DE102013207144A1

DE102013207144A1 - Front suspension for a two-lane vehicle and a handlebar for such a front suspension and a two-lane vehicle with such a front suspension

Info

Publication number: DE102013207144A1
Application number: DE102013207144.2A
Authority: DE
Inventors: Franz Hoiss; Ana FERNANDEZ
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2014-10-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorderradaufhängung für ein zweispuriges Fahrzeug mit einem Lenker, durch den der Radträger jeweils mittels Gelenkverbindungen mit dem Achsträger verbunden ist, und mit einem Mittel zum Lösen einer dieser Gelenkverbindungen, wobei dieses Mittel derart ausgebildet ist, dass es ein Lösen der Gelenkverbindung bewirkt, wenn eine Verformung der Vorderradaufhängung in Folge eines Aufpralls auf ein Hindernis einen definierten Verformungsschwellwert überschreitet. Durch das Lösen der Gelenkverbindung kann das Rad bei weiterer aufprallbedingter Verformung der Vorderradaufhängung weg vom Fahrzeuginnenraum in Fahrzeuglängsrichtung bewegt werden und eine Einzelspur des Rades vergrößert werden. Dabei ist das Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung am Lenker angeordnet, wobei der Lenker durch die Verformung der Vorderradaufhängung solchermaßen verlagert werden kann, dass das Mittel zum Lösen mit der Gelenkverbindung in Eingriff gebracht wird und in Folge dessen die Gelenkverbindung bei Erreichen des Verformungsschwellwertes gelöst wird. Ferner betrifft die Erfindung einen Lenker sowie ein Fahrzeug mit einer Vorderradaufhängung.The invention relates to a front suspension for a two-track vehicle with a handlebar, through which the wheel carrier is connected to the axle carrier by means of joint connections, and with a means for releasing one of these joint connections, this means being designed such that it causes the joint connection to be released when a deformation of the front suspension as a result of an impact with an obstacle exceeds a defined deformation threshold value. By releasing the articulated connection, the wheel can be moved away from the vehicle interior in the longitudinal direction of the vehicle in the event of further deformation of the front wheel suspension caused by the impact and an individual track of the wheel can be enlarged. The means for releasing the articulated connection is arranged on the handlebar, the handlebar being able to be displaced by the deformation of the front wheel suspension in such a way that the means for releasing the joint is brought into engagement and as a result the joint is released when the deformation threshold is reached. The invention also relates to a handlebar and a vehicle with a front wheel suspension.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorderradaufhängung für ein zweispuriges Fahrzeug mit einem Achsträger, einem an einem Radträger befestigten Rad, zumindest einem Lenker, durch den der Radträger in einem funktionsgemäßen Zustand der Vorderradaufhängung mit dem Achsträger gekoppelt ist, wobei der Lenker jeweils mittels einer Gelenkverbindung mit dem Achsträger und dem Radträger verbunden ist, und zumindest einem Mittel zum Lösen wenigstens einer dieser Gelenkverbindungen, wobei das Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung derart ausgebildet ist, dass es ein Lösen der Gelenkverbindung durch Zerstören oder Heraustrennen der Gelenkverbindung oder einer Kombination daraus bewirkt, wenn eine Verformung der Vorderradaufhängung in Folge eines Aufpralls auf ein Hindernis, insbesondere in Folge eines Frontal-Off-Set-Aufpralls mit geringer Überdeckung, einen definierten Verformungsschwellwert überschreitet, wobei das Lösen der Gelenkverbindung bewirkt, dass das Rad nach Erreichen des Verformungsschwellwerts bei weiterer aufprallbedingter Verformung der Vorderradaufhängung weg vom Fahrzeuginnenraum in Fahrzeuglängsrichtung bewegt und eine Einzelspur des Rades vergrößert werden kann. Ferner betrifft die Erfindung einen Lenker für eine Vorderradaufhängung zur Kopplung eines Radträgers mit einem Achsträger, wobei der Lenker jeweils mittels einer Gelenkverbindung mit dem Achsträger und dem Radträger verbunden werden kann sowie ein zweispuriges Fahrzeug mit einer zuvor beschriebenen Vorderradaufhängung.The invention relates to a front suspension for a two-lane vehicle with an axle, a wheel mounted on a wheel, at least one handlebar by which the wheel is coupled in a functional state of the front suspension with the axle, wherein the link in each case by means of a hinge connection with the axle and the wheel carrier, and at least one means for releasing at least one of these articulated connections, wherein the means for releasing the articulated connection is designed such that it causes a release of the articulated connection by destroying or separating the articulated connection or a combination thereof, if a deformation of the articulated connection Front suspension due to an impact on an obstacle, in particular as a result of a frontal off-set impact with low coverage exceeds a defined deformation threshold, wherein the release of the joint causes the wheel after reaching the V erformungsschwellwerts further impact-induced deformation of the front suspension away from the vehicle interior in the vehicle longitudinal direction moves and a single track of the wheel can be increased. Furthermore, the invention relates to a handlebar for a front suspension for coupling a wheel carrier with an axle, wherein the link can be connected in each case by means of a hinge connection with the axle carrier and the wheel carrier and a two-lane vehicle with a previously described front suspension.

Ein Fahrzeug, beispielsweise ein Personenkraftwagen (PKW), soll grundsätzlich möglichst sicher gestaltet sein, insbesondere im Fall eines Unfalls, das heißt dann, wenn das Fahrzeug auf ein Hindernis aufprallt. Um das Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen im Falle eines solchen Aufpralls zu minimieren, sollte vermieden werden, dass Fahrzeugteile, beispielsweise Teile der Vorderradaufhängung, wie beispielsweise ein Lenker der Vorderradaufhängung oder ein Rad, durch diesen Aufprall in den Fahrzeuginnenraum eindringen. Besonders kritisch ist ein sogenannter Offset-Aufprall mit geringer Überdeckung („Small Overlap Crash”), das heißt mit einem in Relation zur Breite des Fahrzeugs schmalen Hindernis bzw. nur einer geringen Überdeckung des Fahrzeugs in seiner Breite durch das Hindernis. Insbesondere ist ein Frontal-Offset-Aufprall mit geringer Überdeckung kritisch, wenn das Hindernis nicht auf die eigentliche Crash-Struktur des Fahrzeugs, die im Falle üblicher Personenkraftwagen durch einen Achsträger und einen Motorträger bzw. einen Längsträger gebildet wird, auftrifft, so dass ein großer Teil der Aufprallenergie absorbiert werden kann, sondern wenn das Hindernis daran vorbei in den Fahrzeug-Vorderwagen eindringt. Das aufprallbedingte Eindringen des Hindernisses kann möglicherweise derart auf die Vorderradaufhängung des crashseitigen Rades einwirken, dass dieses Vorderrad tendenziell zur Fahrzeugmitte hin verschoben wird, insbesondere mit seiner in Fahrzeuglängsrichtung hinteren Außenkante zur Mitte der Stirnwand hin und damit in Richtung Fahrzeuginnenraum. Dies kann zu einer Intrusion des Rades in den Fahrzeuginnenraum über die Stirnwand führen, wenn die Aufprallenergie bis dahin noch nicht ausreichend absorbiert worden ist. Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Maßnahmen zur Steigerung der Energieabsorption und zur Verringerung des Risikos einer aufprallbedingten Intrusion von Fahrzeugteilen in den Fahrzeuginnenraum bekannt, beispielsweise aus der DE 38 00 944 C1 , der DE 195 42 496 C1 und insbesondere aus der nicht vorveröffentlichten DE 10 2012 204 032 derselben Anmelderin.A vehicle, such as a passenger car (PKW) should basically be designed as safe as possible, especially in the event of an accident, that is, when the vehicle crashes onto an obstacle. In order to minimize the risk of injury to the vehicle occupants in the event of such an impact, it should be avoided that vehicle parts, for example parts of the front suspension, such as a front suspension or a wheel, penetrate into the vehicle interior by this impact. Particularly critical is a so-called offset impact with low overlap ("small overlap crash"), that is with a narrow in relation to the width of the vehicle obstacle or only a slight overlap of the vehicle in its width by the obstacle. In particular, a frontal offset impact with low coverage is critical if the obstacle does not impinge on the actual crash structure of the vehicle, which is formed in the case of conventional passenger cars by an axle and a motor carrier or a longitudinal member, so that a large Part of the impact energy can be absorbed, but when the obstacle past it penetrates into the vehicle front end. The impact-induced intrusion of the obstacle may possibly act on the front wheel suspension of the crash-side wheel in such a way that this front wheel tends to be displaced towards the vehicle center, in particular with its rear outer edge in the vehicle longitudinal direction toward the center of the end wall and thus toward the vehicle interior. This can lead to an intrusion of the wheel into the vehicle interior via the front wall, if the impact energy has not yet been sufficiently absorbed. Different measures for increasing the energy absorption and for reducing the risk of an impact-induced intrusion of vehicle parts into the vehicle interior are known from the prior art, for example from US Pat DE 38 00 944 C1 , of the DE 195 42 496 C1 and in particular from the non-prepublished DE 10 2012 204 032 the same applicant.

