DE102009046721A1 - Innerer Radkastenhalter für Kraftfahrzeuge - Google Patents
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Abstract
Ein Radkastenverstärkungshalter ist für die hinteren Radkästen eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, um die Torsionssteifigkeit für das Fahrzeug zu erhöhen. Der Radkastenhalter ist in Ausrichtung auf die Sgeordnet ist, und in Ausrichtung auf den Querträger der hinteren Radaufhängung positioniert, um einen strukturellen Ring zu bilden, der durch den Radkastenhalter, die C-Säule und den Querträger der hinteren Radaufhängung gebildet wird. Der Radkastenhalter ist mit einem Befestigungsflansch ausgebildet, der innerhalb des U-förmigen hinteren Längsträgers positioniert werden kann, um das Verschweißen damit statt des Verschweißens mit der Oberseite der Unterbaubodenstruktur zu erleichtern. Der Befestigungsflansch weist einen ersten Teil, der zum Angriff an eine erste, sich allgemein vertikal erstreckende Wand des hinteren Längsträgers konfiguriert ist, und einen zweiten Teil, der zum Angriff an eine sich allgemein horizontal erstreckende Wand des hinteren Längsträgers konfiguriert ist, auf.
Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Diese Erfindung betrifft die selbsttragende Konstruktion eines Kraftfahrzeugs und insbesondere einen Halter, der innerhalb des hinteren Längsträgers in einer Linie mit dem Querträger der hinteren Radaufhängung angeordnet ist, um eine bessere strukturelle Kontinuität in der Heckunterbauarchitektur eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Eine Kraftfahrzeugaufbaukonstruktion enthält einen Unterbau und einen Radkasten, an dem in der Regel ein Verstärkungshalter oben auf dem Boden des Unterbaus positioniert ist, um die Torsionssteifigkeit zu erhöhen. Diese bekannte Verstärkungsstruktur für den Radkasten ist strategisch nicht gut platziert und bildet keine effektive Verbindung mit der bestehenden Unterstützungsstruktur im Unterbau, was zu überhöhten Kosten, zu großem Gewicht und ineffektiven Verstärkungsdesignlösungen zur Erhöhung der Torsionssteifigkeit führt.
- Ein Beispiel für eine bekannte Radkastenverstärkungsstruktur ist der Toshiyuki Yamaguchi et al. am 4. April 2006 erteilten
US-PS 7 021 703 zu entnehmen. Diese Patentschrift des Stands der Technik offenbart einen linken und rechten hinteren Bodenlängsträger, die sich in einer Längsrichtung (das heißt bezüglich des Kraftfahrzeugs von vorne nach hinten) erstrecken, und einen Querträger der hinteren Radaufhängung, der zwischen dem linken und dem rechten Bodenlängsträger verbunden ist. Der Unterbaubuden ist an den hinteren Längsträgern und an den Unterbauquerträgern angebracht. Linke und rechte Stoßdämpferhalterungsglieder sind an dem Unterbaubuden neben den jeweiligen hinteren Bodenlängsträgern zur Abstützung der oberen Endteile des Stoßdämpferhalterungsglieds in einer Querrichtung und an dem Unterbaubuden und den entsprechenden hinteren Bodenlängsträgern zur Abdeckung der oberen Teile des linken und des rechten Hinterrads angebracht. Linke und rechte Winkelstücke sind mit einer Verstärkungsplatte, einem jeweiligen Radkasten, einem jeweiligen Stoßdämpferhalterungsglied und einem Unterbauquerträger verbunden. - In der Guenter Behnke und Thomas Doerfler erteilten und am 18. November 2003 an Ford Global Technologies, LLC abgetretenen
US-PS 6 648 401 wird ein Verstärkungsglied offenbart, das in einem Verbindungsbereich zwischen einem Längsträger und dem Unterbauquerträger an dem Längsträger befestigt ist. Dieses Verstärkungsglied führt zu einem besonders starren Verbindungsknoten, der durch den Unterbauquerträger, die hinteren Längsträger und den Radkasten gebildet wird. Das Verstärkungsglied stellt einen zusätzlichen Weg zur Übertragung von Kräften von dem Radkasten in den hinteren Längsträger bereit. - Es wäre wünschenswert, einen Verstärkungshalter bereitzustellen, der innerhalb des hinteren Längsträgers in Ausrichtung auf den Stoßdämpfer und den Unterbauquerträger angeordnet ist, um eine bessere strukturelle Kontinuität in der Heckunterbauarchitektur zu schaffen.
- KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
- Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die oben genannten Nachteile des bekannten Stands der Technik zu überwinden, indem ein Verstärkungshalter bereitgestellt wird, der innerhalb des hinteren Längsträgers in Ausrichtung auf den Stoßdämpfer und den Unterbauquerträger angeordnet ist, um eine bessere strukturelle Kontinuität in der Heck-unterbauarchitektur zu schaffen.
- Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Verstärkungshalter in Ausrichtung auf die C-Säule und die Dachquerträgeraufbaustruktur zu positionieren.
- Ein Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass der Verstärkungshalter bei Ausrichtung auf die C-Säule und die Dachquerträgeraufbaustruktur einen strukturellen Ring bildet, der zu einer leichteren Struktur mit einer besseren NVH- und Dauerhaftigkeitsleistung des Fahrzeugs führt.
- Ein Merkmal dieser Erfindung besteht darin, dass der Verstärkungshalter auf der Innenseite des hinteren Längsträgers angeordnet ist.
- Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung besteht darin, dass der Verstärkungshalter in einer Linie mit der Stelle des Fahrzeugaufbaus, an der der Stoßdämpfer befestigt ist, und in einer Linie mit dem Querträger der hinteren Radaufhängung angeordnet ist.
- Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass der Verstärkungshalter eine bessere strukturelle Kontinuität in der Heckunterbauarchitektur des Kraftfahrzeugs schafft.
- Noch ein weiterer Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass der Verstärkungshalter Verbesserungen der statischen und dynamischen Aufbausteifigkeit plus Verbesserungen der NVH-Fahrzeugleistung auf unebenen Straßen bereitstellt.
- Noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, einen Radkastenverstärkungshalter bereitzustellen, der an der Innenseite eines U-förmigen hinteren Längsträgers verbunden ist, während er strategisch zwischen der Stoßdämpferbefestigungsstelle und dem Querträger der hinteren Radaufhängung ausgerichtet ist.
- Und noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, einen Radkastenverstärkungshalter für ein Kraftfahrzeug mit dauerhafter Konstruktion, kostengünstiger Herstellung, problemloser Wartung, leichter Montage und einfachem und effektivem Gebrauch bereitzustellen.
- Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch Bereitstellung eines Radkastenverstärkungshalters für die hinteren Radkästen eines Kraftfahrzeugs zur Erhöhung der Torsionssteifigkeit für das Fahrzeug erreicht. Der Radkastenhalter ist in Ausrichtung auf die Stelle am Fahrzeugaufbau, an der der Stoßdämpfer angeordnet ist, und in Ausrichtung auf den Querträger der hinteren Radaufhängung positioniert, um einen strukturellen Ring zu bilden, der durch den Radkastenhalter, die C-Säule und den Querträger der hinteren Radaufhängung gebildet wird. Der Radkastenhalter ist mit einem Befestigungsflansch ausgebildet, der innerhalb des U-förmigen hinteren Längsträgers positioniert werden kann, um das Verschweißen damit statt des Verschweißens mit der Oberseite der Unterbaubodenstruktur zu erleichtern. Der Befestigungsflansch weist einen ersten Teil, der zum Angriff an eine erste, sich allgemein vertikal erstreckende Wand des hinteren Längsträgers konfiguriert ist, und einen zweiten Teil, der zum Angriff an eine sich allgemein horizontal erstreckende Wand des hinteren Längsträgers konfiguriert ist, auf.