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Die
Erfindung betrifft eine Aufhängung
zum Anbringen eines Bauteils in/an einer Fahrzeugkarosserie.
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Anhängungen
zum Anbringen von Bauteilen, insbesondere von Fahrwerkskomponenten,
stellen eine häufige
Ursache sowohl für
eine Geräuschentwicklung
als auch eine Geräuscheinleitung
in eine Karosserie dar, die von einem Fahrer als unangenehm und
störend
empfunden werden kann. So kennt man beispielsweise Geräusche wie
Hinterachsschlagen, Hinterachsheulen, die durch ein Setzverhalten
von Schraubverbindungen verursacht werden können, wenn eine Hinterachse
durch eine Aufhängung
mit Schraubverbindungen befestigt ist. Es ist bekannt, Geräuscheinleitungen
entweder mit schweren Konsolen oder mit dämmenden Mitteln, wie etwa elastischen
Befestigungspunkten bei der Aufhängung,
zu reduzieren. Eine solche Aufhängung für ein Achsgetriebe,
bei dem zwischengelagerte Gummielemente eingesetzt werden, ist z.
B. bereits aus der Offenlegungsschrift
DE 196 13 895 A1 bekannt.
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Die
DE 202 06 453 U1 betrifft
eine Befestigung eines Halters für
ein Verzurrelement an einem Bodenteil, wobei vom Halter zwei Gewindehülsen abstehen,
in die zugehörige
Bolzen des Verzurrelements einschraubbar sind. Zum Einschrauben
der Bolzen weist das Bodenteil im Bereich der Gewindehülsen jeweils
eine zugehörige
Durchtrittsöffnung auf.
Halter und Bodenteil sind an einander gegenüberliegenden Wandbereichen
durch einen flächig aufgetragenen
Kleber miteinander verbunden, wobei im Kopf der angeformten Gewindehülsen jeweils
eine umlaufende nutförmige
Vertiefung vorgesehen ist, um überschüssigen Kleber
zu sammeln und die Durchtrittsöffnung
des Bodenteils umlaufend abzudichten. Alternativ können Halter
und Bodenteil auch über
Punktschweißung
miteinander verbunden sein. In diesem Fall ist aber kein flächiger Klebeauftrag vorgesehen,
sondern lediglich jeweils ein Dichtring in die nutförmigen Vertiefungen
der Gewindehülsen eingesetzt.
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Aus
der
DE 197 03 520
C1 ist eine Aufhängung
einer Hinterachse an einer Kraftwagenkarosserie bekannt, bei welcher
die Hinterachse an mehreren Befestigungsstellen jeweils über ein
zugehöriges
Lager an der Karosserie abgestützt
ist, wobei die Lager jeweils an zugehörigen Gewindeplatten verschraubt sind.
Die Gewindeplatten sind jeweils am Boden einer wannenförmigen Aufnahme
der Karosserie angeordnet, wobei die Gewindeplatte in einem zugehörigen Käfig gehalten
ist, der passgenau in die Aufnahme der Karosserie eingesetzt und über Rastmittel
in dieser festgelegt ist. Aufgrund der Rastbefestigung können zumindest
in begrenztem Umfang Lagetoleranzen zwischen Gewindeplatte und Aufnahme
der Karosserie ausgeglichen werden. Allerdings liegt die Gewindeplatte
aufgrund der fertigungsbedingten Formtoleranzen im Einbauzustand
nicht vollflächig sondern
nur mit Teilflächen
an der Aufnahme der Karosserie an. Hierdurch wird die Steifigkeit
der Achsanbindung reduziert und die Einleitung von unerwünschten
Fahrgeräuschen
in die Karosserie verstärkt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufhängung zum Anbringen eines Bauteils
in/an einer Fahrzeugkarosserie anzugeben, bei der sich eine Geräuschentwicklung
oder Geräuscheinleitung mit
wenig Aufwand vermindern lässt.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Bei
einer erfindungemäßen Aufhängung ist eine
Gewindeplatte mit einer quer von dieser abstehenden Gewindehülse flächig aufliegend
auf eine Blechtragplatte aufgeklebt. Eine Geräuschentstehung, etwa durch
ein Setzverhalten der Schraubverbindung, wie auch eine Geräuscheinleitung
wird effizient unterbunden. Zusätzlich
ermöglicht
dies eine Verwendung von Komponenten mit gleicher Blechdicke, so
dass eine zusätzliche
Schweißverbindung, insbesondere
eine preiswerte Punktschweißung, möglich ist.
