DE102012005561A1 - Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug Download PDF

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DE102012005561A1
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DE102012005561A
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Stefan Schacht
José Ramón Mosteiro
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Volkswagen AG
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Volkswagen AG
Edai Technical Unita A I E
Edai Technical Unita Aie
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/11Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted with resilient means for suspension, e.g. of wheels or engine; sub-frames for mounting engine or suspensions

Abstract

Ein Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug umfasst zwei Längsträger (11) mit jeweils einem zur Ankopplung an einen Fahrzeugaufbau ausgebildeten Befestigungsabschnitt (11a), einen ersten Querträger (12), der an den Längsträgern (11) befestigt ist und diese in Fahrzeugquerrichtung verbindet, einen zweiten Querträger (13), der parallel zu dem ersten Querträger (12) angeordnet ist, und zwei Konsolen (14), die jeweils stirnseitig an einem der Längsträger (11) sowie jeweils an dem zweiten Querträger (13) befestigt sind, um den zweiten Querträger (13) an den Längsträgern (11) zu befestigen, wobei jede Konsole (14) ein oder mehrere zur Ankopplung von Radführungsgliedern ausgebildete Befestigungsabschnitte (14d, 14e) aufweist und die Konsolen (14) jeweils als Blechumformteil ausgebildet sind. Die Hilfsrahmen zeichnet sich durch eine hohe Steifigkeit und Festigkeit bei gleichzeitig geringem Bauteilgewicht aus. Er lässt sich kostengünstig fertigen. Die Schnittstellenstruktur ermöglicht eine optimale Gestaltung der Wandstärken der Einzelteile und damit einen minimalen Materialeinsatz. Zudem wird der zur Verfügung stehende Bauraum optimal ausgenutzt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug, umfassend zwei Längsträger mit jeweils einem zur Ankopplung an einen Fahrzeugaufbau ausgebildeten Befestigungsabschnitt, einen ersten Querträger, der an den Längsträgern befestigt ist und diese in Fahrzeugquerrichtung verbindet, und einen zweiten Querträger, der parallel zu dem ersten Querträger angeordnet ist.
  • Ein derartiger Hilfsrahmen ist aus DE 10 2006 058 993 A1 bekannt. Der zweite Querträger dieses Hilfsrahmens ist längsgeteilt und aus zwei Schalenelementen zusammengesetzt. Dabei bilden die beiden Schalenelemente einander gegenüberliegende Lageraufnahmeabschnitte aus, zwischen denen ein Lager eines Radführungsglieds angeordnet ist. Ferner weist eines der Schalenelemente des zweiten Querträgers zwei weitere, zur Ankopplung an einen Fahrzeugaufbau ausgebildete Befestigungsabschnitte auf.
  • Ein weiterer Hilfsrahmen mit zwei Längsträgern sowie zwei Querträgern ist aus DE 199 22 800 A1 bekannt. Einer der Querträger ist dabei über zwei Leichtmetallguss-Knotenelemente mit den Längsträgern verbunden. In diese Knotenelemente sind jeweils mehrere Aufnahmen für Radführungsglieder sowie eine Aufnahme für ein Lagerelement zur Anbindung des Hilfsrahmens an den Fahrzeugaufbau integriert. Weitere Aufnahmen für Lagerelemente zur Anbindung des Hilfsrahmens an den Fahrzeugaufbau befinden sich an den Längsträgern, welche sich hierzu durch den anderen Querträger hindurch erstrecken.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, Alternativen zu herkömmlichen Hilfsrahmenkonstruktionen aufzuzeigen.
  • Insbesondere zielt die Erfindung darauf ab, einen Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, der sich durch hohe Steifigkeit und Festigkeit sowie ein geringes Bauteilgewicht auszeichnet und kostengünstig fertigen lässt.
  • In dieser Hinsicht erscheint der aus DE 10 2006 058 993 A1 bekannte Hilfsrahmen vor allem in Bezug auf die Steifigkeitseigenschaften verbesserungsfällig.
