DE102012015995A1 - Axle carrier for road vehicle e.g. passenger car, has stiffener structure having steering protection plate that is secured at prop cross whose front and rear prop ends are respectively secured at front and rear cross beams - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vorbau eines Straßenfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens. Die Erfindung betrifft außerdem ein mit einem derartigen Vorbau ausgestattetes Straßenfahrzeug.The present invention relates to a stem of a road vehicle, in particular a passenger car. The invention also relates to a road vehicle equipped with such a stem.
Ein typischer Vorbau eines Straßenfahrzeugs kann einen vorderen Querträger, der sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, und einen hinteren Querträger aufweisen, der bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung hinter dem vorderen Querträger angeordnet ist und der sich ebenfalls quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckt. Am Vorbau befindet sich auch eine Vorderachse, die üblicherweise lenkbare Vorderräder umfasst. Dementsprechend kann am Vorbau auch eine Lenkeinrichtung zum Lenken der Vorderräder des Fahrzeugs angeordnet sein. Dabei ist es grundsätzlich möglich, dass diese Lenkeinrichtung zumindest teilweise bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung zwischen dem vorderen Querträger und dem hinteren Querträger angeordnet ist. Ferner befinden sich die genannten Querträger und zumindest der Teil der Lenkeinrichtung, der sich zwischen den beiden Querträgern befindet, im unteren Bereich des Vorbaus, wodurch diese Komponenten einen vergleichsweise geringen Abstand zu einer Fahrbahn besitzen, auf der sich das Fahrzeug befindet. Hierdurch ist insbesondere die Lenkeinrichtung einer erhöhten Beschädigungsgefahr ausgesetzt, die durch Gegenstände auf der Fahrbahn entsteht.A typical stem of a road vehicle may include a front cross member extending transversely of the vehicle longitudinal direction and a rear cross member disposed rearwardly of the front cross member with respect to the vehicle longitudinal direction and also extending transversely of the vehicle longitudinal direction. On the stem is also a front axle, which usually includes steerable front wheels. Accordingly, a steering device for steering the front wheels of the vehicle may be arranged on the stem. It is basically possible that this steering device is at least partially disposed with respect to the vehicle longitudinal direction between the front cross member and the rear cross member. Furthermore, the said cross member and at least the part of the steering device which is located between the two cross members, in the lower region of the stem, whereby these components have a relatively small distance to a roadway on which the vehicle is located. As a result, in particular, the steering device is exposed to increased risk of damage caused by objects on the road.
Des Weiteren kann im Betrieb des Fahrzeugs insbesondere der Vorbau zur Entwicklung von Geräuschen und Schwingungen angeregt werden, die sich nachteilig auch auf den Fahrkomfort und die mechanische Stabilität des Fahrzeugs auswirken können.Furthermore, in the operation of the vehicle, it is possible, in particular, to stimulate the stem to develop noises and vibrations which may also adversely affect the driving comfort and the mechanical stability of the vehicle.
Aus der
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Vorbau der vorstehend beschriebenen Art beziehungsweise für ein damit ausgestattetes Fahrzeug eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch einen verbesserten Schutz der Lenkeinrichtung bei ausreichender Bodenfreiheit auszeichnet. Des Weiteren soll außerdem ein verbessertes Geräusch- und Vibrationsverhalten erreicht werden.The present invention addresses the problem of providing for a stem of the type described above or for a vehicle equipped therewith an improved embodiment, which is characterized in particular by improved protection of the steering device with sufficient ground clearance. Furthermore, an improved noise and vibration behavior should also be achieved.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this problem is solved by the subject matter of the independent claim. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Vorbau, bei dem eine Lenkeinrichtung zumindest teilweise bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung zwischen einem vorderen Querträger und einem hinteren Querträger angeordnet ist, eine Versteifungsstruktur zur Geräusch- und Vibrationsdämpfung vorzusehen, die ein Strebenkreuz und eine Lenkungsschutzplatte aufweist. Dabei wird die Versteifungsstruktur so angebracht, dass sich das Strebenkreuz unterhalb der Lenkeinrichtung erstreckt. Die Lenkungsschutzplatte wird am Strebenkreuz befestigt, so dass sich auch die Lenkungsschutzplatte unterhalb der Lenkeinrichtung erstreckt. Durch die Verwendung einer derartigen Versteifungsstruktur kann einerseits mit Hilfe des Strebenkreuzes die gewünschte