DE102011003258A1 - Modular system for alternatively manufacturing electric passenger car or electric utility vehicle, has passenger car structure or lorry structure alternatively connected with single chassis or drive module by using bolts - Google Patents

Modular system for alternatively manufacturing electric passenger car or electric utility vehicle, has passenger car structure or lorry structure alternatively connected with single chassis or drive module by using bolts Download PDF

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Abstract

The system (1) has a passenger car structure (3) or a lorry structure (4) alternatively connected with a single chassis or drive module (2) by using bolts, in two planes such that a three-dimensional tolerance compensation is achieved. Angle between the planes is freely adjustable. The chassis or the drive module comprises a drive device i.e. electric motor, a vehicle battery, a chassis frame, a front axle (8), a rear axle (7), supply conduits and optional components i.e. air conditioning apparatus.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Baukastensystem zum alternativen Bau eines Elektropersonenkraftfahrzeugs oder eines Elektronutzfahrzeugs. Die Erfindung betrifft außerdem ein mit diesem Baukastensystem hergestelltes Elektropersonenkraftfahrzeug bzw. ein Elektronutzfahrzeug.The present invention relates to a modular system for the alternative construction of an electric passenger vehicle or an electric utility vehicle. The invention also relates to an electric passenger vehicle or an electric utility vehicle produced using this modular system.

Aufgrund ständig steigender Umweltauflagen und strenger werdender Umweltvorschriften, rücken zunehmend Hybrid- und Elektrofahrzeuge in den Fokus der Automobilentwicklung, wobei aufgrund stetig steigender Kapazitäten moderner Fahrzeugbatterien auch Elektronutzfahrzeuge zunehmend an Bedeutung gewinnen. Aus dem herkömmlichen Fahrzeugbau ist dabei bekannt, dass zu einer rationellen und wirtschaftlichen Fertigung von Kraftfahrzeugen in vielen unterschiedlichen Ausstattungslinien möglichst viele gleiche Komponenten verbaut sein sollten.Due to ever-increasing environmental requirements and stricter environmental regulations, hybrid and electric vehicles are increasingly becoming the focus of automobile development, and due to steadily increasing capacities of modern vehicle batteries, electronic motor vehicles are becoming increasingly important. From conventional vehicle construction is known that as many of the same components should be installed for a rational and economical production of motor vehicles in many different equipment lines.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, insbesondere die Fertigung von Elektropersonenkraftfahrzeugen und Elektronutzfahrzeugen zu vereinfachen und damit wirtschaftlicher zu machen.The present invention addresses the problem of simplifying and thus making more economical the manufacture of electric passenger cars and electric utility vehicles.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Baukastensystem anzugeben, mit welchem einfach und schnell wahlweise entweder ein Elektropersonenkraftfahrzeug oder alternativ ein Elektronutzfahrzeug herstellbar ist. Hierzu weist das erfindungsgemäße Baukastensystem einziges Chassis-/Antriebsmodul sowie einen damit verbindbaren PKW-Aufbau und einen LKW-Aufbau auf. Zur Herstellung eines Elektronutzfahrzeuges muss bei dem erfindungsgemäßen Baukastensystem somit lediglich der LKW-Aufbau mit dem Chassis-/Antriebsmodul verbunden werden, wogegen zur Fertigung eines Elektropersonenkraftfahrzeuges der PKW-Aufbau mit dem ansonsten gleichen Chassis-/Antriebsmodul verbunden werden muss. Das Chassis-/Antriebsmodul ist somit für beide Fahrzeugalternativen gleich.The present invention is based on the general idea to provide a modular system with which easily and quickly either either an electric passenger vehicle or alternatively an electric utility vehicle can be produced. For this purpose, the modular system according to the invention on single chassis / drive module and a connectable therewith car body and a truck body. For the manufacture of an electric utility vehicle, in the modular system according to the invention, therefore, only the truck body has to be connected to the chassis / drive module, whereas for the production of an electric passenger vehicle the car body has to be connected to the otherwise identical chassis / drive module. The chassis / drive module is thus the same for both vehicle alternatives.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist der PKW-Aufbau oder der LKW-Aufbau mit dem Chassis-/Antriebsmodul verklebt oder verschraubt. Insbesondere das Verkleben ermöglicht eine schnelle und rationelle Fertigung des Elektronutzfahrzeugs bzw. eines entsprechenden Elektropersonenkraftfahrzeugs, wogegen das Verschrauben der alternativen Aufbauten mit dem Chassis-/Antriebsmodul auch ein späteres Umrüsten von einem Elektronutzfahrzeug zu einem Elektropersonenkraftfahrzeug oder umgekehrt erlaubt. Beiden alternativen Verbindungstechniken ist dabei gemein, dass diese einen Toleranzausgleich ermöglichen, da ein Verschrauben bzw. Verkleben des PKW-Aufbaus oder des LKW-Aufbaus mit dem Chassis-/Antriebsmodul in ausschließlich zwei Ebenen erfolgt. Der Winkel zwischen diesen beiden Ebenen ist dabei generell frei wählbar.In an advantageous development of the solution according to the invention, the car body or the truck body is glued or screwed to the chassis / drive module. In particular, the gluing allows a fast and efficient production of the electric utility vehicle or a corresponding electric passenger motor vehicle, while the screwing of the alternative structures with the chassis / drive module also allows later conversion from an electric utility vehicle to an electric passenger car or vice versa. Both alternative joining techniques have in common that they allow tolerance compensation, as a screwing or bonding of the car body or the truck body with the chassis / drive module takes place in only two levels. The angle between these two levels is generally freely selectable.