  • Bei dem aus DE 199 22 800 A1 bekannten Hilfsrahmen ergibt sich, sofern dieser aus Stahl hergestellt werden würde, ein verhältnismäßig hohes Bauteilgewicht. Dem wird in DE 199 22 800 A1 durch die Verwendung von Leichtmetall oder Kunststoff entgegengewirkt, was jedoch zu verhältnismäßig hohen Werkstoffkosten führt.
  • Die oben genannte Aufgabe wird durch einen Hilfsrahmen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäßen Hilfsrahmen umfasst zwei Längsträger mit jeweils einem zur Ankopplung an einen Fahrzeugaufbau ausgebildeten Befestigungsabschnitt, einen ersten Querträger, der an den Längsträgern befestigt ist und diese in Fahrzeugquerrichtung verbindet, und einen zweiten Querträger, der parallel zu dem ersten Querträger angeordnet ist. Erfindungsgemäß weist dieser ferner zwei Konsolen auf, die jeweils stirnseitig an einem der Längsträger sowie jeweils an dem zweiten Querträger befestigt sind, um den zweiten Querträger an den Längsträgern zu befestigen, wobei jede Konsole ein oder mehrere zur Ankopplung von Radführungsgliedern ausgebildete Befestigungsabschnitte aufweist und die Konsolen jeweils als Blechumformteil ausgebildet sind.
  • Hierdurch werden die dem oben erläuterten Stand der Technik innewohnenden Nachteile vermieden.
  • Der erfindungsgemäße Hilfsrahmen ermöglicht eine Erhöhung der Steifigkeit und Festigkeit bei reduziertem Gesamtgewicht.
  • Durch die integrierten Konsolen können die Wandstärken der einzelnen Komponenten des Hilfsrahmens auf das jeweils erforderliche Maß eingestellt werden, so dass sich eine optimale Materialausnutzung ergibt.
  • Die erfindungsgemäße Schnittstellenstruktur berücksichtigt insbesondere die aus der Radführung herrührenden Kräfte, welche über geeignete Radführungsglieder in den Hilfsrahmen eingeleitet werden, sowie den Kraftfluss in Richtung Fahrzeugaufbau.
  • Im Unterschied zu DE 199 22 800 A1 kann der Hilfsrahmen in Stahl gefertigt werden, was deutliche Kostenvorteile bietet.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen in der Erfindung sind in weiteren Patentansprüchen angegeben.
  • Vorzugsweise weist der zweite Querträger zwei zur Ankopplung an einen Fahrzeugaufbau ausgebildete Befestigungsabschnitte auf. Durch die Anordnung der aufbauseitigen Befestigungsabschnitte am zweiten Querträger kann die Konsole, an welcher die Radführungsglieder angreifen, im Hinblick auf Steifigkeit und Festigkeit mit geringerem Gewicht ausgeführt werden, als wenn in diese zusätzlich die aufbauseitigen Befestigungsabschnitte integriert wären, da letztere aufgrund der Richtung des Kraftangriffs ein anders gerichtete Aussteifung benötigen.
  • Gemäß Einer vorteilhaften Ausgestaltung weist jede Konsole bei Betrachtung in Hochrichtung zur Einbaulage des Hilfsrahmens eine C-Form mit zwei Schenkeln und einen diese Schenkel verbindenden Mittelabschnitt auf. Dabei ist die C-Form jeweils von einer Fahrzeuglängsmittelachse weg nach außen offen. Dies ermöglicht eine stabile und platzsparende Anlenkung der Radführungsglieder an den Konsolen.
