EP2401189A1 - Support frame structure of a vehicle and method for producing the same - Google Patents

Support frame structure of a vehicle and method for producing the same

Info

Publication number
EP2401189A1
EP2401189A1 EP10701806A EP10701806A EP2401189A1 EP 2401189 A1 EP2401189 A1 EP 2401189A1 EP 10701806 A EP10701806 A EP 10701806A EP 10701806 A EP10701806 A EP 10701806A EP 2401189 A1 EP2401189 A1 EP 2401189A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
called
frame structure
bending
support
sheet metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10701806A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Matthias Stangl
Ralph Eppelein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP2401189A1 publication Critical patent/EP2401189A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a support frame structure of a vehicle, in particular an axle, consisting essentially of two so-called. Longitudinal supports and two of these mutually supporting so-called. Cross-straps, which are each designed as hollow profiles. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a support frame structure. For technical reasons, reference is made to DE 102 60 529 A1, for example, in addition to EP 760 327 B1.
  • Vehicle support frame or axle according to the preamble of claim 1 must meet a variety of requirements. In addition to the space constraints, of course, strength requirements are to be considered and, moreover, these support frames should be simple and economical, ie inexpensive to produce.
  • axle carriers of eg. Passenger cars the type shown in the second-mentioned font is currently widely used.
  • a substantially rectangular frame is assembled from hollow sections, in particular from tubes, in particular welded, are provided in the quasi-elongated corner bearing points for supporting the axle beam on the vehicle underbody or on the two vehicle side rails. On the axle, several articulation points are, for example. In the form of tabs or the like. Provided for wheel-guiding arm and possibly for a final drive.
  • each hollow profile consists of at least two in substantially longitudinal direction of the respective hollow profile joining portions assembled moldings, and that of each carrier a first mold part with the first moldings of Another carrier is integrally connected by a so-called.
  • Upper shell of the support frame structure is then formed with an open longitudinal beams and cross beams from a first level and suitably trimmed sheet metal structure, which are each completed by so-called. Strike plates as second or further moldings to form a hollow profile.
  • a supporting structure according to the invention can be produced much simpler than the known supporting structures assembled from prefabricated hollow profiles, since in addition to the production of joining compounds in a final processing step of the production process analogously to the prior art, preferably only two extremely simple and easily controllable forming processes are carried out in the form of welded joints Need to become. Accordingly, a flat sheet is first appropriately trimmed, which is preferably done by punching (shearing), and then individual sections of this sheet are bent. Simplified, one could compare the first two steps of the manufacturing process of a support frame structure according to the invention with the production of a rectangular lid of a cardboard box, after which a flat sheet of cardboard is first suitably trimmed and then the edges of the lid are formed by bending.
  • edges of the cardboard box cover thereby form the so-called first molded parts of the hollow profiles of a support structure according to the invention, which are assembled into a frame first molded parts after these two processing steps on the lying between the edges flat area (the lid or the upper shell) are related.
  • the subsequent third manufacturing process step is not provided in the production of a cardboard box lid, in the present case, but in the production of a support frame structure according to the invention, however, required for the formation of hollow profiles.
  • Joining areas (four These joining regions between the bent "edges" or first molded parts of the hollow profiles and the so-called striking plates (as second or further molded parts of a hollow profile) run essentially in the longitudinal direction of the respective hollow profile.
  • these striking plates are not even, but have a substantially extending in the longitudinal direction of the respective hollow profile bending edge, wherein also preferably also the so-called.
  • Strike plates or the second and further moldings of ultimately a longitudinal support or a transverse support of the support frame structure forming hollow profiles considered in itself are or will be prepared in the manner described, namely by bending an initially flat and suitably trimmed sheet metal structure.
  • Affected connection between the moldings it may be cohesively or positively; Preferably, this is a welded joint, alternatively, a crimp connection selected.
  • Biegeumformieri Due to the virtually exclusive use of Biegeumformieri is the one-time effort that must be operated for mass production of a support frame structure according to the invention, extremely low. There is little investment required in terms of machinery and advantageously, such a support frame structure can be made quickly and inexpensively in prototype construction with a conventional Spengler equipment. In the mass production process, in turn, a high degree of repeatability is obtained and any necessary changes can easily be incorporated, for example by a slight change in the sheet thickness used.
  • the respective bending angle, which include bent portions of the originally flat sheet metal structure with the original plane thereof is advantageously in the range between 10 ° and 90 °.
  • a support frame structure produced in this way for example in the form of an axle carrier, must also meet the functional requirements and the strength requirements.
  • a sheet metal part such as a support structure according to the invention can then cope with these requirements when the main supporting elements of the sheet metal structure are formed by their bending edges or the environment of the bending edges, while recorded by the sheet metal part thrust loads of so-called.
  • Sheet metal fields are taken, which amplified by strike plates could be. Torsion loads on the sheet metal part are best absorbed by closed hollow sections, while open structures can be used in areas of major bending load.
  • a support frame structure produced according to the invention contains these components, namely hollow sections, sheet metal fields as so-called push fields and bending edges, which can then be respectively arranged and designed according to the loads occurring.
  • the each substantially essentially a force flux line descriptive bending edges in a straight line and preferably in the direction of the vehicle longitudinal axis or perpendicular to this.
  • Achsou can on a support frame structure according to the invention said upper shell form an outer structure consisting essentially of a flat so-called lid structure - acting as a "shear field" - and from an angularly projecting so-called. forming said supports - and consist of at least two so-called. Arm structures, each of a so-called. Node forming corner region, in which metaphorally a longitudinal beam collides with a cross member protrude in plan view approximately in the direction of an angle bisector to the outside The free ends of these arm structures can then be provided receptacles for bearing bushes, via which the axle carrier (or the like.) Is mounted on the vehicle or on supports of the vehicle body.
  • a hollow body which is characterized by high strength and low weight
  • an arm structure by a substantially pyramid-shaped strike plate, which is preferably also formed by bending an initially flat and suitably trimmed sheet metal structure.
  • This hollow body then forms a support arm of the support structure and is provided for this purpose at its free end with an already mentioned receptacle for a bearing bush, which in turn is advantageously in turn formed by chipless forming an initially flat and suitably trimmed sheet metal structure, which is then welded to a support arm becomes.
  • striker plate of a support arm protruding from a named junction is supported not only at the mentioned arm structure, but also at the ends (longitudinal support and / or transverse support) terminating in this junction away from the ends thereof, so that in this node a hollow body Structure is formed with more chambers therein, so hereby particularly high stiffness requirements with respect to bending and torsion can be met.
  • an edge region of the or an arm structure with an edge region of the adjacent edge structure mentioned this is formed by said first mold parts connected in a force-transmitting manner, in particular welded.
  • the strength or rigidity of a support frame structure according to the invention can be further increased if, in addition to the already existing (and already mentioned) cover structure, a further so-called push field supported on all supports is provided. This can then form an interplay with the cover structure quasi a floor structure of the support frame structure.
  • perforations may be provided in planar sections of the support frame structure, which apertures are designed in particular with regard to the loads to be absorbed by these two-dimensional sections and serve to reduce the weight.
  • already above recordings for example. Handlebars or the like. Called, which may be provided on an axle or generally on a support frame structure.
  • such recordings can, if they are special moldings, advantageously be formed by bending an initially flat sheet metal structure formed tabs and preferably mounted near a bending edge on a support frame structure according to the invention.
  • the reference numeral 1 denotes the so-called upper shell of the axle beam according to the terminology used hitherto, which is or is formed from a first flat top sheet metal structure 1 *, suitably cut by punching, by bend forming along different respective rectilinear bending edges a-e, cf. , this first Figure 5a.
  • first molded parts 11a, 11c and 11e according to the terminology used above It is expressly pointed out that the first molded parts 11 a (or 11 a *) and 11 c (or 11 c *) extend over the longitudinal center axis L (of the axle carrier or of the vehicle).
  • the sections 11a * and 11e * are respectively bent over a further bending edge f or g running parallel to the bending edge a or e within the respective section, so that the resulting molded parts 11a and 11e are not plane.
  • the sections 12b * and 12d * also have further (rectilinear) bending edges I, m, no, p (see FIG. 5a), around which individual sections of these sections are bent again, in order ultimately to form the (two) arm structures 12b and to form the (two) arm structures 12d, which protrude outwardly from each corner region E approximately in the direction of an angle bisector and are each part of the support arms (according to the terminology above).
  • a central opening 14 is provided for weight reduction taking into account the rigidity requirements of the axle beam.
  • the first molded part 11a as well as the section of the cover structure D connected thereto via the bending edge a and extending to the central opening 14 is provided with two strike plate sheet metal structures 2 * (see FIG Bending around bending edges r, s, t are formed into suitably shaped striking plates 2, joined together by welding in so-called joint areas suitably.
  • the front cross member Qv of the axle beam (as a hollow profile) is formed (see, for example, Fig.2).
  • the first molded part 11 e and the section of the lid structure D connected thereto via the bending edge e and extending as far as the central opening 14 is provided with a strike plate sheet metal structure 3 * which is likewise flat and suitably trimmed, bent over by bending edges u, v is formed into a suitably shaped striking plate 3 (cf., Fig. 5b), suitably joined together by welding in so-called joining regions.
  • a strike plate sheet metal structure 3 * which is likewise flat and suitably trimmed, bent over by bending edges u, v is formed into a suitably shaped striking plate 3 (cf., Fig. 5b), suitably joined together by welding in so-called joining regions.
  • the rear cross member Qh of the axle beam (as a hollow profile) is formed (see Fig.3, 4).
  • the first molded part 11c as well as the section of the lid structure D connected thereto via the bending edge c and extending to the central opening 14 is closed by two strike plate sheet metal structures 4 *, also flat and suitably trimmed, which are bent over by bending edges w, x a suitably shaped strike plate 4 are formed (see Fig.5b), by welding in so-called together.
  • a longitudinal member LT of the axle beam (as a hollow profile) is formed (see Fig. 3, 4).
  • the above-mentioned rear arm structures 12d form after joining (welding in so-called joining regions) with the already mentioned section 111e of the molded part 11e and with two also initially flat and suitably cut strike plate metal structures 5 * , which in turn are bent over bending edges y several times, z are formed to suitably here each in the form of a pyramid shaped striking plates 5 (see Fig. 5b), the rear support arms 15 of the axle carrier (as a hollow body), see. 3, 4.
  • the already mentioned front arm structures 12b form after the already briefly mentioned bending around the bending edges ⁇ , o, p running inside thereof and, after suitable joining, with strike plates also provided for this purpose which, for the sake of simplicity, are shown in the figures. Sequence 5 (ac) are not shown but analogous to the explained (and shown) striking plates are formed by bending from an initially flat sheet metal structure, the front support arms 16 of the axle carrier in the form of hollow bodies.
  • the reference numerals 6 * and 8 * designate so-called first flat and suitably trimmed plate-shaped sheet metal structures, from which bending edges (not shown) are formed by bending over tabs 6, 8, which are subsequently marked with the axle carrier on the welded to desired locations. At these tabs 6, 8 can be supported in the functional use of this axle carrier wheel-guiding arm or be.
  • the reference numeral 7 * denotes a so-called initially flat and suitably trimmed receiving sheet metal structure, from which a receptacle 7 for a bearing bush is formed by bending over suitable bending edges, which is then welded to the free end of each support arm 16.

