DE102019206434A1 - Karosseriestruktur für ein zweispuriges Fahrzeug - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, für ein zweispuriges Fahrzeug, mit einer Heck-Bodengruppe bestehend aus seitlichen Karosserielängsträgern (7), die heckseitig mit einem querverlaufenden Stoßfänger (11) verbunden sind und an denen ein Hilfsrahmen (15) angebunden ist, der ein Antriebsaggregat (17) trägt, das mit Fahrzeug-Hinterrädern (19) trieblich verbunden ist. Erfindungsgemäß ist der Stoßfänger (11) außermittig, d.h. um das Vertikalmaß (Δz) versetzt, zu den Karosserielängsträgern (7) positioniert ist, wodurch im Heckcrashfall eine außermittige Krafteinleitung der Heckcrashkraft (F) in die Karosserielängsträger (7) erfolgt. Ein Adapter (23) ist bereitgestellt, der zum Ausgleich der außermittigen Krafteinleitung mittelbar oder unmittelbar zwischen dem Stoßfänger (11) und dem jeweiligen Karosserielängsträger (7) kraftübertragend abgestützt ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur für ein zweispuriges Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, eine Fahrzeuggruppe nach Anspruch 8 sowie ein Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugen nach Anspruch 9.
- Bei einem elektrisch betriebenen, zweispurigen Fahrzeug kann eine Traktionsbatterie in einem, an der Unterseite eines Fahrzeugbodens bereitgestellten Montageraum verbaut sein. Dieser erstreckt sich in der Fahrzeugquerrichtung zwischen den seitlichen Schwellern des Fahrzeugs und in der Fahrzeuglängsrichtung zwischen einem vorderen Querträger und einem hinteren Querträger, die die beiden seitlichen Schweller miteinander verbinden.
- In einer gattungsgemäßen Karosseriestruktur schließt an den hinteren Querträger eine Heck-Bodengruppe an. Die Heck-Bodengruppe weist seitliche Karosserielängsträger auf, die heckseitig mit einem querverlaufenden Stoßfänger verbunden sind. An den Karosserielängsträgern ist ein Hilfsrahmen angebunden, der ein Antriebsaggregat mit einer Elektromaschine trägt, die mit den Fahrzeug-Hinterrädern trieblich verbunden ist.
- In einer Großserienproduktion können im fahrzeugbauenden Werk Fahrzeuge in einer Basis-Fahrzeugvariante mit geringer Bodenfreiheit zwischen der Traktionsbatterie und der Fahrbahn hergestellt werden sowie Fahrzeuge in einer erweiterten Fahrzeugvariante mit größerer Bodenfreiheit hergestellt werden. In der erweiterten Fahrzeugvariante werden größere Fahrzeugräder verbaut, um die größere Bodenfreiheit zu erhalten. Entsprechend sind in der Basis-Fahrzeugvariante durchmesserkleinere Fahrzeugräder verbaut, woraus sich eine reduzierte Bodenfreiheit zwischen der Traktionsbatterie und der Fahrbahn ergibt.
- Sowohl in der Basis-Fahrzeugvariante als auch in der erweiterten Fahrzeugvariante ist der Stoßfänger in identischer Höhenlage positioniert, die gesetzlich vorgegeben ist. Zudem ist im Stand der Technik sowohl in der Basis-Fahrzeugvariante als auch in der erweiterten Fahrzeugvariante der Stoßfänger mittig zu den Karosserielängsträgern positioniert. Im Heckcrashfall ist daher in beiden Fahrzeugvarianten eine mittige Krafteinleitung in die Karosserielängsträger gewährleistet.
- Eine solche mittige Anordnung des Stoßfängers in den beiden Fahrzeugvarianten ist mit hohem Fertigungs- und Bauteilaufwand verbunden: So müssen fertigungstechnisch aufwendig für beide Fahrzeugvarianten jeweils geometrisch angepasste Heck-Bodengruppen vorgehalten werden. Die Bauteil-Geometrie der beiden Heck-Bodengruppen ist jeweils an die unterschiedlichen Raddurchmesser der beiden Fahrzeugvarianten sowie an den gesetzlich vorgegebenen Bodenabstand des Stoßfängers von der Fahrbahn angepasst.
