-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem Aspekt eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Längsträger und mit einem sich hieran abstützenden Radeinbau für die Befestigung einer Federbeinaufnahme. Des Weiteren ist ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen.
-
Hintergrund
-
Karosserieseitig vorgesehene Federbeinaufnahmen dienen der Aufnahme und Befestigung eines Federbeins eines Kraftfahrzeugfahrwerks und damit der Ein- und Weiterleitung der auf die Karosserie bzw. der auf das Fahrwerk einwirkenden Kräfte. Sie stellen somit eine Verbindung zwischen dem Federbein und der selbsttragenden Karosserie dar.
-
Die Anforderungen an die Dauerhaltbarkeit, die Festigkeit, die Struktur- und Verwindungssteifigkeit an eine Kraftfahrzeugkarosserie sind im Bereich einer Federbeinaufnahme besonders hoch. Um eine ausreichende Stabilität bereitzustellen, sind gängige Federbeinaufnahmen beispielsweise an einem nach vorn, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, von einer Stirnwand der Kraftfahrzeugkarosserie hervorstehenden Schottblech befestigt. Ein solches Schottblech befindet sich bezogen auf die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor der Stirnwand und erstreckt sich im Wesentlichen in Kraftfahrzeugquerrichtung (y).
-
Andere Ausgestaltungen sehen die Verwendung einer Domstrebe vor, die mit beiden, an den Außenseiten der Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehenen Federbeinaufnahmen verbunden ist und insoweit eine wechselseitige Abstützung der beiden Federbeinaufnahmen in Fahrzeugquerrichtung (y) ermöglicht.
-
Eine aus dem Stand der Technik bekannte Federbeinaufnahme ist beispielsweise in der
DE 10 2009 032 602 A1 beschrieben. Die Federbeinaufnahme ist dabei zweiteilig ausgeführt. Sie setzt sich aus einem oberen Verstärkungsteil und einem unteren Teil der Federbeinaufnahme zusammen. Der untere Teil der Federbeinaufnahme ist dabei mit einer Blechstruktur der Radeinbauschale verschweißt und das obere Verstärkungsteil ist mit einer inneren Radeinbaustrebe verschweißt.
-
Für neuartige Fahrzeugkonzepte, insbesondere für urbane Kraftfahrzeuge, die insbesondere für den innerstädtischen Transport von zwei bis maximal vier Personen ausgestaltet und konzipiert sind, ist es erforderlich neuartige sowie alternative Motor- und Getriebeanordnungen vorzusehen. Ferner sollen derartige Kraftfahrzeuge so kompakt und so leicht wie möglich ausgestaltet sein, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren oder die Reichweite von rein elektrisch angetriebenen Fahrzeugen zu erhöhen. Für derartige Fahrzeuge sind vergleichsweise kurze Frontüberhänge vorgesehen, die eine Motor- und Getriebeanordnung teilweise unterhalb der Fahrzeugstirnwand bzw. dem Mitteltunnel erforderlich machen. Aus Servicegründen sind karosserieseitige Querstrukturen vor der Fahrzeugstirnwand nicht zu realisieren.
-
Bei einer derartigen Bauform ist eine strukturelle Anbindung einer im Bereich eines Radhauses anzuordnenden Federbeinaufnahme an die Stirnwand bzw. an ein in Fahrtrichtung der Stirnwand vorgelagertes Schottblech nicht mehr möglich. Aus Gewichtsgründen ist ein Einsatz einer gesonderten Domstrebe zur Verbindung der gegenüberliegenden Federbeinaufnahmen oder Federbeindome nicht in Betracht zu ziehen.
-
Von daher liegt einer Ausgestaltung der Erfindung nunmehr die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Radeinbau und eine verbesserte strukturelle Anbindung einer Federbeinaufnahme an den Radeinbau bereitzustellen, wobei die jeweils links und rechts im Kraftfahrzeug vorzusehenden Federbeinaufnahmen keine direkte Anbindung oder direkte Abstützung in Fahrzeugquerrichtung an andere tragende Karosseriebauteile benötigen. Es ist insoweit Zielsetzung, eine gewichtsreduzierte und kompakte Kraftfahrzeugkarosserie bereitzustellen, die sich im Bereich einer Federbeinaufnahme trotzdem durch ein besonders hohes Maß an Dauerhaltbarkeit, Festigkeit sowie Struktur- und Verwindungssteifigkeit auszeichnet.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen
-
Diese Aufgabe wird mit einer Kraftfahrzeugkarosserie gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie mit einem Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind dabei Gegenstand abhängiger Patentansprüche.
-
Insoweit ist eine Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen, die zumindest einen Längsträger und einen sich hieran abstützenden zumindest zweischaligen Radeinbau aufweist. Der Radeinbau weist dabei eine obere Radeinbauschale und eine untere Radeinbauschale auf. Diese sind zumindest bereichsweise überdeckend zueinander angeordnet und sind ferner miteinander verbunden. Nach oben, in Fahrzeughochrichtung (z) weisen die obere und die untere Radeinbauschale jeweils eine Durchgangsöffnung für eine Federbeinaufnahme auf. Der zumindest zweischalige Radeinbau ist sozusagen materialgedoppelt ausgestaltet. Die obere Radeinbauschale fungiert hierbei als eine innere, unmittelbar an den Motorraum angrenzende Schale, während die untere Radeinbauschale auch als äußere Radeinbauschale zu bezeichnen ist. Diese kann als Bestandteil eines Radhauses ausgestaltet sein, welches mit seiner Außen- oder Unterseite unmittelbar einem Rad des Kraftfahrzeugs zugewandt ist.
