DE102008052251A1

DE102008052251A1 - Fahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE102008052251A1
Application number: DE102008052251A
Authority: DE
Inventors: Tim Schmidt
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2008-10-18
Filing date: 2008-10-18
Publication date: 2010-04-22
Also published as: KR101177612B1; GB2464370A; JP2010095251A; KR20100043134A; JP5027199B2; GB2464370B; GB0914383D0

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit einem Aggregateraum, der von einer vorderen Trennwand und einer hinteren Trennwand in der Fahrzeuglängsrichtung begrenzt ist. Für eine vereinfachte Montage einer Fahrzeugbatterie im Aggregaetraum wird eine Montageplatte zum Anordnen der Fahrzeugbatterie vorgeschlagen, die einerseits an einem zwischen den Trennwänden angeordneten Querträger und andererseits an einer der Trennwände oder an einem weiteren Querträger im Bereich einer der Trennwände befestigt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie, insbesondere eines Personenkraftwagens.
In einer Fahrzeugkarosserie kann ein Aggregateraum ausgebildet sein, der bezüglich einer Fahrzeuglängsrichtung von einer vorderen Trennwand und einer hinteren Trennwand begrenzt sein kann. In einem solchen Aggregateraum können dann verschiedene Aggregate des Fahrzeugs untergebracht werden, wie zum Beispiel Teile eines Lenksystems, Radaufhängungen, Getriebekomponenten sowie eine Fahrzeugbatterie. Die Bereitstellung einer für den Einbau einer Fahrzeugbatterie geeigneten Montagestelle im Aggregateraum kann vergleichsweise aufwendig sein, da herkömmliche Fahrzeugbatterien ein vergleichsweise hohes Gewicht aufweisen, stehend montiert sein müssen und außerdem eine vergleichsweise gute Zugänglichkeit besitzen müssen, um sie gegebenenfalls austauschen zu können.
Aus der DE 600 24 384 T2 ist eine Anordnung zur Befestigung einer Fahrzeugbatterie innerhalb einer Fahrzeugkarosserie bekannt. Diese Anordnung umfasst eine Batterie-Befestigungsbasis, die zur Befestigung der Batterie dient und an einem Boden in einem rückwärtigen Teil eines Fahrzeugkörpers vorgesehen ist. Die Anordnung umfasst außerdem einen flachen hinteren Aufhängungsquerträger, der sich seitlich über das Fahrzeug unterhalb des Bodens erstreckt. Die Batterie-Befestigungsbasis ist nun innerhalb eines Bereichs des Bodens angeordnet, der in der Draufsicht dem Ort des hinteren Aufhängungsquerträgers entspricht. Somit befindet sich die Batterie-Befestigungsbasis am Boden in einem durch den Aufhängungsquerträger unterstützten Bereich, der sich durch eine erhöhte Steifigkeit auszeichnet.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Fahrzeugkarosserie der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass mit einem vergleichsweise geringen Aufwand eine stabile Fixierung für eine Fahrzeugbatterie in einem Aggregateraum der Fahrzeugkarosserie realisierbar ist, wobei außerdem eine ausreichende Zugänglichkeit zur Fahrzeugbatterie gewährleistet sein soll.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, im Aggregateraum einen Querträger anzuordnen und auf diesem eine Montageplatte zu montieren, die außerdem an einer der Aggregateraum begrenzenden Trennwand beziehungsweise an einem im Bereich dieser Trennwand vorgesehenen weiteren Querträger befestigt ist. Diese Montageplatte ist zur Montage einer Fahrzeugbatterie vorbereitet beziehungsweise ausgestaltet. Durch die Bereitstellung des den Aggregateraum zwischen den Trennwänden durchquerenden Querträgers ist es möglich, die Montageplatte bezüglich der Fahrzeugquerrichtung quasi beliebig zu positionieren. Hierdurch kann die Position der Batterie abhängig von dem im Aggregateraum bereitstehenden Montageraum entlang des Querträgers adaptiert werden. Insbesondere ist eine einfache Anpassung an Linkslenkervarianten und Rechtslenkervarianten möglich.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Querträger an Längsträgern, die den Aggregateraum seitlich begrenzen, befestigt sein, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, diese Längsträger jeweils mit einer Befestigungskonsole auszustatten, an welcher dann der Querträger befestigt ist. Hierdurch lässt sich eine einfache und stabile Abstützung für den Querträger realisieren. Gleichzeitig kann der Querträger selbst vergleichsweise einfach ausgestaltet werden. Ferner kann die Raumlage des Querträgers durch die Ausgestaltung der Befestigungskonsolen gezielt vorgegeben werden.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann es vorgesehen sein, die Montageplatte über genau drei Haltepunkte an der Fahrzeugkarosserie direkt oder indirekt abzustützen. Durch die Verwendung von genau drei Haltepunkten kann die Montageplatte besonders einfach verspannungsfrei und hinreichend sicher und stabil abgestützt werden, was die Montage erleichtert.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die einzige 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugkarosserie im Bereich eines Aggregateraums.