  • Vorzugsweise ist ein von dem Mittelabschnitt abstehender Flügel zwischen die Schenkel eingeschwenkt. Dieser stützt die Schenkel gegeneinander ab, wodurch die Konsole ohne großen Aufwand zusätzlich ausgesteift wird. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die Abstützung der Radführungskräfte von Vorteil.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Blechlasche zwischen den Schenkeln angeordnet und mit diesen verbunden. Die Blechlasche ist dabei so angeordnet, dass diese die Konsole in Längsrichtung des jeweils angreifenden Längsträgers aussteift. Hierdurch wird ein weiterer Steifigkeitsgewinn erzielt, der dazu genutzt werden kann, die Wanddicke der Konsole und damit deren Gewicht zu vermindern.
  • Die Blechlasche kann als separates Einlegeblech ausgeführt sein, das zwischen die Schenkel eingeschweißt wird. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Blechlasche durch einen Wandabschnitt gebildet, der aus dem Schenkel, welcher dem jeweiligen Längsträger gegenüber liegt, ausgestellt ist. Dieser Wandabschnitt ist an seinem freien Ende mit dem längsträgerseitigen Schenkel verschweißt. Ein separates Blechelement ist in diesem Fall nicht erforderlich.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Hilfsrahmen eine Haupterstreckungsebene auf, die durch die Längsträger und Querträger aufgespannt wird. Jede Konsole weist einen ersten und einen zweiten Befestigungsabschnitt zur Ankopplung jeweils eines Radführungsglieds auf, wobei in Bezug auf die Einbaulage des Hilfsrahmens der erste Befestigungsabschnitt oberhalb der Haupterstreckungsebene und der zweite Befestigungsabschnitt unterhalb der Haupterstreckungsebene angeordnet ist. Durch die Integration mehrerer Befestigungsabschnitte für Radführungsglieder in die Konsole wird im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen, bei denen für jede Anbindungsstelle eine separate Konsole an eine Blechkonstruktion angeschweißt wird, der Fertigungs- und Montageaufwand vermindert.
  • Mit gleicher Zielrichtung kann bei Bedarf an jeder Konsole zusätzlich eine Stabilisatorlageraufnahme ausgebildet werden, da die diesbezüglichen Kräfte von der Konsolestruktur ohne Mehraufwand im Hinblick auf das Bauteilgewicht aufgefangen werden können.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind an den zur Ankopplung an den Fahrzeugaufbau ausgebildeten Befestigungsabschnitten Buchsen zur Aufnahme von Gummi-Metalllagern zur akustisch entkoppelten Anbindung des Hilfsrahmens an den Fahrzeugaufbau oder Hülsen zur starren Anbindung des Hilfsrahmens an den Fahrzeugaufbau angebracht.
  • Der erfindungsgemäße Hilfsrahmen eignet sich besonders für Mehrlenkerhinterachsen, wobei vorzugsweise der zweite Querlenker in Vorwärtsfahrtrichtung vor dem ersten Querlenker liegt. Grundsätzlich ist jedoch auch ein umgekehrter Einbau möglich. Ferner kann ein erfindungsgemäßer Hilfsrahmen auch an einer Vorderachse zum Einsatz kommen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine räumliche Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hilfsrahmens von schräg vorne;
  • 2 eine räumliche Darstellung des Hilfsrahmens nach dem ersten Ausführungsbeispiel von hinten unten;
  • 3 eine Explosionsdarstellung des Hilfsrahmens;
  • 4 eine erste Detailansicht einer Konsole des Hilfsrahmens von der Innenseite her gesehen;
  • 5 eine zweite Detailansicht der Konsole von der Außenseite her gesehen;
  • 6 eine räumliche Ansicht einer Abwandlung der Konsole; und In
  • 7 eine räumliche Teilansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hilfsrahmens von der Seite her gesehen.
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt einen Hilfsrahmen 10 für die Hinterachse eines Personenkraftfahrzeugs. Jedoch lassen sich die nachfolgend erläuterten Konstruktionsprinzipien auch auf Vorderachs-Hilfsrahmen anwenden.
