DE102013200013A1

DE102013200013A1 - Fahrwerkvorrichtung

Info

Publication number: DE102013200013A1
Application number: DE201310200013
Authority: DE
Inventors: Jan Schlegel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-01-02
Filing date: 2013-01-02
Publication date: 2014-07-03
Also published as: WO2014106607A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Fahrwerkvorrichtung (10) mit zumindest einer Radaufhängung (12), die zumindest einen Stoßdämpfer (14) und zumindest eine zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Stoßdämpferlängsrichtung (16) des Stoßdämpfers (14) ausgerichtete Radaufhängungslängserstreckung (18) aufweist, und mit zumindest einem Fahrwerkelement (20), das dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand die Radaufhängungslängserstreckung (18) zu verändern. Es wird vorgeschlagen, dass das Fahrwerkelement (20) zumindest ein Smart Material aufweist.

Description

Stand der Technik
Es ist bereits eine Fahrwerkvorrichtung mit zumindest einer Radaufhängung, die zumindest einen Stoßdämpfer und zumindest eine zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Stoßdämpferlängsrichtung des Stoßdämpfers ausgerichtete Radaufhängungslängserstreckung aufweist, und mit zumindest einem Fahrwerkelement, das dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand die Radaufhängungslängserstreckung zu verändern, vorgeschlagen worden.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Fahrwerkvorrichtung mit zumindest einer Radaufhängung, die zumindest einen Stoßdämpfer und zumindest eine zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Stoßdämpferlängsrichtung des Stoßdämpfers ausgerichtete Radaufhängungslängserstreckung aufweist, und mit zumindest einem Fahrwerkelement, das dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand die Radaufhängungslängserstreckung zu verändern.
Es wird vorgeschlagen, dass das Fahrwerkelement zumindest ein Smart Material aufweist. Unter einer „Radaufhängung“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Karosserie mit zumindest einem Rad zu verbinden. Insbesondere umfasst die Radaufhängung zumindest den Stoßdämpfer, zumindest eine Federung und zumindest ein Radlager. Unter einem „Stoßdämpfer“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand zumindest eine, insbesondere durch zumindest eine Federung hervorgerufene, mechanische Schwingung zumindest eines Objekts zu dämpfen. Unter der Wendung, dass der Stoßdämpfer dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand zumindest eine mechanische Schwingung zumindest eines Objekts zu „dämpfen“, soll insbesondere verstanden werden, dass der Stoßdämpfer dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand einen Betrag einer Amplitude der mechanischen Schwingung um mehr als 70 %, insbesondere um mehr als 80 % und vorteilhaft um mehr als 90 % zu reduzieren. Unter einer „Federung“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand eine zumindest im Wesentlichen parallel zu der Stoßdämpferlängsrichtung ausgerichtete Auslenkung des Rads relativ zu der Karosserie, insbesondere bei einem Auftreten zumindest einer Fahrbahnunebenheit, zu ermöglichen, wobei die Federung vorzugsweise gleichzeitig dazu vorgesehen ist, ein Gewicht zumindest der Karosserie aufzunehmen. Vorteilhaft weist die Federung in zumindest einem Betriebszustand zumindest zwei Federteller und zumindest eine zwischen den Federtellern angeordnete Feder auf. Unter einer „Stoßdämpferlängsrichtung“ des Stoßdämpfers soll insbesondere eine zumindest im Wesentlichen parallel zu einer langen Seite eines kleinsten gedachten, den Stoßdämpfer umschließenden Rechtecks ausgerichtete Richtung verstanden werden. Unter einer „Radaufhängungslängserstreckung“ der Radaufhängung soll insbesondere eine Erstreckung einer langen Seite eines kleinsten gedachten, die Radaufhängung umschließenden Rechtecks verstanden werden. Insbesondere ist die Radaufhängungslängserstreckung als eine Erstreckung zwischen einer Anbindung der