im Falle eines Frontalaufpralls über den Funk aufgenommenen Kräfte besser in die Karosserie des Kraftfahrzeugs eingeleitet werden können.The invention is therefore based on the object of providing a motor vehicle with a radio in which the forces absorbed via the radio in the event of a frontal impact can be better introduced into the body of the motor vehicle.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Die Merkmale der abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen.The object is achieved by a motor vehicle having the features of independent claim 1. The features of the dependent claims relate to advantageous embodiments.

Das Kraftfahrzeug weist einen Frunk auf. Der Frunk weist dabei zwei Seitenwände auf, die den nutzbaren Raum des Frunks jeweils zu einer Seite des Kraftfahrzeugs hin begrenzen.The motor vehicle has a frunk. The frunk has two side walls, each of which limits the usable space of the frunk on one side of the motor vehicle.

Die Aufgabe wird insbesondere dadurch gelöst, dass die Seitenwände des Frunks jeweils derart mittels bezogen auf die Längsrichtung des Kraftfahrzeugs seitlich des Frunks angeordneter Crashelemente an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt sind und/oder derart als Crashelemente ausgebildet und bezogen auf die Längsrichtung des Kraftfahrzeugs seitlich des Frunks an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt sind, dass bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis durch den Frontalaufprall erzeugte Kräfte über den Frunk derart in seitlich des Frunks angeordnete Bereiche der Karosserie des Kraftfahrzeugs eingeleitet werden können, dass dabei ein Teil der kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs von den Crashelementen abgebaut werden kann.The object is achieved in particular in that the side walls of the frunk are each fastened to the body of the motor vehicle by means of crash elements arranged to the side of the frunk with respect to the longitudinal direction of the motor vehicle and/or are designed as crash elements and fastened to the body of the motor vehicle to the side of the frunk with respect to the longitudinal direction of the motor vehicle in such a way that in the event of a frontal impact of the motor vehicle against an obstacle, forces generated by the frontal impact can be introduced via the frunk into regions of the body of the motor vehicle arranged to the side of the frunk in such a way that part of the kinetic energy of the motor vehicle can be dissipated by the crash elements.

Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Kraftfahrzeugen weist eine derartige Anordnung der Befestigung des Frunks und der Crashelemente den wesentlichen Vorteil auf, dass die seitlich des Frunks angeordneten Bereiche der Karosserie, in die die aus dem Frontalaufprall resultierenden Kräfte eingeleitet werden, eine vorteilhafte Aufnahme der Kräfte durch die übrige Karosserie ermöglichen. Die seitlich des Frunks angeordneten Karosseriestrukturen befinden sich direkt vor den seitlichen Bereichen der Fahrgastzelle, über die in der Regel eine gute Kraftaufnahme ermöglicht ist, und gerade nicht direkt vor den Insassen der Fahrgastzelle. Auf diese Weise kann der Frunk effektiv genutzt werden, um vergleichsweise große Kräfte weiterzuleiten bzw. vergleichsweise große Mengen der kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs abzubauen, die sonst über andere Bestandteile des Kraftfahrzeugs weitergeleitet bzw. abgebaut werden müssten.Compared to motor vehicles known from the prior art, this type of arrangement for attaching the frunk and the crash elements has the significant advantage that the areas of the body located to the side of the frunk, into which the forces resulting from a frontal impact are introduced, enable the forces to be absorbed effectively by the rest of the body. The body structures located to the side of the frunk are located directly in front of the side areas of the passenger compartment, which generally allow good force absorption, and not directly in front of the occupants of the passenger compartment. In this way, the frunk can be used effectively to transmit comparatively large forces or to dissipate comparatively large amounts of the vehicle's kinetic energy, which would otherwise have to be transmitted or dissipated via other components of the vehicle.

So können die Crashelemente und/oder die Seitenwände des Frunk jeweils an einem Längsträger der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt sein. Derartige Längsträger, die sich typischerweise an beiden Seiten des Kraftfahrzeugs von der Fahrgastzelle aus nach vorne erstrecken können, stellen vergleichsweise stark belastbare Strukturen des Kraftfahrzeugs dar und eignen sich daher gut für die Krafteinleitung.For example, the crash elements and/or the side walls of the frunk can each be attached to a longitudinal member of the vehicle body. Such longitudinal members, which typically extend forward from the passenger compartment on both sides of the vehicle, represent comparatively high-strength structures of the vehicle and are therefore well suited for force transmission.

Der Frunk kann eine Wanne aufweisen. Wannen können insbesondere dazu dienen, den Boden und weitere den nutzbaren Raum des Frunk begrenzende Flächen auszubilden. Dabei können insbesondere die Seitenwände des Frunk durch Bereiche der Wanne gebildet sein.The frunk may have a trough. Troughs can be used in particular to protect the bottom and to form additional surfaces that define the usable space of the frunk. In particular, the side walls of the frunk can be formed by sections of the tub.