Geräusch- und Vibrationsdämpfung realisiert werden, während gleichzeitig andererseits mit Hilfe der Lenkungsschutzplatte ein intensiver Schutz der Lenkeinrichtung geschaffen wird. Durch die Integrationen dieser beiden Funktionen in die Versteifungsstruktur trägt diese nur unwesentlich nach unten auf den Vorbau auf, wodurch sich eine ausreichende Bodenfreiheit realisieren lässt. zur Befestigung des Strebenkreuzes schlägt die Erfindung insbesondere vor, vordere Strebenenden des Strebenkreuzes am vorderen Querträger zu befestigen und hintere Strebenenden des Strebenkreuzes am hinteren Querträger zu befestigen. Ferner wird insbesondere vorgeschlagen, die Lenkungsschutzplatte am Strebenkreuz so anzuordnen, dass sie einen Kreuzmittelbereich des Strebenkreuzes flächig abdeckt.The invention is based on the general idea, in a stem, in which a steering device is at least partially disposed with respect to the vehicle longitudinal direction between a front cross member and a rear cross member, to provide a stiffening structure for noise and vibration damping, which has a strut cross and a steering protection plate. In this case, the stiffening structure is mounted so that the strut cross extends below the steering device. The steering protection plate is attached to the strut cross so that the steering protection plate extends below the steering device. By using such a stiffening structure, on the one hand the desired noise and vibration damping can be realized with the aid of the cross strut, while at the same time an intensive protection of the steering device is provided by means of the steering protection plate. Due to the integrations of these two functions in the stiffening structure, this contributes only insignificantly down to the stem, whereby a sufficient ground clearance can be realized. for attachment of the strut cross, the invention proposes in particular to attach front strut ends of the strut cross on the front cross member and to attach rear strut ends of the strut cross on the rear cross member. Furthermore, it is proposed, in particular, to arrange the steering protection plate on the strut cross in such a way that it covers a cross-over region of the strut cross in a planar manner.
Die Anbringung der Lenkungsschutzplatte am Strebenkreuz kann – je nach gewählter Befestigungstechnik – auch zur Aussteifung des Strebenkreuzes genutzt werden. Bevorzugt ist eine feste Verbindung zwischen Lenkungsschutzplatte und Strebenkreuz. Geeignete Befestigungstechniken sind beispielsweise Schraub-, Niet- und Schweißverbindungen.The attachment of the steering protection plate on the strut cross can - depending on the selected fastening technology - are also used to stiffen the strut cross. Preferably, a firm connection between steering protection plate and Pursuit cross. Suitable fastening techniques are, for example, screw, rivet and welded joints.
Das Strebenkreuz besitzt zweckmäßig zwei Streben, die sich in einer Kreuzungsstelle kreuzen und die bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung diagonal verlaufen, also die Fahrzeuglängsrichtung gegensinnig schneiden. Die Kreuzungsstelle ist dabei vorzugsweise so gestaltet, dass sich die diagonal verlaufenden Streben in der Kreuzungsstelle gegenseitig durchsetzen. In der Folge kann das Strebenkreuz auch als Fachwerk betrachtet werden, wobei die Kreuzungsstelle einen Knotenpunkt definiert, von dem vier Strebenarme ausgehen, wobei sich je zwei zueinander fluchtende Strebenarme zu einer durchgehenden Diagonalstrebe ergänzen.The strut cross expediently has two struts which intersect at an intersection and which extend diagonally with respect to the vehicle longitudinal direction, ie intersect the vehicle longitudinal direction in opposite directions. The intersection is preferably designed so that the diagonal struts intersect at the intersection. As a result, the strut cross can also be considered as a truss, wherein the intersection defines a node from which emanates four strut arms, each complementing two mutually aligned strut arms to a continuous diagonal strut.
Die Lenkeinrichtung besitzt im Bereich des Vorbaus einen quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Bereich, der insbesondere eine Zahnstange umfassen kann. Vorzugsweise befindet sich dieser quer verlaufende Bereich bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung zwischen den beiden Querträgern. In üblicher Weise kann beispielsweise eine Lenkspindel mit der Zahnstange antriebsverbunden sein, wobei diese Lenkspindel dann aus dem zwischen den Querträgern liegenden Bereich herausführt.The steering device has in the region of the stem a transversely to the vehicle longitudinal direction extending region, which may in particular comprise a rack. Preferably, this transverse region is located with respect to the vehicle longitudinal direction between the two cross members. In the usual way, for example, a steering shaft can be drivingly connected to the rack, wherein this steering spindle then leads out of the region lying between the cross members.