Radaufhängung an zumindest eine Karosserie, insbesondere an eine Domstrebe, und zumindest einer Anbindung der Radaufhängung an zumindest eine Gelenkachse, insbesondere an zumindest einen Achsmittelpunkt zumindest eines Rads, ausgebildet. Unter einem „Fahrwerkelement“ soll insbesondere ein Element verstanden werden, das in zumindest einem Betriebszustand zumindest teilweise in einem Bereich der Radaufhängung und/oder in einem Nahbereich der Radaufhängung angeordnet ist. Vorteilhaft ist das Fahrwerkelement als ein Element der Radaufhängung ausgebildet. Insbesondere ist das Fahrwerkelement in einem Bereich der Federung, insbesondere in einem Bereich zumindest eines der Federteller, angeordnet. Alternativ ist denkbar, dass das Fahrwerkelement in einem Nahbereich der Karosserie, insbesondere der Domstrebe, angeordnet ist. Vorteilhaft ist das Fahrwerkelement dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand die Radaufhängungslängserstreckung, vorteilhaft mittels des Smart Materials, zu verändern, insbesondere zu variieren, vorteilhaft zu vergrößern und/oder zu verkleinern. Vorteilhaft umfasst das Fahrwerkelement zumindest ein Fahrwerkmittel, das zumindest teilweise als das Smart Material ausgebildet ist. Unter einem „Nahbereich“ zumindest eines Bauteils, insbesondere der Radaufhängung, soll insbesondere ein Bereich mit einem Abstand von weniger als 10 cm, insbesondere von weniger als 5 cm und vorteilhaft von weniger als 3 cm von dem Bauteil verstanden werden. Unter der Wendung, dass das Fahrwerkelement in zumindest einem Betriebszustand „zumindest teilweise“ in einem Bereich der Radaufhängung und/oder in einem Nahbereich der Radaufhängung angeordnet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Fahrwerkelement zu einem Massenanteil von mehr als 70 %, insbesondere von mehr als 80 % und vorteilhaft von mehr als 90 % in dem Bereich der Radaufhängung und/oder in dem Nahbereich der Radaufhängung angeordnet ist. Unter der Wendung, dass das Fahrwerkelement „zumindest teilweise“ als das Smart Material ausgebildet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Smart Material zu einem Massenanteil von mehr als 70 %, insbesondere von mehr als 80 % und vorteilhaft von mehr als 90 % als das Smart Material ausgebildet ist. Unter einem „Betriebszustand“ soll insbesondere ein montierter, funktionstüchtiger Zustand des Fahrwerkelements verstanden werden. Beispielsweise ist der Betriebszustand als ein Zustand während einer Bewegung, insbesondere einer Fahrt, eines die Fahrwerkvorrichtung aufweisenden Fahrzeugs ausgebildet. Vorteilhaft ist der Betriebszustand als ein Ruhezustand ausgebildet. Insbesondere nimmt in dem Ruhezustand eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs einen Wert von Null an. Insbesondere steht das Fahrzeug in dem Ruhezustand an einem bestimmten Ort, beispielsweise auf einem Parkplatz. Unter einem „Smart Material“ soll insbesondere ein Material verstanden werden, das bei einer Einwirkung zumindest eines, vorzugsweise äußeren, Reizes zu einer, vorzugsweise reversiblen, Änderung zumindest eines Materialparameters des Materials vorgesehen ist. Beispielsweise ist der Reiz als ein magnetischer, elektrischer, mechanischer und/oder thermischer Reiz ausgebildet. Ebenfalls denkbar sind weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Reize. Beispielsweise ist der Materialparameter zumindest als ein chemischer und/oder physikalischer Materialparameter ausgebildet. Insbesondere ist der Materialparameter als ein geometrischer Materialparameter ausgebildet. Vorzugsweise ist das Smart Material zu der Änderung des Materialparameters um mehr als 5 %, insbesondere um mehr als 15 %, vorzugsweise um mehr als 30 % und besonders bevorzugt um mehr als 40 % vorgesehen. Unter der Wendung, dass eine Gerade und/oder Ebene „zumindest im Wesentlichen parallel“ zu einer weiteren, von der einen Gerade und/oder Ebene getrennt ausgebildeten Gerade und/oder Ebene ausgerichtet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass die Gerade und/oder Ebene mit der weiteren Gerade und/oder Ebene einen Winkel einschließt, der um weniger als 5°, vorzugsweise um weniger als 3° und insbesondere um weniger als 1° von einem Winkel von 0° abweicht. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft eine mittels des Smart Materials erzielte große Veränderung der Radaufhängungslängserstreckung erreicht werden. Dadurch kann vorteilhaft eine Höhe eines die Fahrwerkvorrichtung aufweisenden Fahrzeugs bei einem Einsteigen und/oder Aussteigen einer Person verändert werden, wodurch ein hoher Komfort erreicht werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Fahrwerkelement zumindest teilweise als ein Schichtbauteil ausgebildet ist. Insbesondere weist das Fahrwerkelement zumindest zwei, vorteilhaft zumindest drei und vorzugsweise mehrere Fahrwerkmittel auf, die in zumindest einem Betriebszustand das Schichtbauteil ausbilden. Insbesondere umfasst das Schichtbauteil die Fahrwerkmittel, die bezüglich der Stoßdämpferlängsrichtung benachbart angeordnet, insbesondere gestapelt, sind. Insbesondere sind mehr als 50 %, vorteilhaft mehr als 70 % und vorzugsweise mehr als 90 % der Fahrwerkmittel des Schichtbauteils zumindest teilweise als Smart Material ausgebildet. Durch eine geschichtete Anordnung der Fahrwerkmittel kann vorteilhaft eine insgesamt große Materialeigenschaftsänderung erreicht werden. Durch die große Materialeigenschaftsänderung kann eine große Änderung der Radaufhängungslängserstreckung erreicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Smart Material zumindest teilweise als ein elektroaktives Material ausgebildet ist. Alternativ ist denkbar, dass das Smart Material zumindest teilweise als ein magneto-rheologisches Elastomer und/oder als eine Formgedächtnislegierung ausgebildet ist. Unter der Wendung, dass das Smart Material „zumindest teilweise“ als ein elektroaktives Material ausgebildet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Smart Material zumindest ein elektroaktives Material umfasst und zusätzlich weitere Materialien, insbesondere ein magneto-rheologisches Elastomer und/oder eine Formgedächtnislegierung, umfassen könnte. Unter einem „elektroaktiven Material“ soll insbesondere ein Material verstanden werden, das mittels zumindest eines, vorzugsweise äußeren, Reizes beeinflussbar ist. Insbesondere ist das elektroaktive Material dazu vorgesehen, bei Einwirkung des Reizes piezoelektrische, pyroelektrische und/oder elektrostriktive Eigenschaften aufzuweisen. Insbesondere ist der Reiz als ein elektrischer Reiz, vorzugsweise als ein elektrisches Feld von weniger als 200 V/m, vorzugsweise von weniger als 100 V/m und insbesondere von weniger als 50 V/m, ausgebildet. Insbesondere ist eine Eigenschaftsänderung proportional zu einem Betrag des Reizes. Insbesondere ist das elektroaktive Material bei Reizänderungen des Reizes schneller als 1 s, vorzugsweise schneller als 0,1 s und insbesondere schneller als 0,01 s betreibbar. Insbesondere ist das elektroaktive Material dazu vorgesehen, bei Einwirken des elektrischen Reizes zumindest eine Materialeigenschaft des elektroaktiven Materials um mehr als 5 %, vorzugsweise um mehr als 15 %, insbesondere um mehr als 30 % und besonders bevorzugt um mehr als 40 % zu verändern. Insbesondere ist das elektroaktive Material dazu vorgesehen, sich bei Einwirken des elektrischen Reizes mechanisch zu verformen. Vorzugsweise ist das elektroaktive Material dazu vorgesehen, bei Einwirken des elektrischen Reizes durch eine Massenverschiebung, insbesondere eine Ionenverschiebung, in dem elektroaktiven Material eine, vorzugsweise elektromechanische, Formänderung zu induzieren. Insbesondere ist das elektroaktive Material dazu vorgesehen, bei Einwirken des elektrischen Reizes durch eine, vorzugsweise elektrische, Ladungsverschiebung in dem elektroaktiven Material die, vorzugsweise elektromechanische, Formänderung zu induzieren. Vorzugsweise sind bei Einwirkung des