DE102019205549A1

DE102019205549A1 - Fahrwerksmodul für ein Kraftfahrzeug mit optimierter Bauraumnutzung

Info

Publication number: DE102019205549A1
Application number: DE102019205549.4A
Authority: DE
Inventors: Sven Schmalzrieth; Vladimir Idelevitch; Andreas Ottinger
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2019-04-17
Filing date: 2019-04-17
Publication date: 2020-10-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrwerksmodul (100) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend einen aus Trägern (111, 112, 113, 114) aufgebauten Hilfsrahmen (110), an dem Fahrzeugräder angelenkt sind, und ein Aggregat (200), das an mehreren Lagerstellen (121, 122, 123) am Hilfsrahmen (110) gelagert ist. Erfindungsgemäß ist das Aggregat (200) an einer Lagerstelle (123) indirekt über eine Aggregatestütze (130) am Hilfsrahmen (110) gelagert, wobei in dieser Aggregatestütze (130) eine zusätzliche Funktionseinheit (300) integriert ist.Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, welches wenigstens ein erfindungsgemäßes Fahrwerksmodul (100) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrwerksmodul für ein Kraftfahrzeug, aufweisend einen Hilfsrahmen (Achsrahmen), an dem Fahrzeugräder angelenkt sind, und ein Aggregat, das an mehreren Lagerstellen am Hilfsrahmen gelagert ist.
Der Hilfsrahmen (auch als Achsträger, Achsrahmen oder Nebenrahmen bezeichnet) einer Fahrzeugachse wird mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden und weist Anbindungspunkte auf, an denen die zur Achse gehörenden Fahrzeugräder mittels Radführungselementen, wie insbesondere Radlenkern, aufgehängt sind. Ein solcher Hilfsrahmen kann auch zur Lagerung von Motor, Getriebe, Lenkung, Verteilergetriebe und dergleichen verwendet werden.
Die DE 10 2016 006 945 B3 beschreibt einen Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug. Der Hilfsrahmen weist zwei parallel voneinander beabstandete Längsträger auf, die mittelbar oder unmittelbar über zumindest einen Querträger miteinander verbunden sind, wobei die Längsträger jeweils von einem Fahrwerksaktuator gebildet werden. Dadurch werden die Fahrwerksaktuatoren platzsparend in den Hilfsrahmen integriert. Der Hilfsrahmen weist ferner Knotenelemente auf, die diverse Aufnahmen für Radführungselemente bzw. Aggregatelager haben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Fahrwerksmodul betreffender Art bereitzustellen, die wenigstens einen mit dem Stand der Technik einhergehenden Nachteil nicht oder zumindest nur vermindert aufweist.
Die Aufgabe wird gelöst durch das erfindungsgemäße Fahrwerksmodul des Patentanspruchs 1. Bevorzugt handelt es sich dabei um das Fahrwerksmodul, insbesondere um das Hinterachsmodul, eines Personenkraftwagens oder eines leichten Nutzfahrzeugs. Mit dem nebengeordneten Patentanspruch erstreckt sich die Erfindung auch auf ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen (PKW) oder ein leichtes Nutzfahrzeug (z. B. Transporter), das wenigstens ein erfindungsgemäßes Fahrwerksmodul, insbesondere ein Hinterachsmodul, aufweist bzw. damit ausgestattet ist. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich analog für beide Erfindungsgegenstände aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Erfindungsbeschreibung und der Zeichnung.
Das erfindungsgemäße Fahrwerksmodul für ein Kraftfahrzeug umfasst einen aus Trägern, insbesondere aus wenigstens zwei voneinander beabstandeten Längsträgern und wenigstens einem Querträger, aufgebauten Hilfsrahmen einer Fahrzeugachse, an dem die (zur Achse zugehörigen) Fahrzeugräder angelenkt sind, insbesondere mittels Radführungselementen, wie bspw. Radlenkern. Das erfindungsgemäße Fahrwerksmodul umfasst ferner ein Aggregat, das an mehreren Lagerstellen am Hilfsrahmen gelagert ist. An wenigstens einer Lagerstelle ist das Aggregat indirekt über eine Aggregatestütze am Hilfsrahmen gelagert bzw. abgestützt, wobei in dieser Aggregatestütze eine zusätzliche Funktionseinheit integriert ist.
Ein erfindungsgemäßes Fahrwerksmodul ist also eine mehrere Baugruppen bzw. Komponenten umfassende Bau- bzw. Montageeinheit, die einen Hilfs- bzw. Achsrahmen, ein am Hilfsrahmen gelagertes Aggregat (s.u.) sowie wenigstens eine zusätzliche Funktionseinheit (s.u.) aufweist, wobei die zusätzliche Funktionseinheit platzsparend in eine Aggregatestütze integriert ist. Durch die Integration kann der knappe Bauraum besser genutzt werden, d. h., es ergibt sich eine optimierte Bauraumnutzung. Zudem können Bauteile eingespart sowie Montageaufwände verringert werden. Ferner werden auch Kosten reduziert.
Bei dem Aggregat handelt es sich insbesondere um eine Baugruppe bzw. Komponente, die zum Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs gehört. Insofern kann dieses Aggregat auch als Antriebsaggregat bezeichnet werden. Bevorzugt handelt es sich um einen Motor, wie insbesondere einen Verbrennungsmotor oder einen Elektromotor (für den Fahrantrieb), oder um ein Getriebe, wie insbesondere ein Verteilergetriebe oder ein Differentialgetriebe.
Bei einer zusätzlichen Funktionseinheit handelt es sich insbesondere um eine Baugruppe bzw. Komponente, die nicht zum Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs gehört. Bevorzugt handelt es sich um eine Pumpen- bzw. Motoreinheit, eine Kompressoreinheit (Luftverdichter), einen Kondensator, einen Ausgleichsbehälter, einen Zwischenspeicher und/oder ein Steuergerät, insbesondere für ein aktives Fahrwerkssystem. Die genannten Komponenten können bspw. zur Betätigung von Fahrwerksaktuatoren (wie in der DE 10 2016 006 945 B3 beschrieben) vorgesehen sein.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Aggregatestütze ein Gehäuse aufweist, insbesondere ein zylindrisches bzw. hohlzylindrisches Gehäuse, in dem die zusätzliche Funktionseinheit angeordnet bzw. aufgenommen ist. D. h., die zusätzliche Funktionseinheit ist quasi innerhalb der Aggregatestütze angeordnet. Das Gehäuse ist insbesondere lasttragend ausgebildet und in den Kraftflusses zwischen Aggregat und Hilfsrahmen eingebunden, wobei die zusätzliche Funktionseinheit hiervon unberührt bleibt und keinen Stützkräften oder -momenten ausgesetzt ist. Bevorzugt handelt es sich um ein abgedichtetes Gehäuse, sodass die im Inneren angeordnete zusätzliche Funktionseinheit vor Umwelteinflüssen geschützt ist. Die zusätzliche Funktionseinheit kann ferner im Gehäuse elastisch bzw. nachgiebig gelagert sein, bspw. mittels Gummipuffern bzw. Elastomerelementen. Bei einer nachgiebigen Anbindung der Aggregatestütze an den Hilfsrahmen (s. u.) kann eine doppelte Entkopplung erreicht werden.
Bevorzugt ist die Aggregatestütze an einem Ende nachgiebig mit dem Hilfsrahmen verbunden, insbesondere mittels eines Gummi-Metall-Lagers, und ist bevorzugt am anderen Ende starr mit dem Aggregat verbunden, insbesondere durch Verschraubung.
Der Hilfsrahmen kann einen durch umrandende bzw. umgebende Längs- und Querträger gebildeten Leerraum (sogenanntes Gefach) aufweisen, in dem das Aggregat, insbesondere ein Verteilergetriebe oder Differentialgetriebe, platzsparend angeordnet ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Aggregat mittels zwei Gummi-Metall-Lagern an dem hinteren Querträger des Hilfsrahmens gelagert und mittels der Aggregatestütze, insbesondere in Nähe zum vorderen Querträger, an einem der Längsträger abgestützt bzw. (indirekt) gelagert ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die in den Figuren der Zeichnung gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, auch unabhängig von bestimmten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein und die Erfindung entsprechend weiterbilden.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrwerksmodul (Hinterachsmodul) in einer Draufsicht.
2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung die am Fahrwerksmodul der 1 verbaute Aggregatestütze.