Eine derartige Wanne bildet nicht nur eine Begrenzungsfläche des nutzbaren Raums des Frunk aus, sondern lässt sich aufgrund ihrer dreidimensionalen Formgebung auch im Hinblick auf die Aufnahme und Weiterleitung der Kräfte bzw. die mögliche Integration der Crashelemente in die Seitenwände hin gestalten. Die Wanne kann in diesem Zusammenhang insbesondere einstückig ausgebildet sein. Eine einstückige Ausbildung der Wanne bezieht sich in diesem Zusammenhang insbesondere auf die einstückige Ausbildung der den nutzbaren Raum begrenzenden Flächen der Wanne. Die Wanne kann aus einem Kunststoff und/oder einem metallischen Werkstoff gebildet sein. Dabei kann die Wanne insbesondere Verstärkungen aufweisen, um die Weiterleitung der Kräfte, insbesondere im Bereich der Befestigung der Wanne an der Karosserie des Kraftfahrzeugs, zu ermöglichen.Such a tray not only forms a boundary surface of the usable space of the frunk, but due to its three-dimensional shape can also be designed with regard to the absorption and transmission of forces or the possible integration of the crash elements into the side walls. In this context, the tray can in particular be designed as a single piece. A single-piece design of the tray in this context refers in particular to the single-piece design of the surfaces of the tray that delimit the usable space. The tray can be made of a plastic and/or a metallic material. In this case, the tray can in particular have reinforcements to enable the transmission of forces, particularly in the area where the tray is attached to the body of the motor vehicle.

Das Kraftfahrzeug kann einen in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs vor dem Frunk angeordneten an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigten Querträger aufweisen. Der Querträger ist insbesondere dazu ausgebildet, bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis durch den Frontalaufprall erzeugte Kräfte aufzunehmen und in die Karosserie des Kraftfahrzeugs einzuleiten. Derartige Querträger werden auch als Stoßstangen-Querträger oder Stoßfänger-Querträger bezeichnet. Es handelt sich um mechanisch vergleichsweise hoch belastbare Bauteile, die in ihrer Funktion den ursprünglichen Stoßstangen entsprechen, sich jedoch bei modernen Kraftfahrzeugen regelmäßig hinter einer Reihe Verkleidungselemente befinden. Der Querträger ist insbesondere vor dem Frunk angeordnet, sodass der Frunk bei einem Frontalaufprall zunächst durch den Querträger geschützt ist. Bei einem Frontalaufpralls mit einer hinreichend geringen Aufprallgeschwindigkeit kann so der Frunk zunächst vor Beschädigungen geschützt und die durch den Frontalaufprall verursachten Reparaturkosten begrenzt werden.The motor vehicle can have a cross member arranged in the longitudinal direction of the motor vehicle in front of the frunk and fastened to the body of the motor vehicle. The cross member is designed in particular to absorb forces generated by a frontal impact of the motor vehicle with an obstacle and to transmit them to the body of the motor vehicle. Such cross members are also referred to as bumper cross members or bumper cross members. They are mechanically relatively highly resilient components which correspond to the function of the original bumpers, but in modern motor vehicles are usually located behind a row of trim elements. The cross member is arranged in particular in front of the frunk so that the frunk is initially protected by the cross member in the event of a frontal impact. In the event of a frontal impact with a sufficiently low impact speed, the frunk can thus initially be protected from damage and the repair costs caused by the frontal impact can be limited.

Die gegebenenfalls vor dem Querträger angeordneten Verkleidungselemente sind jedoch lediglich dazu ausgebildet, bei einem Frontalaufprall mit einer äußerst geringen Aufprallgeschwindigkeit die kinetische Energie des Kraftfahrzeugs abzubauen. Es handelt sich dabei typischerweise um ein leichtes Anstoßen an einem Hindernis, wie es beispielsweise beim Einparken auftreten kann. In den Fällen, in denen die Aufprallgeschwindigkeit derart hoch ist, dass durch den Abbau kinetischer Energie durch hierzu ausgebildete Crashelemente ein Schutz der Insassen herbeigeführt werden muss, spielen derartige Verkleidungselemente keine wesentliche Rolle mehr, sondern werden in der Regel schlicht zerstört, so dass der dann auf das Hindernis auftreffende Querträger die Kräfte aufnehmen und derart an die Karosserie weiterleiten kann, dass die kinetische Aufprallenergie möglichst kontrolliert durch die Verformung der hierfür vorgesehenen Elemente des Kraftfahrzeugs bzw. deren Zerstörung abgebaut wird.However, the trim elements that may be arranged in front of the cross member are only designed to dissipate the kinetic energy of the vehicle in the event of a frontal collision with an extremely low impact speed. This typically involves a slight impact against an obstacle, as can occur, for example, when parking. In cases where the impact speed is so high that the occupants must be protected by the dissipation of kinetic energy using crash elements designed for this purpose, such trim elements no longer play a significant role but are usually simply destroyed, so that the cross member that then hits the obstacle can absorb the forces and transfer them to the body in such a way that the kinetic impact energy is dissipated in the most controlled way possible through the deformation of the elements of the vehicle designed for this purpose or their destruction.

