DE102017112050A1

DE102017112050A1 - Radaufhängung für ein Vorderrad eines zweispurigen Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102017112050A1
Application number: DE102017112050.5A
Authority: DE
Inventors: Oliver Moessinger; Peter Mevissen
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2017-06-01
Publication date: 2018-12-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung, insbesondere Aufhängung für ein Vorderrad (1) eines zweispurigen Fahrzeugs mit einem das Rad (1) tragenden Radträger (2) mit einer Lagerstelle für mindestens einen Lenker (3, 4), wobei der mindestens eine Lenker einerseits an einer aufbauseitigen Lagerstelle (5, 6) des Fahrzeugs anlenkbar und andererseits
in einer am Radträger (2) fixierbaren, vorzugsweise verschraubbaren Konsole (7) festlegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung, insbesondere eine Aufhängung für ein Vorderrad eines zweispurigen Fahrzeugs mit einem ein Rad tragenden Radträger mit einer Lagerstelle für mindestens einen Lenker, der an einer aufbauseitigen Lagerstelle des Fahrzeugs anlenkbar ist.
Es ist das Bestreben der Fahrzeughersteller, Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftfahrzeuge so zu gestalten, dass auch in einem möglicherweise unvermeidbaren Unfall für die Insassen des Fahrzeugs größtmögliche Sicherheit besteht, also ein Verletzungsrisiko weitgehend ausgeschlossen bzw. minimiert wird. Neben anderen Vorkehrungen muss vermieden werden, dass bei einem Frontal-Crash-Fall Teile des Kfz-Vorbaus, die sich in bzw. unter den verformbaren Crash-Bauteilen befinden, wie z.B. die Räder oder deren Aufhängungsteile in den Fahrzeuginnenraum eindringen. Besonders kritisch in diesem Zusammenhang ist ein sogenannter Offset-Aufprall mit geringer Überdeckung („small overlap crash“). Dabei ist das Aufprall- Hindernis in Relation zur Breite des Fahrzeugs relativ schmal, d.h. im Aufprallbereich besteht nur eine schmale Überdeckung zwischen Fahrzeug und Hindernis. In solchen Fällen erfüllt die eigentliche Crash-Struktur eines Fahrzeugs, üblicherweise bestehend aus einem Fahrzeuglängs-Träger, einem Träger für die Brennkraftmaschine und einem Achsträger, häufig nur unzureichend ihre Aufprallenergie absorbierende Rolle. Dadurch kann das aufprallbedingte Eindringen des Hindernisses seitlich vorne z.B. derart auf die Aufhängung des crashseitigen Rades einwirken, dass dieses zur Fahrzeugmitte und vor allem in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten verschoben wird und damit die Gefahr eines Eindringens in den Fahrzeuginnenraum besteht.
Aus dem Stand der Technik sind vielfältige und unterschiedliche Maßnahmen zur Verringerung insbesondere dieses Risikos bekannt. So offenbart z.B. die DE 10 2012 204 032 A1 den Einbau eines Anbauteils im Bereich der Vorderradaufhängung, das bei einem Crash so verlagert wird, dass die Gelenkverbindung zwischen Radträger oder Achsträger zerstört wird, wodurch das dann weitgehend freibewegliche Rad an der Stirnwand zum Fahrzeuginnenraum hin abgebremst oder seitlich abgelenkt wird.
