DE102014206087A1

DE102014206087A1 - Knotenelement für einen Achsträger

Info

Publication number: DE102014206087A1
Application number: DE102014206087.7A
Authority: DE
Inventors: Sven Frommann; Thomas Graf; Christian Marmodee; Andreas Pienkohs; Matthias Stangl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-10-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Knotenelement für einen Achsträger eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Stabilisatoraufnahme zum Befestigen eines Stabilisators, und einen einstückigen Grundkörper mit einer Karosserieaufnahme zum Befestigend des Grundkörpers an einer Karosserie des Kraftfahrzeuges, einer Querträgeraufnahme zum Befestigen des Grundkörpers an einem Querträger des Achsträgers, einer Längsträgeraufnahme zum Befestigen des Grundkörpers an einem Längsträger des Achsträgers, und einer im Grundkörper ausgebildeten Ausnehmung als Bestandteil der Stabilisatoraufnahme, wobei der Stabilisator in die Ausnehmung einlegbar ist.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft ein Knotenelement für einen Achsträger eines Kraftfahrzeuges sowie einen Achsträger mit dem Knotenelement.
Bekannt sind Knotenelemente zum Verbinden eines Längsträgers und eines Querträgers, beispielsweise eines Vorderachsträgers, eines Kraftfahrzeuges. An dem Knotenelement können der Längs- und Querträger beispielsweise angeschraubt oder angeschweißt werden. Des Weiteren wird das Knotenelement üblicherweise mit der Karosserie, beispielsweise einem Motorlängsträger, verbunden, um so die Karosserie und den Achsträger zu verbinden.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Knotenelement für einen Achsträger eines Kraftfahrzeuges bereitzustellen, der bei kostengünstiger Herstellung und Montage neben einer stabilen Anbindung des Achsträgers an der Karosserie auch als Anbindungsstelle für weitere Baugruppen des Kraftfahrzeuges Verwendung findet.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zum Gegenstand.
Somit wird die Aufgabe gelöst durch ein Knotenelement für einen Achsträger eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Stabilisatoraufnahme zum Befestigen eines Stabilisators und einen einstückigen Grundkörper. Der einstückige Grundkörper des Knotenelementes weist zumindest eine Karosserieaufnahme, eine Querträgeraufnahme und eine Längsträgeraufnahme auf. Die Karosserieaufnahme dient zum Befestigen des Grundkörpers an der Karosserie des Kraftfahrzeuges, insbesondere an einem Motorlängsträger. Die Querträgeraufnahme dient zum Befestigen des Grundkörpers an einem Querträger des Achsträgers. Die Längsträgeraufnahme dient zum Befestigen des Grundkörpers an einem Längsträger des Achsträgers. Der Querträger erstreckt sich insbesondere quer zur Längsrichtung bzw. Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges. Des Weiteren ist im Grundkörper eine Ausnehmung ausgebildet. Diese Ausnehmung ist Bestandteil der Stabilisatoraufnahme. In die Ausnehmung ist der Stabilisator einlegbar. Diese Ausnehmung ist integraler Bestandteil des Grundkörpers. Diese erfindungsgemäße Integration der Statoraufnahme in den Grundkörper des Knotenelementes ermöglicht eine einfache Montage des Stabilisators und gleichzeitig eine Erhöhung der Steifigkeit für Crash-Lasten. Ferner ist eine platzsparende Anordnung durch diese Integration gegeben. Durch die steife Verbindung zwischen dem Stabilisator und der im Grundkörper ausgebildeten Ausnehmung ist eine direkte Krafteinleitung zwischen Stabilisator und Karosserie gegeben, so dass sich die Fahrdynamik des Kraftfahrzeuges verbessert. Somit führt die Integration der Stabilisatoraufnahme in den Grundkörper des Knotenelementes zu einer erhöhten Steifigkeit für Crash-Lasten, einer besseren Fahrdynamik, geringeren Kosten durch Entfall zusätzlicher Bauteile, effektiverer Ausnutzung des vorhandenen Bauraums und Gewichtseinsparung. Besonders bevorzugt wird das Knotenelement für einen Vorderachsträger verwendet.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Grundkörper ein einstückiges Gussteil ist. Dadurch ist ein einfach gefertigtes Knotenelement möglich, das gleichzeitig eine sehr stabile Anbindung unterschiedlicher Baugruppen des Kraftfahrzeuges ermöglicht.