Der Querträger kann so über Crashboxen an der Karosserie befestigt sein, dass beim Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis durch den Frontalaufprall erzeugte Kräfte von dem Querträger über die Crashboxen in die Karosserie des Kraftfahrzeugs eingeleitet werden können und dabei die kinetische Energie des Kraftfahrzeugs von den Crashboxen abgebaut werden kann. Bei einer derartigen Konstruktion kann der Abbau der kinetischen Energie durch Verformung und/oder Zerstörung von Bauteilen in einem gewissen Maße auf die Crashboxen konzentriert werden. Dadurch kann zum einen ein gut definiertes Verformungsverhalten erzeugt werden, zum anderen können die vergleichsweise günstigen Crashboxen gezielt „geopfert“ werden, um Strukturen, wie insbesondere die Längsträger der Karosserie des Kraftfahrzeugs, vor Beschädigungen oder gar Zerstörungen zu schützen, um die aus dem Frontalaufprall resultierenden Kosten für eine Reparatur des Kraftfahrzeugs möglichst gering zu halten.The cross member can be attached to the body via crash boxes so that when the vehicle collides head-on with an obstacle, the forces generated by the frontal impact can be transferred from the cross member via the crash boxes into the body of the vehicle, while the kinetic energy of the vehicle can be dissipated by the crash boxes. With such a design, the dissipation of kinetic energy through deformation and/or destruction of components can be concentrated to a certain extent on the crash boxes. This allows for the creation of well-defined deformation behavior, and for the comparatively inexpensive crash boxes to be deliberately "sacrificed" to protect structures, such as the longitudinal members of the vehicle body, from damage or even destruction, in order to keep the costs of repairing the vehicle resulting from the frontal impact as low as possible.

Der Querträger kann an den Längsträgern der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt sein. Die Längsträger bieten zum einen eine belastbare Struktur, in denen sich die Kräfte vom Querträger aus gut einleiten und entsprechend an die weitere Karosserie des Kraftfahrzeugs weiterleiten lassen, zum anderen bilden die Längsträger gemeinsam mit dem Querträger von oben gesehen eine Art Rahmen aus, in dessen inneren sich ein Frunk vorteilhaft anordnen lässt, so dass im Inneren des Frunks ein vergleichsweiser großer Raum für Gepäckstücke zur Verfügung steht, da die im Falle eines Frontalaufpralls auf die Karosserie des Kraftfahrzeugs einwirkenden Kräfte von Strukturen, die um diesen Aufnahmeraum herum angeordnet sind, aufgenommen werden können.The cross member can be attached to the longitudinal members of the vehicle body. The longitudinal members provide a resilient structure, allowing forces from the cross member to be effectively transmitted to the rest of the vehicle body. Second, when viewed from above, the longitudinal members and the cross member form a type of frame within which a frunk can be advantageously positioned. This allows for a relatively large amount of space inside the frunk for luggage, as the forces acting on the vehicle body in the event of a frontal impact can be absorbed by structures arranged around this space.

In diesem Zusammenhang erweist sich auch die Aufnahme und Weiterleitung der Kräfte über die Seitenwände des Frunks als vorteilhaft, da die Kraftweiterleitung und der Abbau kinetischer Energie ebenfalls seitlich des nutzbaren Raums des Frunk erfolgt und somit auch die über den Frunk aufgenommenen und weitergeleiteten Kräfte im Bereich der Längsträger aufgenommen und abgebaut werden. So lässt sich insgesamt ein vergleichsweise großer nutzbarer Raum des Frunks bei gleichzeitig guten Crasheigenschaften im Falle eines Frontalaufpralls realisieren. Der Querträger kann insbesondere über die Crashboxen an den Längsträgern befestigt sein. Auf diese Weise können die Längsträger, jedenfalls bei bestimmten Unfallszenarien, geschützt werden.In this context, the absorption and transmission of forces via the side walls of the frunk also proves advantageous, as the force transmission and the dissipation of kinetic energy also take place laterally of the usable space of the frunk, and thus the forces absorbed and transmitted via the frunk are also absorbed and dissipated in the area of the longitudinal members. This allows for a comparatively large usable space in the frunk while simultaneously achieving good crash characteristics in the event of a frontal impact. The cross member can be particularly The crash boxes are attached to the side members. This way, the side members can be protected, at least in certain accident scenarios.