Die DE 10 2013 207 144 A1 zeigt und beschreibt eine ähnliche Lösung zur Zerstörung der Radaufhängung mittels einer Stanzrippe - oder auch einer Schneide oder einem Stanzring -, bei deren crashbedingter Verschiebung die Radaufhängung gelöst wird.
In der DE 10 2015 009 309 A1 ist offenbart, dass zur crashbedingten Entkoppelung eines Vorderrads vom Fahrzeugaufbau und/oder vom Radträger den radführenden Lenkern Betätigungselemente zugeordnet sind, die durch Beaufschlagung der Lenker mit einer Torsionskraft zu einem Abreißen der Lagerstellen des Lenkers am Radträger bzw. am Aufbau führen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Radaufhängung insbesondere für ein Vorderrad eines zweispurigen Fahrzeugs bereitzustellen, die sich durch besonders einfachen Aufbau bei gleichzeitig höchstmöglicher Sicherheitsvermittlung für hauptsächlich die vorstehend beschriebenen Crash-Sonderfälle bieten soll.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der oder die Lenker der Radaufhängung in einer am Radträger verschraubbaren Konsole festlegbar sind. Dabei ist die Konsole in bevorzugter Weitergestaltung des Gegenstandes der Erfindung zur Festlegung des oder der Lenker an einem Radträger mit einer definierten Haltekraft mit Schraubbolzen festlegbar, wobei zur crash-bedingten Entkoppelung des/der Lenker vom Radträger ein Abscheren, Abreißen oder Sonstiges durch Krafteinwirkung ausgelöstes Auslösen der Schraubbolzen und damit der Konsole erfolgt.
Vorzugsweise ist die Konsole am Radträger über die sie dort festlegenden Schraubenbolzen mit einer definierten Abscher- bzw. Ablösekraft angelenkt. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Konsole im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet am Radträger befestigt.
Zur Aufnahme bzw. zur Fixierung eines Lenkers an der Konsole kann die Konsole mindestens eine Fixieröse aufweisen. Denkbar ist es aber ebenso, dass in einer Konsole mehrere Fixierösen für die Festlegung mehr als eines Lenkers vorgesehen werden.
Für die Festlegung einer Konsole an einem Radträger hat es sich in Versuchen als besonders zweckmäßig gezeigt, mehr als einen, also z.B. mindestens zwei Schraubbolzen vorzusehen.
Zusätzlich zur definierten - ggfs. an deren Stelle - Ablöse- bzw. Abscherkraft der Schraubenbolzen und/oder der Schraubenmuttern können diese und/oder auch die Konsole mit ergänzend oder entsprechend wirkenden Sollbruchstellen versehen sein.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der erfinderischen Lösung für eine Radaufhängung, insbesondere für die Aufhängung eines Vorderrads eines zweispurigen Fahrzeugs ergeben sich aus aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in den Figuren einer Zeichnung. Die beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, wie nachfolgend in den Figuren der Zeichnung gezeigt, und die anhand der Zeichnung beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder auch in Alleinstellung anwendbar, ohne dass damit der Rahmen der Erfindung verlassen wird.
Es zeigt:

