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Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf Lenksäulen und Instrumententräger für Fahrzeuge, insbesondere für Lenksäulen und Instrumententräger für Kleinstfahrzeuge.
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In den meisten Fahrzeugen sind die Lenksäulen unterhalb oder an dem feststehenden Instrumententräger gelagert. Zur Anpassung der Position des Lenkrades bezüglich eines Fahrers kann das Lenkrad häufig in der Höhe und in der Länge einstellbar sein. Dazu befindet sich am Ende der Lenksäule ein entsprechendes Gelenk und ein Verschiebemechanismus, der es ermöglicht das Lenkrad und mit einer Welle bezüglich der festsehenden Lenksäule zu verstellen. Die Lenksäule ist jedoch an dem feststehenden Instrumententräger bzw. dem Armaturenbrett gelagert und kann sich nur um ihre Achse drehen.
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Diese Anordnung kann insbesondere bei kleinen und Kleinstfahrzeugen oder bei Fahrzeugen mit Gitterrohrrahmenkonstruktionen Nachteile haben und zu Komforteinbußen beim Zustieg zu dem Fahrzeug führen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einige Nachteile des Standes der Technik zu verbessern.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Die vorliegende Beschreibung schlägt ein Fahrzeug bzw. einen Fahrzeugrahmen gemäß einem der unabhängigen Ansprüche vor.
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Das Fahrzeug bzw. der Fahrzeugrahmen weist in einem Beispiel einen Instrumententräger und einer Lenksäule vor. Die Lenksäule umfasst einen oberen Lenksäulenabschnitt und einen unteren Lenksäulenabschnitt, welche miteinander über zumindest ein Gelenk verbunden sind, wobei der obere Lenksäulenabschnitt um seine Längsachse drehbar an dem Instrumententräger gelagert ist. Der Instrumententräger und der obere Lenksäulenabschnitt sind schwenkbar bezüglich dem Fahrzeugrahmen und dem unteren Lenksäulenabschnitt gelagert.
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Der schwenkbare Instrumententräger kann oberhalb eines Fußraums des Fahrzeugs angelenkt sein. Alternativ oder ergänzend kann der schwenkbare Instrumententräger oberhalb einer Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes in dem Fahrzeug angelenkt sein. Diese Anordnung bietet ein erleichtertes und komfortables Zu- bzw. Aussteigen aus der Fahrzeug
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Der Fahrzeugrahmen kann ein vorderes Seitenknotenelement bzw. einen A-Säulenknoten aufweisen. Das vordere Seitenknotenelement ist zwischen einem Seitenschwellerelement und einer vorderen Crashbox angeordnet und mit diese verbunden, Das vordere Seitenknotenelement weist eine Anlenkung für zumindest einen Abschnitt einer Vorderradaufhängung auf.
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Das vordere Seitenknotenelement kann einen Windschutzscheibenrahmen oder eine A-Säule des Fahrzeuges tragen. Daher kann das vordere Seitenelement auch als A-Säulenknoten bezeichnet werden.
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Figurenbeschreibung
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Beispiele, in welchen die vorliegende Erfindung implementiert werden kann, sind in den beigefügten Figuren beispielhaft dargestellt, in denen zeigt:
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1 einen Fahrzeugrahmen, wie er mit der vorliegenden Beschreibung verwendet werden kann;
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2 den Fahrzeugrahmen der 1 mit darin angeordneter Lenksäule aus einer anderen Perspektive;
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3 die Lenksäule der 2 alleine, wobei der Fahrzeugrahmen weggelassen wurde;
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4 die Lenksäule in einer Fahrposition und in einer hochgeschwenkten Position überlagert;
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5 ein Beispiel einer Lenksäule mit Instrumententräger mit Verkleidungen;
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6a und 6b einen in ein Fahrzeug implementierten Instrumententräger in Fahrposition und in hochgeschwenkter Zu- bzw. Ausstiegsposition;
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7a und 7b den Instrumententräger der 6a mit verstellbarem Lenkrad in einer vergrößerten Ansicht und
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8a bis 8d ein Beispiel eines A-Säulenknotens
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Detaillierte Beschreibung
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Die Erfindung wir deutlicher beim Lesen der folgen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, in welchen die vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Die folgende Beschreibung zeigt ein Beispiel eines Fahrzeugrahmens, an welchem Einrichtungen und Merkmale der vorliegenden Offenbarung beispielhaft dargestellt sind. Die gezeigten Beispiele sind jedoch nicht einschränkend für den durch den Wortlaut der Ansprüche definierten Schutzumfang. Ferner können Merkmale, welche in einem Beispiel dargestellt und beschrieben sind, beliebig mit Merkmalen andere Beispiele kombiniert werden, soweit in der Beschreibung nicht ausdrücklich ausgeschlossen oder anders beschrieben.