Aus der letztgenannten DE 10 2012 204 032 ist eine Vorderradaufhängung mit einem Anbauteil bekannt, das durch Auftreffen eines Hindernisses oder eines anderen Gegenstandes im Fall eines Aufpralls des Fahrzeugs auf ein Hindernis solchermaßen verlagert werden kann, dass eine der Gelenkverbindungen, durch die ein Lenker der Vorderradaufhängung mit dem Achsträger oder dem Radträger verbunden ist, gelöst werden kann, so dass der Lenker an dieser Gelenkverbindung freigelegt wird und das Rad bei weiterer aufprallbedingter Verformung der Vorderradaufhängung weg vom Fahrzeuginnenraum zur Längsseite des Fahrzeugs hin verschoben werden kann.From the latter DE 10 2012 204 032 a front suspension is known with an attachment that can be displaced by hitting an obstacle or other object in the event of an impact of the vehicle on an obstacle such that one of the articulated joints, is connected by a handlebar of the front suspension with the axle or the wheel carrier can be solved, so that the link is exposed at this joint and the wheel can be moved in further impact-induced deformation of the front suspension away from the vehicle interior to the longitudinal side of the vehicle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorderradaufhängung für ein zweispuriges Fahrzeug bereitzustellen, welche zuverlässig im Fall eines Aufpralls des Fahrzeugs auf ein Hindernis unabhängig vom Intrusionsweg des Hindernisses in die Vorderwagenstruktur eine verbesserte Absorption der Aufprallenergie ermöglicht, das Risiko einer aufprallbedingten Intrusion von Fahrzeugteilen in den Fahrzeuginnenraum verringert und einen Zielkonflikt bei der Auslegung der Vorderradaufhängung im Hinblick auf die Festigkeit vermeidet.Object of the present invention is to provide a front suspension for a two-lane vehicle, which allows in the event of an impact of the vehicle on an obstacle regardless of the intrusion path of the obstacle in the front of the vehicle structure improved absorption of the impact energy, the risk of an impact-induced intrusion of vehicle parts in the Reduced vehicle interior and avoids a conflict of objectives in the design of the front suspension in terms of strength.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorderradaufhängung mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie durch einen Lenker mit den Merkmalen von Anspruch 6 und ein zweispuriges Fahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 9. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This object is achieved by a front suspension with the features of claim 1 and by a handlebar with the features of claim 6 and a two-lane vehicle with the features of claim 9. Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject of further claims and will become more apparent in the following explained. The wording of the claims is incorporated herein by express reference.

Eine erfindungsgemäße Vorderradaufhängung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung am Lenker angeordnet ist, vorzugsweise im Bereich der zu lösenden Gelenkverbindung. Dabei ist der Lenker so gestaltet bzw. innerhalb der Vorderradaufhängung angeordnet, dass er durch eine Verformung der Vorderradaufhängung in Folge eines Aufpralls auf ein Hindernis, insbesondere im Fall eines Frontal-Off-Set Aufpralls mit nur geringer Überdeckung, beispielsweise weniger als 25% Überdeckung, solchermaßen verlagert und/oder deformiert werden kann, dass das Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung durch die Verlagerung des Lenkers und/oder dessen Deformation solchermaßen mit der zu lösenden Gelenkverbindung oder einem diese unmittelbar umgebenden Bereich in Eingriff gebracht wird, dass bei Erreichen des Verformungsschwellwerts, das heißt bei Erreichen eines definierten Verformungszustandes der Vorderradaufhängung, die Gelenkverbindung gelöst wird.A front suspension according to the invention is characterized in that the means for releasing the articulated connection on the handlebar is arranged, preferably in the region of the articulated joint to be solved. In this case, the handlebar is designed or arranged within the front suspension, that it by deformation of the front suspension due to an impact on an obstacle, especially in the case of a frontal-off-set impact with little overlap, for example, less than 25% coverage, be displaced and / or deformed in such a way that the means for releasing the joint connection by the displacement of the link and / or its deformation is brought in such a manner with the articulated joint or a immediately surrounding area in engagement, that upon reaching the deformation threshold, the is called upon reaching a defined state of deformation of the front suspension, the hinge connection is released.

Ein erfindungsgemäßer Lenker ist dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker für eine erfindungsgemäße Vorderradaufhängung ausgebildet ist und zumindest ein Mittel zum Lösen wenigstens einer der Gelenkverbindungen aufweist, wobei das Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung derart ausgebildet ist, dass das Mittel ein Lösen der Gelenkverbindung durch Zerstören oder Heraustrennen der Gelenkverbindung oder einer Kombination daraus bewirkt, wenn das Mittel bei funktionsgemäßer Verwendung des Lenkers in einer erfindungsgemäßen Vorderradaufhängung durch die Verlagerung des Lenkers und/oder dessen Deformation in Folge einer Verformung der Vorderradaufhängung aufgrund eines Aufpralls auf ein Hindernis solchermaßen mit der zu lösenden Gelenkverbindung oder einem diese unmittelbar umgebenden Bereich in Eingriff gebracht wird, dass bei Erreichen eines Verformungsschwellwertes der Vorderradaufhängung die Gelenkverbindung gelöst wird.An inventive handlebar is characterized in that the handlebar is designed for a front suspension according to the invention and at least one means for releasing at least one of the articulated joints, wherein the means for releasing the articulated connection is formed such that the means releasing the articulated connection by destroying or separating the articulated connection or a combination thereof, when the means in functional use of the handlebar in a front suspension according to the invention by the displacement of the handlebar and / or its deformation as a result of deformation of the front suspension due to an impact on an obstacle in such a way with the articulated joint or a this immediately surrounding area is brought into engagement, that upon reaching a deformation threshold of the front suspension, the hinge connection is released.

Ein erfindungsgemäßes zweispuriges Fahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine erfindungsgemäße Vorderradaufhängung umfasst.A two-lane vehicle according to the invention is characterized in that it comprises a front wheel suspension according to the invention.

Das Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung, das erfindungsgemäß an dem Lenker der Vorderradaufhängung angeordnet ist, dessen Gelenkverbindung gelöst werden soll, sorgt somit dafür, dass bei Erreichen eines definierten Verformungsschwellwertes der Vorderradaufhängung in Folge eines Aufpralls auf ein Hindernis entweder die Gelenkverbindung des Lenkers mit dem Achsträger oder die Gelenkverbindung des Lenkers mit dem Radträger gelöst wird, je nach Anordnung des Mittels zum Lösen der Gelenkverbindung in der Vorderradaufhängung. Die Vorderradaufhängung kann selbstverständlich auch mehr als ein solches Mittel aufweisen, so dass sowohl die achsträgerseitige Gelenkverbindung als auch die radträgerseitige Gelenkverbindung gelöst werden können. Die Vorderradaufhängung kann dabei auch derart ausgebildet sein, dass für jede zu lösende Gelenkverbindung ein eigener Verformungsschwellwert definiert ist, bei dessen Erreichen die zugehörige Gelenkverbindung erst gelöst wird.The means for releasing the articulation, which is arranged according to the invention on the handlebar of the front suspension, the articulation is to be solved thus ensures that upon reaching a defined deformation threshold of the front suspension as a result of an impact on an obstacle either the articulated connection of the handlebar with the axle or the articulation of the handlebar is solved with the wheel carrier, depending on the arrangement of the means for releasing the articulation in the front wheel suspension. Of course, the front suspension may also have more than one such means so that both the axle-side articulated connection and the wheel-carrier-side articulated connection can be released. The front suspension can also be designed such that a separate deformation threshold is defined for each articulated joint to be solved, upon reaching the associated articulated connection is only solved.