Die Ausnehmung im Grundkörper ist vorzugsweise halbschalenförmig. Diese Halbschalenform kann sowohl rund als auch eckig sein.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass in die Ausnehmung im Grundkörper ein Lager eingelegt ist. Dieses Lager ist insbesondere ein elastisches Lager, beispielsweise ein Gummilager. Das Lager dient zur Aufnahme des Stabilisators in der Ausnehmung.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Stabilisatoraufnahme einen Verschluss umfasst. Dieser Verschluss ist vorzugsweise als Schelle ausgebildet. Der Verschluss wird auf dem Grundkörper montiert. Dabei erstreckt sich der Verschluss über die Ausnehmung und befestigt somit den Stabilisator in der Ausnehmung.
Bei Verwendung des bevorzugten Verschlusses ist insbesondere vorgesehen, dass beidseitig der Ausnehmung Löcher im Grundkörper vorgesehen sind. Diese Löcher dienen zum Anschrauben des Verschlusses am Grundkörper.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass der Grundkörper eine Lenkgetriebeaufnahme zum Befestigen eines Lenkgetriebes des Kraftfahrzeuges umfasst. Diese Lenkgetriebeaufnahme ist ebenfalls am Grundkörper ausgebildet.
Des Weiteren umfasst der Grundkörper bevorzugt eine Zugstrebenaufnahme zum Befestigen einer Zugstrebe. Diese Zugstrebe ist mit einem Ende an der Zugstrebenaufnahme befestigt. Das andere Ende der Zugstrebe ist üblicherweise mit einer Radaufhängung verbunden.
Ferner umfasst der Grundkörper bevorzugt eine Crashelementaufnahme zum Befestigen eines Crashelementes am Grundkörper. Diese Crashelementaufnahme erstreckt sich beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung und verbindet den Grundkörper mit einem Stoßfänger. Bei einem entsprechend starken Frontalcrash deformiert sich das Crashelement zwischen dem Stoßfänger und dem Grundkörper, wodurch Crashenergie abgebaut wird.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Karosserieaufnahme und/oder Querträgeraufnahme und/oder Längsträgeraufnahme und/oder Lenkgetriebeaufnahme und/oder Zugstrebenaufnahme und/oder Crashelementaufnahme als Anschweißstellen, an Schraubstellen, an Nietstellen oder an Lötstellen im Grundkörper ausgebildet sind. Dementsprechend sind am Grundkörper Flansche, Ausnehmungen oder Löcher ausgebildet, um die verschiedenen Elemente entsprechend am Grundkörper zu befestigen.
Die Erfindung umfasst des Weiteren einen Achsträger für ein Kraftfahrzeug. Dieser Achsträger umfasst zumindest eines der soeben beschriebenen Knotenelemente. Des Weiteren ist an der Querträgeraufnahme ein Querträger befestigt. An der Längsträgeraufnahme ist ein Längsträger befestigt und an der Stabilisatoraufnahme ist ein Stabilisator befestigt.
Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Knotenelements beschriebenen Unteransprüche und vorteilhaften Ausgestaltungen finden entsprechend vorteilhafte Anwendung für den erfindungsgemäßen Achsträger.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Achsträger zwei Knotenelemente aufweist. Die Knotenelemente befinden sich dabei beidseitig des Querträgers des Achsträgers. Der Stabilisator erstreckt sich üblicherweise parallel zu diesem Querträger. Die Stabilisatoraufnahme ist dementsprechend an beiden Knotenelementen ausgebildet, so dass an beiden Knotenelementen der Stabilisator in der entsprechenden Ausnehmung liegt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
1 das erfindungsgemäße Knotenelement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, montiert in einem Achsträger,
2 die gleiche Ansicht des erfindungsgemäßen Knotenelementes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in 1, mit ausgeblendeten Bauteilen,
3 eine weitere Ansicht des erfindungsgemäßen Knotenelementes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, und
4 das erfindungsgemäße Knotenelement gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Im Folgenden wird anhand der 1 bis 4 ein Knotenelement 1 für einen Achsträger 2 anhand von zwei Ausführungsbeispielen beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Bauteile sind in allen Ausführungsbeispielen mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt das Knotenelement 1 mit weiteren Bestandteilen des Achsträgers 2. Das Knotenelement umfasst einen einstückig als Gussteil gefertigten Grundkörper. An diesem Grundkörper sind folgende weitere Baugruppen befestigt: ein Querträger 3 des Achsträgers 2, ein Längsträger 4 des Achsträgers 2, ein Stabilisator 5, ein Lenkgetriebe 6, eine Zugstrebe 7, ein Crashelement 8 und eine Karosserie 9. Die Zugstrebe 7, das Crashelement 8 und die Karosserie 9 sind schematisch stark vereinfacht dargestellt.
In 2 sind die Zugstrebe 7, das Crashelement 8, die Karosserie 9 und der Stabilisator 5 der Übersichtlichkeit halber ausgeblendet.
Wie insbesondere 2 zu entnehmen ist, umfasst der gegossene Grundkörper des Knotenelementes 1 eine Querträgeraufnahme 10 zum Befestigen des Querträgers 3, eine Längsträgeraufnahme 11 zum Befestigen des Längsträgers 4, eine Lenkgetriebeaufnahme 14 zum Befestigen des Lenkgetriebes 6, eine Zugstrebenaufnahme 15 zum Befestigen der Zugstrebe 7, eine Crashelementaufnahme 16 zum Befestigen des Crashelementes und eine Karosserieaufnahme 17 zum Befestigen der Karosserie.
Des Weiteren weist das Knotenelement 1 eine Stabilisatoraufnahme 12 zum Befestigen eines Stabilisators 5 auf. Die Stabilisatoraufnahme 12 umfasst eine halbschalenförmige Ausnehmung 13, die im einstückig gegossenen Grundkörper des Knotenelements 1 ausgebildet ist. In die Ausnehmung 13 wird ein Lager 20 eingelegt. Durch dieses Lager 20 hindurch ist der Stabilisator 5 geführt. Mittels eines Verschlusses 19, ausgebildet als halbschalenförmige Schelle, ist der Stabilisator 5 in der Ausnehmung 13 befestigt.
Im Grundkörper des Knotenelementes 1 sind zwei Löcher 18 vorgesehen. Über diese Löcher 18 ist der Verschluss 19 mit dem Grundkörper verschraubt.
3 zeigt eine weitere Ansicht des Knotenelementes 1 im Achsträger 2. Anhand der 1 bis 3 ist gut zu erkennen, dass die Querträgeraufnahme 10, die Längsträgeraufnahme 11, die Stabilisatoraufnahme 12, die Lenkgetriebeaufnahme 14, die Zugstrebenaufnahme 15, die Crashelementaufnahme 16 und die Karosserieaufnahme 17 jeweils zum Anschrauben der entsprechenden Elemente konstruiert sind. Alternativ dazu ist es auch möglich, diese Elemente anzunieten, anzuschweißen oder anzulöten.
4 zeigt das Knotenelement 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Knotenelemente 1 der beiden Ausführungsbeispiele unterscheiden sich in ihrer geometrischen Ausgestaltung, jedoch nicht in ihrer Funktion. Der Verschluss 19 im zweiten Ausführungsbeispiel ist nicht als halbschalenförmige Schelle, sondern als ebenes Element ausgebildet. Jedoch ist in beiden Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass der Stabilisator 5 in einer Ausnehmung 13 liegt, wobei diese Ausnehmung 13 integraler Bestandteil des Grundkörpers des Knotenelementes 1 ist.
