DE102005062330B4 - Subframe for motor vehicles - Google Patents

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Abstract

Hilfsrahmen für Kraftfahrzeuge, mit zwei in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegend angeordneten und separat hergestellten Grundstrukturen (14, 15), die ihrerseits vermittels einer vorderen und einer hinteren hohlprofilförmigen Querstrebe (17, 25) zu einem geschlossenen Rahmen fest verbunden sind, wobei zumindest die Grundstrukturen (14, 15) jeweils ein im Querschnitt überwiegend geschlossenes Hohlprofil ausbilden und sich aus zwei in einer Blech-Schalenbauweise aufeinandergesetzten sowie miteinander fest verbundenen Schalenelementen (14a, b;15a, b) zusammensetzen dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenelemente (14a, b;15a, b) unterschiedliche Blechdicken aufweisen.

Figure DE102005062330B4_0000
Subframe for motor vehicles, with two in the vehicle transverse direction opposite arranged and manufactured separately basic structures (14, 15), which in turn by means of a front and a rear hollow profile cross-member (17, 25) are fixedly connected to a closed frame, wherein at least the basic structures (14, 15) in each case form a predominantly closed hollow section and consist of two shell elements (14a, b; 15a, b) set one against the other in a sheet-metal shell construction and characterized in that the shell elements (14a, b; 15a, b) have different sheet thicknesses.
Figure DE102005062330B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft einen Hilfsrahmen für Kraftfahrzeuge mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a subframe for motor vehicles with the features of the preamble of claim 1.

In der Praxis werden derzeit des Öfteren Hilfsrahmen, insbesondere Vorderachs-Hilfsrahmen verwendet, die ihrerseits weitestgehend einteilig durch einen IHU-Grundkörper (IHU = Innenhochdruckumformung) gebildet sind. Beim Innenhochdruckumformen werden hohle Ausgangsteile durch Flüssigkeit unter hohem Druck in einem geteilten Formspeicherwerkzeug zu Hohlteilen komplexer Geometrien, beispielsweise zu besagten Hilfsrahmen umgeformt. Die Hilfsrahmen können dabei aus Stahl- oder hinsichtlich einer angestrebten Leichtbauweise auch aus Aluminiumblech bestehen, wobei durch Verwendung von Aluminiumblech zwar Gewichtseinsparungen zu verzeichnen sind, jedoch deren Anwendbarkeit bei erhöhten Achslasten begrenzt ist. Ungeachtet dessen erfordern derartige IHU-Hilfsrahmen fahrzeugspezifisch hohe Kosten an Investitionen, insbesondere Werkzeugkosten.In practice, subframes, in particular front axle subframes, are frequently used at the moment, which in turn are for the most part formed in one piece by an IHU basic body (IHU = hydroforming). In hydroforming, hollow output parts are reshaped by fluid under high pressure in a split mold storage tool to hollow parts of complex geometries, for example to said subframe. The subframe can be made of steel or in terms of a desired lightweight construction also made of aluminum sheet, although by using aluminum sheet while weight savings are recorded, but their applicability is limited at elevated axle loads. Regardless, such hydroformed subframes require vehicle-specific high investment costs, particularly tooling costs.

Aus der DE 10 2005 033 814 A1 und der DE 103 52 078 A1 ist jeweils ein Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug bekannt, der aus zwei Grundstrukturen besteht, die über zwei Querstreben einen Rahmen bilden. Die Grundstrukturen haben als Querschnitt ein geschlossenes Hohlprofil, das sich aus zwei Schalenelementen zusammensetzt.From the DE 10 2005 033 814 A1 and the DE 103 52 078 A1 In each case, a subframe for a motor vehicle is known which consists of two basic structures which form a frame via two transverse struts. The basic structures have as a cross section a closed hollow profile, which is composed of two shell elements.