- Aus der
US 2008/0315597 A1 US 2011/0175380 A1 - Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Karosseriestruktur für ein zweispuriges Fahrzeug bereitzustellen, bei der Fahrzeugvarianten mit unterschiedlich großer Bodenfreiheit in fertigungstechnisch einfacher Weise herstellbar sind.
- Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1, des Anspruches 8 oder des Anspruches 9 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
- Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 wird - in Abkehr zum obigen Stand der Technik - in der erweiterten Fahrzeugvariante auf eine mittige Anordnung des Stoßfängers an den Karosserielängsträgern verzichtet. Anstelle dessen ist der Stoßfänger (in der erweiterten Fahrzeugvariante) außermittig an den Karosserielängsträgern angeordnet. Von daher besteht im Heckcrashfall das Risiko einer außermittigen Krafteinleitung der Heckcrashkraft in die Karosserielängsträger. Zum Ausgleich einer solchen außermittigen Krafteinleitung ist erfindungsgemäß in der erweiterten Fahrzeugvariante ein Adapter bereitgestellt, der kraftübertragend zwischen dem Stoßfänger und dem jeweiligen Karosserielängsträger abgestützt ist, um eine solche außermittige Krafteinleitung auszugleichen.
- Der Bodenabstand des Stoßfängers zur Fahrbahn bleibt fahrzeugvariantenübergreifend konstant.
- Nachfolgend ist die Erfindung anhand einer Konstellation beschrieben, bei der in der Basis-Fahrzeugvariante kleinere Fahrzeugräder verbaut sind (mit entsprechend geringer Bodenfreiheit) und der heckseitige Stoßfänger mittig zu den Karosserielängsträgern angeordnet ist. In diesem Fall sind in der erweiterten Fahrzeugvariante die durchmessergrößeren Fahrzeugräder verbaut und ist der heckseitige Stoßfänger außermittig am Karosserielängsträger positioniert, d.h. um ein Vertikalmaß gegenüber den Karosserielängsträger nach fahrzeugunten versetzt.
- Die Erfindung ist jedoch nicht auf die obige Konstellation beschränkt. Anstelle dessen können in der Basis-Fahrzeugvariante auch durchmessergrößere Fahrzeugräder verbaut sein und der heckseitige Stoßfänger mittig zu den Karosserielängsträgern angeordnet sein. In diesem Fall würden in der erweiterten Fahrzeugvariante die durchmesserkleineren Fahrzeugräder verbaut sein und würde der heckseitige Stoßfänger außermittig am Karosserielängsträger positioniert sein, d.h. um ein Vertikalmaß gegenüber den Karosserielängsträger nach fahrzeugoben versetzt.
- Wie oben dargelegt, kann erfindungsgemäß der Stoßfänger in der erweiterten Fahrzeugvariante außermittig zu den Karosserielängsträgern positioniert sein. In diesem Fall kann der Stoßfänger den jeweiligen Karosserielängsträger in der Fahrzeughochrichtung beispielhaft nach fahrzeugunten überragen, und zwar unter Bildung eines Inneneckbereiches, der zwischen einer Unterseite des Karosserielängsträgers und dem Stoßfänger aufgespannt ist. Im Hinblick auf eine einwandfreie Krafteinleitung im Heckcrashfall ist es bevorzugt, wenn der Adapter ein Eckverstärkungsteil ist. Das Eckverstärkungsteil kann in dem Inneneckbereich an der Unterseite des Karosserielängsträgers und am Stoßfänger mittelbar oder unmittelbar abgestützt sein.
- In einer technischen Umsetzung schließen die beiden Karosserielängsträger heckseitig jeweils mit einer Schottplatte ab, an die der Stoßfänger montiert ist. In diesem Fall kann der Adapter nicht direkt am Stoßfänger angebunden sein, sondern vielmehr an einem Schottplatten-Überstand, der nach fahrzeugunten den Karosserielängsträger überragt.
- Im Hinblick auf eine einwandfreie Adapter-Anbindung kann in der erweiterten Fahrzeugvariante eine Schottplatte verbaut sein, die einen im Vergleich zur Basis-Fahrzeugvariante vergrößerten Schottplatten-Überstand bereitstellt, der eine ausreichend große Abstützbasis für den Adapter bildet.
