Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Federbein nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 102012 113 161 A1 ist bereits eine Anbindung eines Federbeins an eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs bekannt, wie sie in ähnlicher Weise bei den meisten heutigen Personenkraftfahrzeugen realisiert ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem Federbein zu schaffen, das auf einfache Weise an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs angebun den ist.

Diese Aufgabe wird mit einem Kraftfahrzeug mit einem Federbein mit den Merkma len des Patentanspruchs 1 gelöst.

Kraftfahrzeuge und insbesondere Personenkraftfahrzeuge weisen im Regelfall für jedes Rad ein Federbein auf. Normalerweise ist zusätzlich auch ein Dämpfer für je des Rad vorgesehen. Dieser Dämpfer kann entweder in das Federbein integriert o- der als separates Bauteil ausgeführt sein. Der untere Endbereich des Federbeins ist mit der Radaufhängung verbunden, während der obere Endbereich des Federbeins an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs angebunden ist. Dazu weist der obere End bereich des Federbeins einen Halter auf, mit dem das Federbein an der Karosserie angebunden ist. Dieser Halter kann ein separates Bauteil sein, das mit dem Feder- bein verbunden ist, oder aber kann in das Federbein integriert sein. Erfindungsge mäß ist der Halter an ein Karosserieelement der Karosserie lösbar angebunden, das sich im flächigen Anbindungsbereich im Wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Federbeins erstreckt.

Bei dem bekannten Stand der Technik dagegen ist das Federbein stets an eine Fe derbeinaufnahme angebunden, die sich im Anbindungsbereich hauptsächlich lot recht zur Längserstreckung des Federbeins erstreckt. Dabei überträgt das Feder bein hauptsächlich Kräfte in seiner Längserstreckung. Entsprechend wird die Anbin dung des Federbeins hauptsächlich auf Zug und Druck belastet. Deshalb müssen die bekannten Federbeinaufnahmen sehr steif ausgelegt werden und weisen ent sprechende Wandstärken und/oder zusätzliche Verstärkungen auf.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung dagegen ist die Kraftrichtung in Längser streckung des Federbeins parallel zum Anbindungsbereich des Karosserieelements. Die Anbindung wird also auf Scherzug belastet. Dies erfordert im Anbindungsbe reich keine so extrem steife Gestaltung des Karosserieelements wie bei einer Fe derbeinaufnahme aus dem Stand die Technik, die auf Zug und Druck belastet wird.

Vorteilhafterweise erstreckt sich das flächige Karosserieelement, an das der Halter angebunden wird, im Anbindungsbereich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughöhenrichtung. Somit ist der für die Anbindung des Federbeins be nötigte Bauraum in Fahrzeugquerrichtung deutlich geringer als bei einer aus dem Stand der Technik bekannten Federbeinaufnahme. Dies ist insbesondere bei einem Personenkraftfahrzeug von Vorteil, da die zur Verfügung stehende Breite im Koffer raum damit besonders groß ist. Die Breite des Kofferraums wird bei einem Perso nenkraftfahrzeug limitiert durch das linke und rechte Radhaus. Diese beiden Rad häuser müssen bei aus dem Stand der Technik bekannten Federbeinaufnahmen, die auf Zug und Druck belastet werden, besonders steif ausgelegt werden und be nötigen daher mehr Bauraum, als bei der erfindungsgemäßen Anbindung, die pri mär auf Scherzug belastet wird. Daher können bei einer erfindungsgemäßen Anbin dung die Radhäuser etwas schmäler gestaltet werden, sodass der Kofferraum brei ter sein kann. Die Anbindung des Federbeins an das flächige Karosserieelement erfolgt mit einer lösbaren Verbindungstechnik. Die Verbindung soll lösbar sein, um im Falle einer Be schädigung des Federbeins oder gegebenenfalls der Achse das Federbein bzw. die Achse leicht ausbauen beziehungsweise austauschen zu können, ohne dass die miteinander verbundenen Bauteile beim Lösen der Anbindung zerstört werden. Des halb ist der Halter günstigerweise ausschließlich mit Schrauben an dem Karosserie element angeschraubt. Schraubverbindungen sind eine einfache und bewährte lös bare Verbindungstechnik. Sie ermöglichen ein schnelles und prozesssicheres Schaffen und Lösen einer Verbindung zweier Bauteile. Hierbei ist die Verbindung umso kostengünstiger, je weniger Schrauben verwendet werden müssen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung reichen zwei Schrauben aus, um den Halter an der Karosserie zu befestigen. Bevorzugt werden diese beiden Schrauben dabei auf ei nander gegenüberliegenden Seiten des Federbeins angeordnet.