-
Mittels der zumindest bereichsweise überlappenden oder überdeckenden Anordnung zweier Radeinbauschalen kann eine quasi zweischnittige Anbindung der Federbeinaufnahme erreicht werden. Die beiden Radeinbauschalen können insoweit als gesonderte Zugbänder fungieren, sodass die über die Federbeinaufnahme in die Kraftfahrzeugkarosserie eingeleiteten Kräfte besonders gut absorbiert bzw. in angrenzende tragende Strukturbauteile der Kraftfahrzeugkarosserie abgeleitet werden können. Über die Federbeinaufnahme in die Karosserie eingeleiteten Kräfte können auf die beiden Schalen des Radeinbaus verteilt werden und somit über zumindest zwei Lastpfade in die Karosserie eingeleitet werden.
-
Die zweischalige und weitreichend überlappende Anordnung von oberer und unterer Radeinbauschale erhöht die Lateral- oder Quersteifigkeit der Federbeinaufnahme sowie ihrer strukturellen Anbindung an den Radeinbau, sodass auf eine gesonderte Quer- oder Lateralabstützung durch ein weiteres Bauteil, beispielsweise durch ein Schottblech, durch einen Stirnwandwasserkasten oder durch eine die beiden Federbeinaufnahmen miteinander verbindende Domstrebe verzichtet werden kann. Im Endeffekt kann trotz der zweischaligen Ausgestaltung eine Gewichtsreduzierung erreicht werden. Die beiden Schalen können jeweils eine geringere Materialstärke als die Materialstärke bei einer einschaligen Ausgestaltung des Radeinbaus aufweisen.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Kraftfahrzeugkarosserie ferner eine Federbeinaufnahme auf, welche einen in Fahrzeughochrichtung (z) nach oben ragenden Topfabschnitt und einen den Topfabschnitt umschließenden Flansch aufweist. Der Flansch befindet sich hierbei typischerweise an einem Fußpunkt, das heißt an einem in Fahrzeughochrichtung unten liegenden Ende des dom- oder kuppelartig ausgestalteten Topfabschnitts. Die Federbeinaufnahme durchsetzt beide fluchtend übereinander zu liegen kommenden Durchgangsöffnungen von unterer und oberer Radeinbauschale von unten her.
-
Auf diese Art und Weise können die vom Fahrwerk über den Dämpfer oder das Federbein auf die Federbeinaufnahme übertragenen und nach oben in Fahrzeughochrichtung wirkenden Kräfte als Zugkräfte auf den Radeinbau übertragen werden. Entsprechende nach oben oder auch in Längs- oder Querrichtung wirkende Kräfte können über die wechselseitige Anlage des Topfabschnitts an den Öffnungsumrandungen bzw. über die wechselseitige Anlage des Flanschs der Federbeinaufnahme am Radeinbau besonders gut in die Kraftfahrzeugkarosserie übertragen werden.
-
Indem der Topfabschnitt der Federbeinaufnahme die beiden Durchgangsöffnungen von oberer und unterer Radeinbauschale von unten her durchsetzt und indem sich die Federbeinaufnahme von unten an den Radeinbau abstützt und dementsprechend hieran gehalten wird, können die Anforderungen an die Befestigungsmittel zur wechselseitigen Befestigung der Federbeinaufnahme am Radeinbau herabgesetzt werden. Die zwischen der Federbeinaufnahme und dem Radeinbau vorzusehenden Befestigungsmittel, beispielsweise in Form von Schweißverbindungen, liegen außerhalb des Haupt-Lastpfades zwischen Federbeinaufnahme und Radeinbau.
-
Nach einer Weiterbildung sind die Durchgangsöffnungen von oberer und unterer Radeinbauschale jeweils mit einer flanschartig ausgebildeten und nach oben in Fahrzeughochrichtung ragenden Öffnungsumrandung versehen. Eine nach oben abragende Öffnungsumrandung führt einerseits zur Aussteifung und Strukturverstärkung sowohl von oberer und unterer Radeinbauschale. Zudem kann durch die flanschartige Ausgestaltung der Öffnungsumrandungen eine definierte wechselseitige Anlage und Befestigungsfläche von oberer und unterer Radeinbauschale durch die strukturelle Befestigung mit der Federbeinaufnahme bereitgestellt werden.
-
Die Öffnungsumrandungen von oberer und unterer Radeinbauschale können auch direkt aneinander anliegen und strukturell miteinander verbunden sein. Die beiden Öffnungsumrandungen sind bevorzugt jeweils umlaufend und geschlossen ausgebildet. Das heißt, die Durchgangsöffnungen von oberer und unterer Radeinbauschale sind jeweils beabstandet zu den Außenrändern von oberer und unterer Radeinbauschale angeordnet.
-
Insoweit kann der unmittelbar mit der Federbeinaufnahme in Kontakt tretende Bereich von oberer und unterer Radeinbauschale, mithin des hierdurch gebildeten zweischaligen Radeinbaus, eine strukturelle Verstärkung erfahren, wodurch die über die Federbeinaufnahme in den Radeinbau abgeleiteten Kräfte besonders gut übertragen werden können. Die strukturelle Verbindung von oberer und unterer Radeinbauschale im Bereich der Öffnungsumrandungen durch die Federbeinaufnahme führt ferner zur Verbesserung der Dauerhaltbarkeit sowie der Struktursteifigkeit des Radeinbaus und seiner Verbindung zur Federbeinaufnahme.