Zweckmäßig umfasst das Chassis-/Antriebsmodul eine Antriebseinrichtung, insbesondere einen Elektromotor, eine Fahrzeugbatterie, ein Fahrgestell, Versorgungsleitungen sowie Wahlkomponenten, wie beispielsweise eine Klimaanlage. Das Chassis-/Antriebsmodul umfasst somit sämtliche zum Fahren des Elektrofahrzeugs benötigte Komponenten, wie beispielsweise Pedale, Lenkung etc. sowie alle für das jeweilige Elektrofahrzeug gewählten Wahlkomponenten, wie beispielsweise individuelle Sitze oder Klimaanlagen.Suitably, the chassis / drive module includes a drive device, in particular an electric motor, a vehicle battery, a chassis, supply lines and optional components, such as an air conditioner. The chassis / drive module thus includes all the components needed to drive the electric vehicle, such as pedals, steering, etc., as well as all the optional components chosen for the particular electric vehicle, such as individual seats or air conditioning systems.

Generell ist dabei das Chassis-/Antriebsmodul standardisiert ausgeführt und ermöglicht dadurch eine hohe Straffung des Fertigungsprozess und damit eine hohe Wirtschaftlichkeit.In general, the chassis / drive module is standardized in design and thus enables a high streamlining of the manufacturing process and thus a high level of efficiency.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

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 verfassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without the scope of the present invention being written.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,

1 ein erfindungsgemäßes Baukastensystem, 1 an inventive modular system,

2 eine Detaildarstellung eines Chassis-/Antriebsmoduls sowie zugehöriger Verbindungsebenen bei einem PKW-Aufbau oder einem LKW-Aufbau. 2 a detailed representation of a chassis / drive module and associated connection levels in a car body or a truck body.

Entsprechend der 1, weist ein erfindungsgemäßes Baukastensystem 1 zum alternativen Bau eines Elektropersonenkraftfahrzeuges oder eines Elektronutzfahrzeuges, ein Chassis-/Antriebsmodul 2 sowie einen alternativ damit verbindbaren PKW-Aufbau 3 (gestrichelte Linie) oder einen LKW-Aufbau 4 auf.According to the 1 has a modular system according to the invention 1 for alternative construction of an electric passenger car or an electric utility vehicle, a chassis / drive module 2 and an alternatively connectable car body 3 (dashed line) or a truck construction 4 on.

Das Chassis-Antriebsmodul 2 ist somit zur Realisierung des Elektropersonenkraftfahrzeugs bzw. des Elektronutzfahrzeugs gleich und wird lediglich mit einem der beiden alternativen Aufbau 3, 4 verbunden, wodurch eine straffe und besonders flexible Fertigung von Elektrofahrzeugen möglich ist.The chassis drive module 2 is thus the same for the realization of the electric passenger vehicle or the Elektronutzfahrzeugs and is only with one of the two alternative construction 3 . 4 connected, whereby a tight and particularly flexible production of electric vehicles is possible.

Der PKW-Aufbau 3 bzw. der LKW-Aufbau 4 wird üblicherweise mit dem Chassis-Antriebsmodul 2 verklebt oder verschraubt, wobei das Verkleben eine schnelle und zuverlässige Verbindung gewährleistet, ebenso wie das Verschrauben, wogegen das Verschrauben zusätzlich die Möglichkeit einer Demontage des jeweiligen Aufbaus 3, 4 vom Chassis-/Antriebsmodul 2 ermöglicht.The car construction 3 or the truck body 4 Usually comes with the chassis drive module 2 glued or screwed, the bonding ensures a fast and reliable connection, as well as the screwing, while screwing additionally the possibility of disassembly of the respective structure 3 . 4 from the chassis / drive module 2 allows.

