Hilfsrahmen fürein Fahrzeug BESCHREIBUNG: Die Erfindung betriffteinen Hilfsrahmen füreinFahrzeug nach dem Oberbe- griffdes Anspruches 1,des Anspruches 4 und des Anspruches 8. Bei einerelektrifizierten Fahrzeugachse füreinzweispuriges Fahrzeug kann das Antriebsaggregataus einerElektromaschine und einem Getriebe beste- hen, über das die Elektromaschine auf Flanschwellen abtreibt, diezu den Fahrzeugrädern führen. Das Antriebsaggregat istineinerDrei- oderVier- punktlagerung aufeinem Hilfsrahmen abgestützt. Dieser istwiederum über Hilfsrahmenlager an der Fahrzeugkarosserie montiert. Ineinergattungsgemäßen Antriebsvorrichtung istdas Antriebsaggregat über zumindest eineAggregatestütze an einem Längsträger oder Querträger ei- nes Hitfsrahmens abgestützt. Der Längs- oder Querträger istalsHohlträger ausgeführt, der einenHohlraum begrenzt, der im Querschnitt von einerum- laufenden Hohlträgerwandunggeschlossenist. Im Stand derTechniksind an einem solchen Hilfsrahmen alsseparate Bau- teileLagerkonsolen befestigt, an die dieAggregatestütze anbindbar ist.Eine solche Anbindungsart führtim Bereich der Fahrzeugachse zu einerhohen Packagedichte, beiderdieKonsolen den zurVerfügung stehenden Bauraum fürAntriebsaggregat einschränken, sowie zu einem Bauteilaufwand beim Zu- sammenbau der Fahrzeugachse. Zudem sind separate Werkzeuge, zusätzli- ehe Fertigungsanlagen sowie Fertigungszeit erforderlich, um die Konsolen am Hilfsrahmen zu verschweißen. Die Konsolen können außerdem die Dauerfestigkeit des Hilfsrahmen schwä- chen. Ferner muss die Lage der Konsolen unter Umständen so gewählt wer- den, dass eine separate Demontage des Antriebsaggregates nicht mehr möglich ist.

Aus der DE 102 35 110 A1 ist ein Hilfsrahmen für Kraftfahrzeuge bekannt. Aus der DE 10 2013 007 473 A1 ist eine Aufhängungsvorrichtung für An- triebsaggregate von Kraftfahrzeugen bekannt. Aus der DE 10 2019 124 348 A1 ist eine Lagerungsanordnung einer Komponente an einem Achsträger für ein Fahrzeug bekannt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Hilfsrahmen für ein Fahrzeug bereitzustellen, mittels in baulich einfacher Weise die Packagedichte sowie der Bauteilaufwand beim Zusammenbau des Hilfsrahmens reduzierbar ist.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 , des Anspruches 4 und des Anspruches 8 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.

Die Erfindung geht von einem Hilfsrahmen für ein Fahrzeug aus, der eine Aggregatelagerung aufweist. Bei der Aggregatelagerung ist eine Aggregate- stütze an einem Aggregatelager am Hilfsrahmen um eine Lagerachse schwenkbar angelenkt. Das Aggregatelager ist axial beidseitig an jeweils ei- nem Konsolenflügel einer Lagerkonsole des Hilfsrahmens befestigt. Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ist das Aggregatelager bau- raumgünstig in einem Inneneckbereich des Hilfsrahmens angeordnet, an dem ein erster Hilfsrahmenträger und ein zweiter Hilfsrahmenträger zusam- menlaufen. Einer der Konsolenflügel ist unmittelbar durch eine rahmeninnere Seite des ersten Hilfsrahmenträgers ausgebildet. Der andere Konsolenflügel kann dagegen nicht unmitelbar im Hilfsrahmenträger integriert sein, sondern vielmehr als ein separates Konsolenflügel-Bauteil ausgebildet sein, das am zweiten Hilfsrahmenträger angebunden ist. Auf diese Weise wird die Lager- konsole mit reduziertem Bauraumbedarf sowie mit reduziertem Bauteilauf- wand bereitgestellt. Das separate Konsolenflügel-Bauteil, das am zweiten Hilfsrahmenträger an- gebunden ist, kann über einen Lager-Zwischenraum vom ersten Hilfsrah- menträger beabstandet sein. Im Lager-Zwischenraum ist das Aggregatelager positioniert.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante kann der erste Hilfsrahmenträger ein Hilfsrahmenquerträger sein, während der zweite Hilfsrahmenträger ein Hilfsrahmenlängsträger ist. Der Hilfsrahmenquerträger und der Hilfsrahmen- längsträger laufen an einem Eckknoten des Hilfsrahmens zusammen. Im In- neneckbereich dieses Eckknotens befindet sich das Aggregatelager.

