DE102007063651B4

DE102007063651B4 - Achsträger für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102007063651B4
Application number: DE102007063651.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas Buschjohann; Michael Wagner
Original assignee: KSM Castings Group GmbH
Current assignee: KSM Castings Group GmbH
Priority date: 2006-12-31
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2027-12-28
Also published as: EP2125494A1; WO2008080386A1; DE112007003382A5

Abstract

Achsträger für KFZ mit zwei seitlichen Längsträgern, an deren Endbereichen einstückig angeformte Anbindungsstellen zur Befestigung des Achsträgers (I) an der Karosserie vorgesehen sind, und mit einem flächigen, zwischen den Längsträgern angeordneten Element, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Element ein von den Karosserieanbindungsstellen (3, 4, 5, 6) sowie den Längsträgern (1, 2) entferntes Versteifungselement (7) ist, das über einstückig an diesem angeformten Auslegern (8, 9, 10, 11) wiederum einstückig mit den Karosserieanbindungsstellen (3, 4, 5, 6) verbunden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Achsträger bzw. einen Hilfsrahmen, auch Fahrschemel genannt, für die Vorderachse von Kraftfahrzeugen mit zwei seitlichen Längsträgern, an deren Endbereichen einstückig angeformte Anbindungsstellen zur Befestigung des Achsträgers an der Karosserie vorgesehen sind, und mit einem flächigen, zwischen den Längsträgern angeordneten Element.
Ein solcher Achsträger ist beispielsweise aus der DE 197 54 427 A1 bekannt, in der das flächige zwischen den Längsträgern angeordnete Element als Karosseriebodenabschnitt ausgebildet ist, wobei sich der Karosseriebodenabschnitt von einem zum anderen der beiden Längsträger erstreckt.
Aus der GB 2 295 127 A ist ein mehrteiliges Stützelement bekannt geworden mit zwei voneinander beabstandeten Querprofilen, die zwei voneinander beabstandete Längsträger überbrücken, mit zwei voneinander beabstandeten Festigkeitsträgern, die die Querträger überbrücken, sowie mit einer Platte, die die Festigkeitsträger überbrückt.
Durch die EP 0941912 B1 ist ein Achsträger bekannt geworden mit seitlichen Längsträgern, wobei an jedem Längsträger ein Lagerbock zur Aufnahme eines Lenkers des Fahrzeug- Fahrwerks, sowie zwischen den Längsträgern ein flächiges Versteifungselement vorgesehen ist. Dieses Versteifungselement erstreckt sich von einem zum anderen der beiden Längslenker und ist lösbar mit diesen verbunden.
Derartige Achsträger haben den Nachteil, dass sie aus einer Vielzahl von Einzelteilen zusammengesetzt sind, an denen - vor oder nach dem Zusammenbau dieser Einzelteile - auch noch die Anbindungsstellen für die Karosserieanbindung und für verschiedene Aggregate, wie den Motor, die Lenker und so weiter befestigt werden müssen, in der Regel durch Schweißen.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, derartige Achsträger rationeller und preiswerter herzustellen, Gewicht einzusparen, die Steifigkeit zu erhöhen und den Montageaufwand weiter zu verringern.
Die Aufgabe wird bei einem Achsträger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass als flächiges Element ein von den Karosserieanbindungsstellen und den Längsträgern entferntes Versteifungselement vorgesehen ist, das über einstückig an diesem angeformten Auslegern wiederum einstückig mit den Karosserieanbindungsstellen verbunden ist.
Ein solcher Achsträger lässt sich in besonders einfacher und rationeller Weise aus Leichtmetall-Legierungen, wie insbesondere einer AI- Legierung, insbesondere im Druckgussverfahren herstellen.
Das Versteifungselement kann in vorteilhafter Weise viereckig ausgebildet sein, wobei es sich hinsichtlich der Optimierung der Steifigkeit als besonders vorteilhaft erwiesen hat, wenn dieses Versteifungselement durch wenigstens eine zwischen den Übergangsbereichen des Versteifungselementes in die beiden in Fahrtrichtung vorne liegenden Ausleger verlaufende Verstärkungsrippe in zwei Felder - eines in Fahrtrichtung vorne und eines dahinter liegend - aufgeteilt ist. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn wenigstens eines der Felder eine Wölbung nach unten, also in Richtung zur Fahrbahn, besitzt, wobei es sich wiederum als vorteilhaft erwiesen hat, wenn das gewölbte Feld das vordere ist. Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Verstärkungsrippe ebenfalls nach oben gerichtet ist.
Es hat sich weiterhin als die Steifigkeit erhöhend und das einzusetzende Gewicht verringernd erwiesen, das Versteifungselement von Versteifungsrippen zu umgeben, wobei weiterhin vorteilhaft ist, wenn zumindest die die vorderen Übergangsbereiche verbindende Versteifungsrippe nach oben gerichtet ist.
Zweckmäßig hat sich weiterhin erwiesen, die - in Fahrtrichtung gesehen vorderen Karosserieanbindungsstellen - durch je einen nach oben und von den Längsträgern nach vorne gerichteten, einstückig mit diesen ausgebildeten Aufsatz auszubilden, wobei jede Karosserieanbindungsstelle mindestens zwei über eine Brücke voneinander beabstandete Befestigungsstellen besitzt. Diese Aufsätze sind zweckmäßigerweise über einen Querträger miteinander verbunden, der einstückig ausgebildet ist mit den Aufsätzen.
Der erfindungsgemäße Achsträger besitzt weiterhin neben den Anbindungsstellen zur Befestigung an der Karosserie auch noch angeformte Anbindungsstellen zumindest für den Motor, die Querlenker und das Lenkgetriebe.
Anhand der 1 bis 3 sei die Erfindung näher erläutert:
Es zeigt:

