DE102016224732A1

DE102016224732A1 - Hilfsrahmen für eine Kraftfahrzeughinterachse

Info

Publication number: DE102016224732A1
Application number: DE102016224732.8A
Authority: DE
Inventors: Ingo Winter; Christoph Osterwald
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-12-12
Filing date: 2016-12-12
Publication date: 2018-06-14
Also published as: CN108216372B; CN108216372A

Abstract

Ein Hilfsrahmen (10) für eine Kraftfahrzeughinterachse zur Anbindung von Radführungslenkern umfasst einen ersten Querträger (11) mit einem Mittelabschnitt (16) und beidseits an diesen Mittelabschnitt anschließenden Endabschnitten (17), welche jeweils einen Befestigungspunkt (P1) zur Befestigung an einem Fahrzeugaufbau aufweisen, einen zweiten Querträger (12) und eine Querstrebe (13). Der erste Querträger (11) ist in Einbaulage an einem Kraftfahrzeug in Bezug auf dessen Vorwärtsfahrtrichtung (V) hinter dem zweiten Querträger (12) und der Querstrebe (13) angeordnet. Der zweite Querträger (12) verläuft zwischen dem ersten Querträger (11) und der Querstrebe (13) und weist einen Mittelabschnitt (14) auf, welcher entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung (V) eine Kröpfung (15) ausbildet. Der zweite Querträger (12) ist mit seinem Mittelabschnitt (14) an dem Mittelabschnitt (16) des ersten Querträgers (11) befestigt. Der zweite Querträger (12) weist an Endabschnitten (18) in Fahrzeugquerrichtung jeweils mindestens einen Befestigungspunkt (P2) zur Befestigung am Fahrzeugaufbau aufweist. Die Querstrebe (13) überbrückt die Kröpfung (15) des Mittelabschnitts (14) des zweiten Querträgers (12) und liegt in Vorwärtsfahrtrichtung (V) vor dem Mittelabschnitt (14).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hilfsrahmen für eine Kraftfahrzeughinterachse zur Anbindung von Radführungslenkern, umfassend einen ersten Querträger mit einem Mittelabschnitt und beidseits an diesen Mittelabschnitt anschließenden Endabschnitten, welche jeweils einen Befestigungspunkt zur Befestigung an einem Fahrzeugaufbau aufweisen, und einen zweiten Querträger.
Ein Hilfsrahmen der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus DE 10 2012 023 633 A1 bekannt. Bei diesem sind der erste und zweite Querträger durch zwei Längsträger miteinander verbunden, so dass sich eine im Wesentlichen rechteckige Rahmenstruktur ergibt.
Ein weiterer Hilfsrahmen dieser Bauart ist aus DE 10 2014 211 203 A1 bekannt. Weitere Hilfsrahmen für eine Kraftfahrzeughinterachse mit einer im Wesentlichen rechteckigen Rahmenstruktur sind in EP 2 823 976 A1 und DE 10 2012 011 797 A1 beschrieben.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Hilfsrahmen für eine Kraftfahrzeughinterachse zu schaffen, welcher einen möglichst einfach herstellbaren Aufbau besitzt und in Bezug auf das Spurverhalten der Hinterachse unter Seitenkraft eine Veränderung in Richtung Nachspur vermeidet.
Diese Aufgabe wird durch einen Hilfsrahmen mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Hilfsrahmen umfasst insbesondere einen ersten Querträger mit einem Mittelabschnitt und beidseits an diesen Mittelabschnitt anschließenden Endabschnitten, welche jeweils einen Befestigungspunkt zur Befestigung an einem Fahrzeugaufbau aufweisen, einen zweiten Querträger, und eine Querstrebe, wobei der erste Querträger in Einbaulage an einem Kraftfahrzeug in Bezug auf dessen Vorwärtsfahrtrichtung hinter dem zweiten Querträger und der Querstrebe angeordnet ist, der zweite Querträger zwischen dem ersten Querträger und der Querstrebe verläuft und einen Mittelabschnitt aufweist, welcher entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung eine Kröpfung ausbildet, der zweite Querträger mit diesem Mittelabschnitt an dem Mittelabschnitt des ersten Querträgers befestigt ist, der zweite Querträger an Endabschnitten in Fahrzeugquerrichtung jeweils mindestens einen Befestigungspunkt zur Befestigung am Fahrzeugaufbau aufweist, und die Querstrebe die Kröpfung des Mittelabschnitts des zweiten Querträgers in Vorwärtsfahrtrichtung vor diesem Mittelabschnitt liegend überbrückt.