Entsprechend 1 umfasst eine nur teilweise dargestellte Fahrzeugkarosserie 1 in einem Hinterwagen oder bevorzugt wie hier im gezeigten Beispiel in einem Vorderwagen 2 einen Aggregateraum 3. Dieser ist bezüglich einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten Fahrzeuglängsrichtung 4 durch eine vordere Trennwand 5 und eine hintere Trennwand 6 begrenzt. Die vordere Trennwand 5, die auch als Schottwand bezeichnet werden kann, trennt im gezeigten Beispiel den Aggregateraum 3 von einem Kofferraum 7. Somit handelt es sich bei einer bevorzugten Ausführungsform bei dem mit Hilfe der Karosserie 1 hergestellten Fahrzeug um ein Fahrzeug mit Heckmotor.
Im Unterschied dazu trennt die hintere Trennwand 6, die auch als Stirnwand bezeichnet werden kann, zum Beispiel den Aggregateraum 3 von einem Fahrzeuginnenraum 8 beziehungsweise von einer Fahrgastzelle 8. Die Trennwände 5, 6 erstrecken sich dabei jeweils im Wesentlichen in einer quer zur Fahrzeuglängsrichtung 4 verlaufenden Ebene. Der Aggregateraum 3 ist außerdem seitlich, also in einer durch einen doppelten Pfeil angeordneten Fahrzeugquerrichtung 9 durch Längsträger 10 begrenzt, die fest mit den Trennwänden 5, 6 verbunden sind. Der Aggregateraum 3 ist im Beispiel nach unten offen ausgestaltet und besitzt somit im Unterschied zum Kofferraum 7 und im Unterschied zur Fahrgastzelle 8 keinen eigenen Boden.
Der Aggregateraum 3 dient zur Unterbringung verschiedener Aggregate eines mit Hilfe der Karosserie 1 aufgebauten Fahrzeugs. Ein solches Aggregat ist beispielsweise eine Fahrzeugbatterie zur Stromversorgung eines Bordnetzes des Fahrzeugs. Weitere Aggregate sind beispielsweise Komponenten einer Fahrzeuglenkung sowie Komponenten eines Antriebsstrangs und Einzelradaufhängungen. Für die Montage der Fahrzeugbatterie ist im Aggregateraum 3 eine Montageplatte 11 angeordnet. Im gezeigten montierten Zustand erstreckt sich diese Montageplatte 11 in einer horizontalen Ebene, auf der die Batterie angeordnet werden kann. Ferner kann die Batterie an der Montageplatte 11 fixiert werden. Für die Befestigung der Montageplatte 11 im Aggregateraum 3 ist ein Querträger 12 vorgesehen, der sich im Aggregateraum 3 zwischen den beiden Trennwänden 5, 6 parallel zur Fahrzeugquerrichtung 9 erstreckt. Die Montageplatte 11 ist nun einerseits an diesem Querträger 12 und andererseits an einer der Trennwände 5, 6 beziehungsweise an einem weiteren Querträger 13 im Bereich einer dieser Trennwände 5, 6 befestigt. Im gezeigten Beispiel ist die Montageplatte 11 an einem bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 4 hinteren Querträger 13 befestigt, der die hintere Trennwand 6 von unten abschließt oder einen unteren Endbereich der hinteren Trennwand 6 bildet. Alternativ könnte die Montageplatte 11 auch unmittelbar an der hinteren Trennwand 6 befestigt sein. Ebenso ist es grundsätzlich möglich, die Montageplatte 11 an der vorderen Trennwand 5 oder an einem im Bereich der vorderen Trennwand 5 angeordneten vorderen Querträger 14 zu befestigen, der die vordere Trennwand 5 von unten abschließt oder einen unteren Endbereich der vorderen Trennwand 5 bildet. Die Befestigung der Montageplatte 11 am hinteren Querträger 13 bildet einen ersten Haltepunkt 15, über den die Halteplatte 11 an der Fahrzeugkarosserie 1 abgestützt ist.
