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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Anbindungsstruktur zur Anbindung einer Stoßdämpferanordnung eines Kraftfahrzeugs an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs, sowie ein Kraftfahrzeug mit der Anbindungsstruktur.
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Ein Stoßdämpfer ist bei einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs ein Bauteil, das die Schwingungen der gefederten Masse abklingen lässt, sowie die Schwingung der ungefederten Masse auf der Reifenfeder dämpft.
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In diesem Zusammenhang beschriebt die
DE 199 15 635 A1 ein Schwingungssystem zur Dämpfung und Tilgung von Schwingungen einer Kraftfahrzeugachse mit einem Radträger zur Lagerung eines drehbaren Kraftfahrzeugrades. Zur Dämpfung der auf den Fahrzeugaufbau einwirkenden Schwingungen ist eine zwischen dem Radträger und dem Fahrzeugaufbau wirkende erste Federungs- und Dämpfungseinrichtung vorgesehen, bestehend aus einer Fahrwerksfeder mit einem Stoßdämpfer. Radspezifischen Schwingungen des Kraftfahrzeugrades im Fahrbetrieb wirkt ein zusätzliches, mit dem Radträger verbundenes Tilgersystem entgegen, das direkt am Radträger oder an der Felge des Kraftfahrzeugrades angeordnet ist und aus einer Stahlmasse hergestellt sein kann, die so dimensioniert ist, dass die Eigenfrequenz des Tilgersystems geringfügig unterhalb der Eigenfrequenz des Kraftfahrzeugrades liegt.
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Die Stoßdämpferanordnungen haben also die Aufgabe, Schwingungen des Aufbaus auf den Tragfedern sowie die Schwingungen der Räder auf der Reifenfeder zu dämpfen. Ohne Dämpfung würden die Aufbauschwingungen im Bereich der Eigenfrequenzen zu groß, sodass sowohl der Fahrkomfort als auch die Fahrsicherheit negativ beeinflusst würde.
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Mit steigender Dämpfung verschlechtert sich der Fahrkomfort, aber es verbessert sich der Straßenkontakt. Die Abstimmung zwischen Fahrkomfort und Fahrsicherheit ist daher stets ein Kompromiss. Durch die Auslegung der Dämpfer in Zug- und Druckrichtung sowie für kleine und große Dämpfergeschwindigkeiten wird dafür Sorge getragen, dass die Anforderungen an die Fahrdynamik bzw. den Fahrkomfort möglichst gut erfüllt werden.
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Angesichts einer Notwendigkeit der Verbesserung der fahrdynamischen Funktion wurde festgestellt, dass bei gattungsgemäßen Schwingungssystem fahrdynamische Ziele nicht ohne Zusatzbauteil erfüllt werden können.
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Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, eine Vorrichtung anzugeben, welche geeignet ist, den Stand der Technik zu bereichern.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die Unteransprüche haben optionale Weiterbildungen der Offenbarung zum Inhalt.
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Danach wird die Aufgabe durch eine Anbindungsstruktur zur Anbindung einer Stoßdämpferanordnung eines Kraftfahrzeugs an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs gelöst.
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Bei der Karosserie kann es sich beispielsweise um eine selbsttragende Karosserie handeln.
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Der Stoßdämpfer bzw. die Stoßdämpferanordnung kann auch als Schwingungsdämpfer bzw. Schwingungsdämpfersystem bezeichnet werden.
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Die Stoßdämpferanordnung kann neben dem (Stoß-) Dämpfer, eine Feder sowie ein Stützlager für die Stoßdämpferanordnung ausweisen.
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Die Anbindungsstruktur umfasst eine erste Fläche zur Anbindung eines Stützlagers der Stoßdämpferanordnung, eine zweite Fläche zur Anbindung einer Feder und/oder eines Dämpfers der Stoßdämpferanordnung, und eine die zweite Fläche vollständig umlaufende Verbindungsstruktur zur Verbindung der ersten und der zweiten Fläche, sodass die Anbindungsstruktur einstückig ausgeführt ist.