-
Es ist ferner vorgesehen, dass die an den beiden Radeinbauschalen nach oben ragenden Öffnungsumrandungen der jeweiligen Durchgangsöffnungen in etwa den gleichen Neigungswinkel wie der Topfabschnitt der Federbeinaufnahme aufweisen, sodass eine möglichst vollflächige wechselseitige Anlagestellung der Öffnungsumrandungen oder zumindest der Öffnungsumrandung der unteren Radeinbauschale an den Topfabschnitt der Federbeinaufnahme erfolgen kann.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung liegt die Federbeinaufnahme mit ihrem Flansch und/oder mit ihrem Topfabschnitt an einer Unterseite der unteren Radeinbauschale an. Sie ist insbesondere mit der Unterseite der unteren Radeinbauschale auch strukturell verbunden. Es ist dabei insbesondere vorgesehen, dass die Außenseite des Topfabschnitts an einer Unterseite oder Innenseite der Öffnungsumrandung der unteren Radeinbauschale anliegt und mit dieser strukturell verbunden ist.
-
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass der einen Fußpunkt des Topfabschnitts umschließende Flansch der Federbeinaufnahme an der Unterseite der unteren Radeinbauschale anliegt. Hierbei liegt der Flansch der Federbeinaufnahme typischerweise unmittelbar angrenzend an die Durchgangsöffnung der unteren Radeinbauschale an. Die wechselseitige Anlagestellung von Flansch oder Topfabschnitt an der Öffnungsumrandung oder an der Unterseite der unteren Radeinbauschale ist typischerweise weitgehend vollflächig bzw. durchgehend in Umgangsrichtung ausgebildet, sodass eine möglichst große wechselseitige Anlagefläche und eine dementsprechend stabile wechselseitige Anlage von Federbeinaufnahme und unterer Radeinbauschale erreicht werden kann.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung weisen die obere und die untere Radeinbauschale jeweils eine einer Radhauskontur entsprechende Wölbung auf. Die obere und die untere Radeinbauschale sind hierbei ferner unter Bildung zumindest eines von den jeweiligen Wölbungen begrenzten Hohlraums strukturell miteinander verbunden. Der zwischen oberer und unterer Radeinbauschale gebildete Hohlraum muss nicht ausschließlich von den Wölbungen der Radeinbauschalen begrenzt sein. Es ist insbesondere denkbar, dass einzelne Hohlräume oder Hohlraumabschnitte auch durch die Anordnung der Radeinbauschalen an angrenzende Tragstrukturkomponenten der Kraftfahrzeugkarosserie, wie zum Beispiel durch die Anbindung an den Längsträger oder durch die Anbindung an eine Radeinbaustrebe verschlossen sind.
-
Die Bildung zumindest eines Hohlraums zwischen den Wölbungen von oberer und unterer Radeinbauschale führt zu einer weiteren strukturellen Verstärkung des Radeinbaus. Die unmittelbare Verbindung von oberer und unterer Radeinbauschale und/oder die Anbindung und Befestigung der Radeinbauschalen an angrenzende Tragstrukturkomponenten der Kraftfahrzeugkarosserie erzeugt ein Hohlkammerprofil zwischen den Radeinbauschalen, insbesondere zwischen ihren Wölbungen, wodurch die Struktursteifigkeit, die Verwindungssteifigkeit, die Festigkeit und die Dauerhaltbarkeit des Radeinbaus sowie seiner Verbindung zur bevorzugt einteilig ausgestalteten Federbeinaufnahme verbessert werden kann.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung erstrecken sich die obere und die untere Radeinbauschale in Fahrzeughochrichtung jeweils vom Längsträger nach oben und in Fahrzeugquerrichtung nach außen bis an eine Radeinbaustrebe. Die obere als auch die untere Radeinbauschale sind hierbei jeweils gesondert sowohl mit dem Längsträger als auch mit der oberhalb und in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung (y) nach außen versetzt zum Längsträger verlaufenden Radeinbaustrebe angeordnet. Sie sind insbesondere sowohl mit dem Längsträger als auch mit der Radeinbaustrebe strukturell verbunden. Zwischen dem Längsträger und der Radeinbaustrebe erstreckt sich jede der beiden Radeinbauschalen einteilig.