Diese steife Anbindung des Stabilisators 5 am Knotenelement 1 führt zu einer direkten Krafteinleitung zwischen Stabilisator 5 und Karosserie 9, wodurch sich die Fahrdynamik verbessert. Gleichzeitig ermöglicht die erfindungsgemäße Ausbildung der Stabilisatoraufnahme 12 eine einfache Montage, bei optimaler Ausnutzung des Bauraumes, geringe Kosten durch Entfall zusätzlicher Bauteile und somit auch eine Gewichtseinsparung.
Bezugszeichenliste

1: Knotenelement
2: Achsträger
3: Querträger
4: Längsträger
5: Stabilisator
6: Lenkgetriebe
7: Zugstrebe
8: Crashelement
9: Karosserie
10: Querträgeraufnahme
11: Längsträgeraufnahme
12: Stabilisatoraufnahme
13: Ausnehmung
14: Lenkgetriebeaufnahme
15: Zugstrebenaufnahme
16: Crashelementaufnahme
17: Karosserieaufnahme
18: Löcher
19: Verschluss
20: Lager

Claims

Knotenelement (1) für einen Achsträger (2) eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Stabilisatoraufnahme (12) zum Befestigen eines Stabilisators (5), und einen einstückigen Grundkörper mit • einer Karosserieaufnahme (17) zum Befestigend des Grundkörpers an einer Karosserie (9) des Kraftfahrzeuges, • einer Querträgeraufnahme (10) zum Befestigen des Grundkörpers an einem Querträger (3) des Achsträgers (2), • einer Längsträgeraufnahme (11) zum Befestigen des Grundkörpers an einem Längsträger (4) des Achsträgers (2), und • einer im Grundkörper ausgebildeten Ausnehmung (13) als Bestandteil der Stabilisatoraufnahme (5), wobei der Stabilisator (5) in die Ausnehmung (13) einlegbar ist.
Knotenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper ein einstückiges Gussteil ist.
Knotenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (13) im Grundkörper halbschalenförmig ist.
Knotenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ausnehmung (13) ein Lager (20), vorzugsweise ein elastisches Lager, zur Aufnahme des Stabilisators (5) eingesetzt ist.
Knotenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisatoraufnahme (12) einen Verschluss (19) umfasst, vorzugsweise ausgebildet als Schelle, wobei der Verschluss (19) auf der Ausnehmung (13) am Grundkörper zum Befestigen des Stabilisators (5) montierbar ist.
Knotenelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig der Ausnehmung (13) Löcher (18) im Grundkörper zum Anschrauben des Verschlusses (19) ausgebildet sind.
Knotenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper eine Lenkgetriebeaufnahme (14) zum Befestigen eines Lenkgetriebes (6) am Grundkörper umfasst.
Knotenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper eine Zugstrebenaufnahme (15) zum Befestigen einer Zugstrebe (7) am Grundkörper umfasst.
Knotenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper eine Crashelementaufnahme (16) zum Befestigen eines Crashelements (8) am Grundkörper umfasst.
Knotenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Karosserieaufnahme (17) und/oder Querträgeraufnahme (10) und/oder Längsträgeraufnahme (11) und/oder Lenkgetriebeaufnahme (14) und/oder Zugstrebenaufnahme (15) und/oder Crashelementaufnahme (16) als Anschweißstellen, Anschraubstellen, Annietstellen oder Anlötstellen am Grundkörper ausgebildet sind.
Achsträger (2) für ein Kraftfahrzeug umfassend • zumindest ein Knotenelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, • einen an der Querträgeraufnahme (10) befestigten Querträger (3), • einen an der Längsträgeraufnahme (11) befestigten Längsträger (4), und • einen an der Stabilisatoraufnahme (12) befestigten Stabilisator (5).