Das durch das Mittel verursachte Lösen der Gelenkverbindung bewirkt, dass der Lenker an der gelösten Gelenkverbindung gegenüber dem Achsträger bzw. dem Radträger freigelegt wird und somit die Anzahl der Freiheitsgrade der Radbewegung erhöht wird. Infolgedessen wird bei einer erfindungsgemäßen Vorderradaufhängung die Radkinematik solchermaßen verändert, dass das Rad nach Erreichen des Verformungsschwellwerts bei weiterer aufprallbedingter Verformung der Vorderradaufhängung weg vom Fahrzeuginnenraum in Fahrzeuglängsrichtung bewegt und eine Einzelspur des Rades vergrößert werden kann. Dabei wird als Einzelspur der Winkel bezeichnet, um den das Rad zur Fahrzeuglängsachse in Geradeausstellung angeordnet bzw. angestellt ist, wobei dieser Winkel zwischen einer Fahrzeugmittelebene in Fahrzeuglängsrichtung und einer Radmittelebene gemessen wird bzw. zwischen einer zur Fahrzeugmittelebene parallelen Ebene und der Radmittelebene. Das bedeutet mit anderen Worten ausgedrückt, dass das Rad durch das Lösen der Gelenkverbindung weiter in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten verschoben werden kann und dabei eingedreht bzw. mit seiner hinteren Außenkante weg vom Fahrzeuginnenraum nach außen geschwenkt werden kann weg von der Stirnwandmitte hin zum Schweller.The loosening of the articulated connection caused by the means causes the link to be exposed at the released articulated connection with respect to the axle carrier or the wheel carrier and thus the number of degrees of freedom of the wheel movement is increased. As a result, in a front suspension according to the invention, the wheel kinematics is changed in such a way that the wheel moves after reaching the deformation threshold in further impact-induced deformation of the front suspension away from the vehicle interior in the vehicle longitudinal direction and a single track of the wheel can be increased. In this case, the angle is referred to as a single track by which the wheel is arranged or employed to the vehicle longitudinal axis in a straight ahead position, this angle between a vehicle center plane in the vehicle longitudinal direction and a Radmittelebene is measured or between a plane parallel to the vehicle center plane and the Radmittelebene. This means in other words that the wheel can be moved by loosening the hinge connection further in the vehicle longitudinal direction to the rear and thereby screwed or pivoted with its rear outer edge away from the vehicle interior to the outside away from the end wall center toward the sill.

Vorzugsweise wird der Verformungsschwellwert, das heißt der Verformungszustand der Vorderradaufhängung bzw. der Zeitpunkt, an dem die Gelenkverbindung in Folge eines Aufpralls gelöst werden soll, bei einer erfindungsgemäßen Vorderradaufhängung solchermaßen gewählt bzw. definiert, dass nach Erreichen des Verformungsschwellwertes für das Rad noch genügend Raum bzw. Weg für die gewünschte Radbewegung zur Verfügung steht, dass das Rad bei weiterer aufprallbedingter Verformung soweit nach außen bewegt werden kann und die Einzelspur ausreichend vergrößert werden kann, dass ein Auftreffen des Rades im Bereich des Fußraums verhindert und eine Intrusion Rades in den Fahrzeuginnenraum vermieden wird.Preferably, the deformation threshold value, that is to say the deformation state of the front wheel suspension or the point in time at which the articulated connection is to be released as a result of an impact, is selected or defined in a front wheel suspension according to the invention in such a way that, after the deformation threshold for the wheel has been reached, sufficient space or space is left The way for the desired wheel movement is available that the wheel can be moved to the outside at further impact-induced deformation to the outside and the single track can be sufficiently increased that prevents impact of the wheel in the area of the footwell and an intrusion wheel is avoided in the vehicle interior ,

Das Lösen der Gelenkverbindung kann grundsätzlich durch Zerstören oder Heraustrennen der Gelenkverbindung oder einer Kombination daraus bewirkt werden, wobei die Gelenkverbindung zerstört wird, indem zumindest ein Teil der Gelenkverbindung, wie beispielsweise eine Befestigungsschraube, ein lenkerseitiger Teil der Gelenkverbindung oder ein achsträger- oder radträgerseitiger Teil der Gelenkverbindung zerstört oder irreversibel beschädigt wird. Beispielsweise kann die Gelenkverbindung zerstört werden, indem das Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung derart mit der Befestigungsschraube der Gelenkverbindung in Eingriff gebracht wird, dass die Befestigungsschraube zerstört wird, beispielsweise durch Abtrennen des Schraubenkopfes. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn keine achsträger- bzw. radträgerseitigen Teile der Gelenkverbindung beschädigt werden, so dass prinzipiell eine Wiederherstellung der Gelenkverbindung ohne eine aufwendige Reparatur des Gelenks am Achsträger oder Radträger ermöglicht wird.The loosening of the articulated connection can in principle be effected by destroying or separating the articulated connection or a combination thereof, wherein the articulated connection is destroyed by at least a part of the articulated connection, such as a fastening screw, a handlebar side part of the articulated connection or a achsträger- or Radträgerseitiger part of Articulated connection is destroyed or irreversibly damaged. For example, the articulated connection can be destroyed by the means for releasing the articulated joint in such a way with the Fastening screw of the hinge connection is brought into engagement, that the fastening screw is destroyed, for example by removing the screw head. It is particularly advantageous if no achsträger- or Radträgerseitigen parts of the joint are damaged, so that in principle a restoration of the joint connection is made possible without a complex repair of the joint on the axle or wheel.

Im Gegensatz zum Zerstören der Gelenkverbindung wird beim Heraustrennen der Gelenkverbindung nicht die Gelenkverbindung als solche zerstört und in Folge dessen geöffnet, das heißt es werden nicht die einzelnen Teile der Gelenkverbindung voneinander getrennt, sondern die Gelenkverbindung wird in ihrer Gesamtheit aus dem sie umgebenden Bereich der Vorderradaufhängung herausgetrennt, beispielsweise indem die Gelenkverbindung komplett aus dem Achsträger herausgerissen oder herausgestanzt wird. Das Heraustrennen wird vorzugsweise dadurch bewirkt, dass das Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung mit einem Bereich unmittelbar um die Gelenkverbindung herum in Eingriff gebracht worden ist, insbesondere mit einem Bereich des Achsträgers, der die achsträgerseitige Gelenkverbindung des Lenkers unmittelbar umgibt. Das Heraustrennen kann dabei sowohl durch Ausreißen, Ausschneiden, Ausbrechen, Ausstanzen der Gelenkverbindung oder dergleichen oder einer Kombination daraus bewirkt werden, wobei grundsätzlich auch ein Heraustrennen der Gelenkverbindung aus dem Radträger oder dem Lenker möglich ist.In contrast to destroying the articulated connection, when detaching the articulated connection, the articulated connection as such is not destroyed and consequently opened, ie the individual parts of the articulated connection are not separated from each other, but the articulated connection is in its entirety from the surrounding area of the front wheel suspension cut out, for example, by the articulated connection is completely torn or punched out of the axle. The separation is preferably effected in that the means for releasing the articulated connection has been brought into engagement with a region immediately around the articulated connection, in particular with a region of the axle carrier which directly surrounds the armature-side articulated connection of the arm. The separation can be effected both by tearing, cutting, breaking, punching out of the joint or the like or a combination thereof, in principle, a separation of the joint connection from the wheel or the handlebar is possible.

Die Vorderradaufhängung ist bevorzugt solchermaßen gestaltet bzw. sind die einzelnen Bauteile der Vorderradaufhängung derart angeordnet, insbesondere das erfindungsgemäß am Lenker angeordnete Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung, dass sich in einem funktionsgemäßem Zustand der Vorderradaufhängung das Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung nicht mit der zu lösenden Gelenkverbindung oder einem diese unmittelbar umgebenden Bereich in Eingriff befindet, also die Gelenkverbindung oder den diese umgebenden Bereich nicht mit einer zerstörend wirkenden Kraft beaufschlagt, insbesondere nicht berührt, kontaktiert oder dergleichen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Gelenkverbindung oder der diese umgebender Bereich nicht während des Betriebs beschädigt wird, beispielsweise durch Reibverschleiß, oder sogar die Gelenkverbindung während des funktionsgemäßen Betriebs gelöst wird.The front suspension is preferably designed in such a way or the individual components of the front suspension are arranged, in particular the inventively arranged on the handlebar means for releasing the articulation, that in a functional condition of the front suspension, the means for releasing the articulation not with the articulated joint or a directly surrounding this area is in engagement, so the joint or the surrounding area not acted upon by a destructive acting force, in particular not touched, contacted or the like. Thereby it can be ensured that the articulated connection or the surrounding area is not damaged during operation, for example by frictional wear, or even the articulated connection is released during the functional operation.

Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Vorderradaufhängung ist, dass die Radkinematik durch eine geeignete Wahl des Verformungsschwellwerts gezielt beeinflusst bzw. derart gesteuert werden kann, dass eine Intrusion des Rades bzw. der durch das Rad verformten Teile, in den Fahrzeuginnenraum vermieden werden kann und die Absorption der Aufprallenergie gesteigert bzw. gezielt auf ausgewählte Bereiche des Fahrzeugs, wie beispielsweise auf den Schweller oder andere ausgewählte Lastpfade, gelenkt werden kann.An advantage of the front suspension according to the invention is that the wheel kinematics can be selectively influenced by a suitable choice of the deformation threshold or controlled so that an intrusion of the wheel or the deformed by the wheel parts in the vehicle interior can be avoided and the absorption of the impact energy increased or targeted to selected areas of the vehicle, such as on the sill or other selected load paths, can be steered.

