DE102008054114A1

DE102008054114A1 - Fahrzeug-Chassiselement in Hohlkammerbauweise

Info

Publication number: DE102008054114A1
Application number: DE200810054114
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr. Fuchs; Günter Emmert; Meinolf König; Raphael Kramer
Original assignee: Honsel AG
Current assignee: Martinrea Honsel Germany GmbH
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2010-05-06

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Fahrzeug-Chassiselement in Hohlkammerbauweise. Zur Reduzierung der Bauteileanzahl in einem Fahrzeug wird vorgeschlagen, dass das Fahrzeug-Chassiselement zusätzlich zu seiner Primärfunktion als Chassisbauteil zumindest in einem Teilvolumen als Speichervolumen (2) ausgebildet ist, in welchem sich ein gasförmiges oder flüssiges Medium speichern lässt. Für das Zu- und/oder Abströmen des Mediums ist mindestens eine Anschlussöffnung (4, 5) vorhanden. Ein derartiges Fahrzeug-Chassiselement zeichnet sich daher durch eine doppelte Funktion aus, das es einerseits ein strukturelles, d. h. tragendes oder stützendes, Chassisteil ist und andererseits der Speicherung bzw. Bevorratung eines Gases oder einer Flüssigkeit dient.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Chassiselement in Hohlkammerbauweise. Zum Einsatz kommen derartige Fahrwerkteile z. B. als Fahrschemel, als Integralträger, als Motorträger oder als Achsträger eines Personenkraftwagens oder eines Lastkraftwagens.
Die Komplexität moderner Fahrzeuge resultiert aus der immer größer werdenden Zahl von Einzelteilen und Komponenten. Von daher wird angestrebt, auch hinsichtlich der Chassiselemente eines Fahrzeuges eine Reduzierung von Bauteilen oder Baugruppen zu erreichen, in dem derartige Elemente weitere Funktionen als die Primärfunktionen der Befestigung des Motors, der Fahrwerksanbauten oder der Lenkung übernehmen.
Hierzu wird ein Fahrzeug-Chassiselement in Hohlkammerbauweise mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen vorgeschlagen.
Ein derartiges Fahrzeug-Chassiselement erfüllt neben seiner tragenden oder stützenden Primärfunktion wie z. B. der Befestigung des Motors, der Befestigung von Fahrwerksanbauten oder der Fahrzeuglenkung oder -federung noch eine weitere Funktion, nämlich das Speichern einer für den Fahrbetrieb erforderlichen Hydraulikflüssigkeit oder von Druckluft. Bei Bedarf wird ein solches Fluid an den jeweiligen Verbraucher im Fahrzeug abgegeben. Separate Tanks oder Behälter zur Speicherung eines derartigen Fluids werden auf diese Weise eingespart, was insgesamt zu einer Reduzierung von Fahrzeugteilen oder Baugruppen von Fahrzeugteilen führt. Im Rahmen der Erfindung ist der Begriff des Chassiselements weit zu verstehen und soll neben den eigentlichen Fahrwerksteilen auch alle sonstigen Strukturbauteile eines Fahrzeuges erfassen, deren primäre Aufgabe das Stützen oder Tragen des Fahrzeuges selbst oder dessen Motors ist.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele solcher Fahrzeug-Chassiselemente anhand der Zeichnung beschrieben, und hierbei weitere Vorteile angegeben. Auf der Zeichnung zeigen:
1 In einer Draufsicht den Motorträger eines Fahrzeugchassis mit zwei darin enthaltenen Hohlräumen, die Speichervolumina bilden;
2 Einen Schnitt gemäß der versetzten Schnittebene II-II in 1;
3 In einer Draufsicht eine zweite Ausführungsform des Motorträgers und
4 Einen Schnitt gemäß der gewinkelten Schnittebene IV-IV in 3.
Bei dem auf den Zeichnungen dargestellten Strukturelement handelt es sich um jenes Bauteil eines Fahrzeugchassis, welches z. B. den Verbrennungsmotor des Fahrzeuges trägt bzw. abstützt. Dies kann eventuell unter Zwischenlage eines elastischen Motorlagers geschehen. Der Motor stützt sich hierbei an den vier Punkten A, B, C, D auf dem Chassiselement 1 ab. Das Chassiselement 1 ist als Hohlkörper gestaltet. Zumindest ein abgeschlossenes Teilvolumen dieses Hohlkörpers dient als Speichervolumen 2 für ein gasförmiges oder flüssiges Medium, etwa zur Speicherung der Hydraulikflüssigkeit des Brems- oder Lenksystems oder der Druckluft der Fahrzeugluftfederung.
Bei der Ausführungsform nach den 1 und 2 befinden sich im Inneren des Chassiselements 1 neben dem Speichervolumen 2 noch weitere Volumina 2a, 2b. Diese Volumina 2a, 2b sind jedoch leere Hohlräume, welche nicht der Speicherung eines Gases oder einer Flüssigkeit dienen, sondern ausschließlich im Hinblick auf die statische Funktion des Strukturbauteils gestaltet sind. Andererseits ist es je nach Anwendung möglich, auch diese Teilvolumina 2a, 2b als zusätzliches Speichervolumen mit heranzuziehen, oder als weiteres, getrenntes Speichervolumen zu nutzen.
Das Speichervolumen 2 des Strukturbauteils 1 ist mit mindestens einer Anschlussöffnung für das Zuströmen und/oder das Abströmen des jeweiligen Mediums versehen. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zwei Anschlussöffnungen 4, 5 in Form von Stutzen vorhanden, an die sich eine Gasdruckleitung bzw. Flüssigkeitsleitung anschließen lässt, die dann zu dem jeweiligen Verbraucher des Fahrzeuges führt. Bei der Herstellung des Chassiselements 1 durch Gießen werden die Anschlussöffnungen 4, 5 bzw. Anschlussstutzen sogleich mit angegossen.
Die gießtechnische Herstellung des Chassiselements 1 kann sowohl im Sandguss, als auch im Kokillen- oder Druckgussverfahren erfolgen. Als Gießwerkstoff besonders geeignet sind Aluminium- und/oder Magnesiumlegierungen. Jedoch lässt sich der Hohlkörper auch aus Gusseisen fertigen.
Bei Herstellung im Hohlguss werden die das Speichervolumen bereitstellenden Hohlräume durch einen oder mehrere Sandkerne gebildet. Hierzu sich gießtechnisch Öffnungen vorzusehen, um die Kernsande nach dem Abguss zu entfernen. Diese Öffnungen können nach Fertigstellung des Hohlkörpers die Anschlussöffnungen 4, 5 bilden. Soweit gießtechnisch weitere Öffnungen, etwa die Öffnung 6 in 1, erforderlich sind, werden diese im Anschluss an den Gießprozess dauerhaft verschlossen. Dies kann durch Verschrauben, Verstöpseln, Verkleben oder Verschweißen derartiger Öffnungen 6 geschehen.
Die Hohlkammerbauweise lässt sich nicht nur durch ein ein- oder mehrteiliges Gussteil erzielen. Ebenso möglich sind Hybridbauteile durch Fügen von Profilen und Gussteilen, aber auch reine Profilschweißkonstruktionen. In Abhängigkeit von der Wandstärke des Materials kann die Festigkeit bezüglich des Betriebsdrucks der das Medium umschließenden Hohlkammer bis zu 50 bar betragen, wodurch sich Gase oder Flüssigkeiten mit entsprechenden Drücken in dem Speichervolumen bevorraten lassen. Mittels geeigneter Ventile kann der Druck im Speichervolumen 2 erhöht, abgesenkt oder konstant gehalten werden.
In den 3 und 4 ist ein Fahrzeug-Chassiselement mit anderer Struktur dargestellt. Hierbei weist das Strukturbauteil 1 einen ersten Hohlraum mit einem ersten Speichervolumen 2, und in einen zweiten Hohlraum mit einem zweiten Speichervolumen 3 auf. Durch eine beim Gießen des Strukturelements erzeugte Wandung 9 sind die beiden Speichervolumen 2, 3 voneinander getrennt.