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1 zeigt einen Fahrzeugrahmen 1, wie er mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Der Fahrzeugrahmen ist besonders für Leichtfahrzeuge geeignet, kann aber auch für schwerere Fahrzeuge verwendet werden. Der in den Figuren als Beispiel dargestellte Fahrzeugrahmen ist für einen Insassen ausgelegt. Zwei- oder mehrsitzige Fahrzeuge können ebenfalls entsprechend konstruiert werden.
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Der dargestellte Fahrzeugrahmen 1 ist für ein Fahrzeug mit vier Rädern ausgelegt, allerdings kann der Fahrzeugrahmen 1 auch an ein dreirädriges Fahrzeug, an ein anderes mehrspuriges Fahrzeug oder auch an ein einspuriges Fahrzeug angepasst werden. An dem Fahrzeugrahmen 1 können die vier Räder (nicht dargestellt) mittels Längs- oder Querlenkern und Federelementen in für Kraftfahrzeuge üblicherweise angebracht werden. Die Radaufhängungen und andere Fahrwerkskomponenten, welche an dem Fahrzeugrahmen angebracht werden können, können bekannten Fahrwerkstypen und Achsaufhängungen entsprechen und mit der vorliegenden Beschreibung verwendet werden.
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Darüber hinaus können weitere Elemente an dem Fahrzeugrahmen angebracht werden, wie Karosserieelemente, Antriebe, sowie Sitze und andere Innenausstattungs- und Verkleidungselemente und weitere für Fahrzeuge übliche Komponenten. Dabei können bekannte Elemente und Einrichtungen verwendet werden oder Elemente und Einrichtungen können speziell für diese Rahmenkonstruktion ausgelegt und angepasst werden.
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Bei dem in den 1 und 2 dargestellten Fahrzeugrahmen 1 handelt es sich um eine Rahmenkonstruktion, bei der eine Vielzahl von Streben miteinander verbunden sind. Beispielsweise können Hohlprofile aus Aluminium, Magnesium, Stahl oder einem anderen geeigneten Material verwendet werden, welche miteinander verschweißt, vernietet, vernagelt, verklebt, durch Bolzensetzen oder mit anderen Fügetechniken miteinander verbunden werden. Die Streben können direkt oder auch über Knoten- bzw. Zusatzelemente oder Ähnlichem miteinander verbunden werden. Der Fahrzeugrahmen kann wie dargestellt als Gitterrohrahmen ausgeführt sein, wobei Streben des Gitterrohramens über spezielle Knoten oder Knotenelemente miteinander verbunden sein können. Anstatt eines Gitterrohrrahmens können auch entsprechende Konstruktionen in einer Verbundbauweise oder in einer anderen Bauweise realisiert werden, wobei Elemente des dargestellten Gitterrohrahmens übernommen werden bzw. entsprechend angepasst werden.
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Der in der 1 dargestellte Fahrzeugrahmen 1 umfasst einen Bodenabschnitt, einen rechten Seitenschweller und einen linken Seitenschweller, einen Überrollschutz, eine vordere Crashbox 60 und ein hinteres Aufprallelement.
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Die vordere Crashbox 60 dient zur Aufnahme von Kräften bei einem Frontauprall und kann sich gezielt verformen. Die vordere Crashbox 60 ist im vorderen Bereich bzw. vor dem Bodenabschnitt bzw. die Bodengruppe angeordnet. Eine solche vordere Crashbox ist an sich bekannt und kann vom Fachmann an die Erfordernisse des Fahrzeugrahmens 1 angepasst werden.
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Der Bodenabschnitt umfasst eine linke Bodenstrebe 12 und eine rechte Bodenstrebe 14, welche über mehrere Bodenquerstreben miteinander verbunden sind und zusammen die Bodengruppe bzw. die Bodenplatte ausbilden.
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Die linke Bodenstrebe 12 und die rechte Bodenstreben bilden gleichzeitig den unteren Rand des rechten Seitenschwellers 20 bzw. des linken Seitenschwellers 40. Das Seitenschwellerelement bzw. der Seitenschweller 20, 40 werden nun anhand des linken Seitenschwellers 20 beschrieben, können jedoch analog auch für die rechte Seite 40 verwendet werden.