Der hier vorgestellte Aufbau für den Vorbau eignet sich in besonderer Weise für eine elektromotorisch Lenkung, bei der vergleichsweise viele Komponenten in einem unteren Bereich des Vorbaus, vorzugsweise bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung zwischen den beiden Querträgern angeordnet sein können.The structure presented here for the stem is particularly suitable for an electric motor steering, in which comparatively many components can be arranged in a lower region of the stem, preferably with respect to the vehicle longitudinal direction between the two cross members.
Die Versteifungsstruktur kann auch als NVH-Struktur bezeichnet werden, wobei NVH für Noise-Vibration-Harshness steht. Dementsprechend kann das Strebenkreuz auch als NVH-Kreuz bezeichnet werden. Ebenso lassen sich dann die Streben als NVH-Streben bezeichnen.The stiffening structure may also be referred to as NVH structure, where NVH stands for Noise Vibration Harshness. Accordingly, the strut cross may also be referred to as NVH cross. Likewise, the struts can then be called NVH struts.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Strebenkreuz an eine Unterseite des vorderen Querträgers und an eine Unterseite des hinteren Querträgers angebaut sein. Bevorzugte Befestigungstechniken sind hier Schraubverbindungen, um in Crashfall das Strebenkreuz einfach austauschen zu können.According to an advantageous embodiment, the strut cross may be attached to an underside of the front cross member and to an underside of the rear cross member. Preferred fastening techniques here are screw connections in order to be able to exchange the strut cross simply in the event of a crash.
Die Lenkungsschutzplatte kann an eine Unterseite der Streben des Strebenkreuzes angebaut sein. Hierdurch bewirkt die Lenkungsschutzplatte gleichzeitig einen Schutz des Strebenkreuzes. Vorzugsweise ist die Lenkungsschutzplatte an das Strebenkreuz angeschweißt.The steering protection plate may be attached to an underside of the struts of the strut cross. As a result, the steering protection plate simultaneously protects the strut cross. Preferably, the steering protection plate is welded to the strut cross.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform können die Streben des Strebenkreuzes in ihrer Längsrichtung einen S-förmigen Verlauf aufweisen. Die Längsrichtung der Streben verläuft geneigt gegenüber der Fahrzeuglängsrichtung, so dass die Streben auch als Diagonalstreben bezeichnet werden können. Durch den S-förmigen Verlauf ist es insbesondere möglich, über das Strebenkreuz Querträger miteinander zu verbinden, die einen unterschiedlichen Abstand zur Fahrbahn besitzen. Vorzugsweise ist der vordere Querträger weiter von der Fahrbahn entfernt als der hintere Querträger. Durch den S-förmigen Verlauf der Diagonalstreben kann am Strebenkreuz eine nach unten ablenkende Ablenkkontur geschaffen werden, die außerdem durch das Lenkungsschutzblech vergrößert werden kann.According to an advantageous embodiment, the struts of the strut cross in their longitudinal direction may have an S-shaped profile. The longitudinal direction of the struts is inclined relative to the vehicle longitudinal direction, so that the struts can also be referred to as diagonal struts. Due to the S-shaped course, it is in particular possible to connect to each other via the strut cross beams, which have a different distance from the roadway. Preferably, the front cross member is farther from the road than the rear cross member. Due to the S-shaped course of the diagonal struts, a deflection deflecting downwards can be created on the strut cross, which can also be increased by the steering guard.
Zweckmäßig können die Streben des Strebenkreuzes als Hohlprofile, insbesondere als Vierkantrohre ausgestaltet sein, wodurch sie bei geringem Gewicht eine hohe Steifigkeit besitzen.Suitably, the struts of the strut cross can be configured as hollow sections, in particular as square tubes, whereby they have a high rigidity with low weight.
Die Lenkungsschutzplatte kann eine rechteckige Umfangsfläche aufweisen. Sie ist zweckmäßig an den Verlauf der Streben bzw. an die Außenkontur des Strebenkreuzes angepasst. Insbesondere folgt die Lenkungsschutzplatte dem zuvor genannten S-förmigen Verlauf der Streben.The steering protection plate may have a rectangular peripheral surface. It is suitably adapted to the course of the struts or to the outer contour of the strut cross. In particular, the steering protection plate follows the aforementioned S-shaped course of the struts.