Um der gewünschten Leichtbauweise an Kraftfahrzeuge noch weiter gerecht zu werden, ist man bestrebt, eine belastungsgerechte Materialzuweisung zu erzielen, welches jedoch mittels IHU-Umformung nicht oder nur mit erhöhtem Aufwand gestattet ist, indem dickenvariabel gewalzte Bleche Verwendung finden. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.In order to meet the desired lightweight construction of motor vehicles even further, it is endeavored to achieve a load-appropriate material allocation, which is not allowed by hydroforming or only with increased effort by using variable thickness rolled sheets. This is where the invention described below begins.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Leichtbau-Hilfsrahmen für Kraftfahrzeuge zu schaffen, der bei Erhaltung einer hohen Festigkeit und Steifigkeit zum einen einfach und kostengünstig herstellbar ist, insbesondere geringerer Werkzeugkosten bedarf, und zum anderen mittels einfacher Maßnahmen in weiten Grenzen eine belastungsgerechte Querschnittsausbildung sowie Materialzuweisung gestattet.The object of the invention is to provide a lightweight subframe for motor vehicles, while maintaining a high strength and rigidity for a simple and inexpensive to produce, in particular lower tooling costs, and on the other hand by simple measures within wide limits a load-oriented cross-sectional education and material allocation allowed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Hilfsrahmen für, Kraftfahrzeuge mit den Merkmalen des Anspruchs 1 mit zwei in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegend angeordneten und separat hergestellten Grundstrukturen, die ihrerseits vermittels einer vorderen und einer hinteren hohlprofilförmigen Querstrebe zu einem geschlossenen Rahmen fest verbunden sind, wobei zumindest die Grundstrukturen jeweils ein im Querschnitt überwiegend geschlossenes Hohlprofil ausbilden und sich aus zwei in einer Blech-Schalenbauweise aufeinandergesetzten sowie miteinander fest verbundenen Schalenelementen zusammensetzen, gelöst. Die beiden aufeinandergesetzten Schalenelemente der Grundstrukturen können dabei im Bereich von ausgebildeten Verbindungsflanschen form-, kraft- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Als besonders zweckmäßig haben sich insoweit Schalenelemente erwiesen, die jeweils aus einer Blechplatine nach einem an sich bekannten Tiefziehverfahren hergestellt sind. Zur belastungsgerechten Ausbildung der Grundstrukturen weisen die Schalenelemente unterschiedliche Blechdicken auf. Wie die Erfindung weiter vorsieht, können die Querstreben einstückig als Strangpress-, Roll- oder Abkantprofile ausgebildet oder ebenfalls in Blech-Schalenbauweise aus zwei aufeinandergesetzten Schalenelementen zusammengesetzt sein. Des Weiteren ist vorgesehen, dass die vordere Querstrebe beiderends form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit je einer Grundstruktur direkt verbunden ist. Ferner ist vorgesehen, dass an jede Grundstruktur eine vordere Lagerhülse und eine hintere Lagerhülse direkt angebunden sind. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn vordere und hintere Lagerhülse jeweils von einer Ausnehmung in der Grundstruktur aufgenommen und mit derselben form-, kraft- und/oder stoffschlüssig fest verbunden sind. Wie die Erfindung noch vorsieht, sind jeder Grundstruktur im Bereich der vorderen Lagerhülse eine einstückig ausgebildete vordere Querlenkeraufnahme und im Bereich der hinteren Lagerhülse eine einstückig ausgebildete hintere Querlenkeraufnahme zugeordnet, die ihrerseits form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit der Grundstruktur verbunden sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind besagte Querlenkeraufnahmen als offene Hohlprofile, vorzugsweise als Abkantprofile ausgebildet. In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die hinteren Lagerhülsen zur Steifigkeitserhöhung zusätzlich mittels eines Stützprofils in Form eines offenen Hohlprofils an der hinteren Querlenkeraufnahme abgestützt sind. Was die hintere Querstrebe anbelangt, kann diese beiderends stoffschlüssig, vorzugsweise durch Schweißung mit den Grundstrukturen fest verbunden sein. Ebenso kann es auch angezeigt sein, dass dieselbe zur Gewährleistung einer Demontierbarkeit über an den Grundstrukturen festgelegte Konsolenelemente mit den Grundstrukturen vermittels mechanischer Befestigungsmittel fest verbunden ist. Die Konsolenelemente können dabei form-, kraft- und/oder stoffschlüssig, vorzugsweise stoffschlüssig durch Schweißung an den Grundstrukturen festgelegt sein. Als Werkstoff für den erfindungsgemäßen Hilfsrahmen, welches ein Vorderachs-Hilfsrahmen sein kann, hat sich ein Leichtbaustahl, vorzugsweise