Die Kröpfung des Mittelbereichs des zweiten Querträgers bedeutet eine Abkehr von der eingangs erläuterten im Wesentlichen rechteckigen Rahmenstruktur.
Die erfindungsgemäße Konfiguration ermöglicht eine verbesserte Aussteifung des Hilfsrahmens derart, dass sich unter Seitenkrafteinfluss das Spurverhalten kaum verändert, d.h. neutral gehalten werden kann oder aber eine gewisse Korrektur in Richtung Vorspur ermöglicht.
Das gewünschte Spurverhalten lässt sich über die Dimensionierung der Querstrebe je nach Bedarf einstellen. Durch Anpassung der Querstrebe wird es möglich, mit geringem Aufwand die Seitenkraftreaktion des Hilfsrahmens zu beeinflussen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.
So können insbesondere die Endabschnitte des zweiten Querträgers in Fahrzeugquerrichtung verlaufen und jeweils über einen Verbindungsabschnitt mit dem Mittelabschnitt verbunden sein, wobei der jeweilige Verbindungsabschnitt bei Betrachtung in einer Horizontalebene mit der Fahrzeuglängsrichtung einen Winkel mit einem Betrag im Bereich von 35° bis 60° einschließt. Dies ermöglicht im Vergleich zu Hilfsrahmen mit einer rechteckigen Rahmenstruktur eine besonders gute Aussteifung, wodurch sich unter Seitenkrafteinfluss die Anbindungspunkte der Radführungslenker am Hilfsrahmen im Wesentlichen um den gleichen Weg in Fahrzeugquerrichtung verlagern.
Im Hinblick auf eine einfache und kostengünstige Fertigung können in einer Ausführungsvariante der Mittelabschnitt und die beiden Endabschnitte des Querträgers in ein Integralbauteil integriert werden, welches in einem Stück aus Blech oder einem Rohr gefertigt ist.
Zur weiteren Erhöhung der Struktursteifigkeit können je Fahrzeugseite am Hilfsrahmen drei Befestigungspunkte vorgesehen werden. Dazu weist der erste Querträger zwei Befestigungspunkte zur Befestigung des Hilfsrahmens am Fahrzeugaufbau auf, welche in Bezug auf die Vorwärtsfahrtrichtung die hintersten Befestigungspunkte des Hilfsrahmens am Fahrzeugaufbau darstellen, und der zweite Querträger zwei Befestigungspunkte zur Befestigung des Hilfsrahmens am Fahrzeugaufbau auf, welche in Bezug auf die Vorwärtsfahrtrichtung die vordersten Befestigungspunkte des Hilfsrahmens am Fahrzeugaufbau darstellen. Weiterhin ist je Fahrzeugseite ein dritter Befestigungspunkt am Hilfsrahmen zur Befestigung am Fahrzeugaufbau vorgesehen, welcher in Fahrzeuglängsrichtung zwischen den vorgenannten Befestigungspunkten des ersten und zweiten Querträgers angeordnet ist.
In einer Ausführungsvariante sind die dritten Befestigungspunkte am zweiten Querträger angeordnet.
Dabei können die dritten Befestigungspunkte unmittelbar am Integralbauteil des zweiten Querträgers angeordnet sein. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der zweite Querträger in Blechkonstruktion ausgeführt wird.
Es ist jedoch auch möglich, für jeden der dritten Befestigungspunkte jeweils eine Konsole vorzusehen, welche ihrerseits eigens an dem Integralbauteil des zweiten Querträgers befestigt ist. Dies bietet sich insbesondere dann an, wenn das Integralbauteil aus einem Rohrstück gefertigt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante bildet der zweite Querträger Aufnahmen zur schwenkbaren Lagerung von oberen Radführungslenkern und/oder Spurstangen aus. Je nach Ausführung des zweiten Querträgers können diese Aufnahmen am Integralbauteil und/oder den Konsolen ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante bildet der erste Querträger an seinem Mittelabschnitt in einem Bereich, an welchem der zweite Querträger befestigt ist, Aufnahmen zur schwenkbaren Lagerung von unteren Radführungslenkern aus. Dies ermöglicht eine große Länge entsprechender Radführungslenker, welche beispielsweise als Federlenker, also als Radführungslenker, an welchen sich eine Aufbaufeder abstützt, ausgeführt sein können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante können an dem zweiten Querträger weiterhin Aufnahmen zur Abstützung eines Stabilisators ausgebildet sein. Je nach Ausführung des zweiten Querträgers können diese Stabilisatoraufnahmen am Integralbauteil oder den Konsolen ausgebildet sein. Hierdurch entfällt die Notwendigkeit entsprechender Aufnahmen am Fahrzeugaufbau.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Hilfsrahmens für eine Kraftfahrzeughinterachse von oben,
2 eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Hilfsrahmens für eine Kraftfahrzeughinterachse von oben,
3 eine schematische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Hilfsrahmens für eine Kraftfahrzeughinterachse von oben,
4 eine räumliche Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines Hilfsrahmens für eine Kraftfahrzeughinterachse in einer Ansicht von schräg oben und vorne,
5 eine räumliche Darstellung des vierten Ausführungsbeispiels von schräg unten und vorne, und in
6 eine räumliche Darstellung des Hilfsrahmens nach dem vierten Ausführungsbeispiel in Einbaulage an einem Kraftfahrzeug.

