DE102015000726B3 - Subframe for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug, umfassend zwei im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (FL) ausgerichtete Längsträger (12), mindestens einen im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (FQ) ausgerichteter, zwischen den beiden Längsträgern (12) angeordneter Querträger (14), sowie mehrere Anbindungskonsolen (16) zur Hilfsrahmenlagerung, wobei die Längsträger (12) einen C-förmigen Profilquerschnitt aufweisen und mit einer Lenkeraufnahme (18) zur Aufnahme eines Radführungslenkers versehen sind. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lenkeraufnahme (18) in Form einer ersten und einer dazu in Fahrzeuglängsrichtung beabstandet (FL) angeordneten zweiten Schalenkonsole (18-2) ausgebildet ist, wobei die beiden Schalenkonsolen (18-1, 18-2) senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Längsträgers (12) innerhalb des C-förmigen Profilquerschnitts angeordnet und fest mit dem Längsträger (12) verbunden sind.The invention relates to a subframe for a motor vehicle, comprising two longitudinal members (12) oriented substantially in the vehicle longitudinal direction (FL), at least one transverse member (14) aligned substantially in the vehicle transverse direction (FQ) and arranged between the two longitudinal members (12), and a plurality Connection brackets (16) for subframe support, wherein the longitudinal members (12) have a C-shaped profile cross-section and are provided with a handlebar mount (18) for receiving a Radführungslenkers. The invention is characterized in that the handlebar mount (18) in the form of a first and a second in the vehicle longitudinal direction spaced (FL) arranged second shell console (18-2) is formed, wherein the two shell consoles (18-1, 18-2) arranged perpendicular to the extension direction of the longitudinal member (12) within the C-shaped profile cross-section and fixed to the longitudinal member (12) are connected.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.The invention relates to a subframe for a motor vehicle according to the specified in the preamble of claim 1. Art.

Die DE 10 2006 058 993 A1 offenbart einen Achsträger für den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit zwei sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Längsträgern und zwei Querträgern, welche die Längsträger in Fahrzeugquerrichtung verbinden. Die Längsträger des Hilfsrahmens haben bevorzugt einen C-förmigen Profilquerschnitt und sind gegebenenfalls seitlich gekröpft. Auch der Querträger ist als ein bevorzugt nach unten offenes Profil ausgebildet. Er ist bevorzugt aus zwei Schalenelementen 5 und 6 zusammengesetzt und durch Schweißen mit einander verbunden. Über die Schalenelemente werden die Lenkerkonsolen oder Lagerkonsolen gebildet.The DE 10 2006 058 993 A1 discloses an axle support for the rear region of a motor vehicle with two longitudinal members extending essentially in the vehicle longitudinal direction and two cross members which connect the longitudinal members in the vehicle transverse direction. The longitudinal members of the subframe preferably have a C-shaped profile cross-section and are optionally laterally cranked. Also, the cross member is formed as a preferably downwardly open profile. It is preferably composed of two shell elements 5 and 6 and connected by welding with each other. About the shell elements the handlebar consoles or bearing brackets are formed.

Die DE 19612885 A1 zeigt eine Tragvorrichtung für ein Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeuges mit einer schwenkbaren Anlenkung für eine Radaufhängung, wobei in einer Aussenöffnung eines Längsträgers einer Tragvorrichtung eine schalenartige Konsole angeordnet ist, die in einem Grundkörper innenseitig ein Aufnahmeelement aufweist, das ein Lager für einen Radführungslenker aufnimmt und die Konsole mit dem Längsträger, diesen teilweise in Randbereichen übergreifend, zu einer Einheit verbunden ist.The DE 19612885 A1 shows a support device for a drive unit of a motor vehicle with a pivotable linkage for a suspension, wherein in a outer opening of a longitudinal member of a support device a shell-like bracket is arranged, which has a receiving element in a base body inside, which receives a bearing for a Radführungslenker and the console with the side member, this partially in edge regions across, is connected to a unit.

Die DE 10 2012 023 633 A1 beschreibt einen Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug, umfassend zwei Längsträger einen vorderen Querträger und einen hinteren Querträger, die jeweils die beiden Längsträger in Fahrzeugquerrichtung miteinander verbinden, wobei der Querschnittsverlauf des vorderen Querträgers in Bezug auf eine vertikale Fahrzeuglängsmittelebene asymmetrisch ist, und der vordere Querträger in Fahrzeugquerrichtung eine symmetrische Quersteifigkeit aufweist.The DE 10 2012 023 633 A1 describes a subframe for a motor vehicle, comprising two longitudinal members a front cross member and a rear cross member, each interconnecting the two longitudinal members in the vehicle transverse direction, wherein the cross section of the front cross member is asymmetrical with respect to a vertical vehicle longitudinal center plane, and the front cross member in the vehicle transverse direction having symmetrical transverse stiffness.

