DE102017213267A1 - Subframe of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Hilfsrahmen (10) eines Kraftfahrzeugs, umfassend zwei in Fahrzeuglängsrichtung (FL) betrachtet vordere Funktionsknoten (12, 14), sowie zwei hintere Funktionsknoten (16, 18), jeweils zur Anbindung verschiedener Fahrzeugkomponente, wobei mindestens die vorderen Funktionsknoten (12, 14) mittels mindestens einem Querträger (20) verbunden sind, und die vorderen Funktionsknoten (12, 14) mit den hinteren Funktionsknoten (16, 18) mittels zwei Längsträgern (22, 24) verbunden sind. Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch aus, dass zwischen den vorderen Funktionsknoten (12, 14) und den hinteren Funktionsknoten (16, 18) jeweils mindestens ein Funktionsträger (30) angeordnet ist, an dem Funktionsteile (32) des Fahrwerks angebracht sind.Subframe (10) of a motor vehicle, comprising two viewed in the vehicle longitudinal direction (FL) front function node (12, 14), and two rear function nodes (16, 18), respectively for connecting various vehicle component, wherein at least the front function nodes (12, 14) by means of at least one cross member (20) are connected, and the front functional nodes (12, 14) with the rear functional nodes (16, 18) by means of two longitudinal members (22, 24) are connected. The invention is characterized in that between the front functional nodes (12, 14) and the rear functional nodes (16, 18) in each case at least one function carrier (30) is arranged, are attached to the functional parts (32) of the chassis.
Description
Die Erfindung betrifft einen Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.The invention relates to a subframe for a motor vehicle according to the specified in the preamble of claim 1. Art.
Hilfsrahmen für Kraftfahrzeuge, auch als Fahrschemel bezeichnet, sind aus dem Stand der Technik in vielfältiger Weise bekannt. So offenbart z. B.
In
Ein weiterer Hilfsrahmen mit einem flächigen, einstückig ausgebildeten Versteifungselement, das sowohl die Längsträgerelemente als auch die vorderen und hinteren Funktionsknoten verbindet, ist in der
Die Komplexität der Fahrzeugvarianten wird in ihren Abmessungen, Lastgruppen und Ausstattungen wiedergegeben. Ein bekanntes Problem ist, dass die Anforderungen an einen Hilfsrahmen je nach Fahrzeugtyp unterschiedlich sind. Ein Hilfsrahmen ist beispielsweise ein sehr geeignetes Bauteil um die Spurweiten der Fahrzeuge mittels verschiedener Hilfsrahmenweiten zu verändern. Hierbei entsteht jedoch das Problem, dass manche Funktionsteile des Fahrwerks ihre Anbindungspunkte entweder an Querträgern oder Funktionsknoten haben, und bei veränderter Querträgerlänge die einzelnen Elemente nicht mehr kompatibel sind. Insbesondere bei Lenkgetrieben oder Stabilisatoren gibt es eine große Varianz. Eine hohe Varianz an Hilfsrahmen und Gussknoten ist jedoch aus wirtschaftlicher und technischer Sicht nicht tragbar, da der Materialaufwand und dementsprechend die Kosten verhältnismäßig hoch sind.The complexity of the vehicle variants is reflected in their dimensions, load groups and equipment. A common problem is that the requirements for a subframe vary depending on the type of vehicle. A subframe, for example, is a very suitable component for changing the track widths of the vehicles by means of different subframe widths. However, this creates the problem that some functional parts of the chassis have their attachment points either on cross members or functional nodes, and with different cross member length, the individual elements are no longer compatible. Especially with steering gears or stabilizers there is a large variance. However, a high variance of subframes and casting nodes is not feasible from an economic and technical point of view, since the material costs and accordingly the costs are relatively high.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Hilfsrahmen gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass der Hilfsrahmen ein maximal flexibles und modulares Grundgestell aufweist.The invention is based on the object, a subframe according to the type specified in the preamble of claim 1 such that the subframe has a maximum flexible and modular base frame.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.This object is solved by the characterizing features of claim 1 in conjunction with its preamble features.
Die Unteransprüche bilden eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung.The dependent claims form an advantageous development of the invention.
In bekannter Art und Weise umfasst der Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug vier Funktionsknoten, die zur Anbindung verschiedener Fahrzeugkomponente dienen, wobei - in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet - die zwei vorderen Funktionsknoten mittels eines Querträgers verbunden sind und zwei Längsträger die vorderen mit den hinteren Funktionsknoten verbinden. In a known manner, the subframe for a motor vehicle comprises four functional nodes that serve to connect various vehicle components, wherein - viewed in the vehicle longitudinal direction - the two front functional nodes are connected by means of a cross member and two side members connect the front with the rear functional nodes.