Der Querträger kann in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs von dem Frunk beabstandet sein, sodass sich der Querträger bei dem Frontalaufprall zunächst auf den Frunk zu bewegen kann, bevor bei dem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis durch den Frontalaufprall erzeugte Kräfte über den Querträger in den Frunk eingeleitet werden. Durch diese Maßnahme kann der Frunk bei einem Frontalaufprall, bei dem die Aufprallgeschwindigkeit einen bestimmten Wert nicht überschreitet, zunächst vor Beschädigungen geschützt werden. Auf diese Weise wird der Frunk erst funktional in den Abbau kinetischer Energie im Falle eines Frontalaufpralls einbezogen, wenn dies wirklich erforderlich ist, um die Insassen zu schützen, während bei einem leichteren Frontalaufprall eine Beschädigung des Frunks zunächst vermieden wird. Bei einem stärkeren Frontalaufprall trifft der Querträger dann auf den Frunk, so dass ausgehend vom Querträger über den Frunk Kräfte an die Karosserie des Kraftfahrzeugs weitergeleitet werden können.The cross member can be spaced from the frunk in the longitudinal direction of the motor vehicle so that in the event of a frontal impact the cross member can initially move towards the frunk before forces generated by the frontal impact of the motor vehicle against an obstacle are transmitted via the cross member into the frunk. This measure can initially protect the frunk from damage in the event of a frontal impact where the impact speed does not exceed a certain value. In this way, the frunk is only functionally involved in the dissipation of kinetic energy in the event of a frontal impact when this is really necessary to protect the occupants, whereas in a less severe frontal impact damage to the frunk is initially avoided. In the event of a more severe frontal impact the cross member then strikes the frunk so that forces originating from the cross member can be transmitted via the frunk to the body of the motor vehicle.

Der Querträger kann in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs von der Wanne beabstandet sein, sodass sich der Querträger bei dem Frontalaufprall zunächst auf die Wanne zu bewegen kann, bevor bei dem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis durch den Frontalaufprall erzeugte Kräfte über den Querträger in die Wanne eingeleitet werden. In dem Fall, dass der Frunk eine Wanne aufweist, ist eine derartige Anordnung sinnvoll, da im Falle eines Frontalaufpralls, der eine gewisse Aufprallgeschwindigkeit unterschreitet, zunächst eine Beschädigung der Wanne vermieden werden kann, da diese durch den vor der Wanne angeordneten Querträger geschützt ist und dieser sich zunächst auf die Wanne zu bewegen muss, bevor Kräfte über den Querträger in die Wanne eingeleitet werden können.The cross member can be spaced from the tub in the longitudinal direction of the motor vehicle so that in the event of a frontal impact, the cross member can initially move towards the tub before forces generated by the frontal impact of the motor vehicle against an obstacle are transmitted via the cross member into the tub. In the event that the frunk has a tub, such an arrangement is sensible because in the event of a frontal impact that falls below a certain impact speed, damage to the tub can initially be avoided because it is protected by the cross member arranged in front of the tub, and this cross member must first move towards the tub before forces can be transmitted via the cross member into the tub.

Entsprechend kann das Kraftfahrzeug derart gestaltet sein, dass bei dem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis durch den Frontalaufprall erzeugte Kräfte auf jeder Seite des Kraftfahrzeugs über einen ersten Lastpfad, der über den Frunk führt, und über einen zweiten Lastpfad, der über die Befestigung des Querträgers an der Karosserie und damit insbesondere über die Crashboxen führt, in die Karosserie eingeleitet werden können.Accordingly, the motor vehicle can be designed in such a way that, in the event of a frontal impact of the motor vehicle against an obstacle, forces generated by the frontal impact can be introduced into the body on each side of the motor vehicle via a first load path leading via the frunk and via a second load path leading via the attachment of the cross member to the body and thus in particular via the crash boxes.

