DE10352078A1 - Supporting frame for motor vehicle, has cross bar module, two side rail modules, and two console modules that are welded together to form U-shaped arrangement and set with respect to their optimal loading in frame - Google Patents

Supporting frame for motor vehicle, has cross bar module, two side rail modules, and two console modules that are welded together to form U-shaped arrangement and set with respect to their optimal loading in frame Download PDF

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DE10352078A1 DE2003152078 DE10352078A DE10352078A1 DE 10352078 A1 DE10352078 A1 DE 10352078A1 DE 2003152078 DE2003152078 DE 2003152078 DE 10352078 A DE10352078 A DE 10352078A DE 10352078 A1 DE10352078 A1 DE 10352078A1
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Elvira Böttcher
Axel Grischow
Jan Holländer
Stefan Schacht
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/11—Understructures, 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

The frame has a cross bar module (M1), and two side rail modules (M2) including connecting units (5). Two console modules (M3) with connecting units (4) are placed in front of the frame. The modules are welded together to form a U-shaped arrangement and are set with respect to their optimal loading in the frame. Front ends of side rails (3) encompass top and bottom portions of a cross bar (2).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hilfsrahmen in Schweißkonstruktion mit einem Querträger und zwei Längsträgern in U-förmiger Anordnung sowie vier Einrichtungen zur Anbindung an einen Kraftfahrzeugaufbau.The The invention relates to a subframe in welded construction with a crossbeam and two side rails in U-shaped Arrangement and four devices for connection to a motor vehicle body.

Hilfsrahmen, die gelegentlich auch als Fahrschemel bezeichnet werden, sind aus dem Stand der Technik in vielfältigen Ausgestaltungsformen bekannt. Diese unterscheiden sich unter anderem nach dem Gesichtspunkt der Strukturform, der Konstruktionsweise und der verwendeten Verbindungstechnik. Zumeist werden H-förmige Anordnungen bevorzugt. Die vorliegende Erfindung stellt jedoch auf eine U-förmige Strukturform ab. Hinsichtlich der Konstruktionsweise sind neben Gestaltungen, bei denen Quer- und Längsträger mittels Knotenelementen verbunden werden, auch Hilfsrahmen aus Rohrstücken oder in Blechkonstruktion bekannt. Im letztgenannten Fall existieren wiederum einschalige und zweischalige Bauweisen. Als Verbindungstechnik kommen neben dem Schweißen auch Kaltumformverfahren in Frage.Subframe, which are sometimes referred to as subframe are out the state of the art in diverse Embodiments known. These differ, among other things from the point of view of the structural form, the construction method and the connection technology used. Most are H-shaped arrangements prefers. However, the present invention is based on a U-shaped structural form from. With regard to the construction method, in addition to designs, in which transverse and longitudinal beams means Junction elements are connected, also subframe of pipe sections or known in sheet metal construction. In the latter case exist again single-shell and two-shell construction methods. As a connection technique come next to the welding also cold forming process in question.

So wird beispielsweise in der EP 014 716 B1 ein Hilfsrahmen offenbart, bei dem Knotenelemente zur Verbindung von Quer- und Längsträgern eingesetzt werden. Die DE 198 22 731 A1 offenbart einen H-förmigen Hilfsrahmen, bei dem ebenfalls Knotenelemente zur Verbindung eines Querträgers und eines Längsträgers vorgesehen sind. Die Knotenelemente sind dabei als Gußteile ausgebildet und durch ein Magnetumformverfahren (Kaltumformung) mit den Trägern verbunden. Dabei sitzen die Anbindungseinrichtungen zur Ankopplung des Hilfsrahmens an den Fahrzeugaufbau teils an den Knotenelementen und teils an den frontseitigen Längsträgerenden. Die vorliegende Erfindung folgt dieser Konzeption mit separaten Knotenelementen jedoch nicht.For example, in the EP 014 716 B1 discloses a subframe, are used in the node elements for connecting cross and longitudinal members. The DE 198 22 731 A1 discloses an H-shaped subframe, in which node elements are also provided for connecting a cross member and a longitudinal member. The node elements are formed as castings and connected by a Magnetumformverfahren (cold forming) with the carriers. In this case, the connecting devices for coupling the subframe to the vehicle body sit partly on the node elements and partly on the front side member ends. However, the present invention does not follow this concept with separate node elements.