Das in 1 gezeigte Fahrwerksmodul 100 weist einen aus Querträgern 111, 112 und Längsträgern 113, 114 aufgebauten Hilfsrahmen bzw. Achsrahmen 110 auf. Die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ist mit FR angegeben. Die Längsträger 113, 114 sind mit Aufnahmen bzw. Konsolen 115 zur Anbindung der Radlenker für die Hinterräder ausgebildet. In einem Leer- bzw. Freiraum (Gefach) zwischen den Querträgern 111, 112 und Längsträgern 113, 114 ist ein Aggregat 200, beispielhaft ein Differentialgetriebe, angeordnet.
Das Aggregat bzw. Differentialgetriebe 200 ist an zwei Lagerstellen 121, 122 mittels Gummi-Metall-Lagern am hinteren Querträger 112 gelagert und mit einer Aggregatestütze 130 an einem der Längsträger 114 abgestützt. Die Aggregatestütze 130 ist an einem ihrer Enden (äußeres Ende) über ein weiteres Gummi-Metall-Lager an einer Lagestelle 123 des linken Längsträgers 114 nachgiebig angebunden, wobei alternativ auch eine Anbindung am rechten Längsträger 113 erfolgen kann, der hierfür bereits mit einer Buchse 116 zur Aufnahme eines Gummi-Metall-Lagers ausgebildet ist. Am anderen Ende (inneres Ende) ist die Aggregatestütze 130 mit dem Aggregat 200 starr verschraubt.
Wie aus 2 ersichtlich, weist die Aggregatestütze 130 ein Gehäuse 131 auf, in dem eine zusätzliche Funktionseinheit 300, beispielhaft eine Pumpe für ein aktives Fahrwerkssystem, aufgenommen und insbesondere im Gehäuse 131 elastisch gelagert ist. Die Befestigung der Pumpe 300 im Gehäuse 131 kann über die Schraubbohrungen 132 erfolgen. Die Pumpenanschlüsse 310 sind nach außen geführt. Die Anschlussleitungen können in geeigneter Weise am Hilfsrahmen 110 verlegt werden. Die Aggregatestütze 130 weist ferner mehrere Träger 133 auf, die das Gehäuse 131 mit dem Aggregat 200 verbinden. Die Träger 133 können mit dem Gehäuse 131 verschraubt, verschweißt oder einstückig ausgebildet sein. Die Pumpe 300 ist nicht in einen Kraftfluss zwischen Aggregat 200 und Hilfsrahmen 110 eingebunden und ist somit quasi kraftflussfrei, d. h., Stützkräfte werden nur über das Gehäuse 131 und die Träger 133 übertragen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016006945 B3 [0003, 0009]

