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Die
Erfindung betrifft einen Fahrschemel für ein Kraftfahrzeug, insbesondere
für eine
Vorderachse eines Kraftfahrzeugs, mit zwei Längsträgern und zumindest einem mit
den Längsträgern verbundenen Querträger.
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Fahrschemelkonstruktionen
für Kraftfahrzeuge
sind in vielfältiger
Weise bekannt. In der deutschen Offenlegungsschrift
DE 100 36 396 A1 ist ein derartiges
Fahrschemelmodul für
ein Kraftfahrzeug beschrieben, welches eine Grundplatte aufweist,
wobei an dieser Grundplatte an gegenüberliegenden Seiten Seitenelemente
angeordnet sind, die jeweils einem Fahrzeugrad zugeordnet sind.
Die Grundplatte ist in Querrichtung zur Fahrtrichtung angeordnet und
unterhalb den Seitenelementen positioniert. An diesen Seitenelementen
sind jeweils eine Lenkeranordnung mit Querlenkern befestigt. Darüber hinaus umfasst
das Fahrschemelmodul ein Lenkgetriebe, das in Fahrtrichtung gesehen
hinter einer Quertraverse der Grundplatte angeordnet ist. Das Lenkgetriebe weist
jedoch keine mechanische Verbindung zu der Grundplatte oder den
Seitenelementen auf.
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Des
Weiteren ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 196 08 414 A1 ein Fahrschemel
für eine
gelenkte Achse eines Kraftfahrzeugs bekannt. Der Fahrschemel besteht
aus einem rohrförmigen Mittelteil,
welcher in Querrichtung orientiert ist, und zwei mit diesem Mittelteil
verbundenen in Längsrichtung
orientierten Trägerteilen.
Das rohrförmige
Mittelteil bildet das Gehäuse
eines Zahnstangenlenkgetriebes und ist mit den seitlichen Trägerteilen
verschweißt.
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Ein
weiterer Fahrschemel für
ein Kraftfahrzeug ist in der
DE 41 29 538 C2 offenbart. Dieser Fahrschemel
umfasst zwei Längsträger, welche durch
drei Querträger
verbunden sind. Die Querträger
sind dabei derart angeordnet, dass zumindest ein Querträger vordere
Endbereiche der beiden Längsträger und
ein zweiter Querträger
hintere Endbereiche der beiden Längsträger mit einander
verbindet. Der dritte Querträger
ist dabei oberhalb den beiden ersten Querträgern angeordnet und ebenfalls
zur Verbindung der entsprechend geformten Längsträger ausgebildet. Der hintere
Querträger
kann auch als Stellzylinder ausgebildet sein, wobei an den freien Stirnenden
des Zylindergehäuses
des Stellzylinders jeweils eine längliche Konsole befestigt ist,
die mit den beiden Längsträgern lösbar über Schrauben
verbunden wird. Die Konsolen sind dabei in Querrichtung orientiert
und als seitliche Verlängerungen
des Stellzylinders ausgebildet. Die Konsolen sind ferner als gekrümmte Teilabdeckungen
ausgebildet und im Bereich der mechanischen Verbindung zwischen
einer Kolbenstange des Stellzylinders und einer Spurstange positioniert.
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Darüber hinaus
ist in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 199 20 051 A1 ein Fahrschemel
für eine
Vorderachse eines Kraftfahrzeugs beschrieben, welcher zwei seitliche
Längsträger sowie
zwei Querträger
aufweist, wobei die zwei Längsträger und
die zwei Querträger
derart zueinander positioniert sind, dass der Fahrschemel in einer
Draufsichtdarstellung im Wesentlichen ein Viereck ausbildet. Darüber hinaus
umfasst der Fahrschemel ein Lenkgetriebe, welches im Wesentlichen
parallel zum hinteren Querträger
orientiert ist und mit Lagern nahe dieses hinteren Querträgers gehalten
bzw. befestigt ist. Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Fahrschemelkonstruktionen,
welche allesamt auch ein Lenkgetriebe aufweisen, ist darin zu sehen,
dass sie relativ aufwendig konzipiert sind und eine relativ unzureichende
Befestigung des Lenkgetriebes aufweisen. Insbesondere der Materialaufwand
ist bei den bekannten Fahrschemeln relativ hoch, wobei dies jedoch
für die
erforderliche Steifigkeit bei diesen bekannten Konstruktionen erforderlich
ist. Die Anordnung und Befestigung der Lenkgetriebe ist im Hinblick
auf eine optimale Steifigkeit des Fahrschemels und im Hinblick auf
eine materialarme und platzsparende Realisierung nur relativ unzureichend
gelöst.
