DE10233826B4

DE10233826B4 - Befestigungsanordnung eines Feder- und/oder Dämpferelementes an einem Hohlträger einer Kraftwagenkarosserie

Info

Publication number: DE10233826B4
Application number: DE10233826A
Authority: DE
Inventors: Oliver Dipl.-Ing. Birkwald; Jörg Dipl.-Ing. Sikorski; Jens Peter Dipl.-Ing. Weber
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2022-07-26
Also published as: JP2006502897A; EP1525131A1; WO2004012979A1; US20060118373A1; DE10233826A1

Abstract

Befestigungsanordnung eines Feder- und/oder Dämpferelementes (20) an einem durchgehend verlaufenden Hohlträger (22) einer Kraftwagenkarosserie, aus dessen Untergurt (28) eine Durchtrittsöffnung (30) für das Feder- und/oder Dämpferelement (20) ausgespart ist, wobei über das Feder- und/oder Dämpferelement (20) ein Radführungsglied des Kraftwagens über ein lastverteilendes Stützmittel (38) am Hohlträger (22) befestigt ist, wobei das Feder- und/oder Dämpferelement (20) den Hohlträger (22) vollständig durchsetzt und aus dem Obergurt (26) des Hohlträgers (22) nach oben herausragt und wobei das Feder- und/oder Dämpferelement (20) mittels eines radial auskragenden Sockels (40) am Obergurt (26) des Hohlträgers (22) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Untergurt (28) des Hohlträgers (22) eine Adapterplatte (42) abgestützt ist, welche im Einbauzustand unter distanzierender Abstützung mit dem Sockel (40) verspannt ist, und dass zwischen Sockel (40) und Platte (42) innerhalb des Hohlträgers (22) ein Käfig (44) vorgesehen ist, durch den der Ober- und Untergurt (26, 28) des Hohlträgers (22) unter Verstärkung des...

Description

Die Erfindung betrifft die Befestigungsanordnung eines Feder- und/oder Dämpferelementes an einem Hohlträger einer Kraftwagenkarosserie der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Aus der DE 198 27 864 C1 ist bereits eine Befestigungsanordnung bekannt, bei der aus dem Untergurt des Hohlträgers eine Durchtrittsöffnung ausgespart ist, wodurch ein Federelement mit einem oberen Ende in den Hohlträger hineinragt. Mittels des Federelementes ist ein Radführungsglied des Kraftwagens über ein lastverteilendes Stützmittel in Form eines Dämpferdoms am Hohlträger befestigt. Nachteilig bei dieser bekannten Befestigungsanordnung ist es, dass der Abstand zwischen Radführungsglied und Hohlträger der Karosserie nicht beliebig vergrößert werden kann, beispielsweise damit ein längeres Feder- und/oder Dämpferelement dazwischen angeordnet werden kann.

Ferner ist aus der US 5 382 044 eine Befestigungsanordnung bekannt, um ein Feder-Dämpferbein einer Radführung an einem Dämpferdom einer Kraftwagenkarosserie abzustützen. Der als Hohlprofil ausgebildete Dämpferdom umfasst einen Ober- und Untergurt, wobei das Feder-Dämpferbein ein bolzenförmiges oberes Ende aufweist, das deckungsgleich fluchtende Durch trittsöffnungen in Ober- und Untergurt des Dämpferdoms durchsetzt. Das bolzenförmige Ende des Feder-Dämpferbeins durchsetzt dabei eine Rohrhülse, die Ober- und Untergurt des Dämpferbeins miteinander verbindet. Auch bei dieser bekannten Befestigungsanordnung ist von Nachteil, dass der Abstand zwischen Radführungsglied und Hohlträger der Karosserie nicht beliebig vergrößert werden kann, beispielsweise damit ein längeres Feder- und/oder Dämpferelement dazwischen angeordnet werden kann.