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Der linke Seitenschweller 20 umfasst einen Seitenschwellerknoten 21, welcher mehrere Streben miteinander verbindet und auftretende Kräfte entsprechend weiter bzw. ableitet. Der Seitenschwellerknoten 21 ist mit einem vorderen oberen Längselement 221 und einem hinteren Längselement 222 verbunden. Ferner weist der Seitenschweller 20 ein vorderes Diagonalelement 23 und ein hinteres Diagonalelement 25 auf, welche den linken Seitenschwellerknoten 21 nach vorne bzw. hinten mit Elementen des Fahrzeugbodens verbunden sind und auf den Fahrzeugboden abstützen. Der linke Seitenschwellerknoten 21 bzw. der rechten Seitenschwellerknoten 41 dienen zur zentralen Kraftaufnahme bei einem Seitenaufprall und können auftretenden Kräfte von einem dahinter sitzenden Insassen ableiten. Gleichzeitig ermöglicht der linke Seitenschwellerknoten 21 bzw. der rechte Seitenschwellerknoten 41 eine leichte und dennoch sichere Konstruktion eines Seitenschwellers für einen Fahrzeugrahmen.
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Der linke Seitenschweller 20 ist mit einem in Fahrzeugrichtung linken Abschnitt der Crashbox 60 über einen linken A-Säulenknoten 32 verbunden. Der linke A-Säulenknoten 32 ist zudem mit einem linksseitigen Abschnitt des Bodenabschnitts verbunden. Entsprechend ist der rechte Seitenschweller 40 mit einem in Fahrzeugrichtung rechten Abschnitt der Crashbox 60 über einen rechten A-Säulenknoten 34 verbunden, der ebenfalls mit einem rechtem Abschnitt des Bodenabschnitts verbunden ist.
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Der Überrollschutz umfasst ein Dachknotenelement 51 und einen Windschutzscheibenrahmen 52, 53, 54. Der Windschutzscheibenrahmen 52, 53, 54 ist ebenfalls mit dem linken A-Säulenknoten 32 und dem rechten A-säulenknoten 34 verbunden, so dass der linke A-Säulenknoten 32 und der rechte A-säulenknoten 34 den Überrollschutz tragen und Kräfte vom Dach aufnehmen. Der Windschutzscheibenrahmen 52, 53, 54 des Überrollschutzes umfasst eine rechte A-Säulenstrebe 54 und eine linke A-Säulenstrebe 52, zwischen welchen die Windschutzscheibe angeordnet sein kann. Der Überrollschutz 50 umfasst mehrere weitere Rahmenelemente, wie beispielsweise einen Dachknoten 51, welche einen wirksamen und stabilen Schutz bei einem Überschlag des Fahrzeugs bereitstellen. Anstatt des dargestellten Dachknotens 51 kann jedoch auch eine einfachere Konstruktion, z.B. aus mehreren Streben verwendet werden
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Die linke A-Säulenstrebe 52 ist mit dem linken A-Säulenknoten 32 verbunden und wird von diesem getragen. Die reche A-Säulenstrebe 54 ist mit dem rechten A-Säulenknoten 34 verbunden und wird von diesem getragen. Der linke A-Säulenknoten 32 ist ferner mit dem linken Seitenschweller 20 verbunden. Der linke A-Säulenknoten bildet somit die Verbindung zwischen vorderer Crashbox 60, Seitenschweller 20 und stützt gleichzeitig den Windschutzscheibenrahmen bzw. die linke A-Säulenstrebe 52.
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Ferner sind an dem linken A-Säulenknoten 32 mindestens ein Fahrwerkselement, insbesondere alle Fahrwerkselemente für das linke Vorderrad über entsprechende Lager angelenkt. Die Fahrwerkselemente können Querlenker, Schräglenker oder andere übliche Fahrwerkselemente sein. Ferner kann auch ein Dämpferelement und/oder eine Federelement für eine Fahrwerksfederung des linken Vorderrades an dem linken A-Säulenknoten 32 angeordnet sein.
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Entsprechend zu dem linken A-Säulenknoten 32 ist an dem rechten A-Säulenknoten 34 mindestens ein Fahrwerkselement, insbesondere alle Fahrwerkselemente für das rechte Vorderrad über entsprechende Lager angelenkt. Ferner kann auch ein Dämpferelement und eine Federelement für eine Aufhängung des rechten Vorderrades an dem rechten A-Säulenknoten 34 angeordnet sein.