Alle nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiele beziehen sich auf einen Hilfsrahmen 10 für eine Kraftfahrzeughinterachse, welcher dazu dient, geeignete Anbindungsstellen für Radführungslenker jedweder Bauart bereitzustellen. Der Hilfsrahmen 10 wird dabei, wie in 6 angedeutet, an einem Fahrzeugaufbau 100 befestigt. Hierzu sind an dem Hilfsrahmen 10 mehrere Befestigungspunkte vorgesehen. Die Befestigung erfolgt bevorzugt durch Verschrauben. Es sind jedoch auch andere Befestigungstechniken zur Befestigung des Hilfsrahmens 10 am Fahrzeugaufbau 100 möglich.
Als Befestigung bzw. unter Befestigen wird vorliegend die Verbindung von zwei zunächst separaten, unverbundenen Bauteilen unter Zuhilfenahme einer Befestigungstechnik verstanden. Im Unterschied hierzu werden Bauteile als einstückig bezeichnet, welche aus einem Rohling durch Einwirkung äußerer Kräfte gebildet werden, ohne dass hierzu ein zunächst separates Bauteil daran angebracht, d.h. befestigt werden müsste. Im Folgenden werden solche einstückigen Bauteile auch als Integralbauteile bezeichnet.
Das erste Ausführungsbeispiel in 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hilfsrahmens 10 für eine Kraftfahrzeughinterachse. Dieser Hilfsrahmen 10 setzt sich aus folgenden Basiskomponenten zusammen, nämlich einem ersten Querträger 11, einem zweiten Querträger 12 und einer Querstrebe 13. Diese Basiskomponenten werden vorzugsweise durch Schweißen miteinander verbunden.
Hierbei ist der erste Querträger 11 in Einbaulage am Kraftfahrzeug in Bezug auf dessen Vorwärtsfahrtrichtung V, welche mit der Fahrzeuglängsrichtung x gemäß der Koordinatendarstellung den Figuren zusammenfällt, hinter dem zweiten Querträger 12 und auch hinter der Querstrebe 13 angeordnet.
Der zweite Querträger 12 verläuft zwischen dem ersten Querträger 11 und der Querstrebe 13 und verbindet den ersten Querträger 11 mit der Querstrebe 13. Längsträger, wie bei Hilfsrahmen mit rechteckiger Rahmenstruktur üblich, sind vorliegend nicht vorgesehen. Genausowenig benötigt der erfindungsgemäße Hilfsrahmen 10 Knotenelemente als Eckverbinder.
Der zweite Querträger 12 weist einen Mittelabschnitt 14 auf, der entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung V eine Kröpfung 15 ausbildet. Bei Betrachtung von oben in Einbaulage weist der Mittelabschnitt 14 des zweiten Querträgers 12 eine Hutform auf. Über diesen Mittelabschnitt 14 ist der zweite Querträger 12 an einem Mittelabschnitt 16 des ersten Querträgers 11 befestigt.
Der Mittelabschnitt 14 des zweiten Querträgers 12 weist einen Bereich 14a auf, welcher im Wesentlichen parallel zu dem Mittelabschnitt 16 des ersten Querträgers 11 verläuft, sowie ferner je Fahrzeugseite einen Verbindungsabschnitt 14b, über den der mittlere Bereich 14a des Mittelabschnitts 14 des zweiten Querträgers 12 in beidseitige Endabschnitte 17 des zweiten Querträgers 12 übergeht. Diese Endabschnitte 17 verlaufen im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung y, wohingegen die Verbindungsabschnitte 14b bei Betrachtung in einer Horizontalebene mit der Fahrzeuglängsrichtung x jeweils einen Winkel mit einem Betrag im Bereich von vorzugsweise 35° bis 60° einschließen.