ein Leichtbaustahl der Güte X60Mn23 bewährt.The object is achieved by a subframe for, motor vehicles with the features of claim 1 with two arranged in the vehicle transverse direction and separately prepared basic structures, which in turn are firmly connected by means of a front and a rear hollow profile cross member to a closed frame, wherein at least the basic structures respectively form a cross-sectionally predominantly closed hollow profile and composed of two stacked in a sheet-shell construction and firmly interconnected shell elements, solved. The two stacked shell elements of the basic structures can thereby be positively, force and / or materially connected to each other in the region of trained connecting flanges. As far as shell elements have proven to be particularly useful, each made of a sheet metal blank according to a known deep-drawing process. For load-appropriate training of the basic structures, the shell elements have different thicknesses. As the invention further provides, the cross struts may be integrally formed as extruded, rolled or Abkantprofile or be composed in sheet metal shell construction of two stacked shell elements. Furthermore, it is provided that the front cross strut is positively connected at both ends positively, positively and / or materially, each with a basic structure. It is further provided that a front bearing sleeve and a rear bearing sleeve are directly connected to each basic structure. It has proved to be particularly advantageous if the front and rear bearing sleeves are each received in the basic structure by a recess and firmly connected with the same in terms of form, force and / or material. As the invention still envisages, each basic structure in the area of the front bearing sleeve is assigned an integrally formed front wishbone receptacle and in the region of the rear bearing sleeve an integrally formed rear wishbone receptacle, which in turn is positively, positively and / or materially connected to the basic structure. According to a preferred embodiment, said wishbone receptacles are designed as open hollow profiles, preferably as Abkantprofile. In a further development of the invention, it is proposed that the rear bearing sleeves for increasing rigidity are additionally supported by means of a support profile in the form of an open hollow profile on the rear wishbone receptacle. As far as the rear cross strut is concerned, it can be firmly connected to the basic structures at both ends by material engagement, preferably by welding. Likewise, it may also be indicated that the same is firmly connected to the basic structures by means of mechanical fastening means to ensure disassembly via console elements fixed to the basic structures. The console elements can be positively, positively and / or cohesively, preferably cohesively fixed by welding to the basic structures. As a material for the subframe according to the invention, which may be a front-axle subframe, a lightweight steel, preferably a lightweight steel grade X60Mn23 has been proven.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 einen Vorderachs-Hilfsrahmen in einer perspektivischen Ansicht nach dem Stand der Technik,
  • 2 den Vorderachs-Hilfsrahmen nach 1 komplettiert mit Anbauteilen,
  • 3 die Einzelheit „Y“ nach 2,
  • 4 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Vorderachs-Hilfsrahmen in einer perspektivischen Ansicht,
  • 5 eine Teilansicht des Vorderachs-Hilfsrahmens nach 4 mit diversen Anbauteilen,
  • 6 die Einzelheit „Z“ nach 5,
  • 7 die Einzelteilansicht eines Anbauteiles des Vorderachs-Hilfsrahmens nach 5 in Form einer vorderen Querlenkeraufnahme,
  • 8 die Einzelteilansicht eines Anbauteiles des Vorderachs-Hilfsrahmens nach 5 in Form einer hinteren Querlenkeraufnahme, und
  • 9 die Einzelteilansicht eines Anbauteiles des Vorderachs-Hilfsrahmens nach 5 in Form eines Konsolenelementes.
The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment schematically illustrated in the drawings. Show it:
  • 1 a front axle subframe in a perspective view according to the prior art,
  • 2 the front axle subframe after 1 completed with attachments,
  • 3 the detail "Y" after 2 .
  • 4 an inventively designed front axle subframe in a perspective view,
  • 5 a partial view of the front axle subframe after 4 with various attachments,
  • 6 the detail "Z" after 5 .
  • 7 the item view of an attachment of the front-axle subframe after 5 in the form of a front wishbone receptacle,
  • 8th the item view of an attachment of the front-axle subframe after 5 in the form of a rear wishbone receptacle, and
  • 9 the item view of an attachment of the front-axle subframe after 5 in the form of a console element.