-
Das heißt sowohl die obere als auch die untere Radeinbauschale erstreckt sich einteilig vom Längsträger nach oben und nach außen zur Radeinbaustrebe. Insoweit kann eine besonders feste lastübertragende Verbindungsstruktur zwischen Radeinbau und den beiden weiteren, sich typischerweise in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Tragstrukturkomponenten der Kraftfahrzeugkarosserie, nämlich Längsträger und Radeinbaustrebe, geschaffen werden. Die Befestigung der Federbeinaufnahme am Radeinbau erfolgt jeweils beabstandet zum Längsträger als auch zur Radeinbaustrebe. Durch den doppelschaligen Aufbau des Radeinbaus, insbesondere durch die gesonderte Befestigung sowohl von oberer als auch unterer Radeinbauschale jeweils am Längsträger und an der Radeinbaustrebe kann eine besonders gute, dauerhaltbare sowie struktur- und verwindungssteife lastübertragende Verbindung für die Federbeinaufnahme an den Tragstrukturkomponenten der Kraftfahrzeugkarosserie bereitgestellt werden.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die untere Radeinbauschale mit einer in Fahrzeugquerrichtung außenliegenden Außenseite des Längsträgers verbunden. Die untere Radeinbauschale kann insoweit lediglich einen sich quasi parallel oder in geradliniger Fortsetzung der Wölbung erstreckenden unteren Randabschnitt aufweisen, der insoweit plan an der außenliegenden Außenseite des Längsträgers anliegen und dort strukturell mit dem Längsträger verbunden sein kann. Auf diese Art und Weise stützt sich der Radeinbau über die untere Radeinbauschale in Fahrzeugquerrichtung (y) außen am Längsträger ab.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die obere Radeinbauschale mit einer in Fahrzeughochrichtung obenliegenden Oberseite des Längsträgers verbunden, insbesondere strukturell hiermit verbunden. Somit stützt sich der Radeinbau über die obere Radeinbauschale in Fahrzeughochrichtung am untenliegenden Längsträger ab. Obere Radeinbauschale und untere Radeinbauschale können insoweit und durch ihre jeweilige Anbindung an den Längsträger überwiegend vertikal verlaufende oder horizontal verlaufende Kräfte in den Längsträger ableiten.
-
Zudem kann durch die obenliegende und seitliche Anbindung an den Längsträger eine weitere strukturelle Verstärkung und Aussteifung des Radeinbaus erreicht werden. Insbesondere kann angrenzend an den Längsträger vom Längsträger selbst, von der unteren Radeinbauschale als auch von der oberen Radeinbauschale ein geschlossenes Hohlprofil gebildet werden, mittels welchem eine weitere Verbesserung der Struktursteifigkeit erreicht werden kann.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung sind in Bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung vorne oder hinten liegende Endabschnitte von oberer und unterer Radeinbauschale zumindest abschnittsweise direkt aneinander anliegend und strukturell miteinander verbunden. Auf diese Art und Weise kann eine weitere Verstärkung und Aussteifung des Radeinbaus herbeigeführt werden. Die obere und untere Radeinbauschale können über die besagten End- oder Randabschnitte mehrfach miteinander strukturell verbunden sein, wodurch eine besonders strukturverstärkte und steife wechselseitige Verbindung von oberer und unterer Radeinbauschale gebildet werden kann. Es ist insbesondere denkbar, dass obere und untere Radeinbauschale nahezu vollständig entlang ihrer in Fahrtrichtung vorn liegenden Ränder als auch entlang ihrer in Fahrtrichtung hinten liegenden Ränder strukturell miteinander verbunden sind.
-
Unter einer strukturellen Verbindung ist im vorliegenden Kontext jedwede für die mechanische Lastübertragung von zwei Bauteilen geeignete Verbindung zu verstehen. Diese kann auf unterschiedlichste Art und Weise realisiert sein. Strukturelle Verbindungen können beispielsweise mittels Punktschweißen, Laserschweißen, Kleben, Schrauben, Nieten oder Durchsetzfügen erzeugt werden.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die obere Radeinbauschale im Bereich ihrer Wölbung eine sich in Richtung zur unteren Radeinbauschale erstreckende Vertiefung auf. Die Vertiefung ist dabei mit der unteren Radeinbauschale verbunden, insbesondere strukturell hiermit verbunden. Mittels der Vertiefung, welche auch als Sicke ausgestaltet sein kann, ist die Wölbung der oberen Radeinbauschale, welche überwiegend beabstandet zur Wölbung der unteren Radeinbauschale zu liegen kommt, nochmals gesondert mit der unteren Radeinbauschale verbunden.
-
Die Vertiefung kann insbesondere beabstandet zu vorn oder hinten liegenden Randabschnitten der oberen Radeinbauschale vorgesehen sein. Es ist insbesondere denkbar, dass die Vertiefung beispielsweise angrenzend an den Längsträger und somit im unteren Abschnitt der oberen Radeinbauschale ausgestaltet ist und sich, bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung, in etwa mittig an der oberen Radeinbauschale befindet.
-
Analog hierzu kann nach einer weiteren Ausgestaltung auch die untere Radeinbauschale im Bereich ihrer Wölbung einen sich in Richtung zur oberen Radeinbauschale erstreckenden Vorsprung aufweisen. Auch dieser kann mit der oberen Radeinbauschale verbunden, insbesondere strukturell verbunden sein. Es ist dabei insbesondere denkbar, dass die Vertiefung der oberen Radeinbauschale mit dem Vorsprung der unteren Radeinbauschale verbunden ist, sodass sich die obere und die untere Radeinbauschale quasi lediglich im Bereich von miteinander korrespondierenden Vertiefungen und Vorsprüngen aneinander abstützen. Die Vertiefung respektive der Vorsprung können ferner zu einer Verbesserung der Steifigkeit der jeweiligen Wölbung der oberen bzw. der unteren Radeinbauschale beitragen. Die Vertiefung als auch der Vorsprung können beispielsweise als Prägung in einem Metallblech gebildet sein, welches die obere bzw. untere Radeinbauschale bildet.