Die Querstrebe 13 ist derart angeordnet und befestigt, dass diese die Kröpfung 15 des Mittelabschnitts 14 des zweiten Querträgers 12 in Vorwärtsfahrtrichtung V vor diesem Mittelabschnitt 14 liegend überbrückt. Über die Querstrebe 13 kann die Steifigkeit des Hilfsrahmens 10 in Fahrzeugquerrichtung y derart eingestellt werden, dass sich für die Anbindungsstellen von Radführungslenkern am Hilfsrahmen 10 bei einer an einem Fahrzeugrad angreifenden Seitenkraft in Fahrzeugquerrichtung y ein im Wesentlichen gleicher Verschiebungsweg ergibt, so dass unter Seitenkraft das Spurverhalten der Hinterachse 10 entweder unverändert bleibt oder tendenziell in Richtung Vorspur verschoben wird.
Eine entsprechende Grundstruktur ist auch bei den in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen zu erkennen.
Bei dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist der Hilfsrahmen 10 insgesamt vier Befestigungspunkte zur Befestigung am Fahrzeugaufbau 100 auf. Diese Befestigungspunkte befinden sich vorliegend am ersten Querträger 11 sowie am zweiten Querträger 12.
An dem ersten Querträger 11 ist jeweils ein erster Befestigungspunkt P1 je Fahrzeugseite an einem an den Mittelabschnitt 16 desselben anschließenden Endabschnitt 17 vorgesehen.
Der gekröpfte zweite Querträger 12 weist an den Mittelabschnitt 14 desselben anschließende Endabschnitte 18 auf, welche sich überwiegend in Fahrzeugquerrichtung y erstrecken. Jeweils ein zweiter Befestigungspunkt P2 je Fahrzeugseite ist an dem entsprechenden Endabschnitt 18 vorgesehen. Die zweiten Befestigungspunkte P2 liegen in Bezug auf die Vorwärtsfahrtrichtung V vor den ersten Befestigungspunkten P1.
An dem in 1 dargestellten Hilfsrahmen 10 können je nach Ausgestaltung der zugehörigen Radaufhängung je Fahrzeugseite ein oder mehrere Aufnahmen zur schwenkbaren Anbindung von Radführungslenkern ausgebildet oder befestigt sein.
Ohne Beschränkung hierauf kann beispielsweise an dem Mittelabschnitt 16 des ersten Querträgers 11 je Fahrzeugseite eine Aufnahme 19 für einen hinteren Querlenker vorgesehen werden. Weiterhin können an dem zweiten Querträger 12 je Fahrzeugseite Aufnahmen 20 und 21 für einen vorderen Querlenker und eine Spurstange vorgesehen werden. Dabei kann die Aufnahme 20 für den vorderen Querlenker in Fahrzeughochrichtung z oberhalb und in etwa über der Aufnahme 21 für den vorderen Querlenker positioniert sein. Von der in 1 dargestellten Anzahl und Positionierung an Aufnahmen 19, 20, 21 kann abgewichen werden, um den Hilfsrahmen 10 an eine gewünschte Lenkeranordnung anzupassen.
Bevorzugt werden die Aufnahmen, soweit möglich, in die dargestellten Hilfsrahmenkomponenten unmittelbar integriert, um den Fertigungsaufwand gering zu halten. Es ist jedoch auch möglich, zur Schaffung geeigneter Anbindungsstellen für Radführungslenker an der dargestellten Hilfsrahmenstruktur zusätzliche Konsolen zu befestigen, insbesondere anzuschweißen.
Vorzugsweise wird der dargestellte Hilfsrahmen 10 aus Blechformteilen und Profilelementen durch Schweißen unter Verzicht auf Knotenelemente zusammengefügt.
Der erste Querträger 11 kann im Idealfall in einem Stück aus einer Blechplatine umformtechnisch hergestellt werden. Es ist jedoch auch möglich, diesen mehrschalig auszubilden oder, wie oben bereits erwähnt, an diesen gegebenenfalls beispielsweise Konsolen zur Anbindung von Radführungslenkern anzuschweißen. Es ist auch möglich, den ersten Querträger 11 aus einem Hohlprofilelement, beispielsweise einem Rohrelement zu fertigen.
