DE102021131518A1

DE102021131518A1 - Anordnung einer Lenkeinrichtung an einem Achsträger eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102021131518A1
Application number: DE102021131518.2A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Gielisch
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-12-01
Filing date: 2021-12-01
Publication date: 2023-06-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (1) einer Lenkeinrichtung (2) an einem Achsträger (3) eines Kraftfahrzeugs, bei welcher die zum Lenken von an den Achsträger (3) anbindbaren Fahrzeugrädern des Kraftfahrzeugs ausgebildete Lenkeinrichtung (2) an dem Achsträger (3) gehalten ist, welcher zwei in Fahrzeugquerrichtung (5) voneinander beabstandete Längselemente (8, 9) und wenigstens ein Querelement (11) aufweist, über welches die Längselemente (8, 9) miteinander verbunden sind, wobei das Querelement (11) einen Hohlquerschnitt (12) aufweist, in welchem ein an dem Querelement (11) befestigtes Gehäuse (7) der Lenkeinrichtung (12) zumindest teilweise aufgenommen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer Lenkeinrichtung an einem Achsträger eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, mit einer solchen Anordnung.
Die EP 2 376 321 B1 offenbart eine Lenkvorrichtung zum Einstellen eines Radeinschlagwinkels eines Rads eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren ist der JP 2003 104231 A ein Lenkgetrieberahmen als bekannt zu entnehmen. Ferner ist aus der EP 1 404 536 B1 eine Hinterachse eines Fahrzeugs bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung sowie ein Kraftfahrzeug zu schaffen, sodass eine Lenkeinrichtung zum aktiven Lenken von Fahrzeugrädern eines Kraftfahrzeugs besonders bauraumgünstig an einem Achsträger angebunden werden kann, wobei eine besonders hohe Steifigkeit realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Anordnung einer Lenkeinrichtung an einem Achsträger eines vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildeten Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die auch Lenksystem bezeichnete Lenkeinrichtung und den Achsträger aufweist. Des Weiteren weist das Kraftfahrzeug beispielsweise in seinem vollständig hergestellten Zustand einen insbesondere als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau auf, durch welchen ein auch als Fahrgastzelle oder Fahrgastraum bezeichneter Innenraum des Kraftfahrzeugs begrenzt ist. Insbesondere während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs kann sich im Innenraum eine Person wie beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs aufhalten. Dabei ist der Achsträger separat von dem Aufbau ausgebildet und an dem Aufbau gelagert. Insbesondere ist der Achsträger in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Aufbaus angeordnet und in Fahrzeughochrichtung nach oben hin, insbesondere vollständig, durch den Aufbau überlappt oder überdeckt. Ferner ist es vorgesehen, dass die Lenkeinrichtung separat von dem auch als Hilfsrahmen oder Integralträger bezeichneten Achsträger ausgebildet ist. Insbesondere weist das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens eine Achse auf, welche wenigstens oder genau zwei einfach auch als Räder bezeichnete Fahrzeugräder aufweist. Die Fahrzeugräder sind beispielsweise auf in Fahrzeugquerrichtung einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Räder sind, insbesondere über jeweils wenigstens einen Radlenker und/oder gelenkig, an dem Achsträger gehalten, insbesondere derart, dass die Fahrzeugräder in Fahrzeughochrichtung erfolgende Ein- und Ausfederbewegungen relativ zu dem Achsträger und relativ zu dem Aufbau ausführen können. Die Fahrzeugräder sind Bodenkontaktelemente, über welche das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Wird das Kraftfahrzeug entlang des Bodens gefahren, während das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über die Räder an dem Boden abgestützt ist, so rollen die Räder an dem Boden ab. Insbesondere sind die Räder um eine jeweilige Raddrehachse relativ zu dem Achsträger drehbar, sodass sich die Räder um die jeweiligen Raddrehachsen relativ zu dem Achsträger und relativ zu dem Aufbau drehen, wenn die Räder an dem Boden abrollen. Die Räder sind gelenkte oder lenkbare Räder, da das jeweilige Rad um eine jeweilige, beispielsweise schräg oder senkrecht zur jeweiligen Raddrehachse verlaufende Lenkachse relativ zu dem Achsträger und relativ zu dem Aufbau verschwenkt und somit gelenkt werden kann, um dadurch Richtungsänderungen, Spurwechsel und Kurvenfahrten des Kraftfahrzeugs zu bewirken.