  • Der Hilfsrahmen 10 umfasst zwei Längsträger 11, die in Fahrzeuglängsrichtung verlaufen und als gebogene Rohrelemente ausgebildet sind. Weiterhin umfasst der Hilfsrahmen 10 zwei Querträger, nämlich einen ersten Querträger 12, der an den beiden Längsträgern 11 befestigt ist und diese in Fahrzeugquerrichtung miteinander verbindet, sowie einen zweiten Querträger 13, der ebenfalls in Fahrzeugquerrichtung verläuft und parallel zu dem ersten Querträger 12 angeordnet ist.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zweite Querträger 13 in Bezug auf die Vorwärtsfahrtrichtung V vor dem ersten Querträger 12 angeordnet. Beide Querträger 12 und 13 sind aus jeweils zwei Schalenelementen 12a, 12b, 13a, 13b zusammengesetzt; die als Blechumformteile, vorzugsweise aus Stahlblech, ausgebildet sind. Die Schalenelemente 12a, 12b, 13a, 13b sind beispielsweise durch Schweißen oder Nieten miteinander verbunden. Die jeweilige Teilungsebene erstreckt sich in Vertikalrichtung sowie in Fahrzeugquerrichtung. Der zweite Querträger 13 bildet einen längsgeteilten Hohlprofilkörper, während der erste Querträger 12 nach unten offen ist.
  • Der Hilfsrahmen 10 umfasst weiterhin zwei Konsolen 14, welche jeweils einen Längsträger 11 mit dem vornliegenden zweiten Querträger 13 verbinden. Die Konsolen 14 sind dabei stirnseitig an dem jeweiligen Längsträger 11 befestigt, der sich bis zu dem hinteren Schalenelement 13a des zweiten Querträgers 13 nach vorn erstreckt.
  • Wie insbesondere 3 entnommen werden kann, ist das hintere Schalenelement 13a des zweiten Querträgers 13 in Fahrzeugquerrichtung kürzer als das vordere Schalenelement 13b, so dass Endabschnitte 13c des vorderen Schalenelements 13b seitlich über das hintere Schalenelement 13a hinausragen. Die Konsolen 14 sind in Fahrzeugquerrichtung stirnseitig an dem hinteren Schalenelement 13a angeordnet und an diesem befestigt, beispielsweise angeschweißt. Weiterhin liegen die Konsolen 14 in Bezug auf die Vorwärtsfahrtrichtung V hinter den Endabschnitten 13c des vorderen Schalenelements 13b, wobei sie sich in Vorwärtsfahrtrichtung V an dessen Endabschnitten 13c abstützen und vorzugsweise mit diesen verschweißt sind.
  • Jede der Konsolen 14 weist bei Betrachtung in Hochrichtung zur Einbaulage des Hilfsrahmens 10 die Form eines ”C” auf, die von einer Fahrzeuglängsmittelachse X weg nach außen offen ist. Insbesondere weist jede Konsole 14 einen in Vorwärtsfahrtrichtung V vornliegenden ersten Schenkel 14a, einen in Bezug auf die Vorwärtsfahrtrichtung V hintenliegenden zweiten Schenkel 14b sowie einen diese beiden Schenkel 14a und 14b verbindenden Mittelabschnitt 14c auf. Die Konsolen 14 sind dabei als Blechumformteil jeweils aus einer Blechplatine, vorzugsweise aus Stahlblech, hergestellt, so dass diese eine im Wesentlichen konstante Wanddicke besitzen.
  • An den Konsolen 14 sind jeweils zwei Befestigungsabschnitte 14d, 14e zur Ankopplung von nicht näher dargestellten Radführungsgliedern ausgebildet. Diese Befestigungsabschnitte 14d, 14e liegen, wie insbesondere 1 und 2 entnommen werden kann, auf entgegengesetzten Seiten einer Haupterstreckungsebene des Hilfsrahmens 10, die durch die Längsträger 11 und die Querträger 12 und 13 aufgespannt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Befestigungsabschnitte 14d und 14e durch Wandabschnitte der Schenkel 14a und 14b gebildet, die geeignete Öffnungen zur Befestigung entsprechender Lenkerlager aufweisen. Die Befestigungsabschnitte 14 und 14e sind von der Seite her zugänglich, so dass die Lenkerlager ohne großen Aufwand zwischen die Schenkel 14a und 14b eingesetzt und beispielsweise mittels Durchsteckschrauben befestigt werden können. Je nach Art und Weise der Anbindung der Radführungsglieder können die Befestigungsabschnitte 14d und 14e jedoch auch anders konfiguriert sein.