Der zweite Querträger 12 kann wie der erste Querträger 11 ebenfalls in Blechkonstruktion oder aus einem Hohlprofilelement gefertigt werden. Vorzugsweise sind dabei dessen Mittelabschnitt 14 sowie die beiden Endabschnitte 18 in ein Integralbauteil integriert, welches in einem Stück aus Blech oder einem Rohrelement gefertigt ist. An dieses Integralbauteil können, wie weiter unten noch näher erläutert wird, gegebenenfalls Konsolen zur Anbindung von Radführungslenkern und/oder eines Stabilisators angeschweißt werden.
2 zeigt im Rahmen eines zweiten Ausführungsbeispiels eine erste Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels in Bezug auf die Befestigungsstellen zur Befestigung des Hilfsrahmens 10 am Fahrzeugaufbau 100. Im Übrigen gelten die Ausführungen zu dem ersten Ausführungsbeispiel analog auch für das zweite Ausführungsbeispiel, so dass gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel je Fahrzeugseite drei Befestigungsstellen zur Festlegung am Fahrzeugaufbau vorgesehen.
Der erste Querträger 11 weist hier zwei erste Befestigungspunkte P1 zur Befestigung des Hilfsrahmens 10 am Fahrzeugaufbau auf. Diese stellen in Bezug auf die Vorwärtsfahrtrichtung V die hintersten Befestigungspunkte des Hilfsrahmens 10 am Fahrzeugaufbau dar. Ferner weist der zweite Querträger 12 zwei zweite Befestigungspunkte P2 zur Befestigung des Hilfsrahmens 10 am Fahrzeugaufbau auf. Diese stellen in Bezug auf die Vorwärtsfahrtrichtung V die vordersten Befestigungspunkte des Hilfsrahmens 10 am Fahrzeugaufbau dar.
Weiterhin ist je Fahrzeugseite ein dritter Befestigungspunkt P3 am Hilfsrahmen 10 zur Befestigung am Fahrzeugaufbau vorgesehen. Dieser dritte Befestigungspunkt P3 liegt in Fahrzeuglängsrichtung x zwischen den vorgenannten Befestigungspunkten P1 und P2 des ersten und zweiten Querträgers 11 und 12, um eine steifere Anbindung des Bereichs der vorderen Lenkeranbindungen am Fahrzeugaufbau zu schaffen. Vorliegend befinden sich die entsprechenden Aufnahmen 20 und 21 für die zugehörigen Radführungslenker in Fahrzeuglängsrichtung x zwischen den zweiten und dritten Befestigungspunkten P2 und P3.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 2 veranschaulicht beispielhaft die Integration sowohl des Mittelabschnitts 14 als auch der Endabschnitte 18 und zusätzlich der Aufnahmen 20 und 21 in ein einstückiges Integralbauteil.
3 zeigt anhand eines weiteren Ausführungsbeispiels, das im Übrigen dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 3 entspricht, die Möglichkeit, die Aufnahmen 20 und 21 sowie den dritten Befestigungspunkt P3 je Fahrzeugseite über eine Konsole 22 zu realisieren, welche an einem Integralbauteil 23 aus dem Mittelabschnitt 14 und den Endabschnitten 18 eigens befestigt ist. Dies gestattet es, das Integralbauteil 23 aus einem Hohlprofilelement, beispielsweise einem Rohrelement, insbesondere einem Rohrelement mit kreisförmigem Querschnitt herzustellen. Jedoch sind auch andere Querschnittsformen möglich. Ferner kann das Integralbauteil 23 des dritten Ausführungsbeispiels auch als Blechumformteil hergestellt werden.
Anhand der 4 bis 6 soll nun im Rahmen eines vierten Ausführungsbeispiels, welches in seinem Grundaufbau dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß 3 entspricht, eine weitere Möglichkeit zur Umsetzung der Erfindung erläutert werden.
Der Hilfsrahmen 10 des vierten Ausführungsbeispiels weist wiederum die oben bereits erläuterten Komponenten, nämlich einen ersten Querträger 11, einen zweiten Querträger 12 und eine Querstrebe 13 auf, welche vorliegend durch Schweißen miteinander verbunden sind.
Hierbei ist der erste Querträger 11 in Einbaulage am Kraftfahrzeug in Bezug auf dessen Vorwärtsfahrtrichtung V, welche mit der Fahrzeuglängsrichtung x gemäß der Koordinatenstellung in 6 zusammenfällt, hinter dem zweiten Querträger 12 und der Querstrebe 13 angeordnet.