Bei der Anordnung ist die zum Lenken der an den Achsträger anbindbaren oder angebundenen Fahrzeugräder des Kraftfahrzeugs ausgebildete Lenkeinrichtung an dem Achsträger gehalten. Unter dem Merkmal, dass die Lenkeinrichtung zum zum Bewirken von Spurwechseln, Kurvenfahrten und Richtungsänderungen vorgesehenen Lenken der Fahrzeugräder ausgebildet ist, ist zu verstehen, dass mittels der Lenkeinrichtung die Räder aktiv und insbesondere ohne Zutun einer Person, das heißt, ohne dass eine Person die Fahrzeugräder manuell lenken muss oder ein Lenken der Fahrzeugräder manuell bewirken muss, gelenkt, das heißt um die Lenkachsen relativ zu dem Achsträger verschwenkt werden können, um dadurch Richtungsänderungen, Spurwechsel und Kurvenfahrten des Kraftfahrzeugs zu bewirken oder zu unterstützen, mithin durchzuführen. Somit kann die Lenkeinrichtung beispielsweise aktiv ein Drehmoment oder eine Kraft zum Lenken der Fahrzeugräder bereitstellen. Unter dem Lenken der Fahrzeugräder ist zu verstehen, dass die Fahrzeugräder um die Lenkachsen relativ zu dem Achsträger verschwenkt werden, um dadurch Kurvenfahrten, Richtungsänderungen oder Spurwechsel des Kraftfahrzeugs zu bewirken, das heißt auszuführen. Hierzu umfasst die Lenkeinrichtung beispielsweise einen auch als Stellglied oder Aktor bezeichneten Motor, mittels welchem insbesondere durch Betreiben des Motors die Fahrzeugräder gelenkt werden können. Ganz vorzugsweise ist der Motor beziehungsweise das Stellglied als elektrisch betreibbarer Motor beziehungsweise als elektrisch betreibbares Stellglied, das heißt als Elektromotor beziehungsweise elektrisches Stellglied, ausgebildet. Insbesondere kann der Motor einen Stator und einen Rotor umfassen, welcher mittels des Stators antreibbar und hierdurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Wird beispielsweise der Rotor mittels des Stators angetrieben, so kann der Motor beziehungsweise das Stellglied über den Rotor ein Drehmoment zum Lenken der Räder bereitstellen. Ferner ist es denkbar, dass die Lenkeinrichtung ein Getriebe aufweist, über welches die Fahrzeugräder von dem Motor beziehungsweise von dem Stellglied antreibbar und dadurch zu lenken sind. Somit kann beispielsweise das Stellglied, insbesondere über den Rotor, das Getriebe antreiben, um dadurch die Räder zu lenken. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass das beispielsweise von dem Stellglied insbesondere über den Rotor bereitgestellte Drehmoment in das Getriebe, das hier auch als Lenkgetriebe bezeichnet wird, eingeleitet werden kann.
Der Achsträger weist dabei, insbesondere wenigstens oder genau zwei, in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Längselemente auf, welche auch als Längsträger bezeichnet werden. Die Längselemente verlaufen zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung. Mit anderen Worten weist das jeweilige Längselement eine erste Längserstreckungsrichtung auf, welche zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verläuft, mithin zumindest im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) verläuft. Des Weiteren weist der Achsträger wenigstens ein Querelement auf, welches auch als Querträger bezeichnet wird. Das Querelement verläuft zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung). Mit anderen Worten weist das Querelement eine zweite Längserstreckungsrichtung auf, welche senkrecht zur jeweiligen, ersten Längserstreckungsrichtung verläuft. Somit verläuft die zweite Längserstreckungsrichtung zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung, mithin zumindest im Wesentlichen parallel zur Fahrzeugquerrichtung. Die Längselemente sind über das Querelement miteinander verbunden, insbesondere derart, dass das Querelement, insbesondere direkt, an die jeweiligen Längselemente angebunden ist, mithin, insbesondere direkt, mit den jeweiligen Längselementen verbunden ist. Beispielsweise ist das Querelement beidenends an die Längselemente angebunden. Insbesondere ist die Lenkeinrichtung separat von dem Achsträger ausgebildet und an dem Achsträger gehalten. Somit bilden der Achsträger und die an dem Achsträger gehaltene Lenkreinrichtung beispielsweise eine Baueinheit oder einen Verbund.