Betrachtet man die 2, so kann man erkennen, dass insbesondere ein Verkleben des PKW-Aufbaus 3 oder des LKW-Aufbaus 4 mit dem Chassis-/Antriebsmodul 2 in ausschließlich zwei Ebenen 5 und 6 erfolgt, wodurch ein dreidimensionaler Toleranzausgleich in x-, y- und z-Richtung möglich ist. Der Winkel zwischen den beiden Ebenen 5, 6 ist dabei wählbar. Für eine optimale Gestaltung einer umlaufenden Klebenaht zur Verbindung des Aufbaus 3, 4 mit dem Chassis-/Antriebsmodul 2 sollte eine speziell hierauf abgestimmte Konstruktion des Chassis-/Antriebsmoduls 2 und insbesondere dessen Rahmenstruktur erfolgen, die den Verlauf einer Klebenaht in zwei Ebenen 5, 6 ermöglicht. Eine geringe Vergrößerung einer Einstiegshöhe für eine zweite Sitzreihe bei einem Elektropersonenkraftfahrzeug gegenüber einem vergleichbaren konventionell angetriebenen Fahrzeug dürfte aufgrund des im Vergleich insgesamt höheren Aufbaus nur wenig ins Gewicht fallen.Looking at the 2 , so you can see that in particular a sticking of the car body 3 or truck construction 4 with the chassis / drive module 2 in only two levels 5 and 6 takes place, whereby a three-dimensional tolerance compensation in the x-, y- and z-direction is possible. The angle between the two levels 5 . 6 is selectable. For an optimal design of a circumferential adhesive seam for connecting the structure 3 . 4 with the chassis / drive module 2 should be a specially tuned construction of the chassis / drive module 2 and in particular its frame structure, the course of an adhesive seam in two levels 5 . 6 allows. A small increase in a boarding height for a second row of seats in an electric passenger vehicle compared with a comparable conventionally driven vehicle is unlikely to be of much importance due to the comparatively higher overall construction.

Betrachtet man die 1, so kann man erkennen, dass eine Trennung zwischen dem Chassis-/Antriebsmodul 2 und den beiden Aufbauten 3, 4 über eine diagonale Ebene erfolgt, so dass beispielsweise eine Hinterachse 7 noch Bestandteil des jeweiligen Aufbaus 3, 4 ist. Selbstverständlich ist alternativ auch eine horizontale Trennebene denkbar, bei welcher das Chassis-/Antriebsmodul 2 das komplette Fahrgestell, das heißt eine Vorderachse 8 und die Hinterachse 7 umfasst. Generell umfasst das Chassis-/Antriebsmodul 2 eine Antriebseinrichtung, beispielsweise einen Elektromotor, eine Fahrzeugbatterie 9 (vgl. 2), ein Fahrgestell, entsprechende Versorgungsleitungen sowie zusätzliche Wahlkomponenten, wie beispielsweise eine Klimaanlage.Looking at the 1 , so you can tell that a separation between the chassis / drive module 2 and the two superstructures 3 . 4 is done over a diagonal plane, so that, for example, a rear axle 7 still part of the respective structure 3 . 4 is. Of course, alternatively, a horizontal parting line is conceivable in which the chassis / drive module 2 the complete chassis, that is a front axle 8th and the rear axle 7 includes. Generally includes the chassis / drive module 2 a drive device, for example an electric motor, a vehicle battery 9 (see. 2 ), a chassis, corresponding supply lines and additional optional components, such as an air conditioner.

Mit dem erfindungsgemäßen Baukastensystem 1 ist somit ein äußerst flexibler und wirtschaftlicher Fertigungsprozess von Elektrofahrzeugen möglich.With the modular system according to the invention 1 Thus, an extremely flexible and economical manufacturing process of electric vehicles is possible.

Claims (5)

Baukastensystem (1) zum alternativen Bau eines Elektropersonenkraftfahrzeugs oder eines Elektronutzfahrzeugs mit einem Chassis-/Antriebsmodul (2) und einem damit alternativ verbindbaren Pkw-Aufbau (3) oder einem Lkw-Aufbau (4).Modular system ( 1 ) for the alternative construction of an electric passenger vehicle or an electric utility vehicle with a chassis / drive module ( 2 ) and an alternatively connectable car body ( 3 ) or a truck body ( 4 ). Baukastensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pkw-Aufbau (3) oder der Lkw-Aufbau (4) mit dem Chassis-/Antriebsmodul (2) verklebt oder verschraubt ist.Modular system according to claim 1, characterized in that the car body ( 3 ) or the truck body ( 4 ) with the chassis / drive module ( 2 ) is glued or screwed. Baukastensystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verkleben des Pkw-Aufbaus (3) oder des Lkw-Aufbaus (4) mit dem Chassis-/Antriebsmodul (2) in ausschließlich zwei Ebenen (5, 6) erfolgt, wodurch ein dreidimensionaler Toleranzausgleich möglich ist.Modular system according to claim 1 and 2, characterized in that a gluing of the car body ( 3 ) or the truck body ( 4 ) with the chassis / drive module ( 2 ) in only two levels ( 5 . 6 ), whereby a three-dimensional tolerance compensation is possible. Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Chassis-/Antriebsmodul (2) eine Antriebseinrichtung, eine Fahrzeugbatterie (9), ein Fahrgestell, Versorgungsleitungen sowie Wahlkomponenten, wie beispielsweise eine Klimaanlage, umfasst.Modular system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the chassis / drive module ( 2 ) a drive device, a vehicle battery ( 9 ), a chassis, supply lines and optional components, such as an air conditioning system. Elektropersonenkraftwagen oder Elektronutzfahrzeug, hergestellt aus einem Baukastensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4.Electric passenger car or electric utility vehicle, manufactured from a modular system ( 1 ) according to one of claims 1 to 4.
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