DE102016212297A1

DE102016212297A1 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102016212297A1
Application number: DE102016212297.5A
Authority: DE
Inventors: Georg Lange; Siegfried Massun; Florian Tesch; Benjamin Werner
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-07-06
Filing date: 2016-07-06
Publication date: 2018-01-11
Also published as: CN109415096A; US11040608B2; WO2018007204A1; CN109415096B; US20190135100A1

Abstract

Aus der DE 100 23 110 A1 ist eine Y-förmige Heckverstrebung zur Erhöhung der Biege- und Torsionssteifigkeit von Rohkarosserien bekannt. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug, das an seinem Boden ein stabiles Gehäuse für einen Energiespeicher aufweist mit einer Heckverstrebung zu schaffen, die einen einfachen Aufbau aufweist. Dies wird dadurch erreicht, dass am Boden der Karosserie ein Gehäuse für einen Energiespeicher angeordnet ist, dass das Gehäuse einen Deckel, einen Boden und einen umlaufenden Rahmen aufweist, dass an einem in Fahrzeuglängsrichtung x gesehen hinteren Seitenquerabschnitt des Rahmens Befestigungsbauteile vorgesehen sind, an denen die vorderen Enden der beiden V-förmig verlaufenden Versteifungsstreben angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Aus der US 2014/0193683 A1 ist bereits ein Hochvoltspeicher bekannt, der an einer Außenfläche eines Bodens einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges befestigt ist. Das Kraftfahrzeug kann ein vollelektrisches Fahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein, das mindestens ein elektrisches Antriebssystem aufweist. Ein Gehäuse des Hochvoltspeichers besteht aus einem Deckel, einem Boden und einer umlaufenden Seitenwand.
Das Gehäuse des Hochvoltspeichers der US 2014/0193683 A1 umschließt einen Hohlraum, in dem Energiespeicher angeordnet sind. Die umlaufenden Seitenwände bestehen beispielsweise aus Strangpressprofilen. Zwei in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Seitenlängswände sind in einer Ausführungsform über Querträger miteinander verbunden, die ebenfalls aus Strangpressprofilen hergestellt sein können.
Aus der US 8,833,839 B2 sind beispielsweise derartige Querträger bekannt. An die jeweilige Seitenlängswand schließt sich in der US 8,833,839 B2 ein Seitenaufprallschutz-Strangpressprofil an.
Aus der DE 100 23 110 A1 ist eine Y-förmige Heckverstrebung zur Erhöhung der Biege- und Torsionssteifigkeit von Rohkarosserien bekannt. Ferner ist bei der DE 100 23 110 A1 eine Zwischenabstützung der Heckverstrebung zwischen den Längsträgern und dem Aufnahmebock bzw. Aufnahmeteil vorgesehen.
Aus der DE 102 14 372 C1 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem an einem Boden der Karosserie zwei hintere, V-förmig verlaufende Versteifungsstreben vorgesehen sind. Ein vorderes Ende der jeweiligen Versteifungsstrebe ist an einem Seitenlängsträger unterhalb der Fahrgastzelle befestigt. Ein dazu gegenüberliegendes Ende der jeweiligen Enden der Versteifungsstrebe ist über einen Anbindungsbereich am Boden des Fahrzeughecks befestigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem elektrischen Antriebssystem zu schaffen, bei dem die Versteifung eines Fahrzeughecks vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Unterseite einer Bodengruppe eines Kraftfahrzeuges,
2 eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereiches der 1, die eine Anbindung von zwei V-förmig verlaufenden Torsionsstreben zwischen einem Gehäuse für einen Energiespeicher und einem am Karosserieboden befestigten Aufnahmebock zeigt, und
3 eine Seitenansicht der in der 1 gezeigten Bodengruppe, aus der die waagrechte Anordnung der Torsionsstreben an dem senkrecht angeordneten Aufnahmebock hervorgeht,
Die 1 zeigt eine teilweise dargestellte Unterseite 2 eines Kraftfahrzeuges 1. Unterhalb einer nicht dargestellten Fahrgastzelle einer teilweise dargestellten Karosserie 3 ist ein Gehäuse 4 eines Energiespeichers 5 angeordnet. Das Gehäuse 4 weist einen Deckel 56, einen Boden 55 und einen umlaufenden Rahmen 9 auf. Ein derartiger Energiespeichers 5 ist beispielsweise aus der US 2014/0193683 A1 bekannt, auf dessen Bauweise Bezug genommen wird.
