DE102010020304A1 - subcarrier - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Hilfsträger (10), insbesondere einen Integralträger (10), welcher an einer Karosserie eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, befestigbar ist und zumindest zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Längsträgerelemente (14, 16) aufweist, welche über zumindest zwei quer dazu verlaufende Querträgerelemente (20, 22) verbunden sind, wobei die Längsträgerelemente (14, 16) jeweils als Gussbauteile (14, 16) mit einem zumindest längenbereichsweisen Hohlprofil ausgebildet sind.The invention relates to an auxiliary carrier (10), in particular an integral carrier (10), which is fastened to a body of a motor vehicle, in particular a passenger car, and at least two substantially mutually parallel longitudinal carrier elements (14, 16), which over at least two transverse extending to cross member elements (20, 22) are connected, wherein the longitudinal support elements (14, 16) each as cast components (14, 16) are formed with an at least lengthwise hollow profile.
Description
Die Erfindung betrifft einen Hilfsträger, insbesondere einen Integralträger, welcher an einer Karosserie eines Kraftwagens befestigbar ist, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, und einen Hilfsträger gemäß Oberbegriff des Anspruchs 7.The invention relates to an auxiliary carrier, in particular an integral carrier, which is fastened to a body of a motor vehicle, according to the preamble of claim 1, and an auxiliary carrier according to the preamble of claim 7.
Aus der
Dieser Hilfsrahmen weist ein unerwünscht hohes Gewicht auf, was den Kraftstoffverbrauch sowie die CO2-Emissionen des Kraftwagens ansteigen lässt.This subframe has an undesirably high weight, which increases the fuel consumption and the CO 2 emissions of the motor vehicle.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hilfsträger der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher an einer Karosserie eines Kraftwagens befestigbar ist und ein nur geringes Gewicht aufweist sowie gegebenenfalls ein verbessertes Crashenergieabsorptionsvermögen besitzt.It is therefore an object of the present invention to provide an auxiliary carrier of the type mentioned, which is fastened to a body of a motor vehicle and has only a low weight and optionally has an improved Crashenergieabsorptionsvermögen.
Diese Aufgabe wird durch einen Hilfsträger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a subcarrier with the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßer Hilfsträger, insbesondere ein Integralträger, welcher an einer Karosserie eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, befestigbar ist und zumindest zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Längsträgerelemente aufweist, welche über zumindest zwei quer dazu verlaufende Querträgerelemente verbunden sind, zeichnet sich dadurch aus, dass die Längsträgerelemente jeweils als Gussbauteil mit einem zumindest längenbereichsweisen Hohlprofil ausgebildet sind.An auxiliary carrier according to the invention, in particular an integral carrier which can be fastened to a body of a motor vehicle, in particular a passenger car, and has at least two substantially mutually parallel longitudinal carrier elements, which are connected via at least two transversely extending cross member, is characterized in that Side member elements are each designed as a cast component with a hollow profile at least lengthwise.
Die Ausbildung der Längsträgerelemente als Gussbauteile ist insofern äußerst vorteilbehaftet, als dadurch zum einen unterschiedliche Wandstärken und/oder unterschiedliche Wandstrukturen bedarfs- und belastungsgerecht auf einfache und damit kostenkünstige Weise darstellbar sind. Somit weisen die Längsträgerelemente zum Beispiel in Bereichen hoher Belastung entsprechend gestaltete Wandstrukturen sowie eine höhere Wandstärken auf als in Bereichen geringerer Belastung. Die senkt nicht nur das Gewicht sondern auch den notwendigen Materialeinsatz, was mit geringen Kosten für den erfindungsgemäßen Hilfsträger einhergeht.The formation of the longitudinal beam elements as cast components is extremely advantageous insofar as a different wall thicknesses and / or different wall structures can be represented as required and load-appropriate in a simple and thus cost-effective manner. Thus, the longitudinal beam elements, for example, in areas of high load correspondingly shaped wall structures and a higher wall thicknesses than in areas of lesser load. The not only reduces the weight but also the necessary use of materials, which is associated with low costs for the subcarrier according to the invention.
Gleichzeitig können die Längsträgerelemente bei geeigneter Werkstoffwahl nichtsdestotrotz schweißbar sein, wodurch sie mit anderen Bauteilen, beispielsweise mit den Querträgerelementen des Hilfsträgers schnell und damit ebenfalls kostengünstig verbindbar sind.At the same time, the side rail elements can nevertheless be weldable with a suitable choice of material, whereby they can be quickly and thus inexpensively connected to other components, for example with the cross member elements of the subcarrier.