Eine Befestigungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art ist aus der DE 957 905 C bekannt, um ein Feder-Dämpferbein an einem Kastenträger der Kraftwagenkarosserie abzustützen. Das Feder-Dämpferbein ist mit seinem unteren Ende an einem Radführungsglied des Kraftwagens befestigt und umfasst einen Teleskopstoßdämpfer, der einen Hohlquerschnitt einer Schraubenfeder durchsetzt, wobei die Schraubenfeder mit ihrem oberen Endabschnitt an einer Stützstelle des Kastenträgers anliegt. Der als Hohlträger ausgebildete Kastenträger umfasst einen Ober- sowie einen Untergurt, die im Bereich der Stützstelle flächig aufeinander liegen, wobei der Stoßdämpfer deckungsgleich fluchtende Durchtrittsöffnungen in Ober- und Untergurt durchsetzt und mit einem oberen Abschnitt seines Dämpfergehäuses nach oben aus dem Obergurt herausragt. Zur Abstützung des Dämpfers ragt vom Obergurt des Kastenträgers nach oben hin ein topfförmiger Sockel ab, der über ein zugehöriges Lager mit dem bolzenförmigen oberen Ende des Stoßdämpfers verbunden ist.

Durch diese Bauweise könnte zwar ohne Vergrößerung des Abstandes zwischen Radführungsglied und Kastenträger ein längeres Feder- und/oder Dämpferelement an der Kraftwagenkarosserie abgestützt werden, jedoch wäre hierzu eine größere Bauhöhe des topfförmigen Sockels erforderlich. Des Weiteren ist bei der bekannten Befestigungsanordnung von Nachteil, dass der Kastenträger im Bereich der Stützstelle des Feder-Dämpferbeins eine reduzierte Steifigkeit aufweist, da Ober- und Untergurt in diesem Bereich keinen Hohlquerschnitt begrenzen sondern flächig aufeinander liegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welche sich eine besonders steife Anbindung des Feder- und/oder Dämpferelementes ergibt.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Ansprüchen zu entnehmen.

Bei der Befestigungsanordnung nach der Erfindung, ist am Untergurt des Hohlträgers eine Adapterplatte abgestützt, welche im Einbauzustand unter distanzierender Abstützung mit dem Sockel des Feder- und/oder Dämpferelementes verspannt ist. Dabei ist zwischen dem Sockel und der Adapterplatte innerhalb des Hohlträgers ein Käfig vorgesehen, durch den der Ober- und Untergurt des Hohlträgers unter Verstärkung des Trägerquerschnittes miteinander verbunden sind. Somit ergibt sich eine besonders steife und stabile Anbindung des Feder- und/oder Dämpferelementes.

