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Vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein zweispuriges Fahrzeug, mit einer crashoptimierten Radaufhängung.
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Bei einem Fahrzeug, insbesondere mit kurzem Überhang nach vorne, wird der Deformationsweg in der Knautschzone bei einem Crash im Wesentlichen durch das Rad, das beim Crash auf den Schweller trifft, bestimmt. Der Deformationsweg bestimmt über die Fahrzeugbeschleunigung die Insassenbelastung.
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Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Fahrzeug anzugeben, das eine für den Crash optimierte Radaufhängung aufweist. Gleichzeitig soll das Fahrzeug in der Herstellung kostengünstig und leichtbauend sein.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zum Gegenstand.
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Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass bei einem Fahrzeug, insbesondere mit kurzem Vorbau und/oder ohne Frontmotor, der zur Verfügung stehende Deformationsweg wesentlich dadurch begrenzt wird, dass die Räder an der Karosserie, beispielsweise dem Schweller oder einer Stirnwand des Radhauses, anstehen. Es wird erfindungsgemäß ein Fahrzeug vorgeschlagen, insbesondere ein zweispuriges Kraftfahrzeug. Das Fahrzeug umfasst eine Karosserie und zumindest eine Radaufhängung mit einem Radträger zur drehbeweglichen Aufnahme eines Rades. Ferner ist eine Lenkung vorgesehen. Die Lenkung umfasst eine Spurstange zum Lenken des Rades. Die Spurstange ist dabei aktiv, beispielsweise über ein Lenkgetriebe, bewegbar. Die Spurstange ist insbesondere mit dem Radträger verbunden und kann so zum Lenken des Rades für eine Kurvenfahrt genutzt werden. Des Weiteren ist ein Betätigungselement im Fahrzeug angeordnet. Dieses Betätigungselement ist derart angeordnet, um bei einem Crash und der damit einhergehenden Deformation des Fahrzeuges, die Spurstange zu deformieren und so das Rad gezielt zu lenken. Alternativ kann das Betätigungselement bei der Deformation des Fahrzeuges auch das Lenkgetriebe lösen und nach hinten verschieben. Über die mit dem Lenkgetriebe verbundene Spurstange wird so auch eine lenkende Kraft auf den Radträger übertragen.
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Insbesondere handelt es sich um eine gelenkte vordere Radaufhängung. Vorzugsweise werden beide vorderen Radaufhängungen des Kraftfahrzeuges erfindungsgemäß ausgebildet. Demgemäß gibt es vorzugsweise für die beiden vorderen Radaufhängungen jeweils ein Betätigungselement zum Deformieren der Spurstange oder zum Bewegen des Lenkgetriebes beim Crash. Selbstverständlich kann bei einem Crash mit ausreichend großer Energie jegliche Spurstange in einem Kraftfahrzeug deformiert werden. Im Rahmen der Erfindung wird jedoch das Betätigungselement derart angeordnet, so dass die Spurstange deformiert wird, solange das Rad noch ausreichend bewegt bzw. gelenkt werden kann.
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Bevorzugt befindet sich die Spurstange bezüglich der Fahrtrichtung des Fahrzeuges vor dem Radmittelpunkt. Dadurch kann durch eine einfache drückende Bewegung auf die Spurstange eine Lenkbewegung des Rades erzeugt werden. Die Spurstange wird dabei geknickt oder verbogen.
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Die Spurstange und das Betätigungselement werden insbesondere so angeordnet, um beim Crash das Rad in Richtung Vorspur zu bewegen. Dies bedeutet, dass sich die vordere Hälfte des Rades nach innen bewegt und die hintere Hälfte des Rades nach außen bewegt. Insbesondere dadurch kann die hintere Hälfte des Rades an der Karosserie, insbesondere am Schweller, vorbeigeführt werden. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die Spurstange vor dem Radmittelpunkt angeordnet ist und das Betätigungselement beim Crash auf die Spurstange drückt. Alternativ dazu kann das Betätigungselement jedoch auch so angeordnet werden, dass es im Crashfall die Spurstange durch eine ziehende Krafteinwirkung deformiert und es auch so zum Lenken des Rades kommt.
