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Die Erfindung betrifft einen Achsträger für zweispurige Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Zum technischen Umfeld wird beispielshalber auf die
DE 10 2006 042 376 A1 und die
DE 60 2005 003 685 T2 verwiesen.
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Das sog. Baukasten-Prinzip ist (auch) für Kraftfahrzeuge, die in unterschiedlichen Varianten, beispielsweise mit unterschiedlicher Motorisierung, angeboten werden, bekannt. Demnach wird angestrebt, für möglichst viele Umfänge der betroffenen Bauteile Gleichteile zu verwenden und lediglich wenige Komponenten für die jeweilige Fahrzeug-Variante angepasst zu gestalten.
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Aus der
DE 10 2006 042 376 A1 ist beispielsweise ein Hilfsrahmen bekannt, welcher aus zwei Hilfsrahmen-Seitenteilen besteht, die über ein quer zur Fahrzeuglängsachse liegendes Hilfsrahmen-Mittelteil miteinander verbunden sind. Durch den Einsatz unterschiedlich langer Hilfsrahmen-Mittelteile können Fahrzeuge mit unterschiedlicher Spurbreite mit einheitlichen Hilfsrahmen-Seitenteilen ausgerüstet werden, was wegen der zum Einsatz kommenden höheren Stückzahlen eine preiswerte Herstellung begünstigt. Das Mittelteil aus der
DE 10 2006 042 376 A1 dient somit einer Variation des Hilfsrahmens bezüglich dessen Länge in Fahrzeugquerrichtung.
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Aus der
DE 60 2005 003 685 T2 ist ebenfalls ein modularer Hilfsrahmen bekannt, welcher im Wesentlichen von drei Teilen gebildet wird, von denen zwei Teile – solche Teile die die Endabschnitte des Hilfsrahmens bilden – derart konstruiert sind, dass sie für mehrere Typen von Hilfsrahmen verwendbar sind. Das dritte Teil des gezeigten Hilfsrahmens ist dagegen ein spezielles Teil für eine reduzierte Anzahl von Hilfsrahmentypen, wobei sich die Reduzierung aus der Tatsache ergibt, dass es in zwei unterschiedlichen Stellungen montiert werden kann und damit einem Element des Fahrzeuges erlaubt, über oder unter dem Hilfsrahmen zu verlaufen, je nach Montageposition des dritten Teils.
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In beiden genannten Stand-der-Technik-Beispielen sind sämtliche Anbindungen bzw. Abstützungen, beispielsweise die der radführenden Lenker und auch die des Hilfsrahmens an der Karosserie, an den beiden einheitlichen bzw. variantenunabhängigen Seitenteilen angeordnet. Nachteilig daran ist, dass die einheitlichen bzw. variantenunabhängigen Seitenteile stets auf die Maximallast-Variante und die Variante mit der meisten Ausstattung ausgelegt sein müssen. In niedriger belasteten Fahrzeugen wird so möglicherweise unnötiges Gewicht, Bauraumprobleme und damit Kosten verursacht.
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Durch die Anbindung bzw. Abstützung des Hilfsrahmens an der Karosserie bzw. an der Chassis über die einheitlichen bzw. variantenunabhängigen Seitenteile, ist eine kinematisch-, steifigkeits-, und lastspezifische Gestaltung für eine bestmögliche Kinematik- und Lastauslegung der einzelnen Varianten nicht möglich. So müssen unter Umständen kinematische Nachteile bzw. Defizite in Kauf genommen werden.
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In diesem Sinne einen vorteilhaften Achsträger nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
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Die Lösung dieser Aufgabe wird durch einen Achsträger mit den Merkmalen des Anspruchs 1 aufgezeigt.
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Es wird ein Achsträger vorgeschlagen der aus zumindest drei getrennt voneinander vorgefertigten Einzelteilen zusammengesetzt ist, nämlich einem für verschiedene Varianten unterschiedlichen Mittelteil sowie zwei für alle Varianten gleichen Seitenteilen. Erfindungsgemäß sind am Mittelteil neben einer Abstützung am Fahrzeug-Unterboden mehrere Aufnahmen für die variantenspezifisch unterschiedlichen anzubindenden Bauteile vorgesehen, während weitere variantenunabhängige Aufnahmen für Leitungen sowie) für einen Querstabilisator ebenso wie eine weitere Abstützung am Fahrzeug-Unterboden an den Seitenteileh vorgesehen sind.