Vorteilhaft ist insbesondere, dass der Verformungsschwellwert auf einfache Art und Weise eingestellt werden kann, indem das Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung entsprechend gestaltet und angeordnet wird, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Kinematik, dem Verformungsverhalten der Vorderradaufhängung, insbesondere in Abhängigkeit des bis zum Lösen der Gelenkverbindung erforderlichen Verlagerungsweg des Lenkers, und dem Werkstoffverhalten der beteiligten Komponenten. Um ein Lösen der Gelenkverbindung bei einem niedrigeren Verformungsschwellwert, also in einem geringeren Verformungszustand, zu erreichen, kann beispielsweise der Abstand des Mittels zur Gelenkverbindung verringert werden, so dass der erforderliche Verlagerungsweg des Lenkers verkürzt wird und damit die Gelenkverbindung früher gelöst wird. Beispielsweise kann auch die Geometrie des Mittels zum Lösen der Gelenkverbindung dahingehend verändert werden, dass bei gleichem Verlagerungsweg eine größere Zerstörungskraft auf die Gelenkverbindung oder den diese umgebenden Bereich übertragen wird, so dass die Gelenkverbindung ebenfalls früher gelöst wird.It is particularly advantageous that the deformation threshold can be adjusted in a simple manner by the means for releasing the hinge connection is designed and arranged accordingly, preferably depending on the kinematics, the deformation behavior of the front suspension, in particular depending on the release of the hinge joint required displacement of the handlebar, and the material behavior of the components involved. In order to achieve release of the articulated connection at a lower deformation threshold value, that is to say in a lower deformation state, it is possible, for example, to reduce the distance of the articulated connection means, so that the required displacement of the arm is shortened and thus the articulated connection is released earlier. For example, the geometry of the means for releasing the joint connection can be changed to the effect that with the same displacement path, a greater destructive force is transmitted to the articulated connection or the surrounding area, so that the articulated connection is also released earlier.

Durch das Vorsehen eines erfindungsgemäßen Mittels zum Lösen der Gelenkverbindung anstelle einer Sollbruchstelle kann ferner der Zielkonflikt bei der Auslegung der Vorderradaufhängung, insbesondere bei der Auslegung des Lenkers im Hinblick auf seine Festigkeit, vermieden werden, denn die erfindungsgemäße Vorderradaufhängung ermöglicht eine vorteilhafte funktionale Trennung hinsichtlich der Gestaltung des Lenkers bezüglich der Betriebsfestigkeit und Fahrdynamik vom Crash-Fall, so dass der Lenker für jeden dieser Lastfälle optimal ausgelegt werden kann. Somit muss der Lenker nicht mehr so ausgelegt werden, dass er einerseits im Crash-Fall bereits bei geringen Aufprallkräften entsprechend deformiert bzw. versagt und andererseits eine ausreichende Betriebsfestigkeit aufweist, sondern kann insbesondere im Hinblick auf die Betriebsfestigkeit und seine fahrdynamischen Eigenschaften optimiert werden.By providing a means according to the invention for releasing the articulated joint instead of a predetermined breaking point, the conflict of objectives in the design of the front suspension, in particular in the interpretation of the handlebar in terms of its strength, can be avoided because the front suspension according to the invention allows an advantageous functional separation in terms of design the handlebar with respect to the durability and driving dynamics of the crash case, so that the handlebar can be optimally designed for each of these load cases. Thus, the handlebar no longer needs to be designed so that it on the one hand deformed or failed in the event of a crash already at low impact forces and on the other hand has sufficient durability, but can be optimized in particular with regard to the durability and its driving dynamics properties.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorderradaufhängung ist, dass das Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung am Lenker angeordnet ist und durch eine Verlagerung des Lenkers selbst bzw. dessen Deformation in Folge der aufprallbedingten Verformung der Vorderradaufhängung mit der zu lösenden Gelenkverbindung in Eingriff gebracht wird und nicht in Abhängigkeit von einem Intrusionsweg eines Hindernisses in den Bereich der Vorderradaufhängung. Somit wird das Lösen der Gelenkverbindung zuverlässig in Abhängigkeit von der Verformung der Vorderradaufhängung bewirkt, welche einen maßgeblichen Einfluss auf die Sicherheit der Fahrzeuginsassen hat, insbesondere in Abhängigkeit von der Verlagerung des Lenkers, welche mit einer Verlagerung des Rades einhergeht, so dass eine gezieltere und damit verbesserte Beeinflussung bzw. Steuerung der Radkinematik im Crash-Fall erreicht wird.A further advantage of the front suspension according to the invention is that the means for releasing the articulated connection is arranged on the handlebar and is engaged by a displacement of the handlebar itself or its deformation as a result of the impact-induced deformation of the front suspension with the articulated joint to be released and not in dependence from an intrusion path of an obstacle into the area of the front suspension. Thus, the release of the hinge connection reliably depending on the deformation of the Front suspension causes which has a significant influence on the safety of the vehicle occupants, in particular in dependence on the displacement of the handlebar, which is associated with a displacement of the wheel, so that a more targeted and thus improved influence or control of Radkinematik is achieved in the event of a crash ,

Das Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung kann auf verschiedenste Art und Weise gestaltet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung eine Stanzrippe, eine Schneide oder ein Stanzring oder dergleichen, die/der bei einer aufprallbedingten Verlagerung des Lenkers infolge der Verformung der Vorderradaufhängung mit der Gelenkverbindung solchermaßen in Eingriff gebracht werden kann, dass bei Erreichen des Verformungsschwellwerts die Gelenkverbindung gelöst wird. Bevorzugt wird das Mittel zum Lösen durch zwei oder mehr am Lenker angeordnete Schneiden oder einen Stanzring gebildet, die bzw. der vorzugsweise im Bereich der achsträgerseitigen Gelenkverbindung am Lenker um die Gelenkverbindung herum angeordnet sind bzw. ist, und mit dem Achsträger in Eingriff gebracht werden können bzw. kann, so dass die Gelenkverbindung aus dem Achsträger herausgetrennt, insbesondere herausgeschnitten oder herausgestanzt werden kann. Das Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung kann aber auch eine Art Hebel sein, der insbesondere mit der Gelenkverbindung solchermaßen in Eingriff gebracht werden kann, dass die Gelenkverbindung gelöst wird, beispielsweise in dem der Schraubenkopf der Befestigungsschraube abgehebelt wird.The means for releasing the joint connection can be designed in various ways. In a preferred embodiment, the means for releasing the articulation is a punching rib, a cutting edge or a punching ring or the like, which can be engaged in an impact-related displacement of the handlebar due to the deformation of the front suspension with the hinge in such a way that when reaching the Deformation threshold the articulated connection is released. Preferably, the means for releasing by two or more arranged on the handlebar cutting or a punch ring is formed, which are or are preferably arranged in the region of the axle-side hinge connection on the handlebar to the hinge connection or, and can be brought into engagement with the axle or can, so that the articulated connection can be separated out of the axle, in particular cut out or punched out. However, the means for releasing the articulated connection can also be a type of lever which can be engaged in particular with the articulated joint in such a way that the articulated connection is released, for example, in which the screw head of the fastening screw is pried off.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Lenker ein Schmiedeteil, also ein durch Schmieden hergestelltes Bauteil, und das Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung, beispielsweise eine Schneide oder eine Stanzrippe, ist einstückig mit dem Lenker verbunden bzw. ausgebildet, insbesondere angeschmiedet. Dadurch kann eine besonders hohe Festigkeit der Verbindung zwischen dem Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung und dem Lenker erreicht werden, so dass auch größere Zerstörungskräfte übertragen werden können, die für ein sicheres und zuverlässiges Lösen der Gelenkverbindung vorteilhaft sind.In a particularly preferred embodiment, the handlebar is a forged part, ie a component produced by forging, and the means for releasing the articulated connection, for example a cutting edge or a punching rib, is integrally connected or formed, in particular forged, with the handlebar. Thereby, a particularly high strength of the connection between the means for releasing the joint connection and the handlebar can be achieved, so that even greater destructive forces can be transmitted, which are advantageous for a safe and reliable release of the joint.