Würde zur
Verbindung eines Lenkers mit der Karosserie stattdessen eine Konsole
zur Aufhängung
eingesetzt, die deutlich dickwandiger als ein Bodenblech der Karosserie
ist, wäre
wegen der unterschiedlichen Blechstärken keine einfach Verschweißung möglich, sondern
es müsste
eine Mehrzahl von Übergangen
geschaffen bzw. ein oder zwei zusätzliche Blechverstärkungen
eingebracht werden, was zu Spaltenbildung und einem unerwünschten, Geräusche verursachenden
Setzverhalten führen würde.
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Dabei
sind in einem ausreichenden Umfangsabstand zur Klebefläche Schweißstellen
vorgesehen, um die Gewindeplatte an die Blechtrageplatte und/oder
an angrenzende Blechteile der Karosserie anzuschweißen, wodurch
eine besonders stabile Verbindung zwischen der Gewindeplatte und
der Blechtragplatte erreicht werden kann. Es können Aufhängungen geschaffen werden,
die insbesondere für
Achsen großer
und schwerer Kraftfahrzeuge geeignet sind. Insbesondere ist ein
Fügen mit
einer Punktschweißverbindung
möglich,
da die zu fügenden
Komponenten nunmehr mit gleicher Blechstärke ausgeführt werden können. Auf
Zusatzteile oder eine dickwandige Konsole kann verzichtet werden.
Dies erlaubt eine besonders kostengünstige Fertigung beim Schweißen und
spart Fertigungsschritte ein.
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Wird
als Kleber ein Epoxydharzkleber eingesetzt, kann eine besonders
feste Verbindung mit sehr guten Dämpfungseigenschaften zwischen
verklebten Komponenten erreicht werden. Bevorzugt ist der Epoxydharzkleber
einkomponentig, besonders bevorzugt der unter dem Handelsnamen Betamate
oder ein unter dem Handelsnamen XW 1044 der Firma DOW Automotive
Company vertriebene Epoxydharzkleber. Optional könnte als Kleber auch ein Schmelzkleber
oder ein Schaumkleber eingesetzt sein.
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Sind
je zwei hintereinander liegende Anschraubpunkte auf jeder Seite
einer Längsrichtung der
Karosserie vorgesehen, kann eine stabile Aufhängung einer Achse geschaffen
werden.
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Weist
je ein Anschraubpunkt auf jeder Seite eine Gewindeplatte mit unverprägter Klebefläche auf, werden
im wesentlichen Flächenunebenheiten
der Gewindeplatte bzw. des Blechträgerteils vom Kleber neutralisiert,
was die Geräuschentwicklung
sehr vorteilhaft vermindert.
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Weist
je ein Anschraubpunkt auf jeder Seite eine Gewindeplatte mit zu
einem Kleberbett verprägter
Klebefläche
auf, kann zusätzlich
zu einer vorteilhaften Verminderung der Geräuschentwicklung auch eine erhöhte Festigkeit
der Klebeverbindung erreicht werden. Eine bevorzugte Prägetiefe
liegt zwischen 0,05 und 1 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 0,6
mm. Zusätzlich
wird über
eine unverprägte
Ringfläche
an der Gewindeplatte eine flächige
und kraftschlüssige
Stützauflage
an der Blechtragplatte erzeugt, die ein Setzen des Klebers zuverlässig verhindert.
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Ist
die Gewindeplatte jedes Anschraubpunktes außerhalb der Anschraubfläche mit
mehreren Schweißpunkten
versehen, können
sogar extreme Festigkeitsanforderungen erfüllt und beispielsweise eine
Achse geräuscharm
und sicher gelagert werden.
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Besonders
bevorzugt ist die Fahrzeugachse mittels eines Fahrschemels oder
eines Integralträgers über mehrere
Anschraubpunkte am Boden der Fahrzeugkarosserie befestigt. Die Hinterachsaufhängung gemäß der Erfindung
ist sogar für
sehr leistungsstarke Kraftwagen geeignet.
