DE102019205549A1

DE102019205549A1 - Chassis module for a motor vehicle with optimized use of installation space

Info

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrwerksmodul (100) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend einen aus Trägern (111, 112, 113, 114) aufgebauten Hilfsrahmen (110), an dem Fahrzeugräder angelenkt sind, und ein Aggregat (200), das an mehreren Lagerstellen (121, 122, 123) am Hilfsrahmen (110) gelagert ist. Erfindungsgemäß ist das Aggregat (200) an einer Lagerstelle (123) indirekt über eine Aggregatestütze (130) am Hilfsrahmen (110) gelagert, wobei in dieser Aggregatestütze (130) eine zusätzliche Funktionseinheit (300) integriert ist.Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, welches wenigstens ein erfindungsgemäßes Fahrwerksmodul (100) aufweist.The invention relates to a chassis module (100) for a motor vehicle, having an auxiliary frame (110) made up of supports (111, 112, 113, 114) to which vehicle wheels are articulated, and an assembly (200) which is attached to several bearing points (121 , 122, 123) is mounted on the subframe (110). According to the invention, the unit (200) is supported at a bearing point (123) indirectly via a unit support (130) on the subframe (110), an additional functional unit (300) being integrated in this unit support (130). The invention also relates to a motor vehicle, which has at least one chassis module (100) according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrwerksmodul für ein Kraftfahrzeug, aufweisend einen Hilfsrahmen (Achsrahmen), an dem Fahrzeugräder angelenkt sind, und ein Aggregat, das an mehreren Lagerstellen am Hilfsrahmen gelagert ist.The invention relates to a chassis module for a motor vehicle, having a subframe (axle frame) to which the vehicle wheels are articulated, and an assembly that is mounted at several bearing points on the subframe.

Der Hilfsrahmen (auch als Achsträger, Achsrahmen oder Nebenrahmen bezeichnet) einer Fahrzeugachse wird mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden und weist Anbindungspunkte auf, an denen die zur Achse gehörenden Fahrzeugräder mittels Radführungselementen, wie insbesondere Radlenkern, aufgehängt sind. Ein solcher Hilfsrahmen kann auch zur Lagerung von Motor, Getriebe, Lenkung, Verteilergetriebe und dergleichen verwendet werden.The subframe (also referred to as axle carrier, axle frame or subframe) of a vehicle axle is connected to the body of the motor vehicle and has connection points at which the vehicle wheels belonging to the axle are suspended by means of wheel guide elements, such as wheel control arms. Such a subframe can also be used to mount the engine, transmission, steering, transfer case and the like.

Die DE 10 2016 006 945 B3 beschreibt einen Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug. Der Hilfsrahmen weist zwei parallel voneinander beabstandete Längsträger auf, die mittelbar oder unmittelbar über zumindest einen Querträger miteinander verbunden sind, wobei die Längsträger jeweils von einem Fahrwerksaktuator gebildet werden. Dadurch werden die Fahrwerksaktuatoren platzsparend in den Hilfsrahmen integriert. Der Hilfsrahmen weist ferner Knotenelemente auf, die diverse Aufnahmen für Radführungselemente bzw. Aggregatelager haben.The DE 10 2016 006 945 B3 describes a subframe for a motor vehicle. The subframe has two parallel spaced apart longitudinal members, which are connected to one another indirectly or directly via at least one cross member, the longitudinal members each being formed by a chassis actuator. As a result, the chassis actuators are integrated into the subframe to save space. The subframe also has node elements that have various receptacles for wheel guide elements or assembly bearings.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Fahrwerksmodul betreffender Art bereitzustellen, die wenigstens einen mit dem Stand der Technik einhergehenden Nachteil nicht oder zumindest nur vermindert aufweist.The invention is based on the object of providing an improved chassis module of the type concerned, which does not have at least one disadvantage associated with the prior art, or at least has only a reduced one.

Die Aufgabe wird gelöst durch das erfindungsgemäße Fahrwerksmodul des Patentanspruchs 1. Bevorzugt handelt es sich dabei um das Fahrwerksmodul, insbesondere um das Hinterachsmodul, eines Personenkraftwagens oder eines leichten Nutzfahrzeugs. Mit dem nebengeordneten Patentanspruch erstreckt sich die Erfindung auch auf ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen (PKW) oder ein leichtes Nutzfahrzeug (z. B. Transporter), das wenigstens ein erfindungsgemäßes Fahrwerksmodul, insbesondere ein Hinterachsmodul, aufweist bzw. damit ausgestattet ist. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich analog für beide Erfindungsgegenstände aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Erfindungsbeschreibung und der Zeichnung.The object is achieved by the chassis module according to the invention of claim 1. It is preferably the chassis module, in particular the rear axle module, of a passenger car or a light commercial vehicle. With the independent claim, the invention also extends to a motor vehicle, in particular a passenger car (passenger car) or a light commercial vehicle (e.g. van), which has or is equipped with at least one chassis module according to the invention, in particular a rear axle module. Further developments and refinements of the invention result analogously for both subjects of the invention from the dependent patent claims, the following description of the invention and the drawing.