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die Vorteile dieser Erfindung werden bei Betrachtung der folgenden ausführlichen Offenbarung der Erfindung, insbesondere in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, offensichtlich, in den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine perspektivische Innenseitenteilansicht des hinteren Radkastens eines Kraftfahrzeugs, die den Radkastenhalter, der die Grundzüge der vorliegenden Erfindung enthält, einen Teil des hinteren Längsträgers, den Radkasten, einen Teil des Unterbauquerträgers und einen Teil der Unterbaubodenstruktur, die sich über die Oberseite des hinteren Längsträgers erstreckt, zeigt; -
2 eine perspektivische Innenseitenteilansicht des in1 gezeigten hinteren Radkastenbereichs, wobei aber die Unterbaubodenstruktur weggebrochen ist, um den Eingriff des Radkastenhalters mit dem Innenteil des hinteren Längsträgers zu enthüllen, während er auf die Stelle am Aufbau, an der der Stoßdämpfer angebracht ist, und auf den Unterbauquerträger und die C-Säule der Kraftfahrzeugstruktur ausgerichtet ist. -
3 eine perspektivische Außenansicht des Radkastenhalters, der die Grundzüge der vorliegenden Erfindung enthält, wobei sie die Innenseite des Radkastenhalters, wenn er an der Radkastenstruktur befestigt ist, zeigt; und -
4 eine perspektivische Innenansicht des Radkastenhalters, die die Einzelheiten seiner Konfiguration zeigt, wobei diese perspektivische Innenansicht von der Radkastenstruktur bei Befestigung daran verdeckt wird. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
- Auf die Zeichnungen Bezug nehmend, ist ein Radkastenhalter, der die Grundzüge der vorliegenden Erfindung enthält, am besten zu sehen. Der Radkastenhalter
20 ist mit jeder der Radkastenstrukturen12 eines Kraftfahrzeugs10 verschweißt, wobei eine repräsentative davon in den1 und2 teilweise dargestellt ist. Die Radkastenstruktur12 ist ein gekrümmtes Glied, das Raum zur Befestigung eines der (nicht gezeigten) Räder eines Kraftfahrzeugs10 schafft, so dass das Rad in der sich in Querrichtung erstreckenden Struktur des Fahrzeugs10 positioniert wird. Wie in der Kraftfahrzeugtechnik wohlbekannt, ist dem Rad ein (nicht gezeigter) Aufhängungsmechanismus zugeordnet, der einen (nicht gezeigten) Stoßdämpfer enthält, welcher mit dem Aufbau des Fahrzeugs verbunden ist, um eine Bewegung des Rads bezüglich des Fahrzeugaufbaus bei Bewegung über die Bodenfläche zu gestatten. - Die herkömmliche selbsttragende Konstruktion
15 des Kraftfahrzeugs10 enthält einen sich in Längsrichtung erstreckenden hinteren Längsträger16 auf jeder gegenüberliegenden Querseite des Fahrzeugs10 , mit dem ein sich in Querrichtung erstreckender Querträger17 der hinteren Radaufhängung verschweißt ist. Jeder dieser Träger16 ,17 kann aus Blech zu einer allgemein U-förmigen Konfiguration geformt sein, um Rahmenabstützung für das Fahrzeug10 bereitzustellen. Die Heckunterbaustruktur15 enthält herkömmlicherweise des Weiteren eine Unterbaubodenstruktur18 , die oben auf dem hinteren Längsträger16 und in Abhängigkeit von der Konfiguration des Kraftfahrzeugs10 oftmals dem Querträger17 angebracht ist. Weiterhin enthält die Heckunterbaustruktur15 ein Paar allgemein vertikal ausgerichteter C-Säulen-Rahmenträger bzw. Rahmensäule19 , das die hinteren Längsträger16 mit den (nicht gezeigten) Dachquerträgerrahmenträgern verbindet, wie in der Kraftfahrzeugtechnik wohlbekannt ist. - Bei bekannten bestehenden Radkastenstrukturen