-
Durch eine überlappende Anordnung und durch die miteinander korrespondierende Ausgestaltung von Vertiefung und Vorsprung kann erreicht werden, dass für eine wechselseitige Abstützung zwischen oberer und unterer Radeinbauschale unter Einhaltung eines vergleichsweise großen Abstands nur vergleichsweise geringfügige Prägetiefen in die obere bzw. untere Radeinbauschale einzubringen sind. Insoweit erfolgt durch jene Prägung im Bereich der Vertiefung bzw. im Bereich des Vorsprungs kaum eine nennenswerte Materialschwächung der oberen bzw. der unteren Radeinbauschale.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Kraftfahrzeugkarosserie zudem eine hintere Radeinbauschale auf, welche entweder einteilig mit der unteren Radeinbauschale ausgebildet ist oder welche mit einem, bezogen auf die Fahrtrichtung (R) des Kraftfahrzeugs hinten liegenden Anschlussabschnitt der unteren Radeinbauschale strukturell verbunden ist. Die hintere Radeinbauschale kann nach vorn in Fahrtrichtung einen Anbindungs- oder Befestigungsrand aufweisen, welcher überdeckend mit dem hinten liegenden Anschlussabschnitt oder mit einem dementsprechenden Anbindungsrand der unteren Radeinbauschale strukturell verbindbar ist.
-
Die hintere Radeinbauschale stellt insoweit eine in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtete Verlängerung der unteren Radeinbauschale dar, welche unmittelbar angrenzend an ein Radhaus angeordnet ist bzw. ein dem Fahrzeugrad unmittelbar zugewandtes Radhaus zumindest bereichsweise bildet. Die hintere Radeinbauschale kann zu einer weiteren strukturellen Verstärkung des mehrschaligen Radeinbaus beitragen. Insbesondere kann die untere Radeinbauschale über die hintere Radeinbauschale eine Verstärkung und Abstützung in Fahrzeuglängsrichtung an angrenzenden Komponenten der Kraftfahrzeugkarosserie erhalten.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung hiervon weist die Kraftfahrzeugkarosserie ferner ein sich in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung erstreckende Stirnwand auf. Diese separiert typischerweise den Kraftfahrzeuginnenraum vom in Fahrtrichtung davorliegenden Motorraum. Die hintere Radeinbauschale stützt sich hierbei ferner in Fahrzeuglängsrichtung (x) an jener Stirnwand ab. Ferner stützt sich auch die obere Radeinbauschale über einen in Fahrtrichtung R hinten hegenden Flansch in Fahrzeuglängsrichtung an der Stirnwand ab. Die hintere Radeinbauschale fungiert insoweit nicht nur als integrale Komponente und Bestandteil eines Radhauses, sondern trägt auch noch zur Verstärkung der Stabilität des Radeinbaus bei. Durch die unmittelbare und zweifache Abstützung, nämlich von oberer und hinterer Radeinbauschale an der Stirnwand wird eine verbesserte Kraftübertragung zwischen Radeinbau, Federbeinaufnahme und weiteren tragenden Strukturkomponenten der Kraftfahrzeugkarosserie erreicht.
-
Nach alledem ist nach einem weiteren Aspekt schließlich ein Kraftfahrzeug mit einer zuvor beschriebenen Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen.
-
Kurzbeschreibung der Figuren
-
Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Kraftfahrzeugkarosserie und des Kraftfahrzeugs werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Hierbei zeigen:
-
1 eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs,
-
2 eine isolierte perspektivische Darstellung einer topfförmig ausgestalteten Federbeinaufnahme,
-
3 eine isolierte und perspektivische Darstellung einer oberen Radeinbauschale,
-
4 eine isolierte und perspektivische Darstellung einer unteren Radeinbauschale,
-
5 eine Explosionsdarstellung von oberer, unterer sowie hinterer Radeinbauschale und der Federbeinaufnahme,
-
6 eine perspektivische Darstellung eines aus den in 5 gezeigten Komponenten bestehenden Radeinbaus,
-
7 eine weitere Darstellung des in 6 gezeigten Radeinbaus in seiner Montageposition am Längsträger der Kraftfahrzeugkarosserie,
-
8 eine weitere perspektivische Darstellung des Radeinbaus und des Längsträgers weiter in Kombination mit einer Stirnwand,
-
9 einen Querschnitt entlang A-A gemäß 8,
-
10 einen Querschnitt B-B gemäß 8 und
-
11 einen Querschnitt C-C gemäß 8.
-
Detaillierte Beschreibung
-
Das in 1 schematisch dargestellte Kraftfahrzeug 1 ist als Personenkraftwagen ausgestaltet. Es weist eine selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie 2 auf, die einen Innenraum 3 aufweist, welcher als Fahrgastzelle für die Fahrzeuginsassen fungiert.
-
In der Darstellung gemäß 1 ist links vorn am Kraftfahrzeug 1 ein Radhaus bzw. eine Radhauskontur 9 gezeigt, welche eine Hüllkurve für das vordere linke Rad des Kraftfahrzeugs 1 bildet.
-
Die Kraftfahrzeugkarosserie 2 ist ferner mit einem in den 5 und 6 gezeigten Radeinbau 5 versehen. Dieser weist vorliegend eine obere Radeinbauschale 20 und eine untere Radeinbauschale 30 auf, die, entsprechend der Darstellung gemäß 5, überwiegend flächenüberdeckend, zueinander anordenbar sind und in ihrer wechselseitigen Montagestellung, wie in 6 gezeigt, einen zweischaligen Radeinbau 5 bilden. Der Radeinbau 5 kann optional ferner mit einer hinteren Radeinbauschale 40 versehen sein, die strukturell mit der unteren Radeinbauschale 30 verbindbar ist. In einer alternativen, nicht gezeigten Ausgestaltung ist ferner denkbar, dass die hintere Radeinbauschale 40 und die untere Radeinbauschale 30 einteilig ausgestaltet sind.