Das erfindungsgemäße Fahrwerksmodul für ein Kraftfahrzeug umfasst einen aus Trägern, insbesondere aus wenigstens zwei voneinander beabstandeten Längsträgern und wenigstens einem Querträger, aufgebauten Hilfsrahmen einer Fahrzeugachse, an dem die (zur Achse zugehörigen) Fahrzeugräder angelenkt sind, insbesondere mittels Radführungselementen, wie bspw. Radlenkern. Das erfindungsgemäße Fahrwerksmodul umfasst ferner ein Aggregat, das an mehreren Lagerstellen am Hilfsrahmen gelagert ist. An wenigstens einer Lagerstelle ist das Aggregat indirekt über eine Aggregatestütze am Hilfsrahmen gelagert bzw. abgestützt, wobei in dieser Aggregatestütze eine zusätzliche Funktionseinheit integriert ist.The chassis module according to the invention for a motor vehicle comprises a subframe of a vehicle axle constructed from beams, in particular from at least two spaced longitudinal beams and at least one cross beam, to which the vehicle wheels (belonging to the axle) are articulated, in particular by means of wheel guide elements, such as wheel guides. The chassis module according to the invention further comprises an assembly which is mounted at several bearing points on the subframe. At at least one bearing point, the unit is indirectly supported or supported on the subframe via a unit support, an additional functional unit being integrated into this unit support.

Ein erfindungsgemäßes Fahrwerksmodul ist also eine mehrere Baugruppen bzw. Komponenten umfassende Bau- bzw. Montageeinheit, die einen Hilfs- bzw. Achsrahmen, ein am Hilfsrahmen gelagertes Aggregat (s.u.) sowie wenigstens eine zusätzliche Funktionseinheit (s.u.) aufweist, wobei die zusätzliche Funktionseinheit platzsparend in eine Aggregatestütze integriert ist. Durch die Integration kann der knappe Bauraum besser genutzt werden, d. h., es ergibt sich eine optimierte Bauraumnutzung. Zudem können Bauteile eingespart sowie Montageaufwände verringert werden. Ferner werden auch Kosten reduziert.A chassis module according to the invention is therefore a structural or assembly unit comprising several assemblies or components, which has an auxiliary or axle frame, a unit mounted on the auxiliary frame (see below) and at least one additional functional unit (see below), the additional functional unit being space-saving in an aggregate support is integrated. Thanks to the integration, the tight installation space can be used better, i. In other words, there is an optimized use of installation space. In addition, components can be saved and assembly costs reduced. Furthermore, costs are also reduced.

Bei dem Aggregat handelt es sich insbesondere um eine Baugruppe bzw. Komponente, die zum Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs gehört. Insofern kann dieses Aggregat auch als Antriebsaggregat bezeichnet werden. Bevorzugt handelt es sich um einen Motor, wie insbesondere einen Verbrennungsmotor oder einen Elektromotor (für den Fahrantrieb), oder um ein Getriebe, wie insbesondere ein Verteilergetriebe oder ein Differentialgetriebe.The unit is in particular an assembly or component that belongs to the drive train of the motor vehicle. In this respect, this unit can also be referred to as a drive unit. It is preferably a motor, such as, in particular, an internal combustion engine or an electric motor (for the travel drive), or a transmission, such as, in particular, a transfer case or a differential gear.

Bei einer zusätzlichen Funktionseinheit handelt es sich insbesondere um eine Baugruppe bzw. Komponente, die nicht zum Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs gehört. Bevorzugt handelt es sich um eine Pumpen- bzw. Motoreinheit, eine Kompressoreinheit (Luftverdichter), einen Kondensator, einen Ausgleichsbehälter, einen Zwischenspeicher und/oder ein Steuergerät, insbesondere für ein aktives Fahrwerkssystem. Die genannten Komponenten können bspw. zur Betätigung von Fahrwerksaktuatoren (wie in der DE 10 2016 006 945 B3 beschrieben) vorgesehen sein.An additional functional unit is, in particular, an assembly or component that does not belong to the drive train of the motor vehicle. It is preferably a pump or motor unit, a compressor unit (air compressor), a condenser, an expansion tank, an intermediate storage device and / or a control device, in particular for an active chassis system. The components mentioned can be used, for example, to operate chassis actuators (as in DE 10 2016 006 945 B3 described).