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Günstige Ausgestaltungen
und Vorteile der Erfindung sind der Beschreibung sowie den weiteren Ansprüchen zu
entnehmen.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung beschriebenen
Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf einen Heckboden eines Kraftwagens mit einer Hinterachse
und vier Anschraubpunkten zur Befestigung der Hinterachse am Rohbau,
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2 eine Draufsicht auf eine Gewindeplatte
einer Achsaufhängung
mit Schweißpunkten
bei (2a) einer hinteren Gewindeplatte mit unverprägter und
bei (2b) einer vorderen Gewindeplatte mit verprägter Klebefläche,
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3a eine
Unteransicht der Anschraubpunkte gemäss 1 auf einer
Fahrzeugseite,
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3b eine
Schnittdarstellung durch den vorderen Anschraubpunkt von 3a,
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3c eine
Schnittdarstellung durch den hinteren Anschraubpunkt von 3a,
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4a einen
Schnitt durch einen Hohlträger des
Heckbodens mit eingeklebter Gewindeplatte 1.1 und vergrößerter Detaildarstellung
des Gewindeplattenschnitts und
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4b einen
Schnitt durch den zugeordneten Bodenbereich des Heckbodens mit eingeklebter und
an Verstärkungsprofilen
desselben angeschweißter
Gewindeplatte 1.
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1 zeigt
eine Draufsicht auf einen Heckboden 19 eines Kraftwagens
mit einer Hinterachse 10, die über einen etwa rechteckförmigen Rahmen als
Fahrschemel am Heckboden 19 des Kraftwagens befestigt ist,
an welchem beidseitig mehrere die Achsschenkel tragende Querlenker
und Schräglenker
zur Radführung
gelagert sind. Die seitlichen Schenkel des Fahrschemels sind entsprechend
den vorgenannten Radführungsgliedern
spiegelsymmetrisch angeordnet und über ihre Länge gesehen etwa sichelförmig gekrümmt. Dabei
weisen die seitlichen Schenkel gegenüber den Ecken des Rechteckrahmens überstehende
Endbereiche auf, die jeweils über
einen Anschraubpunkt am Heckboden 19 angebunden sind. Die
beiden vorderen Anschraubpunkte 21 weisen dabei einen größeren Abstand
voneinander auf als die hinteren Anschraubpunkte der Hinterachse 10.
Der Abstand zwischen dem vorderen 21 und dem hinteren Anschraubpunkt 20 der
gleichen Fahrzeugseite ist etwa halb so groß wie der Abstand zwischen
den Anschraubpunkten 20 voneinander. An jedem der zur Achsaufhängung dienenden
Anschraubpunkte 20 bzw. 21 ist eine im wesentlichen plane
Gewindeplatte 1 vorgesehen, von der im Mittelbereich quer
eine hohlzylindrische Gewindehülse 2 mit
Innengewinde zum Eindrehen einer nicht gezeigten Befestigungsschraube
für den
zugeordneten Anschraubpunkt absteht.
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Eine
Draufsicht auf eine Gewindeplatte 1 bzw. 1.1 einer
Achsaufhängung
mit angedeuteten Schweißpunkten
zeigen 2a und 2b. Gleiche oder ähnliche
Teile sind in den Figuren grundsätzlich mit
gleichen Bezugszeichen beziffert.
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Eine
hintere Gewindeplatte 1 mit rechteckiger Grundform, die
in 2a sichtbar ist, weist eine unverprägte Klebefläche 7 auf,
d. h. nur Flächenunebenheiten
der im wesentlichen ebenen Platte werden von der Kleberschicht neutralisiert
bzw. eingeebnet. Hierdurch ergibt sich eine besonders wirksame Abschirmung
gegen durch Fahrwerksstöße bedingte Körperschalleinleitung
in den Fahrzeugboden. Die angedeuteten Schweißpunkte in den Eckbereichen der
Gewindeplatte 1 sollen zeigen, dass sich die Gewindeplatte 1 in
ihren Eckbereichen durchschweißen lässt, da
der durch Pfeile 5 angedeutete Umfangsabstand zur zentralen
Gewindehülse 2 so
groß ist,
das eine hinreichend großformatige
Kleberschicht auf die Gewindeplatte 1 aufgebracht werden
kann. Die rechteckförmig
angedeutete Klebefläche 7 überdeckt also
bei dieser Ausführungsform
auch die Schweißstellen 9 in
den Eckbereichen der Gewindeplatte 2.