Insbesondere wirkt sich der Käfig auf die Knicksteifigkeit des Hohlträgers aus, wenn der Käfig im Bereich einer Kröpfung des Hohlträgers – beispielsweise nahe des Radhauses bzw. der Achse des Kraftwagens – angeordnet ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigt in
1 eine perspektivische Ansicht des Hecks einer selbsttragenden Karosserie mit den beiden erfindungsgemäß angeordneten Feder- und Dämpferelementen;
2 eine perspektivische, ausschnittsweise Ansicht der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung des Feder- und/oder Dämpferelementes an einem hinteren Längsträger der Karosserie;
3 eine perspektivische Ansicht der Befestigungsanordnung nach 2, wobei der Längsträger aufgeschnitten dargestellt ist;
4 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Befestigungsanordnung gemäß den 2 und 3 mit einem innerhalb des Hohlträgers angeordneten Käfig;
5 eine Perspektivdarstellung des in den 3 und 4 erkennbaren Käfigs; und in
6 eine Perspektivansicht auf eine Adapterplatte der Befestigungsanordnung, welche sich im Einbauzustand am Untergurt des Hohlträgers abstützt.
1 zeigt in perspektivischer Ansicht das Heck einer selbsttragenden Kraftwagenkarosserie mit einem Kofferraum 10, der seitlich von mit Radhäusern 12 versehenen Seitenwänden 14, unten von einem Kofferraumboden 16 und vorne von einer Heckwand 18 begrenzt ist. Innenseitig der Radhäuser 12 ist jeweils ein Feder- und Dämpferelement 20 der Luftfederung des Kraftwagens angeordnet, welche auf im Weiteren noch beschriebene Weise an einem jeweils zugeordneten hinteren Längsträger 22 des Kraftwagens befestigt sind.
In 2 ist in perspektivischer, ausschnittsweiser Ansicht die Befestigungsanordnung des Feder- und Dämpferelementes 20 am hinteren Längsträger 22 der Karosserie gezeigt. Der Längsträger 22 ist hier als durchgehend verlaufender Hohlträger ausgebildet, welcher beispielsweise aus miteinander verschweißten Blechschalen besteht. Der Längsträger 22 weist hier im Bereich des Radhauses 12 bzw. einer hier nicht eingezeichneten Hinterachse des Kraftwagens eine Kröpfung 24 auf.
In Zusammenschau von 2 mit den 3 und 4, in welchen die Befestigungsanordnung nach 2 in perspektivischer Ansicht bei aufgeschnittenem Längsträger 22 bzw. in perspektivischer Explosionsdarstellung bei aufgeschnittenem Längsträger 22 dargestellt ist, wird detailliert die Befestigung des Feder- und Dämpferelementes 20 am hinteren Längsträger 22 klar. Aus einem Obergurt 26 und einem Untergurt 28 des Hohlträgers 22 ist jeweils eine Durchtrittöffnung 30 (4) für das Feder- und Dämpferelement 20 ausgespart, so dass dieses den Hohlträger 22 vollständig durchsetzt. Der nach oben über den Hohlträger 22 hinausragende Teil umfasst ein domartiges Zylindergehäuse 32, innerhalb dem eine nicht gezeigte Schraubenfeder und ein Dämpfer angeordnet sind. Ein nicht gezeigtes Radführungsglied ist über ein Lagerauge 36 an einer Koppelstange 34 des Feder- und Dämpferelements 20 angelenkt, welche den Hohlträger 22 vollständig durchsetzt.
Das Feder- und Dämpferelement 20 ist über ein lastverteilendes Stützmittel 38 am Längsträger 22 befestigt, welches im wesentlichen einen einstückig mit dem Zylindergehäuse 32 verbundenen, radial auskragenden Sockel 40, eine Adapterplatte 42 und einen innerhalb des Längsträgers 22 – zwischen Sockel 40 und Adapterplatte 42 – angeordneten Käfig 44 (3 bis 6) umfasst. Das Zylindergehäuse 32 besteht hier aus Metallguss. Der radial auskragende Sockel 40 ist auf die Form des Obergurtes abgestimmt, so dass das Feder- und Dämpferelement 20 im Einbauzustand über den Sockel 40 am Obergurt 26 des Hohlträgers 22 abgestützt ist. Die Adapterplatte 42 ist auf die Form des Untergurtes 28 abgestimmt und im Einbauzustand an diesem abgestützt, wobei die Adapterplatte 42 zentral eine Öffnung 46 aufweist. Die Öffnung 46 ist von einem nach oben abstehenden Kragen 48 (4, 6) begrenzt, der in die Durchtrittöffnung 30 des Untergurts 28 einsetzbar ist. Der Sockel 40 und die Adapterplatte 42 sind im Einbauzustand – unter distanzierender Abstützung durch den im weiteren noch erläuterten Käfig 44 – über vier Schraubverbindungen 50 miteinander verspannt.
In 5 ist in Perspektivdarstellung der in den 3 und 4 erkennbare Käfig 44 dargestellt, welcher als separat vormontierbare Baueinheit gestaltet ist. Der Käfig umfasst eine Unter- und Oberplatte 52, 54, welche parallel und -im Einbauzustand in Anlage – zum zugeordneten Ober- und Untergurt 26, 28 des Hohlträgers 22 verlaufen. Durch den Käfig 44 sind somit der Ober- und Untergurt 26, 28 des Hohlträgers 22 unter Verstärkung des Trägerquerschnittes miteinander verbunden. Da der Ober- und Untergurt 26, 28 des Hohlträgers 22 im Anordnungsbereich des Käfigs 44 unter spitzem Winkel aufeinander zulaufen, erstrecken sich die Unter- und Oberplatte 52, 54 in einem identischen spitzen Winkel zueinander. Aus der Unter- und Oberplatte 52, 54 sind jeweils vier Bohrungen 56 ausgenommen, zwischen denen sich vier Schraubhülsen 58 erstrecken. Die Hülsen 58 sind mit der Unter- und Oberplatte 52, 54 über eine Fügeverbindung, insbesondere eine Schweißverbindung verbunden. Die Unter- und Oberplatte 52, 54 umfassen jeweils eine Öffnung 60, die in ihrer Gestalt an die Durchtrittöffnung 30 im Obergurt 26 und Untergurt 28 des Hohlträgers 22 angepasst sind. Ebenfalls an diese Form der Öffnungen 30, 60 ist eine Rohrhülse 62 angepasst, über welche die Unter- und Oberplatte 52, 54 des Käfigs 44 – neben den Schraubhülsen 58 – miteinander verbunden sind. Die Unter- und Oberplatte 52, 54 sind mit der Rohrhülse 62 bevorzugt über eine Fügeverbindung, insbesondere eine Schweißverbindung verbunden. Sowohl die Unter- und Oberplatte 52, 54 wie auch die Rohrhülse 62 sind in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Blech hergestellt. Um eine besonders steife, distanzierende Abstützung zwischen dem Sockel 40 am Obergurt 26 und der Adapterplatte 42 am Untergurt 28 des Hohlträgers 22 zu schaffen, sind die Unter- und Oberplatte 52, 54 sowie die Rohrhülse 62 des Käfigs 44 mit Sicken Rippen oder dgl. Versteifungen versehen.
6 zeigt in Perspektivansicht die Adapterplatte 42 mit der vom nach oben abstehenden Kragen 48 begrenzten Öffnung 46. Aus der Adapterplatte 42 sind vier Bohrungen 64 ausgenommen, welche von den Schraubverbindungen 50 durchsetzt sind.