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Aggregatestütze ein Gehäuse aufweist, insbesondere ein zylindrisches bzw. hohlzylindrisches Gehäuse, in dem die zusätzliche Funktionseinheit angeordnet bzw. aufgenommen ist. D. h., die zusätzliche Funktionseinheit ist quasi innerhalb der Aggregatestütze angeordnet. Das Gehäuse ist insbesondere lasttragend ausgebildet und in den Kraftflusses zwischen Aggregat und Hilfsrahmen eingebunden, wobei die zusätzliche Funktionseinheit hiervon unberührt bleibt und keinen Stützkräften oder -momenten ausgesetzt ist. Bevorzugt handelt es sich um ein abgedichtetes Gehäuse, sodass die im Inneren angeordnete zusätzliche Funktionseinheit vor Umwelteinflüssen geschützt ist. Die zusätzliche Funktionseinheit kann ferner im Gehäuse elastisch bzw. nachgiebig gelagert sein, bspw. mittels Gummipuffern bzw. Elastomerelementen. Bei einer nachgiebigen Anbindung der Aggregatestütze an den Hilfsrahmen (s. u.) kann eine doppelte Entkopplung erreicht werden.It is preferably provided that the assembly support has a housing, in particular a cylindrical or hollow-cylindrical housing, in which the additional functional unit is arranged or received. In other words, the additional functional unit is arranged, as it were, within the assembly support. The housing is designed in particular to be load-bearing and integrated into the flow of force between the unit and the subframe, the additional functional unit remaining unaffected by this and not being exposed to any supporting forces or moments. It is preferably a sealed housing so that the additional housing arranged inside Functional unit is protected from environmental influences. The additional functional unit can furthermore be mounted elastically or resiliently in the housing, for example by means of rubber buffers or elastomer elements. With a flexible connection of the unit support to the subframe (see below), a double decoupling can be achieved.

Bevorzugt ist die Aggregatestütze an einem Ende nachgiebig mit dem Hilfsrahmen verbunden, insbesondere mittels eines Gummi-Metall-Lagers, und ist bevorzugt am anderen Ende starr mit dem Aggregat verbunden, insbesondere durch Verschraubung.The assembly support is preferably flexibly connected to the subframe at one end, in particular by means of a rubber-metal bearing, and is preferably rigidly connected to the assembly at the other end, in particular by screwing.

Der Hilfsrahmen kann einen durch umrandende bzw. umgebende Längs- und Querträger gebildeten Leerraum (sogenanntes Gefach) aufweisen, in dem das Aggregat, insbesondere ein Verteilergetriebe oder Differentialgetriebe, platzsparend angeordnet ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Aggregat mittels zwei Gummi-Metall-Lagern an dem hinteren Querträger des Hilfsrahmens gelagert und mittels der Aggregatestütze, insbesondere in Nähe zum vorderen Querträger, an einem der Längsträger abgestützt bzw. (indirekt) gelagert ist.The subframe can have an empty space (so-called compartment) formed by framing or surrounding longitudinal and transverse beams, in which the unit, in particular a transfer case or differential gear, is arranged in a space-saving manner. It is preferably provided that the unit is mounted on the rear cross member of the subframe by means of two rubber-metal bearings and is supported or (indirectly) mounted on one of the longitudinal members by means of the unit support, in particular in the vicinity of the front cross member.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die in den Figuren der Zeichnung gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, auch unabhängig von bestimmten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein und die Erfindung entsprechend weiterbilden.

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

The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. The features shown in the figures of the drawing and / or explained below can be general features of the invention, also independently of certain combinations of features, and further develop the invention accordingly.

1 shows a chassis module (rear axle module) according to the invention in a top view.
2 shows in a perspective representation the on the chassis module of 1 built-in unit support.

Das in 1 gezeigte Fahrwerksmodul 100 weist einen aus Querträgern 111, 112 und Längsträgern 113, 114 aufgebauten Hilfsrahmen bzw. Achsrahmen 110 auf. Die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ist mit FR angegeben. Die Längsträger 113, 114 sind mit Aufnahmen bzw. Konsolen 115 zur Anbindung der Radlenker für die Hinterräder ausgebildet. In einem Leer- bzw. Freiraum (Gefach) zwischen den Querträgern 111, 112 und Längsträgern 113, 114 ist ein Aggregat 200, beispielhaft ein Differentialgetriebe, angeordnet.This in 1 Shown chassis module 100 has one made of cross members 111 , 112 and side members 113 , 114 constructed subframe or axle frame 110 on. The direction of travel of the motor vehicle is indicated by FR. The side members 113 , 114 are with recordings or consoles 115 designed to connect the control arms for the rear wheels. In an empty or free space (compartment) between the cross members 111 , 112 and side members 113 , 114 is an aggregate 200 , for example a differential gear, arranged.