  • Wie insbesondere 4 entnommen werden kann, liegt einer der Befestigungsabschnitte 14d deutlich oberhalb der Haupterstreckungsebene des Hilfsrahmens 10. Er ist zudem gegenüber dem Längsträger 11 etwas zur Außenseite des Hilfsrahmens 10 hin versetzt. Zur zusätzlichen Aussteifung dieses oberen Befestigungsabschnitts 14d ist ein Flügel 14f, der den im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Mittelabschnitt 14c der Konsole 14 fortsetzt, zwischen die Schenkel 14a und 14b eingeschwenkt und dementsprechend zu dem Mittelabschnitt 14c angewinkelt. Der Flügel 14f stützt sich an den Schenkeln 14a und 14b ab und ist an diesen festgelegt, beispielsweise mit seinen Seitenkanten an die Schenkel 14a und 14b angeschweißt.
  • An dem unterhalb der Haupterstreckungsebene des Hilfsrahmens 10 liegenden weiteren Befestigungsabschnitt 14e ist eine solche Aussteifung nicht vorgenommen, jedoch ebenfalls möglich.
  • Weiterhin ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an jeder Konsole 14 eine Stabilisatorlageraufnahme 14g ausgebildet, Diese ist in 3 an der rückseitigen Außenseite des in Vorwärtsfahrtrichtung V hinten liegenden zweiten Schenkels 14b gut zu erkennen. Zur Anbindung eines nicht näher dargestellten Stabilisatorlagers dient hier beispielhaft ein ebener Wandabschnitt mit einer oder mehrerer Öffnungen an dem hinten liegenden zweiten Schenkel 14b, der sich unterhalb des zugehörigen Längsträgers 11 befindet. Je nach Ausgestaltung des Stabilisatorslagers kann die Stabilisatorlageraufnahme 14g an dem zweiten Schenkel 14b auch anders ausgeführt sein. Eine Abstützung eines Stabilisators, – sofern ein solcher überhaupt benötigt wird –, kann jedoch auch an anderer Stelle am Hilfsrahmen 10 oder am Fahrzeugaufbau erfolgen.
  • Zwischen den Schenkeln 14a und 14b ist ferner eine Blechlasche 15 angeordnet, welche die entsprechende Konsole 14 in Längsrichtung des jeweils angreifenden Längsträgers 11 aussteift. Die Blechlasche 15 ist auf Höhe der Stirnseite des Längsträgers 11 zwischen die Schenkel 14a und 14b eingesetzt und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 5 mit den Innenseiten der Schenkel 14a und 14b verbunden, vorzugsweise verschweißt. Dabei erstreckt sich die Blechlasche 15 von dem oberen Befestigungsabschnitts 14d schräg nach unten und außen zu dem unteren Befestigungsabschnitt 14e. Sie schließt mit der Fahrzeughochrichtung einen Winkel im Bereich von vorzugsweise 5 bis 60 Grad und weiter bevorzugt von 15 bis 40 Grad ein.
  • Wie insbesondere 3 zeigt, kann der erste Schenkel 14a zur Gewichtsverminderung mit Wandaussparungen 14h versehen sein, wobei für die Abstützung der Blechlasche 15 ein entsprechend angewinkelter Steg 14i stehen bleibt.
  • Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Blechlasche 15 ein separates Bauteil, das eine andere Wanddicke als die Konsole 14 aufweisen kann.