Abstract

The invention relates to a support frame structure of a vehicle, in particular an axle support, substantially made of two longitudinal beams and two transverse beams supporting the same against each other, each designed as hollow profiles made of at least two formed parts joined at joint areas extending substantially in the longitudinal axis of each hollow profile, wherein a first formed part of each beam is integrally connected to the first formed part of the other beam, in that an upper shell of the support frame structure having still open longitudinal and transverse beams is formed by bending from an initially flat and suitably cut sheet metal structure, said beams each then being completed as a hollow profile by welded cover sheets as second or further formed parts. An upper shell thereby forms an external structure made of a flat cover structure and an edge structure protruding therefrom at an angle, and made of at least two arm structures, each extending outward from a corner area forming a node point, in which a longitudinal beam abuts a transverse beam, approaching a direction of an angle bisector in the top view. Each arm structure is complemented by a welded closure sheet metal, forming a hollow body that is a support arm of the support structure.

Description

Tragrahmenstruktur eines Fahrzeugs sowie Herstellverfahren hierfür Support frame structure of a vehicle and manufacturing method thereof
Die Erfindung betrifft eine Tragrahmenstruktur eines Fahrzeugs, insbesondere einen Achsträger, im wesentlichen bestehend aus zwei sog. Längs-Trägem und zwei diese gegeneinander abstützenden sog. Quer-Trägern, welche jeweils als Hohlprofile ausgebildet sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Tragrahmenstruktur. Zum technischen Umfeld wird beispielshalber neben der EP 760 327 B1 auf die DE 102 60 529 A1 verwiesen.The invention relates to a support frame structure of a vehicle, in particular an axle, consisting essentially of two so-called. Longitudinal supports and two of these mutually supporting so-called. Cross-straps, which are each designed as hollow profiles. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a support frame structure. For technical reasons, reference is made to DE 102 60 529 A1, for example, in addition to EP 760 327 B1.
Fahrzeug-Tragrahmen bzw. Achsträger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 müssen einer Vielzahl von Anforderungen genügen. Neben den Bauraum- Randbedingungen sind selbstverständlich Festigkeits-Anforderungen zu berücksichtigen und darüber hinaus sollen diese Tragrahmen einfach und wirtschaftlich, d.h. kostengünstig herstellbar sein. Für Achsträger von bspw. Personenkraftwagen ist derzeit die in der eingangs zweitgenannten Schrift gezeigte Bauart weit verbreitet. Dabei ist aus Hohlprofilen, insbesondere aus Rohren, ein im wesentlichen rechteckiger Rahmen zusammengebaut, insbesondere geschweißt, in dessen quasi verlängerten Eckbereichen Lagerstellen zur Abstützung des Achsträgers am Fahrzeug-Unterboden bzw. an den beiden Fahrzeug-Längsträgern vorgesehen sind. Am Achsträger sind mehrere Anlenkstellen bspw. in Form von Laschen oder dgl. für radführende Lenker sowie ggf. für ein Achsgetriebe vorgesehen. Zwischen den einzelnen Anlenkstellen sowie zwischen den Anlenkstellen und den Lagerstellen des Achsträgers sollte dabei ein günstiger Kraftflussverlauf möglich sein. Vorliegend wurde nun erkannt, dass sowohl hinsichtlich des letztgenannten Kriteriums, nämlich einer „kraftfluss-optimierten" Konstruktion, als auch hinsichtlich des Kriteriums der wirtschaftlichen Herstellbarkeit Verbesserungen möglich sind, die hiermit aufgezeigt werden sollen (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).Vehicle support frame or axle according to the preamble of claim 1 must meet a variety of requirements. In addition to the space constraints, of course, strength requirements are to be considered and, moreover, these support frames should be simple and economical, ie inexpensive to produce. For axle carriers of eg. Passenger cars, the type shown in the second-mentioned font is currently widely used. In this case, a substantially rectangular frame is assembled from hollow sections, in particular from tubes, in particular welded, are provided in the quasi-elongated corner bearing points for supporting the axle beam on the vehicle underbody or on the two vehicle side rails. On the axle, several articulation points are, for example. In the form of tabs or the like. Provided for wheel-guiding arm and possibly for a final drive. Between the individual articulation points and between the articulation points and the bearing points of the axle beam while a favorable flow of force flow should be possible. In the present case, it has now been recognized that improvements are possible both with regard to the latter criterion, namely a "power flow-optimized" design, and with regard to the criterion of economical manufacturability, which are to be shown herewith (= object of the present invention).
Für eine Tragrahmenstruktur nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist die Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, dass jedes Hohlprofil aus zumindest zwei in im wesentlichen in Längsrichtung des jeweiligen Hohlprofils verlaufenden Fügebereichen zusammengesetzten Formteilen besteht, und dass von jedem Träger ein erstes Formteil mit den ersten Formteilen der anderen Träger einstückig zusammenhängt, indem aus einer zunächst ebenen und geeignet beschnittenen Blechstruktur durch Biegeumformen eine sog. Oberschale der Tragrahmenstruktur mit dann noch offenen Längsträgern und Querträgern geformt ist, welche jeweils durch sog. Schließbleche als zweite oder weitere Formteile zu einem Hohlprofil vervollständigt sind. Ein entsprechender Verfahrens-Anspruch ist auf die Herstellung einer solchen Tragrahmenstruktur gerichtet und vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der jeweiligen Unteransprüche.For a support frame structure according to the preamble of claim 1, the solution of this problem is characterized in that each hollow profile consists of at least two in substantially longitudinal direction of the respective hollow profile joining portions assembled moldings, and that of each carrier a first mold part with the first moldings of Another carrier is integrally connected by a so-called. Upper shell of the support frame structure is then formed with an open longitudinal beams and cross beams from a first level and suitably trimmed sheet metal structure, which are each completed by so-called. Strike plates as second or further moldings to form a hollow profile. A corresponding method claim is directed to the production of such a support frame structure and advantageous embodiments and further developments are content of the respective subclaims.
Eine erfindungsgemäße Tragstruktur kann wesentlich einfacher hergestellt werden als die bekannten aus vorgefertigten Hohlprofilen zusammengefügten Tragstrukturen, da neben der Herstellung von Fügeverbindungen in einem letzten Bearbeitungsschritt des Herstellungsprozesses analog dem Stand der Technik vorzugsweise in Form von Schweißverbindungen vorangehend nur noch zwei äußert einfache und leicht beherrschbare Umformprozesse durchgeführt werden müssen. Demnach wird zunächst ein ebenes Blech geeignet beschnitten, was vorzugsweise durch Stanzen (Scherschneiden) erfolgt, und anschließend werden einzelne Abschnitte dieses Blechs umgebogen. Stark vereinfacht könnte man die ersten beiden Schritte des Herstellprozesses einer erfindungsgemäßen Tragrahmenstruktur mit der Herstellung eines rechteckigen Deckels einer Pappschachtel vergleichen, wonach ein ebener Bogen aus Pappe zunächst geeignet beschnitten wird und danach die Ränder des Deckels durch Umbiegen geformt werden. Hierbei entsteht eine einstückige sog. Oberschale, die auch in der vorliegenden Beschreibung einer erfindungsgemäßen Tragrahmenstruktur als „Oberschale" bezeichnet wird. Die Ränder des Pappschachtel-Deckels bilden dabei die vorliegend sog. ersten Formteile der zu einem Rahmen zusammengesetzten Hohlprofile einer erfindungsgemäßen Tragstruktur, wobei diese ersten Formteile nach diesen beiden Bearbeitungsschritten über den zwischen den Rändern liegenden ebenen Bereich (des Deckels bzw. der Oberschale) zusammenhängen.A supporting structure according to the invention can be produced much simpler than the known supporting structures assembled from prefabricated hollow profiles, since in addition to the production of joining compounds in a final processing step of the production process analogously to the prior art, preferably only two extremely simple and easily controllable forming processes are carried out in the form of welded joints Need to become. Accordingly, a flat sheet is first appropriately trimmed, which is preferably done by punching (shearing), and then individual sections of this sheet are bent. Simplified, one could compare the first two steps of the manufacturing process of a support frame structure according to the invention with the production of a rectangular lid of a cardboard box, after which a flat sheet of cardboard is first suitably trimmed and then the edges of the lid are formed by bending. The edges of the cardboard box cover thereby form the so-called first molded parts of the hollow profiles of a support structure according to the invention, which are assembled into a frame first molded parts after these two processing steps on the lying between the edges flat area (the lid or the upper shell) are related.