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Der reche A-Säulenknoten 34 und der linke A-Säulenknoten 32 vereinen dabei mehrere Funktionen des Fahrzeugrahmens, und ermöglichen eine besonders leichte und gleichzeitig sichere Bauweise. Der reche A-Säulenknoten 34 und der linke A-Säulenknoten 32 sind Verbindungselemente des Vorderwagens und verbinden die für die Crashsicherheit wesentlichen Elemente im vorderen Bereich des Fahrzeugs. Zudem dienen der reche A-Säulenknoten 34 und der linke A-Säulenknoten 32 jeweils zur Aufnahme von Fahrwerkselementen und anderen strukturellen Elementen des Fahrzeugs. Ein Beispiel eines A-Säulenknotens 32, 34 wird weiter unten mit Bezug zur 8 beschrieben.
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Die 2 zeigt den Fahrzeugrahmen der 1 aus einer anderen Perspektive, wobei hier zusätzlich an dem Fahrzeugrahmen 1 noch eine Elektromotoreinheit 105 und ein Pedalkasten 33 an dem Fahrzeugrahmen angeordnet sind. Der Pedalkasten 33 ist im vorderen Bereich des Fahrzeugrahmens 1 zwischen der Crashbox 60 und zwischen dem linken A-Säulenknoten 32 und dem rechten A-Säulenknoten 34 geschützt angeordnet. Dadurch kann der Fußraum und damit die Beine und Füße eines Insassen bei kompakten Rahmenmaßen sehr gut geschützt werden.
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Ferner ist an dem Fahrzeugrahmen 1 der 2 zusätzlich ein Instrumententräger 90 mit einer Lenksäule 95 angeordnet. Der Instrumententräger 90 trägt die Lenksäule 95, welche in dem Instrumententräger 90 um ihre Längsachse drehbar gelagert ist. Der Instrumententräger 90 mit der Lenksäule ragt in dem dargestellten Beispiel weit in den Innenraum des Fahrzeugs hinein. Der Instrumententräger 90 ist dazu ausgelegt, ein Lenkrad, Schalter und Armaturen oder Instrumente aufzunehmen, die daran angeordnet werden können. Ein übliches Armaturenbrett mit den üblichen Anzeigen kann durch den Instrumententräger 90 ersetzt werden. Es ist jedoch auch möglich einzelne Anzeigen oder Instrumente an einer anderen Stelle im Fahrzeug anzuordnen, wobei diese dann weiter von dem Gesicht des Fahrers entfernt sein werden. In der 2 ist der Trägerrahmen des Instrumententrägers dargestellt. Der Trägerrahmen kann eine Verkleidung aus Stoff, Leder und/oder Kunststoff oder aus einem anderen geeigneten Material aufweisen.
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Die 3 zeigt den Instrumententräger 90 mit der darin angeordneten Lenksäule 95 aus der 2 in der gleichen Perspektive, wobei in der 3 der Fahrzeugrahmen 1 und der darin angeordnete Pedalkasten 34 weggelassen wurde. Der Instrumententräger 90 besteht im hier dargestellten Beispiel aus einem Gitterrohrahmen der über vier sich zum distalen Ende hin zusammenlaufende Instrumententrägerstreben 901, 902, 903, 904 verfügt. Am distalen Ende enden die Instrumententrägerstreben 901, 902, 903, 904 an einer Lenkradplatte 906, welche eine zentrale Öffnung aufweist, in welcher ein oberes Lenksäulenlager 96 für einen oberen Lenksäulenabschnitt 951 der Lenksäule 95 angeordnet ist. Der obere Lenksäulenabschnitt 951 ist in dem oberen Lenksäulenlager 96 drehbar um die Längsachse des oberen Lenksäulenabschnitts 951 gelagert. Der ober Lenksäulenabschnitt kann ferner einer Längenverstellung 959 umfassen, um die Länge des oberen Lenksäulenabschnitts 951 an einen Fahrer anzupassen. Der ober Lenksäulenabschnitt 951 kann zudem optional eine Neigungseinstellung aufweisen, mit welcher ein an dem distalen Ende angebrachtes Lenkrad bezüglich dem Instrumententräger 90 in der Neigung verstellbar ist. Dies Neigungs- und Längenverstellung kann einer Lenkradeinstellung entsprechen, wie diese vielfältig verwendet wird, um die Position des Lenkrads an den Fahrer anzupassen.