Wie bereits einleitend ausgeführt, werden derzeit Hilfsrahmen, insbesondere Vorderachs-Hilfsrahmen verwendet, die sich ihrerseits aus einem IHU-Grundkörper 1 mit einem überwiegend geschlossenen Hohlprofilquerschnitt zusammensetzen. Ein derartiger IHU-Grundkörper 1 ist in 1 gezeigt und weist zwei in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegend angeordnete Grundstrukturen 2, 3 sowie eine dieselben verbindende vordere Querstrebe 4 auf, wobei dieselben in ihrer Gesamtheit einteilig ausgebildet sind.As already stated in the introduction, auxiliary frames, in particular front axle subframes, which in turn consist of an IHU base body, are currently used 1 with a predominantly closed hollow section cross-section. Such an IHU basic body 1 is in 1 shown and has two in the vehicle transverse direction oppositely arranged basic structures 2 . 3 and a front cross member connecting same 4 on, wherein the same are formed in one piece in their entirety.

Ferner sind vordere Lagerhülsen 5 vorgesehen, die ihrerseits mittels separat hergestellter Konsolen 6 an den Grundstrukturen 2, 3 festgelegt, vorzugsweise mit denselben verschweißt sind. Aufgrund der relativ komplizierten Außenkontur der Grundstrukturen 2, 3, bedürfen besagte Konsolen 6 eines erheblichen Herstellungsaufwandes (2, 3).Furthermore, front bearing sleeves 5 provided, in turn, by means of separately manufactured consoles 6 at the basic structures 2 . 3 fixed, preferably welded to the same. Due to the relatively complicated outer contour of the basic structures 2 . 3 , require said consoles 6 a considerable production effort ( 2 . 3 ).

Des Weiteren sind hintere Lagerhülsen 7 vorgesehen, die von vorbereiteten hinteren Ausnehmungen 8 der Grundstrukturen 2, 3 aufgenommen sind, jedoch bedürfen die besagten Ausnehmungen 8 einen zusätzlichen Fertigungsschritt. Auch diverse Anbauteile, wie vordere und hintere Querlenkeraufnahmen 9, 10, Stützprofile 11 und Konsolenelemente 12 zur festen, jedoch lösbaren Befestigung einer hinteren Querstrebe 13 sind mit erhöhtem Aufwand an die relativ komplizierte Außenkontur der Grundstrukturen 2, 3 anzupassen.Furthermore, rear bearing sleeves 7 provided by prepared rear recesses 8th of the basic structures 2 . 3 are included, but the said recesses require 8th an additional manufacturing step. Also various attachments, such as front and rear wishbone shots 9 . 10 , Support profiles 11 and console elements 12 for fixed, but releasable attachment of a rear cross member 13 are with increased effort to the relatively complicated outer contour of the basic structures 2 . 3 adapt.

In der Abkehr zu diesem Stand der Technik sind gemäß 4 die zwei in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegend angeordneten Grundstrukturen 14, 15 des Hilfsrahmens, vorliegend eines Vorderachs-Hilfsrahmen, nunmehr separat hergestellt und setzen sich als im Querschnitt überwiegend geschlossene Hohlprofile aus zwei in einer Blech-Schalenbauweise aufeinandergesetzten sowie miteinander fest verbundenen Schalenelementen 14a, 14b; 15a, 15b zusammen.In departure from this prior art are according to 4 the two arranged in the vehicle transverse direction basic structures 14 . 15 of the subframe, in this case a front-axle subframe, now produced separately and set as in cross-section predominantly closed hollow sections of two stacked in a sheet-shell construction and firmly interconnected shell elements 14a . 14b ; 15a . 15b together.

Die besagten Schalenelemente 14a, 14b; 15a, 15b sind jeweils aus einer Blechplatine nach einem an sich bekannten Tiefziehverfahren hergestellt und zweckmäßigerweise im Bereich von abgestellten Verbindungsflanschen 16 miteinander form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden, woraus eine erhöhte Steifigkeit der gebildeten Schalenstruktur resultiert.The said shell elements 14a . 14b ; 15a . 15b are each made of a sheet metal blank according to a known deep-drawing process and expediently in the field of parked connecting flanges 16 connected form, force and / or material fit, resulting in increased rigidity of the shell structure formed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die jeweils zueinander korrespondierenden Schalenelemente 14a, 14b; 15a, 16b im Bereich der Verbindungsflansche 16 durch Laserschweißung miteinander fest verbunden, jedoch bieten sich auch andere an sich bekannte Fügeverfahren, wie beispielsweise Metallschutzgasschweißen (MSG), Widerstandspunktschweißen (WPS), Kleben, Bördeln, Nieten, Durchsetzfügen u. dgl. mehr an und sind demgemäß durch die Erfindung mit erfasst.According to a preferred embodiment, the respective mutually corresponding shell elements 14a . 14b ; 15a . 16b in the area of connecting flanges 16 However, other known joining methods, such as gas metal arc welding (MSG), resistance spot welding (WPS), gluing, flanging, riveting, clinching u. Like. More and are accordingly covered by the invention.