Idealerweise besteht das flächige Karosserieelement aus einem Blechbauteil, das im Anschraubbereich mit einem Verstärkungsblech versteift ist. Das Karosserieele ment, an das das Federbein angebracht ist, muss relativ große Kräfte aufnehmen können, ohne dass es zu einer unerwünschten Deformation kommt. Dazu kann ent weder das gesamte Karosserieelement entsprechend steif und damit dick dimensio niert werden, oder es wird günstigerweise ein dünneres Blechbauteil verwendet, dass im Anschraubbereich mit einem Verstärkungsblech ausgesteift ist. Dabei kön nen das Blechbauteil und das Verstärkungsblech miteinander verschweißt sein.

Dies ist eine sehr kostengünstige und prozesssichere Verbindungstechnik, die sich im Karosseriebau bewährt hat. Idealerweise umschließen das Blechbauteil und das Verstärkungsblech einen gemeinsamen Hohlraum. Dazu liegt das Verstärkungs blech umlaufend mit seinem Randbereich am Blechbauteil an und ist mit dem Rand bereich mit dem Blechbauteil verbunden. Ein solcher Verbund aus zwei Blechbau teilen ist besonders steif. Idealerweise liegt der Randbereich des Verstärkungs blechs umlaufend mit einem Flansch flächig am Blechbauteil an, sodass eine Ver schweißung der beiden Bauteile entlang des Flanschs möglich ist.

Vorteilhafterweise kann das Blechbauteil zumindest einen Teil einer Radhausschale bilden. Eine Radhausschale umgibt ein Rad des Kraftfahrzeugs. Bei einem Hinter rad dient die Radhausschale zum Schutz des Fahrzeuginnenraums beziehungs- weise des Kofferraums vor Schmutz und Spritzwasser. Zugleich hat die Radhaus schale eine aerodynamische Funktion. Sie soll Luftverwirbelungen im Bereich des Rades möglichst gering halten.

Wenn der Halter mit dem Karosserieelement verschraubt ist, das das Blechbauteil und das Verstärkungsblech umfasst, muss eine Mutter, eine Buchse oder ein Ge winde an dem Karosserieelement vorgesehen sein, in das die Schraube zur Anbin dung des Federbeins an das Karosserieelement hineingeschraubt werden kann. Vorteilhafterweise sind an dem Karosserieelement Buchsen angeschweißt, in die die Schrauben eingeschraubt sind. Das Einbringen solcher Buchsen in ein Blech bauteil durch Schweißen ist ein gängiger Prozess im heutigen Karosseriebau.

Vorteilhafterweise erstrecken sich die Buchsen zumindest zwischen dem Blechbau teil und dem Verstärkungsblech, sie ragen also in den vom Blechbauteil und vom Verstärkungsblech gemeinsam gebildeten Hohlraum hinein. Die Buchsen können günstigerweise mit dem Verstärkungsblech und/oder mit dem Blechbauteil ver schweißt sein. Zusätzlich stützen sich die Buchsen idealerweise formschlüssig am Verstärkungsblech oder am Blechbauteil in Einschraubrichtung ab.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand des sen die Erfindung im Folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zei gen in schematischer Darstellungsweise:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines hinteren Abschnitts einer Karosserie eines Personenkraftfahrzeugs,

Fig. 2 eine perspektivische Detailansicht eines Anbindungsbereichs für ein Federbein an die Karosserie,

Fig. 3 einen Schnitt durch den in Fig. 2 gezeigten Anbindungsbereich,

Fig. 4 eine alternative Ausführung des in Fig. 3 im Schnitt gezeigten Anbin dungsbereichs für ein Federbein an die Karosserie. In Fig. 1 ist ein Hinterwagen 2 einer Karosserie eines Personenkraftfahrzeugs dar gestellt. Der Hinterwagen 2 grenzt in Fahrtrichtung x gesehen hinten an eine Fahr gastzelle an, an die sich wiederum vorne ein Vorderwagen anschließt. Der Hinter wagen 2 bildet mit seinem hinteren Endbereich das Fahrzeugheck. In Fig. 1 ist vor allem der untere Teilbereich des Hinterwagens 2 dargestellt.

In der Fig. 1 ist nicht nur der Hinterwagen 2 gezeigt, sondern auch der hintere, un tere Endbereich der Fahrgastzelle. Die Fahrgastzelle wird beidseitig jeweils von ei nem Seitenschweller 4 begrenzt, der sich in Fahrzeuglängsrichtung x bis zu einem hinteren Radhaus erstreckt. Die hinteren Endbereiche der beiden Seitenschweller 4 sind mit einem Sitzquerträger 3 verbunden, der sich in Fahrzeugquerrichtung y er streckt.