Das Kraftfahrzeug ist insbesondere derart gestaltet, dass bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis mit einer Aufprallgeschwindigkeit, die einen bestimmten Grenzwert nicht überschreitet, die durch den Frontalaufprall erzeugten Kräfte lediglich über den zweiten Lastpfad geleitet werden und erst dann, wenn der Grenzwert überschritten wird, die Weiterleitung der Kräfte über beide Lastpfade erfolgt. In diesem Zusammenhang kann das Kraftfahrzeug insbesondere derart gestaltet sein, dass die Weiterleitung der Kräfte über den ersten Lastpfads zeitverzögert gegenüber der Weiterleitung der Kräfte über den zweiten Lastpfad einsetzt. Dies kann beispielsweise, wie vorstehend beschrieben, durch eine Beabstandung des Querträgers von dem Frunk realisiert sein.The motor vehicle is, in particular, designed such that, in the event of a frontal impact of the motor vehicle against an obstacle at an impact speed that does not exceed a certain limit, the forces generated by the frontal impact are transmitted only via the second load path, and only when the limit is exceeded are the forces transmitted via both load paths. In this context, the motor vehicle can, in particular, be designed such that the transmission of forces via the first load path begins with a time delay compared to the transmission of forces via the second load path. This can be achieved, for example, as described above, by spacing the cross member from the frunk.

Das Kraftfahrzeug kann derart gestaltet sein, dass bei einem Frontalaufprall mit 50 km/ und 100% Überdeckung gemäß Euro NCAP wenigstens 3% der kinetischen Energie, die im Rahmen der Weiterleitung der durch den Frontalaufprall erzeugten Kräfte über die Lastpfade auf dem ersten und dem zweiten Lastpfad insgesamt abgebaut wird, auf dem ersten Lastpfad abgebaut wird.The motor vehicle can be designed in such a way that in a frontal impact at 50 km/h and 100% overlap according to Euro NCAP, at least 3% of the kinetic energy which is dissipated in total as part of the transmission of the forces generated by the frontal impact via the load paths on the first and second load paths is dissipated on the first load path.

Bei den Crashelementen kann es sich um Faserverbundstrukturen handeln. Faserverbundstrukturen eignen sich, um durch Delamination gezielt kinetische Energie abzubauen. Durch den Lagenaufbau und die gezielte Wahl der Ausrichtungen der Fasern kann dabei der Abbau der kinetischen Energie gezielt gesteuert werden, beispielsweise kann ein progressives Verhalten oder eine entlang der Kraftrichtung abnehmende Steifigkeit erzeugt werden.The crash elements can be fiber composite structures. Fiber composite structures are suitable for the targeted dissipation of kinetic energy through delamination. Through the layer structure and the targeted selection of fiber orientations, the dissipation of kinetic energy can be specifically controlled, for example, a progressive behavior or a stiffness that decreases along the direction of force can be created.

Weiter kann es sich bei den Crashelementen um zelluläre Strukturen handeln. Zelluläre Strukturen beweisen ein gutmütiges Versagensverhalten auf, da bei einer Deformation einer zellulären Struktur eine Vielzahl einzelner Zellwände deformiert bzw. zerstört werden muss. Dadurch kann Energie kontrolliert über einen Verformungsweg gleichmäßig abgebaut werden.Furthermore, the crash elements can be cellular structures. Cellular structures demonstrate a benign failure behavior, since deformation of a cellular structure requires the deformation or destruction of numerous individual cell walls. This allows energy to be dissipated evenly and in a controlled manner over a deformation path.

Alternativ und/oder ergänzend kann es sich bei den Crashelementen um Wabenstrukturen handeln. Wabenstrukturen eignen sich ebenfalls gut zur Energieabsorption, weisen dabei aufgrund ihrer anisotropen Gestaltung eine klare Vorzugsrichtung auf. Wabenstrukturen können daher gezielt eingesetzt werden, um abhängig von der Richtung, in der sie orientiert sind, bestimmte Eigenschaften im Hinblick auf Energieabbau und Kraftweiterleitung herbeizuführen.Alternatively and/or additionally, the crash elements can be honeycomb structures. Honeycomb structures are also well suited for energy absorption, and due to their anisotropic design, they exhibit a clear preferred direction. Honeycomb structures can therefore be used specifically to achieve specific properties with regard to energy dissipation and force transmission, depending on their orientation.

Alternativ und/oder ergänzend kann es sich bei den Crashelementen um Strukturen handeln, die dazu ausgebildet sind, kinetische Energie durch Faltenbeulen abzubauen. Derartige Strukturen können insbesondere aus metallischen Werkstoffen oder anderen Werkstoffen, die duktile Eigenschaften aufweisen, bestehen. Die kinetische Energie des Kraftfahrzeugs kann dann durch eine plastische Verformung dieser Strukturen, bei der eine faltenartige Struktur entsteht (das so genannte Faltenbeulen) abgebaut werden. Derartige Strukturen weisen eine gezielte Formgebung auf, die dazu führt, dass im Versagensfall die gewünschten Faltenbeulen entstehen. Dabei kann es sich beispielsweise um in die Strukturen eingebrachte Verformungen, beispielsweise in Gestalt von Sicken, handeln, die im Versagensfall als Ausgangspunkt für das Entstehen der Faltenbeulen wirken.Alternatively and/or additionally, the crash elements can be structures designed to dissipate kinetic energy through creases. Such structures can be made, in particular, of metallic materials or other materials with ductile properties. The kinetic energy of the vehicle can then be dissipated through plastic deformation of these structures, in which a creased The resulting bulging (known as fold buckling) can be reduced. Such structures exhibit a targeted design that leads to the desired bulging in the event of failure. This can, for example, involve deformations introduced into the structures, such as beads, which act as the starting point for the formation of the bulging in the event of failure.