- Bevorzugt ist der Adapter ausreichend bauteilsteif ausgeführt und weist dieser ein möglichst reduziertes Bauteilgewicht auf. Vor diesem Hintergrund kann der Adapter ein keilförmiges Blechformteil sein. Das Blechformteil kann einen, der Fahrbahn zugewandten Profilboden aufweisen, von dem Seitenwände hochgezogen sind. Der Profilboden des Blechformteils kann rampenförmig mit sich reduzierender Bauteilhöhe nach fahrzeugvorne auf die Unterseite des Karosserielängsträgers zulaufen. Bevorzugt kann das Blechformteil in Punktschweißverbindung mit dem Karosserielängsträger sowie mit der Schottplatte sein.
- Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
- Es zeigen:
-
1 in einer Seitenansicht ein Fahrzeug in der Basis-Fahrzeugvariante mit teilweisem Aufriss; -
2 eine Seitenansicht der Heck-Bodengruppe in der Basis-Fahrzeugvariante mit geringem Bodenfreigang; -
3 in einer Ansicht entsprechend der2 eine erweiterte Fahrzeugvariante mit großem Bodenfreigang; und -
4 eine perspektivische Teilansicht von fahrzeugunten auf die Heck-Bodengruppe der erweiterten Fahrzeugvariante. - In der
1 ist ein elektrisch betriebenes, zweispuriges Fahrzeug mit teilweisem Aufriss im Hinterwagenbereich gezeigt. Das Fahrzeug weist eine Traktionsbatterie1 (2 oder3 ) auf. Diese ist in einem, an der Unterseite eines Fahrzeugbodens3 (2 oder3 ) bereitgestellten Montageraum angeordnet. Der Montageraum erstreckt sich in der Fahrzeuglängsrichtung x zwischen einem nicht gezeigten vorderen Querträger und einem hinteren Querträger5 (2 bis4 ). An dem hinteren Querträger5 schließt sich eine Heck-Bodengruppe an. Die Heck-Bodengruppe weist seitliche Karosserielängsträger7 auf, die heckseitig jeweils mit einer Schottplatte9 abschließen. An der Schottplatte9 ist ein Stoßfänger11 positioniert. Der Bodenabstanda des Stoßfängers11 zur Fahrbahn21 ist gesetzlich festgelegt, d.h. fahrzeugvariantenübergreifend identisch. - Wie in der
2 oder3 angedeutet, weist die Traktionsbatterie1 einen umlaufenden Gehäuseflansch13 auf, der unter Anderem den hinteren Querträger5 untergreift und mit diesem in Schraubverbindung ist. - An den beiden Karosserielängsträgern
7 ist über AnbindungsstellenA1 undA2 ein Hilfsrahmen15 angebunden, der ein Antriebsaggregat mit einer Elektromaschine17 trägt. Die Elektromaschine17 ist trieblich mit Fahrzeug-Hinterrädern19 verbunden. - In der
1 und2 ist das Fahrzeug in einer Basis-Fahrzeugvariante B gezeigt, bei der der Stoßfänger11 mittig, das heißt in Längsflucht zu den beiden Karosserielängsträgern7 angeordnet ist. Auf diese Weise ist im Heckcrashfall eine mittige Krafteinleitung der HeckcrashkraftF (2 ) in die Karosserielängsträger7 gewährleistet. In der dargestellten Basis-Fahrzeugvariante B weisen die Fahrzeugräder19 einen Raddurchmesser dB auf, der kleiner ist als der Raddurchmesser dE in der später beschriebenen erweiterten Fahrzeugvariante E (3 oder4 ). Durch den kleinen Raddurchmesser dB ergibt sich in der Basis-Fahrzeugvariante B eine geringe BodenfreiheitfB zwischen der Traktionsbatterie1 und der Fahrbahn21 . Umgekehrt ergibt in der erweiterten Fahrzeugvariante E der große Raddurchmesser dE (3 ) eine entsprechend große BodenfreiheitfB zwischen der Traktionsbatterie1 und der Fahrbahn21 . - Wie in der
3 gezeigt, ist in der erweiterten Fahrzeugvariante E die Heck-Bodengruppe mit ihren Karosserielängsträgern7 um ein VertikalmaßΔz hochgesetzt, während der Stoßfänger-Bodenabstanda des Stoßfängers11 unverändert bleibt, um die gesetzlichen Bestimmungen zu erfüllen. In der3 ist daher der Stoßfänger11 nicht mehr mittig, sondern vielmehr außermittig, d.h. um das VertikalmaßΔz nach fahrzeugunten versetzt zu den Karosserielängsträgern7 positioniert. In der erweiterten Fahrzeugvariante E überragt daher der außermittig positionierte Stoßfänger11 den jeweiligen Karosserielängsträger7 nach fahrzeugunten, und zwar unter Bildung eines Inneneckbereiches27 , der zwischen der Unterseite25 des Karosserielängsträgers7 und dem Stoßfänger11 aufgespannt ist. - Im Heckcrashfall erfolgt in der