Eine unmittelbare Verbindung der Quer- und Längsträger bei einem H-förmigen Hilfsrahmen ist aus der DE 199 20 052 A1 bekannt. Die Anbindungseinrichtungen sind dabei an den Enden der Träger vorgesehen. Die Verbindung erfolgt mittels Schweißen. Während die Längsträger aus Profilrohren hergestellt sind, werden für die Querträger im Profilquerschnitt hutförmige Blechelemente verwendet, und zwar ein einfaches Profil für den hinteren Querträger und zwei zu einem geschlossenen Hohlraum zusammengesetzte Profile für den vorderen Querträger.An immediate connection of the transverse and longitudinal members in a H-shaped subframe is from the DE 199 20 052 A1 known. The connection devices are provided at the ends of the carrier. The connection is made by welding. While the side members are made of profile tubes, hat-shaped sheet metal elements are used for the cross members in the profile cross section, namely a simple profile for the rear cross member and two profiles for the front cross member which are assembled into a closed cavity.

Weiterhin ist aus der EP 1 125 774 A2 ein U-förmiger Hilfsrahmen bekannt, bei dem der Querträger und die Längsträgern einstückig miteinander als Innenhochdruckumformteil ausgeführt sind. Die Anbindungseinrichtungen sitzen teils an den rückseitigen Enden der Längsträger und teils an Konsolen, welche seitlich an vorderen Abschnitten der Längsträger angeschweißt sind.Furthermore, from the EP 1 125 774 A2 a U-shaped subframe known in which the cross member and the longitudinal members are integrally formed with each other as hydroforming. The connection devices sit partly on the rear ends of the side members and partly on brackets, which are laterally welded to front portions of the side members.

Diese Konstruktion vermeidet gegenüber der H-Form den hinteren Querträger und spart und damit Platz. Jedoch sind dann im Hinblick auf die Gesamtsteifigkeit des Hilfsrahmens zusätzliche Maßnahmen erforderlich, beispielsweise indem die einzelnen Träger des Bauteils einen größeren Querschnitt bzw. ein größeres Flächenträgheitsmoment aufweisen. Bei dem in der EP 1 125 774 A2 offenbarten Hilfsrahmen sind überdies einige Abschnitte des Innenhochdruckumformteils zusätzlich vergütet. Die Herstellung des U-förmigen Rahmens im Innenhochdruckumformverfahren sowie die zusätzliche Vergütungsbehandlung verursachen jedoch einen erheblichen Fertigungsaufwand.This construction avoids the H-shape of the rear cross member and saves space and thus. However, in view of the overall rigidity of the subframe, additional measures are required, for example, in that the individual carriers of the component have a larger cross section or a larger area moment of inertia. In the in the EP 1 125 774 A2 In addition, some sections of the hydroforming part are additionally tempered. However, the production of the U-shaped frame in hydroforming process as well as the additional tempering treatment cause considerable manufacturing costs.

Häufige Modellwechsel und unterschiedliche Motorisierungen in einer Bauserie bedingen darüber hinaus Modifikationen oder für besondere Anwendungsfälle eigene Hilfsrahmenkonstruktionen, wenn der Hilfsrahmen nicht gleich auf die Maximalbelastung ausgelegt werden soll. Im letztgenannten Fall ergäbe sich jedoch eine in vielen Fällen überdimensionierte Konstruktion mit zu hohem Gewicht und zu hohem Fertigungsaufwand. Dies ist insbesondere bei Großserien unerwünscht, wo in der Regel Hochleistungsmodelle nur einen sehr kleinen Anteil ausmachen.Frequent model changes and different engines in a construction series condition Furthermore Modifications or for special applications own subframe constructions if the subframe is not the same to be designed for the maximum load. In the latter Case would result However, in many cases oversized Construction with too high weight and high production costs. This is especially true for large series undesirable, where usually high performance models only a very small proportion turn off.

Vor dem Hintergrund mannigfaltiger Konstruktionsmöglichkeiten sucht die Erfindung eine unter den Gesichtspunkten Raumökonomie, Bausteilsteifigkeit, Bauteilgewicht und Modifizierbarkeit optimierte Lösung für einen Hilfsrahmen.In front The invention seeks the background of manifold design possibilities one from the point of view space economy, structural stiffness, Component weight and modifiability optimized solution for one Subframe.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß Patentanspruch 1 ein Hilfsrahmen in Schweißkonstruktion mit einem Querträger und zwei Längsträgern in U-förmiger Anordnung sowie vier Einrichtungen zur Anbindung an einen Kraftfahrzeugaufbau vorgeschlagen, der sich dadurch auszeichnet, dass der Hilfsrahmen aus mindestens einem Querträgermodul, zwei Längsträgermodulen mit jeweils einer Anbindungseinrichtung und zwei vorderen, jeweils eine Anbindungseinrichtung aufweisenden Konsolenmodulen zusammengesetzt ist, wobei die Module miteinander verschweißt sind und jedes Modul mindestens ein gebördeltes Blechelement aufweist.to solution This object is according to claim 1 a subframe in welded construction with a crossbeam and two side rails in a U-shaped arrangement and four devices for connection to a motor vehicle body proposed, which is characterized in that the subframe from at least one crossmember module, two side member modules each with a connection device and two front, respectively composed of a connection device having console modules is, wherein the modules are welded together and each module at least a beaded one Has sheet metal element.