-
Ferner weist die Kraftfahrzeugkarosserie 2 eine in 2 isoliert dargestellte Federbeinaufnahme 10 auf. Die Federaufnahme 10 weist einen topf- oder domartig ausgestalteten Topfabschnitt 12 auf, welcher, bezogen auf die spätere Endmontage im Kraftfahrzeug von einem umlaufenden Flanschabschnitt 13 in Fahrzeughochrichtung (z) nach oben ragt. Der Topfabschnitt 12 mündet nach oben betrachtet in einen radial nach innen abgesetzten, sich in etwa flanschartig nach innen erstreckenden Boden 15. Von diesem erstreckt sich eine schräg nach oben gerichtete umlaufende Konusfläche 16, die wiederum in einen nach innen ragenden Flansch 17 mündet. Jener obenliegende Flansch 17 fungiert gleichzeitig als Öffnungsumrandung einer Durchgangsöffnung 11 der Federbeinaufnahme 10. Das vorliegend nicht gezeigte Federbein einer Radaufhängung bzw. ein dementsprechender Dämpfer ist in den Topfabschnitt 12 einsetzbar.
-
Der Flanschabschnitt 13 am unteren Ende des Topfabschnitts 12 umschließt den kuppelartig ausgestalteten Topfabschnitt 12 vollständig in Umfangsrichtung. Nach außen, in Fahrzeugquerrichtung (y) geht der Flanschabschnitt 13 in eine nach unten abgestellte Abkantung 14 über. Mittels jener Abkantung 14 ist die Federbeinaufnahme 10, wie im Querschnitt gemäß 9 gezeigt, in Fahrzeugquerrichtung (y) an eine im Wesentlichen horizontal und in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Radeinbaustrebe 50, insbesondere an einer inneren Radeinbautrebe 51, abstützbar und dort auch mit dieser strukturell verbindbar. Die diversen Verbindungsstellen 8 zwischen den diversen Karosseriekomponenten sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa als Punktschweißungen ausgeführt.
-
Die in 3 isoliert dargestellte obere Radeinbauschale 20 weist eine Durchgangsöffnung 21 sowie eine Wölbung 22 auf, die sich in Endmontagekonfiguration an der Kraftfahrzeugkarosserie 2 in Fahrzeugquerrichtung (y) an der Radeinbaustrebe 50, dort an der inneren Radeinbaustrebe 51 und in Fahrzeughochrichtung, wie ebenfalls in 9 gezeigt, am untenliegenden Längsträger 4 abstützt. Die untere Radeinbauschale 30 weist einen hierzu ähnlichen oder kongruenten Verlauf auf.
-
Auch sie verfügt über eine Durchgangsöffnung 31, die in Montagestellung mit der Durchgangsöffnung 21 der oberen Radeinbauschale überdeckend zu liegen kommt. Die Durchgangsöffnung 21 weist eine nach oben abgestellte durchgehende Öffnungsumrandung 21a auf. Selbiges trifft auch für die Öffnungsumrandung 31a der unteren Radeinbauschale 30 zu. In der Montagekonfiguration sind die jeweiligen Öffnungsumrandungen 21a, 31a nahezu vollflächig aneinander anliegend. Wie in 6 gezeigt, sind sie strukturell mittels mehrerer Verbindungsstellen 8 miteinander verbunden.
-
Die Neigung der Öffnungsumrandungen 21a, 31a entspricht dem Verlauf und der Neigung bzw. der Geometrie des nach oben ragenden Topfabschnitts 12 der Federbeinaufnahme 10. Auf diese Art und Weise wird zwischen Federbeinaufnahme 10 und den Radeinbauschalen 20, 30 eine vergleichsweise große wechselseitige Anlagefläche geschaffen, die zur weiteren wechselseitigen strukturellen Verstärkung des Zusammenbaus von oberer Radeinbauschale 20, unterer Radeinbauschale 30 und der Federbeinaufnahme 10 führt.
-
Wie aus der Zusammenschau der 3 und 9 hervorgeht, stützt sich die obere Radeinbauschale 20 mit einem horizontal nach innen zur Fahrzeugmitte hin abragenden und am unteren Ende der Wölbung 22 ausgebildeten Flansch 23 an einer Oberseite 4b des Längsträgers 4 ab. Ein am unteren Ende der unteren Radeinbauschale 30 ausgestalteter Flansch 33, mithin ein unterer Seitenrand 33 gelangt hingegen in Fahrzeugquerrichtung (y) abstützend an einer Außenseite 4a des Längsträgers 4 zur Anlage.
-
An den jeweiligen Anlagestellen von oberer Radeinbauschale 20 und unterer Radeinbauschale 30 sind gemäß 9 jeweils diverse Verbindungsstellen 8 vorgesehen. Aus der Darstellung gemäß 9 ist ferner ersichtlich, dass die obere Radeinbauschale 20 und die untere Radeinbauschale 30 unter Bildung eines Hohlraums 70 im Bereich ihrer einer Fahrtrichtung (R) abgewandten Anschlussflanschabschnitten 26, 36 ebenfalls strukturell miteinander verbunden sind. Die obere und die untere Radeinbauschale 20, 30 liegen im Bereich jener Anschlussflanschabschnitte 26, 36 nahezu über ihre gesamte Erstreckung zwischen dem Längsträger 4 und der Radeinbaustrebe 50 aneinander an.
