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Die Erfindung betrifft eine Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Mit dem Ziel der Entwicklung eines harmonischen Gesamtfahrzeuges und dem steigenden Kundenanspruch an die Fahrzeugakustik, wird der Reduzierung von Geräuschemissionen in der Fahrzeugentwicklung eine zunehmend große Bedeutung zugeteilt.
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Um die Geräuschbelastung für den bzw. die Fahrzeuginsassen so klein wie möglich zu halten, werden zunehmend aktive Maßnahmen für eine gezielte Komfortbeeinflussung eingesetzt. Zu den wichtigsten Schnittstellen bei der Schallübertragung zählen hier insbesondere Trennflächen und Zwischenräume im Karosserieaußenbereich. Werden diese Bereiche beispielsweise nicht gedämmt, können Fahrgeräusche über Körperschall in die Karosserie eingeleitet und als Fahrzeuginnengeräusche wahrgenommen werden.
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Zu den größten Geräuschquellen am Fahrzeug gehört beispielsweise die Geräuschemission über die einzelnen, die Räder des Fahrzeugs aufnehmenden Radhäuser des Fahrzeugs. Infolge der hier kurzen Übertragungswege werden Fahrgeräusche, wie beispielsweise Rollgeräusche, Luftverwirbelungen etc., über Luftschall oder aber über direkten Kontakt am Radhaus, wie Steinchen- und Schneerieseln, direkt in die Karosserie eingeleitet. Als häufigste Maßnahmen zur Reduzierung von Geräuschemissionen kommen derzeit spezielle Radhausverkleidungen, wie beispielsweise Radlaufschalen, aus hochtechnologischen Materialien mit größtmöglichen Dämmungseigenschaften zum Einsatz.
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Aus der
DE 10 2008 047 044 A1 ist eine Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie mit einer Radhausstruktur und einer Federbeinaufnahmestruktur bekannt. An der Radhausstruktur ist eine Radlaufverkleidung angebracht, die einen Radraum umgibt. Innerhalb der Radlaufverkleidung der Radhausstruktur ist die Federbeinaufnahmestruktur angeordnet, in welcher ein Federbein zur Festsetzung eines Fahrzeugrades aufgenommen ist. Innerhalb der Radhausstruktur ist das Rad des Fahrzeugs an dem Federbein der Federbeinaufnahmestruktur festgesetzt. Zwischen dem Rad und der Radhausstruktur erstreckt sich die Radlaufverkleidung, die über Stege mit der Radhausstruktur verbunden ist. Durch die Radhausstruktur und die Radlaufverkleidung ist ein Zwischenraum begrenzt, in welchem eine Dämmung angeordnet ist, die den Zwischenraum nahezu vollständig ausfüllt.
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Aus der
DE 197 30 922 A1 ist eine Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie zumindest mit einer ein Radhaus bildender Radhausstruktur bekannt. Zur Reduzierung von Geräuschemissionen ist das Radhaus als Schallabsorber ausgeführt. Der Schallabsorber besitzt Längsachsen aufweisende, röhrenartige Elemente. Die röhrenartigen Elemente sind mit sich kreuzenden oder windschief zueinander verlaufenden Längsachsen angeordnet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Fahrzeug die Eintragung von Abroll-, Wind- und sonstigen fahrzeugspezifischen Geräuschen aus einem Radhaus in eine Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie zumindest zu verringern.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung einer Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Um bei einem Fahrzeug die Eintragung von Abroll-, Wind- und sonstigen fahrzeugspezifischen Geräuschen aus einem Radhaus in eine Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie zumindest zu verringern, ist eine Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen, die eine Vorrichtung zur Schallentkopplung des Radraumes von der Fahrzeugkarosserie aufweist. Die Vorrichtung zur Schallentkopplung füllt auf vorteilhaft einfache Weise einen Freiraum zwischen der Radlaufverkleidung und der Fahrzeugkarosserie aus, wodurch eine Luftschallbrücke, welche Geräusche aus einem Radhaus in eine Tragstruktur übertragen würde, verhindert wird. Indem die erfindungsgemäße Vorrichtung die Entstehung der Luftschallbrücke durch das Auffüllen des Freiraumes zwischen der Radlaufverkleidung und der Fahrzeugkarosserie verhindert, ermöglicht die Vorrichtung eine nahezu vollständige Entkoppelung des Radraumes von der Fahrzeugkarosserie. Des Weiteren eignet sich ein konventioneller Radraum bzw. eine konventionelle Tragstruktur in vorteilhafter Weise für die Aufnahme einer derartigen Vorrichtung zur Schallentkopplung, ohne dass große konstruktive Änderungen des Radraumes bzw. der Tragstruktur erfolgen müssen. Dadurch ist eine kostengünstige Nachrüstung bzw. Integration einer Vorrichtung zur Schallentkopplung in eine laufende Fahrzeugproduktion realisierbar.