  • Es ist jedoch auch möglich, die Blechlasche 15 durch einen aus dem ersten Schenkel 14a ausgestellten Wandabschnitt 14j zu bilden, wie dies in 6 dargestellt ist. Der Wandabschnitt 14j ist bis auf eine Verbindungskante 14k aus dem ersten Schenkel 14a ausgeklinkt und entlang der Verbindungskante 14k in Richtung des zweiten Schenkels 14b nach innen umgebogen. Das freie Ende 14l des Wandabschnitts 14j liegt gegen die Innenseite des längsträgerseitigen zweiten Schenkels 14b an und ist vorzugsweise an diesem befestigt, beispielsweise angeschweißt.
  • Die vorstehend erläuterte Ausgestaltung der Konsolen 14 in Blechkonstruktion ermöglicht eine in Bezug auf die aufzunehmenden Radführungskräfte steifigkeits- und festigkeitsoptimierte Ausgestaltung bei minimalem Bauteilgewicht und geringem Fertigungsaufwand.
  • Zur Befestigung des Hilfsrahmens 10 am Fahrzeugaufbau sind insgesamt vier entsprechend ausgebildete Befestigungsabschnitte 11a und 13d vorgesehen. Von diesem befinden sich zwei an rückseitigen Endabschnitten der beiden Längsträger 11 sowie zwei an den Enden des vornliegenden zweiten Querträgers 13. Wie 1 entnommen werden kann, sind die Befestigungsabschnitte 13d des zweiten Querträgers 13 an den auskragenden Endabschnitten 13c des vorderen Schalenelements 13b angeordnet und ragen seitlich etwas über die Konsolen 14 hinaus.
  • Soll der Hilfsrahmen 10 akustisch entkoppelt an den Fahrzeugaufbau angeschlossen werden, sind an den Befestigungsabschnitte 11a und 13d Gummi-Metalllager angebracht, von denen in den Figuren lediglich die zugehörigen Buchsen 16 dargestellt sind. Die Buchsen 16 sind an den Befestigungsabschnitten 11a und 13d beispielsweise durch Schweißen befestigt.
  • Schließlich sind zwei Bremsschlauchhalter 17 am Hilfsrahmen 10 befestigt.
  • Der Hilfsrahmen 10 besteht somit aus acht Blechteilen (12a, 12b, 13a, 13b, zweimal 14 und zweimal 15), zwei Biegerohren (zweimal 11), vier Buchsen (16) und zwei Bremsschlauchhaltern (zweimal 17), welche miteinander vorzugsweise durch Schweißen verbunden sind.
  • 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel lediglich durch die Ausgestaltung der Längsträger 11 sowie die Befestigung am Fahrzeugaufbau unterscheidet.
  • Anstelle von Rohrelementen kommen hier Bauteile mit einem offenen Profilquerschnitt als Längsträger 11' zum Einsatz. Die dargestellten Längsträger 11' weisen einen C-förmigen Profilquerschnitt auf, wobei die offene Seite des Profils von der Fahrzeuglängsmittelachse X weg zur Außenseite gerichtet ist. Die Längsträger 11' können wie in DE 10 2006 058 993 A1 ausgeführt und an die Konsolen 14' angeschlossen sein.
  • Die übereinanderliegenden Seitenflanken 11b' des C-förmigen Profils der Längsträger 11' können gegebenenfalls durch eine zwischen diesen angeordnete Hülse 18' ausgesteift werden, durch welche gleichzeitig in Verbindung mit geeigneten Spannbolzen eine starre Anbindung des Hilfsrahmens 10' am Fahrzeugaufbau erfolgt. Die Hülsen 18' sind entweder an dem betreffenden Längsträger 11' befestigt oder werden bei der Montage am Fahrzeugaufbau lose eingesetzt.
  • Eine starre Befestigung des vorderen Querträgers 13' am Fahrzeugaufbau erfolgt in gleicher Weise über Hülsen 16', die zwischen Profilflanken des vorderen Schalenelements 13b' eingesetzt sind.