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Der obere Lenksäulenabschnitt 951 ist mit einem unteren Lenksäulenabschnitt 953, 955 über ein Gelenk 952 verbunden. Der untere Lenksäulenabschnitt ist im dargestellten Beispiel zweigeteilt und weist einen Mittelabschnitt 953 und einen Lenkgetriebeabschnitt 955 auf. Der Lenkgetriebeabschnitt 955 des unteren Lenksäulenabschnitt ist mit einem Lenkgetriebe in verbunden. Der Lenkgetriebeabschnitt 955 ist über ein unteres Gelenk 954 mit dem Mittelabschnitt 953 der Lenksäule verbunden. Damit kann die Lenksäule an dem Fußraum für den Insassen vorbei geführt werden ohne diesen zu behindern. Der unter Lenksäulenabschnitt kann jedoch auch nur eine Welle umfassen oder kann aus mehr als zwei Abschnitten zusammengefügt sein, die jeweils mit einer Gelenk oder Ähnlichem verbunden sind, um eine Lenkbewegung des Lenkrades möglichst direkt auf das Lenkgetriebe zu übertragen. Alle Abschnitte des unteren Lenksäulenabschnitts 953, 955 sind jedoch um ihre jeweilige Längsachse drehbar, aber ortsfest zu dem Fahrzeugrahmen 1 angeordnet.
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Der Instrumententräger 90 weist ein linkes Instrumententrägerlager 912 und ein rechtes Instrumententrägerlager 914 auf, mit denen der Instrumententräger und der darin gelagerte obere Lenksäulenabschnitt 951 schwenkbar bzw. drehbar bezüglich des Fahrzeugrahmens 1 um eine Drehachse D angeordnet ist. Das Gelenk 952 liegt vorzugsweise ebenfalls auf der Drehachse D und dient dazu, den oberen Lenksäulenabschnitt 951 zusammen mit dem Instrumententräger schwenkbar auszuführen. Daneben dient das Gelenk 952 dazu, eine Drehbewegung des oberen Lenksäulenabschnitts 951 um dessen Längsachse in auf den unteren Lenksäulenabschnitt und das Lenkgetriebe zu übertragen, um das Fahrzeug zu lenken. Das linke Instrumententrägerlager 912 und das rechte Instrumententrägerlager 914 können beide eine Achse aufweisen, die jeweils entlang der Drehachse D angeordnet sind und an dem linken A-Säulenabschnitt 32 bzw. an dem rechten A-Säulenabschnitt 34 angeordnet sind. Damit übernehmen der linke A-Säulenabschnitt 32 und der rechte A-Säulenabschnitt 34 zusätzlich die Lagerung und Halterung des Instrumententrägers 90 und des darin angeordneten oberen Lenksäulenabschnitts 951, die damit bezüglich dem linken A-Säulenabschnitt 32 und dem rechten A-Säulenabschnitt 34 schwenkbar sind.
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Die Drehachse D kann oberhalb einer Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes angeordnet sein. Insbesondere kann die Drehachse D in einem Bereich oberhalb eines Brems- und/oder Gaspedals des Fahrzeugs angeordnet sein. Durch die erhöhte Anordnung der Drehachse D und des linken Instrumententrägerlagers 912 und des rechten Instrumententrägerlagers 914 kann der Instrumententräger samt oberem Lenksäulenabschnitt und Lenkrad aus dem Aus- bzw. Zustiegsbereich bewegt werden um mehr Platz für ein komfortableres Aus- und Zusteigen in das Fahrzeug zur Verfügung zu stellen.
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Durch die drehbare Lagerung kann der gesamte Instrumententräger 90 von einer Fahrposition, wie sie in den 2 und 3 dargestellt ist, um die Drehachse D in eine Aus- und Zustiegsposition, beispielsweise nach oben geschwenkt werden. Die Schwenkbewegung kann durch eine Gasdruckfeder 98 unterstützt werden. Damit ist es möglich, den oberen Lenksäulenabschnitt 951 mit einem daran angeordneten Lenkrad, sowie den darauf angeordneten Instrumenten und Bedienelementen aus dem Zustiegsraum nach oben zu bewegen, so dass mehr Platz für den Einstieg bzw. Ausstieg des Fahrers zur Verfügung steht. Die Schwenkbewegung ist in den 6a und 6b und der dazugehörigen Beschreibung gezeigt.