Ein weiterer Vorteil von Gussbauteilen besteht in der Möglichkeit, Aufnahmen, Befestigungsmittel oder dgl. für durch den Hilfsträger zu haltende Aggregate, Bauteile, Komponenten etc. an die Längsträger während des Gießprozesses anzuformen. Zusätzliche Schritte zum Vorsehen der Aufnahmen und/oder dgl. sind nicht nötig, was eine zeit- und somit kostengünstige Herstellung des Hilfsträger bzw. der Längsträgerelemente erlaubt bei gleichzeitiger Darstellung eines hohen Funktionserfüllungsumfangs desselbigen bzw. derselbigen.Another advantage of cast components is the ability to form shots, fasteners or the like. For to be held by the subcarrier aggregates, components, components, etc. to the side members during the casting process. Additional steps for providing the recordings and / or the like. Are not necessary, which a zeit- and thus cost-effective production of the subcarrier or the longitudinal support members allowed while displaying a high Funktionserfüllungsumfangs desselbigen or derselbigen.
Durch das zumindest längenbereichsweise Vorsehen des jeweiligen Hohlprofils, welches sich vorteilhafterweise über einen besonders, insbesondere überwiegend, großen, wenn nicht gar über den gesamten Längenbereich des jeweiligen Gussbauteils erstreckt, weisen die Längsträgerelemente und damit der gesamte Hilfsträger ein besonders geringes Gewicht auf, was einem geringen Energieverbrauch des Kraftwagens zuträglich ist.Due to the at least lengthwise provision of the respective hollow profile, which advantageously extends over a particularly, in particular predominantly, large, if not over the entire length range of the respective cast component, the longitudinal support elements and thus the entire subcarrier have a particularly low weight, which is a small Energy consumption of the motor vehicle is beneficial.
Ist das Antriebsaggregat des Kraftwagens beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgebildet, so birgt die erfindungsgemäße, besonders leichte Ausgestaltung des Hilfsträgers den Vorteil, dass der Kraftstoffverbrauch und damit CO2-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine sehr gering gehalten werden können. Analoges gilt für die Ausbildung des Antriebsaggregats beispielsweise als elektrischer Motor, der dann zum Antrieb des Kraftwagens einen nur sehr geringen Energiebetrag benötigt, was bei gegebener Energiespeichereinrichtung, insbesondere einer Batterie, eine besonders hohe Reichweite des Kraftwagens bzw. im Umkehrschluss bei gegebener Reichweite den Einsatz einer kleineren Batterie ermöglicht. Dies kommt wiederum einem Innenraum und/oder einem Stauraum zur Beförderung von Personen bzw. Gepäck zugute.If the drive unit of the motor vehicle is designed, for example, as an internal combustion engine, then the inventive, particularly lightweight embodiment of the auxiliary carrier has the advantage that the fuel consumption and thus CO 2 emissions of the internal combustion engine can be kept very low. The same applies to the design of the drive unit, for example, as an electric motor, which then requires a very small amount of energy to drive the motor vehicle, which for a given energy storage device, in particular a battery, a particularly high range of the motor vehicle or vice versa for a given range the use of a smaller battery allows. This in turn benefits an interior space and / or a storage space for the transport of persons or luggage.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass über den erfindungsgemäßen Hilfsträger beispielsweise das genannte Antriebsaggregat an dessen Karosserie zu halten ist. Gegebenenfalls sind ebenso Fahrwerkskomponenten oder dergleichen an der Karosserie über den Hilfsträger zu halten. Insbesondere ist der erfindungsgemäße Hilfsträger einsetzbar in Zusammenhang mit einem Kraftwagen mit Vierrad- bzw. Allradantrieb.At this point it should be noted that on the subcarrier according to the invention, for example, said drive unit at the Body is to hold. If necessary, chassis components or the like are also to be held on the body via the auxiliary carrier. In particular, the auxiliary carrier according to the invention can be used in connection with a motor vehicle with four-wheel or four-wheel drive.
Zur weiteren Reduzierung des Gewichts des Hilfsträgers und zur Verbesserung der in diesem Zusammenhang bereits beschriebenen Vorteile sind die Längsträgerelemente und/oder die Querträgerelemente als Gussbauteile aus einem Leichtmetall bzw. einer Leichtmetalllegierung, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung, gebildet.To further reduce the weight of the auxiliary carrier and to improve the advantages already described in this connection, the longitudinal carrier elements and / or the transverse carrier elements are formed as cast components from a light metal or a light metal alloy, in particular from an aluminum alloy.
Die Darstellung des zumindest längenbereichsweisen Hohlprofils ist dabei beispielsweise durch ein Kokillenhohlgussverfahren beispielsweise mit verlorenem Kern realisierbar, was eine kostengünstige Herstellung des Hilfsträgers bedeutet. Dies wirkt sich ebenso positiv auf die Gesamtkosten des Kraftwagens aus.The representation of the at least lengthwise hollow profile is realized, for example, by a Kokillenhohlgussverfahren example with lost core, which means a cost-effective production of the subcarrier. This also has a positive effect on the total cost of the motor vehicle.