Erfindungsgemäß ist der Hilfsrahmens so gestaltet, dass die vorderen Funktionsknoten mit den hinteren Funktionsknoten zusätzlich mittels eines Funktionsträgers verbunden sind, wobei die stangenförmigen Funktionsteile des Fahrwerks quer zur Fahrtrichtung an den Funktionsträgern positionierbar sind. Zusammen bilden die Längsträger und die Querträger das Grundgestell des Hilfsrahmens, und die Funktionsträger bilden eine zusätzliche Verbindungsebene zu den Längsträgern. Ein wesentlicher Vorteil an dieser Ausführungsform der Erfindung ist, dass das Grundgestell des Hilfsrahmens eine sehr einfache Geometrie aufweist, die sich leicht herstellen lässt, insbesondere, weil die sehr variabel gestalteten Funktionsteile unabhängig vom tragenden Grundgestell ausschließlich an den Funktionsträgern angeordnet sind.According to the invention, the subframe is designed such that the front functional nodes are additionally connected to the rear functional nodes by means of a functional carrier, wherein the rod-shaped functional parts of the chassis can be positioned transversely to the direction of travel on the functional carriers. Together, the side members and the cross members form the base frame of the subframe, and the function carriers form an additional joint plane to the side members. A significant advantage of this embodiment of the invention is that the base frame of the subframe has a very simple geometry, which can be easily produced, in particular, because the very variable-shaped functional parts are arranged independently of the supporting base frame exclusively on the function carriers.
Weitere Vorzüge dieser Ausführungsform sind, dass die zusätzlichen Funktionsträger eine Verbesserung der Stabilität und des Lasttragevermögens des Hilfsrahmens gewährleisten. Die als zusätzliches Versteifungselement dienenden Funktionsträger verbessern im Crash-Fall auch die Energieeinwirkung des Hilfsrahmens.Further advantages of this embodiment are that the additional function carriers ensure an improvement in the stability and load carrying capacity of the subframe. Serving as an additional stiffening function carriers improve in the event of a crash, the energy of the subframe.
Es ist denkbar, dass die Funktionsträger lösbar mit dem Funktionsknoten verbunden sind. Die Vorzüge dieser Ausführungsform sind die technisch einfache Umsetzbarkeit, die leicht herzustellenden Einzelteile und der vereinfachte Austausch von Funktionsknoten und/oder Trägerelementen durch einfaches Lösen der Funktionsträger.It is conceivable that the function carriers are detachably connected to the function node. The advantages of this embodiment are the technically simple feasibility, the easy-to-manufacture items and the simplified replacement of functional nodes and / or support elements by simply releasing the function carrier.
Bevorzugt weisen die Funktionsträger mindestens eine Anbindung zu den Längsträgern auf. In vorteilhafter Weise bewirkt das eine zusätzliche Versteifung und Stabilität des Hilfsrahmens.The function carriers preferably have at least one connection to the longitudinal members. Advantageously, this causes an additional stiffening and stability of the subframe.
Die Funktionsteile des Fahrwerks sind bevorzugt ein Lenkgetriebe oder ein Stabilisator, die es in vielfältigen Ausführungsformen gibt. In vorteilhafter Weise ermöglicht der erfindungsgemäße Hilfsrahmen, flexible Kompatibilität jeweils zwischen den vielen unterschiedlichen Ausführungsformen der Funktionsteile und auch dem erfindungsgemäßen Hilfsrahmen, nachdem die Funktionsteile nicht an der Tragstruktur des Hilfsrahmens montiert sind, sondern lediglich an den Funktionsträgern angebracht sind. Das hat den Vorteil, dass die Montage des Hilfsrahmens und die Wahl der verschiedenen Funktionsteile unabhängig voneinander sind. Insgesamt gewährleistet diese Ausführungsform der Erfindung maximale Flexibilität bei der Montage eines Hilfsrahmens für ein Kraftfahrzeug.The functional parts of the chassis are preferably a steering gear or a stabilizer, which exist in various embodiments. Advantageously, the subframe according to the invention allows flexible compatibility between each many different embodiments of the functional parts and also the subframe according to the invention, after the functional parts are not mounted on the support structure of the subframe, but are mounted only on the function carriers. This has the advantage that the mounting of the subframe and the choice of different functional parts are independent. Overall, this embodiment of the invention ensures maximum flexibility in the assembly of a subframe for a motor vehicle.
