DE102009016672A1 - Support frame, esp. Heat treatment frame for subframe of a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

The heat treatment frame comprises supporting consoles (3) connected to oppositely-lying frame longitudinal members (5) with upright side beams of the heat treatment frame for the supporting reception of a rear-axle suspension subframe (1). The subframe has a single-piece closed frame, which consists of highly complex cast part, has functional elements for pivotable reception of a suspension and is connectable at the corner-side with a vehicle structure over a bearing element. One of the supporting consoles is rigidly connected with the side beams for the frame longitudinal member. The heat treatment frame comprises supporting consoles (3) connected to oppositely-lying frame longitudinal members (5) with upright side beams of the heat treatment frame for the supporting reception of a rear-axle suspension subframe (1). The subframe has a single-piece closed frame, which consists of highly complex cast part, has functional elements for pivotable reception of a suspension and is connectable at the corner-side with a vehicle structure over a bearing element. One of the supporting consoles is rigidly connected with the side beams for the frame longitudinal member and the other supporting console arranged at the opposing frame side consists of a compensator for the further frame longitudinal member, where the compensator is pivotably movably connected with the side beams. The supporting console implemented as compensator has a supporting point (9, 10) at both sides of the side beams for the frame longitudinal member of the subframe. A pivotably movable connection of the supporting console to the side beams is arranged between the supporting points of the compensator in the side beam using a bolt (15). The supporting console implemented as compensator in the side beam over the bolt forms a pivot axis arranged movably transverse to the heat treatment frame and arranged in a horizontal plane. The compensator is mounted at the bolt, which is connected with the side beam, using a keyhole opening, and is adaptably arranged in a bearing position for the subframe with the both variable supporting points at a position of the side longitudinal members of the subframe. The upright standing side beams of the heat treatment frame are connected with a supporting frame mounted from the top in a stabilized manner.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufnahmegestell, insb. Wärmebehandlungsgestell für Fahrschemel eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a receiving frame, esp. Heat treatment frame for subframe of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Ein Fahrschemel eines Kraftfahrzeugs ist als einteiliges, durch hohe Funktionsintegration komplexes Gussteil konzipiert, welches zur Fertigstellung einem Wärmebehandlungsverfahren unterzogen wird. Dieses Verfahren besteht im Wesentlichen aus einem Lösungsglühen, einer Wasserabschreckung sowie einer nachfolgenden Warmauslagerung. Als problematisch hat sich herausgestellt, dass ein Bauteilverzug des vor der Wärmebehandlung in einem guten maßlichen Rohteilzustand befindlichen Fahrschemels erst bei dem Wärmebehandlungsverfahren erfolgt, da der Fahrschemel an seinen Rahmenträgern starr in einer Vier-Punkt-Lagerung abgestützt in einem Aufnahmegestell zur Wärmebehandlung gehalten wird.One Subframe of a motor vehicle is as one piece, by high Function integration complex casting designed for Completion of a heat treatment process is subjected. This procedure essentially consists of one Solution annealing, one Water quenching and subsequent thermal aging. When problematic has been found that a component distortion of before the heat treatment in a good dimensional Blank condition of the subframe takes place only during the heat treatment process, because the subframe is rigid on its frame rails in a four-point bearing supported in a receiving rack for heat treatment is held.