elektrischen Reizes Formänderungen um mehrere hundert Prozent erreichbar. Vorzugsweise ist das elektroaktive Material als ein Laminat aus zumindest zwei Elektroden und zumindest einer, vorzugsweise zwischen den Elektroden angeordneten, Zwischenschicht ausgebildet. Insbesondere ist die Zwischenschicht zumindest teilweise aus einem dielektrischen Material ausgebildet. Vorzugsweise sind die Elektroden dazu vorgesehen, einer Formänderung des elektroaktiven Materials, insbesondere der Zwischenschicht, zu folgen. Unter einer „elektrostriktiven Eigenschaft“ eines Materials soll insbesondere eine Eigenschaft verstanden werden, die bei Einwirken eines elektrischen Reizes auf das Material zumindest eine Formänderung von mehr als 1 %, vorzugsweise von mehr als 3 % und insbesondere von mehr als 5 % induziert. Unter einer „Formänderung“ soll insbesondere eine Deformation und/oder Erstreckungsänderung verstanden werden. Unter einem „Laminat“ soll insbesondere ein Element mit zumindest zwei aneinander angeordneten Schichten verstanden werden. Insbesondere sind die Schichten flächig aneinander angeordnet, vorzugsweise verklebt. Dadurch kann vorteilhaft das Smart Material ein einfach zu beeinflussendes Material umfassen, das zudem bei einer Beeinflussung eine große Materialeigenschaftsänderung aufweist. Durch die große Materialeigenschaftsänderung kann eine große Änderung der Radaufhängungslängserstreckung erreicht werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das elektroaktive Material als ein elektroaktives Polymer ausgebildet ist. Unter einem „elektroaktiven Polymer“ soll insbesondere ein elektroaktives Material verstanden werden, bei welchem das Material als ein Polymer ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine Eigenschaft eines Polymers teilweise zu einer Dämpfung ausgenutzt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Fahrwerkelement dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand die Radaufhängungslängserstreckung um mehr als 40 mm zu verändern, insbesondere zu erhöhen und/oder zu reduzieren. Insbesondere ist das Fahrwerkelement dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand die Radaufhängungslängserstreckung um mehr als 45 mm, vorteilhaft um mehr als 50 mm und insbesondere um mehr als 60 mm zu verändern. Dadurch kann vorteilhaft eine große Veränderung der Radaufhängungslängsrichtung und damit ein hoher Komfort erreicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Fahrwerkvorrichtung zumindest eine Einstelleinheit, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand zumindest eine Fahrwerkelementlängserstreckung einzustellen, aufweist. Insbesondere ist die Einstelleinheit dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand mittels der Einstellung der Fahrwerkelementlängserstreckung die Radaufhängungslängserstreckung einzustellen. Unter einer „Fahrwerkelementlängserstreckung“ des Fahrwerkelements soll insbesondere eine zumindest im Wesentlichen parallel zu der Stoßdämpferlängsrichtung ausgerichtete Erstreckung des Fahrwerkelements verstanden werden. Unter einer „Einstelleinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Kenngröße, insbesondere die Fahrwerkelementlängserstreckung, gezielt, vorzugsweise planmäßig, insbesondere bewusst, einzustellen. Insbesondere umfasst die Einstelleinheit zumindest ein Einstellgerät. Unter einem „Einstellgerät“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Grundsätzlich kann die Einstelleinheit mehrere untereinander verbundene Einstellgeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren. Insbesondere umfasst das Einstellgerät zumindest eine Steuereinheit und/oder zumindest eine Regeleinheit. Unter einer „Steuereinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, einmalig die Kenngröße zu beeinflussen und anschließend in dem beeinflussten Zustand zu halten. Unter einer „Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, einmalig die Kenngröße zu beeinflussen, anschließend zu prüfen, ob die