Bei einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Querträgerelemente jeweils als Strangpressprofile ausgebildet und beispielsweise mit den Längsträgerelementen beidenends jeweils zumindest über eine Schweißverbindung verbunden. Alternative Verbindungstechniken sind aber ebenso möglich.In a further advantageous embodiment of the invention, the cross member elements are each formed as extruded profiles and connected, for example, with the longitudinal support elements both ends in each case at least via a welded connection. But alternative connection techniques are also possible.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Hilfsträger einstückig ausgebildet, d. h. also, dass die Längsträgerelemente sowie die Querträgerelemente miteinander einstückig ausgebildet sind. Dies vermeidet den Aufwand zur Verbindung der Längsträgerelemente mit den Querträgerelementen, was die Kosten für den Hilfsträger absenkt. Schweißnähte sowie Schweißzusatzwerkstoffe und der Schweißprozess selbst zur Verbindung der Längsträgerelemente mit den Querträgerelementen sind somit beispielsweise nicht vonnöten. Des Weiteren ist dadurch eine besonders geringe Bauteilanzahl des erfindungsgemäßen Hilfsträgers geschaffen, was die Kosten positiv beeinflusst.In a further advantageous embodiment of the invention, the auxiliary carrier is integrally formed, d. H. So that the longitudinal support elements and the cross member elements are integrally formed with each other. This avoids the effort to connect the side rail elements with the cross member elements, which lowers the cost of the subcarrier. Welds and welding consumables and the welding process itself to connect the side members with the cross member elements are therefore not required, for example. Furthermore, this creates a particularly small number of components of the auxiliary carrier according to the invention, which positively influences the costs.
Der erfindungsgemäße Hilfsträger gewährleistet eine optimale Ausnutzung eines gegebenen Bauraums, was insbesondere in einem platzkritischen Bereich wie einem Motorraum des Kraftwagens günstig ist. Zudem stellt er eine bionisch optimierte Bauteilform bei gleichzeitiger Realisierung eines hohen Korrosionsschutzes und einer hohen Qualität dar.The subcarrier according to the invention ensures optimal utilization of a given installation space, which is particularly favorable in a space-critical area such as an engine compartment of the motor vehicle. In addition, it represents a bionically optimized component form while simultaneously achieving high corrosion protection and high quality.
Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Hilfsträger mit den Merkmalen des Anspruchs 7 vorgeschlagen. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass das hintere Querträgerelement als Gussbauteil, vorzugsweise Aluminiumgussbauteil, wie zum Beispiel auch als Kokillenhohlgussbauteil, ausgebildet ist, ebenso wie die hinteren Trägerteile. Dies bietet die Möglichkeit, dieses Querträgerelement und die hinteren Trägerteile als ein einstückiges Gussbauteil auszubilden, was gegenüber bekannten Hilfsträger Kostenvorteile und auch ein verbessertes Steifigkeitsverhalten bietet. Alternativ hierzu ist es auch möglich, das hintere Querträgerelement als Strangpressprofil auszubilden.To solve the problem, a subcarrier with the features of claim 7 is proposed. This is characterized in that the rear cross member as a cast component, preferably cast aluminum component, such as, for example, as Kokillenhohlgussbauteil is formed, as well as the rear support members. This offers the possibility of forming this cross member and the rear support members as a one-piece cast component, which offers cost advantages over other known subcarrier and also an improved stiffness behavior. Alternatively, it is also possible to form the rear cross member element as an extruded profile.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnungen zeigen in:The drawings show in:
Der Integralträger
Die Längsträgerelemente
Ebenso sind die Querträgerelemente
Wie aus
Die Ausbildung sowohl der Längsträgerelemente
Wie der
Die Längsträgerelemente
Der in
Die Querträgerelemente
In
Die
Der Unterschied zwischen dem Integralträger
Die vorderen und hinteren, als Gussbauteile, insbesondere als Aluminiumgussbauteile ausgebildeten Trägerteile
Wie aus
Die
Die Längsträgerelemente
In Fahrzeughochrichtung gemäß dem Richtungspfeil
Des Weiteren sei bezüglich des Integralträgers
In der
An dieser Stelle sei angemerkt, dass in der
Die Übergangsteile
Festzuhalten bleibt noch, dass bei dem Integralträger gemäß
Die Erfindung betrifft auch einen in den Figuren nicht dargestellten Integralträger, der sich von dem anhand der
Ein zweiter Bereich
Die mit gestrichtelter Linie dargestellte Trennlinie
Der Integralträger
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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