  • Die in 7 gezeigte starre Befestigung des Hilfsrahmens am Fahrzeugaufbau ist auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel möglich.
  • Ferner ist es möglich, die in 7 dargestellten Längsträger 11' mit offenem Profilquerschnitt über Gummi-Metalllager am Fahrzeugaufbau anzuschließen.
  • Weiterhin können zur Positionierung der Stirnseiten der Längsträger 11 bzw. 11' an den zweiten Schenkeln 14b der Konsolen 14 geeignete Positionierungsvorsprünge angeformt sein, wie dies in DE 10 2006 058 993 A1 beschrieben ist.
  • Die Längsträger 11 bzw. 11' verlaufen von den Konsolen 14 zunächst im Wesentlichen oder überwiegend parallel nach hinten, um sich dann jeweils nach außen voneinander wegzukrümmen. Der erste Querträger 12 ist vorzugsweise in dem parallelen Bereich der Längsträger 11 bzw. 11' unmittelbar vor oder im Bereich der Krümmung nach außen angeordnet.
  • An dem ersten Querträger 12 befinden sich ebenfalls Lagerstellen 12c für Radführungsglieder. Diese Lagerstellen 12c sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einem Mittelabschnitt angeordnet und dienen der Anbindung eines nach unten wegschwenkbaren Lenkers. Dazu ist der erste Querträger 12 als nach unten zumindest teilweise offenes Profil ausgebildet, wobei einander gegenüberliegende Profilflanken jeweils einen Lageraufnahmeabschnitt ausbilden und zwischen diesen Lageraufnahmeabschnitten ein Lager eines Radführungslenkers angeordnet ist.
  • Wie bereits ausgeführt, ist der erste Querträger 12 als längsgeteiltes Bauteil aus zwei Schalenelementen 12a und 12b zusammengesetzt, wobei die Teilungsebene senkrecht zu den Längsträgern 11 bzw. 11' in vertikaler Richtung verläuft. Eine einteilige Ausgestaltung ist jedoch ebenfalls möglich. Gleiches gilt für den zweiten Querträger 13.
  • Die vorstehend erläuterten Hilfsrahmen 10 und 10' zeichnen sich durch eine hohe Steifigkeit und Festigkeit bei gleichzeitig geringem Bauteilgewicht aus. Sie lassen sich zudem kostengünstig fertigen. Die aufgezeigte Struktur ermöglicht eine optimale Gestaltung der Wandstärken der Einzelteile und damit einen minimalen Materialeinsatz. Zudem wird der zur Verfügung stehende Bauraum optimal ausgenutzt.
  • Die Erfindung wurde vorstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10, 10'
    Hilfsrahmen
    11, 11'
    Längsträger
    11a
    zur Ankopplung an den Fahrzeugaufbau ausgebildeter Befestigungsabschnitt
    12, 12'
    erster Querträger
    12a
    Schalenelement
    12b
    Schalenelement
    12c
    Lagerstellen
    13, 13'
    zweiter Querträger
    13a
    Schalenelement
    13b
    Schalenelement
    13c
    Endabschnitt
    13
    zur Ankopplung an den Fahrzeugaufbau ausgebildeter Befestigungsabschnitt
    14, 14'
    Konsole
    14a
    erster Schenkel
    14b
    zweiter Schenkel
    14c
    Mittelabschnitt
    14d
    zur Ankopplung eines Radführungsglieds ausgebildeter Befestigungsabschnitt
    14e
    zur Ankopplung eines Radführungsglieds ausgebildeter Befestigungsabschnitt
    14f
    Flügel
    14g
    Stabilisatorlageraufnahme
    14h
    Wandaussparung
    14i
    Steg
    14j
    Wandabschnitt
    14k
    Verbindungskante
    14l
    freies Ende
    15, 15'
    Blechlasche
    16
    Buchse für Gummi-Metalllager
    17
    Bremsschlauchhalter
    18'
    Hülse
    V
    Vorwärtsfahrtrichtung
    X
    Fahrzeuglängsmittelachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006058993 A1 [0002, 0007, 0053, 0058]
    • DE 19922800 A1 [0003, 0008, 0008, 0014]