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Bevorzugt umfasst das Fahrzeug einen Querstabilisator zwischen zwei gegenüberliegenden Radaufhängungen. Das Betätigungselement ist dabei am Querstabilisator ausgebildet oder befestigt. So kann das Betätigungselement als separates Bauteil am Querstabilisator befestigt sein. Alternativ dazu kann der Querstabilisator auch so geformt und/oder angeordnet sein, dass er als Betätigungselement wirkt. Insbesondere ist das Betätigungselement hierbei als Mitnehmer ausgebildet. Dieser Mitnehmer ist beispielsweise ein Zapfen, Bolzen oder Haken, der im Crashfall die Spurstange deformiert.
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Vorzugsweise ist zumindest der quer verlaufende Anteil des Querstabilisators bezüglich der Fahrtrichtung des Fahrzeuges vor dem Radmittelpunkt angeordnet. Dadurch wird sichergestellt, dass der Querstabilisator bei einem Frontalcrash früh genug deformiert wird und somit auch das Betätigungselement früh genug zur Deformation der Spurstange bewegt wird.
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Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass das Betätigungselement am vorderen Stoßfänger anliegt und/oder am vorderen Stoßfänger befestigt ist. Durch diese Ausbildung des Betätigungselementes, welches vom Stoßfänger bis kurz vor die Spurstange reicht, wird sichergestellt, dass bereits bei Beginn eines Crashs das Betätigungselement bewegt wird und die Spurstange betätigen kann.
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Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass das Betätigungselement an der Karosserie ausgebildet oder befestigt ist. Insbesondere befindet sich das Betätigungselement dabei an einem Längsträger der Karosserie. Besonders bevorzugt wird das Betätigungselement in dem Bereich zwischen dem vorderen Stoßfänger und der Radaufhängung an der Karosserie ausgebildet oder befestigt. Sobald es beim Crash zu einer Deformation der Karosserie im vorderen Bereich kommt, wird auch das Betätigungselement mitbewegt. Dadurch ist eine möglichst frühe Deformation der Spurstange möglich.
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Die aufgezeigten verschiedenen Positionen des Betätigungselementes können auch in Kombination verwendet werden. So ist es möglich, selbst für eine Radaufhängung mehrere Betätigungselemente zu verwenden, um beispielsweise bei verschiedenen möglichen Deformationen unterschiedlicher Crashsituationen eine gezielte Deformation der Spurstange und somit ein gezieltes Lenken des Rades zu ermöglichen.
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Der Begriff ”Karosserie” ist breit zu verstehen. So umfasst die Karosserie beispielsweise auch einen Achsträger oder Hilfsrahmen zur Aufnahme der Radaufhängungen.
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Vor dem Crash, also im normalen Zustand des Fahrzeuges, sollte sich das Betätigungselement möglichst nahe an der Spurstange befinden. Allerdings muss auch gewährleistet sein, dass die normale Radbewegung und Radlenkung nicht durch das Betätigungselement eingeschränkt wird. So ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein kleinster Abstand zwischen dem Betätigungselement und der Spurstange zwischen 20 cm und 5 cm, vorzugsweise zwischen 15 cm und 5 cm, liegt.
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Die Radaufhängung umfasst vorzugsweise einen Querlenker und eine Zugstrebe. Diese beiden Elemente dienen zum Verbinden des Radträgers mit der Karosserie. Der oben erwähnte Querstabilisator ist entweder mit dem Radträger, dem Querlenker oder der Zugstrebe verbunden.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
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1 eine schematische Draufsicht eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und
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2 eine schematische Draufsicht eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Anhand der 1 und 2 werden zwei Ausführungsbeispiele eines Fahrzeugs 1 beschrieben. Gezeigt ist jeweils eine vordere linke Radaufhängung des Fahrzeugs 1 in schematisch vereinfachter Ansicht in Draufsicht. Gleiche bzw. funktional gleiche Bauteile sind in beiden Ausführungsbeispielen mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Gemäß 1 umfasst das Fahrzeug 1 eine Karosserie 2. Von der Karosserie 2 sind Teile eines Achsträgers 3 und ein Teil eines Schwellers 4 bzw. einer Stirnwand gezeigt.