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Die Drehachse D kann quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs angeordnet sein. Damit schwenkt der Instrumententräger 90 mit dem oberen Lenksäulenabschnitt 951 samt Lenkrade nach oben. Diese Anordnung ist symmetrisch und ermöglicht ein komfortables Zu- und Aussteigen zu beiden Seiten des Fahrzeugs. Alternativ kann die Drehachse auch diagonal oder schräg zur Fahrtrichtung angeordnet sein, so dass der schwenkbare Instrumententräger 90 samt oberem Lenksäulenabschnitt 951 und Lenkrad schräg nach oben und zur Seite schwenkt. Diese Anordnung kann ergonomische Vorteile bieten, wenn ein Zu- und Ausstieg nur zu einer Seite gewünscht ist. Zudem wir weniger Raum für das Schwenken benötigt.
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Die 4 zeigt eine Seitenansicht des Instrumententrägers 90 mit darin angeordnetem oberen Lenksäulenabschnitt 951 in der unteren Fahrposition und in der dazu nach oben verschwenkten Zu- und Ausstiegsposition. Zum besseren Vergleich sind die untere Fahrposition und die nach oben verschwenkte Zu- und Ausstiegsposition in der 4 übereinander dargestellt. In der 4 ist ersichtlich, dass der Raum, den die Instrumente und das Lenkrad in der Fahrposition einnehmen durch das nach oben Schwenken freigegeben wird und somit mehr Platz für den Zustieg zur Verfügung steht.
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In der unteren Fahrposition kann die Lenksäule und der Instrumententräger im Wesentlichen waagrecht oder, wie in den Figuren dargestellt mit einen kleinen Lenksäulenwinkel des oberen Lenksäulenabschnitts zu der Waagrechten angeordnet sein. Der Lenksäulenwinkel kann ungefähr 20 Grad oder geringer, insbesondere ungefähr 15 Grad oder geringer sein.
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Ein Schwenkwinkel zischen der Fahrposition und der Zu- und/oder Ausstiegsposition kann ungefähr 30° oder mehr, vorzugsweise ungefähr 40° oder mehr betragen.
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Die 5 zeigt ein Beispiel eines verkleideten Instrumententrägers 900, welcher Verkleidungselemente aufweist Die Verkleidungselemente können an dem Instrumententräger 90 der 2 bis 4 angebracht sein. Statt der Verkleidungselemente kann der verkleidete Instrumententräger 900 auch aus einem Stück, beispielsweise in Verbundbauweise gefertigt werden. Der Instrumententräger verfügt darüber hinaus über das linke Instrumententrägerlager 912 und das rechte Instrumententrägerlager 914, mittels derer der verkleidete Instrumententräger 900 schwenkbar gelagert ist, wie mit Bezug zu 3 und 4 beschrieben.
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Der verkleidete Instrumententräger 9000 bzw. der Instrumententräger 90 kann eine Arretierung 922, 924 umfassen, mit welcher der Instrumententräger in der oberen Zu- und Ausstiegspostion gehalten werden kann. Die Fahrposition kann ebenfalls eine Arretierung umfassen.
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An dem Instrumententräger 900 der 5 sind zudem Lenkstockhebel 962, 964 und eine Lenkradverkleidung 971 angeordnet. Im Anschluss an die Lenkradverkleidung kann ein Lenkrad 97 auf dem oberen Lenksäulenabschnitt angeordnet werden.