Der erste Querträger 11 des vierten Ausführungsbeispiels ist ein Blechumformteil mit einem im Wesentlichen U-förmigen Profilquerschnitt, welcher in Vorwärtsfahrtrichtung V offen ist. Eine oben liegende Profilflanke 11a des ersten Querträgers 11 kann dabei gelocht ausgeführt sein, um das Bauteilgewicht zu vermindern. Im Bereich der Endabschnitte 17 in Fahrzeugquerrichtung y bildet die erste Profilflanke 11a zusammen mit einer gegenüberliegenden Profilflanke 11b jeweils einen ersten Befestigungspunkt P1 zur Befestigung des Hilfsrahmens 10 am Fahrzeugaufbau 100 aus. Eine überwiegend vertikal verlaufende, die beiden vorgenannten Profilflanken 11a und 11b verbindende Profilflanke 11c bildet zusammen mit einer gegenüberliegenden Lasche 11d, welche auch als separates Blechformteil ausgeführt sein kann, eine Aufnahme 19 für einen hinteren Querlenker 30, welcher in 6 beispielhaft als Federlenker dargestellt ist. Die Aufnahme 19 ermöglicht eine schwenkbare Anlenkung des hinteren Querlenkers 30 am Hilfsrahmen 10 um eine in Fahrzeuglängsrichtung x verlaufende Drehachse.
Der zweite Querträger 12 verläuft zwischen dem ersten Querträger 11 und der Querstrebe 13. Er weist vorliegend beispielhaft ein Zentralrohr 24 auf, das als Integralbauteil 23 einen geknöpftem Mittelabschnitt 14 sowie an diesen anschließende Endabschnitte 18 integriert. Weiterhin weist der zweite Querträger 12 je Fahrzeugseite eine Konsole 22 auf. Die Konsole 22 kann als Blechumformteil ausgeführt sein oder aus mehreren Blechformteilen zusammengesetzt sein. Sie ist vorzugsweise durch Schweißen an dem Zentralrohr 24 bzw. Integralbauteil 23 befestigt.
Bei dem dargestellten vierten Ausführungsbeispiel weist das Zentralrohr 24 bzw. Integralbauteil 23 an seinen Endabschnitten 18 die zweiten Befestigungspunkte P2 zur Befestigung des Hilfsrahmens 10 am Fahrzeugaufbau 100 auf. Diese bilden auch hier die in Vorwärtsfahrtrichtung V am weitesten vorn liegenden Befestigungspunkte des Hilfsrahmens 10.
Der zweite Querträger 12 ist über seinen Mittelabschnitt 14, insbesondere einen parallel zu dem Mittelabschnitt 16 des ersten Querträgers 11 verlaufenden Bereich 14a an dem ersten Querträger 11 befestigt, vorzugsweise angeschweißt. Dazu bildet der Mittelabschnitt 14 des zweiten Querträgers 12, wie oben bereits erläutert, eine Kröpfung 15 entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung V aus, so dass sich für das Zentralrohr 24 bei Betrachtung von oben in Einbaulage in etwa eine Hutform ergibt.
Die Konsolen 22 umgreifen den jeweiligen Endabschnitt 18 des Zentralrohres 24 sowie einen zur Fahrzeuglängsrichtung x um 35° bis 65° angewinkelten Verbindungsabschnitt 14a des Mittelabschnitts 14 des zweiten Querträgers 12.
Weiterhin bilden die Konsolen 22 jeweils eine obere Aufnahme 20 zur schwenkbaren Anbindung eines vorderen Querlenkers 40 und eine untere Aufnahme 21 zur schwenkbaren Anbindung einer Spurstange 50 aus.
Ferner weisen die Konsolen 22 jeweils einen dritten Befestigungspunkt P3 zur Befestigung des Hilfsrahmens 10 am Fahrzeugaufbau 100 auf. Dieser dritte Befestigungspunkte P3 liegt auch hier bezogen auf die jeweilige Fahrzeugseite zwischen dem ersten Befestigungspunkt P1 und dem zweiten Befestigungspunkt P2. Der dritte Befestigungspunkt P3 kann beispielsweise in Form einer abstehenden Lasche 25 oder dergleichen an die jeweilige Konsole 22 angeformt sein. Vorliegend sind die Aufnahmen 20 und 21 der Konsole 22 übereinanderliegend positioniert und in Bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung x zwischen dem zweiten Befestigungspunkt P2 und dem dritten Befestigungspunkt P3 angeordnet, um eine besonders steife Abstützung des Bereichs der vorderen Lenkeranbindungen gegen den Fahrzeugaufbau 100 zu erzielen.