-
Insoweit sind die, bezogen auf die Fahrtrichtung (R) hinten liegenden Endabschnitte 22b, 32b von oberer Radeinbauschale 20 bzw. unterer Radeinbauschale 30 strukturell miteinander verbunden. Selbiges trifft auch für die gegenüberliegenden, in Fahrtrichtung (R) vorn liegenden Endabschnitte 22a, 32a zu. Wie aus der Darstellung gemäß der 2 und 3 hervorgeht, weist die Wölbung 32 der unteren Radeinbauschale 30 einen in Fahrtrichtung (R) vorn liegenden Randabschnitt 35 auf, welcher sich vom unteren Flansch 33 bis zu einem oberen aber vertikal und nach unten abragenden Flansch 34 erstreckt, mittels welchem die untere Radeinbauschale 30 strukturell mit der inneren Radeinbaustrebe 51 verbindbar ist.
-
Kongruent hierzu weist die obere Radeinbauschale entlang ihres gesamten vorderen Endabschnitts 22a einen der Kontur des Rands 35 folgenden Flansch 25 auf, sodass in einer Endmontagestellung gemäß 6 die einander überdeckend zu liegen kommenden vorderen Endabschnitte 22a, 32a nahezu über ihre gesamte Erstreckung vom Längsträger 4 bis zur Radeinbaustrebe 50 über mehrere Verbindungsstellen 8 strukturell miteinander verbunden sind. Es sei an dieser Stelle lediglich beispielhaft angemerkt, dass anstelle mehrerer und voneinander beabstandeter Verbindungsstellen auch durchgängige Verbindungen zwischen den einzelnen Bauteilen vorgesehen werden können.
-
Die Längserstreckung, das heißt die Erstreckung in Fahrzeuglängsrichtung (x) der oberen Radeinbauschale 20 kann etwas größer als diejenige der unteren Radeinbauschale 30 sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ohnehin vorgesehen, dass die untere Radeinbauschale 30 über ihren hintenliegenden, einen hinteren Endabschnitt 32b bildenden Anschlussabschnitt 38 strukturell mit einem Anschlussabschnitt 48 der hinteren Radeinbauschale 40 verbunden ist. Auch die hintere Radeinbauschale 40 weist eine Wölbung 42 auf, die zusammen mit der Wölbung 32 der unteren Radeinbauschale 30 die von außen sichtbare Radhauskontur 9 bildet.
-
Ein unteres Ende der hinteren Radeinbauschale 40 ist über eine Querverstärkung 6 am Längsträger 4 abgestützt, wie dies aus der Darstellung gemäß 7 hervorgeht. Die hintere Radeinbauschale 40 weist an ihrem in Fahrzeugquerrichtung (y) außenliegenden Ende einen nach oben abgestellten Flansch 44 auf, mittels welchem sich die hintere Radeinbauschale 40 an der Radeinbaustrebe 50 in Fahrzeugquerrichtung abstützt und entlang welcher die Radeinbaustrebe 50 und die hintere Radeinbauschale 40 strukturell miteinander verbindbar sind.
-
Zudem kann die hintere Radeinbauschale 40 eine strukturelle Abstützung an der Stirnwand 60 erhalten, wie dies aus der 11 hervorgeht. Die obere Radeinbauschale 20 kann an ihrem hinteren Endabschnitt 22b einen sich im Wesentlichen horizontal von der unteren Radeinbauschale 30 bzw. von der hinteren Radeinbauschale 40 weg erstreckenden Fortsatz 28 aufweisen. Dieser ist an seinem hintenliegenden Ende mit einer vertikal nach oben gerichteten Abkantung oder mit einem entsprechenden Flansch versehen, über welchen der Fortsatz 28 mit der, bezogen auf die Fahrtrichtung (R) dahinterliegenden Stirnwand 60 strukturell verbindbar ist. Über den Fortsatz 28 als auch mit dem in Fahrtrichtung R hinten liegende Flansch 27 ist die obere Radeinbauschale 20 insoweit strukturell mit der Stirnwand 60 der Kraftfahrzeugkarosserie 2 verbindbar.
-
Die Montagereihenfolge für den Radeinbau 5 ist in 5 skizziert. So wird in einem ersten Schritt zunächst die Federbeinaufnahme 10 von unten an die untere Radeinbauschale 30 herangeführt, sodass deren Topfabschnitt 12 durch die Durchgangsöffnung 31 nach oben hindurch ragt. Eine Oberseite des Flanschabschnitts 13 gelangt dabei mit der Unterseite 30b der unteren Radeinbauschale 30 zur Anlage. Alsdann wird die hintere Radeinbauschale 40 strukturell mit dem Zusammenbau von unterer Radeinbauschale 30 und Federbeinaufnahme 10 verbunden.