Die DE 19923693 A1 offenbart einen Vollhilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug zur Aufnahme und Halterung eines Antriebsmotors eines Getriebes und weiterer Hilfsaggregate. Der Vollhilfsrahmen weist einen hinteren Querträger, einen vorderen Querträger und zwei Längstraversen auf. Die Längstraversen sind mit den Querträgern zu einer in der Draufsicht etwa rechteckförmigen, geschlossenen Baueinheit zusammengesetzt und miteinander verbunden. Die Baueinheit kann mit dem Antriebsmotor, dem Getriebe und den Hilfsaggregaten zu einem Modul vormontiert werden und als einheitliches Modul in das Kraftfahrzeug eingebaut werden.The DE 19923693 A1 discloses a full auxiliary frame for a motor vehicle for receiving and holding a drive motor of a transmission and other auxiliary equipment. The full auxiliary frame has a rear cross member, a front cross member and two longitudinal beams. The longitudinal beams are assembled with the cross members to a plan view in approximately rectangular, closed unit and interconnected. The assembly can be pre-assembled with the drive motor, the transmission and the auxiliary units to form a module and installed as a unitary module in the vehicle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass neben einer leichten Bauweise eine steife Lenkeranbindung gewährleistet ist.The invention has the object of providing a subframe for a motor vehicle according to the type specified in the preamble of claim 1 such that in addition to a lightweight construction, a rigid link connection is guaranteed.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1 in conjunction with its generic features.

Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims form advantageous developments of the invention.

In bekannter Art und Weise umfasst der Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug zwei im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtete Längsträger sowie mindestens einen, die beiden Längsträger miteinander verbindenden, im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung ausgerichteten Querträger. Weiterhin umfasst der Hilfsrahmen mehrere Anbindungskonsolen über die der Hilfsrahmen an einer Kraftfahrzeugkarosserie befestigtbar ist. Weiterhin weisen die Längsträger in bekannter Art und Weise zumindest bereichsweise einen C-förmigen Profilquerschnitt auf und sind mit einer Lenkeraufnahme zur Aufnahme eines Radführungslenkers versehen.In a known manner, the subframe for a motor vehicle comprises two longitudinal members oriented essentially in the vehicle longitudinal direction and at least one cross member which connects the two longitudinal members with one another and is oriented substantially in the vehicle transverse direction. Furthermore, the subframe comprises a plurality of connection consoles over which the subframe is attached to a motor vehicle body. Furthermore, the side members in a known manner, at least in some areas a C-shaped profile cross-section and are provided with a handlebar mount for receiving a Radführungslenkers.

Erfindungsgemäß ist die Lenkeraufnahme in Form einer ersten und einer dazu in Fahrzeuglängsrichtung beabstandet angeordneten zweiten Schalenkonsole ausgebildet, wobei die beiden Schalenkonsole senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Längsträgers innerhalb des C-förmigen Profilquerschnitts angeordnet und fest mit dem Längsträger verbunden sind. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung erweist sich als besonders vorteilhaft, da zum einen aufgrund der des offenen Profilquerschnitts der Längsträger eine leicht bauende Konstruktion gewährleistet ist und zum anderen aufgrund der beiden innerhalb des C-förmigen Profilquerschnitts angeordneten Schalenkonsolen eine besonders steife Lenkeranbindung sichergestellt ist.According to the invention, the handlebar mount is designed in the form of a first and a second shell console arranged spaced apart in the vehicle longitudinal direction, wherein the two shell brackets are arranged perpendicular to the extension direction of the longitudinal member within the C-shaped profile cross-section and firmly connected to the longitudinal member. The embodiment of the invention proves to be particularly advantageous because on the one hand due to the open profile cross-section of the side members a lightweight construction is guaranteed and on the other hand due to the two arranged within the C-shaped profile cross section shell brackets a particularly rigid link connection is ensured.