Das Aggregat bzw. Differentialgetriebe 200 ist an zwei Lagerstellen 121, 122 mittels Gummi-Metall-Lagern am hinteren Querträger 112 gelagert und mit einer Aggregatestütze 130 an einem der Längsträger 114 abgestützt. Die Aggregatestütze 130 ist an einem ihrer Enden (äußeres Ende) über ein weiteres Gummi-Metall-Lager an einer Lagestelle 123 des linken Längsträgers 114 nachgiebig angebunden, wobei alternativ auch eine Anbindung am rechten Längsträger 113 erfolgen kann, der hierfür bereits mit einer Buchse 116 zur Aufnahme eines Gummi-Metall-Lagers ausgebildet ist. Am anderen Ende (inneres Ende) ist die Aggregatestütze 130 mit dem Aggregat 200 starr verschraubt.The unit or differential gear 200 is at two storage locations 121 , 122 by means of rubber-metal bearings on the rear cross member 112 stored and with an aggregate support 130 on one of the side members 114 supported. The aggregate support 130 is at one of its ends (outer end) via another rubber-metal bearing at a location 123 of the left side member 114 flexibly connected, alternatively also a connection to the right side member 113 can be done with a socket 116 is designed to receive a rubber-metal bearing. At the other end (inner end) is the genset support 130 with the aggregate 200 rigidly screwed.

Wie aus 2 ersichtlich, weist die Aggregatestütze 130 ein Gehäuse 131 auf, in dem eine zusätzliche Funktionseinheit 300, beispielhaft eine Pumpe für ein aktives Fahrwerkssystem, aufgenommen und insbesondere im Gehäuse 131 elastisch gelagert ist. Die Befestigung der Pumpe 300 im Gehäuse 131 kann über die Schraubbohrungen 132 erfolgen. Die Pumpenanschlüsse 310 sind nach außen geführt. Die Anschlussleitungen können in geeigneter Weise am Hilfsrahmen 110 verlegt werden. Die Aggregatestütze 130 weist ferner mehrere Träger 133 auf, die das Gehäuse 131 mit dem Aggregat 200 verbinden. Die Träger 133 können mit dem Gehäuse 131 verschraubt, verschweißt oder einstückig ausgebildet sein. Die Pumpe 300 ist nicht in einen Kraftfluss zwischen Aggregat 200 und Hilfsrahmen 110 eingebunden und ist somit quasi kraftflussfrei, d. h., Stützkräfte werden nur über das Gehäuse 131 und die Träger 133 übertragen.How out 2 can be seen, shows the unit support 130 a housing 131 on, in which an additional functional unit 300 , for example a pump for an active chassis system, added and in particular in the housing 131 is elastically mounted. The attachment of the pump 300 in the housing 131 can through the screw holes 132 respectively. The pump connections 310 are led to the outside. The connection lines can be attached to the subframe in a suitable manner 110 be relocated. The aggregate support 130 also has several carriers 133 on that the case 131 with the aggregate 200 connect. The porters 133 can with the housing 131 be screwed, welded or formed in one piece. The pump 300 is not in a power flow between the aggregate 200 and subframes 110 integrated and is therefore virtually free of force flow, ie supporting forces are only transmitted via the housing 131 and the porters 133 transfer.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102016006945 B3 [0003, 0009]

Claims

Chassis module (100) for a motor vehicle, comprising an auxiliary frame (110) made up of carriers (111, 112, 113, 114) to which vehicle wheels are articulated, and an assembly (200) which is attached to several bearing points (121, 122, 123 ) is mounted on the subframe (110), characterized in that the unit (200) is mounted at a bearing point (123) indirectly via a unit support (130) on the subframe (110), an additional functional unit (130) in this unit support (130). 300) is integrated.

Undercarriage module (100) Claim 1 , characterized in that the unit support (130) has a housing (131) in which the additional functional unit (300) is arranged.

Undercarriage module (100) Claim 2 , characterized in that the additional functional unit (300) is elastically mounted in the housing (131).

Chassis module (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the unit support (130) is flexibly connected at one end to the subframe (110) and rigidly connected to the unit (200) at the other end.

Chassis module (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the subframe (110) has an empty space bordered by longitudinal members (113, 114) and cross members (111, 112) in which the unit (200) is arranged.

Undercarriage module (100) Claim 5 , characterized in that the unit (200) is mounted on a rear cross member (112) by means of two rubber-metal bearings and is supported on one of the longitudinal members (114) by means of the unit support (130).

Chassis module (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the unit (200) is an engine or a transmission.

Chassis module (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the additional functional unit (300) is a pump unit, a compressor, a condenser, a compensation tank, an intermediate storage device or a control device.

Motor vehicle with at least one chassis module (100) according to one of the preceding claims.