Durch die Gliederung der Schweißkonstruktion in einfache Module können diese in bezug auf ihre Belastung optimal eingesetzt werden. Dadurch ist eine schnelle und einfache Modifizierbarkeit des Hilfsrahmens in der Serienproduktion gegeben. Zudem werden aufwendige Fertigungsverfahren wie das Innenhochdruckumformverfahren vermieden. Gegenüber Rohrkonstruktionen zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung durch eine bessere Bauraumanpassung aus.By dividing the welded construction into simple modules, they can be used optimally with regard to their load. This provides a quick and easy modifiability of the subframe in mass production. In addition, complex manufacturing processes such as avoided the hydroforming process. Compared with tubular structures, the solution according to the invention is characterized by a better space adaptation.

Weiterhin bieten die an den Modulen vorgesehenen Bördelungen einen beträchtlichen Steifigkeitsgewinn. Zudem kann insoweit an den Modulen selbst kein Schweißverzug auftreten, so dass sich die Module sehr genau miteinander verbinden lassen. Dadurch wird außerdem die Maßgenauigkeit des Hilfsrahmens verbessert. Der Schweißverzug bleibt insgesamt gering.Farther offer the provided on the modules flanges a considerable Rigidity profit. In addition, so far on the modules themselves no welding distortion occur, so that the modules connect very accurately to let. This will also the dimensional accuracy of the subframe improved. The welding distortion remains low overall.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umgreifen die Frontenden der Längsträger den Querträger jeweils von oben und unten, wodurch eine stabile Verbindung gewährleistet wird.In an advantageous embodiment of the invention surround the front ends the side member the crossbeam each from above and below, ensuring a stable connection becomes.

Die Konsolenmodule werden bevorzugt jeweils an einer sich in Querrichtung erstreckenden Flanke des Querträgers angeschweißt, die in Vorwärtsfahrtrichtung weist.The Console modules are preferably each at one in the transverse direction extending edge of the cross member welded, in the forward direction has.

Im Hinblick auf die Krafteinleitung sind in die Konsolenmodule vorzugsweise jeweils in Vorwärtsfahrtrichtung vor den Längsträgermodulen angeordnet.in the With regard to the introduction of force are preferred in the console modules each in the forward direction in front of the side member modules arranged.

Durch die Gestaltung des Hilfsrahmens in Blechkonstruktion wird eine gute Anpaßbarkeit an die räumlichen Gegebenheiten an einem Fahrzeugaufbau gewährleistet. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist daher das Querträgermodul aus einer im Profilquerschnitt hutförmigen Oberschale und einer im Profilquerschnitt hutförmigen Unterschale zusammengesetzt. Die jeweiligen Flansche können miteinander verbördelt werden.By the design of the subframe in sheet metal construction will be a good one adaptability to the spatial Ensures conditions on a vehicle body. According to one advantageous embodiment of the invention is therefore the cross member module a hat-shaped in profile cross-section Upper shell and a profile cross-section hat-shaped lower shell composed. The respective flanges can crimped together become.

Weiterhin kann das Querträgermodul an seinen axialen Enden offen ausgebildet werden, so dass sich dort ein Lenker oder Lenkerlager einer Radaufhängung unterbringen läßt. Dazu werden geeignete Befestigungseinrichtungen vorgesehen. Durch die Anordnung der Lenkeranbindung innerhalb des Querträgermoduls wird bei kompakter Bauweise eine gleichmäßige Krafteinleitung in den Hilfsrahmen erzielt. Vorzugsweise liegt diese besonders stabil im Schnittpunkt des Querträgers mit dem zugehörigen Längsträger.Farther can the crossmember module be formed open at its axial ends, so that there can accommodate a handlebar or arm bearing of a suspension. To suitable fastening devices are provided. By the arrangement of Handlebar connection within the crossmember module becomes more compact Construction a uniform force achieved in the subframe. Preferably, this is particularly stable at the intersection of the cross member with the associated side member.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist jedes Längsträgermodul eine im Profilquerschnitt hutförmige Oberschale und eine im Profilquerschnitt hutförmige Unterschale auf, die den abstehenden Flanschen der ersteren angeschlossen ist. Auch hier können die Flansche miteinander verbördelt werden.According to one further, advantageous embodiment of the invention, each Side member module one in profile cross section hat-shaped Upper shell and a profile cross-hat-shaped lower shell, the connected to the protruding flanges of the former. Here too can the flanges are crimped together become.