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Die 6a und 6b zeigen, wie der Instrumententräger 90, 900 der 2 bis 5 in einem Fahrzeug angeordnet sein kann. Die 6a zeigt einen verkleideten Instrumententräger 9000 samt Lenkrad 97 in der Fahrposition. Der Instrumententräger kann die Konstruktion des Instrumententrägers 90 aufweisen und zusätzlich mit üblichen Mitteln verkleidet werden. Der verkleidete Instrumententräger 9000 trägt ein oder mehrere Instrumente 99, sowie den oberen Lenksäulenabschnitt 951 mit dem daran angeordneten Lenkrad 97. Die 6b zeigt den verkleideten Instrumententräger 9000 der 6a in der nach oben geschwenkten Zu- bzw. Ausstiegsposition. Ebenfalls ist ein Fahrzeugsitz 110 in der 6a in der Fahrposition dargestellt, wobei die Sitzfläche 113 des Fahrzeugsitzes 110 zwischen den Seitenschwellern des Fahrzeuges versenkt ist. In der 6b ist der Fahrzeugsitz in die Zu- und Ausstiegsposition nach oben gefahren, um eine einfaches und sicheres Zu- und Aussteigen zu ermöglichen. Durch das Schwenken des gesamten Instrumententrägers samt Lenkrad, Lenksäule und an dem Instrumententräger angeordneten Schaltern und Instrumenten, kann der Zustieg bzw. das Aussteigen aus dem Fahrzeug wesentlich komfortabler und einfacher erfolgen. Das sonst in Fahrzeugen mit Rahmenstruktur übliche Hineinklettern entfällt. Die sonst in Fahrzeugtüren üblichen Vorkehrungen zum Seitenaufprallschutz können hier entfallen. Die Türen können durch die gezeigte Anordnung wesentlich weniger steif und damit wesentlich leichter ausgelegt werden, da die Kräfte bei einem Seitenaufprall von dem Fahrzeugahmen direkt aufgenommen werden.
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In dem Fahrzeugrahmen
1 kann ein versenkbarer bzw. verschwenkbarer Fahrzeugsitz angeordnet, wie er beispielsweise aus der
DE 10 2100 013985 bekannt ist. Dieser Fahrzeugsitz verfügt ebenfalls über eine Fahrposition, in der die Sitzfläche in dem Fahrzeugahmen und zwischen den Seitenschwellern versenkt ist, wie auch in der
6a gezeigt. Wenn sich ein Fahrer in der Fahrposition auf dem Fahrzeugsitz befindet und die Lenksäule sich ebenfalls in der Fahrposition befindet, kann eine bestmögliche Ergonomie erreicht werden. Wird der Sitz zum Ein- bzw. Aussteigen nach oben geschwenkt, benötigen die Beine und Füße der Fahrer mehr Platz. Dazu kann der gesamte Instrumententräger zusammen mit dem Lenkrad und dem oberen Lenksäulenabschnitt nach oben geschwenkt werden, um so komfortabel Platz zum Ein- uns Aussteigen zu schaffen. Mit dem schwenkbaren Instrumententräger kann Raum zum Be- und Aussteigen aus dem Fahrzeug geschaffen werden, auch wenn erhöhte Seitenschweller verwendet werden.
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Die Zu- und Ausstiegsposition des Instrumententrägers 9000 mit dem oberen Lenksäulenabschnitt kann auch zum sicheren sperren der Lenksäule genutzt werden. Somit kann das Fahrzeug nur gelenkt und bedient werden, wenn es in der Fahrposition ist.
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Die Fahrposition kann genutzt werden um bestimmte Fahrzeugfunktionen zu aktivieren, da dann ein sicherer Betriebszustand erreicht ist. Umgekehrt kann bei Entriegeln aus der unteren Fahrposition einen Steuerung oder Logik des Fahrzeugs von einem nicht sicheren Zustand ausgehen und entsprechende Steuerungen durchführen
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Die 7a und 7b zeigen das Lenkrad 97 und den verkleideten Instrumententräger 9000 mit den Instrumenten 99 der 6a in der Fahrposition im Detail. Die Lenksäulenverstellung 959, welche in den 3 und 4 gezeigt ist, ermöglicht es die Länge des oberen Lenksäulenabschnitt einzustellen und auf die Größe des Fahrers anzupassen. Beispielsweise zeigt die 7a eine eingefahrene Position und die 7b eine bezüglich des Instrumententrägers 90 ausgefahrene Position des Lenkrads 97 und der Lenkstockhebel 962, 964. Diese Verstellung entspricht der üblichen Lenkradverstellung und kann zusätzlich eine Neigungsverstellung umfassen. Diese konventionelle Lenkradverstellung erlaubt jedoch kein Schwenken eines Abschnitts der Lenksäule zusammen mit dem Instrumententräger.
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Die 8a bis 8d zeigen den linken A-Säulenknoten bzw. linken vorderen Seitenknoten 32 aus verschiedenen Perspektiven. 8a zeigt eine Draufsicht des linken A-Säulenknotens von vorne, 8b eine Draufsicht von der in Fahrtrichtung linke Seite, Figur 8c eine Draufsicht von oben und 8d eine Schrägansicht von links vorne oben. Die Angaben links, oben, vorne beziehen sich hierbei auf die Ausrichtung des A-Säulenknotens in einem Fahrzeug, wenn das Fahrzeug auf ebenem Grund steht. Der A-Säulenknoten 32 ist in den 1 und 2 eingebaut in einem Fahrzeugrahmen dargestellt.