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2b zeigt
eine etwa dreiecksförmige
Gewindeplatte 1.1, wie sie an den vorderen Anschraubpunkten 21 der
Hinterachse 10 vorgesehen ist. Die Gewindeplatte 1.1 weist
im Unterschied zur Gewindeplatte 1 eine zu einem Kleberbett
verprägte
Klebefläche 6 auf.
In einem ausreichenden Umfangsabstand 5 zur Gewindehülse 2 sind
jeweils Eckbereiche als Schweißstellen 8 vorgesehen,
um die Gewindeplatte 1.1 an eine Blechtragplatte und/oder
an angrenzende Blechteile der Karosserie anzuschweißen. Durch
die Verprägung
stehen die drei als Schweißstellen
dienenden Eckbereiche erhaben vom Kleberbett ab, wobei deren plane
Auflagefläche auf
gleicher Höhe
liegt wie eine ebenfalls unverprägte
erhabene Ringfläche 18,
die das Kleberbett 6 in einem Umfangsabstand zur Gewindehülse 2 begrenzt.
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Als
Kleber kann Festigkeitskleber mit hoher Festigkeit, wie etwa ein
Epoxydharzkleber, insbesondere ein einkomponentiger Epoxydharzkleber,
oder auch ein Schmelzkleber oder ein Schaumkleber, insbesondere
ein Polyurethankleber, eingesetzt sein.
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3a zeigt
eine Draufsicht auf einen vorderen und hinteren Anschraubpunkt 21 und 20 auf
einer Seite des Heckbodens 19 gemäß 1. Von den
in die Bodenbleche des Heckbodens 19 eingeklebten Gewindeplatte 1 und 1.1 sind
dabei lediglich die Enden der jeweils aus einem zugeordneten Loch
im Bodenblech herausstehenden Gewindehülsen 2 sichtbar.
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Die
Einbaulage der Gewindeplatten 1 und 1.1 ist jedoch
durch die zugehörigen
perspektivischen Schnittdarstellungen in 3b und 3c zu erkennen,
wobei die Schnitte diametrisch zur Gewindehülse 2 durch den Zusammenbau
ihrer Gewindeplatte 1 bzw. 1.1 mit dem dargestellten
Heckbodenbereich geführt
sind. Dabei zeigt 3b die Einbaulage der Gewindeplatte 1.1 am
vorderen Anschraubpunkt 21 und 3c die
Einbaulage der Gewindeplatte 1 am hinteren Anschraubpunkt 20.
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4a zeigt
einen Querschnitt durch die Gewindeplatte 1.1 in ihrer
eingeklebten Einbaulage gemäß 3b samt
einer vergrößerten Detaildarstellung
eines Anbindungsbereichs der Platte 1.1. Die Gewindeplatte 1.1 weist
eine quer von dieser abstehende, hohlzylindrische Gewindehülse 2 mit
Innengewinde auf, die durch ein zugehöriges Loch 17 in einem
etwa horizontalen Bereich der Blechtragplatte 3 hindurchragt
und mit ihrer überwiegenden
Länge etwa
senkrecht von der Unterseite der Blechtragplatte 3 absteht.
Dabei ist die Gewindeplatte 1.1 in einem ringförmigen Umfangsbereich
an der Plattenunterseite mit der gegenüberliegenden Ringfläche an der Oberseite
der Blechtragplatte 3 flächig verklebt, der als als
vertieftes Kleberbett für
eine Klebefläche 6 dient.