Der hierauf folgende dritte Herstellungsprozess-Schritt ist bei der Herstellung eines Pappschachtel-Deckels nicht vorgesehen, vorliegend, d.h. bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Tragrahmenstruktur jedoch für die Bildung von Hohlprofilen erforderlich. Hier werden nun die (im Falle eines einfachen Rechtecks vier) umgeformten „Ränder", die ihrerseits eine jeweils im wesentlichen in Längsrichtung verlaufende Biegekante enthalten können und somit nicht eben sein müssen, durch Anbringen geeignet geformter sog. Schließbleche in sog. Fügebereichen zu (vier) Hohlprofilen ergänzt. Diese Fügebereiche zwischen den umgebogenen „Rändern" bzw. ersten Formteilen der Hohlprofile und den sog. Schließblechen (als zweite oder weitere Formteile eines Hohlprofils) verlaufen dabei im wesentlichen in Längsrichtung des jeweiligen Hohlprofils. Vorzugsweise sind auch diese Schließbleche nicht eben, sondern weisen eine im wesentlichen in Längsrichtung des jeweiligen Hohlprofils verlaufende Biegekante auf, wobei ebenfalls vorzugsweise auch die sog. Schließbleche bzw. die zweiten und weiteren Formteile der letztendlich einen Längs-Träger oder einen Quer-Träger der Tragrahmenstruktur bildenden Hohlprofile für sich betrachtet auf die beschriebene Weise hergestellt sind oder werden, nämlich durch Biegeumformen einer zunächst ebenen und geeignet beschnittenen Blechstruktur. Was schließlich die Art der Verbindung zwischen den Formteilen betrifft, so kann diese stoffschlüssig oder formschlüssig sein; vorzugsweise wird hierfür eine Schweißverbindung, alternativ auch eine Bördel-Verbindung gewählt.The subsequent third manufacturing process step is not provided in the production of a cardboard box lid, in the present case, but in the production of a support frame structure according to the invention, however, required for the formation of hollow profiles. Here, the (in the case of a simple rectangle four) transformed "edges", which in turn may each contain a substantially longitudinally extending bending edge and thus need not be flat, by attaching suitably shaped so-called. Strike plates in so-called. Joining areas (four These joining regions between the bent "edges" or first molded parts of the hollow profiles and the so-called striking plates (as second or further molded parts of a hollow profile) run essentially in the longitudinal direction of the respective hollow profile. Preferably, these striking plates are not even, but have a substantially extending in the longitudinal direction of the respective hollow profile bending edge, wherein also preferably also the so-called. Strike plates or the second and further moldings of ultimately a longitudinal support or a transverse support of the support frame structure forming hollow profiles considered in itself are or will be prepared in the manner described, namely by bending an initially flat and suitably trimmed sheet metal structure. What finally the nature of Affected connection between the moldings, it may be cohesively or positively; Preferably, this is a welded joint, alternatively, a crimp connection selected.
Aufgrund der praktisch ausschließlichen Verwendung von Biegeumformteilen ist der Einmalaufwand, der für eine Serienfertigung einer erfindungsgemäßen Tragrahmenstruktur betrieben werden muss, äußerst gering. Es sind nur geringe Investition bezüglich Maschinen erforderlich und vorteilhafterweise kann eine solche Tragrahmenstruktur auch im Prototypenbau mit einer herkömmlichen Spengler-Ausrüstung schnell und kostengünstig hergestellt werden. Im Großserienprozess wiederum erhält man eine hohe Wiederholgenauigkeit und ggf. notwendige Änderungen können einfach einfließen, bspw. durch geringfügige Änderung der verwendeten Blechstärke. Die jeweiligen Biegewinkel, welche umgebogene Abschnitte der ursprünglich ebenen Blechstruktur mit der ursprünglichen Ebene derselben einschließen liegt dabei vorteilhafterweise im Bereich zwischen 10° und 90°.Due to the virtually exclusive use of Biegeumformteilen is the one-time effort that must be operated for mass production of a support frame structure according to the invention, extremely low. There is little investment required in terms of machinery and advantageously, such a support frame structure can be made quickly and inexpensively in prototype construction with a conventional Spengler equipment. In the mass production process, in turn, a high degree of repeatability is obtained and any necessary changes can easily be incorporated, for example by a slight change in the sheet thickness used. The respective bending angle, which include bent portions of the originally flat sheet metal structure with the original plane thereof is advantageously in the range between 10 ° and 90 °.
Selbstverständlich muss eine solchermaßen gefertigte Tragrahmenstruktur, bspw. in Form eines Achsträgers auch den funktionalen Anforderungen sowie den Festigkeitsanforderungen genügen. Ein Blechteil wie eine erfindungsgemäße Tragstruktur kann diesen Anforderungen dann gewachsen sein, wenn die hauptsächlich tragenden Elemente der Blechstruktur durch deren Biegekanten bzw. die Umgebung der Biegekanten gebildet sind, während vom Blechteil aufzunehmende Schubbelastungen von sog. Blech-Feldern aufgenommen werden, die durch Schließbleche verstärkt sein können. Torsionsbelastungen des Blechteiles können am besten von geschlossenen Hohlprofilen aufgenommen werden, während in Bereichen mit hauptsächlicher Biegebelastung offene Strukturen verwendet werden können. Eine erfindungsgemäß hergestellte Tragrahmenstruktur enthält diese Bestandteile, nämlich Hohlprofile, Blech-Felder als sog. Schubfelder sowie Biegekanten, die dann jeweils den auftretenden Belastungen entsprechend angeordnet bzw. gestaltet sein können. Vorzugsweise verlaufen in diesem Sinne die jeweils im wesentlichen eine Kraftflusslinie beschreibenden Biegekanten geradlinig und bevorzugt in Richtung der Fahrzeug-Längsachse oder senkrecht zu dieser.Of course, a support frame structure produced in this way, for example in the form of an axle carrier, must also meet the functional requirements and the strength requirements. A sheet metal part such as a support structure according to the invention can then cope with these requirements when the main supporting elements of the sheet metal structure are formed by their bending edges or the environment of the bending edges, while recorded by the sheet metal part thrust loads of so-called. Sheet metal fields are taken, which amplified by strike plates could be. Torsion loads on the sheet metal part are best absorbed by closed hollow sections, while open structures can be used in areas of major bending load. A support frame structure produced according to the invention contains these components, namely hollow sections, sheet metal fields as so-called push fields and bending edges, which can then be respectively arranged and designed according to the loads occurring. Preferably, in this sense, the each substantially essentially a force flux line descriptive bending edges in a straight line and preferably in the direction of the vehicle longitudinal axis or perpendicular to this.