beeinflusste Kenngröße eine gewünschte Wirkung erzielt, und entsprechend einem Ergebnis der Prüfung die Kenngröße erneut zu beeinflussen. Insbesondere ist die Regeleinheit dazu vorgesehen, die Kenngröße in einem kontinuierlich andauernden Regelkreislauf zu regeln, insbesondere zu überwachen. Unter der Wendung, dass die Einstelleinheit dazu vorgesehen ist, die Kenngröße „gezielt“ einzustellen, soll insbesondere verstanden werden, dass die Einstelleinheit dazu vorgesehen ist, die Kenngröße, vorzugsweise planmäßig, insbesondere bewusst, in eine bestimmte Richtung einzustellen, vorzugsweise zu beeinflussen, insbesondere zu regeln. Dadurch kann vorteilhaft eine gezielte Einstellung der Fahrwerkelementlängserstreckung und damit der Radaufhängungslängserstreckung erreicht werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Fahrwerkvorrichtung zumindest eine Felderzeugungseinheit, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand zumindest ein Feld zu einer Einstellung der Fahrwerkelementlängserstreckung zu erzeugen, aufweist. Insbesondere ist das Feld als ein elektrisches Feld ausgebildet. Unter einer „Felderzeugungseinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein inneres und/oder ein äußeres Feld zu erzeugen. Insbesondere ist die Felderzeugungseinheit dazu vorgesehen, mittels des Felds zumindest ein Element, insbesondere das Fahrwerkelement, gezielt, vorzugsweise planmäßig, insbesondere bewusst, zu beeinflussen. Unter einem „inneren Feld“ soll insbesondere ein Feld innerhalb des Elements verstanden werden. Unter einem „äußeren Feld“ soll insbesondere ein Feld außerhalb des Elements verstanden werden. Insbesondere ist die Felderzeugungseinheit dazu vorgesehen, das äußere Feld außerhalb des Elements zu erzeugen. Dadurch können vorteilhaft die Fahrwerkelementlängserstreckung und damit die Radaufhängungslängserstreckung komfortabel einfach eingestellt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Einstelleinheit dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand die Einstellung der Fahrwerkelementlängserstreckung zumindest teilautomatisiert abhängig von zumindest einer Kenngröße einzustellen. Insbesondere ist die Kenngröße als ein Öffnen einer Tür, vorteilhaft einer Fahrertür, insbesondere des Fahrzeugs, ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Kenngröße als ein elektrisches Signal, insbesondere von einer Fernbedienung und/oder von einem Bedienelement, ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine angenehme Radaufhängungslängserstreckung zu einem Einsteigen und/oder Aussteigen aus dem Fahrzeug erreicht werden.
Die erfindungsgemäße Fahrwerkvorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Fahrwerkvorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit vier erfindungsgemäßen Fahrwerkvorrichtungen in einer schematischen Seitenansicht,
2 eine erfindungsgemäße Fahrwerkvorrichtung in einer stark vereinfachten schematischen Schnittdarstellung in einem Ausgangszustand und
3 die erfindungsgemäße Fahrwerkvorrichtung aus 2 in einer stark vereinfachten schematischen Schnittdarstellung in einem Anregungszustand.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 28 in einer schematischen Seitenansicht. Das Fahrzeug 28 ist als ein Geländewagen ausgebildet. Alternativ ist denkbar, dass das Fahrzeug 28 als ein Sportwagen ausgebildet ist. Ebenfalls könnte das Fahrzeug 28 als ein einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Fahrzeug ausgebildet sein. Das Fahrzeug 28 umfasst eine Fahrzeugsteuerung (nicht dargestellt), die eine Batterie sowie eine Fahrzeugelektronik aufweist und zu einer Steuerung des Fahrzeugs 28 vorgesehen ist. Das Fahrzeug 28 weist zudem eine Karosserie 56 mit in der Karosserie 56 befindlichen Türen 58 auf. Das Fahrzeug 28 umfasst vier erfindungsgemäße Fahrwerkvorrichtungen 10. Die Fahrwerkvorrichtungen 10 sind in 1 von Rädern 30 des Fahrzeugs 28 verdeckt angeordnet. Im Folgenden wird lediglich eine der Fahrwerkvorrichtungen 10 beschrieben.