Claims

Befestigungsanordnung eines Feder- und/oder Dämpferelementes (20) an einem durchgehend verlaufenden Hohlträger (22) einer Kraftwagenkarosserie, aus dessen Untergurt (28) eine Durchtrittsöffnung (30) für das Feder- und/oder Dämpferelement (20) ausgespart ist, wobei über das Feder- und/oder Dämpferelement (20) ein Radführungsglied des Kraftwagens über ein lastverteilendes Stützmittel (38) am Hohlträger (22) befestigt ist, wobei das Feder- und/oder Dämpferelement (20) den Hohlträger (22) vollständig durchsetzt und aus dem Obergurt (26) des Hohlträgers (22) nach oben herausragt und wobei das Feder- und/oder Dämpferelement (20) mittels eines radial auskragenden Sockels (40) am Obergurt (26) des Hohlträgers (22) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Untergurt (28) des Hohlträgers (22) eine Adapterplatte (42) abgestützt ist, welche im Einbauzustand unter distanzierender Abstützung mit dem Sockel (40) verspannt ist, und dass zwischen Sockel (40) und Platte (42) innerhalb des Hohlträgers (22) ein Käfig (44) vorgesehen ist, durch den der Ober- und Untergurt (26, 28) des Hohlträgers (22) unter Verstärkung des Trägerquerschnittes miteinander verbunden sind.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ober- und Untergurt (26, 28) des Hohlträgers (22) im Anordnungsbereich des Käfigs (44) unter spitzem Winkel aufeinander zulaufen.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unter- und Oberplatte (52, 54) des Käfigs (44) etwa parallel zum zugeordneten Ober- und Untergurt (26, 28) des Hohlträgers (22) verlaufen.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Unter- und Oberplatte (52, 54) des Käfigs (44) über eine Rohrhülse (62) miteinander verbunden sind.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Unter- und Oberplatte (52, 54) des Käfigs (44) über mehrere Schraubenhülsen (58) miteinander verbunden sind.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (44) als vormontierbare Baugruppe ausgebildet ist.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (44) im Bereich einer Kröpfung (24) des Hohlträgers (22) angeordnet ist.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlträger (22) ein gekröpfter Längsträger im Bereich des Radhauses (12) des Kraftwagens ist.