In Nachgestaltung der in ihrem grundsätzlich bewährten Aufbau bekannten Achsträger kann an einer erfindungsgemäßen Tragrahmenstruktur die genannte Oberschale eine äußere Struktur bilden, die im wesentlichen aus einer ebenen sog. Deckelstruktur - als „Schubfeld" fungierend - und aus einer von dieser winkelig abragenden sog. Randstruktur - die genannten Träger bildend - sowie aus zumindest zwei sog. Armstrukturen bestehen, die jeweils von einem einen sog. Knotenpunkt bildenden Eckbereich, in welchem bildlich gesprochen ein Längsträger mit einem Querträger zusammen stößt, in Draufsicht annähernd in Richtung einer Winkelhalbierenden nach außen weg ragen. An den freien Enden dieser Armstrukturen können dann Aufnahmen für Lagerbuchsen vorgesehen sein, über welche der Achsträger (oder dgl.) am Fahrzeug bzw. an Trägern des Fahrzeug-Aufbaus gelagert wird.In reworking the known in their basically proven structure Achsträger can on a support frame structure according to the invention said upper shell form an outer structure consisting essentially of a flat so-called lid structure - acting as a "shear field" - and from an angularly projecting so-called. forming said supports - and consist of at least two so-called. Arm structures, each of a so-called. Node forming corner region, in which metaphorally a longitudinal beam collides with a cross member protrude in plan view approximately in the direction of an angle bisector to the outside The free ends of these arm structures can then be provided receptacles for bearing bushes, via which the axle carrier (or the like.) Is mounted on the vehicle or on supports of the vehicle body.
Ebenfalls zu einem geschlossenen Hohlprofil, genauer zu einem Hohlkörper, welcher sich durch hohe Festigkeit bei geringem Gewicht auszeichnet, vervollständigt werden kann eine Armstruktur durch ein im wesentlichen pyramidenförmiges Schließblech, das vorzugsweise ebenfalls durch Biegeum- formen einer zunächst ebenen und geeignet beschnittenen Blechstruktur geformt ist. Dieser Hohlkörper bildet dann einen Tragarm der Tragstruktur und ist hierfür an seinem freien Ende mit einer bereits genannten Aufnahme für eine Lagerbuchse versehen, die in vorteilhafter Weise ihrerseits abermals durch spanloses Umformen einer zunächst ebenen und geeignet beschnittenen Blechstruktur gebildet ist, die anschließend an einen Tragarm angeschweißt wird. Wenn dabei das Schließblech eines von einem genannten Knotenpunkt (= Eckbereich der Tragrahmenstruktur) abragenden Tragarms nicht nur an der genanten Armstruktur, sondern auch an den in diesem Knotenpunkt endenden Trägern (Längs-Träger und/oder Quer-Träger) abseits deren Enden abgestützt ist, so dass in diesem Knotenpunkt eine Hohlkörper- struktur mit mehren darin befindlichen Kammern gebildet ist, so können hiermit besonders hohe Steifigkeits-Anforderungen hinsichtlich Biegung und Torsion erfüllt werden. Im gleichen Sinne kann ein Randbereich der bzw. einer Armstruktur mit einem Randbereich der benachbarten genannten Randstruktur (diese ist durch die genannten ersten Formteile gebildet) in kraftübertragender Weise verbunden, insbesondere verschweißt sein.Also to a closed hollow profile, more precisely to a hollow body, which is characterized by high strength and low weight, can be completed an arm structure by a substantially pyramid-shaped strike plate, which is preferably also formed by bending an initially flat and suitably trimmed sheet metal structure. This hollow body then forms a support arm of the support structure and is provided for this purpose at its free end with an already mentioned receptacle for a bearing bush, which in turn is advantageously in turn formed by chipless forming an initially flat and suitably trimmed sheet metal structure, which is then welded to a support arm becomes. If the striker plate of a support arm protruding from a named junction (= corner region of the support frame structure) is supported not only at the mentioned arm structure, but also at the ends (longitudinal support and / or transverse support) terminating in this junction away from the ends thereof, so that in this node a hollow body Structure is formed with more chambers therein, so hereby particularly high stiffness requirements with respect to bending and torsion can be met. In the same sense, an edge region of the or an arm structure with an edge region of the adjacent edge structure mentioned (this is formed by said first mold parts) connected in a force-transmitting manner, in particular welded.
In ihrer Gesamtheit kann die Festigkeit oder Steifigkeit einer erfindungsgemäßen Tragrahmenstruktur noch weiter gesteigert werden, wenn zusätzlich zur bereits vorhandenen (und bereits genannten) Deckelstruktur ein weiteres an allen Trägern abgestütztes sog. Schubfeld vorgesehen ist. Dieses kann dann im Wechselspiel mit der Deckelstruktur quasi eine Bodenstruktur der Tragrahmenstruktur bilden. Zur Gewichtsoptimierung einer erfindungsgemäßen Tragrahmenstruktur können in flächigen Abschnitten der Tragrahmenstruktur Durchbrechungen vorgesehen sein, welche insbesondere im Hinblick auf die von diesen flächigen Abschnitten aufzunehmenden Belastungen ausgelegt sind und der Reduzierung des Gewichts dienen. Ferner wurden weiter oben bereits Aufnahmen für bspw. Lenker oder dgl. genannt, die an einem Achsträger oder allgemein an einer Tragrahmenstruktur vorgesehen sein können. Auch solche Aufnahmen können, falls es sich hierbei um spezielle Formteile handelt, vorteilhafterweise durch Biegeumformen einer zunächst ebenen Blechstruktur geformte Laschen sein und vorzugsweise nahe einer Biegekante an einer erfindungsgemäßen Tragrahmenstruktur angebracht sein.In their entirety, the strength or rigidity of a support frame structure according to the invention can be further increased if, in addition to the already existing (and already mentioned) cover structure, a further so-called push field supported on all supports is provided. This can then form an interplay with the cover structure quasi a floor structure of the support frame structure. In order to optimize the weight of a support frame structure according to the invention, perforations may be provided in planar sections of the support frame structure, which apertures are designed in particular with regard to the loads to be absorbed by these two-dimensional sections and serve to reduce the weight. Furthermore, already above recordings for example. Handlebars or the like. Called, which may be provided on an axle or generally on a support frame structure. Also, such recordings can, if they are special moldings, advantageously be formed by bending an initially flat sheet metal structure formed tabs and preferably mounted near a bending edge on a support frame structure according to the invention.
Im weiteren wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Figuren 1 - 5 beschrieben. Dargestellt ist ein erfindungsgemäßer Hinter-Achsträger eines Personenkraftwagens in den Figuren 1 , 2 in einer Ansicht von oben (schräg räumlich bzw. senkrecht), sowie in den Figuren 3, 4 in einer Ansicht von unten (schräg räumlich bzw. senkrecht), während in der Figurenfolge 5a, 5b, 5c quasi die „Abwicklung" dieses Achsträgers dargestellt ist, d.h. mit Ausnahme einiger fehlender Teile zeigen die Figuren 5a, 5b, 5c die noch ebenen Blechstrukturen vor deren Biegeumformung, aus denen nach entsprechender Biegeumformung der Achsträger nach den Figuren 1 - 4 zusammengebaut wird oder ist. Selbstverständlich sind gleiche Bauelemente in allen Figuren mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet, jedoch ist bei den zunächst noch ebenen und geeignet beschnittenen Blechstrukturen in den Figuren 5a, 5b, 5c jeweils ein „*" an die Bezugsziffer des jeweiligen Bauelements angehängt. Ferner sind aufgrund der Spiegelsymmetrie des Achsträgers bezüglich der Längsmittenachse L des Fahrzeugs, die gleich des Längsmittenachse des Achsträgers ist, Bezugsziffern für symmetrisch vorhandene Bauelemente oder Bestandteile nur in einer der beiden Symmetriehälften eingetragen.In the following, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying figures 1-5. Shown is an inventive rear axle of a passenger car in Figures 1, 2 in a view from above (obliquely spatial or vertical), and in Figures 3, 4 in a view from below (obliquely spatial or vertical), while in the figure sequence 5a, 5b, 5c quasi the "settlement" of this axle carrier is shown, that is, with the exception of some missing parts show Figures 5a, 5b, 5c, the still flat sheet metal structures before their bending deformation, from which after appropriate bending deformation of the axle according to the figures 1 - 4 is assembled or is. Of course, the same components in all figures are identified by the same reference numerals, however, in the case of the initially flat and suitably trimmed sheet metal structures in Figures 5a, 5b, 5c, in each case a "*" is appended to the reference number of the respective component Achsträger with respect to the longitudinal center axis L of the vehicle, which is equal to the longitudinal center axis of the axle carrier, reference numerals for symmetrically existing components or components entered only in one of the two symmetry halves.