Um nun die Lenkeinrichtung auf besonders bauraumgünstige Weise an den Achsträger anbinden sowie eine besonders hohe Steifigkeit des Verbunds realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Querelement zumindest in einem Längenbereich des Querelements einen Hohlquerschnitt aufweist, in welchem ein an dem Querelement befestigtes und insbesondere separat von dem Achsträger und somit separat von dem Querelement ausgebildetes Gehäuse der Lenkeinrichtung, insbesondere bezogen auf dessen Volumen, zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, aufgenommen ist. Beispielsweise sind das Stellglied und das vorzugsweise vorgesehene Getriebe jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Gehäuse angeordnet. Somit ist erfindungsgemäß vorgesehen, das Querelement mit dem genannten Hohlquerschnitt auszugestalten, wodurch auf bauraumgünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit des Querelements realisiert werden kann. Der Hohlquerschnitt wird als Bauraum genutzt, um darin das Gehäuse und somit die Lenkeinrichtung zumindest teilweise anzuordnen. Da das Gehäuse an dem Querelement befestigt, mithin mit dem Querelement, insbesondere direkt, verbunden ist, kann das Querelement beziehungsweise dessen Hohlquerschnitt mittels des Gehäuses ausgesteift werden, wodurch auf besonders bauraumgünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit des Querelements und somit des Achsträgers und des genannten Verbunds insgesamt dargestellt werden kann. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt, kann dadurch eine bauraumgünstige und besonders steife Anbindung der Lenkeinrichtung an den Achsträger dargestellt werden. Da das Gehäuse und somit die Lenkeinrichtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Hohlquerschnitt und somit in dem Querelement angeordnet sind, ist sozusagen eine Ineinanderschachtelung der beispielsweise als Aggregat ausgebildeten Lenkeinrichtung und ganz insbesondere von dessen Gehäuse in das Querelement dargestellt.
Die zuvor genannte Achse ist beispielsweise eine Hinterachse, sodass die lenkbaren Räder beispielsweise Hinterräder sind. Somit kann durch die Erfindung eine besonders bauraumgünstige Hinterradlenkung oder Hinterachslenkung dargestellt werden.
Um das Gehäuse besonders einfach und gewichtsgünstig in dem Hohlquerschnitt anordnen zu können, ist es in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Hohlquerschnitt des Querelements insbesondere in um die zweite Längserstreckungsrichtung des Querelements verlaufender Umfangsrichtung betrachtet offen ist, mithin als ein insbesondere in um die zweite Längserstreckungsrichtung des Querelements verlaufender Umfangsrichtung des Querelements offener Hohlquerschnitt ausgebildet ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Querelement an sich, das heißt für sich alleine betrachtet, als ein offenes Profil ausgebildet ist.
Um dabei eine besonders hohe Steifigkeit auf besonders gewichtsgünstige Weise realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der an sich offene Hohlquerschnitt, das heißt das an sich offene Profil in Form des Querträgerelements, zumindest in einem Längenbereich des Hohlquerschnitts und somit des Querelements durch das Gehäuse geschlossen und dadurch zu einem insbesondere in um die zweite Längserstreckungsrichtung verlaufender Umfangsrichtung des Querelements betrachtet geschlossenen Hohlquerschnitt ergänzt ist.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Hohlquerschnitt des Querelements an sich in Fahrzeughochrichtung nach unten offen ist. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der offene Hohlquerschnitt auf einer in Einbaulage des Achsträgers in Fahrzeughochrichtung nach unten weisenden Seite, das heißt Unterseite, offen ist. Der Achsträger nimmt dabei seine Einbaulage im vollständig hergestellten Zustand des mit dem Achsträger und der Lenkeinrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs ein. Hierdurch kann eine besonders hohe Steifigkeit des Verbunds dargestellt werden.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der offene Hohlquerschnitt teilweise durch zwei in einem Abstand zueinander angeordnete Wandungsbereiche des Querelements gebildet. Ist der offene Querschnitt in Fahrzeughochrichtung nach unten hin, das heißt auf seiner Unterseite offen, so sind die Wandungsbereiche in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandet, sodass der Abstand in Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Gleiches gilt beispielsweise für eine Ausführungsform, bei der offene Hohlquerschnitt in Fahrzeughochrichtung nach oben hin offen ist. Ist beispielsweise der offene Hohlquerschnitt in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin oder in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin offen, so sind die Wandungsbereiche beispielsweise in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) voneinander beabstandet, sodass dann der Abstand in Fahrzeughochrichtung verläuft.
Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Abstand zumindest in einem Bereich, insbesondere Längenbereich, des Abstands durch das Gehäuse vollständig überbrückt ist. Einerseits kann hierdurch das Gewicht des Querelements und somit des Achsträgers an sich besonders gering gehalten werden. Andererseits können hierdurch die Wandungsbereiche über das Gehäuse aneinander abgestützt werden, sodass eine besonders hohe Steifigkeit darstellbar ist.
Um auf besonders bauraum- und gewichtsgünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Abstand zumindest in dem Bereich des Abstands durch das Gehäuse vollständig überbrückt ist, indem das Gehäuse an aufeinander zugewandten Seiten der Wandungsbereiche direkt abgestützt ist.
Um das Gehäuse und somit die Lenkeinrichtung besonders fest und somit stabil und steif an das Querelement anzubinden, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Gehäuse mittels wenigstens eines Befestigungselements an dem Querelement befestigt ist.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Hohlquerschnitt auf einer Seite des Hohlquerschnitts wie beispielsweise der Unterseite offen ist, wobei das Befestigungselement auf einer der offenen Seite des Hohlquerschnitts zugewandten Seite des Gehäuses angeordnet ist. Dadurch kann auf besonders einfache Weise eine besonders hohe Steifigkeit des Verbunds realisiert werden.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Befestigungselement als ein Schraubelement ausgebildet ist, mittels welchem das Gehäuse mit dem Querelement verschraubt und dadurch an dem Querelement befestigt ist. Dadurch lässt sich eine besonders hohe Steifigkeit des Verbunds realisieren.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches eine Anordnung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Beispielsweise ist der Hohlquerschnitt zumindest im Wesentlichen oder im weitesten Sinne U-förmig, sodass beispielsweise das Querelement als ein zumindest im Wesentlichen oder im weitesten Sinne U-förmiges Querprofil ausgebildet ist. Das Querelement beziehungsweise dessen Hohlquerschnitt wird so groß ausgeführt, dass das auch als Lenkgetriebegehäuse bezeichnete Gehäuse in dem Hohlquerschnitt und somit in dem Querelement angeordnet werden kann. Vorzugsweise ist durch das Schraubelement eine Verschraubung geschaffen, durch welche das Gehäuse besonders fest und steif an das Querelement angebunden werden kann. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Verschraubung an oder auf der offenen Seite, welche beispielsweise auch als offene Profilseite bezeichnet wird, angeordnet ist. Das beispielsweise als Aktor- oder Stellgliedgehäuse ausgebildete oder fungierende Gehäuse kann somit verwendet werden, um den beispielsweise an sich offenen Hohlquerschnitt und somit eine an sich offene Struktur des Querelements zu schließen, wodurch das Querelement vorteilhaft ausgesteift wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:

1 eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform einer Anordnung einer Lenkeinrichtung an einem Achsträger eines Kraftfahrzeugs;
2 eine schematische Draufsicht der Anordnung gemäß der ersten Ausführungsform;
3 eine schematische Unteransicht der Anordnung gemäß der ersten Ausführungsform;
4 eine schematische Vorderansicht eines Querelements des Achsträgers gemäß einer zweiten Ausführungsform;
5 eine schematische Querschnittsansicht des Querelements gemäß 4;
6 eine weitere schematische Querschnittsansicht des Querelements gemäß 4 und 5;
7 eine schematische Querschnittsansicht des Querelements gemäß einer dritten Ausführungsform; und