1 den Achsträger I in einer Ansicht von schräg oben mit der angegebenen Fahrtrichtung F,
2 den Achsträger I in einer anderen Ansicht von oben mit der angegebenen Fahrtrichtung F und
3 den Achsträger I von unten mit der Fahrtrichtung in Richtung des Pfeiles F.

Es sind die beiden Längsträger 1,2 erkennbar mit den einstückig an den Endbereichen angeformten vorderen Karosserieanbindungsstellen 3 (in Fahrtrichtung links) und 4 (in Fahrtrichtung rechts) und den hinteren Karosserieanbindungsstellen 5 und 6, die jeweils einstückig bzw. einteilig ausgebildet sind mit den Längsträgern 1,2.
Beabstandet von den Längsträgern ist ein flächiges Versteifungselement 7, das von den Längsträgern 1,2 beabstandet, jedoch einstückig mit den Längslenkern 1,2 über vordere Ausleger 8,9 und hintere Ausleger 10,11 mit den Längslenkern bzw. den Karosserieanbindungsstellen einteilig verbunden ist. Das Versteifungselement, das im Crash-Fall auch als Schubfeld Energie vernichten kann, ist also mit seinen Auslegern praktisch x-förmig ausgebildet.
Das Versteifungselement 7 ist durch eine nach oben, also von der Fahrbahn weg, gerichtete Rippe 13 praktisch in zwei Felder 14,15 aufgeteilt, die kuppelartig ausgebildet sind, die Wölbung nach unten hin zur Fahrbahn gerichtet.
Weiterhin ist das Verstärkungselement 7 von Verstärkungsrippen umgeben, nämlich einer vorderen 16 und je zwei links und rechts vorgesehenen Verstärkungsrippen 17,18 bzw. 19,20,sowie mit Verstärkungsrippen 21 zwischen den beiden hinteren „Beinen“ des x-förmigen Versteifungselementes 15.
Die Übergangsbereiche des Versteifungselementes 7 in die Ausleger 8 bis 10 sind mit 22,23 bzw. 24,25 bezeichnet.
In den vorderen Bereichen des Versteifungselementes 7 sind Durchbrechungen 26,27 vorgesehen, die von nach oben gerichteten Verstärkungsrippen 28,29 umgeben sind.
Die vorderen Karosserieanbindungsstellen 3 und 4 sind durch je einen einstückig mit den Längsträgern 1,2 ausgebildeten Aufsätzen gebildet, die nach oben, also von der Fahrbahn weg, ragen. Sie besitzen je zwei Befestigungsstellen 32,33 bzw. 34,35, die voneinander beabstandet und über eine Brücke 36,37 miteinander verbunden sind. Die Anbindungsstellen 3,4 sind über einen Querträger 38 miteinander verbunden, der ebenfalls einteilig bzw. einstückig ist mit den beiden Anbindungsstellen.
Der Achsträger besitzt weiterhin einstückig an diesen angeformte Anbindungsstellen 39,40 sowie 41,42 für die Querlenker, 43,44 für den Motor und Anbindungsstellen 45,46 für das Lenkgetriebe.
Der Achsträger gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch seine Herstellung aus einer Leichtmetall- Legierung, wie insbesondere einer Al- Legierung und im Druckgussverfahren besonders preisgünstig, leicht und verwindungssteif herstellbar.
Bezugszeichenliste
(ist Teil der Beschreibung)