12 , wie in der oben genanntenUS-PS 7 021 703 dargestellt, ist ein Radkastenhalter am Radkasten12 in Ausrichtung auf die Stelle, an der der (nicht gezeigte) Stoßdämpfer am Fahrzeugaufbau angebracht ist, und über dem hinteren Längsträger16 , der mit der Unterbaubodenstruktur18 verschweißt ist, vorgesehen. Solch eine Konfiguration des Radkastenhalters ist jedoch ineffektiv, da der Radkastenhalter strategisch nicht gut platziert oder in die bestehende Unterstützungsstruktur der Kraftfahrzeugheckstruktur15 mit eingebunden ist. Aufgrund dieser Schwächen muss der Radkastenhalter größer sein, was zu einem erhöhten Gewicht, vergrößerten Raum und erhöhten Kosten führt. - Der die Grundzüge der vorliegenden Erfindung enthaltende Radkastenhalter
20 ist nicht an der Unterbaubodenstruktur18 , wie im Stand der Technik bekannt, befestigt. Der vorliegende Radkastenhalter20 ist mit dem Aufbauteil21 , der so konfiguriert ist, dass er sich allgemein vertikal über der Radkastenstruktur12 erstreckt, und einem Befestigungsflansch25 ausgebildet, der so konfiguriert ist, dass er sich in das Innere des hinteren Längsträgers16 erstreckt, um mit den Innenteilen des hinteren Längsträgers16 verschweißt und in die Heckstruktur15 des Fahrzeugs10 integriert zu werden. Der Radkastenhalter20 ist direkt auf den Querträger17 der hinteren Radaufhängung ausgerichtet, der wiederum mit dem hinteren Längsträger16 und somit mit dem Radkastenhalter20 verschweißt ist. Des Weiteren ist der Radkastenhalter20 auf den C-Säulen-Rahmenträger19 ausgerichtet, um einen vertikal ausgerichteten strukturellen Ring zu bilden, der die (nicht gezeigte) Dachquerträgerstruktur, die C-Säule19 und den Querträger17 enthält, um einen erhöhten Widerstand gegen Torsion bereitzustellen. - Der Befestigungsflansch
25 ist auf seinen beiden Seiten mit einem allgemein vertikalen, sich in Längsrichtung erstreckenden Teil26 ausgebildet, um ein Verschweißen des Radkastenhalters20 mit der sich vertikal erstreckenden Innenseitenwand des hinteren Längsträgers16 zu gestatten. Des Weiteren enthält der Befestigungsflansch25 einen horizontalen Teil27 auf gegenüberliegenden Seiten des Radkastenhalters20 , um eine Befestigung des Befestigungsflansches25 an dem horizontalen Teil des hinteren Längsträgers16 zu gestatten. Schließlich ist die Innenseite28 des Radkastenhalters20 so ausgebildet, dass sie an die vertikal ausgerichtete gegenüberliegende Seitenwand des hinteren Längsträgers16 angreift, damit die Innenseite28 mit dem hinteren Längsträger16 verschweißt werden kann. Demgemäß ist der Radkastenhalter20 durch und durch in die Struktur des hinteren Längsträgers16 integriert. Weiterhin ist der Radkastenhalter20 so ausgebildet, dass er einen geformten Befestigungsflansch24 enthält, der so konfiguriert ist, das er an den Radkasten12 angreift, damit der Radkastenhalter20 damit verschweißt werden kann. - Der Radkastenhalter