Die beiden in einer Blech-Schalenbauweise hergestellten Grundstrukturen 14, 15 sind zunächst mittels einer vorderen hohlprofilförmigen Querstrebe 17 in Fahrzeugquerrichtung untereinander fest verbunden, indem vorliegend Endabschnitte der vorderen Querstrebe 17 in korrespondierende Aufnahmeabschnitte der Grundstrukturen 14, 15 formschlüssig eindringen und durch Schweißung, vorzugsweise MAG-Schweißung (Metall-Aktivgas-Schweißung) mit denselben fest verbunden sind. Selbstverständlich ist es auch denkbar, statt der Schweißung eine Klebung und/oder mechanische Befestigungselemente, wie Schrauben, Niete o. ä. vorzusehen.The two basic structures produced in a sheet-metal shell construction 14 . 15 are initially by means of a front hollow profile-shaped cross strut 17 in the vehicle transverse direction firmly connected to each other by present in this case end portions of the front cross member 17 in corresponding receiving sections of the basic structures 14 . 15 penetrate positively and by welding, preferably MAG welding (metal-active gas welding) are firmly connected to the same. Of course, it is also conceivable, instead of welding a bond and / or mechanical fasteners, such as screws, rivets o. Ä. Provide.

Die vordere Querstrebe 17 ist vorliegend einstückig als Strangpressprofil ausgebildet, jedoch kann es auch angezeigt sein, hierfür Roll- oder Abkantprofile, die gegebenenfalls noch durch Schweißung zu schließen sind, vorzusehen. Ebenso ist es denkbar, in Anlehnung an die besondere Ausführung der Grundstrukturen 14, 15 die vordere Querstrebe 17 ebenfalls in einer Blech-Schalenbauweise aus zwei aufeinandergesetzten und zu einem geschlossenen Hohlprofil fest verbundenen Schalenelementen auszubilden (nicht näher gezeigt).The front cross brace 17 is presently integrally formed as an extruded profile, but it may also be appropriate for this roll or Abkantprofile, which may still be closed by welding, provide. It is also conceivable, based on the particular execution of the basic structures 14 . 15 the front cross brace 17 also in a sheet-metal shell construction of two juxtaposed and firmly connected to a closed hollow profile shell elements form (not shown in detail).

Durch die Aufteilung eines herkömmlich einteiligen Bauteils in nunmehr drei Bauteile, ist äußerst einfach und kostengünstig eine belastungsgerechte Querschnittsausbildung und Materialzuweisung gestattet, indem beispielsweise die Schalenelemente 14a, 14b; 15a, 15b der Grundstrukturen 14, 15 unterschiedliche Blechdicken aufweisen. Des Weiteren ist eine Reduzierung des Verschnittes und damit eine optimale Platinenausnutzung zu verzeichnen.By dividing a conventional one-piece component in now three components, is extremely simple and cost-effective Cross-sectional formation and material allocation permitted by, for example, the shell elements 14a . 14b ; 15a . 15b of the basic structures 14 . 15 have different sheet thicknesses. Furthermore, a reduction of the waste and thus an optimal board utilization is recorded.

Wie den 4 bis 6 weiter zu entnehmen ist, weisen die Grundstrukturen 14, 15 sowohl vordere als auch hintere Ausnehmungen 18, 19 zur form-, kraft- und/oder stoffschlüssigen Aufnahme von vorderen bzw. hinteren Lagerhülsen 20, 21 auf.Like that 4 to 6 can be further seen, have the basic structures 14 . 15 both front and rear recesses 18 . 19 for positive, non-positive and / or material-locking reception of front or rear bearing sleeves 20 . 21 on.

Die Lagerhülsen 20, 21 sind demgemäß direkt an die Grundstrukturen 14, 15 angebunden, vorzugsweise mit denselben durch MAG-Schweißung verbunden, wodurch separat herzustellende Konsolen 6, wie sie der Stand der Technik vorsieht (2, 3) vorteilhaft vermieden sind. Auch hier ist es denkbar statt stoffschlüssiger Fügeverfahren, wie eben Schweißung oder auch Klebung, an sich bekannte form- und/oder kraftschlüssige Maßnahmen vorzusehen.The bearing sleeves 20 . 21 are accordingly directly to the basic structures 14 . 15 tethered, preferably connected to the same by MAG welding, whereby separately manufactured consoles 6 , as provided by the prior art ( 2 . 3 ) are advantageously avoided. Again, it is conceivable instead of cohesive joining methods, such as welding or gluing, to provide per se known positive and / or non-positive measures.

Durch die Einbindung der Lagerhülsen 20, 21 direkt in die Grundstrukturen 14, 15 ist ferner ein äußerst steifer Verbund geschaffen, welcher sich positiv auf den Kraftfluss auswirkt.By the integration of the bearing sleeves 20 . 21 directly into the basic structures 14 . 15 Furthermore, an extremely stiff composite is created, which has a positive effect on the power flow.