Aufgabe der Erfindung ist es, den guten maßlichen Rohteilzustand des Fahrschemels auch während und nach dem Wärmebehandlungsverfahren zu gewährleisten und ein Bauteilverzug zu minimieren.task The invention is the good dimensional raw state of the Subrack also while and after the heat treatment process to ensure and minimize component distortion.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved. Further advantageous features include the subclaims.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, dass ein Bauteilverzug durch ein Wärmebehandlungsverfahren des Fahrschemels mittels einer entsprechenden Lagerung im Aufnahmegestell vermieden wird, indem das Aufnahmegestell zur abstützenden Aufnahme des Fahrschemels an gegenüberliegenden Rahmenträgern jeweils mit aufrechten Seitenholmen des Gestells verbundene Abstützkonsolen umfasst, wobei die eine Abstützkonsole beispielsweise für einen Rahmenlängsträger starr mit dem Seitenholm verbunden ist und die weitere an gegenüberliegender Gestellseite angeordnete Abstützkonsole beispielsweise für den weiteren Rahmenlängsträger des Fahrschemels aus einer sog. Wippe besteht, die schwenkbeweglich mit dem Seitenholm des Gestells verbunden ist. Es sind auch andere Auflagepunkte am Fahrschemel möglich. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise nach der Erfindung erreicht, dass eine eindeutig definierte Drei-Punkt-Lagerung mit vier Bauteilauflagen im Aufnahmegestell erreicht wird, wobei zwei Auflagepunkte über eine mechanisch, bewegliche Wippe miteinander gekoppelt werden, die aus der Abstützkonsole gebildet wird. Somit gleicht diese Wippe des Gestells etwaige vorhandene, geringe Rohteiltoleranzen nach einem Gießen aus. Der Bauteilverzug wird durch das Wärmebehandeln mittels einer solchen satten Auflage an den vier Bauteilpunkten minimiert. Darüber hinaus kann das Aufnahmegestell durch entsprechende Ausgestaltung der einzelnen Auflagepunkte für einen robusten Serieneinsatz dahingehend optimiert werden, dass vier Lagerungen des Bauteils etwa nur auf drei Auflagen prozesssicher vermieden wird. Ziel ist es, durch die verbesserte Aufnahme des Fahrschemels über die Abstützkonsolen beim Wärmebehandeln den Verzugsausschuss zu minimieren bzw. einen etwa notwendigen nach gelagerten Richtprozess zu vermeiden.The with the invention mainly achieved advantages are that a component delay by a Heat treatment method of the subframe by means of a corresponding storage in the receiving frame is avoided by the receiving rack for supporting Pickup of the subframe on opposite frame rails respectively Support brackets connected to upright side rails of the frame includes, wherein the one support bracket for example a frame rail rigid connected to the side rail and the other on opposite Rack side arranged support bracket for example the other frame side member of Subframe consists of a so-called rocker, the pivoting connected to the side rail of the frame. There are others too Support points on the subframe possible. hereby is achieved in an advantageous manner according to the invention that a clearly defined three-point bearing with four component supports is reached in the recording rack, with two points of support over a mechanical, movable rocker coupled to each other out the support bracket formed becomes. Thus, this rocker of the frame is similar to any existing, low unmachined parts after casting. The component distortion is by the heat treatment by means of such a rich support on the four component points minimized. About that In addition, the receiving frame by appropriate design the individual support points for a robust series use be optimized so that four bearing of the component about only three copies process reliable is avoided. The goal is to improve the uptake of the Subframe over the support brackets during heat treatment to minimize the arrears committee or a necessary after to avoid stored straightening process.

Des Weiteren weist die als Wippe ausgeführte schwenkbewegliche Abstützkonsole zu beiden Seiten des Seitenholms des Aufnahmegestells jeweils einen Abstützpunkt beispielsweise für einen Rahmenlängsträger des Fahrschemels auf und zwischen diesen Abstützpunkten der Wippe am Seitenholm ist eine schwenkbewegliche Verbindung der Abstützkonsole zum Seitenholm mittels eines Bolzens angeordnet. Somit kann sich die als Wippe ausgeführte Abstützkonsole entsprechend der Positionierung des Fahrschemels im Gestell anpassen, so dass gewährleistet ist, dass der Fahrschemel immer an vier Punkten der Abstützkonsolen aufliegt und weniger Auflagen vermieden werden, so dass ein Verzug des Fahrschemels unterbunden wird und ein Richtprozess nach dem Wärmebehandlungsverfahren somit entfallen kann.Of Furthermore, the pivoting support bracket designed as a rocker has one on each side of the side spar of the take-up rack support point for example a frame side member of Subframe on and between these support points of the rocker on the side rail is a pivotal connection of the support bracket to the side spar means a bolt arranged. Thus, the designed as a rocker support bracket adjust according to the positioning of the subframe in the frame, so that ensures is that the subframe always at four points of the support brackets rests and less constraints are avoided, leaving a delay of the subframe is suppressed and a straightening process after the Heat treatment method thus can be omitted.