    • DE 3048754 A1 [0004]
    • DE 3340973 A1 [0004]
    • DE 10120934 [0004]
    • EP 1591346 A1 [0004]
    • DE 102005045295 A1 [0004]
    • DE 102007018167 A1 [0004]
    • WO 2011/032631 A1 [0004]

Claims (9)

  1. Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug, umfassend: zwei Längsträger (11) mit jeweils eurem zur Ankopplung an einen Fahrzeugaufbau ausgebildeten Befestigungsabschnitt (11a), einen ersten Querträger (12), der an den Längsträgern (11) befestigt ist und diese in Fahrzeugquerrichtung verbindet, und einen zweiten Querträger (13), der parallel zu dem ersten Querträger (12) angeordnet ist, gekennzeichnet durch zwei Konsolen (14), die jeweils stirnseitig an einem der Längsträger (11) sowie jeweils an dem zweiten Querträger (13) befestigt sind, um den zweiten Querträger (13) an den Längsträgern (11) zu befestigen, wobei jede Konsole (14) ein oder mehrere zur Ankopplung von Radführungsgliedern ausgebildete Befestigungsabschnitte (14d, 14e) aufweist, und die Konsolen (14) jeweils als Blechumformteil ausgebildet sind.
  2. Hilfsrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Querträger (13) zwei zur Ankopplung an einen Fahrzeugaufbau ausgebildete Befestigungsabschnitte (13d) aufweist.
  3. Hilfsrahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Konsole (14) bei Betrachtung in Hochrichtung zur Einbaulage des Hilfsrahmens (10) eine C-Form mit zwei Schenkeln (14a, 14b) und einem diese verbindenden Mittelabschnitt (14c) aufweist und die C-Form jeweils von einer Fahrzeuglängsmittelachse (X) weg nach außen offen ist.
  4. Hilfsrahmen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein von dem Mittelabschnitt (14c) abstehender Flügel (14f) zwischen die Schenkel (14a, 14b) eingeschwenkt ist und diese die Konsole (14) aussteifend gegeneinander abstützt.
  5. Hilfsrahmen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blechlasche (15) zwischen den Schenkeln (14a, 14b) angeordnet und mit diesen verbunden ist, und die Konsole in Längsrichtung des Jeweils angreifenden Längsträgers aussteift.
  6. Hilfsrahmen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechlasche (15') durch einen aus dem dem jeweiligen Längsträger (11) gegenüberliegenden Schenkel (14a) ausgestellten Wandabschnitt (14j) gebildet wird, der an seinem freien Ende (14l) mit dem längsträgerseitigen Schenkel (14b) verschweißt ist.
  7. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsrahmen (10) eine Haupterstreckungsebene aufweist, die durch die Längsträger (11) und Querträger (12, 13) aufgespannt wird und jede Konsole (14) einen ersten und einen zweiten Befestigungsabschnitt (14d, 14e) zur Ankopplung jeweils eines Radführungsglieds aufweist, wobei in Bezug auf die Einbaulage des Hilfsrahmens (10) der erste Befestigungsabschnitt (14d) oberhalb der Haupterstreckungsebene und der zweite Befestigungsabschnitt (14e) unterhalb der Haupterstreckungsebene angeordnet ist.
  8. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Konsole (14) eine Stabilisatorlageraufnahme (14g) ausgebildet ist.
  9. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an den zur Ankopplung an den Fahrzeugaufbau ausgebildeten Befestigungsabschnitten (11a, 13d) Buchsen (16) zur Aufnahme von Gummi-Metalllagern zur entkoppelten Anbindung des Hilfsrahmens (10) an den Fahrzeugaufbau oder Hülsen (18') zur starren Anbindung des Hilfsrahmens (10') an den Fahrzeugaufbau angebracht sind.
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