Der Hinterwagen 2 umfasst einen linken und einen rechten Hecklängsträger 6, die an ihren hinteren Endbereichen zur Aufnahme eines hinteren Stoßfängers dienen. Die Seitenschweller 4 und die Hecklängsträger 6 sind jeweils mit einem Gussträger 5 verbunden, der sich primär in Fahrzeuglängsrichtung x erstreckt und den hinteren Endbereich des Seitenschwellers 4 um das Radhaus herum mit dem vorderen End bereich des Hecklängsträgers 6 verbindet. Dabei wird das Radhaus mit einer Rad hausschale 8 begrenzt, die an dem Gussträger 5 anliegt und mit diesem verbunden ist. Die Gussträger 5 und die Radhausschalen 8 gehören zum Hinterwagen 2. Zur Versteifung des Hinterwagens 2 sind die beiden Gussträger 5 im Bereich der Rad häuser über einen Querträger 10 miteinander verbunden. Der Querträger 10 er streckt sich in Fahrzeugquerrichtung y parallel zum Sitzquerträger 3. Die Anbindung des Querträgers 10 an den jeweiligen Gussträger 5 erfolgt beidseitig jeweils über eine Verstärkung 12 des Radhauses, die sich zusätzlich entlang der Radhausschale 8 in Fahrzeughöhenrichtung z nach oben erstreckt und mit der Radhausschale 8 verbunden ist.

Die Radhausschale 8 umgibt ein Radhaus, in dem ein in der Fig. 1 nicht gezeigtes Hinterrad des Personenkraftfahrzeugs angeordnet ist. Dieses Hinterrad stützt sich über ein ebenfalls nicht dargestelltes Federbein an der Karosserie ab. Dabei ist der untere Endbereich des Federbeins mit dem Hinterrad verbunden, während der obere Endbereich an der Karosserie befestigt ist. Zur Befestigung dient - wie in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigt - ein Halter 18 mit einer ringförmigen Aufnahme 30, die den oberen Endbereich des Federbeins umgibt. Dabei ist der Durchmesser des oberen Endbereichs des Federbeins kleiner als der Durchmesser des Federbeins im darun ter angrenzenden mittleren Bereich. Der Halter 18 weist zwei von der ringförmigen Aufnahme 30 radial abstehende, einander gegenüberliegende Befestigungsflansche 19 auf, die sich jeweils in Fahrzeughochrichtung z und in Fahrzeuglängsrichtung x erstrecken. Der Halter 18 liegt mit seinen beiden Befestigungsflanschen 19 flächig an einem Karosserieelement der Karosserie an, das sich im flächigen Anbindungs bereich im Wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Federbeins erstreckt.

Das Karosserieelement, an dem der Halter 18 anliegt, wird gebildet von einem Blechbauteil 14 und einem Verstärkungsblech 16. Das Blechbauteil 14 ist in eine Ausnehmung in der Radhausschale 8 eingesetzt. Dazu weist das Blechbauteil 14 umlaufend einen Flansch auf, mit dem es flächig um die Ausnehmung herum an der Radhausschale 8 anliegt und mit dieser verschweißt ist. An dem Blechbauteil 14 liegt wiederum das Verstärkungsblech 16 über einen umlaufenden Flansch an, wo bei das Blechbauteil 14 und das Verstärkungsblech 16 zumindest im Befestigungs bereich für den Halter 18 zueinander in Fahrzeugquerrichtung y beabstandet sind.

Der Halter 18 ist mit zwei Schrauben 20 am Karosserieelement angeschraubt. Da bei erstrecken sich beiden Schrauben 20 bzw. die Schäfte der beiden Schrauben 20 hauptsächlich in Fahrzeugquerrichtung y. Die beiden Schrauben 20 sind jeweils in eine Buchse 24 eingeschraubt, die mit dem Karosserieelement verschweißt ist. Das Verstärkungsblech 16 weist ein Durchgangsloch 22 auf, durch das die Schraube 20 hindurchragt. Auf der dem Halter 18 gegenüberliegenden Seite des Verstärkungs blechs 16 liegt die Buchse 24 an dem Verstärkungsblech 16 an und ist mit diesem verschweißt. Dabei ist der Außendurchmesser der Buchse 24 größer als das Durch gangsloch 22. Die Buchse 24 weist ein Innengewinde auf, in das der vordere Ab schnitt des Schafts der Schraube 20 eingeschraubt ist.