Vorzugsweise sind hierbei die beiden Schalenkonsolen über ihre gesamte Kontaktfläche mit dem C-förmigen Profilquerschnitt verschweißt. Dies hat den Effekt, dass eine groß dimensionierte Schweißnaht zur Verfügung gestellt ist. Die groß dimensionierte Schweißnaht wirkt sich positiv auf die Dauerfestigkeit und Steifigkeit der Lenkerkonsole aus.Preferably, in this case the two shell consoles are welded over their entire contact surface with the C-shaped profile cross-section. This has the effect of providing a large sized weld. The large welded seam has a positive effect on the fatigue strength and rigidity of the handlebar bracket.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung flacht der im Bereich der Lenkeraufnahme C-förmige Profilquerschnitt der Längsträger in Richtung zu den Anbindungskonsolen zunehmend ab, bis schließlich die Längsträger einen plattenförmigen Profilquerschnitt aufweisen. Aufgrund des nunmehr flachen Profilquerschnitts der Längsträger ist in vorteilhafter Weise eine materialsparende Befestigung von Anbindungskonsole und Längsträger ermöglicht. Weiterhin ermöglicht eine derartige Anbindung eine ebenfalls großdimensionierte Schweißnahtlänge, was sich positiv auf die Dauerfestigkeit auswirkt.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, in the area of the handlebar mount C-shaped profile cross-section of the longitudinal members in the direction of the connection brackets increasingly flattens, until finally the longitudinal members have a plate-shaped profile cross-section. Due to the now flat profile cross-section of the longitudinal beams is advantageously a material-saving attachment of connection console and Side member allows. Furthermore, such a connection also allows a large weld seam length, which has a positive effect on the fatigue strength.

Vorzugsweise weist der Querträger einen offenen Profilquerschnitt, insbesondere entsprechend den Längsträgern einen C-förmigen Profilquerschnitt, auf. Durch die Ausbildung des, bzw. der Querträger mit einem offenen Profilquerschnitt ist eine leichte Bauweise des Hilfsrahmens gewährleistet.Preferably, the cross member has an open profile cross section, in particular corresponding to the longitudinal members a C-shaped profile cross-section on. Due to the design of, or the cross member with an open profile cross section a lightweight construction of the subframe is guaranteed.

Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen der Längsträger und/oder der, bzw. die Querträger im Bereich der Anbindungskonsole einen plattenförmigen Profilquerschnitt auf, wobei der Trägerverlauf von Längsträger und/oder Querträger dem Verlauf der äußeren Mantelfläche der Anbindungskonsole folgen. Diese Ausgestaltung hat den Effekt, dass aufgrund der flachen Profilabschnitte von Längsträger und/oder Querträger viel Kontaktfläche für eine ausreichend lange und stabile Schweißnaht mit der Anbindungskonsole zur Verfügung gestellt ist. Hierdurch ist gewährleistet, dass z. B. in einem ersten Schritt ein C-förmige ausgebildeter und zu Anbindungskonsole flach zulaufender Längsträger mit einem in der gleichen Weise ausgestaltetem Querträger verschweißt oder auf eine andere Art und Weise verbunden werden, um anschließend an die Anbindungskonsole als vorgefertigte Schweißgruppe angeschweißt zu werden.According to a further particularly advantageous embodiment of the invention, the longitudinal member and / or the cross members in the region of the connection console on a plate-shaped profile cross section, wherein the carrier profile of the longitudinal member and / or cross member follow the course of the outer surface of the connection console. This embodiment has the effect that due to the flat profile sections of the longitudinal member and / or cross member much contact surface for a sufficiently long and stable weld with the connection console is provided. This ensures that z. Example, in a first step, a C-shaped trained and connected to connecting bracket longitudinally tapered longitudinal beams welded to a ausgestaltetem in the same way crossmember or connected in a different way to be subsequently welded to the connection console as a prefabricated welding group.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.Further advantages and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiment shown in the drawing.

In der Zeichnung bedeutet:In the drawing:

1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Hilfsrahmen; 1 a plan view of a subframe according to the invention;

2 die Lenkeraufnahme des Hilfsrahmen aus 1 in einer vergrößerten Darstellung; 2 the handlebar mount of the subframe 1 in an enlarged view;

3 eine Schalenkonsole der Lenkeraufnahme aus 2 in einer vergrößerten Darstellung; 3 a shell console of the handlebar mount 2 in an enlarged view;

4 einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Hilfsrahmens aus 1, und 4 a section of the subframe according to the invention 1 , and

5 mehrere Schnittdarstellungen aus 4. 5 several sectional views 4 ,

1 zeigt einen insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichneten Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug. 1 shows a total with the reference numeral 10 designated subframe for a motor vehicle.