3 eine außermittige Krafteinleitung der HeckcrashkraftF in die Karosserielängsträger7 . Zum Ausgleich einer solchen außermittigen Krafteinleitung ist in der3 und4 als Adapter23 ein Eckverstärkungsteil bereitgestellt. Dieser ist in dem Inneneckbereich27 angeordnet und kraftübertragend zwischen einem nach unten abragenden Schottplatten-Überstand29 und einer Unterseite25 des Karosserielängsträgers abgestützt. Der Adapter23 ist somit nicht direkt am Stoßfänger11 abgestützt, sondern vielmehr unter Zwischenordnung des Schottplatten-Überstands29 , der den Karosserielängsträger7 nach fahrzeugunten überragt. - Das Eckverstärkungsteil bzw. der Adapter ist in der
4 als ein keilförmiges Blechformteil realisiert, das einen, der Fahrbahn21 zugewandten Profilboden31 aufweist, von dem Seitenwände33 hochgezogen sind. Der Profilboden31 des Blechformteils läuft rampenförmig mit sich reduzierender Adapter-Bauteilhöhe nach fahrzeugvorne auf die Unterseite25 des Karosserielängsträgers7 zu. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Traktionsbatterie
- 3
- Fahrzeugboden
- 5
- hinterer Querträger
- 7
- Karosserielängsträger
- 9
- Schottplatte
- 11
- Stoßfänger
- 13
- Gehäuseflansch
- 15
- Hilfsrahmen
- 17
- Elektromaschine
- 19
- Fahrzeugräder
- 21
- Fahrbahn
- 23
- Adapter
- 25
- Unterseite der Karosserielängsträger
- 27
- Inneneckbereich
- 29
- Schottplatten-Überstand
- 31
- Profilboden
- 33
- Seitenwände
- F
- Heckcrashkraft
- Δz
- Vertikalmaß
- fB, fE
- Bodenfreiheit
- A1, A2
- Anbindungspunkte
- a
- Stoßfänger-Bodenabstand
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- US 2008/0315597 A1 [0007]
- US 2011/0175380 A1 [0007]
Claims (9)
- Karosseriestruktur für ein zweispuriges Fahrzeug, mit einer Heck-Bodengruppe bestehend aus seitlichen Karosserielängsträgern (7), die heckseitig mit einem querverlaufenden Stoßfänger (11) verbunden sind und an denen ein Hilfsrahmen (15) angebunden ist, der ein Antriebsaggregat (17) trägt, das mit Fahrzeug-Hinterrädern (19) trieblich verbunden ist, wobei in einer Basis-Fahrzeugvariante (B) der Stoßfänger (11) mittig zu den Karosserielängsträgern (7) angeordnet ist, um in einem Heckcrashfall eine mittige Krafteinleitung einer Heckcrashkraft (F) in die Karosserielängsträger (7) zu gewährleisten, dadurch gekennzeichnet, dass in einer erweiterten Fahrzeugvariante (E) Fahrzeug-Hinterräder (19) mit im Vergleich zur Basis-Fahrzeugvariante (B) geändertem, insbesondere größerem Raddurchmesser (dE) verbaut sind, wodurch die Höhenlage der Heck-Bodengruppe, insbesondere unter Steigerung oder Reduzierung einer Bodenfreiheit (fE), um ein Vertikalmaß (Δz) geändert, insbesondere hochgesetzt ist, und dass bei im Vergleich mit der Basis-Fahrzeugvariante (B) unverändertem Stoßfänger-Bodenabstand (a) der Stoßfänger (11) außermittig, d.h. um das Vertikalmaß (Δz) versetzt, zu den Karosserielängsträgern (7) positioniert ist, wodurch im Heckcrashfall eine außermittige Krafteinleitung der Heckcrashkraft (F) in die Karosserielängsträger (7) erfolgt, und dass ein Adapter (23) bereitgestellt ist, der zum Ausgleich der außermittigen Krafteinleitung mittelbar oder unmittelbar zwischen dem Stoßfänger (11) und dem jeweiligen Karosserielängsträger (7) kraftübertragend abgestützt ist.
