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Die Erfindung betrifft einen Achsträger eines Kraftfahrzeugs, insbesondere mit einer am Achsträger abgestützten elektromotorischen Antriebseinheit, aufweisend zwei zumindest annähernd in Fahrzeug-Längsrichtung orientierte Längsträger und zwei diese Längsträger jeweils in ihren Endbereichen verbindende Querträger, von welchen Trägern zumindest zwei mit Aufnahmen für radführende Lenker versehen sind, und weiterhin aufweisend ein annähernd U-förmiges Verstärkungselement, welches im Einbauzustand im Fahrzeug in einer Ebene unterhalb der Längsträger und Querträger mit seinen Schenkeln letztlich jeweils an einem Längsträger und mit seiner Basis an einem Querträger lösbar befestigt ist. Zum Stand der Technik wird auf die
WO 2016/184607 A1 verwiesen.
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Achsträger im Fahrwerksbereich von insbesondere zweispurigen Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, vereinfachen zum einen den Fertigungsprozess des Fahrzeugs, indem sie zusammen mit Radführungselementen und ggf. weiteren Aggregaten eine Vormontageeinheit bilden, erhöhen ferner den Komfort für die Fahrzeug-Insassen insbesondere unter akustischen Gesichtspunkten und können sich darüber hinaus positiv auf das Fahrverhalten der Fahrzeuge auswirken, insbesondere da sie eine zusätzliche Einflussnahme in der Auslegung der Fahrdynamik ermöglichen. Während in früheren Zeiten die Achsträger von Personenkraftwagen bspw. nach Art eines Rechteckes aus zwei sich im Wesentlichen in Fahrzeug-Längsrichtung erstreckenden Längsträgern und zwei sich im Wesentlichen in Fahrzeug-Querrichtung erstreckenden Querträgern zusammengesetzt quasi eine Ebene beschrieben haben, sind in jüngerer Zeit Achsträger bekannt geworden, die im Einbauzustand im Fahrzeug in Vertikalrichtung betrachtet zwei quasi übereinander liegende Längsträger oder Querträger besitzen. Hiermit ist insbesondere eine höhere Steifigkeit oder Stabilität des Achsträgers erzielbar, welche auch dann eine wesentliche Rolle spielen kann, wenn im Achsträger eine elektromotorische Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs, d.h. ein dieses antreibender Elektromotor gelagert ist.
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Für einen solchen Achsträger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welcher quasi mehrere Ebenen besitzt oder beschreibt, soll hiermit eine weitere Verbesserung hinsichtlich Steifigkeit und fertigungsgerechter Konstruktion aufgezeigt werden (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträger und die Querträger sowie ein mit den Längsträgern stoffschlüssig verbundener Bügel, welcher mit Aufnahmen für radführende Lenker versehen ist und im Einbauzustand in Vertikalrichtung betrachtet einen unterhalb der Querträger und in einer Projektion auf die Fahrbahn zwischen den Querträgern liegenden Basisabschnitt aufweist, eine erste Baueinheit bilden, an welcher radführende Lenker direkt oder über ein Zwischenelement indirekt abgestützt sind, während das U-förmige Verstärkungselement keinen radführenden Lenker trägt und somit unabhängig von den anderen genannten Bestandteilen des Achsträgers montierbar und demontierbar ist, und dass die freien Enden der Schenkel dieses U-förmigen Verstärkungselementes unter Zwischenschaltung des Bügels an den Längsträgern abgestützt sind. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist zusätzlich zu den zwei üblichen Längsträgern und den zwei üblichen Querträgern ein mit einem sog. Basisabschnitt in einer anderen Ebene als diese vier genannten Träger liegender Bügel vorgesehen, welcher sich im Wesentlichen in Fahrzeug-Querrichtung erstreckt und mit seinen beiden Enden stoffschlüssig mit den Längsträgern verbunden ist. Dies erhöht die Steifigkeit der soweit beschriebenen Konstruktion ohne Veränderungen in den Abmessungen oder Materialkennwerten der übrigen Längs- und Querträger signifikant. Indem am Bügel ferner radführende Lenker abgestützt sind, verbessert dieser die Möglichkeiten einer Vormontage des Achsträgers mit Radführungselementen und erlaubt vorteilhafterweise die Anbindung von Lenkern in einer anderen Ebene als derjenigen, welche durch die Längs- und Querträger gebildet ist. Damit kann die Radführungskinematik verbessert gezielt dargestellt werden. Erläutert sei hier noch der verwendete Begriff des Zwischenelements, über welches ein radführender Lenker an der durch die Längsträger und Querträger und den Bügel gebildeten Baueinheit abgestützt sein kann. Dieses kann irgendein Bauelement sein, welches einerseits an der genannten Baueinheit abgestützt oder befestigt ist und an welchem andererseits ein radführender Lenker abgestützt ist, also bspw. ein Lenkaktuator oder dgl., mit welchem das unter anderem vom genannten Lenker geführte Rad zumindest geringfügig um eine Lenkdrehachse verschwenkt werden kann.