In einer technischen Umsetzung kann der erste Hilfsrahmenträger, in dem ein Konsolenflügel unmittelbar integriert ist, als ein Hohlträger ausgeführt sein, der einen Hohlraum begrenzt. Der Hohlraum ist im Hohlträgerquer- schnitt betrachtet mitels einer Hohlträgerwandung geschlossen. Zudem kann der erste Hilfsrahmenträger an der rahmenäußeren Seite der Hohlträ- gerwandung eine Zugangsöffnung aufweisen, über die das Aggregatelager montierbar bzw. demontierbar ist.

Die Lagerachse des Aggregatelagers, um die die Aggregatestütze schwenk- bar angelenkt ist, kann von einem Lagerbolzen definiert sein. Dieser kann axial beidseitig des Aggregatelagers im jeweiligen Konsolenflügel der Lager- konsole gelagert sein, Im Hinblick auf eine kompakte sowie bauteilsteife Kon- solenflügelgeometrie ist der Konsolenflügel gemäß einem weiteren Erfin- dungsaspekt als ein U-Profilteil ausgebildet. Das U-Profilteil weist eine Basis- wand, in der der Lagerbolzen gelagert ist, und davon abgewinkelte Stütz- schenkel auf, die die Basiswand gegenüber dem Hilfsrahmen abstützen. Die beiden Stützschenkel ragen von der Basiswand axial nach außen ab. Bevor- zugt ist der Konsolenflügel an seiner Basiswand-Bodenkante und/oder an seiner Stützschenkel-Bodenkante am Hilfsrahmen angebunden. Die Anbin- dung kann bevorzugt durch Schweißen erfolgen.

Im Hinblick auf eine kompakte sowie bauteilsteife Ausführung kann die Ba- siswand dreieckförmig ausgebildet sein, und zwar mit Basiswand- Randkanten, die ausgehend von der Basiswand-Bodenkante an einem be- vorzugt gerundeten Basiswand-Scheitel dreieckförmig zusammenlaufen. Im Bereich des Basiswand-Scheitels ist eine Lageröffnung für den Lagerbolzen ausgebildet.

In einer konkreten Ausführungsvariante kann der Kantenverlauf der jeweili- gen Basiswand-Randkante unterteilt sein, und zwar in eine Übergangskante, an der der jeweilige Stützschenkel von der Basiswand abgewinkelt ist, und in eine freie Randkante, die sich bis zum Basiswand-Scheitel erstreckt.

Eine verbindungssteife Anbindung des Konsolenflügels am Hilfsrahmen ist von besonderer Bedeutung. Vor diesem Hintergrund kann zumindest einer der Stützschenkel des Konsolenflügels mit einer Lasche verlängert sein. Diese kann die Basiswand-Bodenkante des Konsolenflügels mit einem Über- stand überragen. Die Basiswand-Bodenkante kann dabei an einer Hilfsrah- menseite angebunden sein, während die Stützschenkel-Lasche an einer un- terschiedlich orientierten, weiteren Hilfsrahmenseite angebunden sein kann. Beispielhaft ist die Basiswand-Bodenkante an einer Rahmeninnenseite ange- bunden, während die Stützschenkel-Lasche an einer Rahmenunterseite an- gebunden ist.

Bei der oben beschriebenen Dreieck-Geometrie der Lagerkonsole sind die beiden Stützschenkel zueinander nicht parallel ausgerichtet, sondern laufen diese vielmehr in Richtung Basiswand-Scheitel aufeinander zu. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders kompakte sowie bauteilsteife Konsolenflü- gel-Geometrie. Im Hinblick auf eine einfache Fertigung ist es bevorzugt, wenn der Konsolenflügel als ein Blech-Umformteil realisiert ist, bei dem zu- nächst ein flächiger Blech-Rohling bereitgestellt wird, der in einer Schneid- sowie Umformoperation zu dem Konsolenflügel umgeformt wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der Hilfsrahmenträger, das heißt ein Hilfsrahmenquerträger oder ein Hilfsrahmenlängsträger unter Querschnittsreduzierung mit einer muldenförmigen Montagevertiefung aus- gebildet sein, in der die Konsolenflügel angeordnet sind. Auf diese Weise können auftretende Betriebskräfte von der Aggregatestütze über das Aggre- gatelager unter Ausnutzung der mit Hilfe der muldenförmigen Montagevertie- fung gewonnenen Stabilität des jeweiligen Hilfsrahmenträgers bauteilstabil in Richtung Hilfsrahmen abgeleitet werden.