2 zeigt eine der vier Fahrwerkvorrichtungen 10 in einer stark vereinfachten schematischen Schnittdarstellung in einem Ausgangszustand. In 2 ist eine Fahrwerkvorrichtung 10 einer Vorderachse des Fahrzeugs 28 dargestellt, wobei beide Fahrwerkvorrichtungen 10 der Vorderachse identisch ausgebildet sind. In ihrer Funktion entsprechende Fahrwerkvorrichtungen 10 sind in einer Hinterachse des Fahrzeugs 28 angeordnet. Die Fahrwerkvorrichtung 10 umfasst eine Radaufhängung 12, die einen Stoßdämpfer 14 und eine parallel zu einer Stoßdämpferlängsrichtung 16 des Stoßdämpfers 14 ausgerichtete Radaufhängungslängserstreckung 18 aufweist. Die Radaufhängungslängserstreckung 18 erstreckt sich zwischen einer Anbindung der Radaufhängung 12 an eine Domstrebe 32 und einer Anbindung der Radaufhängung 12 an eine Gelenkachse 34. Das Rad 30 ist an einem Achsmittelpunkt des Rads 30 an die Gelenkachse 34 angebunden. Die Radaufhängung 12 umfasst den Stoßdämpfer 14, eine Federung 36 sowie ein Anbindungselement 38 an die Gelenkachse 34. Die Federung 36 umfasst ein als eine Spiralfeder ausgebildetes Federelement 40. Zudem umfasst die Federung 36 einen Federteller 42 sowie ein Domlager 44. Das Domlager 44 ist zu einer Anbindung der Federung 36 an den Stoßdämpfer 14 vorgesehen und fest mit dem Stoßdämpfer 14 verbunden. Der Federteller 42 ist als ein Verbindungselement des Federelements 40 mit dem Domlager 44 ausgebildet. Der Federteller 42 ist zu einer Lagerung des Federelements 40 vorgesehen. Ein dem Federteller 42 abgewandtes Ende des Federelements 40 ist an einem Stoßdämpferzylinder 46 gelagert. Der Stoßdämpfer 14 umfasst den Stoßdämpferzylinder 46 sowie einen Stoßdämpferkolben 48, der mit einem dem Federteller 42 abgewandten Ende in dem Stoßdämpferzylinder 46 gelagert ist. Der Stoßdämpfer 14 ist als ein typischer Stoßdämpfer bekannter Art ausgebildet.
Die Fahrwerkvorrichtung 10 umfasst ein Fahrwerkelement 20, das dazu vorgesehen ist, in einem Betriebszustand die Radaufhängungslängserstreckung 18 zu verändern. Das Fahrwerkelement 20 ist zwischen dem Federteller 42 und dem Domlager 44 angeordnet. Somit umfasst die Radaufhängung 12 das Federelement 20. Das Fahrwerkelement 20 weist mehrere Smart Materials auf. Zudem weist das Fahrwerkelement 20 mehrere Fahrwerkmittel 50 auf, die jeweils als ein Smart Material ausgebildet sind. Die Fahrwerkmittel 50 sind in einem Betriebszustand bezüglich der Stoßdämpferlängsrichtung 16 benachbart angeordnet. Die Fahrwerkmittel 50 bilden in einem Betriebszustand ein Schichtbauteil aus. Das Fahrwerkelement 20 ist als das Schichtbauteil ausgebildet. Hierbei ist das Fahrwerkelement 20 als ein Schichtbauteil aus mehreren Schichten von aus Smart Materials ausgebildeten Fahrwerkmitteln 50 ausgebildet. Hierbei sind die Fahrwerkmittel 50 jeweils als dasselbe Smart Material ausgebildet, wobei das Smart Material als ein elektroaktives Material ausgebildet ist. Alternativ ist denkbar, dass die Fahrwerkmittel 50 aus unterschiedlichen Smart Materials ausgebildet sind. Das elektroaktive Material ist als ein elektroaktives Polymer ausgebildet.