Insbesondere ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die als Wippe ausgeführte eine Abstützkonsole über den Bolzen im Seitenholm eine zum Aufnahmegestell quer verlaufende und in einer horizontalen Ebene angeordnete Schwenkachse bildet. Die Wippe ist beispielsweise mittels einer Schlüssellochöffnung auf den mit dem Seitenholm verbundenen Bolzen einhängbar ausgeführt. Durch das Einhängen der Abstützkonsolen vorzugsweise der starren Abstützkonsole über Vierkantverbindungen einerseits und der rotatorischen Verbindung der weiteren Abstützkonsole andererseits über einen Bolzen am Seitenholm, ist ein einfacher Austausch dieser Komponenten möglich, was auch die Wartung vereinfacht.Especially is provided according to the invention that the running as a rocker a Abstützkonsole over the Bolt in the side rail to the receiving frame transverse and formed in a horizontal plane arranged pivot axis. The Rocker is, for example by means of a keyhole opening on the with the side rail connected bolt can be suspended executed. By hanging the support brackets preferably the rigid support bracket via square connections on the one hand and the rotary connection of the other support bracket on the other hand about a bolt on the side rail, is a simple replacement of these components possible, which also simplifies maintenance.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.One embodiment The invention is illustrated in the drawings and will be described in more detail below.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Prinzipdarstellung eines in vier Punkten starr abgestützten Fahrschemels im Wärmebehandlungsgestell nach dem Stand der Technik, 1 a schematic diagram of a rigidly supported in four points subframe in the heat treatment frame according to the prior art,

2 eine Prinzipstarrstellung eines beweglich abgestützten Fahrschemels auf einer als Wippe ausgeführten Abstützkonsole nach der Erfindung, 2 a principle solidification of a movably supported subframe on a support bracket designed as a rocker according to the invention,

3 ein unbeladenes Wärmebehandlungsgestell mit starren Abstützkonsolen an einer Gestellseite zur Aufnahme von mehreren Fahrschemeln, 3 an unloaded heat treatment frame with rigid support brackets on a frame side for holding several subframes,

4 eine schaubildliche Darstellung auf eine starre Abstützkonsole an einem Seitenholm eines Gestells zur Aufnahme des Fahrschemels zur Wärmebehandlung und 4 a perspective view of a rigid support bracket on a side rail of a frame for receiving the subframe for heat treatment and

5 eine schaubildliche Darstellung auf eine schwenkbewegliche (rotatorische) Verbindung einer weiteren Abstützkonsole an einem Seitenholm zur Aufnahme eines Fahrschemels zur Wärmebehandlung. 5 a perspective view of a pivotable (rotatory) connection of another support bracket on a side rail for receiving a subframe for heat treatment.

Zur Wärmebehandlung eines aus einem Gussteil bestehenden Fahrschemels 1 für ein Kraftfahrzeug wird dieses in einem so genannten Wärmebehandlungsgestell bzw. einem Aufnahmegestell 2 gelagert. Dieses Gestell 2 gemäß 3 nimmt in mehreren übereinander angeordneten Ebenen mehrere Fahrschemel 1 auf, die auf Abstützkonsolen 3, 4 des Gestells 2 gehalten sind.For heat treatment of a subframe consisting of a casting 1 for a motor vehicle this is in a so-called heat treatment frame or a support frame 2 stored. This frame 2 according to 3 takes in several superposed levels several subframes 1 on that on support brackets 3 . 4 of the frame 2 are held.