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Mit den erfindungsgemäßen Merkmalen ist gewährleistet, dass die relativ komplexen Bestandteile eines Achsträgers für sämtliche Fahrzeug-Varianten gleich sind und somit günstig in hohen Stückzahlen hergestellt werden können, wobei sich die Komplexität der erfindungsgemäßen Seitenteile insbesondere aus den an diesen vorgesehenen Aufnahmen für diverse Leitungen sowie einen Querstabilisator ergibt. Hingegen können die für verschiedene Fahrzeug-Varianten unterschiedlichen Mittelteile eines erfindungsgemäßen Achsträger-Baukastens einfach und bestmöglich an die bei den verschiedenen Fahrzeug-Varianten vorliegenden unterschiedlichen Beanspruchungen bzw. Anforderungen angepasst ausgelegt werden. Neben den mechanischen Beanspruchungen können dabei auch einfach unterschiedliche geometrische Anforderungen berücksichtigt werden, die sich beispielsweise daraus ergeben können, dass eine Fahrzeug-Variante eine nicht angetriebene Achse besitzt, während eine andere Fahrzeug-Variante eine angetriebene Achse aufweist, so dass ein Freiraum für eine Kardanwelle vorzusehen ist, der im erstgenannten Fall nicht benötigt wird. Bevorzugte Bauteile, welche in diesem Sinne am varianten-spezifischen Mittelteil befestigt bzw. angelenkt sind, können beispielsweise radführende Lenker und/oder die Abgasanlage des verbrennungsmotorischen Fzg.-Antriebsaggregats sein, allgemein also Bauteile, die sich aufgrund des unterschiedlichen Antriebs oder unterschiedlicher Achsen-Belastung der Fahrzeug-Varianten voneinander unterscheiden können. Neben der ggf. vorgesehenen Abgasanlage können die Radgrößen sowie die Spur der Fahrzeug-Varianten unterschiedlich sein, wobei sich unterschiedliche radführende Lenker insbesondere auch aus verschiedener Maximal-Leistung unterschiedlicher Antriebsaggregate ergeben können. Neben diesen soweit genannten Unterschieden können sich selbstverständlich auch die Anbindungspunkte der unterschiedlichen Mittelteile am Fahrzeug Unterboden voneinander unterscheiden.
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Vorzugsweise sind die Seitenteile mit dem Mittelteil verschweißt, wobei jedes Teil seinerseits aus mehreren beispielsweise bzw. vorzugsweise schalenförmigen Einzel-Elementen zusammengesetzt sein kann, welche ihrerseits miteinander verschweißt sind. Insbesondere im Verbindungsbereich zwischen jedem Seitenteil und dem Mittelteil eines erfindungsgemäßen Achsträgers kann dabei ein schalenförmiges Element jedes Seitenteils einen Abschnitt des Mittelteils überdecken, um eine stabile Abstützung mit einer möglichst langen Schweißnaht zwischen diesen beiden Teilen zu erzielen. Vorzugsweise ist eine solche Überdeckung in einem hochbelasteten Bereich des Mittelteils vorgesehen, nämlich dort, wo radführende Lenker über geeignete Lager (bspw. Gummilager) am Mittelteil befestigt sind. Für diese Lager bzw. für die Zugänglichkeit zu diesen Lagern können dann in jedem Seitenteil Aussparungen vorgesehen sein, ohne die Steifigkeit dieses Bauteil-Verbunds nennenswert zu schwächen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in zwei Ansichten perspektivisch dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert, wobei die beigefügte 1 eine Ansicht von schräg links vorne oben und 2 eine Ansicht von hinten unten auf einen erfindungsgemäßen Hinterachsträger (in Einbaulage im Fahrzeug) zeigt.
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Der alleine für sich, d. h. ohne weitere Anbauteile dargestellte Achsträger besteht aus einem Mittelteil 1, einem rechten Seitenteil 2 und einem linken Seitenteil 3, sowie vorliegend einem nur bei dieser dargestellten Variante vorgesehenen (und somit fakultativen) Brückenelement 4, welches die freien Enden der Schenkel des in Ansicht von vorne oder von hinten annähernd U-förmigen Mittelteils 1 miteinander verbindet bzw. gegeneinander abstützt.
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Das Mittelteil 1 ist im wesentlichen aus zwei Einzelteilen 1a, 1b zusammengesetzt, von denen das Einzelteil 1a eher schalenförmig ist, während das Einzelteil 1b eher ein Schließblech oder Deckelteil für das schalenförmige Einzelteil 1a darstellt, so dass diese beiden Einzelteile 1a, 1b zusammengesetzt (konkret: miteinander verschweißt) einen in Ansicht von vorne bzw. hinten im wesentlichen U-förmigen Hohlkörper mit horizontaler Basis und nach unten gerichteten Schenkeln bilden.
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Jedes Seitenteil 2, 3 ist ebenfalls aus zwei Einzelteilen 2a, 2b bzw. 3a, 3b zusammengesetzt, von denen jedes Einzelteil 2a, 3a eher schalenförmig ist, während das andere Einzelteil 2b, 3b eher ein Schließblech oder Deckelteil für das jeweilige erste Einzelteil 2a, 3a darstellt, so dass diese jeweiligen beiden Einzelteile 2a, 2b bzw. 3a, 3b zusammengesetzt (konkret: miteinander verschweißt) jeweils einen in Ansicht von vorne bzw. von hinten im wesentlichen sich horizontal erstreckenden Hohlkörper bilden. Dabei ist jedes Seitenteil 2, 3 mit seinem dem Mittelteil 1 zugewandten Abschnitt am Mittelteil 1 über eine nicht explizit dargestellte Schweißverbindung befestigt. Wie die beiden Figuren zeigen überdeckt jedes schalenförmige Einzelteil 2a, 3a jedes Seitenteils 2, 3 einen Teil-Bereich des Mittelteils 1, d. h. es liegt in diesem Überdeckungsbereich jedes Seitenteil 2, 3 mit einem Abschnitt seines schalenförmigen Einzelteils 2a, 3a auf dem Mittelteil 1 auf. Damit ist in diesem Überdeckungsbereich eine steife Verbindung zwischen dem Mittelteil 1 und dem jeweiligen Seitenteil 2 bzw. 3 mit einer relativ langen (nicht explizit dargestellten) Schweißnaht zwischen diesen beiden Teilen (1 und 2 bzw. 1 und 3) darstellbar.