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Zusätzlich zum genannten Bügel ist ein im Einbauzustand im Fahrzeug in einer senkrechten Projektion auf die Fahrbahn im Wesentlichen U-förmiges Verstärkungselement vorgesehen und wie im unabhängigen Anspruch angegeben indirekt, nämlich über den Bügel (und somit „letztlich“) an den Längsträgern und an einem Querträger abgestützt. Dieses Verstärkungselement dient insbesondere der Versteifung des Achsträgers beispielsweise auch für den Fall eines Fahrzeug-Crashs, d.h. eines Zusammenpralls mit einem Hindernis und insbesondere mit einem anderen Fahrzeug. Indem dieses U-förmige Verstärkungselement keine radführenden Lenker trägt bzw. keine Abstützung für einen radführenden Lenker vorsieht, kann dieses Verstärkungselement vorteilhafterweise zu einem beliebigen Zeitpunkt montiert werden, so bspw. auch erst nachdem der mit Ausnahme dieses Verstärkungselements vormontierte Achsträger bereits am Fahrzeug montiert ist, und kann weiterhin bspw. zu Reparaturzwecken bspw. des weiter oben bereits genannten elektromotorischen Antriebsaggregats demontiert werden.
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Zur weiteren Versteifung des Achsträgers kann ein weiterer zweiter Bügel zwischen den Längsträgern vorgesehen sein, dessen Basisabschnitt im Einbauzustand des Achsträgers im Fahrzeug in Vertikalrichtung betrachtet unterhalb des ihm benachbarten Querträgers und in einer Projektion auf die Fahrbahn vom Basisabschnitt des ersten Bügels beabstandet und über zumindest eine Strebe gegenüber diesem abgestützt ist. Dies stellt eine besonders steife Fachwerk-Konstruktion dar. Insbesondere befindet sich dieser zweite Bügel in Relation zum ersten Bügel auf der dem U-förmigen Verstärkungselement gegenüberliegenden Seite und ist ebenso wie der erste Bügel zur Gewährleistung einer optimalen Steifigkeit stoffschlüssig mit den Längsträgern verbunden. Eine auch fertigungstechnisch einfache Gestaltung des Bügels oder der (mehreren) Bügel ergibt sich, wenn diese(r) in einer Projektion in Fahrzeug-Längsrichtung betrachtet zumindest annährend U-förmig gestaltet ist bzw. sind, so dass der Basisabschnitt über Schenkelabschnitte an den Längsträgern abgestützt ist.
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Die beigefügte einzige Figur zeigt in isometrischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Achsträgers, welcher beispielsweise als Hinterachsträger eines Personenkraftwagens zum Einsatz kommen kann.
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Mit der Bezugsziffer 1a ist ein in Fahrtrichtung F eines zweispurigen Kraftfahrzeugs, an welchem der Achsträger montiert ist, ausgerichteter linksseitiger Längsträger und mit der Bezugsziffer 1b der rechtsseitige Längsträger des Achsträgers bezeichnet. Dieser in der Figur somit von schräg unten betrachtete Achsträger besitzt weiterhin einen (in Fahrtrichtung F) vorderen Querträger 2a und einen hinteren Querträger 2b, welche im Wesentlichen in Fahrzeug-Querrichtung verlaufen und jeweils ein Bindeglied zwischen den beiden Längsträgern 1a, 1b bilden. An den Enden der Querträger 2a, 2b oder auch der Längsträger 1a, 1b, welche soweit stoffschlüssig zusammenhängen und somit ein einziges zusammenhängendes Bauteil in Form des Achsträgers bilden, sind Aufnahmen 3 für Lager vorgesehen, über welche der Achsträger mit dem Unterboden des Fahrzeugs bzw. mit entsprechenden Karosserie-Trägern lösbar verbunden werden kann. Weitere Elemente dieses Achsträgers, welche mit den soweit erläuterten Elementen ebenfalls stoffschlüssig verbunden sind, sind ein erster Bügel 4 sowie ein lediglich fakultativ vorgesehener zweiter Bügel 5. Jeder Bügel 4, 5 erstreckt sich ebenso wie die Querträger 2a, 2b im Wesentlichen in Fahrzeug-Querrichtung ist mit seinen beiden Enden an den beiden Längsträgern 1a, 1b abgestützt bzw. hierfür stoffschlüssig mit diesen verbunden. Dabei kann jeder Bügel 4, 5 in Fahrtrichtung F betrachtet annähernd U-förmig gestaltet sein und besitzt somit einen parallel zur Fahrbahn, auf welcher sich das Fahrzeug bewegt, ausgerichteten Basisabschnitt 4a, 5a, seitlichen dessen sich Schenkelabschnitte 4b, 5b befinden, die zumindest anteilig in Fahrzeug-Hochachsrichtung verlaufen und deren Enden mit den Längsträgern 1a, 1b stoffschlüssig verbunden sind. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ferner zwei in Fahrzeug-Längsrichtung bzw. Fahrtrichtung F ausgerichtete Streben 6 symmetrisch zwischen den beiden Bügeln 4, 5 angeordnet bzw. vorgesehen, über welche die Bügel 4, 5 auch gegeneinander abgestützt sind. Auch hier ist eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den Enden der Streben 6 und dem jeweiligen Bügel 4 bzw. 5 vorgesehen.