Die Querstrebe 13 überbrückt die Kröpfung 15 des Mittelabschnitts 14 des zweiten Querträgers 12. Sie ist vorliegend beispielhaft als stabförmiges Profilelement ausgebildet, welches zwischen die Konsolen 22 des zweiten Querträgers 12 eingesetzt ist, um diese miteinander zu verbinden. Durch eine entsprechende Dimensionierung kann über die Querstrebe 13 die Steifigkeit des Hilfsrahmens 10 in Fahrzeugquerrichtung y gezielt eingestellt werden, um unter Seitenkraft ein gewünschtes Spurverhalten einer Kraftfahrzeughinterachse zu erhalten.
Insbesondere ist es hierdurch beispielsweise möglich, die Steifigkeit eines in Vorwärtsfahrtrichtung V vorliegenden Teilabschnitts und eines hintenliegenden Teilabschnitts des Hilfsrahmens 10 gleich groß oder auch in einem anderen gewünschten Verhältnis zueinander mit geringem Aufwand durch Austausch oder Modifikation eines recht einfachen Bauteils, nämlich der Querstrebe 13 gezielt einzustellen.
In Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispiels ist es weiterhin möglich, die Querstrebe 13 anstatt an die Konsolen 22 an das Zentralrohr 24 anzuschließen. Ferner ist es möglich, eine Abstützung zu wählen, bei der die Endabschnitte der Querstrebe 13 sowohl mit den Konsolen 22 als auch mit dem Zentralrohr 24 verbunden werden. Die Befestigung erfolgt auch hier vorzugsweise durch Schweißen.
Weiterhin ist in 6 die Einbindung eines Stabilisators 60 zu erkennen, welcher einem gegenseitigen Einfedern der Fahrzeugräder der Hinterachse entgegenwirkt. Der Stabilisator 60 ist vorliegend an dem Hilfsrahmen 10 abgestützt. Bevorzugt erfolgt die Abstützung an dem zweiten Querträger 12, welcher hierzu geeignete Aufnahmen 26 ausbildet. Bei dem dargestellten vierten Ausführungsbeispiel sind diese Aufnahmen 26 in die Konsolen 22 integriert, welche hierzu geeignete Laschen 27 ausbilden. Es ist jedoch auch möglich, bei einer anderen räumlichen Lage entsprechende Aufnahmen 26 für den Stabilisator 60 durch eigene Konsolen, welche beispielsweise an dem Zentralrohr 24 befestigt werden, bereitzustellen. Ferner können bei einer Ausführung des zweiten Querträgers 12 in Blechkonstruktion entsprechende Aufnahmen 26 auch in eine Blechplatine integriert werden.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen und weiteren Abwandlungen näher erläutert. Insbesondere können technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiterer Einzelmerkmale erläutert wurden, unabhängig von diesen sowie in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, auch wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist daher ausdrücklich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
Bezugszeichenliste

10: Hilfsrahmen
11: erster Querträger
12: zweite Querträger
13: Querstrebe
14: Mittelabschnitt des zweiten Querträgers
15: Kröpfung
16: Mittelabschnitt des ersten Querträgers
17: Endabschnitt des ersten Querträgers
17a: mittlerer Bereich
17b: Verbindungsabschnitt
18: Endabschnitt des zweiten Querträgers
19: Aufnahme (hinterer Querlenker)
20: Aufnahme (vorderer Querlenker)
21: Aufnahme (Spurstange)
22: Konsole
23: Integralbauteil
24: Zentralrohr
25: Lasche
26: Aufnahme (Stabilisator)
27: Lasche
30: hinterer Querlenker
40: vordere Querlenker
50: Spurstange
60: Stabilisator
x: Fahrzeuglängsrichtung
y: Fahrzeugquerrichtung
z: Fahrzeughochrichtung
P1: hinterster Befestigungspunkt
P2: vorderster Befestigungspunkt
P3: mittlerer Befestigungspunkt
V: Vorwärtsfahrtrichtung
α: Winkel zwischen dem Verbindungsabschnitt und der Fahrzeuglängsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012023633 A1 [0002]
DE 102014211203 A1 [0003]
EP 2823976 A1 [0003]
DE 102012011797 A1 [0003]

Claims