In einer alternativen Ausführungsform ist das Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung ein Anbauteil, beispielsweise ein Anbauteil mit einem Stanzring, einer Schneide oder einer Stanzrippe oder dergleichen, wobei das Anbauteil vorzugsweise mittels einer Befestigungsschraube der zu lösenden Gelenkverbindung am Lenker befestigt ist. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, dass das Anbauteil einfach nachgerüstet werden kann, so dass die Crasheigenschaften der Vorderradaufhängung schnell und einfach verbessert werden können.In an alternative embodiment, the means for releasing the articulation is an attachment, such as an attachment with a punching ring, a cutting edge or a punching rib or the like, wherein the attachment is preferably secured by a fixing screw of the articulated joint to be solved on the handlebars. An advantage of this embodiment is that the attachment can be easily retrofitted, so that the crash characteristics of the front suspension can be quickly and easily improved.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist der zumindest eine Lenker, dessen Gelenkverbindung gelöst werden soll, als Querlenker ausgebildet, wobei die Vorderradaufhängung einen weiteren Lenker aufweist, der in Fahrtrichtung vor dem Querlenker angeordnet ist und als Zugstrebe wirkt und ebenfalls mittels Gelenkverbindungen mit dem Radträger und dem Achsträger verbunden ist. Dabei ist die Vorderradaufhängung derart ausgebildet, dass der Verformungsschwellwert zum Lösen der Gelenkverbindung des Querlenkers erst erreicht wird, wenn zuvor mindestens eine Gelenkverbindung der Zugstrebe bzw. des als Zugstrebe wirkenden Lenkers in Folge des Aufpralls auf ein Hindernis versagt hat bzw. gelöst worden ist. Die Zugstrebe kann dabei ebenfalls durch einen erfindungsgemäßen Lenker mit einem daran angeordneten Mittel zum Lösen der Zugstreben-Gelenkverbindung gebildet sein. Die Zugstreben-Gelenkverbindung kann aber auch durch andere Maßnahmen gelöst werden, beispielsweise durch ein Anbauteil, wie es in der vorgenannten DE 10 2012 204 032 der gleichen Anmelderin beschrieben ist.In a further development of the invention, the at least one handlebar whose articulation is to be solved, designed as a wishbone, wherein the front suspension has another handlebar, which is arranged in the direction of travel in front of the wishbone and acts as a tension strut and also by means of articulated joints with the wheel carrier and the Achsträger is connected. In this case, the front suspension is formed such that the deformation threshold for releasing the articulated connection of the control arm is only achieved if previously at least one articulation of the tension strut or acting as a tension strut has failed due to the impact on an obstacle or has been solved. The tension strut can also be formed by a handlebar according to the invention with a means arranged thereon for releasing the tension strut joint connection. However, the tension rod joint can also be solved by other measures, for example by an attachment, as in the aforementioned DE 10 2012 204 032 the same applicant is described.

Anstatt eines weiteren Lenkers, der als Zugstrebe wirkt, kann die Vorderradaufhängung auch einen als Druckstrebe wirkenden weiteren Lenker aufweisen, der in Fahrtrichtung hinter dem Querlenker angeordnet ist. In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, wenn der Verformungsschwellwert zum Lösen der Gelenkverbindung des Querlenkers erreicht wird, bevor eine Gelenkverbindung der Druckstrebe versagt bzw. gelöst wird.Instead of a further link, which acts as a tension strut, the front suspension may also have a further acting as a pressure strut another link, which is arranged in the direction of travel behind the wishbone. In this case, it may be advantageous if the deformation threshold value for releasing the articulated connection of the control arm is reached before a joint connection of the compression strut is failed or released.

Durch das Vorsehen unterschiedlicher Verformungsschwellwerte bzw. durch eine derartige Gestaltung der Vorderradaufhängung, dass die Gelenkverbindungen abhängig von der Verformung der Vorderradaufhängung in mehreren Stufen bzw. nacheinander gelöst werden, kann die Radkinematik gezielt beeinflusst bzw. gesteuert werden, so dass das Rad kontrolliert verlagert werden kann und dadurch eine Intrusion des Rades bzw. der durch das Rad verformten Teile in den Fahrzeuginnenraum vermieden werden kann und die Absorption der Aufprallenergie gesteigert bzw. gezielt auf ausgewählte Bereiche des Fahrzeugs, beispielsweise ausgewählte Lastpfade, gelenkt werden kann.By providing different deformation thresholds or by designing the front suspension in such a way that the articulated connections are released in several stages depending on the deformation of the front suspension, the wheel kinematics can be selectively influenced or controlled so that the wheel can be displaced in a controlled manner and thereby an intrusion of the wheel or of the parts deformed by the wheel into the vehicle interior can be avoided and the absorption of the impact energy can be increased or targeted to selected areas of the vehicle, for example selected load paths.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.These and other features will become apparent from the claims and from the description also from the drawings, wherein the individual features can be realized alone or in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and can represent advantageous and protectable versions for which protection is claimed here.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter erläutert, wobei die Erfindung dazu in den beigefügten Zeichnungen schematisch dargestellt ist. 1 zeigt einen Ausschnitt eines rechten Teils eines Vorderwagens eines Fahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorderradaufhängung in Draufsicht mit einem erfindungsgemäßen Querlenker in einem funktionsgemäßen Zustand der Vorderradaufhängung vor einem Aufprall auf ein Hindernis, 2 die erfindungsgemäße Vorderradaufhängung aus 1 in einem Verformungszustand der Vorderradaufhängung nach dem Aufprall auf ein Hindernis, aber vor Erreichen des Verformungsschwellwertes, 3 die erfindungsgemäße Vorderradaufhängung aus den 1 und 2 in einem Verformungszustand bei Erreichen des Verformungsschwellwertes, und die 4 und 5 jeweils die erfindungsgemäße Vorderradaufhängung aus den 1 bis 3 bei Überschreiten des Verformungsschwellwertes nach einer weiteren aufprallbedingten Verformung, jedoch in einem unterschiedlichen Verformungszustand.In the following the invention with reference to a preferred embodiment on explained, the invention being schematically illustrated in the accompanying drawings. 1 shows a detail of a right part of a front end of a vehicle with an embodiment of a front suspension according to the invention in plan view with a control arm according to the invention in a functional state of the front suspension before an impact on an obstacle, 2 the front wheel suspension according to the invention 1 in a state of deformation of the front suspension after impact with an obstacle, but before reaching the deformation threshold, 3 the inventive front suspension from the 1 and 2 in a state of deformation upon reaching the deformation threshold, and the 4 and 5 respectively, the inventive front suspension from the 1 to 3 when the deformation threshold value is exceeded after a further impact-induced deformation, but in a different deformation state.

1 zeigt in schematischer Darstellung in Draufsicht einen Ausschnitt eines rechten Teils eines Vorderwagens eines erfindungsgemäßen zweispurigen Fahrzeugs mit einer nur angedeuteten Vorderkante eines Stoßfängers 12, einem Front-End 9, einem Längsträger 14 sowie einem in Verlängerung des Längsträgers 14 in Fahrzeuglängsrichtung L vor dem Längsträger 14 angeordneten Deformationselement 10 sowie mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorderradaufhängung 1 mit einem erfindungsgemäßen Querlenker 5 in einem funktionsgemäßen Zustand kurz vor einem Frontal-Off-Set-Aufprall mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit v_Fzg auf ein Hindernis H. In der in 1 dargestellten Situation überdeckt das Hindernis H nur einen geringen Teil der Fahrzeugbreite, in etwa nur 20% der Fahrzeugbreite. Insbesondere erstreckt sich das Hindernis H in Richtung Fahrzeugmitte nicht bis zum Deformationselement 10 und dem Längsträger 14, so dass das Hindernis H bei dem zu erwartenden Aufprall nicht auf das Deformationselement 10 und den Längsträger 14 treffen wird, sondern vielmehr daran vorbei je nach Aufprallgeschwindigkeit mehr oder weniger tief in den Vorderwagen des Fahrzeugs eindringen wird, bis die Aufprallenergie vollständig absorbiert ist, was zu einer deutlichen Verformung der Vorderradaufhängung 1 führen wird. Mit Hilfe der 2 bis 5 wird das Verhalten der erfindungsgemäßen Vorderradaufhängung 1 für den in 1 gezeigten Aufprall im Folgenden erläutert, wobei in 2 der Stoßfänger 12 und in den 3 bis 5 der Stoßfänger 12, das Hindernis H und das Front-End 9 der besseren Übersicht wegen nicht mehr dargestellt sind. 1 shows a schematic representation in plan view of a section of a right part of a front end of a two-lane vehicle according to the invention with an only indicated leading edge of a bumper 12 a front end 9 a side member 14 as well as an extension of the longitudinal member 14 in the vehicle longitudinal direction L in front of the longitudinal member 14 arranged deformation element 10 and with an embodiment of a front wheel suspension according to the invention 1 with a control arm according to the invention 5 in a functional state shortly before a frontal-off-set collision with a vehicle _speed V _Fzg on an obstacle H. In the in 1 illustrated situation, the obstacle H covers only a small part of the vehicle width, about 20% of the vehicle width. In particular, the obstacle H does not extend in the direction of the vehicle center as far as the deformation element 10 and the side member 14 , so that the obstacle H in the expected impact is not on the deformation element 10 and the side member 14 rather, depending on the impact speed, it will more or less deeply penetrate into the front of the vehicle until the impact energy is fully absorbed resulting in significant deformation of the front suspension 1 will lead. With the help of 2 to 5 becomes the behavior of the front suspension according to the invention 1 for the in 1 in the following, where in 2 the bumper 12 and in the 3 to 5 the bumper 12 , the obstacle H and the front-end 9 the better overview because no longer shown.