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In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tragstruktur umfasst die Vorrichtung mindestens ein Mittel zur Schallentkopplung, das zwischen der Radlaufverkleidung und dem Federbein vorgesehen ist. In vorteilhafter Weise ergibt sich hierdurch eine optimale Reduzierung der Geräuschübertragung von einem Radhaus in die Fahrzeugkarosserie, indem die Radlaufverkleidung und somit die Fahrzeugkarosserie vollständig vom Federbein und somit dem Fahrwerk des Fahrzeugs entkoppelt ist. Hierdurch wird ein zwischen der Radlaufverkleidung und dem Fahrwerk auf Grund der dynamischen Bewegung der Federbeine entstehender Freigangsbereich durch das Mittel zur Schallentkopplung ausgefüllt, so dass im Radraum entstehende Fahrgeräusche nicht in die Fahrzeugkarosserie eingeleitet werden. Das bedeutet, dass die Einleitung von Fahrgeräuschen, die als Fahrzeuginnengeräusche wahrgenommen werden, über Körperschall in die Karosserie auf einfache Weise wirkungsvoll verhindert wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die einfache Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung, da das Mittel zur Schallentkopplung einfach zwischen der Radlaufverkleidung und dem Federbein anbringbar und somit auch einfach austauschbar ist. Hierdurch kann auf einfache Weise sowohl der Austausch einer beschädigten Vorrichtung zur Schallentkopplung als auch eine Nachrüstung bestehender Tragstrukturen von Fahrzeugkarosserien mit erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Schallentkopplung erfolgen.
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In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tragstruktur ist das mindestens eine Mittel zur Schallentkopplung am Federbein befestigt. In vorteilhafter Weise ist das Mittel zur Schallentkopplung durch die direkte Befestigung am Federbein unabhängig von der Fahrzeugkarosserie und kann somit vollständig von dieser entkoppelt werden.
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Vorzugsweise ist das Mittel zur Schallentkopplung an einem Federbeintopf des Federbeines befestigt. Hierdurch ist auf vorteilhafte Weise dem beweglichen bzw. dynamischen Teil des Federbeins der notwendige Freigang gewährt.
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Bevorzugt handelt es sich bei dem mindestens einen Mittel um einen den Umfang des Federbeins und/oder des Federbeintopfes des Federbeines zumindest teilweise umgebenden Mantel. In vorteilhafter Weise ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine einfache und ergonomiefreundliche Montage des Mittels zur Schallentkopplung, indem das als Mantel ausgeführte Mittel einfach über das Federbein gestülpt wird.
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In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tragstruktur ist das mindestens eine Mittel zur Schallentkopplung zumindest anteilig aus einem Schaum gebildet. In vorteilhafter Weise entsteht hierdurch ein extrem leichtes Bauteil, das somit ganz im Sinne eines Leichtbaugedankens konzipiert ist.
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In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tragstruktur handelt es sich bei dem das Mittel zur Schallentkopplung bildenden Schaum um einen Polyäthylenschaum. Bevorzugt wird hierbei ein Polyäthylenschaum mit einer Dichte von 25 kg/m3 +/–15% eingesetzt. Besonders bevorzugt ist das mindestens eine Mittel zur Schallentkopplung als Heißpressformteil ausgeführt. Der Polyäthylenschaum hat den besonderen Vorteil, dass er trotz seiner relativ hohen Festigkeit weich und nachgiebig ist und infolge des Heißpressens eine glatte und somit gleitfreudige Oberfläche bildet. Da sich das Mittel zur Schallentkopplung in einem Außenbereich der Fahrzeugkarosserie befindet, sollte es weitgehend gegen eine Wasseraufnahme geschützt sein. In vorteilhafter Weise weist das Material geschlossene Zellen auf und ist hierdurch gegen eine Wasseraufnahme geschützt.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Montageablauf der Tragstruktur vorgesehen, der zunächst die Montage des mindestens einen Mittels zur Schallentkopplung an das Federbein, danach die Montage des Federbeins in die Fahrzeugkarosserie und anschließend die Montage der Radlaufverkleidung an die Radhausstruktur umfasst. In vorteilhafter Weise kommt hierbei das Mittel zur Schallentkopplung auf der Radlaufverkleidung zum Anliegen und dichtet hierdurch mit der Radlaufverkleidung ab. Das Schallentkopplungsmittel und die Radlaufverkleidung bilden zusammen ein geschlossenes System und schirmen hierdurch die Fahrzeugkarosserie gegen Geräuscheinflüsse aus dem Radraum vollständig ab. Zusätzlich sind in vorteilhafter Weise eine einfache Herstellung und eine einfache Montage der Tragstruktur möglich.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Perspektivdarstellung einer ausschnittsweise dargestellten Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie mit einer einen Radraum und eine Radlaufverkleidung aufweisenden Radhausstruktur, einer Federbeinaufnahmestruktur und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Schallentkopplung des Radraumes von der Fahrzeugkarosserie, wobei die Radlaufverkleidung noch nicht vollständig an der Radhausstruktur montiert ist,
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2 eine schematische Perspektivdarstellung der Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie aus 1 mit einer vollständig montierten Radlaufverkleidung,
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3 eine schematische Perspektivdarstellung eines Federbeins und der am Federbein befestigbaren erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Schallentkopplung in einer Explosionsdarstellung, und
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4 eine schematische Perspektivdarstellung des Federbeins und der am Federbein befestigten erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Schallentkopplung.
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Die 1 und 2 zeigen eine schematische Seitenansicht auf eine ausschnittsweise dargestellte Tragstruktur 10 einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere eines Personenkraftfahrzeugs. Hierbei sind in den 1 und 2 von der Tragstruktur 10 zumindest eine Radhausstruktur 12 und eine Federbeinaufnahmestruktur 18 dargestellt. An der Radhausstruktur 12 ist eine Radlaufverkleidung 14 angebracht, die einen zur Aufnahme eines hier nicht dargestellten Fahrzeugrades dienenden Radraum 16 umgibt. Innerhalb der Radlaufverkleidung 14 der Radhausstruktur 12 ist die Federbeinaufnahmestruktur 18 angeordnet, in welcher ein Federbein 20 aufnehmbar ist. Die Radhausstruktur 12 dient der Aufnahme des Rades des Fahrzeugs, das über das Federbein 20 an der Federbeinaufnahmestruktur 18 festgesetzt ist, wobei selbstverständlich pro Rad des Fahrzeugs eine Radhausstruktur 12 vorgesehen ist.
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Um bei einem Fahrzeug die Eintragung von Abroll-, Wind- und sonstigen fahrzeugspezifischen Geräuschen aus einem Radhaus in eine Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie zumindest zu verringern, ist eine Tragstruktur 10 einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen, die eine Vorrichtung 22 zur Schallentkopplung des Radraumes 16 von der Fahrzeugkarosserie aufweist.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 22 mindestens ein Mittel 22a zur Schallentkopplung, das zwischen der Radlaufverkleidung 14 und dem Federbein 20 vorgesehen ist. Vorzugsweise ist das mindestens eine Mittel 22a zur Schallentkopplung an dem Federbein 20 befestigt. Besonders bevorzugt ist das Mittel 22a zur Schallentkopplung an einem Federbeintopf 20a des Federbeines 20 befestigt.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem mindestens einen Mittel 22a um einen den Umfang des Federbeins 20 und/oder des Federbeintopfes 20a des Federbeines 20 zumindest teilweise umgebenden Mantel.
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Das Mittel 22a zur Schallentkopplung ist auf einfache, vorzugsweise großflächige und somit zuverlässige Weise an dem Federbein 20 bzw. an dem Federbeintopf 20a des Federbeines 20 befestigt, indem gemäß 3 und 4 vor der Montage des Federbeines 20 in die Federbeinaufnahmestruktur 18 der Tragstruktur 10 das als Mantel ausgeführte Mittel 22a zur Schallentkopplung über das Federbein 20 bzw. den Federbeintopf 20a des Federbeines 20 gestülpt wird und an einem oberen Ende des Federbeines 20 mittels eines vorzugsweise ringförmigen Befestigungsmittels 24 an dem Federbein 20 fixiert wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem ringförmigen Befestigungsmittel 24 vorzugsweise um einen handelsüblichen Kabelbinder.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das mindestens eine Mittel 22a zur Schallentkopplung zumindest anteilig aus einem Schaum gebildet. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um einen Polyäthylenschaum, der besonders bevorzugt eine Dichte von 25 kg/m3 +/–15% aufweist. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist das aus Schaum gebildete Mittel 22a zur Schallentkopplung als Heißpressformteil ausgeführt.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Montageablauf der Tragstruktur 10 vorgesehen, der zunächst die Montage des mindestens einen Mittels 22a zur Schallentkopplung an das Federbein 20, danach die Montage des Federbeins 20 in die Fahrzeugkarosserie und anschließend die Montage der Radlaufverkleidung 14 an die Radhausstruktur 12 umfasst, wobei in 1 die Radlaufverkleidung 14 noch nicht vollständig an der Radhausstruktur 12 montiert ist und in 2 die vollständig montierte Radlaufverkleidung 14 dargestellt ist.
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Derartige Vorrichtungen 22 zur Schallentkopplung lassen sich in einer Vielzahl verschiedener Fahrzeuge einsetzen, so kann die erfindungsgemäße Tragstruktur 10 nicht nur in klassischen Personenkraftfahrzeugen, sondern beispielsweise auch in Omnibussen oder Lastkraftwagen eingesetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Tragstruktur
- 12
- Radhausstruktur
- 14
- Radlaufverkleidung
- 16
- Radraum
- 18
- Federbeinaufnahmestruktur
- 20
- Federbein
- 20a
- Federbeintopf
- 22
- Vorrichtung zur Schallentkopplung
- 22a
- Mittel zur Schallentkopplung
- 24
- Befestigungsmittel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008047044 A1 [0005]
- DE 19730922 A1 [0006]