Hilfsrahmen (10) für eine Kraftfahrzeughinterachse zur Anbindung von Radführungslenkern, umfassend: einen ersten Querträger (11) mit einem Mittelabschnitt (16) und beidseits an diesen Mittelabschnitt anschließenden Endabschnitten (17), welche jeweils einen Befestigungspunkt (P1) zur Befestigung an einem Fahrzeugaufbau aufweisen, und einen zweiten Querträger (12), gekennzeichnet durch eine Querstrebe (13), wobei der erste Querträger (11) in Einbaulage an einem Kraftfahrzeug in Bezug auf dessen Vorwärtsfahrtrichtung (V) hinter dem zweiten Querträger (12) und der Querstrebe (13) angeordnet ist, der zweite Querträger (12) zwischen dem ersten Querträger (11) und der Querstrebe (13) verläuft und einen Mittelabschnitt (14) aufweist, welcher entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung (V) eine Kröpfung (15) ausbildet, der zweite Querträger (12) mit seinem Mittelabschnitt (14) an dem Mittelabschnitt (16) des ersten Querträgers (11) befestigt ist, der zweite Querträger (12) an Endabschnitten (18) in Fahrzeugquerrichtung jeweils mindestens einen Befestigungspunkt (P2) zur Befestigung am Fahrzeugaufbau aufweist, und die Querstrebe (13) die Kröpfung (15) des Mittelabschnitts (14) des zweiten Querträgers (12) in Vorwärtsfahrtrichtung (V) vor diesem Mittelabschnitt (14) liegend überbrückt.
Hilfsrahmen (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endabschnitte (18) des zweiten Querträgers (12) in Fahrzeugquerrichtung verlaufen und jeweils an einen Verbindungsabschnitt (14a) des Mittelabschnitts (14) des zweiten Querträgers (12) anschließen, wobei der jeweilige Verbindungsabschnitt (14a) bei Betrachtung in einer Horizontalebene mit der Fahrzeuglängsrichtung (x) einen Winkel (α) mit einem Betrag im Bereich von 35° bis 60° einschließt.
Hilfsrahmen (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelabschnitt (14) und die beiden Endabschnitte (18) des zweiten Querträgers (12) in ein Integralbauteil (23) integriert sind, welches in einem Stück aus Blech oder einem Rohrelement gefertigt ist.
Hilfsrahmen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Querträger (11) zwei Befestigungspunkte (P1) zur Befestigung des Hilfsrahmens (10) am Fahrzeugaufbau (100) aufweist, welche in Bezug auf die Vorwärtsfahrtrichtung (V) die hintersten Befestigungspunkte des Hilfsrahmens (10) am Fahrzeugaufbau (100) darstellen, der zweite Querträger (12) zwei Befestigungspunkte (P2) zur Befestigung des Hilfsrahmens (10) am Fahrzeugaufbau (100) aufweist, welche in Bezug auf die Vorwärtsfahrtrichtung (V) die vordersten Befestigungspunkte des Hilfsrahmens (10) am Fahrzeugaufbau (100) darstellen, und weiterhin je Fahrzeugseite ein dritter Befestigungspunkt (P3) am Hilfsrahmen (10) zur Befestigung am Fahrzeugaufbau (100) vorgesehen ist, welcher in Fahrzeuglängsrichtung zwischen den vorgenannten Befestigungspunkten (P1, P2) des ersten und zweiten Querträgers (11, 12) angeordnet ist.
Hilfsrahmen (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Befestigungspunkte (P3) am zweiten Querträger (12) angeordnet sind.
Hilfsrahmen (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Befestigungspunkte (P3) am Integralbauteil (23) des zweiten Querträgers (12) befestigt sind.
Hilfsrahmen (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Befestigungspunkte (P3) jeweils an einer Konsole (22) vorgesehen sind, welche ihrerseits eigens an dem Integralbauteil (23) des zweiten Querträgers (12) befestigt ist.
Hilfsrahmen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Querträger (12), am Integralbauteil (23) und/oder den Konsolen (22), Aufnahmen (20, 21) zur schwenkbaren Anbindung von vorderen Radführungslenkern und/oder Spurstangen aufweist.
Hilfsrahmen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Querträger (11) an seinem Mittelabschnitt (16) in einem Bereich, an welchem der zweite Querträger (12) befestigt ist, Aufnahmen (19) zur schwenkbaren Lagerung von hinteren Radführungslenkern aufweist.
Hilfsrahmen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Querträger (12), am Integralbauteil (23) und/oder den Konsolen (22), Aufnahmen (26) zur Abstützung eines Stabilisators (60) ausweist.