Wie in 1 dargestellt ist, ist die erfindungsgemäße Vorderradaufhängung 1 ist in Fahrzeuglängsrichtung L bzw. in Fahrtrichtung v_Fzg hinter dem rechtsseitigen Teil eines Front-Ends 9 und vor einem Fahrzeuginnenraum 11, der nach vorne hin im Wesentlichen durch eine Stirnwand 8 und nach außen hin durch einen Schweller 13 als Teil der Fahrzeugkarosserie begrenzt wird, angeordnet. In Fahrzeuglängsrichtung L linksseitig von der Vorderradaufhängung 1 befinden sich der Längsträger 14 sowie das Deformationselement 10. Die erfindungsgemäße Vorderradaufhängung 1 umfasst einen hier nur ausschnittsweise dargestellten Achsträger 2, einen Radträger 3, an dem ein rechtes Vorderrad 4 des Fahrzeugs befestigt ist, einen erfindungsgemäßen Lenker 5 in Form eines Querlenkers 5 sowie einen weiteren Lenker 6, der aber als Zugstrebe wirkt.As in 1 is shown, is the front suspension of the invention 1 is in the vehicle longitudinal direction L or in the direction of travel v _Fzg behind the right-hand part of a front-end 9 and in front of a vehicle interior 11 , which extends forwards essentially through an end wall 8th and out through a sill 13 is limited as part of the vehicle body arranged. In vehicle longitudinal direction L on the left side of the front wheel suspension 1 are the side members 14 as well as the deformation element 10 , The front wheel suspension according to the invention 1 includes a here only partially illustrated axle 2 , a wheel carrier 3 on which a right front wheel 4 is attached to the vehicle, a handlebar according to the invention 5 in the form of a wishbone 5 and another handlebar 6 , which acts as a tension strut.

Der Achsträger 2 ist in diesem Fall ein Hilfsrahmen aus Aluminium-Druckguss, der im Bereich der Vorderachse mit der Karosseriestruktur des Fahrzeugs, unter anderem mit dem Längsträger 14, verbunden ist. Der Achsträger kann aber auch ein Blechteil sein, insbesondere ein Tiefziehteil. Des Weiteren kann der Achsträger auch aus einem anderen Werkstoff als Aluminium ausgebildet sein, beispielsweise aus Stahl. Ferner muss der Achsträger nicht zwingend in Form eines Hilfsrahmens, das heißt als zusätzliches Bauteil ausgebildet sein. Er kann auch ein Teil der Fahrzeugkarosserie sein und beispielsweise durch einen Längsträger oder einen Motorträger gebildet sein.The axle carrier 2 is in this case a subframe of die-cast aluminum, which in the area of the front axle with the body structure of the vehicle, including the side member 14 , connected is. The axle carrier may also be a sheet metal part, in particular a deep-drawn part. Furthermore, the axle can also be formed of a material other than aluminum, for example steel. Furthermore, the axle must not necessarily in the form of a subframe, that is, be designed as an additional component. It may also be a part of the vehicle body and be formed for example by a side member or a motor carrier.

Der Radträger 3 nimmt die hier nicht dargestellte Radlagerung und das Rad 4 auf und legt in Abhängigkeit von der Kinematik der unter anderem durch den Querlenker 5 und die Zugstrebe 6 bewirkten Kopplung des Radträgers 3 mit dem Achsträger 2 die Stellung des Rades 4 gegenüber dem Fahrzeug fest. Das Rad 4 ist der Einfachheit halber im Wesentlichen in einer Geradeausstellung dargestellt, obwohl es üblicherweise um eine geringe Einzelvorspur δ_v angestellt ist, insbesondere um δ_v = +10' bis +20', wobei die Einzelspur δ_v, das heißt der Winkel zwischen einer Radmittelebene 15 und einer parallel zur Fahrzeugmittelebene in Fahrzeuglängsrichtung L verlaufenden Ebene 16, des Rades 4 positiv ist (Vorspur), wenn die Radmittelebene 15 nach vorne hin zur Fahrzeugmittelebene hin verläuft (vgl. beispielsweise 5), das heißt nach vorne innen, und negativ (Nachspur), wenn sie nach vorne hin von der Fahrzeugmittelebene weg verläuft, das heißt nach vorne außen (vgl. beispielsweise 2).The wheel carrier 3 takes the wheel bearing not shown here and the wheel 4 depending on the kinematics of the inter alia, by the wishbone 5 and the tension strut 6 caused coupling of the wheel carrier 3 with the axle carrier 2 the position of the wheel 4 stuck to the vehicle. The wheel 4 For the sake of simplicity, it is essentially shown in a straight-ahead position, although it is usually set at a low individual toe δ _v , in particular by δ _v = + 10 'to + 20', the single track δ _v , that is to say the angle between a wheel middle plane 15 and a parallel to the vehicle center plane extending in the vehicle longitudinal direction L level 16 , the wheel 4 is positive (toe-in) when the wheel center plane 15 towards the front of the vehicle center plane extends (see, for example 5 ), that is, forward inward, and negative (toe in), when it runs away from the vehicle center plane toward the front, that is, toward the outside (cf., for example, FIG 2 ).

Der Querlenker 5 und die Zugstrebe 6 sind mittels der Gelenkverbindungen 5a, 5b bzw. 6a, 6b mit dem Achsträger 2 bzw. dem Radträger 3 verbunden. Dabei ist die Gelenkverbindung 5a zwischen dem Querlenker 5 und dem Achsträger 2 durch ein in bekannter Weise in eine Aufnahme im Querlenker 5 eingepresstes Elastomerlager 18 sowie durch Gelenklaschen 19a, 19b am Achsträger 2 und eine Befestigungsschraube 17 gebildet, mittels derer das Elastomerlager 18 an den Gelenklaschen 19a, 19b befestigt ist. Die übrigen Gelenkverbindungen 5b, 6a und 6b sind ebenfalls auf bekannte Art und Weise ausgebildet.The wishbone 5 and the tension strut 6 are by means of the articulated joints 5a . 5b respectively. 6a . 6b with the axle carrier 2 or the wheel carrier 3 connected. Here is the hinge connection 5a between the wishbone 5 and the axle carrier 2 by a known manner in a receptacle in the control arm 5 pressed-in elastomer bearing 18 as well as with joint straps 19a . 19b on the axle carrier 2 and a fixing screw 17 formed by means of which elastomeric bearings 18 at the joint plates 19a . 19b is attached. The other joints 5b . 6a and 6b are also formed in a known manner.

Der erfindungsgemäße Querlenker 5 ist ein Schmiedeteil und weist bei diesem Ausführungsbeispiel zwei keilförmige Schneidelemente 7 als Mittel zum Lösen der Gelenkverbindung 5a auf, die an dem Querlenker 5 im Bereich um das eingepresste Elastomerlager 18 herum, also um die Gelenkverbindung 5a herum, angeschmiedet sind und einstückig mit dem Querlenker 5 verbunden sind. Die Zugstrebe 6 ist ebenfalls ein Schmiedeteil, jedoch weist diese im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Querlenker 5 keine Schneidelemente oder dergleichen auf, wobei das auch möglich ist.The wishbone invention 5 is a forged part and has in this embodiment, two wedge-shaped cutting elements 7 as a means for releasing the articulation 5a on, on the wishbone 5 in the area around the pressed-in elastomer bearing 18 around, so around the joint 5a around, forged and integral with the wishbone 5 are connected. The tension strut 6 is also a forging, but this has in contrast to the wishbone invention 5 no cutting elements or the like, which is also possible.

Bei der in 1 gezeigten Darstellung befindet sich die Vorderradaufhängung 1 in einem funktionsgemäßen Zustand, das heißt in einem unverformten Zustand vor einem Aufprall. In dieser Darstellung ist deutlich erkennbar, dass die am Querlenker 5 angeordneten Schneidelemente 7 im funktionsgemäßen Zustand beabstandet zum benachbarten Teil des Achsträgers 2 in Form der Gelenklaschen 19a, 19b angeordnet sind und insbesondere die Gelenklaschen 19a, 19b bzw. den Achsträger nicht berühren und somit sich nicht mit dem Bereich am Achsträger 2 um die Gelenkverbindung 5a herum in Eingriff befinden, um sicherzustellen, dass die Gelenkverbindung 5a nicht während des normalen Fahrbetriebs gelöst wird.At the in 1 shown representation is the front suspension 1 in a functional condition, that is, in an undeformed condition prior to impact. In this illustration, it is clear that the on the control arm 5 arranged cutting elements 7 in the functional state spaced apart from the adjacent part of the axle carrier 2 in the form of the joint plates 19a . 19b are arranged and in particular the joint plates 19a . 19b or do not touch the axle beam and thus not with the area on the axle beam 2 around the articulation 5a be engaged around to make sure the hinge connection 5a not be solved during normal driving.