Das Fahrwerkelement 20 ist dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand die Radaufhängungslängserstreckung 18 um mehr als 40 mm zu verändern. Hierbei ist das Fahrwerkelement 20 dazu vorgesehen, die Radaufhängungslängserstreckung 18 mittels einer Änderung einer Fahrwerkelementlängserstreckung 24 zu verändern. Die Fahrwerkelementlängserstreckung 24, die parallel zu der Stoßdämpferlängsrichtung 16 ausgerichtet ist, setzt sich aus jeweiligen Fahrwerkmittellängserstreckungen der Fahrwerkmittel 50 zusammen. Die Fahrwerkmittellängserstreckungen der Fahrwerkmittel 50 sind parallel zu der Stoßdämpferlängsrichtung 16 ausgerichtet. Eine Änderung der Fahrwerkelementlängserstreckung 24 ist parallel zu der Stoßdämpferlängsrichtung 16 ausgerichtet. Eine Änderungsrichtung 54 der Fahrwerkelementlängserstreckung 24 ist mittels eines Doppelpfeils dargestellt.
Die Fahrwerkvorrichtung 10 umfasst eine Einstelleinheit 22, die dazu vorgesehen ist, in einem Betriebszustand die Fahrwerkelementlängserstreckung 24 einzustellen. Die Einstelleinheit 22 ist innerhalb des Domlagers 44 gelagert. Zudem ist die Einstelleinheit 22 in einem direkten Kontakt zu dem Fahrwerkelement 20 angeordnet. Die Einstelleinheit 22 ist mittels eines Leitungselements 52, das ein Datenkabel und ein Stromkabel umfasst, mit der Fahrzeugsteuerung verbunden. Hierbei ist die Einstelleinheit 22 mit der Batterie sowie der Fahrzeugelektronik verbunden. Die Einstelleinheit 22 ist dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand mittels des Leitungselements 52 Informationen sowie elektrischen Strom zu empfangen.
Die Fahrwerkvorrichtung 10 weist mehrere Felderzeugungseinheiten 26, die dazu vorgesehen sind, in einem Betriebszustand ein Feld zu einer Einstellung der Fahrwerkelementlängserstreckung 24 zu erzeugen, auf. Eine jeweilige Felderzeugungseinheit 26 ist teilweise einstückig mit einem jeweiligen Fahrwerkmittel 50 ausgebildet. Im Folgenden wird lediglich eine der Felderzeugungseinheiten 26 sowie ein Fahrwerkmittel 50 beschrieben. Die Felderzeugungseinheit 26 ist dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand ein elektrisches Feld zu der Einstellung der Fahrwerkelementlängserstreckung 24 zu erzeugen. Das Fahrwerkmittel 50 ist als ein Laminat aus zwei Elektroden und einer Zwischenschicht ausgebildet. Die Zwischenschicht ist zwischen den Elektroden angeordnet und aus einem dielektrischen Material ausgebildet. Die Elektroden sind dazu vorgesehen, einer Formänderung der Zwischenschicht zu folgen. Die Felderzeugungseinheit 26, die mit dem Fahrwerkmittel 50 teilweise einstückig ausgebildet ist, ist als die Elektroden des Fahrwerkelements 50 ausgebildet. Die Einstelleinheit 22 ist mittels Stromkabel mit der Felderzeugungseinheit 26 verbunden. Die Stromkabel zwischen der Einstelleinheit 22 und der Felderzeugungseinheit 26 sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Die Einstelleinheit 22 ist dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand mittels der Stromkabel die Felderzeugungseinheit 26 einzustellen. Hierbei ist die Einstelleinheit 22 dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand mittels der Felderzeugungseinheit 26 ein Feld zu erzeugen. Die Einstelleinheit 22 ist dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand aufgrund des Felds die Fahrwerkmittellängserstreckung des Fahrwerkmittels 50 zu verändern.