- Karosseriestruktur nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der erweiterten Fahrzeugvariante (E) der außermittig positionierte Stoßfänger (11) den jeweiligen Karosserielängsträger (7) in der Fahrzeughochrichtung (z), insbesondere nach fahrzeugunten, überragt, und zwar unter Bildung eines Inneneckbereiches (27), der zwischen dem Karosserielängsträger (7) und dem Stoßfänger (11) aufgespannt ist, und dass der Adapter (23) ein Eckverstärkungsteil ist, das in dem Inneneckbereich (27) am Karosserielängsträger (7) und am Stoßfänger (11) mittelbar oder unmittelbar abgestützt ist. - Karosseriestruktur nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Karosserielängsträger (7) heckseitig jeweils mit einer Schottplatte (9) abschließen, an die der Stoßfänger (11) montiert ist. - Karosseriestruktur nach
Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (23) direkt an der Unterseite (25) des Karosserielängsträgers (7) angebunden ist, und/oder dass der Adapter (23) nicht direkt am Stoßfänger (11) angebunden ist, sondern an einem Schottplatten-Überstand (29), der den Karosserielängsträger (7) in der Fahrzeughochrichtung (z) überragt. - Karosseriestruktur nach
Anspruch 2 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (23) ein keilförmiges Blechformteil ist, das einen der Fahrbahn (21) zugewandten Profilboden (31) aufweist, von dem Seitenwände (33) hochgezogen sind, und dass insbesondere der Profilboden (31) des Blechformteils rampenförmig mit sich reduzierender Adapter-Höhe nach fahrzeugvorne auf den Karosserielängsträger (7) zu läuft. - Karosseriestruktur nach
Anspruch 4 oder5 , dadurch gekennzeichnet, dass in der erweiterten Fahrzeugvariante (E) eine Schottplatte (9) verbaut ist, die einen im Vergleich zur Basis-Fahrzeugvariante (B) vergrößerten Schottplatten-Überstand (29) bereitstellt, um eine einwandfreie Anbindung des Adapter (23) an der Schottplatte (9) zu gewährleisten. - Karosseriestruktur, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, für ein zweispuriges Fahrzeug, mit einer Heck-Bodengruppe bestehend aus seitlichen Karosserielängsträgern (7), die heckseitig mit einem querverlaufenden Stoßfänger (11) verbunden sind und an denen ein Hilfsrahmen (15) angebunden ist, der ein Antriebsaggregat (17) trägt, das mit Fahrzeug-Hinterrädern (19) trieblich verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßfänger (11) außermittig, d.h. um das Vertikalmaß (Δz) versetzt, zu den Karosserielängsträgern (7) positioniert ist, wodurch im Heckcrashfall eine außermittige Krafteinleitung der Heckcrashkraft (F) in die Karosserielängsträger (7) erfolgt, und dass ein Adapter (23) bereitgestellt ist, der zum Ausgleich der außermittigen Krafteinleitung mittelbar oder unmittelbar zwischen dem Stoßfänger (11) und dem jeweiligen Karosserielängsträger (7) kraftübertragend abgestützt ist.
- Fahrzeuggruppe aus zumindest einem Fahrzeug einer Basis-Fahrzeugvariante (B) und einem Fahrzeug einer erweiterten Fahrzeugvariante (E), die eine Karosseriestruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweisen.
- Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugen einer Basis-Fahrzeugvariante (B) und einer erweiterten Fahrzeugvariante (E), die eine Karosseriestruktur nach einem der
Ansprüche 1 bis6 aufweisen.
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