Der Querträger 12 ist an seinen seitlichen Enden jeweils an einem der Längsträger 10 befestigt, wodurch ein zweiter Haltepunkt 16 und ein dritter Haltepunkt 17 definiert werden, über den die Halteplatte 11 über den Querträger 12 an der Fahrzeugkarosserie 1 abgestützt ist. Zur vereinfachten Verbindung zwischen dem Querträger 12 und dem jeweiligen Längsträger 10 ist an den Längsträgern 10 jeweils eine Befestigungskonsole 18 befestigt, zum Beispiel angeschweißt. Alternativ kann die Befestigungskonsole montiert werden. Die jeweilige Befestigungskonsole 18 bildet eine definierte Befestigungsstelle für das jeweilige Längsende des Querträgers 12. Auf diese Weise kann der Querträger 12 mit seinen seitlichen Enden besonders einfach an der Befestigungskonsole 18 und somit an den Längsträgern 10 befestigt werden. Beispielsweise kann der Querträger 12 mit den Befestigungskonsolen 18 verschraubt werden. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform kann der Querträger 12 als Hohlkörper ausgestaltet sein. Beispielsweise kann bei einer preiswerten Ausführungsform der Querträger 12 als Rohrkörper ausgestaltet sein. Zur Realisierung einer stabilen Anbindung des Querträgers 12 an die Längsträger 10 kann entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform an den jeweiligen seitlichen Enden des Querträgers 12 jeweils ein hier nicht dargestelltes Distanzelement in den Querträger 12 eingesetzt werden, das zu einer Aussteifung des Querträgers 12 im Bereich des jeweiligen seitlichen Endes führt. Insbesondere kann der Querträger 12 im Bereich seiner seitlichen Enden einen Rechteckquerschnitt besitzen, in den das komplementär geformte Distanzelement eingesetzt ist. Zwischen seinen Längsenden kann der Querträger bevorzugt einen runden, insbesondere kreisförmigen, Querschnitt aufweisen. Der Querträger 12 ist bevorzugt rohrförmig gestaltet, also insbesondere nicht flach, so dass er hohe Biegebelastungen quer zu seiner Längsrichtung aufnehmen kann. Hierdurch kann er vergleichsweise klein und somit bauraumsparend dimensioniert werden. Die seitlichen Enden des Querträgers 12 besitzen bevorzugt eine Durchgangsöffnung, durch die eine Verschraubung mit der jeweiligen Konsole 18 realisierbar ist. Es ist klar, dass auch die eingesetzten Distanzelemente dann eine derartige Durchgangsöffnung aufweist.
Zur Anbindung der Montageplatte 11 am Querträger 12 können am Querträger 12 zwei voneinander beabstandete Halter 19 befestigt sein, an denen dann die Montageplatte 11 befestigt ist. Die Halter 19 wirken dabei als Adapter, um den gerundeten Querschnitt des Querträgers 12 an den ebenen Querschnitt der Montageplatte 11 anzugleichen. Mit anderen Worten, die Halter 19 sind einerseits an die bevorzugt abgerundete Außenkontur des Querträgers 12 adaptiert und bilden andererseits eine ebene Auflage für die Montageplatte 11. Gleichzeitig erzeugen die Halter 19 einen Vertikalabstand zwischen Querträger 12 und Montageplatte 11, der eine Verschraubung der Montageplatte 11 mit den Haltern 19 ermöglicht. Durch die Verschraubung der Montageplatte 11 mit den Haltern 19 kann eine Verletzung und somit Schwächung des Querträgers 12 durch die Anbindung der Montageplatte 11 am Querträger 12 vermieden werden. Die Halter 19 dienen somit zur Realisierung des zweiten Haltepunkts 16 und des dritten Haltepunkts 17.