-
Alsdann wird die obere Radeinbauschale 20 auf den so gebildeten Zusammenbau aufgesetzt, wobei auch hier der Topfabschnitt 12 der Federbeinaufnahme 10 die Durchgangsöffnung 21 der oberen Radeinbauschale 20 von unten her durchsetzt. Für die Montage ist insbesondere vorgesehen, dass die Unterseite 20b der oberen Radeinbauschale 20 auf der Oberseite 30a der unteren Radeinbauschale 30 aufliegt. In der Endmontagestellung, wie in 6 oder 7 gezeigt, ragt die Federbeinaufnahme 10, insbesondere ihr dom- oder kuppelartiger Topfabschnitt 12, zumindest aber ihre Konusfläche 16 von einer Oberseite 20a der oberen Radeinbauschale 20 hervor.
-
Das oben und außenliegende Ende der oberen Radeinbauschale weist einen nach oben abragenden Flansch 24 auf, während das oben und außenliegende Ende der unteren Radeinbauschale 30 einen nach unten ragenden Flansch 34 aufweist. Mittels den in unterschiedliche Richtungen ausgerichteten Flanschen 24, 34 und einer beabstandeten Anordnung der entsprechenden Wölbungen 22, 32 von oberer Radeinbauschale 20 und unterer Radeinbauschale 30 entsteht ein Hohlraum 72 zwischen den beiden Radeinbauschalen 20, 30 und der Radeinbaustrebe 50. Diese ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls zweischalig aufgebaut. Sie weist eine im Querschnittsprofil etwa C-förmig ausgestaltete äußere Radeinbaustrebe 52 auf, die mittels einer inneren Radeinbaustrebe 51 zu einem geschlossenen Hohlprofil verbunden ist.
-
In den 3 und 4 ist ferner eine Vertiefung 29 in der Wölbung 22 der oberen Radeinbauschale 20 gezeigt. Korrespondierend hierzu weist die untere Radeinbauschale 30 einen Vorsprung 39 in etwa in gleicher Höhe zur Vertiefung 29 auf. Mit Erreichen einer Endmontagestellung gelangen der zur oberen Radeinbauschale 20 gerichtete Vorsprung 39 und die zur unteren Radeinbauschale 30 gerichtete Vertiefung 29 wechselseitig aneinander zur Anlage, sodass auch hier mittels mehrerer Verbindungsstellen 8, wie in 6 gezeigt, ein weitere stabilisierende und strukturversteifende wechselseitige Befestigung der beiden Radeinbauschale 20, 30 erreicht werden kann.
-
Die doppelschalige Ausgestaltung des Radeinbaus 5 stellt quasi zwei Zugbänder bzw. eine sogenannte doppelschnittige Verbindung für die Federbeinaufnahme 10 an der Kraftfahrzeugkarosserie 2 bereit. Auf ansonsten übliche weitere Verbindungsmittel, die insbesondere zu einer Querstabilisierung der Federbeinaufnahme 10 oder des hiermit verbundenen Radeinbaus 5 beitragen, kann somit in vorteilhafter Weise verzichtet werden. Die Federbeinaufnahme 10 ist somit weder gesondert mit der Stirnwand 60 des Kraftfahrzeugs 1, beispielsweise mit einem Schottblech zu verbinden. Die beiden links und rechts typischerweise im Frontbereich vorgesehenen Federbeinaufnahmen 10 müssen auch nicht mittels einer Domstrebe gegeneinander abgestützt werden. Insoweit kann die Befestigung der Federbeinaufnahme 10 an der Kraftfahrzeugkarosserie 2 allein und ausschließlich über den zumindest zweischaligen Radeinbau 5 erfolgen. Dies ermöglicht weitreichende Änderungen am Kraftfahrzeugdesign und am strukturellen Aufbau der Kraftfahrzeugkarosserie.
-
Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Erfindung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Kraftfahrzeugkarosserie
- 3
- Innenraum
- 4
- Längsträger
- 4a
- Außenseite
- 4b
- Oberseite
- 5
- Radeinbau
- 6
- Querverstärkung
- 8
- Verbindungsstelle
- 9
- Radhauskontur
- 10
- Federbeinaufnahme
- 11
- Durchgangsöffnung
- 12
- Topfabschnitt
- 13
- Flanschabschnitt
- 14
- Abkantung
- 15
- Boden
- 16
- Konusfläche
- 17
- Flansch
- 20
- obere Radeinbauschale
- 20a
- Oberseite
- 20b
- Unterseite
- 21
- Durchgangsöffnung
- 21a
- Öffnungsumrandung
- 22
- Wölbung
- 22a
- Endabschnitt
- 22b
- Endabschnitt
- 23
- Flansch
- 24
- Flansch
- 25
- Flansch
- 26
- Flansch
- 27
- Flansch
- 28
- Fortsatz
- 29
- Vertiefung
- 30
- untere Radeinbauschale
- 30a
- Oberseite
- 30b
- Unterseite
- 31
- Durchgangsöffnung
- 31a
- Öffnungsumrandung
- 32
- Wölbung
- 32a
- Endabschnitt
- 32b
- Endabschnitt
- 33
- Flansch
- 34
- Flansch
- 35
- Rand
- 36
- Flansch
- 38
- Anschlussabschnitt
- 39
- Vorsprung
- 40
- hintere Radeinbauschale
- 42
- Wölbung
- 44
- Flansch
- 48
- Anschlussabschnitt
- 50
- Radeinbaustrebe
- 51
- innere Radeinbaustrebe
- 52
- äußere Radeinbaustrebe
- 60
- Stirnwand
- 70
- Hohlraum
- 72
- Hohlraum
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102009032602 A1 [0005]