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

1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Vorderwagens eines beispielhaften Kraftfahrzeugs,
2 eine Schnittdarstellung durch einen Teil eines beispielhaften Frunks mit als Crashelement ausgebildeter Seitenwand,
3 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf einen mittels eines Crashelements an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigten Frunks.

Further practical embodiments of the invention are described below in conjunction with the drawings. They show:

1 a schematic perspective view of a front end of an exemplary motor vehicle,
2 a sectional view through part of an exemplary frunk with a side wall designed as a crash element,
3 a schematic representation of a top view of a frunk attached to a body of the motor vehicle by means of a crash element.

Das in 1 beispielhaft dargestellte Kraftfahrzeug 10 weist einen Frunk 12 auf. Der Funk 12 kann wie im gezeigten Beispiel durch eine Wanne 14 gebildet sein. In Längsrichtung X des Kraftfahrzeugs 10 kann vor dem Frunk 12 ein Querträger 16 angeordnet sein. Der Querträger 16 kann wie im dargestellten Beispiel über Crashboxen 18 an Längsträgern 20 des Kraftfahrzeugs 10 befestigt sein.The 1 The motor vehicle 10 illustrated by way of example has a frunk 12. The frunk 12 can be formed by a trough 14, as in the example shown. A cross member 16 can be arranged in front of the frunk 12 in the longitudinal direction X of the motor vehicle 10. The cross member 16 can be attached to longitudinal members 20 of the motor vehicle 10 via crash boxes 18, as in the example shown.

In 1 sind schematisch ein erster Lastpfad 22 und ein zweiter Lastpfad 24 eingezeichnet. Das beispielhafte Kraftfahrzeug 10 kann derart ausgebildet sein, dass bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs 10 auf ein Hindernis durch den Frontalaufprall erzeugte Kräfte auf jeder Seite des Kraftfahrzeugs 10 über einen derartigen ersten Lastpfad 22, der über den Frunk 12 führt, und über den zweiten Lastpfad 24, der über die Befestigung des Querträgers 16 an der Karosserie des Kraftfahrzeugs 10 führt, in die Karosserie eingeleitet werden können.In 1 A first load path 22 and a second load path 24 are shown schematically. The exemplary motor vehicle 10 can be designed such that, in the event of a frontal impact of the motor vehicle 10 against an obstacle, forces generated by the frontal impact on each side of the motor vehicle 10 can be introduced into the body via such a first load path 22, which leads via the frunk 12, and via the second load path 24, which leads via the attachment of the cross member 16 to the body of the motor vehicle 10.

Im gezeigten Beispiel kann der zweite Lastpfad 24 ausgehend vom Querträger 16 über Crashboxen 18 zu Längsträgern 20 der Karosserie des Kraftfahrzeugs 10 führen.In the example shown, the second load path 24 can lead from the cross member 16 via crash boxes 18 to longitudinal members 20 of the body of the motor vehicle 10.

Wie beispielhaft in der 2 dargestellt, können die Seitenwände 26 des Frunks 12 derart als Crashelemente 28 ausgebildet sein, dass bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis durch den Frontalaufprall erzeugte Kräfte über den Frunk 12 derart in seitlich des Frunks 12 angeordnete Bereiche der Karosserie des Kraftfahrzeugs 10 eingeleitet werden können, dass dabei ein Teil der kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs 10 von dem Crashelementen 28 abgebaut werden kann. Wie in dem in 2 gezeigten Beispiel kann die Seitenwand 26 des Frunks 12 eine Wabenstruktur innerhalb der Seitenwand 26 aufweisen, durch die die Seitenwand 26 als Crashelement 28 ausgebildet ist.As exemplified in the 2 As shown, the side walls 26 of the frunk 12 can be designed as crash elements 28 such that, in the event of a frontal impact of the motor vehicle against an obstacle, forces generated by the frontal impact can be introduced via the frunk 12 into areas of the body of the motor vehicle 10 arranged to the side of the frunk 12 such that part of the kinetic energy of the motor vehicle 10 can be dissipated by the crash elements 28. As in the 2 In the example shown, the side wall 26 of the frunk 12 can have a honeycomb structure within the side wall 26, through which the side wall 26 is formed as a crash element 28.