Mit der Bezugsziffer 1 ist die sog. Oberschale des Achsträgers nach der bislang verwendeten Terminologie gekennzeichnet, die aus einer zunächst ebenen und vorzugsweise durch Stanzen geeignet beschnittenen Oberschalen-Blechstruktur 1* durch Biegeumformen längs verschiedener jeweils geradliniger Biegekanten a - e gebildet ist oder wird, vgl. hierzu zunächst Figur 5a.The reference numeral 1 denotes the so-called upper shell of the axle beam according to the terminology used hitherto, which is or is formed from a first flat top sheet metal structure 1 *, suitably cut by punching, by bend forming along different respective rectilinear bending edges a-e, cf. , this first Figure 5a.
Durch einzelnes Umbiegen der bezüglich der Biegekanten a, c und e außen liegenden Abschnitte 11 a*, 11c* und 11e* der zunächst ebenen Oberschalen- Blechstruktur 1 * werden im wesentlichen die sog. ersten Formteile 11a, 11c und 11e nach der oben verwendeten Terminologie gebildet, wobei ausdrücklich daraufhin gewiesen wird, dass sich die ersten Formteile 11 a (bzw. 11a*) und 11c (bzw. 11c*) über die Längsmittenachse L (des Achsträgers bzw. des Fahrzeugs) hinweg erstrecken. Es werden die Abschnitte 11a* und 11e* jeweils um eine weitere innerhalb des jeweiligen Abschnittes parallel zur Biegekante a bzw. e verlaufende Biegekante f bzw. g umgebogen, so dass die danach entstehenden Formteile 11a und 11 e nicht eben sind. Die genannten Biegekanten a, c, e f, g verlaufen dabei in Längsrichtung des jeweiligen Formteils, welches wie später erläutert ein Bestandteil eines Hohlkörpers oder eines Trägers mit einer in dieser Längsrichtung verlaufen- den Längsachse wird. Hiermit wird im wesentlichen die sog. Randstruktur R nach der oben verwendeten Terminologie gebildet. Zusätzlich werden im mit der Bezugsziffer 111e* gekennzeichneten und in der Figur 5a untersten Abschnitt (sowie im spiegelsymmetrisch zur Längsmittenachse L obersten Abschnitt) der Formteil-Blechstruktur 11e* weitere der Übersichtlichkeit halber nicht mit weiteren separaten Bezugsziffern gekennzeichnete Teilbereiche dieses Abschnitts 111 e* um weitere geradlinige Biegekanten h, i, k umgebogen, worauf im folgenden Absatz nochmals eingegangen wird.By individually bending over with respect to the bending edges a, c and e outer portions 11 a *, 11c * and 11e * of the initially flat upper shell sheet metal structure 1 * are essentially the so-called. First molded parts 11a, 11c and 11e according to the terminology used above It is expressly pointed out that the first molded parts 11 a (or 11 a *) and 11 c (or 11 c *) extend over the longitudinal center axis L (of the axle carrier or of the vehicle). The sections 11a * and 11e * are respectively bent over a further bending edge f or g running parallel to the bending edge a or e within the respective section, so that the resulting molded parts 11a and 11e are not plane. The abovementioned bending edges a, c, ef, g run in the longitudinal direction of the respective molded part, which, as explained below, forms part of a hollow body or of a support with a longitudinal section extending in this longitudinal direction. the longitudinal axis becomes. This essentially forms the so-called edge structure R according to the terminology used above. In addition, in the section marked 111e * and in the lowermost portion in FIG. 5a (uppermost section in the mirror symmetry to the longitudinal center axis L) of the molded sheet metal structure 11e * further subregions of this section 111e * for clarity are not further delineated with further separate reference numerals rectilinear bending edges h, i, k bent, which will be discussed again in the following paragraph.
Durch einzelnes Umbiegen von bezüglich der quasi in den vier Eckbereichen E der Oberschalen-Blechstruktur 1* liegenden Biegekanten b und d außen liegenden Abschnitten 12b* und 12d* der zunächst ebenen Oberschalen- Blechstruktur 1* (siehe weiterhin Fig.5a) werden im wesentlichen die sog. Armstrukturen 12b und 12d nach oben verwendeten Terminologie gebildet, wobei jedoch der im vorhergehenden Absatz genannte Abschnitt 111e* des der Armstruktur 12d* benachbarten Formteils 11e* nach entsprechendem Umbiegen und Fügen über eine Schweißverbindung S ein Bestandteil der Armstruktur 12d wird, wie insbesondere den Figuren 1 , 2 entnommen werden kann. Insofern ist ein Randbereich der Armstruktur 12d mit einem Randbereich der benachbarten Randstruktur R, nämlich mit dessen Abschnitt 111e, in kraftübertragender Weise verbunden, insbesondere verschweißt. Im übrigen weisen auch die Abschnitte 12b* und 12d* weitere (geradlinige) Biegekanten I, m, n o, p auf (vgl. Fig.5a), um welche einzelne Teilbereiche dieser Abschnitte nochmals umgebogen werden, um letztlich die (beiden) Armstruktureπ 12b und die (beiden) Armstrukturen 12d zu bilden, die von jedem Eckbereich E jeweils annähernd in Richtung einer Winkelhalbierenden nach außen weg ragen und jeweils Bestandteil der Tragarme (nach obiger Terminologie) sind oder werden.By individually bending relative to the lying in the four corners E of the upper shell sheet metal structure 1 * bending edges b and d outer portions 12b * and 12d * of the initially flat upper shell sheet metal structure 1 * (see Fig. 5a further) are substantially the so-called arm structures 12b and 12d formed terminology used above, but said in the previous paragraph said section 111e * of the arm structure 12d * adjacent molding 11e * after appropriate bending and joining via a welded joint S is a part of the arm structure 12d, in particular the Figures 1, 2 can be removed. In this respect, an edge region of the arm structure 12d is connected, in particular welded, to an edge region of the adjacent edge structure R, namely with its section 111e, in a force-transmitting manner. Incidentally, the sections 12b * and 12d * also have further (rectilinear) bending edges I, m, no, p (see FIG. 5a), around which individual sections of these sections are bent again, in order ultimately to form the (two) arm structures 12b and to form the (two) arm structures 12d, which protrude outwardly from each corner region E approximately in the direction of an angle bisector and are each part of the support arms (according to the terminology above).
Nach erfolgtem Umbiegen der außerhalb der Biegekanten a - e liegenden Abschnitte der zunächst ebenen Oberschalen-Blechstruktur 1* bildet der innerhalb dieser einen im wesentlichen einen geschlossenen Ring bildendenAfter the bending of the portions of the initially flat upper sheet metal sheet structure 1 * lying outside of the bending edges a-e has taken place, the one inside thereof forms a substantially closed ring
ANS Biegekanten a - e liegende Bereich der Oberschalen-Blechstruktur 1* die sog. Deckelstruktur D nach oben verwendeter Terminologie. In dieser im wesentlichen rechteckigen Deckelstruktur D, von deren Eckbereichen E die genannten Armstrukturen 12b und 12 d annähernd in Richtung einer Winkelhalbierenden des jeweiligen Eck-Winkels abragen, ist zur Gewichtsreduzierung unter Berücksichtigung der Steifigkeitsanforderungen des Achsträgers eine zentrale Durchbrechung 14 vorgesehen.ANS Bending edges a - e lying area of the upper shell sheet metal structure 1 * the so-called lid structure D terminology used above. In this essentially rectangular cover structure D, from whose corner regions E the arm structures 12b and 12d protrude approximately in the direction of an angle bisector of the respective corner angle, a central opening 14 is provided for weight reduction taking into account the rigidity requirements of the axle beam.
Das erste Formteil 11a sowie der mit diesem über die Biegekante a verbundene und sich bis zur zentralen Durchbrechung 14 erstreckende Abschnitt der Deckelstruktur D wird mit zwei ebenfalls aus zunächst ebenen und geeignet beschnittenen Schließblech-Blechstrukturen 2* (vgl. Fig.5b), die durch Umbiegen um Biegekanten r, s, t zu geeignet geformten Schließblechen 2 geformt werden, durch Verschweißen in sog. Fügebereichen geeignet zusammen gefügt. Hierdurch wird unter anderem der vordere Querträger Qv des Achsträgers (als Hohlprofil) gebildet (vgl. bspw. Fig.2).The first molded part 11a as well as the section of the cover structure D connected thereto via the bending edge a and extending to the central opening 14 is provided with two strike plate sheet metal structures 2 * (see FIG Bending around bending edges r, s, t are formed into suitably shaped striking plates 2, joined together by welding in so-called joint areas suitably. As a result, inter alia, the front cross member Qv of the axle beam (as a hollow profile) is formed (see, for example, Fig.2).