Die Ausnehmungen 18, 19 sind relativ problemlos bewerkstelligbar, da es sich bei den Grundstrukturen 14, 15 um weitestgehend symmetrische und auf ein Kastenprofil zurückgeführte Bauteile handelt. So können Ausnehmungen 18, 19 ausbildende Freischnitte sowie Einprägungen besonders kostengünstig bereits während des Tiefziehvorganges bzw. einer nachfolgenden Beschnittoperation der Platine Berücksichtigung finden.The recesses 18 . 19 are relatively easily accomplished, since it is the basic structures 14 . 15 is largely symmetrical and returned to a box profile components. So can recesses 18 . 19 training free cuts and indentations particularly cost-effective already during the thermoforming process or a subsequent trimming operation of the board can be considered.

Den Grundstrukturen 14, 15 sind weiterhin vordere und hintere Querlenkeraufnahmen 22, 23 zugeordnet, die sich zu herkömmlich favorisierten mehrteiligen oder als geschlossene Hohlprofile ausgebildeten Querlenkeraufnahmen 9, 10 dahingehend vorteilhaft unterscheiden, dass dieselben nunmehr einteilig und als offene Hohlprofile, vorzugsweise als Abkantprofile ausgebildet sind, wodurch der Aufwand zur Herstellung derselben wesentlich minimiert ist ( 5, 7, 8).The basic structures 14 . 15 are still front and rear wishbone shots 22 . 23 associated, which are traditionally favored multi-part or closed hollow sections trained wishbone shots 9 . 10 Advantageously differ in that they are now formed in one piece and as open hollow sections, preferably as Abkantprofile, whereby the cost of producing the same is substantially minimized ( 5 . 7 . 8th ).

5 zeigt in Anlehnung an den Stand der Technik (2) ebenfalls Stützprofile 24, vermittels derer sich die hinteren Lagerhülsen 21 zusätzlich an der hinteren Querlenkeraufnahme 23 abstützen und demgemäß der Steifigkeitserhöhung des Verbundes dienen. Auch die Stützprofile 24 sind als offene Hohlprofile ausgebildet und somit beispielsweise durch einfaches Abkanten herstellbar. 5 shows based on the prior art ( 2 ) also support profiles 24 , by means of which the rear bearing sleeves 21 in addition to the rear wishbone mount 23 support and accordingly serve to increase the rigidity of the composite. Also the support profiles 24 are designed as open hollow profiles and thus produced for example by simple folding.

Des Weiteren ist gemäß den 5 und 9 in Anlehnung an den Stand der Technik die hintere Querstrebe 25 zur Gewährleistung einer Demontierbarkeit über an den Grundstrukturen 14, 15 festgelegte Konsolenelemente 26 mit den Grundstrukturen 14, 15 vermittels nicht näher gezeigter mechanischer Befestigungmittel, beispielsweise Verschraubungen, verbunden.Furthermore, according to the 5 and 9 based on the prior art, the rear cross member 25 to ensure disassembly over on the basic structures 14 . 15 fixed console elements 26 with the basic structures 14 . 15 by means not shown in detail mechanical fastening means, such as fittings, connected.

Die Konsolenelemente 26 sind ihrerseits form-, kraft- und/oder stoffschlüssig, vorzugsweise stoffschlüssig durch Schweißung an den Grundstrukturen 14, 15 festgelegt, wobei in Verbesserung der Konsolenelemente 12 nach dem Stand der Technik (2) besonderer Wert auf eine größere Schweißnahtlänge gelegt ist.The console elements 26 are themselves positive, force and / or material fit, preferably cohesively by welding to the basic structures 14 . 15 set, where in improvement of the console elements 12 According to the state of the art ( 2 ) special value is placed on a larger weld length.

Demgegenüber kann die hintere Querstrebe 25 selbstverständlich auch ausschließlich stoffschlüssig, d. h., unlösbar mit den Grundstrukturen 14, 15 verbunden sein, wodurch besagte Konsolenelemente 26 vermieden sind, welches sich wiederum vorteilhaft auf das Gewicht des Hilfsrahmens auswirkt.In contrast, the rear cross member 25 of course also exclusively cohesive, ie, insoluble with the basic structures 14 . 15 be connected, whereby said console elements 26 are avoided, which in turn has an advantageous effect on the weight of the subframe.