Bevorzugt liegen die Bördelungen an dem Querträgermodul bzw. an den Längsträgermodulen jeweils in deren Horizontalebene, was unter Steifigkeitsgesichtspunkten vorteilhaft ist, da hierdurch insbesondere die Torsionssteifigkeit verbessert wird.Prefers lie the crimps on the crossmember module or on the longitudinal member modules respectively in their horizontal plane, which in terms of stiffness is advantageous because in particular the torsional stiffness is improved.

Weiterhin kann gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung im Zwickel zwischen dem Querträgermodul und dem jeweiligen Längsträgermodul eine Versteifungsschale eingeschweißt sein. Hierdurch läßt sich die Bauteilssteifigkeit ohne großen Aufwand weiter erhöhen. Zudem können insbesondere die Längsträger bis zu ihren Enden hin mit im wesentlichen konstantem Querschnitt ausgeführt werden, so dass sich bei den entsprechenden Zuschnitten wenig Verschnitt ergibt, wodurch Material eingespart wird. Dies gilt entsprechend auch für den Querträger.Farther can according to a further advantageous embodiment of the invention in the gusset between the crossmember module and the respective longitudinal beam module a stiffening shell be welded. This can be increase the component stiffness without much effort. In addition, in particular the side members up are made to their ends with a substantially constant cross-section, so that at the corresponding blanks little waste results, whereby material is saved. This applies accordingly also for the crossbeam.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung weist das Querträgermodul einen Mittelabschnitt mit erweitertem Profilquerschnitt auf, der gegenüber Endabschnitten desselben eine in Vorwärtsfahrtrichtung größere Breite besitzt sowie in Vertikalrichtung gegenüber den Endabschnitten einen verjüngten Bereich und weiterhin einen nach oben hervorgehobenen Bereich. Letzterer schafft eine günstige Abstützfläche, über die weitere Komponenten auf dem Hilfsrahmen gelagert werden können.In a further advantageous embodiment, the cross member module a middle section with extended profile cross-section, the across from End portions thereof a greater width in the forward direction has and in the vertical direction relative to the end portions one tapered Area and also an up-highlighted area. The latter creates a cheap Support surface over the additional components can be stored on the subframe.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:following the invention with reference to an embodiment shown in the drawing explained in more detail. The Drawing shows in:

1 eine räumliche Ansicht eines Hilfsrahmens nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 a spatial view of a subframe according to an embodiment of the invention,

2 eine Ansicht von oben auf den Hilfsrahmen aus 1, 2 a view from above on the subframe 1 .

3 eine Seitenansicht des Hilfsrahmens aus 1, und in 3 a side view of the subframe 1 , and in

4 eine Explosionsdarstellung des Hilfsrahmens. 4 an exploded view of the subframe.

Das Ausführungsbeispiel zeigt in den 1 bis 4 einen Hilfsrahmen 1 für eine Vorderachse eines frontgetriebenen Kraftfahrzeugs. Der Hilfsrahmen 1 ist als Blech-Schweißkonstruktion ausgeführt und weist eine U-förmige Grundform auf. Diese wird durch einen sich im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Querträger 2 und zwei Längsträger 3 gebildet, welche von dem Querträger 2 entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung nach hinten abstehen.The embodiment shows in the 1 to 4 a subframe 1 for a front axle of a front-wheel drive motor vehicle. The subframe 1 is designed as a sheet-welded construction and has a U-shaped basic shape. This is by a substantially transverse to the vehicle transverse direction crossmember 2 and two side members 3 formed, which from the cross member 2 protrude backwards against the forward direction of travel.