Der Hilfsrahmenträger kann dabei in gängiger Praxis ein Hohlträger sein, der einen Hohlraum begrenzt, der im Hohlträgerquerschnitt betrachtet mitels ei- ner Hohlträgerwandung geschlossen ist. In der geschlossenen Hohlträger- wandung ist die muldenförmige Montagevertiefung ausgebildet Die Hohlträ- gerwandung kann einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen, bei dem eine obere horizontale Hohlträger-Deckwand und eine untere horizontale Hohlträger-Bodenwand an Übergangskanten mit vertikalen Hohlträger-Sei- tenwänden verbunden sind.

Die muldenförmige Montagevertiefung ist bevorzugt wie folgt positioniert: So kann der Konturverlauf einer der beiden Übergangskanten durch die mulden- förmige Montagevertiefung unterbrochen sein. In diesem Fall kann ein Mul- denboden der Montagevertiefung an einem Vertiefungsrand in die Seiten- wand und in die Boden- oder Deckwand des Hilfsrahmenträgers übergehen. Auf diese Weise ist eine besonders bauteilsteife Abstützbasis der Lagerkon- sole am Hilfsrahmen bereitgestellt. Die Verbindungsfestigkeit zwischen dem Konsolenflügel und dem Hilfsrahmenträger kann wie folgt weiter gesteigert werden: so kann die Basiswand-Bodenkante des Konsolenflügels am Mul- denboden angebunden sein. Demgegenüber kann die Stützschenkel-Lasche den Muldenrand der Montagevertiefung übergreifen sowie an der Seiten- wand und/oder an der Boden- bzw. Deckwand des Hohlträgers angebunden sein.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefüg- ten Figuren beschrieben.

Es zeigen: Fig. 1 in einer Ansicht von oben einen Hilfsrahmen für ein Fahrzeug mit darauf montiertem Antriebsaggregat;

Fig. 2 bis 4 jeweils Detailansichten der Aggregatelagerungen am Hilfsrah- men.

In der Figur 1 ist eine elektrifizierte Fahrzeugachse für ein zweispuriges Fahrzeug insoweit angedeutet, als es für das Verständnis der Erfindung er- forderlich ist. Die Fahrzeugachse weist in der Figur 1 ein Antriebsaggregat 1 auf, das zum Beispiel aus einer Elektromaschine und einem Getriebe be- steht. Das Antriebsaggregat 1 ist in einer Dreipunktlagerung an die Oberseite eines Hilfsrahmens 7 des Fahrzeugs angebunden. Der Hilfsrahmen 7 weist in der Figur 1 zwei seitliche Hilfsrahmenlängsträger 9 auf, die an vorderen und hinteren Eckknoten jeweils mit vorderen und hinteren Hilfsrahmenquer- trägern 11 , 13 verbunden. Gemäß der Figur 1 sind an den Eckbereichen des Hilfsrahmens 9 jeweils Lageraugen 14 für nicht gezeigte Hilfsrahmenlager ausgebildet, über die der Hilfsrahmen 7 an der Fahrzeugkarosserie montier- bar ist. An den fahrzeugäußeren Seiten weisen die beiden Hilfsrahmenlängs- träger 9 jeweils Anbindungsstellen 15 für nicht gezeigte Fahrwerkslenker auf.