Der Hilfsrahmen 10 umfasst zwei in Fahrzeuglängsrichtung FL ausgerichtete Längsträger 12 sowie zwei in Fahrzeugquerrichtung FQ ausgerichtete, die beiden Längsträger 12 miteinander verbindende Querträger 14. Weiterhin umfasst der Hilfsrahmen 10 vier Anbindungskonsolen 16 zur Hilfsrahmenlagerung.The subframe 10 comprises two longitudinal members aligned in the vehicle longitudinal direction FL 12 and two aligned in the vehicle transverse direction FQ, the two side members 12 interconnecting cross member 14 , Furthermore, the subframe includes 10 four connection consoles 16 for auxiliary frame storage.

Um eine leichte Konstruktion des Hilfsrahmens zu gewährleisten, weisen vorliegend die Längsträger 12 und die Querträger 14 jeweils einen C-förmigen Profilquerschnitt auf.In order to ensure a lightweight construction of the subframe, presently have the side members 12 and the crossbeams 14 each have a C-shaped profile cross-section.

Die Anbindungskonsolen 16 können hierbei als eine Aufnahme für ein Hilfsrahmenlager ausgebildet sein, wenn es sich um eine entkoppelte Variante der Hilfsrahmenlagerung handelt oder als eine Befestigungsbuchse, über welche der Hilfsrahmen mit Hilfe weiterer Befestigungsmittel starr mit einer, hier nicht dargestellten, Kraftfahrzeugkaroserie verbunden wird.The connection consoles 16 may be formed here as a receptacle for an auxiliary frame bearing, if it is a decoupled variant of the subframe storage or as a mounting bush, via which the subframe is rigidly connected by means of further fastening means with a, not shown, motor vehicle body.

Zudem sind die Längsträger 12 des Hilfsrahmens 10 mit einer Lenkeraufnahme 18 versehen, an die entsprechende Radführungslenker anlenkbar sind.In addition, the side members 12 of the subframe 10 with a handlebar mount 18 provided to the corresponding Radführungslenker are steerable.

Wie 2 deutlich zu entnehmen ist, ist die Lenkeraufnahme 18 in Form einer ersten Schalenkonsole 18-1 und einer beabstandet dazu angeordneten zweiten Schalenkonsole 18-2 ausgebildet. Wie 2 weiter zu entnehmen ist, sind die beiden Schalenkonsolen senkrecht zur Erstreckungsrichtung ER des Längsträgers 12 innerhalb des C-förmigen Profilquerschnitts angeordnet und mit diesem fest verbunden.As 2 can be clearly seen, is the handlebar mount 18 in the form of a first tray console 18-1 and a second tray console spaced therefrom 18-2 educated. As 2 can be seen further, the two shell consoles are perpendicular to the extension direction ER of the longitudinal member 12 arranged within the C-shaped profile cross-section and firmly connected thereto.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der die Lenkeraufnahme 18 bildenden Schalenkonsolen 18-1 und 18-2 ist eine den Hilfsrahmen 12 zusätzlich versteifende und dabei wenig Bauraum beanspruchende Konstruktion ermöglicht.The inventive design and arrangement of the handlebar mount 18 forming tray consoles 18-1 and 18-2 one is the subframe 12 additionally stiffening and thereby little space-consuming construction allows.

Die feste Verbindung zwischen Längsträger 12 und Schalenkonsole 18-1 bzw. 18-1 erfolgt mittels einer Schweißverbindung. Die Schweißnaht 20 ist dabei so ausgeführt, dass die die gesamte Kontaktfläche zwischen Schalenkonsole 18-1 bzw. 18-2 und Längsträger 12 verschweißt wird, d. h., so dass ein möglichst langer Schweißnahtverlauf gewährleistet ist, vgl. 3. Die lange Schweißnaht 20 entlang der Schalenkonsolen 18-1 bzw. 18-2 trägt zur Steifigkeit und Dauerfestigkeit der Lenkeraufnahme 18 bei.The solid connection between side members 12 and tray console 18-1 respectively. 18-1 takes place by means of a welded connection. The weld 20 is designed so that the entire contact surface between the shell console 18-1 respectively. 18-2 and side members 12 is welded, ie, so that as long as possible weld seam is guaranteed, see. 3 , The long weld 20 along the tray consoles 18-1 respectively. 18-2 contributes to the stiffness and fatigue strength of the handlebar mount 18 at.