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Des Weiteren ist ein Rad 5 gezeigt. Das Rad 5 ist an einem Radträger 6 befestigt. Der Radträger 6 ist über einen Querlenker 7 und eine Zugstrebe 8 mit dem Achsträger 3 verbunden. Ein Querstabilisator 9 verbindet die gezeigte linke Radaufhängung mit einer nicht dargestellten rechten Radaufhängung.
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Des Weiteren zeigt 1 eine Fahrtrichtung 10 des Fahrzeuges 1. Die Fahrtrichtung 10 bezieht sich auf die übliche Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges 1.
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Ferner ist eine Lenkung mit einem Lenkgetriebe 11 vorgesehen. Das Lenkgetriebe 11 ist über eine Spurstange 12 mit dem Radträger 6 verbunden. Über das Lenkgetriebe 11 und die Spurstange 12 kann das Rad 5 beispielsweise auf einer Kurvenfahrt gelenkt werden.
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1 zeigt ferner ein Betätigungselement 13, ausgebildet als Mitnehmer oder Haken. Das Betätigungselement 13 befindet sich im ersten Ausführungsbeispiel am Querstabilisator 9.
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Die gestrichelten Linien in 1 zeigen die Position des Querstabilisators 9 und der Spurstange 12 während oder nach einer Deformation durch einen Crash. Im Wesentlichen wird hier ein Crash mit Deformation des vorderen Bereichs des Fahrzeugs 1 betrachtet. Die eingezeichneten Pfeile zeigen die entsprechenden Bewegungen der unterschiedlichen Bauteile bei solch einem Crash. Pfeil 14 zeigt hierbei insbesondere die erzielte Radkinematik bzw. Lenkung des Rades 5 beim Crash.
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Beim Crash erfolgt durch eine Deformation des vorderen Bereichs des Fahrzeugs 1 ein Verschieben und Deformieren des Querstabilisators 9 nach hinten, also entgegen der Fahrtrichtung 10. Dadurch wird auch das Betätigungselement 13 entgegen der Fahrtrichtung 10 bewegt. Das Betätigungselement 13 deformiert dabei die Spurstange 12. Dadurch verkürzt sich der Abstand zwischen dem Lenkgetriebe 11 und dem Anbindungspunkt zwischen Spurstange 12 und Radträger 6. Dadurch kommt es zu einer Bewegung des Rades 5, wobei ein vorderer Teil des Rades 5 nach innen bewegt wird und ein hinterer Teil des Rades 5 nach außen bewegt wird. Infolgedessen kann das Rad 5 an dem Schweller 4 vorbei bewegt werden, oder es kommt zumindest zu einer reduzierten Überdeckung in diesem Bereich.
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2 zeigt mit dem zweiten Ausführungsbeispiel eine alternative Anordnung des Betätigungselementes 13. Das Betätigungselement 13 ist hier in Form eines sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Elementes zwischen dem vorderen Stoßfänger 15 und der Spurstange 12 angeordnet. Insbesondere ist das Betätigungselement 13 hier mit dem Stoßfänger 15 verbunden. Bei einer Deformation des vorderen Bereichs des Fahrzeuges 1 wird das Betätigungselement 13 auch im zweiten Ausführungsbeispiel entgegen der Fahrtrichtung 10 bewegt, wodurch es wieder zur Deformation der Spurstange 12 kommt.
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Alternativ zu der in 2 gezeigten Anordnung des Betätigungselementes 13, kann das Betätigungselement 13 auch im vorderen Bereich des Fahrzeugs 1 mit dem Längsträger 16 der Karosserie verbunden werden, so dass es bei Deformation durch den Frontcrash zu einer entsprechenden Bewegung des Betätigungselementes 13 und der gewünschten Deformation der Spurstange 12 kommt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Karosserie
- 3
- Achsträger
- 4
- Schweller/Stirnwand
- 5
- Rad
- 6
- Radträger
- 7
- Querlenker
- 8
- Zugstrebe
- 9
- Querstabilisator
- 10
- Fahrtrichtung
- 11
- Lenkgetriebe
- 12
- Spurstange
- 13
- Betätigungselement
- 14
- Erzielte Radkinematik
- 15
- Stoßfänger
- 16
- Längsträger