Der Fahrschemel 1 umfasst einen geschlossenen Rahmen mit Rahmenlängs- und Querträgern 5, 6 und 7, 8. An den Rahmenlängsträgern 5, 6 sind unter anderem Lagerungen für Radführungslenker einer Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug angeformt.The subframe 1 includes a closed frame with frame longitudinal and cross members 5 . 6 and 7 . 8th , On the frame side rails 5 . 6 Among other bearings for Radführungslenker a suspension for a motor vehicle are formed.

Wie aus dem Stand der Technik gemäß 1 bekannt ist, wird der Fahrschemel 1 zur Wärmebehandlung in einem Wärmebehandlungsgestell über Abstützkonsolen starr in vier Punkten P1 bis P4 des Gestells 2 gehalten.As in the prior art according to 1 is known, the subframe is 1 for heat treatment in a heat treatment frame via support brackets rigidly in four points P1 to P4 of the frame 2 held.

Nach der Erfindung gem. 2 weist der Fahrschemel 1 im Aufnahmegestell 2 eine eindeutig definierte Drei-Punkt-Lagerung mit vier Auflagepunkten 9, 10, 11 und 12 auf, wobei zwei Auflagepunkte 9, 10 über eine mechanisch bewegliche, als Wippe ausgeführte Abstützkonsole 4 und die weiteren zwei Auflagepunkte 11, 12 über eine starre Abstützkonsole 3 erzielt wird.According to the invention acc. 2 has the subframe 1 in the recording rack 2 a clearly defined three-point bearing with four support points 9 . 10 . 11 and 12 on, with two support points 9 . 10 via a mechanically movable support bracket designed as a rocker 4 and the other two support points 11 . 12 via a rigid support bracket 3 is achieved.

Das Aufnahmegestell 2 weist zur abstützenden Aufnahme des Fahrschemels 1 beispielsweise an gegenüberliegenden Rahmenlängsträgern 5, 6 jeweils die Abstützkonsolen 3 und 4 auf, die mit aufrechten Seitenholmen 14 des Aufnahmegestells 2 verbunden sind. An einer Seite des Gestells 2 sind die Abstützkonsolen 3 beispielsweise für die Rahmenlängsträger 5 starr mit dem Seitenholm 14 über Vierkantverbindungen 20 verbunden. An der gegenüberliegenden Seite des Gestells 2 sind die als Wippe ausgeführten Abstützkonsolen 4 angeordnet, auf denen beispielsweise die Rahmenlängsträger 6 des Fahrschemels 1 variabel angepasst abgestützt sind.The recording rack 2 points to the supporting seat of the subframe 1 for example, on opposite frame side members 5 . 6 each the support brackets 3 and 4 on, those with upright side rails 14 of the take-up rack 2 are connected. On one side of the frame 2 are the support brackets 3 for example, for the frame rails 5 rigid with the side rail 14 over square connections 20 connected. On the opposite side of the frame 2 are the support brackets designed as a rocker 4 arranged on which, for example, the frame rails 6 of the subframe 1 are supported variably adjusted.

Die Abstützkonsole 3, 4 weist zu beiden Seiten des Seitenholms 14 die Auflagen 11, 12 sowie die Auflagen 9, 10 auf. Die Abstützkonsole 4 ist über einen Bolzen 15 mit dem Seitenholm 14 des Gestells 2 mit einem rotatorischen Freiheitsgrad versehen, d. h. schwenkbeweglich verbunden, so dass diese Abstützkonsole 4 eine so genannte Wippen-Funktion aufweist. Diese als Wippe ausgeführte Abstützkonsole 4 ist über den Bolzen 15 um eine zum Gestell 2 quer verlaufende, in einer horizontalen Ebene angeordnete Schwenkachse S verdreh- bzw. verstellbar.The support console 3 . 4 points to both sides of the side rail 14 the terms 11 . 12 as well as the editions 9 . 10 on. The support console 4 is about a bolt 15 with the side rail 14 of the frame 2 provided with a rotational degree of freedom, that is pivotally connected, so that this support bracket 4 has a so-called rocker function. This support bracket designed as a rocker 4 is over the bolt 15 one to the frame 2 transverse, arranged in a horizontal plane pivot axis S twisted or adjustable.