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An jedem Seitenteil 2, 3 ist zumindest ein Halter 5 als Aufnahme für nicht dargestellte Leitungen oder Bauelemente (wie bspw. einen Querstabilisator) vorgesehen und befestigt, die sich im Unterbodenbereich eines Fahrzeugs, an welchem dieser Hinterachsträger installiert ist, befinden. Ferner weist jedes Seitenteil 2, 3 in seinem dem Mittelteil 1 abgewandten Endbereich eine Abstützstruktur 6 auf, über welche dieser Hinterachsträger am nicht dargestellten Unterboden oder Aufbau des Fahrzeugs abgestützt und befestigt ist.
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Auch am Mittelteil 1 sind vorliegend zwei Abstützstrukturen 7 vorzugsweise jeweils im Bereich eines Schenkels des Mittelteils 1 vorgesehen, über welche der aus dem Mittelteil 1 und den beiden Seitenteilen 2, 3 zusammengesetzte Hinterachsträger am nicht dargestellten Unterboden oder Aufbau des Fahrzeugs abgestützt und befestigt ist. Insgesamt ist somit der vormontierte und aus den besagten Teilen 1 bis 3 (bzw. 4) zusammengesetzte Hinterachsträger über insgesamt vier Abstützstrukturen 6, 7 am nicht dargestellten Unterboden oder Aufbau des Fahrzeugs abgestützt und befestigt.
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Neben den Abstützstrukturen 7 sind am Mittelteil 1 Befestigungsstellen 8 für nicht dargestellte Lager, vorzugsweise Gummilager, vorgesehen, über die ebenfalls nicht dargestellte radführende Lenker am Mittelteil 1 befestigt werden. Diese Befestigungsstellen 8 liegen dabei in Bereichen oder Abschnitten des Mittelteils 1, die von einem Seitenteil 2 bzw. 3 überdeckt werden, weshalb dort in jedem Seitenteil 2 bzw. 3, genauer in jedem schalenförmigen Einzelteil 2a, 3a des jeweiligen Seitenteils 2, 3 eine Aussparung vorgesehen ist, durch welche hindurch die jeweilige Befestigungsstelle 8 soweit zugänglich ist, dass ein Gummilager, an welchem ein radführender Lenker aufgehängt werden kann, am Mittelteil 1 befestigt werden kann.
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Vorliegend ist ein bereits genanntes Brückenelement 4 quasi ein weiteres Bestandteil des Mittelteils 1, indem dieses Brückenelement 4 die freien Enden der beiden Schenkel des Mittelteils 1 gegeneinander abstützt und somit die Steifigkeit und das Kraftaufnahmevermögen dieses Mittelteils 1 erhöht. An einem der beiden Schenkel des Mittelsteils 1 ist zusammen mit dem Brückenelement 4 ein Halter 9 für ein Lager eines nicht dargestellten Achsgetriebes über eine Schraubverbindung befestigt.
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Die vorliegende mehrteilige Bauweise eines Achsträgers erlaubt eine einfache Anpassung dieses Achsträgers an verschiedene Fahrzeuge, indem bestimmte Teile dieses Achsträgers für eine Vielzahl von Fahrzeugen in unterschiedlichen Ausführungsformen verwendet werden kann, während ein anders Teil dieses Achsträgers auf spezielle Varianten dieser Fahrzeuge zugeschnitten ist. Beispielsweise ist die sog. Plattform für mehrere Fahrzeug-Baureihen eines PKW-Herstellers im wesentlichen gleich, jedoch existieren innerhalb dieser Fahrzeug-Baureihen unterschiedliche Karosserie-Varianten, so dass unterschiedliche Belastungen des Achsträgers auftreten können, welche sich auch durch unterschiedliche Antriebsaggregate und Antriebsformen (d. h. Hinterachsantrieb, Vorderachsantrieb, Allradantrieb), mit welchen die verschiedenen Fahrzeuge ausgerüstet sein können, ergeben. Um die sog. Skaleneffekte durch möglichst hohe Stückzahlen zu optimieren, sind vorliegend die Seitenteile 2, 3 für sämtliche Fahrzeug-Varianten dieser Fahrzeug-Baureihen gleich und es unterscheiden sich die Achsträger der verschiedenen Varianten dieser Fzg.-Baureihen nur durch die Mittelteile 1, wobei noch ausdrücklich darauf hingewiesen sei, dass selbstverständlich eine Vielzahl von Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.