Die rechteckig geformte Lenkungsschutzplatte ist zweckmäßig am Lenkungskreuz so angeordnet, dass die Diagonalen der Lenkungsschutzplatte im Wesentlichen parallel zu den Diagonalstreben des Strebenkreuzes verlaufen. Hierdurch ergibt sich eine besonders intensive Aussteifung des Strebenkreuzes durch die Lenkungsschutzplatte bei entsprechender Befestigung zwischen Lenkungsschutzplatte und Strebenkreuz.The rectangular-shaped steering protection plate is expediently arranged on the steering cross so that the diagonals of the steering protection plate extend substantially parallel to the diagonal struts of the strut cross. This results in a particularly intense stiffening of the strut cross through the steering protection plate with appropriate attachment between steering protection plate and strut cross.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann eine Vorderachse der beiden lenkbaren Vorderräder, um welche die Vorderräder bei Geradeausfahrt drehen, bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung zwischen den beiden Querträgern angeordnet sein. Dementsprechend befindet sich auch die Lenkeinrichtung zumindest teilweise im Bereich der Vorderachse, wodurch im Vorbau weiter vorne ein Freiraum bzw. anderweitig nutzbarer Bauraum geschaffen wird.According to another advantageous embodiment, a front axle of the two steerable front wheels about which the front wheels rotate when driving straight ahead, be arranged with respect to the vehicle longitudinal direction between the two cross members. Accordingly, the steering device is at least partially in the region of the front axle, which in the front of the front of a free space or otherwise usable space is created.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann eine Kreuzungsstelle des Strebenkreuzes, in der sich die Streben des Strebenkreuzes kreuzen, bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung vor der Lenkeinrichtung und insbesondere vor der Vorderachse angeordnet sein. Eine derartige Anordnung kann für die Kraftübertragung zwischen den Querträgern über das Strebenkreuz von Vorteil sein.According to another advantageous embodiment, a crossing point of the strut cross, in which the struts of the strut cross intersect, be arranged with respect to the vehicle longitudinal direction in front of the steering device and in particular in front of the front axle. Such an arrangement may be advantageous for the transmission of power between the cross members via the strut cross.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die hinteren Strebenenden weiter außen angeordnet sind als die vorderen Strebenenden. Mit anderen Worten, die Anbindungsstellen des Strebenkreuzes an den Querträgern liegen beim hinteren Querträger weiter außen als beim vorderen Querträger. Auch diese Maßnahme kann dazu beitragen, die Kraftübertragung zwischen den beiden Querträgern über das Strebenkreuz zu verbessern. In another advantageous embodiment it can be provided that the rear strut ends are arranged further outward than the front strut ends. In other words, the attachment points of the strut cross on the cross members are located on the rear cross member further outward than the front cross member. Also, this measure can help to improve the power transmission between the two cross members on the strut cross.
Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei welcher die Versteifungsstruktur die tiefste Stelle des Vorbaus bildet. Sofern das Strebenkreuz unten an die Querträger angebaut ist und sofern die Lenkungsschutzplatte unten an das Strebenkreuz angebaut ist, bildet die Lenkungsschutzplatte die tiefste Stelle des Vorbaus. Da jedoch die Lenkungsschutzplatte vergleichsweise flach konzipiert ist, nämlich insbesondere blechförmig, trägt die Lenkungsschutzplatte selbst nur unwesentlich nach unten auf den Vorbau auf. Auch die Streben des Strebenkreuzes besitzen zweckmäßig ein flaches Profil, so dass sie nur unwesentlich nach unten auf den Vorbau aufbauen. Somit lässt sich ausreichend Bodenfreiheit gewährleisten.Particularly useful is an embodiment in which the stiffening structure forms the lowest point of the stem. If the strut cross is attached to the bottom of the cross member and if the steering protection plate is mounted at the bottom of the strut cross, the steering protection plate forms the lowest point of the stem. However, since the steering protection plate is designed comparatively flat, namely in particular sheet-like, the steering protection plate itself bears only slightly on the stem down. The struts of the strut cross expediently have a flat profile, so that they build only slightly down on the stem. This ensures sufficient ground clearance.
Ein erfindungsgemäßes Straßenfahrzeug, bei dem es sich bevorzugt um einen Personenkraftwagen handelt, besitzt einen Vorbau der vorstehend beschriebenen Art.An inventive road vehicle, which is preferably a passenger car, has a stem of the type described above.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Es zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,
Entsprechend den
Der Vorbau
Der Vorbau
Darüber hinaus weist die Versteifungsstruktur
Gemäß den
In
Wie sich insbesondere
Gemäß
Wie sich insbesondere
Wie sich wiederum
Gemäß
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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