Als besonders vorteilhaft hat sich im Sinne der Erfindung ausgewirkt, wenn der Hilfsrahmen aus einem Leichtbaustahl, vorzugsweise aus einem Leichtbaustahl der Güte X60Mn23 besteht.In the context of the invention, it has proven to be particularly advantageous if the subframe consists of a lightweight structural steel, preferably of a lightweight steel grade X60Mn23.

Durch seine leichte Verarbeitbarkeit, insbesondere seine exzellente Tiefzieheignung, sowie seine hohe Festigkeit, sind gegenüber herkömmlich verwendeten Stählen erhebliche Einsparungen in der Herstellung sowie Gewichtseinsparungen zu verzeichnen.Its easy processability, in particular its excellent thermoformability, as well as its high strength, are compared to conventionally used steel considerable savings in manufacturing and weight savings recorded.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
IHU-GrundkörperHydroforming base body
22
Grundstrukturbasic structure
33
Grundstrukturbasic structure
44
vordere Querstrebefront cross brace
55
vordere Lagerhülsenfront bearing sleeves
66
Konsolen (vordere Lagerhülsen 5)Consoles (front bearing sleeves 5)
77
hintere Lagerhülsenrear bearing sleeves
88th
Ausnehmungen (hinten)Recesses (rear)
99
vordere Querlenkeraufnahmenfront wishbone shots
1010
hintere Querlenkeraufnahmenrear wishbone shots
1111
Stützprofilesupport profiles
1212
Konsolenelementeconsole elements
1313
hintere Querstreben rear cross struts
1414
Grundstrukturbasic structure
14a, b14a, b
Schalenelementeshell elements
1515
Grundstrukturbasic structure
15a, b15a, b
Schalenelementeshell elements
1616
Verbindungsflanscheconnecting flanges
1717
vordere Querstrebefront cross brace
1818
Ausnehmungen (vorn)Recesses (front)
1919
Ausnehmungen (hinten)Recesses (rear)
2020
vordere Lagerhülsenfront bearing sleeves
2121
hintere Lagerhülsenrear bearing sleeves
2222
vordere Querlenkeraufnahmenfront wishbone shots
2323
hintere Querlenkeraufnahmenrear wishbone shots
2424
Stützprofilesupport profiles
2525
hintere Querstreberear cross brace
2626
Konsolenelementeconsole elements

Claims (15)