In der Figur 1 ist das Antriebsaggregat 1 an Aggregatestützen 17 des An- triebsaggregats 1 über zwei vordere Aggregatelager Q1 , Q2 am vorderen Hilfsrahmenquerträger 11 montiert sowie über ein weiteres Aggregatelager Q3 am hinteren Hilfsrahmenquerträger 13 montiert. Die Hilfsrahmenquerträ- ger 11 , 13 sowie die beiden Hilfsrahmenlängsträger 9 sind jeweils als Hohl- träger ausgebildet, die einen Hohlraum 18 (Figur 2) begrenzen. Dieser ist im Hohlträgerquerschnit betrachtet von einer umlaufenden rechteckförmigen Hohlträgerwandung geschlossen. Die Hohlträgerwandung besteht gemäß den Figuren aus einer oberen, horizontalen Deckwand 19 (Figur 4) und einer unteren, horizontalen Bodenwand 21 (Figur 3), die an Übergangskanten 22 (Figuren 3 und 4) mit einer vertikalen inneren Seitenwand 23 (Figur 3) sowie einer vertikalen äußeren Seitenwänden 24 (Figur 2) verbunden sind. Jedes der Aggregatelager Q1 , Q2, Q3 ist als ein Gummi-Metall-Hülsenlager ausgebildet, das im Detail lediglich in der Figur 2 gezeigt ist. Demnach be- steht das Gummi-Metall-Hülsenlager aus einer radial äußeren Außenhülse 25 und einem radial inneren, hülsenförmigen Lagerkern 27, zwischen denen ein schwingungsdämpfender Elastomerkörper 29 angeordnet ist. Durch den Lagerkern 27 der Aggregatelager Q1 , Q2, Q3 ist ein Lagerbolzen 31 geführt, der eine Lagerachse L definiert, um die eine Aggregatestütze 17 des An- triebsaggregats 1 schwenkbar angelenkt ist. Der Lagerbolzen 31 ist axial beidseitig des Aggregatelagers Q1 , Q2, Q3 in einem Konsolenflügel 35, 37 einer Lagerkonsole 39 gelagert, die am Hilfsrahmen 7 angebunden ist.

Die Lagerkonsolen 39 der Aggregatelager Q1 , Q2, Q3 sind mit unterschiedli- cher Bauteilgeometrie realisiert: So ist das Aggregatelager Q1 gemäß der Fi- gur 2 in einem Inneneckbereich des Hilfsrahmens 7 angeordnet, der zwi- schen dem vorderen Hilfsrahmenquerträger 11 und dem Hilfsrahmenlängs- träger 9 aufgespannt ist. Am Aggregatelager Q1 weist die Lagerkonsole 39 einen als separates Konsolenflügel-Bauteil realisierten Konsolenflügel 35 auf, der am Hilfsrahmenlängsträger 9 angeschweißt ist. Demgegenüber ist der andere Konsolenflügel 37 nicht als ein separates Konsolenflügel-Bauteil realisiert, sondern vielmehr unmitelbarer und einstückiger Bestandteil der in- neren Seitenwand 23 des vorderen Hilfsrahmenquerträgers 11 . Die beiden Konsolenflügel 35, 37 sind über einen Lager-Zwischenraum 41 voneinander beabstandet, in dem das Aggregatelager Q1 angeordnet ist. An der rahmen- äußeren Seitenwand 24 des vorderen Hilfsrahmenquerträgers 11 ist eine Zu- gangsöffnung 43 ausgebildet, über die das Aggregatelager Q1 montier- bar/demontierbar ist. Gemäß der Figur 2 ist der Lagerbolzen 31 durch ein Bolzenloch 45 der inneren Seitenwand 23 des vorderen Hilfsrahmenquerträ- gers 11 geführt und mit seinem Bolzenkopf 47 am Öffnungsrand bereich des Bolzenloches 45 abgestützt. Am Konsolenflügel 35 ist eine Schweißmutter 49 angeschweißt, mit der die Bolzenspitze des Lagerbolzens 31 verschraubt ist.

In der Figur 3 ist die Lagerkonsole 39 des Aggregatelagers Q2 dargestellt.

Demnach sind die beiden Konsolenflügel 35, 37 als separate Konsolenflügel- Blechteile realisiert, die in einer kompakten sowie bauteilsteifen Konsolenflü- gelgeometrie ausgebildet sind. Jeder der beiden Konsolenflügel 35, 37 ist als ein U-Profilteil ausgebildet, und zwar mit einer Basiswand 51 , in der jeweils der (nicht gezeigte) Lagerbolzen 31 durch ein Bolzenloch 52 geführt ist, und mit davon abgewinkelten Stützschenkel 53, die die Basiswand 51 an der in- neren Seitenwand 23 des Hilfsrahmens 7 abstützen. Der jeweilige Konsolen- flügel 35, 37 ist an seiner Basiswand-Bodenkante 55 und an seiner Stütz- schenkel-Bodenkante 57 am Hilfsrahmen 7 verschweißt. Wie aus der Figur 3 weiter hervorgeht, ist die Basiswand 51 dreieckförmig ausgebildet. Deren Ba- siswand-Randkanten 59 laufen ausgehend von der Basiswand-Bodenkante 55 an einem gerundeten Basiswand-Scheitel 61 dreieckförmig zusammen, in deren Bereich das Bolzenloch 52 ausgebildet ist. Der Kantenverlauf der je- weiligen Basiswand-Rand kante 59 ist unterteilt in eine Übergangskante 63, an der die Basiswand 51 in die jeweiligen Stützschenkel 53 übergeht, und in eine freie Randkante 65, die sich bis zum Basiswand-Scheitel 61 erstreckt.