Vorzugsweise weisen die Funktionsträger Aussparungen auf, in denen die Funktionsteile angeordnet sind. Es ist denkbar, zusätzliche Befestigungsbauteile, z. B. schellenförmige Befestigungen, an den Funktionsträgern anzubringen, um weitere Funktionsteile, wie z. B. einen Stabilisator, anzuordnen. In vorteilhafter Weise ist es hierdurch möglich, die die Basis bildenden Trägerstrukturen des Hilfsrahmens flexibel und unabhängig von den Anforderungen der Funktionsteile zu gestalten.Preferably, the function carrier recesses, in which the functional parts are arranged. It is conceivable, additional fastening components, for. B. clamp-like attachments to attach to the function carriers to other functional parts, such. As a stabilizer to arrange. In an advantageous manner, this makes it possible to design the supporting structures of the subframe which form the base flexibly and independently of the requirements of the functional parts.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Funktionsknoten sowohl lösbar mit den Querträgern als auch lösbar mit den Längsträgern verbunden, was den Vorteil hat, dass Längs- und/oder Querträger mit variabler Länge zur Verbindung der Funktionsknoten einsetzbar sind. Weitere Vorzüge dieser Ausführungsform sind, dass der Hilfsrahmen sich der Länge des jeweiligen Fahrzeugmodells und den damit verbundenen Anforderungen anpassen lässt, und dass die Spurweiten der Fahrzeuge ausschließlich mittels einer Variation der Querträgerlänge veränderbar sind. Ein weiterer Vorteil ist die flexible Gestaltung der Lagerpositionen der Funktionsknoten durch die variable Länge der Querträger. Dies wiederum bedeutet, dass der Hilfsrahmen sich in einfacher Art und Weise, nämlich durch die Modularität seiner einzelnen Trägerstrukturen, an die Anforderungen der unterschiedlichen Aggregate anpassen lässt.According to one embodiment of the invention, the functional nodes are both detachably connected to the cross members and releasably connected to the longitudinal members, which has the advantage that longitudinal and / or cross member with variable length for connection of the functional nodes can be used. Further advantages of this embodiment are that the subframe can be adapted to the length of the respective vehicle model and the associated requirements, and that the track widths of the vehicles can be changed exclusively by means of a variation of the cross member length. Another advantage is the flexible design of the storage positions of the functional nodes by the variable length of the cross member. This in turn means that the subframe can be adapted in a simple manner, namely by the modularity of its individual support structures, to the requirements of the different aggregates.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Längs- und/oder Querträger entweder offene oder geschlossene Profile haben. Hierdurch lässt sich die Steifigkeit des Hilfsrahmens flexibel an die Anforderungen des Fahrzeugmodells anpassen.According to a further embodiment of the invention, the longitudinal and / or cross members may have either open or closed profiles. As a result, the rigidity of the subframe can be flexibly adapted to the requirements of the vehicle model.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Funktionsknoten entweder Gussknoten oder zusammengesetzte Schweißblechkonstruktionen sind.A further embodiment of the invention provides that the functional nodes are either cast nodes or composite weld metal constructions.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass verschiedene Funktionsknotenvarianten einbaubar sind. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise die Änderung von Kinematikpunkten oder die Anbindung an alternative Karosserieformen ausschließlich über den Austausch der Funktionsknoten.According to a further embodiment of the invention, it is provided that different functional node variants can be installed. This advantageously allows the modification of kinematics points or the connection to alternative body shapes exclusively via the replacement of the functional nodes.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform sieht vor, dass die Funktionsknoten, die Längsträger und die Querträger je nach Fahrzeugtyp austauschbar sind. Der positive Effekt dieser Ausführungsform ist die flexible Anpassung des Hilfsrahmens an die Anforderungen verschiedener Fahrzeugmodelle, sowohl in ihrer Länge und Breite, als auch die Position der Anbindungspunkte für die Karosserie und die Position der Konsolen für die Aufnahme der Fahrwerkslenker. Die Möglichkeit verschiedene Funktionsknoten mit verschiedenen Trägerelementen zu kombinieren erlaubt eine modulare, rationelle und somit kostengünstigere Nutzung der Bauteile. Die Kompatibilität und Austauschbarkeit der einzelnen Elemente des Hilfsrahmens haben den Vorteil, dass die Montage nicht nur schnell und kostengünstig erfolgt, sondern eine maximal große Varianz und Flexibilität in der Gestaltung des Hilfsrahmens möglich ist.A further embodiment according to the invention provides that the functional nodes, the side members and the cross members are interchangeable depending on the vehicle type. The positive effect of this embodiment is the flexible adaptation of the subframe to the requirements of different vehicle models, both in their length and width, as well as the position of the connection points for the body and the position of the consoles for receiving the suspension arms. The possibility of combining different functional nodes with different carrier elements allows a modular, rational and thus more cost-effective use of the components. The compatibility and interchangeability of the individual elements of the subframe have the advantage that the assembly is not only fast and inexpensive, but a maximum of variance and flexibility in the design of the subframe is possible.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.Further advantages and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiments illustrated in the drawings.
In der Zeichnung bedeutet:
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1 eine seitliche Draufsicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hilfsrahmen eines Kraftfahrzeugs; -
2 eine Darstellung des erfindungsgemäßen Hilfsrahmen aus1 mit eingebauten Funktionsteilen, und -
3 eine vergrößerte Darstellung eines Funktionsträgers aus1
-
1 a side elevational view of a first embodiment of the invention subframe of a motor vehicle; -
2 an illustration of the subframe according to the invention1 with built-in functional parts, and -
3 an enlarged view of a function carrier1
In der nachfolgenden Beschreibung und in den Figuren werden zur Vermeidung von Wiederholungen gleiche Bauteile und Komponente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In the following description and in the figures, the same components and components are identified by the same reference numerals to avoid repetition.
Der Hilfsrahmen
Gemäß der in
Wie insbesondere
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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