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Der linke A-Säulenknoten bzw. der linke vordere Seitenknoten 32 weist eine Crashboxaufnahme 326 für einen Abschnitt eine Crahsbox 60 und eine oder meherere Seitenschwelleraufnahmen 322 für Streben eines Seitenschwellers 20 auf. Der linke A-Säulenknoten bzw. der linke vordere Seitenknoten 32 weist zudem eine Querlenkeraufnahme 321 für die drehbare Lagerung eines Querlenkers und einer Dämpferaufnahme 323 für die Anordnung eines Stoßdämpfers auf. Am oberen des A-Säulenknotens befindet sich eine A-Säulenaufnahme 325 an welcher ein Abschnitt des Windschutzscheibenrahmens, bzw. eine A-Säulenelement 52 angeordnet werden kann. Analog zu dem linken A-Säulenknoten bzw. linken vorderen Seitenknoten 32 kann der rechte A-Säulenknoten bzw. der rechte vordere Seitenknoten 34 aufgebaut sein und entsprechende Elemente aufweisen. Die beiden A-Säulenknoten bieten eine kompakte und gewichtssparende Anordnung wichtiger Elemente eines Fahrzeugrahmens und können an dem Rahmen auftretende Kräfte aufnehmen und ableiten. Neben den im normalen Betrieb auftretenden Kräften, können dies Aufprallkräfte im Falle eines Unfalls sein.
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Die hier dargestellten Beispiele eines Fahrzeugrahmens und eines darin befindlichen Fahrzeugsitzes beziehen sich auf einen Fahrzeugrahmen, welcher aus Vierkantprofilen, beispielsweise aus Aluminium, Magnesium oder einem anderen geeigneten Material mit bekannten Techniken wie beispielsweise Schweißen, Kleben oder anderen dem Fachmann bekannten Techniken zusammen gefügt sind. Dem Fachmann sind jedoch weitere Materialien und Formen der Streben bekannt, mit denen die vorliegende Erfindung ausgeführt werden kann. Beispielsweise können Rundprofile, T-Profile oder andere Profilformen zu einem Gitterohrrahmen entsprechend angepasst werden, wobei eventuell die Rahmengeometrien den Materialien und den Materialcharakteristika anzupassen sind. Solche Anpassungen wird der Fachmann ohne weiteres vornehmen. Auch sind in den schematischen Darstellungen der Figuren alle Streben mit den gleichen Dimensionen dargestellt. Die Dimensionen, Materialstärken und Festigkeiten der einzelnen Streben können jedoch für jede einzelne Strebe unterschiedlich angepasst werden.
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Ebenfalls kann die Rahmenkonstruktion zugrundeliegenden Überlegungen auch auf Verbundwerkstoffe übertragen werden, so dass auch bei den Verbundwerkstoffen die einzelnen Streben nicht konkret ausgeführt werden. Es können entsprechende Versteifungselemente vorgesehen sein, welche ähnliche Kräfte aufnehmen können und die den Streben zugedachte Funktion übernehmen.
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Alle in der vorliegenden Beschreibung angegebenen Richtungen und Beziehungen, wie links, rechts, linke Seite, rechte Seite, sowie oben, unten, vorne bzw. hinten sind jeweils auf die Hauptfahrtrichtung des Fahrzeugs bezogen, in dem der beschriebene Fahrzeugrahmen eingesetzt wird, wenn das Fahrzeug auf einem ebenen Untergrund steht. Der Begriff „waagrecht“ bezieht sich auf eine Ausrichtung parallel zu dem Untergrund, auf dem das Fahrzeug steht.
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Ferner ist der hierin verwendete Ausdruck „Batterie“ allgemein als elektrischer Energiespeicher zu verstehen und umfasst insbesondere wiederaufladbare Akkumulatoren, Tanks und Brennstoffzellen.
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Während die vorangehende Beschreibung in Bezug auf ein besonders leichtes Kleinfahrzeug gegeben wurden, welches insbesondere für einen Elektroantrieb geeignet ist, ist dem Fachmann ersichtlich, dass die Merkmale der Erfindung auch auf andere Rahmen und Geometrien und insbesondere auf größere oder kleinere Fahrzeuge übertragen werden können ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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