Das erste Formteil 11 e sowie der mit diesem über die Biegekante e verbundene und sich bis zur zentralen Durchbrechung 14 erstreckende Abschnitt der Deckelstruktur D wird mit einer ebenfalls aus einer zunächst ebenen und geeignet beschnittenen Schließblech-Blechstruktur 3*, die durch Umbiegen um Biegekanten u, v zu einem geeignet geformten Schließblech 3 geformt wird (vgl. Fig.5b), durch Verschweißen in sog. Fügebereichen geeignet zusammen gefügt. Hierdurch wird der hintere Querträger Qh des Achsträgers (als Hohlprofil) gebildet (vgl. Fig.3, 4).The first molded part 11 e and the section of the lid structure D connected thereto via the bending edge e and extending as far as the central opening 14 is provided with a strike plate sheet metal structure 3 * which is likewise flat and suitably trimmed, bent over by bending edges u, v is formed into a suitably shaped striking plate 3 (cf., Fig. 5b), suitably joined together by welding in so-called joining regions. As a result, the rear cross member Qh of the axle beam (as a hollow profile) is formed (see Fig.3, 4).
Das erste Formteil 11c sowie der mit diesem über die Biegekante c verbundene und sich bis zur zentralen Durchbrechung 14 erstreckende Abschnitt der Deckelstruktur D wird mit zwei ebenfalls aus zunächst ebenen und geeignet beschnittenen Schließblech-Blechstrukturen 4*, die durch Umbiegen um Biegekanten w, x zu einem geeignet geformten Schließblech 4 geformt sind (vgl. Fig.5b), durch Verschweißen in sog. Fügebereichen geeignet zusammen gefügt. Hierdurch wird insbesondere ein Längsträger LT des Achsträgers (als Hohlprofil) gebildet (vgl. Fig. 3, 4).The first molded part 11c as well as the section of the lid structure D connected thereto via the bending edge c and extending to the central opening 14 is closed by two strike plate sheet metal structures 4 *, also flat and suitably trimmed, which are bent over by bending edges w, x a suitably shaped strike plate 4 are formed (see Fig.5b), by welding in so-called together. As a result, in particular, a longitudinal member LT of the axle beam (as a hollow profile) is formed (see Fig. 3, 4).
Die bereits genannten hinteren Armstrukturen 12d bilden nach Zusammenfügen (Verschweißen in sog. Fügebereichen) mit dem bereits genannten Abschnitt 111e des Formteils 11e sowie mit zwei ebenfalls aus zunächst ebenen und geeignet beschnittenen Schließblech-Blechstrukturen 5*, die ihrerseits durch mehrmaliges Umbiegen um Biegekanten y, z zu geeignet hier jeweils in Form einer Pyramide geformten Schließblechen 5 geformt sind (vgl. Fig. 5b) , die hinteren Tragarme 15 des Achsträgers (als Hohlkörper), vgl. Fig. 3, 4. Die bereits genannten vorderen Armstrukturen 12b bilden nach dem bereits kurz erwähnten Umbiegen um die innerhalb derselben verlaufenden Biegekanten π, o, p sowie nach geeignetem Zusammenfügen mit hierfür vorgesehenen ebenfalls nicht ebenen Schließblechen, die der Einfachheit halber in der Figuren-Folge 5 (a-c) nicht dargestellt sind aber analog den erläuterten (und dargestellten) Schließblechen durch Umbiegen aus einer zunächst ebenen Blechstruktur geformt sind, die vorderen Tragarme 16 des Achsträgers in Form von Hohlkörpern.The above-mentioned rear arm structures 12d form after joining (welding in so-called joining regions) with the already mentioned section 111e of the molded part 11e and with two also initially flat and suitably cut strike plate metal structures 5 * , which in turn are bent over bending edges y several times, z are formed to suitably here each in the form of a pyramid shaped striking plates 5 (see Fig. 5b), the rear support arms 15 of the axle carrier (as a hollow body), see. 3, 4. The already mentioned front arm structures 12b form after the already briefly mentioned bending around the bending edges π, o, p running inside thereof and, after suitable joining, with strike plates also provided for this purpose which, for the sake of simplicity, are shown in the figures. Sequence 5 (ac) are not shown but analogous to the explained (and shown) striking plates are formed by bending from an initially flat sheet metal structure, the front support arms 16 of the axle carrier in the form of hollow bodies.
In Figur 5c sind mit den Bezugsziffern 6* und 8* sog. zunächst ebene und geeignet beschnittene Laschen-Blechstrukturen gekennzeichnet, aus denen durch Umbiegen um nun der Übersichtlichkeit halber nicht gekennzeichnete Biegekanten Laschen 6, 8 geformt werden, die danach mit dem Achsträger an den gewünschten Stellen verschweißt werden. An diesen Laschen 6, 8 können im funktionalen Einsatzes dieses Achsträgers radführende Lenker abgestützt werden oder sein. Schließlich ist mit der Bezugsziffer 7* eine sog. zunächst ebene und geeignet beschnittene Aufnahme-Blechstruktur gekennzeichnet, aus der durch Umbiegen um geeignete Biegekanten eine Aufnahme 7 für eine Lagerbuchse geformt wird, die danach an das freie Ende jeden Tragarms 16 angeschweißt wird. Auch für das freie Ende der beiden hinteren Tragarme 15 sind ähnliche Lagerbuchsen-Aufnahme vorgesehen, jedoch ist deren zunächst ebene Blechstruktur nicht figürlich dargestellt. Abschließend sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die detaillierte Ausgestaltung des hier vorgestellten Achsträgers bzw. der hier vorgestellten Tragrahmenstruktur in einer Vielzahl von Details von obiger Erläuterung sowie von den beigefügten Figuren abweichen kann. Wesentlich ist vielmehr der grundlegende Herstellungsprozess, wonach aus zunächst ebenen und geeignet beschnittenen Blechstrukturen durch gegebenenfalls mehrfaches Umbiegen einzelner Abschnitte, wobei dieses mehrfache Umbiegen stufenweise nacheinander durchgeführt werden kann, quasi nach „Origami-Technik" räumliche Bauelemente geformt werden, die nach geeignetem Zusammenfügen zumindest abschnittsweise Hohlprofile oder Hohlkörper bilden, aus denen sich letztendlich die gewünschte Tragrahmenstruktur zusammensetzt. Vorliegend bildet dabei die durch Umbiegen einer zunächst ebenen und geeignet beschnittenen Blechstruktur geformte Oberschale 1 ein zentrales räumliches Bauelement, an welches die weiteren im wesentlichen in gleicher Weise geformten Bauelemente angefügt werden, wobei dieses Fügen längs geeignet verlaufender Fügebereiche abweichend vom erläuterten Ausführungsbeispiel durchaus auch formschlüssig erfolgen kann. In der obigen Beschreibung weiterhin nicht ausdrücklich erwähnt wurden mit Ausnahme der Durchbrechung 14 in der Deckelstruktur D weitere in anderen flächigen Abschnitten von Bestandteilen der Tragrahmenstruktur vorgesehene Durchbrechungen, die jeweils unter Berücksichtigung der aufzunehmenden Belastungen im Hinblick auf eine Minimierung des Gewichts einer erfindungsgemäßen Tragstruktur vorgesehen sind. In FIG. 5c, the reference numerals 6 * and 8 * designate so-called first flat and suitably trimmed plate-shaped sheet metal structures, from which bending edges (not shown) are formed by bending over tabs 6, 8, which are subsequently marked with the axle carrier on the welded to desired locations. At these tabs 6, 8 can be supported in the functional use of this axle carrier wheel-guiding arm or be. Finally, the reference numeral 7 * denotes a so-called initially flat and suitably trimmed receiving sheet metal structure, from which a receptacle 7 for a bearing bush is formed by bending over suitable bending edges, which is then welded to the free end of each support arm 16. Also for the free end of the two rear support arms 15 similar bearing bush receptacle are provided, however, the first planar sheet metal structure is not shown figuratively. Finally, it should be expressly pointed out that the detailed design of the axle beam presented here or of the support frame structure presented here can deviate from the above explanation as well as the attached figures in a large number of details. Much more important is the basic manufacturing process, according to which first flat and suitably trimmed sheet metal structures by possibly multiple bending of individual sections, this multiple bending can be carried out step by step in succession, so to speak "origami technique" spatial components are formed, which after suitable joining at least in sections In the present case, the upper shell 1 formed by bending over an initially flat and suitably trimmed sheet metal structure forms a central spatial component to which the further substantially similarly shaped components are added, wherein Deviating from the exemplary embodiment explained, this joining can also take place in a form-fitting manner along suitably extending joint regions With the exception of the opening 14 in the cover structure D, I have mentioned further openings provided in other flat sections of components of the support frame structure, which are each provided taking into account the loads to be absorbed in order to minimize the weight of a support structure according to the invention.