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Unter einstückig kann vorliegend verstand werden, dass die Anbindungsstruktur durchgängig ausgeführt ist. Dies kann beispielsweise durch Umformen eines einzigen Werkstücks erreicht werden. Daher kann die Anbindungsstruktur aus einem Material bestehen.
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Die zweite Fläche ist aus einer Kraftfahrzeughöhenrichtung von oben gesehen im Inneren der ersten Fläche angeordnet. Die zweite Fläche steht von der ersten Fläche in der Kraftfahrzeughöhenrichtung nach oben vor, sodass die Verbindungsstruktur zusammen mit der zweiten Fläche einen in der Kraftfahrzeughöhenrichtung nach unten offenen Hohlraum zur Aufnahme der Feder der Stoßdämpferanordnung bildet.
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Die zweite Fläche kann daher auch als eine aus der ersten Fläche extrudierte Fläche bezeichnet werden.
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Die Verbindungsstruktur umfasst aus der Kraftfahrzeughöhenrichtung von oben gesehen zumindest einen vorstehenden elliptisch förmigen Abschnitt.
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Unter dem elliptisch förmigen Abschnitt kann ein Abschnitt der Verbindungsstruktur verstanden werden, der zumindest auf Höhe der ersten Fläche eine elliptisch förmige Außenkontur aufweist. Unter elliptisch förmig kann eine ovale Kurve verstanden werden, d.h. die Außenkontur weist die Form einer ovalen Kurve auf.
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Durch die ellipsoide Geometrie kann eine Versteifung der, insbesondere ebenen, Membranflächen (die oben als erste und zweite Fläche bezeichnet wurden) erreicht werden. Hierdurch können fahrdynamische Ziele erreicht werden, ohne ein Zusatzbauteil zu benötigen.
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Nachfolgend werden mögliche Weiterbildungen der oben beschriebenen Anbindungsstruktur im Detail erläutert.
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In der ersten Fläche können zwei in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung voneinander beanstandet angeordnete Durchgangslöcher zur Anbindung des Stützlagers ausgebildet sein, zwischen denen sich der zumindest eine elliptisch förmige Abschnitt erstreckt.
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Die beiden Durchgangslöcher können in einer Kraftfahrzeuglängsrichtung vor der zweiten Fläche angeordnet sein.
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In der ersten Fläche kann ein weiteres Durchgangsloch zur Anbindung des Stützlagers ausgebildet sein, das in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung zwischen zwei elliptisch förmigen Abschnitten der Verbindungsstruktur angeordnet ist.
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Das weitere Durchgangsloch kann in der Kraftfahrzeuglängsrichtung hinter der zweiten Fläche angeordnet sein.
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Das oben beschriebene Durchgangsloch kann bzw. die oben beschriebenen Durchgangslöcher können zur Verschraubung des Stützlagers an der Anbindungsstruktur genutzt werden. Das Vorsehen von drei Verschraubungspunkten bzw. Durchgangslöchern bieten den Vorteil, dass damit das Stützlager statisch bestimmt ist. Denkbar ist jedoch auch, dass eine einfach, zweifach oder vierfach (usw.) Verschraubung vorgesehen ist, die durch die ellipsoide Geometrie abgestützt wird.
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Zusätzlich oder alternativ ist denkbar, dass auch in der zweiten Fläche ein oder mehrere Durchgangslöcher zur Anbindung der Feder und/oder des Dämpfers vorgesehen sind.
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Die erste und/oder die zweite Fläche können als ebene Fläche ausgeführt sein. Mit anderen Worten, die erste und/oder die zweite Fläche können als plane Fläche ausgeführt sein.
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Ein Normalenvektor der ersten Fläche und ein Normalenvektor der zweiten Fläche können im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Unter einem Normalenvektor kann ein senkrecht auf der jeweiligen Fläche stehender Vektor verstanden werden.
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Beide Normalenvektoren können parallel zur Kraftfahrzeughöhenrichtung verlaufen. Das heißt, die erste und die zweite Fläche können jeweils, insbesondere vollständig wenn eben ausgeführt, in einer durch die Kraftfahrzeugbreitenrichtung und die Kraftfahrzeuglängsrichtung aufgespannten Ebene angeordnet sein.
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Das oben Beschriebene lässt sich mit anderen Worten und auf eine mögliche konkretere Ausgestaltung bezogen wie folgt zusammenfassen, wobei die nachfolgende Zusammenfassung als für die Offenbarung nicht einschränkend beschrieben wird: Genauer gesagt liegen die Verschraubungspunkte für das Stützlager auf einer ebenen Membranfläche. Diese wird nur durch die Punkte für die benötigten Verschraubungen durchbrochen. Es wird durch die Ausgestaltung eine Verbesserung der fahrdynamischen Eigenschaften durch eine geometrische Versteifung der Anbindung des Stützlagers erreicht. Dies wird erreicht durch die Einbringung einer ellipsoiden Geometrie, welche für die Anbindungsstellen ausgenommen wird. Aus der damit erzielten Verstärkung der Aufnahme für die Stoßdämpferanordnung resultiert die Verbesserung der fahrdynamischen Eigenschaften.
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Ferner wird ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, das eine Karosserie mit der oben beschriebenen Anbindungsstruktur und eine über die Anbindungsstruktur zur Karosserie verbundene Stoßdämpferanordnung umfasst bzw. aufweist.
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Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um einen Personenkraftwagen, insbesondere ein Automobil, ein einspuriges Kraftfahrzeug, insbesondere ein Motorrad, und/oder ein Nutzfahrzeug, insbesondere einen Lastkraftwagen, handeln.
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Die Anbindungsstruktur kann in einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Das heißt, es kann sich um einen heckseitigen Stoßdämpfer handeln. Im Falle eines zweispurigen Kraftfahrzeugs kann die Stoßdämpferanordnung sowohl an einer rechten als auch an einer linken Seite des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein.
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Das oben mit Bezug zur Anbindungsstruktur Beschriebene gilt analog auch für das Kraftfahrzeug und umgekehrt.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform mit Bezug zu 1 und 2 beschrieben.
- 1 zeigt schematisch und perspektivisch eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs, und
- 2 zeigt schematisch und perspektivisch eine Anbindungsstruktur zur Anbindung einer Stoßdämpferanordnung des Kraftfahrzeugs an der in 1 dargestellten Karosserie.
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In beiden 1 und 2 ist jeweils ein kartesisches Koordinatensystem dargestellt, aufweisend eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z-Achse. Die X-Achse des Koordinatensystems zeigt in eine Kraftfahrzeuglängsrichtung X, die von einer Front 2 zu einem Heck 3 einer Karosserie 4 eines Kraftfahrzeugs 1 verläuft. Die Y-Achse des Koordinatensystems zeigt in eine Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y und die Z-Achse des Koordinatensystems zeigt in eine Kraftfahrzeughöhenrichtung Z, die von unten nach oben und im Wesentlichen parallel zu einer Vertikalen verläuft. Die Kraftfahrzeuglängsrichtung X und die Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y spannen daher eine horizontale Ebene auf, auf der die Kraftfahrzeughöhenrichtung Z senkrecht steht.
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Die in 1 in Alleinstellung dargestellte Karosserie 4 des Kraftfahrzeugs 1 weist eine in 1 dargestellte Anbindungsstruktur 6 auf die, die einem Bereich 5 der Karosserie 4 des Kraftfahrzeugs 1 anbringbar bzw. angebracht ist. Über die Anbindungsstruktur 6 ist eine Stoßdämpferanordnung 7 zur Karosserie 4 verbindbar bzw. verbunden. Wie sich aus 1 ergibt, ist die Anbindungsstruktur 6 in einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs 1, d.h. einer hinteren Hälfte des Kraftfahrzeugs 1 und damit näher zum Heck 3 als zur Front 1 des Kraftfahrzeugs 1, angeordnet.
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Wie sich aus 2 ergibt, weist die Stoßdämpferanordnung 7 ein Stützlager 8 zur Anbindung der Stoßdämpferanordnung 7 an der Anbindungsstruktur 6, eine Feder 9 und einen Dämpfer 10 auf.
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Die Anbindungsstruktur 6 dient demnach zur Anbindung der Stoßdämpferanordnung 7 der Karosserie 4 des Kraftfahrzeugs 1 und umfasst dazu eine erste Fläche 11 zur Anbindung des Stützlagers 8 bzw. zur Verbindung mit dem Stützlager 8 der Stoßdämpferanordnung 7.
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Ferner umfasst die Anbindungsstruktur 6 eine mit der ersten Fläche 11 einstückig ausgeführte zweite Fläche 12 zur Anbindung der Feder 9 und/oder des Dämpfers 10 der Stoßdämpferanordnung 7.
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Die erste und die zweite Fläche 11, 12 sind jeweils als ebene Flächen ausgeführt und weisen jeweils einen parallel zur Kraftfahrzeughöhenrichtung Z verlaufenden (nicht dargestellten) Normalenvektor auf.
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Ferner umfasst die Anbindungsstruktur 6 eine die zweite Fläche 12 vollständig umlaufende Verbindungsstruktur 13 zur Verbindung der ersten und der zweiten Fläche 11, 12, sodass die Anbindungsstruktur 6 einstückig ausgeführt ist.
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Die zweite Fläche 12 ist dabei aus der Kraftfahrzeughöhenrichtung Z von oben gesehen vollständig im Inneren der ersten Fläche 11 angeordnet und steht von der ersten Fläche 11 in der Kraftfahrzeughöhenrichtung Z nach oben vor.
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Die Verbindungsstruktur 13 bildet zusammen mit der zweiten Fläche 12 einen in der Kraftfahrzeughöhenrichtung Z nach unten offenen Hohlraum zur Aufnahme der Feder 9 der Stoßdämpferanordnung 7.
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Die Verbindungsstruktur 13 weist zur Verstärkung der Anbindungsstruktur 6 aus der Kraftfahrzeughöhenrichtung Z von oben gesehen drei vorstehende elliptisch förmige Abschnitte 131, 132, 133 auf.
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Genauer gesagt sind in der ersten Fläche 11 zwei in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y voneinander beanstandet angeordnete Durchgangslöcher zur Anbindung des Stützlagers 8 über zwei Schrauben 14, 15 ausgebildet, zwischen denen sich ein vorderer elliptisch förmiger Abschnitt 131 erstreckt, wobei die beiden Durchgangslöcher folglich in der Kraftfahrzeuglängsrichtung X vor der zweiten Fläche 12 angeordnet sind.
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In der ersten Fläche 11 ist ein weiteres Durchgangsloch zur Anbindung des Stützlagers 8 über eine weitere Schraube 16 ausgebildet, das in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y zwischen zwei hinteren elliptisch förmigen Abschnitten 132, 133 der Verbindungsstruktur 13 angeordnet ist, wobei das weitere Durchgangsloch folglich in der Kraftfahrzeuglängsrichtung X hinter der zweiten Fläche 12 angeordnet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Front
- 3
- Heck
- 4
- Karosserie
- 5
- Bereich, in dem die Anbindungsstruktur angebracht ist
- 6
- Anbindungsstruktur
- 7
- Stoßdämpferanordnung
- 8
- Stützlager
- 9
- Feder
- 10
- Dämpfer
- 11
- erste Fläche
- 12
- zweite Fläche
- 13
- Verbindungsstruktur
- 131 - 133
- elliptisch förmige Abschnitte
- 14, 15
- vordere Schrauben
- 16
- hintere Schrauben
- X
- Kraftfahrzeuglängsrichtung
- Y
- Kraftfahrzeugbreitenrichtung
- Z
- Kraftfahrzeughöhenrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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