1: Chassiselement bzw. Strukturbauteil
2: Speichervolumen
2a: Hohlraum, Volumen
2b: Hohlraum, Volumen
3: Speichervolumen
4: Anschlussöffnung
5: Anschlussöffnung
9: Wandung
A: Ort
B: Ort
C: Ort
D: Ort

Claims

Fahrzeug-Chassiselement (1) in Hohlkammerbauweise, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilvolumen des Chassiselements (1) als Speichervolumen (2, 3) für ein gasförmiges oder flüssiges Medium ausgebildet und mit mindestens einer Anschlussöffnung (4, 5) für das Zu- und/oder Abströmen des Mediums versehen ist.
Fahrzeug-Chassiselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Chassiselement ein gegossener Hohlkörper ist.
Fahrzeug-Chassiselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper aus einer gegossenen Aluminium- und/oder Magnesiumlegierung besteht.
Fahrzeug-Chassiselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlköper aus einer gegossenen Stahllegierung besteht.
Fahrzeug-Chassiselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Festigkeit bezüglich des Betriebsdrucks der das Medium umschließenden Hohlkammer von bis zu 50 bar.
Fahrzeug-Chassiselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturbauteil (1) ein Motorträger ist.
Fahrzeug-Chassiselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturbauteil (1) ein Längslenker, Querlenker oder sonstiges Lenkerbauteil eines Fahrzeugfahrwerks ist.