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Zusätzlich zu den soweit erläuterten Bestandteilen ist ein U-förmiges Verstärkungselement 7 ein weiterer Bestandteil des erfindungsgemäßen Achsträgers. Dieses U-förmige Verstärkungselement 7 liegt quasi in einer Ebene, die in Fahrzeug-Hochachsrichtung bzw. Vertikalrichtung betrachtet unterhalb und annähernd parallel zur durch die Längsträger 1a, 1b und die Querträger 2a, 2b beschriebenen Ebene liegt. Die Basis 7a dieses Verstärkungselements 7 verläuft in Fahrzeug-Querrichtung und ist unterhalb des vorderen Querträgers 2a vorgesehen und an diesem angeordnet oder angebunden bzw. lösbar befestigt. Die beiden Schenkel 7b dieses Verstärkungselements 7 erstrecken sich parallel zu den Längsträgern 1a, 1b und unterhalb sowie beabstandet von diesen liegend gegen Fahrtrichtung F nach hinten annährend bis zum ersten Bügel 4, welcher näherungsweise mittig zwischen den beiden Querträgern 2a, 2b (und mit seinem Basisabschnitt 4a unterhalb derselben) liegt. An jeweils einem Dom 4c, der als Bestandteil jedes Schenkelabschnitts 4b des ersten Bügels betrachtet werden kann und der stoffschlüssig nicht nur mit dem jeweiligen Schenkelabschnitt 4b sondern auch mit dem jeweiligen Längsträger 1a bzw. 1b verbunden ist, ist jeder Schenkel 7b des U-förmigen Verstärkungselements mit seinem freien Endabschnitt über eine Schraubverbindung lösbar befestigt und somit letztlich am Längsträger 1a, 1b abgestützt.
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In der Figurendarstellung erkennt man im in Fahrtrichtung vorderen Endbereich der Längsträger 1a, 1b bzw. in den Endbereichen des vorderen Querträgers 2a Aufnahmen 8 für nicht gezeigte radführende Lenker. Auch am „mittleren“ Bügel 4 ist im Übergangsbereich zwischen dessen Basisabschnitt 4a und dessen Schenkabschnitten 4b jeweils eine Aufnahme 8 für einen radführenden Lenker vorgesehen. Weitere Aufnahmen 8 entweder direkt für einen radführenden Lenker oder für ein nicht gezeigtes Lenkgetriebe, an welchem seinerseits jeweils ein (ebenfalls nicht gezeigter) radführender Lenker für ein linkes bzw. rechtes Fahrzeug-Rad abgestützt ist, sind auf der Unterseite des hinteren Querträgers 2b vorgesehen. Hingegen ist am U-förmigen Verstärkungselement 7 keine Aufnahme für einen radführenden Lenker vorgesehen.
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In der Figur nicht gezeigt ist eine elektromotorische Antriebseinheit für das Kraftfahrzeug, welche im Achsträger im Wesentlichen innerhalb des von den Längsträgern 1a, 1b und den Querträgern 2a, 2b seitlich begrenzten und vom U-förmigen Verstärkungselement 7 sowie den Bügeln 4, 5 nach unten begrenzten Freiraum angeordnet und dabei am Achsträger abgestützt bzw. gelagert ist. Dieser Achsträger schützt diese elektromotorische Antriebseinheit bestmöglich vor Krafteinwirkungen von außen. Insbesondere können dabei zwischen dem Verstärkungselement 7 und den Längsträgern 1a, 1b und/oder dem Querträger 2a elektrische Leitungen bestmöglich geschützt hindurch geführt sein; ferner kann dieses Verstärkungselement hinsichtlich möglicher Kollisionen mit von der Fahrbahn abragenden Pollern oder dgl. auf ein bestimmtes maximales Lastniveau hin ausgelegt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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