Die Fahrwerkelementlängserstreckung 24, die als eine Summe aus jeweiligen Fahrwerkmittellängserstreckungen der Fahrwerkmittel 50 ausgebildet ist, ist dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand mittels des Felds verändert zu werden. 3 zeigt die Fahrwerkvorrichtung 10 aus 2 in einem Anregungszustand nach einer Erzeugung des Felds. Die Einstelleinheit 22 ist dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand die Einstellung der Fahrwerkelementlängserstreckung 24 teilautomatisiert abhängig von einer Kenngröße einzustellen. Die Kenngröße ist als ein Öffnen wenigstens einer der Türen 58 ausgebildet. Das Fahrzeug 28 umfasst mehrere Sensoren, die in einem Betriebszustand zu einem Erkennen eines Öffnens oder Schließens wenigstens einer der Türen 58 vorgesehen sind. Die Sensoren sind zudem dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand nach einem Erkennen eines Öffnens oder Schließens wenigstens einer der Türen 58 eine entsprechende Information an die Einstelleinheit 22 zu übermitteln.
Vorgesehen ist ein Verfahren mit der Fahrwerkvorrichtung 10, in dem das Fahrwerkelement 20, das mehrere Smart Materials aufweist, in einem Betriebszustand die Radaufhängungslängserstreckung 18 der Radaufhängung 12 verändert. Nach einem Öffnen wenigstens einer der Türen 58 übermittelt der jeweilige Sensor eine entsprechende Information an die Einstelleinheit 22. Daraufhin stellt die Einstelleinheit 22 mittels der Felderzeugungseinheit 26 ein Feld zu der Einstellung der Fahrwerkelementlängserstreckung 24 ein. Aufgrund des Felds ändert sich die Fahrwerkelementlängserstreckung 24 um einen gewissen Betrag. Die Einstelleinheit 22 ist dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand mittels einer Stärke des Felds einen Betrag einer Änderung der Fahrwerkelementlängserstreckung 24 einzustellen. Die Radaufhängungslängserstreckung 18 ist dazu vorgesehen, sich um denselben Betrag zu ändern wie die Fahrwerkelementlängserstreckung 24. Die Einstelleinheit 22 ist dazu vorgesehen, nach einem Empfang einer entsprechenden Information über ein Schließen aller geöffneter Türen 58 das eingestellte Feld auf einen Wert von Null zurückzufahren und damit eine ursprüngliche Fahrwerkelementlängserstreckung 24 sowie eine ursprüngliche Radaufhängungslängserstreckung 18 wiederherzustellen.

Claims

Fahrwerkvorrichtung mit zumindest einer Radaufhängung (12), die zumindest einen Stoßdämpfer (14) und zumindest eine zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Stoßdämpferlängsrichtung (16) des Stoßdämpfers (14) ausgerichtete Radaufhängungslängserstreckung (18) aufweist, und mit zumindest einem Fahrwerkelement (20), das dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand die Radaufhängungslängserstreckung (18) zu verändern, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerkelement (20) zumindest ein Smart Material aufweist.
Fahrwerkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerkelement (20) zumindest teilweise als ein Schichtbauteil ausgebildet ist.
Fahrwerkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Smart Material zumindest teilweise als ein elektroaktives Material ausgebildet ist.
Fahrwerkvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elektroaktive Material als ein elektroaktives Polymer ausgebildet ist.
Fahrwerkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerkelement (20) dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand die Radaufhängungslängserstreckung (18) um mehr als 40 mm zu verändern.
Fahrwerkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Einstelleinheit (22), die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand zumindest eine Fahrwerkelementlängserstreckung (24) einzustellen.
Fahrwerkvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch zumindest eine Felderzeugungseinheit (26), die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand zumindest ein Feld zu einer Einstellung der Fahrwerkelementlängserstreckung (24) zu erzeugen.
Fahrwerkvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinheit (22) dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand die Einstellung der Fahrwerkelementlängserstreckung (24) zumindest teilautomatisiert abhängig von zumindest einer Kenngröße einzustellen.
Fahrzeug mit zumindest einer Fahrwerkvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Verfahren mit zumindest einer Fahrwerkvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, in dem ein Fahrwerkelement (20), das zumindest ein Smart Material aufweist, in zumindest einem Betriebszustand zumindest eine Radaufhängungslängserstreckung (18) zumindest einer Radaufhängung (14) verändert.