1 die Vorderradaufhängung eines Kraftfahrzeugrads, Radträger, Lenker usw. und
2 eine Radaufhängung mit der zugehörigen Befestigungskonsole für mindestens einen Lenker nach der Erfindung.

1 zeigt ein z.B. Vorderrad 1, das über einen Radträger 2 mit einer hier nicht dargestellten Radlagerung, über die das Rad 1 am Radträger 2 fixiert, z.B. festgeschraubt ist, mit der Fahrzeugaufhängung verbunden ist. Zur Führung des Rades 1 sind in Abhängigkeit von der für das Fahrzeug vorgesehenen Kinematik am Radträger 2 einer oder mehrere Lenker 3 bzw. 4 angelenkt, die das Rad gegenüber dem Fahrzeugaufbau in an sich aus dem Fahrzeugbau bekannter Weise in verschiedenen Richtungen führen. Diese Lenker sind über Lenkerlager 5 bzw. 6 am Fahrzeugaufbau befestigt. Am Radträger 2 sind die Lenker 3 bzw. 4 mittels einer Konsole 7 festgelegt. Die Konsole 7 ist am Radträger 2 über Schraubbolzen 8 bzw. 9 und Schraubmuttern 10 bzw. 11 befestigt.
Im Ausführungsbeispiel zur Erfindung weist die Konsole 7 jeweils eine Fixieröse 12 für den Lenker 3 und eine zweite Fixieröse 13 für den Lenker 4 auf. Die Fixierösen 12 bzw. 13 verfügen über Lagerbohrungen 14 bzw. 15, in denen Lagerbolzen 16 bzw. 17 der Lenker 3 bzw. 4 schwenkbeweglich gelagert sind. Beim Einlenken des Rades 1 über die Spurstange 18 verschwenkt auch der Radträger und damit verschwenken auch die Lagerbolzen 16 bzw. 17 in den Lagerbohrungen 14 bzw. 15 der Fixierösen 12 bzw. 13 in der Konsole 7.
Vorzugsweise ist eine Konsole 7 nach der Erfindung im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung - siehe Fahrtrichtungspeil F - am Radträger 2 befestigt. Damit ist sichergestellt, dass im Crashfall auf die Lenker einwirkende Kräfte so auf die Konsole 7 bzw. auf die die Konsole 7 tragenden Schraubbolzen 8 bzw. 9 einwirken können, dass diese im extremen, definierten Belastungsfall abgeschert werden. Für das Abscheren bzw. das Lösen der Konsole 7 oder der Lenker von der Konsole 7 ist eine in Bezug auf das Crashverhalten des Fahrzeugs vorbestimmbare Halte- bzw. Versagenskraft bzw. auch Löse- oder Abscherkraft zu definieren.
Diese definierte Lösung bzw. Zerstörung der Anlenkstelle der Konsole 7 kann auch dadurch herbeigeführt bzw. zumindest unterstützt werden, dass die Schraubbolzen 8 bzw. 9, die Konsole 7 und/oder auch die Fixierösen 12 bzw. 13 mit zusätzlichen Sollbruchstellen zur Unterstützung des Bruchverhaltens und der Lenkerlösung im Crashfall versehen sind. Üblicherweise müsste aber die Bestimmung der Abscherkraft über die Auslegung der Schraubbolzen 8 bzw. 9 bzw. der Befestigung über die Schraubmuttern 10 bzw. 11 zusammen mit dem Schraubbolzen 8 bzw. 9 ausreichend sein.
Für den Fachmann versteht es sich von selbst, dass die Gestaltung der Konsole 7 und deren Befestigung/Verschraubung am Radträger 2 bzw. der Lenker 3 bzw. 4 an der Konsole 7 abhängig von den konstruktiven Gegebenheiten gewählt werden kann.
Bezugszeichenliste

F: Fahrtrichtung
1: Vorderrad
2: Radträger
3: Lenker
4: Lenker
5: Lenkerlager
6: Lenkerlager
7: Konsole
8: Schraubbolzen
9: Schraubbolzen
10: Schraubenmutter
11: Schraubenmutter
12: Fixieröse
13: Fixieröse
14: Lagerbohrung
15: Lagerbohrung
16: Lagerbolzen
17: Lagerbolzen
18: Spurstange

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012204032 A1 [0003]
DE 102013207144 A1 [0004]
DE 102015009309 A1 [0005]

Claims

Radaufhängung, insbesondere Aufhängung für ein Vorderrad (1) eines zweispurigen Fahrzeugs mit einem das Rad (1) tragenden Radträger (2) mit einer Lagerstelle für mindestens einen Lenker (3, 4), wobei der mindestens eine Lenker an einer aufbauseitigen Lagerstelle (5, 6) des Fahrzeugs anlenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Lenker (3, 4) in einer am Radträger (2) fixierbaren, vorzugsweise verschraubbaren Konsole (7) festlegbar ist.
Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (7) zur Festlegung des mindestens einen Lenkers (3, 4) am Radträger (2) zur crash-bedingten Entkoppelung des mindestens einen Lenkers (3, 4) vom Radträger (2) mit einer definierbaren Haltekraft mittels Schraubbolzen (8, 9) festlegbar ist.
Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Konsole (7) am Radträger (2) festlegenden Schraubbolzen (8, 9) zur crash-bedingten Entkoppelung des mindestens einen Lenkers (3, 4) vom Radträger (2) mit einer definierten Abscherkraft ausgelegt sind.
Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (7) im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet am Radträger (2) anlenkbar ist.
Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (7) zur Anlenkung des mindestens einen Lenkers (3, 4) mindestens eine Fixieröse (12, 13) aufweist.
Radaufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Konsole (7) mehrere Fixierösen (12, 13) für die Festlegung mehr als eines Lenkers (3, 4) aufweist.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Konsole (7) mit mindestens zwei Schraubbolzen (8, 9) am Radträger (2) festlegbar ist.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (7) und/oder die Schraubbolzen (8, 9) bzw. Schraubenmuttern (10, 11) mit Sollbruchstellen versehen sind.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Anwendung bei einem Vorderrad eines zweispurigen Kraftfahrzeugs.