8 eine schematische Querschnittsansicht des Querelements gemäß einer vierten Ausführungsform.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine erste Ausführungsform einer Anordnung 1 einer besonders gut aus 3 erkennbaren Lenkeinrichtung 2 an einem Achsträger 3 eines als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildeten Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Anordnung 1 und somit die Lenkeinrichtung 2 und den Achsträger 3 aufweist. Das Kraftfahrzeug weist wenigstens oder genau zwei einfach auch als Achsen bezeichnete Fahrzeugachsen auf, welche in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sind. Die Fahrzeuglängsrichtung ist in 1 durch einen Doppelpfeil 4 veranschaulicht. Die jeweilige Achse weist wenigstens oder genau zwei einfach auch als Räder bezeichnete Fahrzeugräder auf, welche Bodenkontaktelemente des Kraftfahrzeugs sind. Die jeweiligen Fahrzeugräder der jeweiligen Achse sind auf in Fahrzeugquerrichtung einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs angeordnet, wobei die Fahrzeugquerrichtung in 1 durch einen Doppelpfeil 5 veranschaulicht ist. Der Achsträger 3 ist einer der Achsen zugeordnet beziehungsweise ein Bestandteil einer der Achsen, wobei die eine Achse, der der Achsträger 3 zugeordnet ist, beispielsweise eine Hinterachse ist. Somit sind die Räder der einen Achse Hinterräder des Kraftfahrzeugs. Dem jeweiligen Rad der einen Achse, der der Achsträger 3 zugeordnet ist, ist ein jeweiliger Lenker 6 zugeordnet. Über die Lenker 6 sind die Fahrzeugräder der einen Achse beispielsweise derart mit dem Achsträger 3 gekoppelt, dass beispielsweise die Räder der einen Achse mittels der Lenker 6 relativ zu dem Achsträger 3 geführt werden, insbesondere derart, dass die auch als Radlenker bezeichneten Lenker 6 unerwünschte beziehungsweise übermäßige Relativbewegungen zwischen den Rädern der einen Achse und dem Achsträger 3 unterbinden. Dabei lassen beispielsweise die Lenker 6 zumindest in Fahrzeughochrichtung relativ zu dem Achsträger 3 erfolgende Ein- und Ausfederbewegungen der Räder der einen Achse zu. Die Räder der einen Achsen sind lenkbare oder gelenkte Räder. Zum einen können sich die Räder der einen Achse um jeweilige Raddrehachsen relativ zu dem Achsträger 3 drehen, insbesondere dann, wenn das Kraftfahrzeug entlang eines Bodens gefahren wird und dabei in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über die Räder an dem Boden abgestützt ist. Andererseits können die lenkbaren Räder um schräg oder senkrecht zu dem Raddrehachsen verlaufende Lenkachsen relativ zu dem Achsträger 3 verschwenkt und somit gelenkt werden, um dadurch beispielsweise Richtungsänderungen, Spurwechsel und Kurvenfahrten des Kraftfahrzeugs durchzuführen, das heißt zu unterstützen oder zu bewirken. Da die Räder die Hinterräder des Kraftfahrzeugs sind, ist somit eine Hinterachslenkung oder Hinterradlenkung dargestellt.
Die Lenkeinrichtung 2 ist dabei dazu ausgebildet, die lenkbaren Räder aktiv zu lenken. Dabei weist die separat von dem Achsträger 3 ausgebildete Lenkeinrichtung 2 ein separat von dem Achsträger 3 ausgebildetes und auch als Lenkgehäuse oder Lenkgetriebegehäuse bezeichnetes Gehäuse 7 sowie einen auch als Stellglied bezeichneten Aktor auf, welcher in dem Gehäuse 7 angeordnet ist. Beispielsweise ist der Aktor als ein Motor, insbesondere als Elektromotor ausgebildet, welcher einen Stator und einen Rotor aufweist. Der Rotor ist mittels des Stators antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbar. Über den Rotor kann der Motor ein Drehmoment bereitstellen, um mittels des Drehmoments die lenkbaren Räder zu lenken und somit Richtungsänderungen, Kurvenfahrten oder Spurwechsel des Kraftfahrzeugs zu bewirken. Dabei weist beispielsweise die Lenkeinrichtung 2 ein Getriebe auf, welches von dem Motor insbesondere über den Rotor antreibbar ist. Insbesondere können die lenkbaren Fahrzeugräder über das Getriebe von dem Stellglied angetrieben und dadurch um die Lenkachsen verschwenkt, mithin gelenkt werden, um dadurch Spurwechsel, Kurvenfahrten oder Richtungsänderungen des Kraftfahrzeugs zu bewirken. Bei der ersten Ausführungsform kann das Stellglied, insbesondere über das Getriebe, die Lenker 6 antreiben und dadurch die Lenker 6, insbesondere zumindest in Fahrzeugquerrichtung, relativ zu dem Achsträger 3 verschieben, wodurch die lenkbaren Räder gelenkt werden. Somit sind beispielsweise die Lenker 6 Spur- oder Schubstangen, über welche die lenkbaren Räder mittels der Lenkeinrichtung 2 gelenkt werden können.