In einem ausreichendem Umfangsabstand zum Kleberbett bzw. zur Klebefläche 6 ist
die Gewindeplatte 1.1 an über den Umfang verteilt angeordneten
Schweißpunkten 8 mit
der darunter liegenden Blechtragplatte 3 verschweißt. Wie
in Verbindung mit der vergrößerten Detaildarstellung
des durch einen Kreis markierten Bereichs deutlich zu erkennen ist, liegen
die verschweißten
Eckflansche mit ihrer planen Unterseite flächig auf der Oberseite der
Blechtragplatte 3 auf. Gleiches gilt für eine auf gleichem Niveau
liegende, kreisrunde Ringfläche 18,
durch welche das vertiefte Kleberbett der Klebefläche 6 auf
der Innenumfangsseite begrenzt ist. Diese Ringfläche 18 endet in einem
Abstand zum Rand des Loches 17, wobei der Übergangsbereich
der Tragplatte 1.1 zwischen Ringfläche 18 und der einen
Abstand zum Lochrand aufweisenden Gewindehülse 2 unter einer Wölbung verläuft. Auf
die Gewindehülse 2 einwirkende,
z. B. durch Schraubverspannung bedingte Axialkräfte führen hierdurch selbst bei deutlicher
Biegeverformung des Übergangsbereichs
der Tragplatte 3 nicht zu einer Druckbeaufschlagung des
unmittelbar an das Loch 17 angrenzenden Bereichs der Blechtragplatte 3.
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In 4b ist
die auf die Blechtragplatte 3 aufgeklebte Gewindeplatte 1 in
einem 3c entsprechenden Schnitt zu
sehen. Dabei ist die Gewindeplatte 1 durch etwa rechtwinklig
zur als Grundplatte dienenden Bodenplatte 11 nach oben
abgewinkelte Seitenwände 12 zu
einem insgesamt U-förmigen Querschnitt
ergänzt.
Die parallelflachen Seitenwände 12 können auf
einfache Weise durch Abkanten von Längenbereichen einer gegenüber der
Bodenplatte 11 entsprechend vergrößerten Grundplatte hergestellt
werden. Die hochgestellten Seitenwände 12 verlaufen dabei
jeweils unmittelbar neben und etwa flächenparallel zu gemeinsam einen
Hohlträger der
Bodenstruktur verstärkenden
Blechteilen 16, die beabstandet voneinander angeordnet
sind. Dabei sind sie vorzugsweise unter flächiger Abstützung mit der zugeordneten
Seitenwand 12 punktverschweißt, wenn sie für Schweißzangen
zugänglich
angeordnet sind. Dadurch kann unter Umständen eine Befestigungsintensität erreicht
werden, die ein Anschweißen
der Bodenplatte 11 selbst auf der Oberseite der Blechtragplatte 3 unnötig macht,
so dass abgesehen vom die Gewindehülse 2 aufweisenden
Mittelbereich eine durchgehende Klebefläche 7 zwischen der
Bodenplatte 11 und dem das Loch 17 umgebenden
Bereich der Blechtragplatte vorgesehen werden kann. Alternativ könnten die
Seitenwände 12 jedoch
auch mit dem zugehörigen
Verstärkungsblech 16 verklebt oder
durch lösbare
Punktverbindungsmittel aneinander festgelegt sein.
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Die
Reihenfolge der Fügevorgänge wird
dabei zweckmäßig so gewählt werden,
dass die Gewindeplatte 1 bzw. 1.1 bereits vor
dem Einschweißen
der Blechtragplatte 3 an dieser aufgeklebt werden kann. Hierdurch
ist die Klebeverbindung beim Einschweißen der Blechtragplatte 3 bereits
fest, wodurch ein maßhaltiges
Positionieren der Gewindeplatten 1 und 1.1 beim
Zusammenbau erleichtert wird. Dies ist z. B. in 4a deutlich
zu erkennen, wo die Schweißflansche
der Blechtragplatte 3 unter Überlappung mit Schweißflanschen
der den Hohlträger
begrenzenden Blechschalen bzw. Blechteile 15 verschweißt sind.
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Alternativ
könnte
die Gewindeplatte auch eine topfförmige Gestalt aufweisen, z.
B. wenn eine umfangsseitige Anbindung an ein entsprechend abgerundetes
Verstärkungsblech
oder dgl. erfolgen.
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Besonders
vorteilhaft lassen sich die Gewindeplatten 1 und/oder 1.1 zur
Schraubbefestigung eines Fahrschemels oder Integralträgers einer
Fahrzeugachse an der Bodengruppe eines Kraftwagens einsetzen, wobei
je nach Ausführungsform
der Achse eine konstruktiv vorzugebende Zahl von Anschraubpunkten
vorgesehen werden muss.