Wie 4 und 5 zu entnehmen ist, flacht das Profil von Querträger 14 und Längsträger 12 in Richtung zur Anbindungskonsole 16 zunehmend ab, bis der Querträger 14 und der Längsträger 12 einen plattenförmigen Querschnitt aufweisen. Dieser plattenförmige Querschnitt von Längsträger 12 und Querträger 14 folgt im Bereich der Anbindungskonsole deren äußeren Mantelfläche, sodass eine große Kontaktfläche für eine ausreichend lange und stabile Schweißnaht zur Verfügung gestellt ist.As 4 and 5 it can be seen flattens the profile of cross member 14 and side members 12 towards the connection console 16 increasingly off until the cross member 14 and the side member 12 have a plate-shaped cross-section. This plate-shaped cross-section of side members 12 and crossbeams 14 follows in the area of the connection console their outer surface, so that a large contact surface is provided for a sufficiently long and stable weld.

Claims (5)

Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug, umfassend – zwei im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (FL) ausgerichtete Längsträger (12); – mindestens einen im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (FQ) ausgerichteten, zwischen den beiden Längsträgern (12) angeordneten Querträger (14), sowie – mehrere Anbindungskonsolen (16) zur Hilfsrahmenlagerung, wobei die Längsträger (12) einen C-förmigen Profilquerschnitt aufweisen und mit einer Lenkeraufnahme (18) zur Aufnahme eines Radführungslenkers versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkeraufnahme (18) in Form einer ersten und einer dazu in Fahrzeuglängsrichtung beabstandet (FL) angeordneten zweiten Schalenkonsole (18-2) ausgebildet ist, wobei die beiden Schalenkonsolen (18-1, 18-2) senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Längsträgers (12) innerhalb des C-förmigen Profilquerschnitts angeordnet und fest mit dem Längsträger (12) verbunden sind.Subframe for a motor vehicle, comprising - two substantially in the vehicle longitudinal direction (FL) aligned longitudinal beams ( 12 ); - At least one substantially in the vehicle transverse direction (FQ) aligned, between the two longitudinal members ( 12 ) arranged cross member ( 14 ), as well as - several connection consoles ( 16 ) for subframe storage, wherein the longitudinal members ( 12 ) have a C-shaped profile cross-section and with a handlebar mount ( 18 ) are provided for receiving a Radführungslenkers, characterized in that the handlebar mount ( 18 ) in the form of a first and a spaced apart in the vehicle longitudinal direction (FL) second tray console ( 18-2 ), wherein the two shell consoles ( 18-1 . 18-2 ) perpendicular to the extension direction of the longitudinal member ( 12 ) within the C-shaped profile cross section and fixed to the side member ( 12 ) are connected. Hilfsrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schalenkonsolen (18-1, 18-2) über ihre gesamte Kontaktfläche mit dem C-förmigen Profilquerschnitt verschweißt sind.Subframe according to claim 1, characterized in that the two shell consoles ( 18-1 . 18-2 ) are welded over their entire contact surface with the C-shaped profile cross-section. Hilfsrahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der im Bereich der Lenkeraufnahme (18) C-förmige Profilquerschnitt der Längsträger (12) in Richtung zu den Anbindungskonsolen (16) zunehmend abflacht bis die Längsträger (12) schließlich einen plattenförmigen Profilquerschnitt aufweisen.Subframe according to claim 1 or 2, characterized in that in the region of the handlebar mount ( 18 ) C-shaped profile cross-section of the side members ( 12 ) towards the connection consoles ( 16 ) increasingly flattening until the longitudinal members ( 12 ) finally have a plate-shaped profile cross-section. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger einen offenen Profilquerschnitt aufweist.Subframe according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cross member has an open profile cross-section. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger (12) und/oder der Querträger (14) im Bereich der Anbindungskonsole (16) einen plattenförmigen Profilquerschnitt aufweisen, wobei der Trägerverlauf von Längsträger (12) und/oder Querträger (14) dem Verlauf der äußeren Mantelfläche der Anbindungskonsole (16) folgen.Subframe according to one of claims 1 to 4, characterized in that the longitudinal member ( 12 ) and / or the cross member ( 14 ) in the area of the connection console ( 16 ) have a plate-shaped profile cross-section, wherein the carrier profile of longitudinal members ( 12 ) and / or cross members ( 14 ) the course of the outer lateral surface of the connection console ( 16 ) consequences.
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