Claims

Patentansprüche claims
1. Tragrahmenstruktur eines Fahrzeugs, insbesondere Achsträger, im wesentlichen bestehend aus zwei sog. Längs-Trägern (LT) und zwei diese gegeneinander abstützenden sog. Quer-Trägem (Qv, Qh), welche jeweils als Hohlprofile ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Hohlprofil aus zumindest zwei in im wesentlichen in Längsrichtung des jeweiligen Hohlprofils verlaufenden Fügebereichen zusammengesetzten Formteilen (11a, 11c, 11e, 2, 3, 4) besteht, und dass von jedem Träger (Qv, Qh, LT) ein erstes Formteil (11a, 11c, 11e) mit den ersten Formteilen (11a, 11c, 11e) der anderen Träger (Qv, Qh, LT) einstückig zusammenhängt, indem aus einer zunächst ebenen und geeignet beschnittenen Blechstruktur (1*) durch Biegeumformen eine sog. Oberschale (1 ) der Tragrahmenstruktur mit dann noch offenen Längsträgern (LT) und Querträgern (Qv, Qh) geformt ist, welche jeweils durch sog. Schließbleche (2, 3, 4) als zweite oder weitere Formteile (2, 3, 4) zu einem Hohlprofil vervollständigt sind.1. supporting frame structure of a vehicle, in particular axle, consisting essentially of two so-called. Longitudinal supports (LT) and two mutually supporting so-called. Transverse supports (Qv, Qh), which are each designed as hollow profiles, characterized in that each Hollow profile of at least two in substantially longitudinal direction of the respective hollow profile joining portions assembled molded parts (11a, 11c, 11e, 2, 3, 4), and that of each carrier (Qv, Qh, LT), a first molded part (11a, 11c , 11e) is integrally connected to the first molded parts (11a, 11c, 11e) of the other supports (Qv, Qh, LT) by bending from an initially flat and suitably trimmed sheet metal structure (1 * ) by a so - called upper shell (1) Support frame structure with then still open side rails (LT) and cross members (Qv, Qh) is formed, each of which is completed by so-called. Strike plates (2, 3, 4) as second or further moldings (2, 3, 4) to form a hollow profile are handed down.
2. Tragrahmenstruktur nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auch die Schließbleche (2, 3, 4) durch Biegeumformen einer zunächst ebenen und geeignet beschnittenen Blechstruktur (2*, 3*, 4*) geformt sind. 2. supporting frame structure according to claim 1, characterized in that the strike plates (2, 3, 4) by bending forming an initially flat and suitably trimmed sheet metal structure (2 *, 3 *, 4 *) are formed.
3. Tragrahmenstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließbleche (2, 3, 4) mit den ersten Formteilen längs der Fügebereiche stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden sind.3. supporting frame structure according to claim 1 or 2, characterized in that the closing plates (2, 3, 4) are connected to the first mold parts along the joining regions cohesively or positively.
4. Tragrahmenstruktur nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sog. Oberschale (1) eine äußere Struktur bildet, die im wesentlichen aus einer ebenen sog. Deckelstruktur (D) und einer von dieser winkelig abragenden sog. Randstruktur (R) sowie aus zumindest zwei sog. Armstrukturen (12b, 12d) besteht, die jeweils von einem einen sog. Knotenpunkt bildenden Eckbereich (E), in welchem das Ende eines Längsträger (LT) dem Ende eines Querträgers (Qv, Qh) benachbart ist, in Draufsicht annähernd in Richtung einer Winkelhalbierenden nach außen weg ragen.4. Support frame structure according to one of the preceding claims, characterized in that the so-called. Upper shell (1) forms an outer structure consisting essentially of a flat so-called. Cover structure (D) and an angularly projecting from this so-called edge structure (R) and consists of at least two so-called. Arm structures (12b, 12d), each of a so-called. Node forming corner region (E), in which the end of a side rail (LT) the end of a cross member (Qv, Qh) is adjacent, in plan view protrude approximately in the direction of an angle bisector to the outside.
5. Tragstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Randbereich einer Armstruktur (12d) mit einem Randbereich der benachbarten Randstruktur (R) in kraftübertragender Weise verbunden, insbesondere verschweißt (S) ist.5. supporting structure according to claim 4, characterized in that an edge region of an arm structure (12d) connected to an edge region of the adjacent edge structure (R) in a force-transmitting manner, in particular welded (S).
6. Tragstruktur nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Armstruktur (12b) durch ein im wesentlichen pyramidenförmiges Schließblech (5), das vorzugsweise ebenfalls durch Biegeumformen einer zunächst ebenen und geeignet beschnittenen Blechstruktur (5*) geformt ist, zu einem Hohlkörper ergänzt ist, welcher einen Tragarm (15) der Tragstruktur bildet.6. Support structure according to claim 4 or 5, characterized in that an arm structure (12b) by a substantially pyramidal striking plate (5), which is preferably also formed by bending an initially flat and suitably truncated sheet metal structure (5 * ), to form a hollow body is supplemented, which forms a support arm (15) of the support structure.
7. Tragstruktur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließblech (5) eines von einem Knotenpunkt oder Eckbereich (E) abragenden Tragarms (15, 16) nicht nur an der Armstruktur (12b), sondern auch an den in diesem Eckbereich (E) endenden Trägern (Querträger Qv, Längsträger LT) abseits deren Enden abgestützt ist, womit in diesem Eckbereich eine Hohlkörperstruktur mit mehren darin befindlichen Kammern gebildet ist.7. Support structure according to claim 6, characterized in that the striking plate (5) of a of a node or corner region (E) projecting support arm (15, 16) not only on the arm structure (12b), but also on the in this corner region (E) ending supports (cross member Qv, side member LT) is supported off the ends thereof, whereby in this corner region a hollow body structure is formed with several chambers therein.
8. Tragrahmenstruktur nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Biegekante (a - z) geradlinig verläuft und im wesentlichen eine Kraftflusslinie beschreibt.8. supporting frame structure according to one of the preceding claims, characterized in that each bending edge (a - z) is rectilinear and essentially describes a force flux line.
9. Tragrahmenstruktur nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Deckelstruktur (D) ein weiteres an allen Trägern abgestütztes sog. Schubfeld vorgesehen ist.9. supporting frame structure according to one of the preceding claims, characterized in that in addition to the cover structure (D) another on all carriers supported so-called. Schubfeld is provided.
10. Tragrahmenstruktur nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Biegeumformen einer zunächst ebenen Blechstruktur (6*, 8*) geformte Laschen (6, 8) zur Aufnahme von Anbauteilen, insbesondere Lenkern, nahe einer Biegekante angebracht sind.10. Support frame structure according to one of the preceding claims, characterized in that by bending an initially planar sheet metal structure (6 *, 8 * ) shaped tabs (6, 8) for receiving attachments, in particular links, are mounted near a bending edge.
11. Tragrahmenstruktur nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in flächigen Abschnitten der Tragrahmenstruktur Durchbrechungen (14 und weitere) vorgesehen sind.11. Support frame structure according to one of the preceding claims, characterized in that openings (14 and more) are provided in planar sections of the support frame structure.
12. Verfahren zum Herstellen einer Tragrahmenstruktur eines Fahrzeugs, insbesondere eines Achsträgers, die/der im wesentlichen aus zwei sog. Längsträgern (LT) und zwei diese gegeneinander abstützenden sog. Querträgern (Qv, Qh) besteht, welche jeweils als Hohlprofile ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Hohlprofil aus zumindest zwei Formteilen (11 a, 11c, 11 e, 2, 3, 4) in im wesentlichen in Längsrichtung des jeweiligen Hohlprofils verlaufenden Fügebereichen zusammengesetzt wird, und dass aus einer zunächst ebenen und geeignet beschnittenen Blechstruktur (1*) durch Biegeumformen eine sog. Oberschale (1 ) der Tragrahmenstruktur mit dann noch offenen Längsträgem (LT) und Querträgern (Qv, Qh) geformt wird, sodass von jedem Träger (LT, Qv, Qh) ein erstes Formteil (11a, 1 c, 11 e) mit den ersten Formteilen (11a, 1 c, 11e) der anderen Träger (LT, Qv, Qh) einstückig zusammenhängt, und dass jeder Träger (LT, Qv, Qh) durch sog. Schließbleche (2, 3, 4) als zweite oder weitere Formteile (2, 3, 4) zu einem Hohlprofil vervollständigt wird.12. A method for producing a supporting frame structure of a vehicle, in particular an axle beam, the / essentially of two so-called. Longitudinal beams (LT) and two of these mutually supporting so-called. Cross members (Qv, Qh), which are each formed as hollow profiles, characterized in that each hollow profile consists of at least two molded parts (11a, 11c, 11e, 2, 3, 4) in a substantially longitudinal direction A so-called upper shell (1) of the supporting frame structure with then still open longitudinal members (LT) and cross members (Qv, Qh) is formed from an initially flat and suitably trimmed sheet metal structure (1 * ) by bending such that from each support (LT, Qv, Qh) a first mold part (11a, 1c, 11e) is integrally connected to the first mold parts (11a, 1c, 11e) of the other supports (LT, Qv, Qh), and in that each carrier (LT, Qv, Qh) is completed by so-called strike plates (2, 3, 4) as second or further molded parts (2, 3, 4) to form a hollow profile.
13. Verfahren zum Herstellen einer Tragrahmenstruktur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Schließbleche (2, 3, 4) aus einer zunächst ebenen und geeignet beschnittenen Blechstruktur (2*, 3*, 4*) durch Biegeumformen geformt werden.13. A method for producing a support frame structure according to claim 12, characterized in that the strike plates (2, 3, 4) from an initially flat and suitably trimmed sheet metal structure (2 * , 3 * , 4 *) are formed by bending.
14. Verfahren zum Herstellen einer Tragrahmenstruktur nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließbleche (2, 3, 4) mit den ersten Formteilen (11 a, 11c, 11e) längs Fügebereichen stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden werden. 14. A method for producing a support frame structure according to claim 12 or 13, characterized in that the striker plates (2, 3, 4) with the first mold parts (11 a, 11 c, 11 e) are joined material-locking or form-fitting along joining regions.
EP10701806A 2009-02-27 2010-01-09 Support frame structure of a vehicle and method for producing the same Withdrawn EP2401189A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910010974 DE102009010974A1 (en) 2009-02-27 2009-02-27 Support frame structure of a vehicle and manufacturing method thereof
PCT/EP2010/000069 WO2010097141A1 (en) 2009-02-27 2010-01-09 Support frame structure of a vehicle and method for producing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2401189A1 true EP2401189A1 (en) 2012-01-04