Wie in 4 näher dargestellt ist, ist die starr und nicht schwenkbeweglich am Seitenholm 14 des Gestells angeordnete weitere Abstützkonsole 3 der einen Gestellseite in den Vierkantaufnahmen 20 eingehängt. Die als Wippe ausgeführte schwenkbewegliche Abstützkonsole 4 der gegenüberliegenden Gestellseite weist eine Schlüssellochaufnahme für den Bolzen 15 auf. Durch den gesamthaft modularen Aufbau des Gestells in Steckbauweise ist ein einfacher Austausch einzelner Komponenten des Gestells 2 und somit eine vereinfachte Wartung möglich. Ferner wird eine Eigenverzerrung des Gestells durch die Steckbauweise beim Abschrecken minimiert.As in 4 is shown in more detail, which is rigid and not pivotable on the side spar 14 the frame arranged further support bracket 3 the one rack side in the square shots 20 hooked. The pivoting support bracket designed as a rocker 4 the opposite frame side has a keyhole receptacle for the bolt 15 on. Due to the overall modular design of the rack in plug-in design is a simple replacement of individual components of the frame 2 and thus a simplified maintenance possible. Furthermore, a self-distortion of the frame is minimized by the plug-in construction during quenching.

Durch die als Wippe ausgeführte schwenkbewegliche Abstützkonsole 4 werden vorzugsweise die zwei Auflagepunkte 9, 10 für den Fahrschemel 1 miteinander gekoppelt, d. h. es werden etwaige vorhandene Rohteiltoleranzen nach dem Gießvorgang ausgeglichen. Somit kann ein möglicher Bauteilverzug durch das Wärmebehandlungsverfahren mittels einer satten Auflage an den vier Bauteilpunkten minimiert werden. Eine Auflage des Fahrschemels 1 auf nur drei Auflagepunkten an den Abstützkonsolen 3, 4, wie nach dem Stand der Technik möglich, wird somit ausgeschlossen.Due to the swinging support bracket designed as a rocker 4 are preferably the two support points 9 . 10 for the subframe 1 Coupled with each other, ie it will be compensated for any existing unmachined parts tolerances after the casting process. Thus, a possible component distortion can be minimized by the heat treatment process by means of a rich support at the four component points. An edition of the subframe 1 on only three support points on the support brackets 3 . 4 , as possible according to the prior art, is thus excluded.

Claims (6)