2 zeigt die erfindungsgemäße Vorderradaufhängung 1 aus 1 nach dem Aufprall auf das Hindernis H, jedoch vor Erreichen des Verformungsschwellwertes, bei dem erfindungsgemäß erst die Gelenkverbindung 5a gelöst wird. Jedoch sind bei dem in 2 dargestellten Zustand durch die Aufprallkraft F bereits Teile der Vorderwagenstruktur und der Vorderradaufhängung 1 verformt, wie der hier nicht dargestellte Stoßfänger und das Front-End 9. Durch das Auftreffen des Front-Ends 9 auf das Rad 4 ist dieses in Fahrzeuglängsrichtung L nach hinten gedrückt bzw. verschoben worden. Da das Rad 4 durch die Zugstrebe 6 und den Querlenker 5 mit dem Achsträger 2 gekoppelt ist, ist es in Fahrzeuglängsrichtung L nicht frei beweglich, sondern konnte nur eine Drehbewegung um eine Hochachse, genaugenommen um die zugehörige Spreizachse, ausführen, wobei es sich auf einer Art Kreisbahn in Richtung Fahrzeuginnenraum 11 bzw. nach hinten fahrzeuginnen in Richtung Mitte der Stirnwand 8 bewegt hat, so dass in Folge dessen die Einzelspur δ_v verringert worden ist und zwar so weit, dass sich das Rad 4 in Nachspur befindet (δ_v < 0), also nach außen angestellt ist. 2 shows the front suspension according to the invention 1 out 1 after the impact on the obstacle H, but before reaching the deformation threshold, according to the invention only the hinge connection 5a is solved. However, in the case of 2 shown state by the impact force F already parts of the front end structure and the front suspension 1 deformed, such as the bumper not shown here and the front end 9 , By the impact of the front-end 9 on the bike 4 this has been pushed in the vehicle longitudinal direction L to the rear or moved. Because the wheel 4 through the tension strut 6 and the wishbone 5 with the axle carrier 2 is coupled, it is not freely movable in the vehicle longitudinal direction L, but could only perform a rotational movement about a vertical axis, to be precise about the associated expansion axis, which is on a kind of circular path in the direction of the vehicle interior 11 or towards the rear of the vehicle in the direction of the center of the end wall 8th As a result, the single track δ _{v has been} reduced so far that the wheel 4 in Nachspur is (δ _v <0), that is employed externally.

Die aufprallbedingte Verlagerung des Rades 4 hat ferner dazu geführt, dass die Zugstrebe 6 und der Querlenker 5 ebenfalls verlagert worden sind, so dass die beiden Schneidelemente 7 mit den Gelenklaschen 19a, 19b des Achsträgers 2 im Bereich unmittelbar um die Gelenkverbindung 5a herum in Eingriff gebracht worden sind. Das schlagartige bzw. stoßartige Auftreffen der Schneidelemente 7 auf die Gelenklaschen 19a, 19b des Achsträgers 2 hat aufgrund des spröden Werkstoffverhaltens des Achsträgerwerkstoffes, insbesondere aufgrund der geringen Schlagzähigkeit, zu einem Bruch bzw. Riss in diesem Bereich der Gelenklaschen 19a, 19b um die Gelenkverbindung 5a herum geführt, mit der Folge dass im weiteren Verlauf der aufprallbedingten Verformung das Heraustrennen der Gelenkverbindung 5a aus dem Achsträger 2 bei Erreichen des Verformungsschwellwertes bewirkt wird, siehe 3.The impact-related displacement of the wheel 4 has further led to the tension strut 6 and the wishbone 5 have also been displaced so that the two cutting elements 7 with the joint plates 19a . 19b of the axle carrier 2 in the area immediately around the joint 5a have been engaged around. The sudden or impact impingement of the cutting elements 7 on the joint plates 19a . 19b of the axle carrier 2 Due to the brittle material behavior of the Achsträgerwerkstoffes, in particular due to the low impact strength, a fracture or crack in this area of the joint plates 19a . 19b around the articulation 5a led around, with the result that in the further course of the impact-induced deformation, the separation of the joint 5a from the axle carrier 2 is effected upon reaching the deformation threshold, see 3 ,

Gemäß 3, die schematisch den Verformungszustand der Vorderradaufhängung 1 bei Erreichen des Verformungsschwellwertes zeigt, hat die weitere Verformung der Vorderradaufhängung 1 gegenüber dem in 2 gezeigten Zustand bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zunächst zu einem Versagen der Gelenkverbindung 6a geführt, so dass die Zugstrebe 6 an dieser Gelenkverbindung freigelegt worden ist. Dadurch wurde der Querlenkers 5 mit den Schneidelementen 7 noch mehr zu den Gelenklaschen 19a, 19b hin verlagert, was den Eingriff aufgrund der auftretenden Hebelwirkung und damit die wirkende Zerstörungskraft verstärkt hat, so dass schließlich bei Erreichen des Verformungsschwellwertes die Gelenkverbindung 5a durch die Schneidelemente 7 aus dem Achsträger 2 herausgetrennt worden ist und die Gelenkverbindung 5a gelöst worden ist.According to 3 , which schematically shows the deformation state of the front suspension 1 when reaching the deformation threshold, has the further deformation of the front suspension 1 opposite to the 2 shown state in the illustrated embodiment, first to a failure of the hinge connection 6a guided, so that the tension strut 6 has been exposed at this joint. This was the wishbone 5 with the cutting elements 7 even more about the joint plates 19a . 19b shifted, which has reinforced the intervention due to the occurring leverage and thus the destructive force acting, so that finally when reaching the deformation threshold, the hinge connection 5a through the cutting elements 7 from the axle carrier 2 has been cut out and the articulation 5a has been solved.

Dadurch ist der Querlenker 5 im Bereich der Gelenkverbindung 5a ebenfalls freigelegt worden, so dass das Rad 4 bei einer weiteren aufprallbedingten Verformung der Vorderradaufhängung 1 weg vom Fahrzeuginnenraum 11 in Fahrzeuglängsrichtung L bewegt werden kann und die Einzelspur δ_v vergrößert werden kann, was beispielhaft in den 4 und 5 dargestellt ist und im Folgenden näher erläutert wird.This is the wishbone 5 in the area of the joint connection 5a also been uncovered, leaving the wheel 4 in a further impact-induced deformation of the front suspension 1 away from the vehicle interior 11 can be moved in the vehicle longitudinal direction L and the single track δ _v can be increased, which is exemplified in the 4 and 5 is shown and explained in more detail below.

Dabei zeigen die 4 und 5 jeweils die erfindungsgemäße Vorderradaufhängung 1 aus den 1 bis 3 nach Überschreiten des Verformungsschwellwertes, jedoch mit unterschiedlichen Radpositionen zum Zeitpunkt des Auftreffens des Rades 4 auf den Schweller 13, um die Möglichkeiten der Ausgestaltung bzw. Abstimmung einer erfindungsgemäßen Vorderradaufhängung 1 zu erläutern, insbesondere durch die Wahl bzw. Definition des Verformungsschwellwertes.The show 4 and 5 in each case the front wheel suspension according to the invention 1 from the 1 to 3 After exceeding the deformation threshold, but with different wheel positions at the time of impact of the wheel 4 on the sill 13 to the possibilities of designing or tuning a front suspension according to the invention 1 to explain, in particular by the choice or definition of the deformation threshold.

Bei der in 4 gezeigten Darstellung ist das Rad 4 nach Erreichen des Verformungsschwellwertes nur in etwa bis in eine Geradeausstellung (δ_v = 0) nach außen und in Fahrzeuglängsrichtung L nach hinten bewegt worden, so dass es nahezu in Geradeausstellung gegen den Schweller 13 drückt, was durch einen höheren Verformungsschwellwert, das heißt ein späteres Lösen der Gelenkverbindung 5a in Verbindung mit einer entsprechenden Kinematik der Vorderradaufhängung 1 erreicht worden ist. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung der Vorderradaufhängung ist, dass in diesem Verformungszustand immer noch vorhandene Aufprallenergie bzw. eine Aufprallkraft F in den Schweller 13 eingeleitet werden kann, der als Lastpfad dient und eine gute Ableitung der Aufprallkraft F weg vom Fahrzeuginnenraum 11 ermöglicht.At the in 4 shown representation is the wheel 4 After reaching the deformation threshold only approximately to a straight ahead position (δ _v = 0) to the outside and in the vehicle longitudinal direction L to moved back, making it almost straight ahead against the sill 13 expresses what by a higher deformation threshold, that is, a later release of the joint 5a in conjunction with a corresponding kinematics of the front suspension 1 has been achieved. An advantage of this embodiment of the front suspension is that in this deformation state still existing impact energy or an impact force F in the sill 13 can be initiated, which serves as a load path and a good derivative of the impact force F away from the vehicle interior 11 allows.