Am hinteren Querträger 13 ist eine Stützkonsole 20 befestigt, insbesondere durch Verschweißen. Die Stützkonsole 20 dient zur Realisierung des ersten Haltepunkts 15. Dementsprechend ist die Montageplatte 11 an dieser Stützkonsole 20 befestigt. Während die Montageplatte 11 zwischen den Trennwänden 5, 6 am Querträger 12 über zwei Eckbereiche 21 befestigt ist, erfolgt die Anbindung am hinteren Querträger 13 beziehungsweise an der Stützkonsole 20 nur über einen Eckbereich 22. Dieser Eckbereich 22 ist im gezeigten Beispiel topfförmig ausgestaltet. Erkennbar ist der topfförmige Befestigungsbereich 22 oder Eckbereich 22 in der Ebene der Montageplatte 11 an seiner Oberseite offen. Er steht von der Montageplatte 11 nach unten ab und ist an seiner Unterseite an der Stützkonsole 20 abgestützt. Zweckmäßig ist die Unterseite des topfförmigen Eckbereichs 22 mit einem Boden versehen, also verschlossen. Durch den topfförmigen Eckbereich 22 kann insbesondere ein Höhenunterschied, also ein Vertikalabstand zwischen dem ersten Haltepunkt 15 und den Haltern 19 ausgeglichen werden, auf denen die Halteplatte 11 mit ihrer Unterseite direkt aufliegt.
Die Montageplatte 11 besitzt bei der hier gezeigten Ausführungsform an ihrer Oberseite einen Haltesteg 23, der nach oben von der Ebene der Montageplatte 11 absteht und der sich im Beispiel parallel zur Fahrzeuglängsrichtung 4 erstreckt. Der Haltesteg 23 kann als seitlicher Anschlag für die Fahrzeugbatterie genutzt werden. Die Halteplatte 11 kann außerdem mit einem Lochmuster 24 versehen sein, das für die Befestigung der auf der Montageplatte 11 abgestellten Fahrzeugbatterie genutzt werden kann. Je nach Batterietyp können dabei unterschiedliche Löcher des Lochmusters 24 verwendet werden. Des Weiteren kann die Montageplatte 11, bevorzugt an ihrer Unterseite, Versteifungsrippen aufweisen. Die Versteifungsrippen können insbesondere einen fachwerkartigen Versteifungsrahmen ausbilden. Des Weiteren kann die Montageplatte 11 im Bereich des Lochmusters 24 eine größere Dicke aufweisen oder blockartig ausgestaltet sein, um den Löchern des Lochmusters 24 eine höhere Stabilität zu geben.
Die Montageplatte 11 kann vorzugsweise als Gussteil, insbesondere aus Aluminium, hergestellt sein.
Die Karosserie 1 kann einen Bestandteil eines Baukastensystems bilden, mit dessen Hilfe Fahrzeuge unterschiedlicher Typen herstellbar sind. Dieses Baukastensystem kann zumindest zwei verschiedene Montageplatten 11 umfassen. Beispielsweise kann eine erste Montageplatte 11 für eine Linkslenkervariante des Fahrzeugs verwendet werden, während eine zweite Montageplatte 11 für eine Rechtslenkervariante des Fahrzeugs verwendet werden kann. Anstelle der in 1 gezeigte Montageplatte 11, die bezogen auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs bei Geradeausfahrt auf der rechten Fahrzeugseite angeordnet ist, kann auch eine andere Montageplatte verwendet werden, die sich dann auf der linken Fahrzeugseite befindet. Hierzu muss zumindest einer der Halter 19 versetzt werden. Hierzu kann insbesondere der Querträger 12 gewendet montiert werden. Im Unterschied dazu kann die Stützkonsole 20 bei beiden Montageplatten verwendet werden. Ebenso sind weitere Konfigurationen denkbar, bei denen die Montageplatte 11 von beiden Längsträgern 10 beabstandet montiert ist.