Besonders gut aus 2 ist erkennbar, dass der Achsträger 3, insbesondere genau, zwei Längselemente 8 und 9 aufweist, welche in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet sind. Des Weiteren weist der Achsträger 3 wenigstens oder genau zwei Querelement 10 und 11 auf, welche in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandet sind. Über die Querelemente 10 und 11 sind die Längselement 8 und 9 miteinander verbunden, vorliegend derart, dass die Querelemente 10 und 11, insbesondere beidenends und/oder direkt, an die Längselemente 8 und 9 angebunden sind. Somit weist der Achsträger 3 eine Rahmenstruktur auf. Insbesondere ist der Achsträger 3 über die Längselemente 8 und 9 und über jeweilige, beispielsweise als Gummilager ausgebildete Lager an einem insbesondere als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau des Kraftfahrzeugs gelagert.
Bei der Anordnung 1 ist die separat von dem Achsträger 3 ausgebildete Lenkeinrichtung 2 an dem Achsträger 3 gehalten, sodass der Achsträger 3 und die daran gehaltene Lenkeinrichtung 2 einen Verbund oder eine Baueinheit bilden.
Um nun die Lenkeinrichtung 2 besonders bauraumgünstig an den Achsträger 3 anbinden sowie eine besonders hohe Steifigkeit des Verbunds realisieren zu können, weist das Querelement 11, welches beispielsweise in Einbaulage des Achsträgers 3 in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Querelement 10 angeordnet ist, einen Hohlquerschnitt 12 auf, welcher besonders gut aus 3 erkennbar ist. Dabei ist das Gehäuse 7 zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, in dem Hohlquerschnitt 12 und somit in dem Querelement 11 angeordnet, wobei das Gehäuse 7, insbesondere direkt, an dem Querelement 11 befestigt ist.
Bei der ersten Ausführungsform ist der Hohlquerschnitt 12 des Querelements 11 an sich ein offener Hohlquerschnitt, welcher in Fahrzeughochrichtung nach unten hin und somit auf einer in Fahrzeughochrichtung nach unten weisenden und auch als Unterseite bezeichneten Seite S1 offen ist. Der Hohlquerschnitt 12 ist in Fahrzeughochrichtung nach oben hin durch einen ersten Wandungsbereich 17 des Querelements 11 begrenzt. In Fahrzeuglängsrichtung ist der offene Hohlquerschnitt 12 durch zweite Wandungsbereiche W2 des Querelements 11 begrenzt, wobei die Wandungsbereiche 17 und W2 als Festkörper ausgebildet sind. Die Wandungsbereiche W2 sind in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandet, sodass die Wandungsbereiche W2 in einem in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Abstand A zueinander angeordnet sind. Dabei ist der Abstand A zumindest in jeweiligen, beispielsweise in Fahrzeugquerrichtung aufeinanderfolgend angeordneten Bereichen des Abstands A und somit des Hohlquerschnitts 12 und des Querelements 11 durch das Gehäuse 7 vollständig überbrückt. Hierzu weist das Gehäuse 7 in den Bereichen jeweilige Gehäuseteile 13 auf, die in dem Hohlquerschnitt 12 angeordnet und in Fahrzeuglängsrichtung jeweils direkt an den Wandungsbereichen W2, insbesondere direkt an in Fahrzeuglängsrichtung einander zugewandten Seiten der Wandungsbereiche W2, abgestützt sind. Somit ist beispielsweise der an sich offene Hohlquerschnitt 12 zumindest in den genannten Bereichen, welche somit jeweilige Längenbereiche des Hohlquerschnitts 12 und somit des Querelements 11 sind, durch das Gehäuse 7, insbesondere durch die Gehäuseteile 13, geschlossen und dadurch zu einem geschlossenen Hohlquerschnitt ergänzt, wodurch auf besonders bauraumgünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit dargestellt werden kann. Die in Fahrzeuglängsrichtung (Doppelpfeil 4) einander zugewandten Seiten, an denen die Gehäuseteile 13 und somit das Gehäuse 7 direkt abgestützt sind, sind in 3 mit S2 und S3 bezeichnet, wobei die Seiten S2 und S3 die genannten Seiten der Wandungsbereiche W2 sind. Dabei begrenzen die Seiten S2 und S3 den Hohlquerschnitt 12 teilweise und dabei in Fahrzeuglängsrichtung. Es ist erkennbar, dass sich die Lenker 6 von innerhalb des Hohlquerschnitts 12 zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung nach außen erstrecken und sich dabei aus dem Hohlquerschnitt 12 und dem Querelement 11 herauserstrecken, insbesondere derart, dass die Lenker 6 außerhalb des Hohlquerschnitts 12 zumindest mittelbar mit den lenkbaren Rädern, insbesondere über jeweilige Radträger, gekoppelt sind.