Alternativ und/oder ergänzend können, wie dies schematisch in der 3 dargestellt ist, die Seitenwände 26 des Frunks 12 jeweils derart mittels bezogen auf die Längsrichtung X des Kraftfahrzeugs 10 seitlich des Frunks 12 angeordneter Crashelemente 30 an der Karosserie des Kraftfahrzeugs 10 befestigt sein, dass bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs 10 auf ein Hindernis durch den Frontalaufprall erzeugte Kräfte über den Frunk 12 derart in seitlich des Frunks 12 angeordnete Bereiche der Karosserie des Kraftfahrzeugs 10 eingeleitet werden können, dass dabei ein Teil der kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs 10 von den Crashelementen 30 abgebaut werden kann. Die Einleitung der Kräfte in die Karosserie des Kraftfahrzeugs 10 kann dabei wie im gezeigten Beispiel in Längsträger 20 der Karosserie des Kraftfahrzeugs 10 erfolgen.Alternatively and/or additionally, as shown schematically in the 3 As shown, the side walls 26 of the frunk 12 are each fastened to the body of the motor vehicle 10 by means of crash elements 30 arranged to the side of the frunk 12 with respect to the longitudinal direction X of the motor vehicle 10 in such a way that in the event of a frontal impact of the motor vehicle 10 against an obstacle, forces generated by the frontal impact can be introduced via the frunk 12 into regions of the body of the motor vehicle 10 arranged to the side of the frunk 12 in such a way that a portion of the kinetic energy of the motor vehicle 10 can be dissipated by the crash elements 30. The introduction of the forces into the body of the motor vehicle 10 can take place in the longitudinal member 20 of the body of the motor vehicle 10, as in the example shown.

Aus darstellungstechnischen Gründen sind die Crashelemente 28 und 30 in der 1 nicht sichtbar dargestellt.For display reasons, crash elements 28 and 30 are shown in the 1 not displayed visibly.

Wie in 1, aber auch insbesondere in 3 zu erkennen, kann der Querträger 16 in Längsrichtung X des Kraftfahrzeugs 10, von dem Frunk 12 beanstandet sein. Wie im gezeigten Beispiel kann dies insbesondere bedeuten, dass der Querträger 16 in Längsrichtung X des Kraftfahrzeugs 10 von der Wanne 14 beanstandet ist. So kann sich der Querträger 16 bei dem Frontalaufprall zunächst auf den Frunk 12, insbesondere wie im gezeigten Beispiel auf die Wanne 14, zu bewegen, bevor bei dem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs 10 auf ein Hindernis durch den Frontalaufprall erzeugte Kräfte über den Querträger 16 in den Frunk 12, insbesondere in die Wanne 14, eingeleitet werden. Dies führt dazu, dass die kinetische Energie des Kraftfahrzeugs 10 zunächst lediglich auf dem zweiten Lastpfad 24 abgebaut wird und erst dann, wenn sich der Querträger 16 über eine gewisse Strecke auf den Frunk 12 bzw. die Wanne 14 zu bewegt hat, der zusätzliche Abbau der kinetischen Energie auf dem ersten Lastpfad 22 erfolgt.As in 1 , but also especially in 3 As can be seen, the cross member 16 may be offset from the frunk 12 in the longitudinal direction X of the motor vehicle 10. As in the example shown, this may mean in particular that the cross member 16 is offset from the tub 14 in the longitudinal direction X of the motor vehicle 10. Thus, in the case of a frontal impact, the cross member 16 may initially move towards the frunk 12, in particular towards the tub 14 as in the example shown, before forces generated by the frontal impact of the motor vehicle 10 against an obstacle are introduced via the cross member 16 into the frunk 12, in particular into the tub 14. This results in the kinetic energy of the motor vehicle 10 initially being dissipated only on the second load path 24 and only when the cross member 16 has moved a certain distance towards the frunk 12 or the tub 14 does the additional dissipation of the kinetic energy take place on the first load path 22.

Der Abbau der kinetischen Energie erfolgt dabei insbesondere auf dem ersten Lastpfad 22 über die als Crashelement 28 ausgebildeten Seitenwände 26 des Frunks 12 und/oder über die Crashelemente 30, mittels derer die Seitenwände 26 des Frunks 12 an der Karosserie des Kraftfahrzeugs 10 befestigt sind. Der Abbau der kinetischen Energie auf dem zweiten Lastpfad 24 kann wie im gezeigten Beispiel insbesondere über Crashboxen 18, mittels denen der Querträger 16 an der Karosserie des Kraftfahrzeugs 10, insbesondere wie im gezeigten Beispiel an Längsträgern 20 der Karosserie des Kraftfahrzeugs 10, befestigt ist, erfolgen.The reduction of the kinetic energy takes place in particular on the first load path 22 via the side walls 26 of the frunk 12 designed as crash elements 28 and/or via the crash elements 30, by means of which the side walls 26 of the frunk 12 are fastened to the body of the motor vehicle 10. The reduction of the kinetic energy on the second load path 24 can, as in the example shown, in particular via crash boxes 18, by means of which the cross member 16 is fastened to the body of the motor vehicle 10, in particular as in the example shown to longitudinal members 20 of the body of the motor vehicle 10.

Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.The features of the invention disclosed in the present description, the drawings, and the claims may be essential, both individually and in any combination, for the realization of the invention in its various embodiments. The invention may be varied within the scope of the claims and taking into account the knowledge of the person skilled in the art.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: KraftfahrzeugMotor vehicle
1212: FrunkFrunk
1414: Wannetub
1616: Querträgercross member
1818: CrashboxenCrash boxes
2020: LängsträgerLongitudinal member
2222: erster Lastpfadfirst load path
2424: zweiter Lastpfadsecond load path
2626: Seitenwandside wall
2828: CrashelementCrash element
3030: CrashelementCrash element
XX: LängsrichtungLongitudinal direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10 2020 006 166 A1 [0004]

Claims

Motor vehicle (10), wherein the motor vehicle (10) has a frunk (12), wherein the frunk (12) has two side walls (26) which delimit the usable space of the frunk (12) towards one side of the motor vehicle (10), characterized in that the side walls (26) of the frunk (12) are each fastened to the body of the motor vehicle (10) by means of crash elements (30) arranged laterally of the frunk (12) with respect to the longitudinal direction (X) of the motor vehicle (10) and/or are designed as crash elements (28) and fastened to the body of the motor vehicle (10) laterally of the frunk (12) with respect to the longitudinal direction (X) of the motor vehicle (10) in such a way that, in the event of a frontal impact of the motor vehicle (10) against an obstacle, forces generated by the frontal impact are introduced via the frunk (12) into regions of the body of the motor vehicle (10) arranged laterally of the frunk (12) in such a way can be such that part of the kinetic energy of the motor vehicle (10) can be dissipated by the crash elements (28, 30).

Motor vehicle (10) according to Claim 1 , characterized in that the crash elements (28, 30) and/or side walls of the frunk (12) are each fastened to a longitudinal member (20) of the body of the motor vehicle (10).

Motor vehicle (10) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the frunk (12) has a trough (14), in particular one-piece, and the side walls (26) of the frunk (12) are formed by areas of the trough (14).

Motor vehicle (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the motor vehicle (10) has a cross member (16) which is arranged in the longitudinal direction (X) of the motor vehicle (10) in front of the frunk (12), in particular in front of the tub (14), and is fastened to the body of the motor vehicle (10), which cross member is designed to absorb forces generated by the frontal impact in the event of a frontal impact of the motor vehicle (10) against an obstacle and to introduce them into the body of the motor vehicle (10).

Motor vehicle (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cross member (16) is fastened to the body of the motor vehicle (10) via crash boxes (18), so that in the event of a frontal impact of the motor vehicle (10) against an obstacle, forces generated by the frontal impact can be introduced from the cross member (16) via the crash boxes (18) into the body of the motor vehicle (10) and in the process a part of the kinetic energy of the motor vehicle (10) can be dissipated by the crash boxes (18).

Motor vehicle (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cross member (16), in particular via the crash boxes (18), is fastened to the longitudinal members (20) of the body of the motor vehicle (10),

Motor vehicle (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cross member (16) is spaced apart from the frunk (12), in particular from the tub (14), in the longitudinal direction (X) of the motor vehicle (10), so that the cross member (16) can initially move towards the frunk (12), in particular towards the tub (14), in the event of a frontal impact, before forces generated by the frontal impact of the motor vehicle (10) against an obstacle are introduced via the cross member (16) into the frunk (12), in particular the tub (14).

Motor vehicle (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the motor vehicle (10) is designed in such a way that, in the event of a frontal impact of the motor vehicle (10) onto an obstacle, forces generated by the frontal impact can be introduced into the body on each side of the motor vehicle (10) via a first load path (22) which leads via the frunk (12) and via a second load path (24) which leads via the fastening of the cross member (16) to the body and in particular via the crash boxes (18).

Motor vehicle (10) according to one of the preceding claims, characterized in that in a frontal impact at 50 km/h and 100% overlap according to Euro NCAP, at least 3% of the kinetic energy which is dissipated on the two load paths (22, 24) as part of the transmission of the forces generated by the frontal impact via both load paths (22, 24) is dissipated on the first load path (22).

Motor vehicle (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the crash elements (28, 30) are fiber composite structures, cellular structures, honeycomb structures and/or structures which are designed to dissipate kinetic energy by means of folding bulges.