Bei allen Varianten kann die Montageplatte 11 so gestaltet werden, dass die Stützkonsole 20 in unveränderter Form genutzt werden kann. Die Stützkonsole 20 kann bezüglich der Fahrzeugquerrichtung 9 mittig an der Karosserie 1 geordnet sein. Bevorzugt ist jedoch die hier dargestellte außermittige Positionierung des ersten Haltepunkts 15. Die Montageplatte 11 ist bei der gezeigten Ausführungsform in der Fahrzeugquerrichtung 9 somit größer als 50% des Abstands zwischen den beiden Längsträgern 10. Der Querträger 12 kann zusätzlich als Widerlager für die Tankbefestigung vorgesehen sein. Der nicht dargestellte Tank wird dabei von unten gegen den Querträger 12 gespannt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 60024384 T2 [0003]

Claims

Fahrzeugkarosserie, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit einem Aggregateraum (3), der von einer vorderen Trennwand (5) und einer hinteren Trennwand (6) in der Fahrzeuglängsrichtung (4) begrenzt ist, und mit einer Montageplatte (11) zum Anordnen einer Fahrzeugbatterie im Aggregateraum (3), wobei die Montageplatte (11) einerseits an einem zwischen den Trennwänden (5, 6) angeordneten Querträger (12) und andererseits an einer der Trennwände (5, 6) oder an einem weiteren Querträger (13, 14) im Bereich einer der Trennwände (5, 6) befestigt ist.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (12) an seinen seitlichen Enden jeweils an einem den Aggregateraum (3) seitlich begrenzenden Längsträger (10) der Fahrzeugkarosserie (1) befestigt ist.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am jeweiligen Längsträger (10) jeweils eine Befestigungskonsole (19) befestigt ist, an welcher der Querträger (12) an seinem jeweiligen seitlichen Ende befestigt ist.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (12) als Hohlkörper ausgestaltet ist, wobei das jeweilige seitliche Ende des Querträgers (12) durch ein in den Querträger (12) eingesetztes Distanzelement ausgesteift ist.
Fahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am weiteren Querträger (13, 14) oder an der jeweiligen Trennwand (5, 6) eine Stützkonsole (20) befestigt ist, an welcher die Montageplatte (11) befestigt ist.
Fahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageplatte (11) in zwei Eckbereichen (21) am Querträger (12) befestigt ist.
Fahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageplatte (11) in einem Eckbereich (22) am weiteren Querträger (13, 14) oder an der jeweiligen Trennwand (5, 6) befestigt ist.
Fahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageplatte (11) im Bereich ihrer Befestigung am weiteren Querträger (13, 14) oder an der jeweiligen Trennwand (5, 6) topfförmig ausgestaltet ist, wobei der topfförmige Befestigungsbereich (22) nach unten absteht und oben in der Ebene der Montageplatte (11) offen ist.
Fahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Querträger (12) zwei voneinander beabstandete Halter (19) befestigt sind, an denen die Montageplatte (11) befestigt ist.
Fahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageplatte (11) über genau drei Haltepunkte (15, 16, 17) an der Fahrzeugkarosserie (1) direkt oder indirekt abgestützt ist, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass sich die Halteplatte (11) über einen am zusätzlichen Querträger (13, 14) oder an der jeweiligen Trennwand (5, 6) ausgebildeten ersten Haltepunkt (15) direkt an der Karosserie (1) und über einen an dem einem Ende des Querträgers (12) ausgebildeten zweiten Haltepunkt (16) und einen am anderen Ende des Querträgers (12) ausgebildeten dritten Haltepunkts (17) indirekt an der Karosserie (1) abgestützt ist.
Fahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugkarosserie (1) ein Bestandteil eines Baukastensystems zum Herstellen von Fahrzeugen ist, das zumindest zwei verschiedene Montageplatten (11) aufweist, von denen die eine einer Linkslenkervariante des Fahrzeugs und die andere einer Rechtslenkervariante des Fahrzeugs zugeordnet ist.