Hilfsrahmen für Kraftfahrzeuge, mit zwei in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegend angeordneten und separat hergestellten Grundstrukturen (14, 15), die ihrerseits vermittels einer vorderen und einer hinteren hohlprofilförmigen Querstrebe (17, 25) zu einem geschlossenen Rahmen fest verbunden sind, wobei zumindest die Grundstrukturen (14, 15) jeweils ein im Querschnitt überwiegend geschlossenes Hohlprofil ausbilden und sich aus zwei in einer Blech-Schalenbauweise aufeinandergesetzten sowie miteinander fest verbundenen Schalenelementen (14a, b;15a, b) zusammensetzen dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenelemente (14a, b;15a, b) unterschiedliche Blechdicken aufweisen.Subframe for motor vehicles, with two in the vehicle transverse direction opposite arranged and manufactured separately basic structures (14, 15), which in turn by means of a front and a rear hollow profile cross-member (17, 25) are fixedly connected to a closed frame, wherein at least the basic structures (14, 15) in each case form a predominantly closed hollow section and consist of two shell elements (14a, b; 15a, b) set one against the other in a sheet-metal shell construction and characterized in that the shell elements (14a, b; 15a, b) have different sheet thicknesses. Hilfsrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden aufeinandergesetzten Schalenelemente (14a, b;15a, b) der Grundstrukturen (14, 15) im Bereich von ausgebildeten Verbindungsflanschen (16) form-, kraft- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind.Subframe after Claim 1 , characterized in that the two stacked shell elements (14a, b; 15a, b) of the basic structures (14, 15) in the region of formed connecting flanges (16) are positively, positively and / or materially interconnected. Hilfsrahmen nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die beiden aufeinandergesetzten Schalenelemente (14a, b;15a, b) der Grundstrukturen (14, 15) jeweils aus einer Blechplatine nach einem an sich bekannten Tiefziehverfahren hergestellt sind.Subframe after Claim 1 or 2 characterized in that the two stacked shell elements (14a, b; 15a, b) of the basic structures (14, 15) are each made of a sheet metal blank according to a known deep drawing process. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstreben (17, 25) einstückig als Strangpress-, Roll- oder Abkantprofile ausgebildet oder in Blech-Schalenbauweise aus zwei aufeinandergesetzten Schalenelementen zusammengesetzt sind.Subframe after one of Claims 1 to 3 , characterized in that the transverse struts (17, 25) integrally formed as extruded, rolled or Abkantprofile or assembled in sheet metal shell construction of two stacked shell elements. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Querstrebe (17) beiderends form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit je einer Grundstruktur (14, 15) direkt verbunden ist.Subframe after one of Claims 1 to 4 , characterized in that the front transverse strut (17) of both ends positively, positively and / or materially connected, each with a basic structure (14, 15) is directly connected. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an jede Grundstruktur (14, 15) eine vordere Lagerhülse (20) und eine hintere Lagerhülse (21) direkt angebunden sind.Subframe after one of Claims 1 to 5 , characterized in that a front bearing sleeve (20) and a rear bearing sleeve (21) are directly connected to each basic structure (14, 15). Hilfsrahmen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass vordere und hintere Lagerhülse (20, 21) jeweils von einer Ausnehmung (18, 19) in der Grundstruktur (14, 15) aufgenommen und mit derselben form-, kraft- und/oder stoffschlüssig fest verbunden sind.Subframe after Claim 6 , characterized in that front and rear bearing sleeve (20, 21) in each case by a recess (18, 19) received in the basic structure (14, 15) and with the same form, force and / or materially firmly connected. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Grundstruktur (14, 15) im Bereich der vorderen Lagerhülse (20) eine einstückig ausgebildete vordere Querlenkeraufnahme (22) und im Bereich der hinteren Lagerhülse (21) eine einstückig ausgebildete hintere Querlenkeraufnahme (23) zugeordnet ist und die Querlenkeraufnahmen (22, 23) form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit der Grundstruktur (14, 15) verbunden sind.Subframe after one of Claims 1 to 7 , characterized in that each basic structure (14, 15) in the region of the front bearing sleeve (20) is associated with an integrally formed front wishbone receptacle (22) and in the region of the rear bearing sleeve (21) an integrally formed rear wishbone receptacle (23) and the wishbone receptacles (22, 23) positively, positively and / or materially connected to the basic structure (14, 15) are connected. Hilfsrahmen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Querlenkeraufnahmen (22, 23) als offene Hohlprofile, vorzugsweise als Abkantprofile ausgebildet sind.Subframe after Claim 8 , characterized in that the wishbone receptacles (22, 23) are designed as open hollow profiles, preferably as Abkantprofile. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die hinteren Lagerhülsen (21) zur Steifigkeitserhöhung zusätzlich mittels eines Stützprofils (24) in Form eines offenen Hohlprofils an der hinteren Querlenkeraufnahme (23) abgestützt sind.Subframe after one of Claims 6 to 9 , characterized in that the rear bearing sleeves (21) for increasing the rigidity are additionally supported by means of a support profile (24) in the form of an open hollow profile on the rear wishbone receptacle (23). Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Querstrebe (25) beiderends stoffschlüssig, vorzugsweise durch Schweißung mit den Grundstrukturen (14, 15) fest verbunden ist.Subframe after one of Claims 1 to 10 , characterized in that the rear transverse strut (25) at both ends firmly bonded, preferably by welding with the basic structures (14, 15) is firmly connected. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Querstrebe (25) zur Gewährleistung einer Demontierbarkeit über an den Grundstrukturen (14, 15) festgelegte Konsolenelemente (26) mit den Grundstrukturen (14, 15) vermittels mechanischer Befestigungsmittel fest verbunden ist.Subframe after one of Claims 1 to 11 , characterized in that the rear cross member (25) to ensure disassembly over fixed to the basic structures (14, 15) console elements (26) with the basic structures (14, 15) by means of mechanical fastening means is firmly connected. Hilfsrahmen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsolenelemente (26) form-, kraft- und/oder stoffschlüssig, vorzugsweise stoffschlüssig durch Schweißung an den Grundstrukturen (14, 15) festgelegt sind.Subframe after Claim 12 , characterized in that the console elements (26) form, force and / or material fit, preferably cohesively by welding to the basic structures (14, 15) are fixed. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe aus Leichtbaustahl, vorzugsweise aus einem Leichtbaustahl der Güte X60Mn23 besteht. Subframe after one of Claims 1 to 13 , characterized in that it consists of lightweight steel, preferably of a grade X60Mn23. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe ein Vorderachs-Hilfsrahmen ist.Subframe after one of Claims 1 to 14 characterized in that it is a front axle subframe.
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