Aufnahmegestell, insbesondere Wärmebehandlungsgestell für Fahrschemel eines Kraftfahrzeugs, insbesondere für einen Hinterachs-Fahrschemel, zur mehrfach abgestützten Lagerung während eines Wärmebehandlungsverfahrens des Fahrschemels im Gestell, wobei der Fahrschemel einen einstückig geschlossenen Rahmen umfasst, der aus einem hohlen komplexen Gussteil besteht und Funktionselemente zur schwenkbaren Aufnahme einer Radaufhängung aufweist und eckseitig jeweils über Lagerelemente mit einem Fahrzeugaufbau verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmegestell (2) zur abgestützten Aufnahme des Fahrschemels (1) an gegenüberliegenden Rahmenlängsträgern (5, 6) jeweils mit aufrechten Seitenholmen (14) des Gestells (2) verbundene Abstützkonsolen (3, 4) umfasst, wobei die eine Abstützkonsole (3) für den Rahmenlängsträger (5) starr mit dem Seitenholm (14) des Gestells (2) verbunden ist und die weitere an gegenüberliegender Gestellseite angeordnete Abstützkonsole (4) für den weiteren Rahmenlängsträger (6) aus einer Wippe besteht, die schwenkbeweglich mit dem Seitenholm (14) verbunden ist.Receiving rack, in particular heat treatment rack for subframe of a motor vehicle, in particular for a rear-axle subframe, for multi-supported storage during a heat treatment process of the subframe in the frame, wherein the subframe comprises an integrally closed frame, which consists of a hollow complex casting and functional elements for pivotally receiving a Has wheel suspension and eckseitig each via bearing elements with a vehicle body connectable, characterized in that the receiving frame ( 2 ) for supporting the subframe ( 1 ) on opposite longitudinal frame members ( 5 . 6 ) each with upright side rails ( 14 ) of the frame ( 2 ) associated support brackets ( 3 . 4 ), wherein the one support console ( 3 ) for the frame side member ( 5 ) rigidly with the side rail ( 14 ) of the frame ( 2 ) and the others opposing frame side arranged support bracket ( 4 ) for the further frame side member ( 6 ) consists of a rocker pivotally connected to the side rail ( 14 ) connected is. Aufnahmegestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die als Wippe ausgeführte Abstützkonsole (4) zu beiden Seiten des Seitenholms (14) des Gestells (2) jeweils einen Abstützpunkt (9, 10) für den Rahmenlängsträger (6) des Fahrschemels (1) aufweist und zwischen diesen Abstützpunkten (9, 10) der Wippe im Seitenholm (14) eine schwenkbewegliche Verbindung der Abstützkonsole (4) zum Seitenholm (14) mittels eines Bolzens (15) angeordnet ist.Housing rack according to claim 1, characterized in that the supporting console designed as a rocker ( 4 ) on both sides of the side rail ( 14 ) of the frame ( 2 ) each have a support point ( 9 . 10 ) for the frame side member ( 6 ) of the subframe ( 1 ) and between these support points ( 9 . 10 ) of the rocker in the side rail ( 14 ) a pivotable connection of the support bracket ( 4 ) to the side rail ( 14 ) by means of a bolt ( 15 ) is arranged. Aufnahmegestell nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als Wippe ausgeführte Abstützkonsole (4) über den Bolzen (15) im Seitenholm (14) eine zum Gestell (2) quer verlaufende und in einer horizontalen Ebene angeordnete Schwenkachse (S) bildet.Supporting rack according to claims 1 or 2, characterized in that the supporting console designed as a rocker ( 4 ) over the bolt ( 15 ) in the side rail ( 14 ) one to the frame ( 2 ) transverse and arranged in a horizontal plane pivot axis (S) forms. Aufnahmegestell nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wippe (Abstützkonsole 4) mittels einer Schlüssellochöffnung auf den mit dem Seitenholm (14) verbundenen Bolzen (15) einhängbar ist.Support rack according to claims 1, 2 or 3, characterized in that the rocker (support bracket 4 ) by means of a keyhole opening on the with the side spar ( 14 ) connected bolts ( 15 ) can be suspended. Aufnahmegestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wippe (Abstützkonsole 4) in einer Lagerungsstellung für den Fahrschemel (1) im Gestell (2) mit den beiden variablen Abstützpunkten (9, 10) an eine Position des Seitenlängsträgers (6) des Fahrschemels (1) anpassbar angeordnet ist.Support rack according to one of the preceding claims, characterized in that the rocker (support bracket 4 ) in a storage position for the subframe ( 1 ) in the frame ( 2 ) with the two variable support points ( 9 . 10 ) to a position of the side member ( 6 ) of the subframe ( 1 ) is arranged adaptable. Aufnahmegestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aufrecht stehenden Seitenholme (14) des Gestells (2) mit einem von oben aufgesetzten Stützrahmen (21) stabilisierend verbunden sind.Support rack according to one of the preceding claims, characterized in that the upright side rails ( 14 ) of the frame ( 2 ) with a support frame attached from above ( 21 ) are connected stabilizing.
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