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Daher
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fahrschemel für ein Kraftfahrzeug
zu schaffen, welcher im Hinblick auf eine optimale Verbindung eines
Lenkgetriebes an Elementen des Fahrschemels verbessert werden kann.
Darüber
hinaus soll auch eine möglichst
hohe Steifigkeit des Fahrschemels sowie eine materialsparende und platzsparende
Realisierung ermöglicht
werden.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Fahrschemel, welcher die Merkmale nach
Patentanspruch 1 aufweist, gelöst.
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Ein
erfindungsgemäßer Fahrschemel
für ein Kraftfahrzeug
umfasst zwei Längsträger und
zumindest einen mit den Längsträgern verbundenen
Querträger,
wobei der Fahrschemel insbesondere für eine Vorderachse eines Kraftfahrzeugs
ausgebildet ist. Des Weiteren weist der Fahrschemel ein Lenkgetriebe
auf. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass
der Fahrschemel einen ersten und einen zweiten Gussknoten aufweist,
wobei sowohl der Querträger
als auch das Lenkgetriebe mit diesen beiden Gussknoten verbunden
sind. Durch den erfindungsgemäßen Fahrschemel
kann eine stabile und platzsparende Positionierung des Lenkgetriebes
erreicht werden. Darüber
hinaus kann ein Fahrschemel ermöglicht
werden, welcher mit reduziertem Materialaufwand gefertigt werden
kann. Durch das Ausbilden der beiden Gussknoten können Verbindungsbereiche
am Fahrschemel geschaffen werden, welche ein sicheres und optimiertes
Befestigen sowohl des Querträgers
als auch des Lenkgetriebes an gemeinsamen Elementen, den beiden
Gussknoten, ermöglicht.
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In
vorteilhafter Weise sind der erste und der zweite Gussknoten in
Fahrtrichtung im vorderen Bereich des Fahrschemels angeordnet. Der
Fahrschemel kann somit auch im Hinblick auf eine Energieeinwirkung
im Crash-Falle verbessert werden.
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In
vorteilhafter Weise ist der erste Längsträger mit dem ersten Gussknoten
und der zweite Längsträger mit
dem zweiten Gussknoten verbunden. An jedem der Gussknoten ist somit
sowohl einer der beiden Längsträger als
auch der Querträger
und das Lenkgetriebe befestigt. Durch die beiden Gussknoten werden
somit zentrale Befestigungsbereiche für die wesentlichen Elemente
des Fahrschemels geschaffen.
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Das
Lenkgetriebe ist in bevorzugter Ausführung im Wesentlichen parallel
zum Querträger
angeordnet. Dies gewährleistet
eine besonders steife Ausgestaltung des Fahrschemels in Querrichtung.
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Das
Lenkgetriebe ist in vorteilhafter Weise in Fahrtrichtung betrachtet
hinter dem Querträger
angeordnet.
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Der
erste und der zweite Gussknoten weisen in einer vorteilhaften Ausführung Aussparungen
auf, in denen das Lenkgetriebe angeordnet ist. Das Lenkgetriebe
wird somit an den Endbereichen positionsstabil in den Gussknoten
gehalten.
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Das
Lenkgetriebe weist in vorteilhafter Weise an den Endbereichen jeweils
eine Konsole auf, wobei diese Konsolen derart ausgebildet sind,
dass jeweils eine der Konsolen in einer der Aussparungen der beiden
Gussknoten positionierbar ist. Dadurch kann die Halterung und die
Positionierung des Lenkgetriebes in den Gussknoten nochmals verbessert
werden.