20 ist des Weiteren in Ausrichtung auf die Stelle am Aufbau positioniert, an der der Stoßdämpfer angebracht ist. Der Radkastenhalter20 ist mit einem horizontalen Absatz22 ausgebildet, der die Befestigung des (nicht gezeigten) Stoßdämpfers stützt. Die Integration des Radkastenhalters20 in die Struktur der hinteren Längsträger16 sowie die derartige Ausrichtung des Radkastenhalters20 , dass er auf den Unterbauquerträger17 und die C-Säule19 ausgerichtet ist, sorgt für einen großen Widerstand gegen die durch den (nicht gezeigten) Aufhängungsmechanismus auf die Heckstruktur15 ausgeübten Kräfte, während eine große Torsionssteifigkeit innerhalb der Heckstruktur15 gewährleistet wird. - Für einen Fachmann liegt auf der Hand, dass Änderungen der Einzelheiten, Materialien, Schritte und Anordnungen von Teilen, die zur Erläuterung der Beschaffenheit der Erfindung beschrieben und dargestellt worden sind, für den Fachmann bei Lektüre dieser Offenbarung innerhalb der Grundzüge und des Schutzbereichs der Erfindung offensichtlich werden und durchgeführt werden können. Die vorhergehende Beschreibung zeigt die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung; jedoch können auf der Beschreibung basierende Konzepte auch bei anderen Ausführungsformen eingesetzt werden, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
- Ein erfindungsgemäßer Kraftfahrzeugaufbau umfasst eine Radkastenstruktur, einen sich in Längsrichtung erstreckenden hinteren Längsträger, einen mit dem hinteren Längsträger verbundenen, sich in Querrichtung erstreckenden Unterbauquerträger, eine vertikal ausgerichtete Rahmensäule und einen Stoßdämpfer, der Teil eines Aufhängungsmechanismus des Kraftfahrzeugs bildet, wobei bevorzugt der Radkastenhalter zur Integration in den hinteren Längsträger an einem Innenteil des hinteren Längsträgers befestigt ist.
- Bevorzugt ist dabei der Radkastenhalter in Ausrichtung auf den Querträger, die vertikale Rahmensäule und die Stelle, an der der Stoßdämpfer angebracht ist, positioniert.
- Weiter bevorzugt ist dabei der Radkastenhalter mit einem Befestigungsflansch ausgebildet, um ein Verschweißen des Radkastenhalters mit einer Innenfläche des hinteren Längsträgers zu gestatten.
- Weiter bevorzugt enthält dabei der Befestigungsflansch einen ersten Teil, der zum Angriff an eine erste, sich allgemein vertikal erstreckende Wand des hinteren Längsträgers konfiguriert ist, und einen zweiten Teil, der zum Angriff an eine sich allgemein horizontal erstreckende Wand des hinteren Längsträgers konfiguriert ist.
- Weiter bevorzugt enthält der Radkastenhalter einen Vorderseitenteil enthält, der zum Angriff an eine zweite, sich allgemein vertikal erstreckende Wand des hinteren Längsträgers gegenüber der ersten Wand konfiguriert ist.
- Ferner bevorzugt enthält der Radkastenhalter weiterhin einen allgemein horizontal ausgerichteten Absatz zur Abstützung des Stoßdämpfers.
- Weiter bevorzugt enthält der Radkastenhalter des Weiteren einen ausgebildeten Befestigungsflansch, der zum Angriff an den Radkasten zur Erleichterung des Verschweißens des Radkastenhalters damit konfiguriert ist.