I: Achsträger
1: Längsachsträger
2: Längsachsträger
3: Karosserieanbindung vorne links
4: Karosserieanbindung vorne rechts
5: Karosserieanbindung hinten links
6: Karosserieanbindung hinten rechts
7: Versteifungselement
8-11: Ausleger
13: Rippe
14,15: Felder
16: Verstärkungsrippe
17,18,19,20: Verstärkungsrippe
21: Verstärkungsrippe
22-25: Verstärkungsrippe
26,27: Durchbrüche
28,29: Verstärkungsrippe
30,31: Aufsätze
32,33: Befestigungsstellen
34,35: Befestigungsstellen
36,37: Brüche
38: Querträger
39,40,41,42: Anbindungsstellen für Querlenker
43,44: Anbindungsstellen für Motor
45,46: Anbindungsstellen für Lenkgetriebe

Claims

Achsträger für KFZ mit zwei seitlichen Längsträgern, an deren Endbereichen einstückig angeformte Anbindungsstellen zur Befestigung des Achsträgers (I) an der Karosserie vorgesehen sind, und mit einem flächigen, zwischen den Längsträgern angeordneten Element, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Element ein von den Karosserieanbindungsstellen (3, 4, 5, 6) sowie den Längsträgern (1, 2) entferntes Versteifungselement (7) ist, das über einstückig an diesem angeformten Auslegern (8, 9, 10, 11) wiederum einstückig mit den Karosserieanbindungsstellen (3, 4, 5, 6) verbunden ist.
Achsträger (I) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (7) viereckig ausgebildet ist.
Achsträger (I) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (7) durch wenigstens eine zwischen den Übergangsbereichen desselben in die beiden in Fahrtrichtung (F) vorne liegenden Ausleger (8, 9) verlaufende Verstärkungsrippe (13) in zwei Felder (14, 15) - eines in Fahrtrichtung (F) vorne und eines dahinter liegend - aufgeteilt ist.
Achsträger (I) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Felder (14, 15) nach unten, in Richtung zur Fahrbahn, gewölbt ist.
Achsträger (I) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das gewölbte Feld das vordere Feld (14) ist.
Achsträger (I) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsrippe (13) nach oben gerichtet ist.
Achsträger (I) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (7) umgeben ist von Versteifungsrippen (16, 17, 18, 19, 20, 21).
Achsträger (I) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die die vordere Übergangsbereiche verbindende Versteifungsrippe (13) nach oben gerichtet ist.
Achsträger (I) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die - in Fahrtrichtung (F) gesehen vorderen - Karosserieanbindungsstellen (3, 4) durch je einen nach oben und von den Längsträgern (1, 2) nach vorne gerichteten, einstückig mit diesem ausgebildeten Aufsatz gebildet sind.
Achsträger (I) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Karosserieanbindungsstelle (3, 4) mindestens zwei über eine Brücke (36, 37) voneinander beabstandete Befestigungsstellen (32, 33, 34, 35) besitzt.
Achsträger (I) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufsätze über einen Querträger (38) miteinander verbunden sind.
Achsträger (I) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (38) einstückig mit den Aufsätzen ausgebildet ist.
Achsträger (I) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsträger (I) mit einstückig an diesem angeformten Anbindungsstellen (39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46) für den Motor, die Querlenker und das Lenkgetriebe versehen ist.
Achsträger (I) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsträger (I) aus einer Leichtmetalllegierung besteht.
Achsträger (I) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsträger (I) aus einer Al- Legierung besteht.
Achsträger (I) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsträger (I) ein Druckgussteil ist.