Die Gehäuseteile 13 sind beispielsweise Schraubdome. Mit anderen Worten ist das jeweilige Gehäuseteil 13 von einer jeweiligen, als Durchgangsöffnung ausgebildeten Schrauböffnung durchsetzt, welche ein Gewinde, insbesondere ein Gewinde, aufweisen oder aber gewindelos sein kann. Bei der ersten Ausführungsform ist die jeweilige Schrauböffnung und somit das jeweilige Gehäuseteil 13 von einem jeweiligen, als Schraubelement 14 ausgebildeten Befestigungselement durchdrungen, insbesondere durchsetzt, wobei das Gehäuse 7 mittels der Schraubelement 14 mit dem Querelement verschraubt und dadurch an dem Querelement befestigt ist. Das jeweilige Schraubelement 14 ist beispielsweise, insbesondere über seinen jeweiligen Schraubenkopf, an einer in Fahrzeuglängsrichtung von dem Hohlquerschnitt 12 abgewandten, ersten Außenseite S4 des Querelements 11, insbesondere eines ersten der Wandungsbereiche W2, abgestützt. Auf einer in Fahrzeuglängsrichtung von dem Hohlquerschnitt 12 und von der ersten Außenseite S4 abgewandten, zweiten Außenseite S5 des zweiten Wandungsbereichs W2 beziehungsweise des Querelements 11 ragt beispielsweise das jeweilige Schraubelement 14 aus der jeweiligen Schrauböffnung und aus dem zweiten Wandungsbereich W2 heraus, wobei bezogen auf die Bildebene von 3 der zweite Wandungsbereich W2 der obere der Wandungsbereiche W2 ist. Auf zweiten Seite S5 ist beispielsweise ein mit dem jeweiligen Schraubelement 14 korrespondierendes, zweites Schraubelement angeordnet, welches beispielsweise eine Mutter ist. Beispielsweise ist die Mutter mit dem zweiten Wandungsbereich W2 fest verbunden, insbesondere verschweißt. Das jeweilige, zweite Schraubelement, ist mit dem jeweiligen, ersten Schraubelement 14 verschraubt, wodurch das Gehäuse 7 mit dem Querelement 11 verschraubt und dadurch an dem Querelement 11 befestigt ist. Hierdurch können das Gehäuse 7 und somit die Lenkeinrichtung 2 fest, steif und bauraumgünstig an das Querelement 11 und somit an den Achsträger 3 insgesamt angebunden werden.
4 zeigt in einer schematischen Vorderansicht eine zweite Ausführungsform des Querelements 11. Insbesondere ist in 4 die zweite Außenseite S5 erkennbar. Besonders gut aus 4 erkennbar sind Durchgangsöffnungen 15 des zweiten Wandungsbereichs W2, wobei das jeweilige Schraubelement 14 die jeweilige Durchgangsöffnung 15 durchdringt. Wie aus 5 und 6 erkennbar ist, ist beispielsweise bei der zweiten Ausführungsform und vorzugsweise auch bei der ersten Ausführungsform der offene Hohlquerschnitt 12 zumindest im Wesentlichen U-förmig ausgebildet.
5 zeigt beispielsweise eine schematische Querschnittsansicht des Querelements 11 in einer Schnittebene, die durch die in 4 linke oder rechte Durchgangsöffnung 15 verläuft. 6 zeigt beispielsweise eine schematische Querschnittsansicht des Querelements 11, in einer Schnittebene, die beispielsweise durch die in 4 mittlere Durchgangsöffnung 15 und eine über der mittleren Durchgangsöffnung 15 verlaufende, weitere Durchgangsöffnung 16 des Querelements 11 verläuft.