- 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
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Claims (12)
- Kraftfahrzeugaufbau zur Verstärkung einer Radkastenstruktur (
12 ) eines Kraftfahrzeugs mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden hinteren Längsträger (16 ), einem sich in Querrichtung erstreckenden Unterbauquerträger (17 ), einer sich allgemein vertikal erstreckenden Rahmensäule (19 ) und einem Stoßdämpfer, umfassend: ein Aufbauteil (21 ), welches zum Zusammenfügen mit der Radkastenstruktur (12 ) über dem Stoßdämpfer konfiguriert ist, wobei das Aufbauteil (21 ) zur Positionierung in Ausrichtung auf den Unterbauquerträger (17 ) und auf die Rahmensäule (19 ) konfiguriert ist; und einen ersten Befestigungsflanschteil (25 ), der sich in den hinteren Längsträger erstreckt, um das Verschweißen des Radkastenverstärkungshalters mit einer Innenfläche des hinteren Längsträgers (16 ) zu erleichtern. - Radkastenverstärkungshalter nach Anspruch 1, wobei der erste Befestigungsflansch (
25 ) einen ersten Teil (26 ), der zum Angriff an eine erste, sich allgemein vertikal erstreckende Wand des hinteren Längsträgers (16 ) konfiguriert ist, und einen zweiten Teil (27 ), der zum Angriff an eine sich allgemein horizontal erstreckende Wand des hinteren Längsträgers (16 ) konfiguriert ist, enthält. - Radkastenverstärkungshalter nach Anspruch 2, wobei der Radkastenhalter weiterhin einen Vorderseitenteil (
28 ) enthält, der zum Angriff an eine zweite, sich allgemein vertikal erstreckende Wand des hinteren Längsträgers (16 ) gegenüber der ersten Wand konfiguriert ist. - Radkastenverstärkungshalter nach Anspruch 2, wobei der Radkastenverstärkungshalter weiterhin einen allgemein horizontal ausgerichteten Absatz (
22 ) zur Abstützung des Stoßdämpfers enthält. - Kraftfahrzeugaufbau nach Anspruch 2, wobei der Radkastenverstärkungshalter des Weiteren einen zweiten Befestigungsflansch umfasst, der zum Angriff an den Radkasten zur Erleichterung des Verschweißens des Radkastenverstärkungshalters damit konfiguriert ist.
- Kraftfahrzeugaufbau, umfassend: einen ersten und einen zweiten sich in Längsrichtung erstreckenden Längsträger (
16 ), die auf einander gegenüberliegenden Querseiten des Fahrzeugaufbaus positioniert sind; ein sich in Querrichtung erstreckenden Unterbauquerträger (17 ), der den ersten und den zweiten Längsträger verbindet; ein in Querrichtung beabstandetes Paar Rahmensäulen (19 ), die sich von den hinteren Längsträgern nach oben erstrecken, um eine Dachstruktur zu stützen; eine Radkastenstruktur, die auf gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugaufbaus durch die hinteren Längsträger (16 ) in allgemeiner Ausrichtung auf den Unterbauquerträger (17 ) gestützt wird; und einen Radkastenverstärkungshalter, der an jeder Radkastenstruktur angebracht ist und einen ersten Befestigungsflansch (25 ) enthält, der in einem Innenteil des entsprechenden hinteren Längsträgers positioniert ist, so dass der Radkastenverstärkungshalter an dem Innenteil des entsprechenden hinteren Längsträgers befestigt ist. - Kraftfahrzeugaufbau nach Anspruch 6, wobei der erste Befestigungsflansch einen ersten Teil (
26 ) enthält, der zum Angriff an eine erste, sich allgemein vertikal erstreckende Wand des hinteren Längsträgers konfiguriert ist. - Kraftfahrzeugaufbau nach Anspruch 7, wobei der erste Befestigungsflansch des Weiteren einen zweiten Teil enthält (
27 ), der zum Angriff an eine sich allgemein horizontal erstreckende Wand des hinteren Längsträgers konfiguriert ist. - Kraftfahrzeugaufbau nach Anspruch 8, wobei der Radkastenverstärkungshalter weiterhin einen Vorderseitenteil (
28 ) enthält, der zum Angriff an eine zweite, sich allgemein vertikal erstreckende Wand des hinteren Längsträgers gegenüber der ersten Wand konfiguriert ist. - Kraftfahrzeugaufbau nach Anspruch 6, wobei der der Radkastenverstärkungshalter an der entsprechenden Radkastenstruktur in Ausrichtung auf den Unterbauquerträger und die Rahmensäule positioniert ist.
- Kraftfahrzeugaufbau nach Anspruch 10, wobei der Radkastenverstärkungshalter weiterhin einen allgemein horizontal ausgerichteten Absatz (
22 ) zur Abstützung des Stoßdämpfers enthält. - Kraftfahrzeugaufbau nach Anspruch 10, wobei der Radkastenverstärkungshalter des Weiteren einen zweiten Befestigungsflansch enthält, der zum Angriff an den Radkasten zur Erleichterung des Verschweißens des Radkastenverstärkungshalters damit konfiguriert ist.
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