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Die
Konsolen sind in vorteilhafter Weise an der Unterseite des Lenkgetriebes
ausgebildet. Jede der Konsolen weist in bevorzugter Weise zumindest eine
Bohrung auf, wobei in die Bohrung ein Befestigungselement zum Befestigen
der Konsole an einem Gussknoten einführbar ist. Die mechanische
Verbindung des Lenkgetriebes mit den Gussknoten kann dadurch besonders
zuverlässig
ausgebildet werden.
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In
vorteilhafter Weise erstreckt sich das Lenkgetriebe durch den ersten
und den zweiten Gussknoten hindurch. Dadurch können an den Außenseiten
des Lenkgetriebes Lenker angeordnet werden. Der Fahrschemel ist
bevorzugt ein Achsträger.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrschemels in einer Draufsichtdarstellung;
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2 eine
Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Fahrschemels entlang der
Schnittlinie AA gemäß 1;
und
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3 eine
perspektivische Darstellung eines in dem Fahrschemel angeordneten
Lenkgetriebes.
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In
den 1 bis 3 werden gleiche oder funktionsgleiche
Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ein
erfindungsgemäßer Fahrschemel 1 für ein Kraftfahrzeug
ist in einer vereinfachten Draufsichtdarstellung in 1 gezeigt.
Der erfindungsgemäße Fahrschemel 1 ist
im Ausführungsbeispiel
für eine
Vorderachse des Kraft fahrzeugs ausgebildet. Wie aus der Darstellung
zu entnehmen ist, weist der Fahrschemel 1 einen ersten
Gussknoten 11a und einen zweiten Gussknoten 11b auf.
Die Pfeilrichtung in 1 kennzeichnet dabei die Fahrtrichtung,
wodurch der erste Gussknoten 11a und der zweite Gussknoten 11b im
vorderen Bereich des Fahrschemels 1 angeordnet sind. Des
Weiteren umfasst der Fahrschemel 1 im Ausführungsbeispiel
einen dritten Gussknoten 11c und einen vierten Gussknoten 11d. Diese
beiden Gussknoten 11c und 11d sind lediglich optional
und zur Anbindung an eine Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs
ausgebildet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Karosseriestruktur unmittelbar
an einen ersten Längsträger 12 und
an einen zweiten Längsträger 13 des
Fahrschemels 1 befestigbar ist. In einer derartigen Ausführung sind die
beiden Gussknoten 11c und 11d nicht erforderlich.
Im Ausführungsbeispiel
sind die vier Gussknoten 11a bis 11d im Wesentlichen
an den Eckbereichen des Fahrschemels 1 angeordnet und durch
im Wesentlichen viereckige Elemente symbolisiert.
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Darüber hinaus
weist der Fahrschemel 1 einen Querträger 14 auf, welcher
zwischen dem ersten Gussknoten 11a und dem zweiten Gussknoten 11b angeordnet
ist und in vorteilhafter Weise lösbar
mit diesen beiden Gussknoten 11a und 11b verbunden ist.
Der erste Längsträger 12 ist
im Ausführungsbeispiel
ebenfalls lösbar
mit dem ersten Gussknoten 11a und dem dritten Gussknoten 11c verbunden.
In entsprechender Weise ist der zweite Längsträger 13 mit dem zweiten
Gussknoten 11b und dem vierten Gussknoten 11d im
Ausführungsbeispiel
lösbar
verbunden.
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Darüber hinaus
ist ein Lenkgetriebe 15 im vorderen Bereich des Fahrschemels 1 angeordnet. Wie
dabei aus der Darstellung in 1 zu erkennen ist,
ist das Lenkgetriebe 15 mit den beiden Gussknoten 11a und 11b verbunden.
Im Ausführungsbeispiel ist
der Querträger 14 und
das Lenkgetriebe 15 im Wesentlichen parallel zueinander
orientiert. Das Lenkgetriebe 15 weist ein stangenförmiges Element 15a sowie
an der Unterseite dieses stangenförmiges Elements 15a angeordnete
Konsolen 15b und 15c auf.