An den vier " Ecken" des Hilfsrahmens 1 ist jeweils eine Einrichtung 4 bzw. 5 zur Anbindung desselben an einen Kraftfahrzeugaufbau vorgesehen. Diese Anbindungseinrichtungen 4 bzw. 5 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als angeschweißte zylindrische Buchsen ausgebildete, die geeignete Lager und/oder Befestigungseinrichtungen aufnehmen. Anstelle der Buchsen können jedoch auch andere Elemente zur Anbindung an den Kraftfahrzeugaufbau vorgesehen sein.At the four "corners" of the subframe 1 is one device each 4 respectively. 5 provided for connecting the same to a motor vehicle body. These connection facilities 4 respectively. 5 are formed in the illustrated embodiment as a welded cylindrical bushes that receive suitable bearings and / or fasteners. Instead of the jacks, however, other elements may be provided for connection to the motor vehicle body.

Eine Besonderheit der dargestellten Hilfsrahmenkonstruktion liegt in deren modularem Aufbau. Wie in 4 durch unterbrochene Linien angedeutet ist, wird der Hilfsrahmen 1 durch fünf vorfertigbare Module gebildet, nämlich ein Querträgermodul M1, zwei Längsträgermodule M2 mit jeweils einer Anbindungseinrichtung 5 und zwei vornliegenden Konsolenmodulen M3, die jeweils ebenfalls eine Anbindungseinrichtung 4 aufweisen.A peculiarity of the subframe construction shown is their modular design. As in 4 indicated by broken lines, the subframe is 1 formed by five prefabricatable modules, namely a cross member module M1, two side member modules M2, each with a connection device 5 and two front console modules M3, each also a connection device 4 exhibit.

Die einzelnen Module M1, M2 und M3, die hier jeweils aus Blechelementen zusammengesetzt sind, sind untereinander verschweißt, weisen jedoch selbst vorzugsweise keine Schweißnähte für die Verbindung der jeweiligen Blechelemente auf. Vielmehr ist an jedem Modul M1, M2 und M3 mindestens eine Bördelung vorgesehen. Dies gilt insbesondere für die weiter unten noch näher erläuterten Ober- und Unterschalen der Quer- und Längsträger 2 bzw. 3. Damit wird an den Modulen M1, M2 und M3 bei deren Vorfertigung jeglicher Schweißverzug vermieden, wodurch sich diese besonders paßgenau zusammenfügen lassen. Nachfolgend sollen nun die einzelnen Module näher beschrieben werden.The individual modules M1, M2 and M3, which are here each composed of sheet metal elements, are welded together, but themselves preferably have no welds for the connection of the respective sheet metal elements. Rather, at least one flanging is provided on each module M1, M2 and M3. This applies in particular to the upper and lower shells of the transverse and longitudinal members, which are explained in greater detail below 2 respectively. 3 , This avoids any welding distortion on the modules M1, M2 and M3 during their prefabrication, as a result of which they can be joined together in a particularly precise fit. Below, the individual modules will be described in more detail.

Das Querträgermodul M1 bzw. der Querträger 2 besteht aus einer Oberschale 6 und einer Unterschale 7. Sowohl die Oberschale 6 als auch die Unterschale 7 sind im Profilquerschnitt hutförmig ausgebildet. Dabei stützen sich die jeweiligen Flansche 8 und 9 aufeinander ab und sind miteinander verbördelt. Wie insbesondere die 3 und 4 zeigen, liegt die so geschaffene Bördelung 10 in etwa in der Horizontalebene bzw. einer Haupterstreckungsebene des Querträgermoduls M1.The crossmember module M1 or the cross member 2 consists of an upper shell 6 and a lower shell 7 , Both the upper shell 6 as well as the lower shell 7 are hat-shaped in profile cross-section. The respective flanges are supported 8th and 9 on each other and are crimped together. How the particular 3 and 4 show lies the flare thus created 10 approximately in the horizontal plane or a main extension plane of the crossmember module M1.

Der hohle Querträger 2 ist an einem Mittelabschnitt 11 gegenüber den nach hinten leicht abgewinkelten Endabschnitten 12 in seinem Profilquerschnitt erweitert. Dies drückt sich zunächst in einer gegenüber den Endabschnitten 12 größeren Breite in Vorwärtsfahrtrichtung aus. Zudem besitzt der Mittelabschnitt 11 in Vertikalrichtung einen gegenüber den Endabschnitten 11 verjüngten Bereich 13 und weiterhin einen nach oben hervorgehobenen Bereich 14. Letzterer bildet eine Auflagefläche für weitere Komponenten aus dem Motorraum oder der Radaufhängung.The hollow cross member 2 is at a middle section 11 opposite to the back slightly angled end sections 12 expanded in its profile cross-section. This is expressed first in one opposite the end sections 12 greater width in the forward direction. In addition, the middle section has 11 in the vertical direction one opposite the end portions 11 rejuvenated area 13 and further an upwardly highlighted area 14 , The latter forms a support surface for other components from the engine compartment or the suspension.

Der durch die Oberschale 6 und die Unterschale 7 gebildete Querträger 2 ist an seinen axialen Enden offen und weist dort jeweils Einrichtungen zur Festlegung eines Lenkers oder Lenkerlagers auf. Im vorliegenden Fall sind hierzu an den Flanken des Querträger 2 geeignete Öffnungen 15 vorgesehen.The through the upper shell 6 and the lower shell 7 formed cross member 2 is open at its axial ends and has there each means for fixing a link or arm bearing. In the present case, this is on the flanks of the cross member 2 suitable openings 15 intended.

Die Längsträgermodule M2 schließen im Bereich dieser Öffnungen 15 an den rückseitigen Flanken des Querträgers 2 an. Dabei umgreift der jeweilige Längsträger 3 den zugehörigen Endabschnitt 12 des Querträgers 2 von oben und unten. Die Befestigung erfolgt durch Schweißen.The side member modules M2 close in the region of these openings 15 on the back flanks of the cross member 2 at. It engages around the respective side member 3 the associated end section 12 of the crossbeam 2 from above and below. The attachment is done by welding.

Wie der Querträger 2, so wird auch jeder Längsträger 3 durch eine im Profilquerschnitt hutförmige Oberschale 16 und eine im Profilquerschnitt ebenfalls hutförmige Unterschale 17 gebildet. Auch hier stützen sich die zugehörigen Flansche 18 und 19 aufeinander ab und bilden eine sich im wesentlichen in der Horizontalebene erstreckende Bördelung 20. Wannenförmige Einsenkungen 21 oder auch Sicken können zusätzlich vorgesehen werden, um die Steifigkeit insbesondere im Bereich der Breitseiten der Träger zu erhöhen.Like the crossbeam 2 , so is every side member 3 by a hat-shaped in the profile cross-section upper shell 16 and a cross-section also hat-shaped lower shell 17 educated. Again, the associated flanges are based 18 and 19 from each other and form a substantially extending in the horizontal plane curl 20 , Trough-shaped depressions 21 or beads can also be provided in order to increase the rigidity, in particular in the region of the broad sides of the carrier.

Am rückseitigen Ende sind die Längsträger 3 beschnitten, um jeweils eine Anbindungseinrichtung 5 in Form einer Buchse aufzunehmen. Kurz vor der Anbindungseinrichtung 5 befindet sich an der Außenseite ein weiterer Ausschnitt 21, in dem eine glockenförmige Schale 22 befestigt ist. Diese dient der Aufnahme eines Lenkers oder Lenkerlagers. Sie wird vorzugsweise ebenfalls angeschweißt, da aufgrund ihrer geringen räumlichen Ausdehnung kein ernsthafter Schweißverzug zu besorgen ist. Durch die Glockenform der Schale 22 wird der Ausschnitt 21, der den Querschnitt des Längsträgers 3 schwächt, ausgesteift.At the back end are the side members 3 cropped to each a connecting device 5 in the form of a socket. Just before the connection 5 is located on the outside of another section 21 in which a bell-shaped shell 22 is attached. This serves to accommodate a handlebar or handlebar bearing. It is preferably also welded, since due to their small spatial extent no serious welding distortion is to get. Due to the bell shape of the shell 22 becomes the cutout 21 , which is the cross section of the longitudinal member 3 weakens, stiffened.

Die Konsolenmodule M3 sind jeweils in Vorwärtsfahrtrichtung vor den Längsträgermodulen M2 angeordnet und an den sich im wesentlichen in Querrichtung erstreckenden Endabschnitten 12 des Querträgermoduls M1 angeschweißt. Jedes Konsolenmodul M3 ist aus einem oder mehreren miteinander verbördelten Blechelementen 23 und 24 zusammengesetzt und trägt eine Anbindungseinrichtung 4. Es jedoch auch möglich, die Blechelemente 23 und 24 der Konsolenmodule M3 miteinander zu verschweißen oder als einstückiges Blechumformteil auszubilden, womit eine Bördelung an diesem Modul M3 dann fehlt.The console modules M3 are each arranged in the forward direction of travel in front of the longitudinal support modules M2 and at the essentially transversely extending end sections 12 welded to the crossmember module M1. Each console module M3 is made of one or more sheet metal elements crimped together 23 and 24 assembled and carries a connection device 4 , However, it is also possible, the sheet metal elements 23 and 24 the console modules M3 to weld together or form as a one-piece sheet metal forming part, which is missing a flange on this module M3 then.

Zur weiteren Aussteifung der U-Form ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Zwickel zwischen dem Querträgermodul M1 und dem jeweiligen Längsträgermodul M2 eine Versteifungsschale 25 eingeschweißt. Diese ist als Blechumformteil ausgebildet und umgreift jeweils die Ober- und Unterschalen 6 und 7 bzw. 16 und 17 des Querträger 2 und der Längsträger 3.To further stiffen the U-shape is in the illustrated embodiment, in the gusset between the cross member module M1 and the respective side member module M2 a stiffening shell 25 shrink wrapped. This is designed as sheet metal forming part and surrounds each of the upper and lower shells 6 and 7 respectively. 16 and 17 of the cross member 2 and the side member 3 ,

Jedes der vorstehend erläuterten Module M1, M2 und M3 läßt sich hinsichtlich der Belastung optimal gestalten. Zudem kann der Hilfsrahmen 1 aufgrund seines modularen Aufbaus in einer Serienfertigung sehr einfach modifiziert werden.Each of the above-described modules M1, M2 and M3 can be optimally designed with regard to the load. In addition, the subframe can 1 due to its modular structure in a mass production can be easily modified.

Durch die Bördelungen 10 und 20 an dem Querträgermodul M1 und an den Längsträgermodulen M2 wird trotz Schalenbauweise ein Schweißverzug an diesen Komponenten vermieden. Dadurch können die einzelnen Module mit besserer Maßgenauigkeit gefügt werden. Damit ergibt sich im Vergleich zu herkömmlichen Hilfsrahmen in Blech-Schweißkonstruktion ein insgesamt geringerer Schweißverzug.Through the crimps 10 and 20 on the crossmember module M1 and on the longitudinal support modules M2, despite the shell construction, a welding distortion on these components is avoided. As a result, the individual modules can be joined with better dimensional accuracy. This results in comparison to conventional subframe in welded metal construction a total lower welding distortion.

Das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel weist darüber hinaus einen geringeren Materialverschnitt als herkömmliche zweischalige Konstruktionen auf. Zudem wird gegenüber Rohrkonstruktionen eine bessere, weil flexiblere Bauraumanpassung erzielt.The explained above embodiment points over it In addition, a smaller material waste than conventional bivalve constructions. In addition, compared to pipe structures a better, because more flexible space adaptation achieved.

Die Lagerung von Lenker innerhalb des Querträgerprofils trägt zu einer gleichmäßigen Krafteinleitung bei und spart Platz.The Storage of handlebars within the cross member profile contributes to a uniform application of force at and saves space.

Jedoch ist die Erfindung nicht auf das erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfaßt vielmehr alle in den Patentansprüchen angegebenen Lösungen.however the invention is not limited to the illustrated embodiment, but comprises rather, all in the claims specified solutions.

11
Hilfsrahmensubframe
22
Querträgercrossbeam
33
Längsträgerlongitudinal beams
44
Anbindungseinrichtung (vorn)connection device (front)
55
Anbindungseinrichtung (hinten)connection device (Rear)
66
Oberschale des Querträgers 2 Upper shell of the cross member 2
77
Unterschale des Querträgers 2 Lower shell of the cross member 2
88th
Flanschflange
99
Flanschflange
1010
Bördelungflanging
1111
Mittelabschnitt des Querträgers 2 Middle section of the cross member 2
1212
Endabschnitt des Querträgers 2 End portion of the cross member 2
1313
verjüngter Bereichrejuvenated area
1414
erhabener Bereichsublime Area
1515
Öffnungopening
1616
Oberschale des Längsträgers 3 Upper shell of the longitudinal member 3
1717
Unterschale des Längsträgers 3 Lower shell of the longitudinal member 3
1818
Flanschflange
1919
Flanschflange
2020
Bördelungflanging
2121
Ausschnittneckline
2222
glockenförmige Schalebell-shaped shell
2323
Blechteilsheet metal part
2424
Blechteilsheet metal part
2525
Versteifungsschalereinforcing shell

Claims (10)