Family

ID=42110927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP10701806A Withdrawn EP2401189A1 (en) 2009-02-27 2010-01-09 Support frame structure of a vehicle and method for producing the same

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2401189A1 (en)
CN (1) CN102245461B (en)
DE (1) DE102009010974A1 (en)
WO (1) WO2010097141A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011102467A1 (en) * 2011-05-24 2012-11-29 Audi Ag Axle carrier for a motor vehicle
CN103287497B (en) * 2013-07-01 2015-12-23 广西柳工机械股份有限公司 Middle beam frame
WO2015090750A1 (en) * 2013-12-16 2015-06-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Axle arrangement for a vehicle
DE102016113275A1 (en) * 2016-07-19 2018-01-25 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vehicle underbody assembly
EP4261112A1 (en) * 2022-04-12 2023-10-18 HEADS GmbH & Co KG Axle support structure and axle support thereof and methods of making and assembling same

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3048754C2 (en) * 1980-12-23 1988-07-07 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Axle supports for motor vehicles
FR2725393B1 (en) * 1994-10-06 1996-12-27 Renault METHOD FOR MANUFACTURING AND SUSPENSION CROSSING OF A MOTOR VEHICLE
EP0760327B1 (en) 1995-09-02 1999-03-03 Dr.Ing.h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft Vehicle structure
DE50211523D1 (en) * 2002-10-17 2008-02-21 Ford Global Tech Llc profile support
DE10260529B4 (en) 2002-12-21 2013-05-16 Volkswagen Ag Subframe for a motor vehicle and manufacturing method thereof
CN2675442Y (en) * 2004-01-19 2005-02-02 上海科曼车辆部件系统有限公司 Bus full air front suspension
JP4325530B2 (en) * 2004-10-14 2009-09-02 日産自動車株式会社 Suspension member
DE102004058831B3 (en) * 2004-12-06 2006-10-19 Daimlerchrysler Ag Subframe for a chassis frame of a commercial vehicle
DE102005062330B4 (en) * 2005-12-24 2019-01-10 Volkswagen Ag Subframe for motor vehicles
CN201045008Y (en) * 2007-06-21 2008-04-09 东风汽车有限公司 Full-air rear suspension device of automobile
DE102007030929B9 (en) * 2007-07-03 2010-05-12 Thyssenkrupp Automotive Systems Gmbh Axle carrier for motor vehicles

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010097141A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102245461A (en) 2011-11-16
CN102245461B (en) 2013-12-18
WO2010097141A1 (en) 2010-09-02
DE102009010974A1 (en) 2010-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4208700C2 (en) Stem construction for vehicles
DE602004013196T2 (en) Chassis module for motor vehicles
DE102013108695B4 (en) Subframe for a motor vehicle axle
WO2020120068A1 (en) Energy storage underbody for a motor car body-in-white
EP3114011B1 (en) Stiffening structure of a vehicle in the form of a shear field
DE102008010553A1 (en) Subframe for a front axle of a motor vehicle
DE102007006722A1 (en) Support for body of motor vehicle, particularly passenger car, has support part formed as casting component, which is provided with hollow section close by additional support part over longitudinal area
DE202006020856U1 (en) Crumple zone of a body of a motor vehicle
DE102009032602A1 (en) Suspension strut mount, vehicle front with this strut mount and a vehicle with this front vehicle construction
DE102017117309A1 (en) Handlebar and method of manufacturing a handlebar
WO2014029540A1 (en) Axle carrier for a motor vehicle
DE102008045008A1 (en) Modular multifunction bearing block
EP2401189A1 (en) Support frame structure of a vehicle and method for producing the same
EP2114753A1 (en) Axle bracket for motor vehicles
DE102009049213A1 (en) Frame component for frame structure having longitudinal supports of motor vehicle, has cross beam section through which longitudinal supports are connected with each other, where cross beam section extends in one direction
EP2729349B1 (en) Vehicle and method for mounting a drive assembly
DE102012020612A1 (en) Axle carrier for a motor vehicle
DE19809281A1 (en) Chassis of a heavy commercial vehicle
DE102009043913A1 (en) Vehicle body with modular rear axle construction
DE102009042027B4 (en) Seat structures made from basic elements manufactured by extrusion
DE102011116155A1 (en) Subframe for motor vehicles
DE19941907A1 (en) Front bearer structure for vehicle, consisting of bearer foot, upper longitudinal beam and component for part of suspension
EP0940325A1 (en) Chassis for a heavy-duty utility vehicle
DE102015209031A1 (en) Axle carrier of a motor vehicle
DE102004016723A1 (en) Control rod for utility vehicles is made up of two high tensile steel shells which are fastened together along their edges using cold process, e.g. riveting

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20110406

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20151006

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Effective date: 20151204