7 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Querelements 11 gemäß einer dritten Ausführungsform. Bei der zweiten Ausführungsform weisen beispielsweise die Wandungsbereich W2 insbesondere über ihre gesamte, in Fahrzeughochrichtung verlaufende Erstreckung den zumindest im Wesentlichen konstanten beziehungsweise gleichen Abstand A zueinander auf. Im Gegensatz dazu ist es bei der dritten Ausführungsform vorgesehen, dass sich die Wandungsbereiche W2 in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben betrachtet aufeinander zu erstrecken, wodurch sich der Hohlquerschnitt 12 in Fahrzeughochrichtung nach oben hin verjüngt, insbesondere bis hin zu dem Wandungsbereich 17, welcher sich bei der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform beispielsweise in einer Ebene erstreckt, die durch die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeugquerrichtung aufgespannt wird.
8 zeigt eine vierte Ausführungsform des Querelements 11. Bei der vierten Ausführungsform laufen die Wandungsbereiche W2 in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben aufeinander zu, und zwar derart, dass sie sich unter Ausbildung einer Spitze SP treffen, die entlang genau einer Geraden verläuft, die sich beispielsweise zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung erstreckt. In 5 bis 8 veranschaulichen gestrichelte Geraden 18 die Durchgangsöffnung 15, während in 6 eine gestrichelte Gerade 19 die Durchgangsöffnung 16 veranschaulicht.
Bezugszeichenliste

1: Anordnung
2: Lenkeinrichtung
3: Achsträger
4: Doppelpfeil
5: Doppelpfeil
6: Lenker
7: Gehäuse
8: Längselement
9: Längselement
10: Querelement
11: Querelement
12: Hohlquerschnitt
13: Gehäuseteil
14: Schraubelement
15: Durchgangsöffnung
16: Durchgangsöffnung
17: Wandungsbereich
A: Abstand
S1: Seite
S2: Seite
S3: Seite
S4: Außenseite
S5: Außenseite
W2: Wandungsbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2376321 B1 [0002]
JP 2003104231 A [0002]
EP 1404536 B1 [0002]

Claims

Anordnung (1) einer Lenkeinrichtung (2) an einem Achsträger (3) eines Kraftfahrzeugs, bei welcher die zum Lenken von an den Achsträger (3) anbindbaren Fahrzeugrädern des Kraftfahrzeugs ausgebildete Lenkeinrichtung (2) an dem Achsträger (3) gehalten ist, welcher zwei in Fahrzeugquerrichtung (5) voneinander beabstandete Längselemente (8, 9) und wenigstens ein Querelement (11) aufweist, über welches die Längselemente (8, 9) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Querelement (11) einen Hohlquerschnitt (12) aufweist, in welchem ein an dem Querelement (11) befestigtes Gehäuse (7) der Lenkeinrichtung (12) zumindest teilweise aufgenommen ist.
Anordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlquerschnitt (12) des Querelements (11) an sich offen ist.
Anordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der an sich offene Hohlquerschnitt (12) zumindest in einem Längenbereich des Hohlquerschnitts (12) durch das Gehäuse (7) geschlossen und dadurch zu einem geschlossenen Hohlquerschnitt ergänzt ist.
Anordnung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der der Hohlquerschnitt (12) des Querelements (11) an sich in Fahrzeughochrichtung nach unten offen ist.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der offene Hohlquerschnitt (12) teilweise durch zwei in einem in Fahrzeuglängsrichtung (4) oder in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Abstand (A) zueinander angeordnete Wandungsbereiche (W2) des Querelements (11) begrenzt ist, wobei der Abstand (A) zumindest in einem Bereich des Abstands (A) durch das Gehäuse (7) vollständig überbrückt ist.
Anordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) zumindest in dem Bereich durch das Gehäuse (7) vollständig überbrückt ist, indem das Gehäuse (7) an aufeinander zugewandten Seiten (S2, S3) der Wandungsbereiche (W2) direkt abgestützt ist.
Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (7) mittels wenigstens eines Befestigungselements (14) an dem Querelement (11) befestigt ist.
Anordnung (1) nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlquerschnitt (12) auf einer Seite (S1) des Hohlquerschnitts (12) offen ist, wobei das Befestigungselement (14) auf einer der offenen Seite (S1) des Hohlquerschnitts (12) zugewandten Seite des Gehäuses (7) angeordnet ist.
Anordnung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (14) als ein Schraubelement (14) ausgebildet ist, mittels welchem das Gehäuse (7) mit dem Querelement (11) verschraubt und dadurch an dem Querelement (11) befestigt ist.
Kraftfahrzeug, mit einer Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.