Claims

Fahrwerksmodul (100) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend einen aus Trägern (111, 112, 113, 114) aufgebauten Hilfsrahmen (110), an dem Fahrzeugräder angelenkt sind, und ein Aggregat (200), das an mehreren Lagerstellen (121, 122, 123) am Hilfsrahmen (110) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregat (200) an einer Lagerstelle (123) indirekt über eine Aggregatestütze (130) am Hilfsrahmen (110) gelagert ist, wobei in dieser Aggregatestütze (130) eine zusätzliche Funktionseinheit (300) integriert ist.
Fahrwerksmodul (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aggregatestütze (130) ein Gehäuse (131) aufweist, in dem die zusätzliche Funktionseinheit (300) angeordnet ist.
Fahrwerksmodul (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Funktionseinheit (300) im Gehäuse (131) elastisch gelagert ist.
Fahrwerksmodul (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aggregatestütze (130) an einem Ende nachgiebig mit dem Hilfsrahmen (110) und am anderen Ende starr mit dem Aggregat (200) verbunden ist.
Fahrwerksmodul (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsrahmen (110) einen von Längsträgern (113, 114) und Querträgern (111, 112) umrandeten Leerraum aufweist, in dem das Aggregat (200) angeordnet ist.
Fahrwerksmodul (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregat (200) mittels zwei Gummi-Metall-Lagern an einem hinteren Querträger (112) gelagert und mittels der Aggregatestütze (130) an einem der Längsträger (114) abgestützt ist.
Fahrwerksmodul (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregat (200) ein Motor oder ein Getriebe ist.
Fahrwerksmodul (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Funktionseinheit (300) eine Pumpeneinheit, ein Kompressor, ein Kondensator, ein Ausgleichsbehälter, ein Zwischenspeicher oder ein Steuergerät ist.
Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Fahrwerksmodul (100) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche.