WO2011003559A1 - Federbeinaufnahme, fahrzeugvorderbau mit dieser federbeinaufnahme und ein fahrzeug mit diesem fahrzeugvorderbau - Google Patents

Federbeinaufnahme, fahrzeugvorderbau mit dieser federbeinaufnahme und ein fahrzeug mit diesem fahrzeugvorderbau Download PDF

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WO2011003559A1
WO2011003559A1 PCT/EP2010/004060 EP2010004060W WO2011003559A1 WO 2011003559 A1 WO2011003559 A1 WO 2011003559A1 EP 2010004060 W EP2010004060 W EP 2010004060W WO 2011003559 A1 WO2011003559 A1 WO 2011003559A1
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WO
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strut mount
connection
vehicle
mount
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PCT/EP2010/004060
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Inventor
Udo Mildner
Thomas Enderich
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GM Global Technology Operations LLC
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08—Front or rear portions
    • B62D25/088—Details of structures as upper supports for springs or dampers

Definitions

  • the present invention relates to a strut mount for receiving a shock absorber of a motor vehicle, a vehicle front with the above strut mount, in particular a profile forming connection of the strut mount to the lateral structure of the Radeinbaustreben and a motor vehicle having this Anlagenvorderbau.
  • Conventional strut mountings of a vehicle serve to receive a suspension strut of a chassis and thus for the transmission and forwarding of the forces acting on the body or the chassis. They thus represent the connection between strut and body.
  • the document EP 1 081 024 A2 discloses a front vehicle construction with two laterally arranged longitudinal members, on whose outer sides a respective wheel housing is connected to a strut mount for the strut of a wheel suspension.
  • the respective strut mount is welded to a side part of a bulkhead, so that a water tank down is closed and connected to the upper end of a rear wheel arch strut of a wheel arch.
  • the object of the invention is to design the vehicle front end of a motor vehicle, in particular the strut mount, so stiff to ensure high protection for pedestrians and passengers.
  • a strut mount for a motor vehicle is made in two parts. This two-part construction of the strut mount provides an additional load path for the forces introduced into the body structure by the strut so that they no longer have to be absorbed by a single carrier.
  • the strut mount here has two divergent carriers, in particular an uppermost reinforcing part and a lower part.
  • an additional load path for the forces acting is provided.
  • the forces acting are not carried by one element alone, which has a positive effect on their wear and thus their endurance behavior.
  • By dividing the forces acting they can be absorbed better regardless of their angle of action, which is positive in the endurance test and / or in a frontal impact.
  • plastic deformations in the area of the introduction of force by the shock absorber can be better suppressed.
  • These two parts of the strut mount can each be designed like a shell and have a bottom and an edge. This form can also be described as a dome-shaped, with a dome and margins, as far as the dome is above.
  • the upper reinforcement part is adapted to the lower part.
  • the inner diameter of the overhead reinforcement corresponds to the outer diameter of the lower part of the strut mount, so that the lower part of the strut mount is disposed within the overhead reinforcement of the strut mount.
  • the overhead reinforcing member with the lower part of the strut mount by a first connection be connected between the bottom of the upper reinforcing part and the bottom of the lower part and by a connection between the edges of the two parts.
  • the first and the second connection are formed in a preferred embodiment of a plurality of welds, whereby a frictional connection is formed, which additionally contributes to the safety of the overall system.
  • this strut mount is incorporated into the vehicle front of a motor vehicle.
  • the body structure can be carried out particularly torsionally stiff in the area of the vehicle front wall.
  • a more flexible design of the vehicle front end in the area of headlights and radiator is possible.
  • the lock cross member for receiving the locking of the hood or the headlight frame with respect to their structure and their sheet thickness can be significantly reduced, resulting in an additional weight reduction of the overall system.
  • connection between the overhead reinforcing member of the strut mount with an inner wheel mounting strut is in one embodiment preferably horizontal with respect to the shock absorber, and the connection of the lower part of the suspension strut assembly would preferably be arranged vertically with respect to the strut with the inner wheel strut and thus perpendicular to the connection of the overhead reinforcement. Due to the connection in different levels, the torsional stiffness of the overall system is particularly high, whereby the dynamic spatial displacement of the attachment points of the strut during driving in all three spatial directions can be significantly reduced. This type of connection increases the torsional rigidity of the vehicle body, that is, reduces the influence of torsional forces.
  • connection of the overhead reinforcement part with the inner wheel mounting strut can be done by means of common linking technologies. Examples include point or laser welding, riveting or clinching.
  • the lower part of the strut mount is preferably welded to the inner wheel mounting strut.
  • the strut mount can thus be installed by means of common connection technologies in the vehicle front end. There are thus no additional production costs or additional assembly time.
  • the welded joints of the welded joint between the upper reinforcement and the inner wheel mounting strut are arranged horizontally with respect to the strut, whereas the welded joints of the welded joint between the lower part and the wheel installation strut are arranged vertically with respect to the strut and thus perpendicular to each other.
  • Horizontal herein means a plane parallel to the bottom of the strut mount and vertically refers herein to a plane perpendicular to the bottom of the strut mount.
  • the overhead reinforcement part and the lower part of the spring strut mount form a closed box profile together with a side wheel mounting strut. This is positively connected to the upper and lower connection to the wheel strut and increases the stability of the overall system.
  • the wheel housing shell on a through hole for a support bearing of the strut and thus forms with this a local reinforcement. In the axial and in the radial direction, therefore, certain deformations caused by the deformations of the support bearing can be avoided.
  • Such a vehicle front end can also be integrated into a motor vehicle.
  • the front of the vehicle is designed to be torsionally rigid in the area of the vehicle's front wall, which also makes it possible to significantly reduce the weight of the entire vehicle, which in turn has a positive effect on future specifications for CO 2 emissions.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of a wheel housing shell and a strut mount according to the invention
  • FIG. 2 shows a perspective view of a connection of the upper reinforcement of the spring strut mount to the inner wheel strut according to the invention
  • FIG. 2a shows a section along the line IIa - IIa of Figure 2, which illustrates the connection of the overhead reinforcement to the inner wheel strut
  • FIG. 3 shows a schematic perspective view of a connection of the strut mount to the sheet-metal structure of the wheel housing shell according to the invention
  • Figure 4 shows a schematic perspective view of a connection between the inner and the outer wheel strut according to the invention.
  • Figure 5 shows a cross section through a section of a connection of the strut mount to the inner and outer wheel strut according to the invention.
  • Figure 1 shows a schematic perspective view of a wheel housing shell 4 and a strut mount 1 of a vehicle front end of a motor vehicle according to the present invention.
  • the wheel housing shell 4 is connected at its upper end with the strut mount 1.
  • the strut mount 1 serves to receive a strut, not shown, at the lower end of a front wheel is fixed, which extends into a half-dome-shaped, formed from Radhausschale 4 and strut mount 1 space.
  • the strut mount 1 is designed in two parts. It is composed of a top reinforcing member 2 and a lower part of the strut mount 3, which are each designed shell-like and differ in their course in height and in the longitudinal direction. Thus, the overhead reinforcement extends approximately transversely, whereas the lower part of the strut mount 3 has a stronger negative slope and thus falls faster.
  • the two Unterzusammenbaumaschine 2, 3 of the strut mount 1 are connected by a first welded joint 12 between the bottom of the upper reinforcement 2a and the bottom of the lower part of the Federbeeinability 3a and by a second
  • the inner diameter of the bottom of the upper reinforcement 2a corresponds to the outer diameter of the bottom of the lower part of the strut mount 3b and the lower part of the strut mount 3 is disposed within the overhead reinforcement 2 of the shock absorber.
  • the strut mount 1 Laying down the upper end of the strut, the strut mount 1 on its surface a recess which serves as a through hole 9 for a support bearing, and through holes 11 for bolts as attachment points for the strut on.
  • An additional reinforcement of the connection between strut and strut mount is made by the welds 12 on the surface and the upper edge of the strut mount.
  • a strike plate 10 of a front frame which is connected at its upper end with the wheel housing shell 4, is shown.
  • Figure 2 shows the shell-like structure of the overhead reinforcement 2 of the strut mount. It has a convex, upwardly curved on the strut bottom 2a, which merges into a rim 2b of the upper reinforcement 2.
  • the embodiment of Figure 2 shows that the connection between the upper reinforcement 2 of the strut mount 1 and an inner wheel mounting strut 5 horizontally and vertically is arranged with respect to the strut.
  • the line of action of the strut is illustrated by the dashed line 15.
  • the connection is made using common connection technologies.
  • the upper reinforcement part 2 is welded to the inner wheel retainer 5 and the weld points 7, 7 a of the connection are arranged horizontally 7 and vertically 7 a with respect to the line of action of the strut 15.
  • the connection can also be made by riveting, clinching, etc.
  • FIG. 2a again clearly shows the structural connection of the upper reinforcement 2 of the front strut mount to the inner wheel strut 5.
  • the embodiment of FIG. 2 shows that the inner wheel strut 5, starting from the spring strut receptacle 1, initially adjoins it perpendicular to the line of action having the strut 15 extending portion. This then goes into a much longer parallel to the line of action of the strut 15, extending in the direction of the wheel housing shell 4 section before the inner wheel retainer 5 again has a perpendicular to the line of action of the strut 15 bent, extending away from the strut mount portion.
  • the edge of the overhead reinforcement 2b runs along the parallel to the line of action of the strut 15 extending portion along and is at its end with the upper end this portion of the inner wheel strut 5 is connected by means of an additional vertical welded joint 7a.
  • FIG. 3 shows the assembly of the wheel housing shell 4 and the strut mount 1 according to the invention. Components having the same functions as in FIG. 1 are identified by the same reference symbols and are not discussed separately.
  • the welds, which connect the lower part of the strut mount 3 with the sheet metal structure of the wheel housing shell 4, are arranged vertically with respect to the line of action of the shock absorber 15.
  • Figure 4 shows schematically the connection of the inner wheel mounting strut 5 with an outer wheel mounting strut 6.
  • Both Radeinbaustreben 5, 6 are connected to each other in the region of the welds 7 between the bottom of the overhead reinforcement and the inner Radeinbaustrebe 5.
  • a CO 2 - or a laser weld 16 is provided for the connection of the wheel mounting struts 5, 6 while a CO 2 - or a laser weld 16 is provided.
  • the outer wheel trim strut 6 extends, starting from the strut mount 1, initially perpendicular to the line of action of the strut 15 before it merges into a parallel to the line of action of the strut 15, in the direction of the wheel housing shell 4 extending portion and at the end is again connected to the lower horizontal portion of the inner wheel mounting strut.
  • Both Radeinbaustreben 5, 6 thus form between their compounds, the surface of a hollow body.
  • FIG. 5 shows a cross section through a detail of a connection of the spring strut mount 1 to the inner wheel strut 5.
  • the inner wheel mounting strut 5 is connected to an outer wheel mounting strut 6.
  • Both Radeinbaustreben 5, 6 are connected to each other at its front end, in the region of the upper end of the strut and at its lower end.
  • For mounting the two wheel mounting struts 5, 6 at its front end serves a mounting flange 13, on which also the upper reinforcement 2 of the strut mount is arranged.
  • the horizontal weld joint 7 between the upper reinforcement 2 and the inner Radeinbaustrebe is arranged horizontally with respect to the line of action of the strut 15. This results in a material doubling in the region of the upper end of the strut on the surface in which the forces are introduced by the strut.
  • the inner Radeinbaustrebe initially perpendicular down, parallel to the line of action of the strut 15 to a mounting flange 14 at the end of the lower part of the strut mount 3, which serves to connect the inner wheel strut 5 with the lower part of the strut mount 3.
  • the welded joint 8 between the lower part of the strut mount 3 and the inner wheel mounting strut 5 is arranged vertically with respect to the line of action of the shock absorber 15 at the lower end of the vertically extending portion of the inner wheel strut 5.
  • the inner wheel mounting strut 5 runs horizontally toward the outer wheel mounting strut 6, which, proceeding initially from the flange 13 of the front connection of the two wheel struts 5, 6, runs horizontally and then vertically downwards.
  • the directions indicated in turn relate to the line of action of the shock absorber 15th
  • the overhead reinforcement 2 and the lower part of the strut mount 3 are connected so that they form a closed box profile together with a side wheel trim strut.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Federbeinaufnahme (1), welche zweiteilig ausgeführt ist sowie einen Fahrzeugvorderbau mit dieser Federbeinaufnahme und ein Kraftfahrzeug, das diesen Fahrzeugvorderbau aufweist.

Description

Federbeinaufnahme, Fahrzeugvorderbau mit dieser Federbeinaufnahme und ein Fahrzeug mit diesem Fahrzeugvorderbau
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Federbeinaufnahme zur Aufnahme eines Federbeins eines Kraftfahrzeuges, einen Fahrzeugvorderbau mit der obenstehenden Federbeinaufnahme, insbesondere eine Profil bildende Anbindung der Federbeinaufnahme zur seitlichen Struktur der Radeinbaustreben und ein Kraftfahrzeug, das diesen Fahrzeugvorderbau aufweist.
Herkömmliche Federbeinaufnahmen eines Fahrzeuges dienen zur Aufnahme eines Federbeines eines Fahrwerks und damit zur Ein- und Weiterleitung der auf die Karosserie bzw. das Fahrwerk wirkenden Kräfte. Sie stellen somit die Verbindung zwischen Federbein und Karosserie dar.
Die Konstruktion eines Fahrzeugvorderbaus ist auf Grund von gesetzlichen Vorgaben zum Insassen- sowie Fußgängerschutz sowie Anforderungen an die Verwindungssteifigkeit des Fahrzeugvorderbaus sehr aufwendig.
Aus der Druckschrift EP 1 081 024 A2 ist ein Fahrzeugvorderbau mit zwei seitlich angeordneten Längsträgern, an deren Außenseiten jeweils ein Radhaus mit einer Federbeinaufnahme für das Federbein einer Radaufhängung verbunden ist, bekannt. Dabei ist die jeweilige Federbeinaufnahme mit einem Seitenteil einer Schottwand verschweißt, so dass ein Wasserkasten nach unten verschlossen ist und mit dem oberen Ende einer hinteren Radhausstrebe eines Radhauses verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Fahrzeugvorderbau eines Kraftfahrzeuges, insbesondere die Federbeinaufnahme, derart steif auszugestalten, um einen hohen Schutz für Fußgänger und Insassen zu gewährleisten.
Gelöst wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruches. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist eine Federbeinaufnahme für ein Kraftfahrzeug zweiteilig ausgeführt. Durch diesen zweiteiligen Aufbau der Federbeinaufnahme wird ein zusätzlicher Lastpfad für die durch das Federbein in die Karosseriestruktur eingeleiteten Kräfte zur Verfügung gestellt, so dass diese nicht mehr durch einen einzelnen Träger absorbiert werden müssen.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Federbeinaufnahme dabei zwei divergierende Träger, insbesondere ein oberliegendes Verstärkungsteil und einen unten liegenden Teil auf. Durch den Einbau eines oberen Verstärkungsteils der Federbeinaufnahme wird ein zusätzlicher Lastpfad für die wirkenden Kräfte zur Verfügung gestellt. Durch diesen kann die durch die Kräfte übertragene Energie, insbesondere die kinetische Energie, zusätzlich abgeleitet werden. Die wirkenden Kräfte werden nicht von einem Element alleine getragen, was sich positiv auf deren Abnutzung und somit deren Dauerlaufverhalten auswirkt. Durch die Aufteilung der wirkenden Kräfte können diese unabhängig von ihrem Wirkungswinkel besser absorbiert werden, was sich positiv bei dem Dauerlaufverhalten und/oder bei einem Frontalaufprall. Auch wird das Risiko, dass die Kräfte auf benachbarte Fahrzeugkomponenten Einfluss nehmen, minimiert und diese bleiben weitestgehend, bezüglich ihrer Dauerhaltbarkeit unbeschädigt. Zudem können so plastische Verformungen im Bereich der Krafteinleitung durch das Federbein besser unterdrückt werden.
Diese beiden Teile der Federbeinaufnahme können jeweils schalenartig ausgeführt sein und einen Boden sowie einen Rand aufweisen. Diese Form kann auch als domartig, mit einer Kuppe und Randseiten, bezeichnet werden, insofern die Kuppe oben liegt. Das obenliegende Verstärkungsteil ist dabei an den unteren Teil angepasst.
Dabei entspricht der Innendurchmesser der obenliegenden Verstärkung dem Außendurchmesser des unteren Teils der Federbeinaufnahme, so dass der untere Teil der Federbeinaufnahme innerhalb der obenliegenden Verstärkung der Federbeinaufnahme angeordnet ist.
Ein Vorteil dieser zweischaligen Ausführung ist, dass die Federbeinaufnahme in ihrer Blechdicke deutlich reduziert werden kann, da auf die Fläche, in die die Kräfte durch das Federbein in die Fahrzeugstruktur eingeleitet werden, eine Materialdoppelung mit dem oberen Verstärkungsteil erfolgt. Somit ist eine deutliche Gewichtsreduzierung gegenüber dem Stand der Technik möglich, was sich zudem positiv auf zukünftige gesetzliche Vorgaben zum Cθ2~Ausstoß von neuen Kraftfahrzeugen auswirkt.
Weiterhin kann das obenliegende Verstärkungsteil mit dem unteren Teil der Federbeinaufnahme durch eine erste Verbindung zwischen dem Boden des obenliegenden Verstärkungsteils und dem Boden des unteren Teils und durch eine Verbindung zwischen den Rändern der beiden Teile verbunden sein. Durch diese strukturelle Anbindung kann sowohl die Verwindungs- als auch die Torsionssteifigkeit des Systems deutlich erhöht werden, da im Bereich der Krafteinleitung auf die Federbeinaufnahme eine Materialdoppelung erfolgt und die beiden Bauteile unmittelbar an ihren Kanten aneinander angeschlossen sind, damit eine Einheit bilden und das Gesamtsystem somit weiter stabilisieren.
Die erste und die zweite Verbindung werden dabei in einer bevorzugten Ausführungsform aus einer Vielzahl von Schweißpunkten gebildet, wodurch eine kraftschlüssige Verbindung entsteht, die zusätzlich zur Sicherheit des Gesamtsystems beiträgt .
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird diese Federbeinaufnahme in den Fahrzeugvorderbau eines Kraftfahrzeuges eingebunden. Die Karosseriestruktur kann dadurch im Bereich der Fahrzeugstirnwand besonders verwindungssteif ausgeführt werden. Auch ist eine flexiblere Gestaltung des Fahrzeugvorderbaus im Bereich von Scheinwerfer und Kühler möglich. So können zum Beispiel der Schlossquerträger zur Aufnahme der Verriegelung der Motorhaube oder der Scheinwerferrahmen bezüglich ihrer Struktur und ihrer Blechdicke deutlich reduziert werden, was zu einer zusätzlichen Gewichtsreduzierung des Gesamtsystems führt.
Die Anbindung zwischen dem obenliegenden Verstärkungsteil der Federbeinaufnahme mit einer inneren Radeinbaustrebe ist in einem Ausführungsbeispiel bevorzugt horizontal im Bezug zum Federbein, und die Anbindung des unteren Teils der Federbeinauf- nähme mit der inneren Radeinbaustrebe bevorzugt vertikal im Bezug zum Federbein angeordnet und somit senkrecht zur Anbindung der obenliegenden Verstärkung. Durch die Anbindung in unterschiedlichen Ebenen ist die Verwindungssteifigkeit des Gesamtsystems besonders hoch, wodurch die dynamische räumliche Verschiebung der Befestigungspunkte des Federbeines im Fahrbetrieb in allen drei Raumrichtungen deutlich reduziert werden kann. Durch diese Art der Anbindung wird die Verwindungssteif- igkeit der Fahrzeugkarosserie erhöht, das heißt der Einfluss von Torsionskräften verringert.
Die Verbindung des obenliegenden Verstärkungsteils mit der inneren Radeinbaustrebe kann mittels gängiger Verknüpfungstechnologien erfolgen. Beispiele hierfür sind punkt- oder laser- schweißen, nieten oder Clinchen. Der untere Teil der Federbeinaufnahme wird bevorzugt mit der inneren Radeinbaustrebe verschweißt. Die Federbeinaufnahme kann somit mittels gängiger Verbindungstechnologien in den Fahrzeugvorderbau eingebaut werden. Es entstehen somit keine zusätzlichen Herstellungskosten oder zusätzliche Montagezeit.
Weiterhin sind die Schweißpunkte der Schweißverbindung zwischen der obenliegenden Verstärkung und der inneren Radeinbaustrebe horizontal im Bezug zum Federbein angeordnet, wohingegen die Schweißpunkte der Schweißverbindung zwischen dem unteren Teil und der Radeinbaustrebe vertikal im Bezug zum Federbein angeordnet sind und somit senkrecht aufeinander stehen. Horizontal bedeutet hierin eine Ebene parallel zum Boden bzw. der Kuppe der Federbeinaufnahme und vertikal bezieht sich hierin auf eine Ebene senkrecht zum Boden bzw. der Kuppe der Federbeinaufnahme . Durch diese Anordnung werden die Schweißpunkte sowohl auf Scherung als auch auf Zug belastet, wodurch das Dauerlaufverhalten des Kraftfahrzeuges deutlich verbessert wird. Würden die Schweißpunkte nur auf Zug belastet werden, würden sie zum Ausreissen neigen und wären somit kritisch im Hinblick auf das Dauerlaufverhalten des Kraftfahrzeuges zu betrachten. Auch werden durch diese Anbindung geringere Kräfte in den Frontbereich des Fahrzeugvorderbaus eingeleitet, verglichen mit dem Stand der Technik.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bilden das obenliegende Verstärkungsteil und der untere Teil der Federbeinaufnahme zusammen mit einer seitlichen Radeinbaustrebe ein geschlossenes Kastenprofil. Dieses ist formschlüssig an die obere und die untere Verbindung zur Radeinbaustrebe angebunden und erhöht die Stabilität des Gesamtsystems.
Weiterhin weist die Radhausschale ein Durchgangsloch für ein Stützlager des Federbeins auf und bildet somit mit diesem eine lokale Verstärkung. In axialer als auch in radialer Richtung können somit bestimmte Verformungen, hervorgerufen durch die Verformungen des Stützlagers, vermieden werden.
Ein derartiger Fahrzeugvorderbau kann weiterhin in ein Kraftfahrzeug integriert werden. Der Fahrzeugvorderbau wird dabei im Bereich der Fahrzeugstirnwand so verwindungssteif ausgeführt, dass zudem eine deutliche Gewichtsreduzierung des Gesamtfahrzeuges möglich wird, was sich wiederum positiv im Hinblick auf zukünftige Vorgaben zum Cθ2~Ausstoß auswirkt.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit der vorliegenden Erfindung deutlich geringere Kräfte in den Frontbereich der Karosserie eines Kraftfahrzeuges eingeleitet werden. Durch die Anbindung der Federbeinaufnahme in unterschiedlichen Ebenen kann die auftretende Energie in vorteilhafter Weise weitergeleitet werden und die Verwindungssteifigkeit der Fahrgastzelle und somit die Sicherheit eines Kraftfahrzeuges für Insasse und Fußgänger deutlich erhöht werden. Dadurch wiederum können Blechdicken reduziert und somit Material eingespart werden, was zu einer deutlichen Gewichtsreduzierung des Gesamtfahrzeuges und somit zu einem deutlich reduzierten C02-Ausstoß führt. Mit dieser Erfindung wird somit erreicht, dass das Gewicht bezogen auf das Gesamtgewicht deutlich reduziert wird, die Torsionssteifigkeit und die Verwindungssteifigkeit des gesamten Fahrzeugvorderbaus erhöht wird, das Dauerlaufverhalten des Fahrzeuges verbessert wird und die Energie bei einem Frontalaufprall durch die strukturelle Anbindung deutlich besser abgedämpft wird.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert .
Figur 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Radhausschale und einer Federbeinaufnahme gemäß der Erfindung,
Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Anbindung der oben liegenden Verstärkung der Federbeinaufnahme an die innere Radeinbaustrebe gemäß der Erfindung,
Figur 2a zeigt einen Schnitt entlang der Linie IIa - IIa der Fig.2, der die Anbindung der obenliegenden Verstärkung an die innere Radeinbaustrebe verdeutlicht, Figur 3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Anbindung der Federbeinaufnahme an die Blechstruktur der Radhausschale gemäß der Erfindung,
Figur 4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Verbindung zwischen der inneren und der äußeren Radeinbaustrebe gemäß der Erfindung, und
Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch einen Ausschnitt einer Anbindung der Federbeinaufnahme an die innere und äußere Radeinbaustrebe gemäß der Erfindung.
Figur 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Radhausschale 4 und einer Federbeinaufnahme 1 eines Fahrzeugvorderbaus eines Kraftfahrzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Radhausschale 4 ist dabei an ihrem oberen Ende mit der Federbeinaufnahme 1 verbunden. Die Federbeinaufnahme 1 dient dabei zur Aufnahme eines nicht dargestellten Federbeins, an dessen unterem Ende ein Vorderrad befestigt ist, welches sich in einen halbkuppelförmigen, aus Radhausschale 4 und Federbeinaufnahme 1 gebildeten Raum erstreckt.
Die Federbeinaufnahme 1 ist dabei zweiteilig ausgeführt. Sie setzt sich aus einem oben Verstärkungsteil 2 und einem unteren Teil der Federbeinaufnahme 3 zusammen, welche jeweils schalenartig ausgeführt sind und sich in ihrem Verlauf in Höhen- und in Längsrichtung unterscheiden. So verläuft die obenliegende Verstärkung annähernd quer, wohingegen der untere Teil der Federbeinaufnahme 3 eine stärkere negative Steigung aufweist und somit schneller abfällt. Die beiden Unterzusammenbauteile 2, 3 der Federbeinaufnahme 1 sind durch eine erste Schweißverbindung 12 zwischen dem Boden der obenliegenden Verstärkung 2a und dem Boden des unteren Teils der Federbeeinaufnahme 3a sowie durch eine zweiten
Schweißverbindung 12 zwischen ihren Rändern 2b, 3b miteinander verbunden. Dabei entspricht der Innendurchmesser des Bodens der obenliegenden Verstärkung 2a dem Außendurchmesser des Bodens des unteren Teil der Federbeinaufnahme 3b und der untere Teil der Federbeinaufnahme 3 ist innerhalb der obenliegenden Verstärkung 2 des Federbeins angeordnet.
Zur Festlegung des oberen Endes des Federbeins weist die Federbeinaufnahme 1 an ihrer Oberfläche eine Ausnehmung, die als Durchgangsloch 9 für ein Stützlager dient, sowie Durchgangsbohrungen 11 für Schraubbolzen als Befestigungspunkte für das Federbein auf. Eine zusätzliche Verstärkung der Verbindung zwischen Federbein und Federbeinaufnahme erfolgt durch die Schweißverbindungen 12 auf der Oberfläche und dem oberen Rand der Federbeinaufnahme 1.
Als Teil des Fahrzeugvorderbaus ist zudem ein Schließblech 10 eines Vorderrahmens, das an seinem oberen Ende mit der Radhausschale 4 verbunden ist, dargestellt.
Figur 2 zeigt den schalenartigen Aufbau der obenliegenden Verstärkung 2 der Federbeinaufnahme. Sie weist einen konvex, nach oben auf das Federbein gewölbten Boden 2a auf, der in einen Rand 2b der obenliegenden Verstärkung 2 übergeht.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 2 zeigt, dass die Verbindung zwischen der obenliegenden Verstärkung 2 der Federbeinaufnahme 1 und einer inneren Radeinbaustrebe 5 horizontal und vertikal im Bezug auf das Federbein angeordnet ist. Die Wirkungslinie des Federbeins ist durch die gestrichelte Linie 15 veranschaulicht. Die Verbindung erfolgt dabei mittels gängiger Verbindungstechnologien. In der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist das obenliegende Verstärkungsteil 2 mit der inneren Radeinbaustrebe 5 verschweißt und die Schweißpunkte 7, 7a der Verbindung sind horizontal 7 und vertikal 7a, in Bezug auf die Wirkungslinie des Federbeins 15 angeordnet. Die Verbindung kann aber auch durch nieten, Clinchen, etc. erfolgen.
Figur 2a zeigt noch einmal deutlich die strukturelle Anbindung der obenliegenden Verstärkung 2 der vorderen Federbeinaufnahme an die innere Radeinbaustrebe 5. Das Ausführungsbeispiel der Figur 2 zeigt, dass die innere Radeinbaustrebe 5, ausgehend von der Federbeinaufnahme 1, zunächst einen an diese angrenzenden, senkrecht zur Wirkungslinie des Federbeins 15 verlaufenden Abschnitt aufweist. Dieser geht anschließend in einen deutlich längeren parallel zur Wirkungslinie des Federbeins 15, in Richtung der Radhausschale 4 verlaufenden Abschnitt über, bevor die innere Radeinbaustrebe 5 wieder einen senkrecht zur Wirkungslinie des Federbeins 15 gebogenen, weg von der Federbeinaufnahme verlaufenden Abschnitt aufweist.
Der, an die Federbeinaufnahme angrenzende, horizontale Abschnitt der inneren Radeinbaustrebe 5 schließt dabei nach unten einstückig an den Boden der obenliegenden Verstärkung 2a an und ist dort mit diesem über eine horizontale Schweißverbindung 7 verbunden.
Der Rand der obenliegenden Verstärkung 2b läuft dabei den parallel zur Wirkungslinie des Federbeins 15 verlaufenden Abschnitt entlang und ist an seinem Ende mit dem oberen Ende dieses Abschnitts der inneren Radeinbaustrebe 5 mittels einer zusätzlichen vertikalen Schweißverbindung 7a verbunden.
Figur 3 zeigt den Zusammenbau der Radhausschale 4 und der erfindungsgemäßen Federbeinaufnahme 1. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in Figur 1 werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert. Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 sind die Schweißverbindungen, die den unteren Teil der Federbeinaufnahme 3 mit der Blechstruktur der Radhausschale 4 verbinden, vertikal im Bezug auf die Wirkungslinie des Federbeins 15 angeordnet.
Figur 4 zeigt schematisch die Verbindung der inneren Radeinbaustrebe 5 mit einer äußeren Radeinbaustrebe 6. Beide Radeinbaustreben 5, 6 sind im Bereich der Schweißpunkte 7 zwischen dem Boden der obenliegenden Verstärkung und der inneren Radeinbaustrebe 5 miteinander verbunden. Zur Verbindung der bei den Radeinbaustreben 5, 6 ist dabei eine CO2- bzw. eine Laserschweißnaht 16 vorgesehen.
In dem Ausführungsbeispiel der Figur 4 verläuft die äußere Radeinbaustrebe 6 dabei, ausgehend von der Federbeinaufnahme 1, zunächst senkrecht zur Wirkungslinie des Federbeins 15, bevor sie in einen parallel zur Wirkungslinie des Federbeins 15, in Richtung der Radhausschale 4 verlaufenden Abschnitt übergeht und an dessen Ende wieder mit dem unteren horizontalen Abschnitt der inneren Radeinbaustrebe verbunden ist. Beide Radeinbaustreben 5, 6 bilden somit zwischen ihren Verbindungen die Oberfläche eines Hohlkörpers. Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch einen Ausschnitt einer Anbindung der Federbeinaufnahme 1 an die innere Radeinbaustrebe 5.
Die innere Radeinbaustrebe 5 ist mit einer äußeren Radeinbaustrebe 6 verbunden. Beide Radeinbaustreben 5, 6 sind an ihrem vorderen Ende, im Bereich des oberen Endes des Federbeins und an ihrem unteren Ende miteinander verbunden. Zur Befestigung der beiden Radeinbaustreben 5, 6 an ihrem vorderen Ende dient dabei ein Montageflansch 13, an welchem auch die obenliegende Verstärkung 2 der Federbeinaufnahme angeordnet ist. Die horizontale Schweißverbindung 7 zwischen der oben liegenden Verstärkung 2 und der inneren Radeinbaustrebe ist dabei horizontal im Bezug auf die Wirkungslinie des Federbeins 15 angeordnet. Dadurch erfolgt eine Materialdoppelung im Bereich des oberen Endes des Federbeins auf der Fläche, in der die Kräfte durch das Federbein eingeleitet werden. Ausgehend von dem Flansch 13 verläuft die innere Radeinbaustrebe zunächst senkrecht nach unten, parallel zur Wirkungslinie des Federbeins 15 bis zu einem Montageflansch 14 am Ende des unteren Teils der Federbeinaufnahme 3, der zur Verbindung der inneren Radeinbaustrebe 5 mit dem unteren Teil der Federbeinaufnahme 3 dient. Die Schweißverbindung 8 zwischen dem unteren Teil der Federbeinaufnahme 3 und der inneren Radeinbaustrebe 5 ist vertikal im Bezug auf die Wirkungslinie des Federbeins 15 am unteren Ende des senkrecht verlaufenden Teils der inneren Radeinbaustrebe 5 angeordnet. Anschließend läuft die innere Radeinbaustrebe 5 horizontal auf die äußere Radeinbaustrebe 6 zu, die ausgehend vom Flansch 13 der vorderen Verbindung der beiden Radeinbaustreben 5, 6 zunächst horizontal und anschließend senkrecht nach unten verläuft. Die angegebenen Richtungen beziehen sich wiederum auf die Wirkungslinie des Federbeines 15. Die obenliegende Verstärkung 2 und der untere Teil der Federbeinaufnahme 3 sind so angeschlossen, dass sie zusammen mit einer seitlichen Radeinbaustrebe ein geschlossenes Kastenprofil bilden.
Bezugszeichenliste
1 Federbeinaufnahme
2 Oben liegende Verstärkung
2a Boden der obenliegenden Verstärkung
2b Rand der obenliegenden Verstärkung
3 Unterer Teil der Federbeinaufnahme
3a Boden des unteren Teils der Federbeinaufnahme 3b Rand des unteren Teils der Federbeinaufnahme
4 Radhausschale
5 Radeinbaustrebe innen
6 Radeinbaustrebe außen
7 Horizontale Schweißverbindung zwischen der obenliegenden Verstärkung und der inneren Radeinbaustrebe
7a Vertikale Schweißverbindung zwischen der obenliegenden Verstärkung und der inneren Radeinbaustrebe
8 Schweißverbindung zwischen dem unten liegenden
Teil der Federbeinaufnahme und der inneren Radeinbaustrebe
9 Durchgangsloch Stützlager Federbein
10 Schließblech Vorderrahmen
11 Durchgangsbohrungen
12 Verstärkende Schweißverbindungen an der Federbeinaufnahme
13, 14 Montageflansch
15 Wirkungslinie Federbein
16 Schweißnaht zwischen innerer und äußerer Radeinbaustrebe

Claims

Patentansprüche
1. Federbeinaufnahme für ein Kraftfahrzeug, dadurch
gekennzeichnet, dass die Federbeinaufnahme (1) zweiteilig ausgeführt ist.
2. Federbeinaufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federbeinaufnahme (1) ein obenliegendes Verstärkungsteil (2) und ein untenliegendes Teil (3) aufweist .
3. Federbeinaufnahme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das obenliegende Verstärkungsteil (2) und der untere Teil der Federbeinaufnahme (3) jeweils schalenartig ausgeführt sind und jeweils einen Boden (2a, 3a) und einen Rand (2b, 3b) aufweisen, wobei das obenliegende Verstärkungsteil (2) an den unteren Teil (3) an- gepasst ist.
4. Federbeinaufnahme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das obenliegende Verstärkungsteil (2) mit dem unteren Teil (3) durch eine erste Verbindung zwischen dem Boden des obenliegenden Verstärkungsteils (2a) und dem Boden des unteren Teils (3a) und durch eine zweite Verbindung zwischen dem Rand des obenliegenden Verstärkungsteils (2b) und dem Rand des unteren Teils (3b) verbunden ist.
5. Federbeinaufnahme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verbindung und die zweite Verbin- dung aus einer Vielzahl von Schweißpunkten (12) gebildet sind.
6. Fahrzeugvorderbau mit einer Federbeinaufnahme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
7. Fahrzeugvorderbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anbindung zwischen dem obenliegendem Verstärkungsteil der Federbeinaufnahme (2) mit einer inneren Radeinbaustrebe (5) horizontal angeordnet ist.
8. Fahrzeugvorderbau nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anbindung zwischen dem untenliegenden Teil der Federbeinaufnahme (3) mit der inneren Radeinbaustrebe (5) vertikal angeordnet ist.
9. Fahrzeugvorderbau nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das obenliegende Verstärkungsteil (2) der Federbeinaufnahme mit der inneren Radeinbaustrebe (5) verschweißt oder vernietet oder verclincht ist.
10. Fahrzeugvorderbau nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das untenliegende Teil der Federbeinaufnahme (3) mit der inneren Radeinbaustrebe (5) verschweißt ist.
11. Fahrzeugvorderbau nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schweißpunkte (7) einer
Schweißverbindung zwischen der obenliegenden Verstärkung (2) und der inneren Radeinbaustrebe (5) horizontal angeordnet sind.
12. Fahrzeugvorderbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißpunkte (8) einer Schweißverbindung zwischen dem unten liegenden Teil der Federbeinaufnahme (3) und der inneren Radeinbaustrebe (5) vertikal angeordnet sind.
13. Fahrzeugvorderbau nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das obenliegende Verstärkungsteil (2) der Federbeinaufnahme und das untere Teil der Federbeinaufnahme (3) zusammen mit einer seitlichen Radeinbaustrebe ein geschlossenes Kastenprofil bilden.
14. Fahrzeugvorderbau nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Radhausschale (4) ein Durchgangsloch (9) für ein Stützlager des Federbeins aufweist .
15. Fahrzeug mit einem Fahrzeugvorderbau nach einem der Ansprüche 6 bis 14.
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