Die Buchse 24 erstreckt sich in Fahrzeugquerrichtung y vom Verstärkungsblech 16 aus bis zum Blechbauteil 14, mit dem die Buchse 24 ebenfalls verschweißt ist. Die Buchse 24 ragt sogar geringfügig über das Blechbauteil 14 hinaus in einen Koffer raum des Personenkraftfahrzeugs hinein. Die Schrauben 20 weisen einen gestuften Schraubenschaft auf. Der an den Schrau benkopf angrenzende Schraubenschaft weist kein Gewinde und einen größeren Durchmesser auf, als der daran angrenzende Schaftabschnitt mit Gewinde, der auch das freie Ende des Schraubenschaftes bildet. Zwischen dem dickeren Schaft abschnitt ohne Gewinde und dem dünneren Schaftabschnitt mit Gewinde befindet sich ein kontinuierlicher Übergangsbereich 26, der als Einführschräge dient. Die Buchse 24 wiederum weist auf ihrer dem Verstärkungsblech 16 zugewandten Seite eine Flachsenkung 28 auf, deren Durchmesser nur geringfügig größer ist als der der dickere Schaftabschnitt der Schraube 20. Zur Montage wird jede Schraube 20 zu nächst mit dem freien, dünneren Schaftabschnitt durch ein Durchgangsloch im Be festigungsflansch 19 des Halters 18 gesteckt. Dabei zentriert sich die Schraube 20 sowohl im Halter 18 als auch in der Buchse 24 aufgrund des als Einführschräge die nenden Übergangsbereichs 26 selbständig und garantiert so eine passgenaue Mon tage des Halters 18 an dem Karosserieelement.

Dies ist eine sehr einfache Möglichkeit zur Anbindung eines Federbeins an eine Ka rosserie eines Personenkraftfahrzeugs im Bereich eines Radhauses. Der große Vor teil besteht darin, dass das Federbein über einen Halter 18, der auch einstückig mit dem Federbein ausgeführt sein kann, ausschließlich in Fahrzeugquerrichtung y mit der Karosserie verbunden ist. Dazu reichen zwei Schrauben 20 aus, die in Fahr zeugquerrichtung y in Buchsen 24 eingeschraubt sind, die mit der Karosserie ver bunden sind. Der Halter 18 liegt dabei in einer Ebene an der Karosserie an, die in Fahrzeuglängsrichtung x und Fahrzeughöhenrichtung z aufgespannt wird. Damit wird die Anbindung primär auf Scherzug beansprucht.

Dieser Art der Anbindung des Federbeins an die Karosserie in Fahrzeugquerrich tung spart insbesondere in Fahrzeugquerrichtung y Bauraum und ist aufgrund der nur zwei erforderlichen Schrauben 20 besonders schnell und kostengünstig herstell bar. Auch im Reparaturfall ist diese neue Anbindungsart besonders vorteilhaft, da die Schrauben 20 vom Radhaus aus zugänglich sind. Es müssen also keine Verklei dungsteile erst im Kofferraum entfernt werden, um wie beim Stand der Technik die Anbindungsstellen des Federbeins an die Karosserie zugänglich zu machen.

In Fig. 4 ist eine alternative Ausführungsform zu der in den Fig. 2 und Fig. 3 gezeig ten Gestaltung gezeigt. Hierbei haben alle gleich gebliebenen Bauteile die gleichen Bezugszeichen. Die Buchsen 24‘ haben eine etwas andere Form: Sie weisen einen zylinderförmigen Vorsprung 34 auf, der durch das Durchgangsloch 22 im Verstär kungsblech 16 hindurch in eine Flachsenkung 32 im Befestigungsflansch 19 des Halters 18 hineinragt. Dabei ist der Außendurchmesser des zylinderförmigen Vor sprungs 34 kleiner als der Auendurchmesser der restlichen Buchse 24‘ zwischen dem Verstärkungsblech 16 und dem Blechbauteil 14, sodass die Buchse 24‘ in Fahrzeugquerrichtung y gesehen weiterhin am Verstärkungsblech 16 um das Durchgangsloch 22 herum formschlüssig umlaufend anliegt. Damit bilden die Buch sen 24‘ einen Formschluss mit dem Halter 18 und können zum Beispiel bei der Montage zur Vorpositionierung des Halters 18 dienen, bevor die Schrauben 20 ein geschraubt werden.

Beide Ausführungsformen ermöglichen eine Anbindung eines Federbeins an eine Karosserie mit nur zwei Schrauben 20, die in Fahrzeugquerrichtung y eingeschraubt sind. Dabei liegt der Halter 18 in einer Ebene in Fahrzeuglängsrichtung x und in Fahrzeughöhenrichtung z an dem Karosserieelement der Karosserie an, mit dem der Halter 18 verschraubt ist. Dies ermöglicht eine bauraumsparende und kosten günstige Anbindung des Federbeins.

Bezugszeichenliste:

2 Hinterwagen

3 Sitzquerträger

4 Seitenschweller

5 Gussträger

6 Hecklängsträger

8 Radhausschale

10 Querträger

12 Verstärkung Radhaus

14 Blechbauteil

16 Verstärkungsblech

18 Halter Federbein

19 Befestigungsflansch

20 Schraube

22 Durchgangsloch

24 Buchse

24‘ Buchse

26 Übergangsbereich

26‘ Übergangsbereich

28 Flachsenkung

30 ringförmige Aufnahme

32 Flachsenkung

34 zylinderförmigen Vorsprung