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Zur
Befestigung des Lenkgetriebes 15 an den beiden Gussknoten 11a und 11b weist
der erste Gussknoten 11a eine Aussparung 111a und
der zweite Gussknoten 11b eine Aussparung 111b auf.
Diese beiden Aussparungen 111a und 111b sind dabei
derart dimensioniert, dass die Konsolen 15b und 15c im Wesentlichen
passgenau einführbar
sind. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Aussparungen 111a und 111b in
Längsrichtung derart
aufgeweitet sind, dass die Konsolen 15b und 15c mit
Spiel in diesen Aussparungen 111a und 111b positionierbar sind.
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Jede
dieser beiden Konsolen 15b und 15c weisen eine
in Längsrichtung
ausgebildete und in 1 nicht dargestellte Bohrung
auf, durch welche ein nicht dargestelltes Befestigungselement einführbar ist,
welches in entsprechende Bohrungen in den Gussknoten 11a und 11b einführbar sind,
und durch welche das Lenkgetriebe 15 an diesen Gussknoten 11a und 11b befestigbar
ist.
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Wie
in 1 gezeigt, weist das stangenförmige Element 15a des
Lenkgetriebes 15 derartige Ausmaße auf, dass es durch entsprechende
Bohrungen oder Ausnehmungen in den Gussknoten 11a und 11b hindurchragt
und im montierten Zustand über
die Seitenbereiche dieser beiden Gussknoten 11a und 11b übersteht.
An den Endbereichen des stangenförmigen
Elements 15a sind Befestigungsvorrichtungen für schematisch
dargestellte Lenker 16 und 17 angebracht. Die
direkte Verbindung des Lenkgetriebes 15 mit zwei Gussknoten,
insbesondere im vorderen Bereich eines Fahrschemels, ermöglicht neben
einer platzsparenden Ausgestaltung des Fahrschemels auch eine hohe
Stabilität
sowie eine materialsparende Realisierung des Fahrschemels. Nicht
zuletzt kann durch die Erfindung auch eine sichere und stabile Positionierung
und Halterung des Lenkgetriebes 15 gewährleistet werden.
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Eine
Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie AA gemäß 1 des
erfindungsgemäßen Fahrschemels 1 ist
in 2 gezeigt. Wie dabei zu erkennen ist, ist in diesem
Ausführungsbeispiel
die Konsole 15c an den Randbereichen beabstandet zu den Wandbereichen
der Aussparung 111b des zweiten Gussknotens 11b ausgebildet.
Die Konsole 15c ist sockelartig ausgebildet, wobei in Richtung
des stangenförmigen
Elements 15a eine Verjüngung
der Konsole 15c ausgebildet ist. Wie der 2 zu
entnehmen ist, weist die Konsole 15c in ihrem unteren Bereich
eine in Längsrichtung
vollständig
durchgängige Bohrung
auf, durch welche das Befestigungselement 18 durchführbar ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist das Befestigungselement 18 derart ausgebildet, dass
es sich auch durch entsprechend ausgebildete Bohrungen im ersten
Gussknoten 11b vollständig
durchgängig
erstreckt. In entsprechender Weise ist die Ausgestaltung der Konsole 15b sowie
des Gussknotens 11a konzipiert.
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In 3 ist
eine perspektivische Darstellung des Lenkgetriebes 15 gezeigt.
Wie dabei zu erkennen ist, sind die beiden Konsolen 15b und 15c im Wesentlichen
an Randbereichen des stangenförmigen
Elements 15a angeordnet und an der Unterseite des stangenförmigen Elements 15a ausgebildet.
Die Bohrungen 151 und 152 verlaufen in Längsrichtung, wobei
als Alternative zur Darstellung in 2 auch derartige
Bohrungen realisiert werden können,
welche nicht vollständig
durchgängig
durch die Konsolen 15c und 15b ausgebildet sind,
sondern sich lediglich teilweise in Längsrichtung in diese Konsolen 15c und 15b von
beiden Seiten her erstrecken. Die Konsolen 15b und 15c ermöglichen
eine zusätzliche
Aussteifung der Gussknoten 11a und 11b.