In der Figur 3 sind die unteren Stützschenkel 53 der beiden Konsolenflügel 35, 37 jeweils mit einer Blechlasche 67 verlängert, die die Basiswand-Boden- kante 55 mit einem Überstand Δz überragt. Die Basiswand-Bodenkante 55 ist gemäß der Figur 3 an einer inneren Seitenwand 23 des vorderen Hilfsrah- menquerträgers 11 angeschweißt, während die Stützschenkel-Blechlasche 67 die untere Hilfsrahmen-Übergangskante 22 umgreift und an der Boden- wand 21 des vorderen Hilfsrahmenquerträgers 11 angebunden ist.

Wie aus der Figur 3 weiter hervorgeht, sind die beiden Stützschenkel 53 des Konsolenflügels 35, 37 zueinander nicht parallel ausgerichtet, sondern sind diese vielmehr aufeinander zu geneigt. Auf diese Weise ist eine besonders kompakte sowie bauteilsteife Konsolenflügelgeometrie ermöglicht.

In der Figur 4 ist die Anbindung der Aggregatestütze 17 über das drite Ag- gregatelager Q3 am hinteren Hilfsrahmenquerträger 13 gezeigt. Demzufolge weist der hintere Hilfsrahmenquerträger 13 eine muldenförmige Montagever- tiefung 71 auf, in der die beiden Konsolenflügel 35, 37 angeordnet sind. Die beiden Konsolenflügel 35, 37 weisen in etwa dieselbe Geometrie auf wie die beiden Konsolenflügel 35, 37 des Aggregatelagers Q2.

Die muldenförmige Montagevertiefung 71 ist in der Hohlträgerwandung aus- gebildet, ohne den Hohlraum 18 des hinteren Hilfsrahmenquerträgers 13 nach außen zu öffnen. Wie aus der Figur 4 hervorgeht, ist der Konturverlauf der oberen Übergangskante 22 des hinteren Hilfsrahmenquerträgers 13 mit- tels der muldenförmigen Montagevertiefung 71 unterbrochen. Dabei geht ein Muldenboden 69 der Montagevertiefung 71 an einem Muldenrand 73 in die innere Seitenwand 23 sowie in die obere Deckwand 19 des hinteren Hilfsrah- menquerträgers 13 über. Zudem sind die beiden Stützschenkel 53 des Kon- solenflügels 35, 37 jeweils mit einer Stützschenkel-Blechlasche 67 verlän- gert, die den Muldenrand 73 übergreift und jeweils an der inneren Seiten- wand 23 und der Deckwand 19 des hinteren Hilfsrahmenquerträgers 13 an- gebunden ist. Demgegenüber ist die Basiswand-Bodenkante 55 des Konso- lenflügels 35, 37 am Muldenboden 69 verschweißt.

BEZUGSZEICHENLISTE:

1 Antriebsaggregat

7 Hilfsrahmen

9 Hilfsrahmenlängsträger

11 , 13 vordere und hintere Hilfsrahmenquerträger

14 Lageraugen

15 Anbindungsstellen

17 Aggregatestütze

18 Hohlraum

19 Deckwand 1 Bodenwand 2 Übergangskante 3 innere Seitenwand 4 äußere Seitenwand 5 Außenhülse 7 Lagerkern 9 Elastomerkörper 1 Lagerbolzen 5 Konsolenflügel 7 Konsolenflügel 9 Lagerkonsole 1 Lager-Zwischenraum 3 Zugangsöffnung 5 Bolzenloch 7 Bolzenkopf 9 Schweißmutter 1 Basiswand 2 Bolzenloch 3 Stützschenkel 5 Basiswand-Bodenkante 7 Stützschenkel-Bodenkante 9 Basiswand-Randkante 1 Basiswand-Scheitel 63 Übergangskante

65 freie Randkante

67 Stützschenkel-Lasche

69 Muldenboden 71 Montagevertiefung

73 Muldenrand

Q1 , Q2, Q3 Aggregatelager

L Lagerachse

Az Überstand