Im Unterschied dazu zeigt 5 einen Verformungszustand, bei dem das Rad 4 soweit nach außen geschwenkt worden ist bzw. die Einzelspur δ_v soweit vergrößert worden ist (δ_v > 0), dass das Rad 4 bei noch weiterer aufprallbedingter Verformung seitlich nach hinten außen am Fahrzeug abgleiten bzw. am Fahrzeug vorbei gleiten kann, was eine weitere und damit erhöhte bzw. verbesserte Energieabsorption ermöglicht. Dies wurde durch ein frühes Lösen der Gelenkverbindung 5 in Verbindung mit einer entsprechenden Kinematik der Vorderradaufhängung 1 erreicht. Auch in diesem Fall konnte eine Intrusion des Rades 4 in den Fahrzeuginnenraum 11 wirkungsvoll verhindert werden.In contrast, shows 5 a deformation state in which the wheel 4 has been pivoted outward or the single track δ _{v has been} enlarged so far (δ _v > 0) that the wheel 4 in the case of still further impact-induced deformation, it is possible to slip laterally outward on the vehicle or slide past the vehicle, which allows a further and thus increased or improved energy absorption. This was done by early release of the articulation 5 in conjunction with a corresponding kinematics of the front suspension 1 reached. Also in this case could be an intrusion of the wheel 4 in the vehicle interior 11 be effectively prevented.

Selbstverständlich ist eine Vielzahl konstruktiver Abwandlungen zu dem erläuterten Ausführungsbeispiel möglich, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.Of course, a variety of constructive modifications to the illustrated embodiment possible without departing from the content of the claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Vorderradaufhängungfront suspension
22: Achsträgeraxle
33: Radträgerwheel carrier
44: Radwheel
55: Querlenkerwishbone
5a5a: Gelenkverbindung (Achsträger mit Querlenker)Articulated connection (axle carrier with wishbone)
5b5b: Gelenkverbindung (Radträger mit Querlenker)Articulated connection (wheel carrier with transverse link)
66: Zugstrebetension strut
6a6a: Gelenkverbindung (Achsträger mit Zugstrebe)Articulated connection (axle carrier with tension strut)
6b6b: Gelenkverbindung (Radträger mit Zugstrebe)Articulated connection (wheel carrier with tension strut)
77: Schneidelementcutting element
88th: Stirnwandbulkhead
99: rechtsseitiger Teil des Front-Endsright-sided part of the front-end
1010: Deformationselementdeformation element
1111: FahrzeuginnenraumVehicle interior
1212: Stoßfängerbumper
1313: Schwellersill
1414: Längsträgerlongitudinal beams
1515: Radmittelebenewheel center
1616: Ebene parallel zur Fahrzeugmittelebene in FahrzeuglängsrichtungPlane parallel to the vehicle center plane in the vehicle longitudinal direction
1717: Befestigungsschraubefixing screw
1818: Elastomerlagerelastomeric bearings
19a, b19a, b: Gelenklaschen am AchsträgerJoint straps on the axle carrier
FF: Aufprallkraftimpact force
HH: Hindernisobstacle
LL: FahrzeuglängsrichtungVehicle longitudinal direction
δ_v δ _v: Einzelspursingle track
v_Fzg v _vehicle: Fahrzeuggeschwindigkeitvehicle speed

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3800944 C1 [0002]
DE 19542496 C1 [0002]
DE 102012204032 [0002, 0003, 0022]

Claims

Front suspension ( 1 ) for a two-lane vehicle with an axle carrier ( 2 ), one on a wheel carrier ( 3 ) fixed wheel ( 4 ), at least one handlebar ( 5 ) through which the wheel carrier ( 3 ) in a functional condition of the front suspension ( 1 ) with the axle carrier ( 2 ), wherein the handlebar ( 5 ) each by means of a hinge connection ( 5a . 5b ) with the axle carrier ( 2 ) and the wheel carrier ( 3 ) and at least one means ( 7 ) for releasing at least one of these articulated joints ( 5a . 5b ), where the means ( 7 ) for releasing the articulated connection ( 5a . 5b ) is designed such that it is a release of the articulated connection ( 5a . 5b ) by destroying or separating the articulated connection ( 5a . 5b ) or a combination thereof, when a deformation of the front suspension ( 1 ) exceeds a defined deformation threshold as a result of an impact on an obstacle (H), wherein the release of the articulated connection ( 5a . 5b ) causes the wheel ( 4 ) after reaching the deformation threshold on further impact-induced deformation of the front suspension ( 1 ) is movable away from the vehicle interior in the vehicle longitudinal direction (L) and a single track (δ _v ) of the wheel ( 4 ), characterized in that the means ( 7 ) for releasing the articulated connection ( 5a . 5b ) on the handlebar ( 5 ) and the handlebar ( 5 ) by a deformation of the front suspension ( 1 ) is displaceable and / or deformable as a result of an impact on an obstacle (H) in such a way that the means ( 7 ) for releasing the articulated connection ( 5a . 5b ) by the displacement of the handlebar ( 5 ) and / or its deformation in such a way with the articulated joint to be released ( 5a . 5b ) or an immediate surrounding area is brought into engagement, that upon reaching the deformation threshold, the articulated connection ( 5a . 5b ) is solved.

Front suspension ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the means ( 7 ) for releasing the articulated connection ( 5a . 5b ) is a punching rib, a cutting edge or a punching ring.

Front suspension ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the handlebar ( 5 ) is a forged part and the means ( 7 ) for releasing the articulated connection ( 5a . 5b ) in one piece with the handlebar ( 5 ) is connected, in particular forged.

Front suspension ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the means ( 7 ) for releasing the articulated connection ( 5a . 5b ) is an attachment, wherein the attachment preferably via a fastening screw of the articulated joint to be solved on the handlebar ( 5 ) is attached.

Front suspension ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one handlebar ( 5 ) is designed as a wishbone and the front suspension ( 1 ) another handlebar ( 6 ), in the direction of travel in front of the wishbone ( 5 ) is arranged and acts as a tension strut and also by means of articulated joints ( 6a . 6b ) with the axle carrier ( 2 ) and the wheel carrier ( 3 ), the front suspension ( 1 ) is designed such that the deformation threshold value for releasing the articulated connection ( 5a . 5b ) of the control arm ( 5 ) is reached only if at least one articulated connection ( 6a . 6b ) of the tension strut ( 6 ) has been solved on an obstacle (H) as a result of an impact, in particular a frontal collision.

Handlebars ( 5 ) for a front suspension ( 1 ) for coupling a wheel carrier ( 3 ) with an axle carrier ( 2 ), whereby the handlebar ( 5 ) each by means of a hinge connection ( 5a . 5b ) with the axle carrier ( 2 ) and the wheel carrier ( 3 ) is connectable, characterized in that the handlebar ( 5 ) for a front suspension ( 1 ) according to claim 1 and at least one means ( 7 ) for releasing at least one of the articulated joints ( 5a . 5b ), the means ( 7 ) for releasing the articulated connection ( 5a . 5b ) is designed such that the means ( 7 ) a release of the articulated connection ( 5a . 5b ) by destroying or separating the articulated connection ( 5a . 5b ) or a combination thereof, if the agent ( 7 ) with functional use of the handlebar ( 5 ) in a front suspension ( 1 ) according to claim 1 by the displacement of the handlebar ( 5 ) and / or its deformation as a result of deformation of the front suspension ( 1 ) due to an impact on an obstacle (H) in such a way with the articulated connection ( 5a . 5b ) or an immediately surrounding area is brought into engagement, that upon reaching a deformation threshold value of the front suspension, the articulated connection ( 5a . 5b ) is solved.

Handlebars ( 5 ) according to claim 6, characterized in that the means ( 7 ) for releasing the articulated connection ( 5a . 5b ) is a punching rib, a cutting edge or a punching ring.

Handlebars ( 5 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the handlebar ( 5 ) is a forged part and the means ( 7 ) for releasing the articulated connection ( 5a . 5b ) in one piece with the handlebar ( 5 ) is connected, in particular forged.

Two-lane vehicle with a front suspension ( 1 ), characterized in that the front suspension ( 1 ) is formed according to claim 1.