Hilfsrahmen in Schweißkonstruktion mit einem Querträger (2) und zwei Längsträgern (3) in U-förmiger Anordnung sowie vier Einrichtungen (4, 5) zur Anbindung an einen Kraftfahrzeugaufbau, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsrahmen (1) aus mindestens einem Querträgermodul (M1), zwei Längsträgermodulen (M2) mit jeweils einer Anbindungseinrichtung (5) und zwei vornliegenden, jeweils eine Anbindungseinrichtung (4) aufweisenden Konsolenmodulen (M3) zusammengesetzt ist, wobei die Module (M1, M2, M3) miteinander verschweißt sind und jedes Modul (M1, M2, M3), mindestens jedoch das Querträgermodul (M1) und die Längsträgermodule (M2) ein gebördeltes Blechelement aufweisen.Subframe in welded construction with a cross member ( 2 ) and two longitudinal beams ( 3 ) in a U-shaped arrangement and four facilities ( 4 . 5 ) for connection to a motor vehicle body, characterized in that the subframe ( 1 ) comprising at least one crossmember module (M1), two longitudinal carrier modules (M2) each having a connection device ( 5 ) and two forward, each a connection device ( 4 ), wherein the modules (M1, M2, M3) are welded together and each module (M1, M2, M3), but at least the cross member module (M1) and the side member modules (M2) comprise a crimped sheet metal element , Hilfsrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontenden der Längsträger (3) den Querträger (2) jeweils oben und unten umgreifen.Subframe according to claim 1, characterized in that the front ends of the longitudinal members ( 3 ) the cross member ( 2 ) embrace above and below. Hilfsrahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsolenmodule (M3) jeweils an einer sich in Querrichtung erstreckenden Flanke des Querträgers (2) angeschweißt sind.Subframe according to claim 1 or 2, characterized in that the console modules (M3) in each case at a transversely extending edge of the cross member ( 2 ) are welded. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsolenmodule (M3) jeweils in Vorwärtsfahrtrichtung vor den Längsträgermodulen (M2) angeordnet sind.Subframe according to one of claims 1 to 3, characterized that the console modules (M3) in each case in the forward direction in front of the longitudinal beam modules (M2) are arranged. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Querträgermodul (M1) aus einer im Profilquerschnitt hutförmigen Oberschale (6) und einer im Profilquerschnitt hutförmigen Unterschale (7) zusammengesetzt ist.Subframe according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cross member module (M1) consists of a cross-sectionally hat-shaped upper shell ( 6 ) and a profile-shaped hat-shaped lower shell ( 7 ) is composed. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Querträgermodul (M1) an seinen axialen Enden offen ist und dort jeweils Einrichtungen (15) zur Festlegung eines Lenkers oder Lenkerlagers aufweist.Subframe according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cross member module (M1) is open at its axial ends and there are respective devices ( 15 ) for fixing a handlebar or arm bearing. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Längsträgermodul (M2) eine im Profilquerschnitt hutförmige Oberschale (16) und eine mit dieser an deren abstehenden Flanschen (18) angeschlossene, im Profilquerschnitt hutförmige Unterschale (17) aufweist.Subframe according to one of claims 1 to 6, characterized in that each longitudinal beam module (M2) has a profile cross-section hat-shaped upper shell ( 16 ) and one with this at their protruding flanges ( 18 ) connected, in the profile cross section hat-shaped lower shell ( 17 ) having. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bördelungen (10, 20) an dem Querträgermodul (M1) und/oder den Längsträgermodulen (M2) jeweils in deren Horizontalebene liegen.Subframe according to one of claims 1 to 7, characterized in that the flanges ( 10 . 20 ) lie on the cross member module (M1) and / or the longitudinal support modules (M2) in each case in the horizontal plane thereof. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Zwickel zwischen dem Querträgermodul (M1) und dem jeweiligen Längsträgermodul (M2) eine Versteifungsschale (25) eingeschweißt ist.Subframe according to one of claims 1 to 8, characterized in that in the gusset between the cross member module (M1) and the respective side member module (M2) a stiffening shell ( 25 ) is welded. Hilfsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Querträgermodul (M1) einen Mittelabschnitt (11) mit erweitertem Profilquerschnitt aufweist, der gegenüber Endabschnitten (12) eine in Vorwärtsfahrtrichtung größere Breite besitzt sowie in Vertikalrichtung gegenüber den Endabschnitten (12) einen verjüngten Bereich (13) und weiterhin einen nach oben hervorgehobenen Bereich (14).Subframe according to one of claims 1 to 9, characterized in that the crossmember module (M1) has a middle section ( 11 ) with extended profile cross-section, which faces opposite end sections ( 12 ) has a greater width in the forward direction of travel and in the vertical direction relative to the end portions ( 12 ) a tapered area ( 13 ) and also an upwardly highlighted area ( 14 ).
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