In der gezeigten Ausführungsform weist das in der 1 gezeigte Gehäuse 4 des Energiespeichers 5 im Wesentlichen drei Gehäuseabschnitte 6, 7, 8 auf.
Ein in Fahrzeuglängsrichtung x gesehen vorderer Gehäuseabschnitt 6, ist beispielsweise in einer Blechschalenbauweise ausgebildet. Ein Randabschnitt 6a des vorderen Gehäuseabschnittes 6 ist als ein Rahmen ausgebildet, der in der Draufsicht im Prinzip U-förmig ist. Der Randabschnitt 6a des vorderen Gehäuseabschnittes 6 ist mit seinem jeweiligen stirnseitigen Ende 6b, 6b' an einem umlaufenden Rahmen 9 eines sich daran anschließenden mittleren Gehäuseabschnittes 7 angeordnet.
Ein Innenrand des umlaufenden Rahmens 9 des mittleren Gehäuseabschnittes 7 ist in der 1 gestrichelt dargestellt. Der Rahmen 9 ist beispielsweise aus Strangpressprofilen hergestellt. An den beiden gegenüberliegenden Seitenlängswänden 10 und 11 des Rahmens 9 ist jeweils ein äußerer Seitenlängsträger 12, 13 angeordnet, der als Seitenaufprallschutz in Fahrzeugquerrichtung y dient.
In einer Ausführungsform weist der mittlere Gehäuseabschnitt 7 mindestens einen in Fahrzeugquerrichtung y verlaufenden Querträger 14 auf, der in der 1 gestrichelt dargestellt ist. Zusammen mit den vorderen und hinteren Seitenquerwänden 15, 16 des Gehäuseabschnittes 7 verhindert die vorhandene Anzahl an Querträgern 14 in Verbindung mit den beiden äußeren Seitenlängsträgern 12, 13 und den Seitenlängswänden 10, 11 des Rahmens 9, dass bei einem Seitencrash der mittlere Gehäuseabschnitt 7 verformt wird.
An die hintere Seitenquerwand 16 des Gehäuseabschnittes 7 schließt sich der hintere Gehäuseabschnitt 8 an. Der hintere Gehäuseabschnitt 8 ist in der gezeigten Ausführungsform von einem U-förmigen Rahmenteil 17 umgeben. Eine jeweilige Stirnfläche 18, 19 des Rahmenteils 17 liegt an einer jeweiligen Stirnfläche 20, 21 der jeweiligen Seitenlängswand 10, 11 an.
Der U-förmige Randabschnitt 6a des vorderen Gehäuseabschnittes 6, die beiden gegenüberliegenden Seitenlängswände 10 und 11 des Rahmens 9 des mittleren Gehäuseabschnittes 7, das U-förmige Rahmenteil 17 des hinteren Gehäuseabschnittes 8 bilden ein geschlossenen, umlaufenden, äußeren Rahmen 22.
Das U-förmige Rahmenteil 17 weist einen Seitenquerabschnitt 23 sowie jeweils einen dazu schräg verlaufender Seitenlängsabschnitt 24, 25 auf. In der gezeigten Ausführungsform sind an dem Seitenquerabschnitt 23 des Rahmenteils 17 zwei voneinander beabstandete Befestigungsmittel 26, 27 angeordnet. Die Befestigungsmittel 26, 27 sind in der gezeigten Ausführungsform als vorstehende Flanschabschnitte ausgebildet.
Die Flanschabschnitte 26, 27 können einstückig an den Seitenquerabschnitt 23 des Rahmenteils 17 ausgebildet sein, oder als Einzelbauteil an der Außenfläche 28 des Seitenquerabschnittes 23 befestigt sein.
In einer anderen Ausführungsform sind die beiden voneinander beabstandete Befestigungsmittel 26, 27 beispielsweise als Einbuchtungen mit Anbindungsmöglichkeiten, wie beispielsweise ein Gewinde oder eine Durchgangsöffnung, im Seitenquerabschnitt 23 oder in den Seitenlängsabschnitten 24, 25 des Rahmenteils 17 ausgebildet sein.
In der 1 ist im Anschluss an den hinteren Gehäuseabschnitt 8 eine Bodengruppe 30 der Karosserie 3 dargestellt, die einen Heckbereich 31 des Kraftfahrzeuges 1 zeigt. An der Bodengruppe 30 sind beidseitig Radhäuser 32 und 33 ausgebildet. Das Radhaus 33 ist in der 3 gezeigt.
In Richtung eines nicht dargestellten Kofferraumes oder Gepäckraumes des Kraftfahrzeuges 1 sind im Heckbereich 31 zueinander beabstandete hintere Längsträger 61 und 62 ausgebildet, die vom heckseitigen Fahrzeugende 60 in bekannter Weise in Fahrzeuglängsrichtung x nach vorne in Richtung von nicht dargestellten Seitenschwellern verlaufen. Die Längsträger 61 und 62 sind in der gezeigten Ausführungsform durch einen hinteren Querträger 63 und durch einen vorderen Querträger 72 miteinander verbunden.
An einer vom Kraftfahrzeug 1 abgewandten Außenfläche 34 eines die beiden hinteren Längsträger 61, 62 verbindenden Bodenabschnittes 35, ist mittig in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung y ein Aufnahme-Bauteil 36 befestigt. In einer in den 1 und 3 gezeigten Ausführungsform ist das Aufnahme-Bauteil 36 an dem Querträger 63 befestigt.
Das Aufnahme-Bauteil 36 weist, wie dies aus der perspektivischen Ansicht der 2 hervorgeht, einen in Fahrzeuglängsrichtung x gesehen trapezförmigen Aufbau auf. In der gezeigten Ausführungsform des Aufnahme-Bauteils 36 ist ein Bodenbauteil 37 vorgesehen, an dem nach unten, das heißt in vertikaler Richtung z, schräg verlaufende Streben 38, 39, 40, 41 vorgesehen sind.
Die Streben 38, 39, 40, 41 sind in der gezeigten Ausführungsform in einem Zwischenbereich 42a und 42b über waagrecht verlaufende Versteifungen 43a, 43b, 44, 45 miteinander verbunden. Die unteren Enden 38a, 39a, 40a, 41a der Streben 38, 39, 40, 41 sind an dem Bodenbauteil 37 befestigt. An den oberen Enden 38b, 39b, 40b, 41b der Streben 38, 39, 40, 41 ist eine Befestigungsplatte 47 angeordnet.
An der Befestigungsplatte 47 sind die hinteren Enden 48, 49 von zwei V-förmig verlaufenden Versteifungsstreben 50, 51 befestigt. Die vorderen Enden 52, 53 der Versteifungsstreben 50, 51 sind an dem jeweiligen Flanschabschnitt 26, 27 am Seitenquerabschnitt 23 des Rahmenteils 17 befestigt.
Die beiden Versteifungsstreben 50, 51 sind in Fahrzeuglängsrichtung x in einem vorbestimmten Abstand x54 zu dem Aufnahme-Bauteil 36 und damit zu den Flanschabschnitten 26, 27 durch eine in Fahrzeugquerrichtung y verlaufende Zwischenstrebe 54 miteinander verbunden.
In der 2 ist eine vergrößerte Darstellung der Anordnung des Aufnahme-Bauteils 36, der daran befestigten Versteifungsstreben 50, 51, der Zwischenstrebe 54 und der beiden Flanschabschnitte 26, 27 an dem Seitenquerabschnitt 23 des Rahmenteils 17 dargestellt. Ferner ist in der 2 erkennbar, dass das Rahmenbauteil 17 in der gezeigten Ausführungsform durch einen wannenförmigen Deckel 56 abgedeckt ist.
Ferner sind in den 1 und 2 zwei Befestigungsbauteile 66 und 67 dargestellt, die an der Bodengruppe 30 der Karosserie 3 des Kraftfahrzeuges 1 befestigt sind. An dem Seitenquerabschnitt 23 des Rahmenteils 17 des Gehäuses 4 sind zwei Befestigungselemente 68, 69 ausgebildet. Die beiden Befestigungselemente 68, 69 sind beispielsweise über Befestigungsmittel 70, 71, wie Schrauben oder dergleichen, an den beiden Befestigungsbauteilen 66 und 67 befestigt.
Die beiden Befestigungselemente 68, 69 können als separate Bauteile ausgebildet sein, wie dies in den 1 und 3 gezeigt ist. In einer anderen Ausführungsform sind die beiden Befestigungselemente 68, 69 einstückig mit den beiden Befestigungsmitteln 26, 27 als ein Bauteil ausgebildet sein.
Die 3 zeigt das Gehäuse 4 des Energiespeichers 5 und den daran angeordneten Heckbereich 31 der Bodengruppe 30 der Karosserie 3 des Kraftfahrzeuges 1. In der 3 ist das Radhaus 33 erkennbar. Wie aus der 3 hervorgeht, verlaufen die Versteifungsstreben 50, 51 waagrecht. Das Aufnahme-Bauteil 36 ist in der gezeigten Ausführungsform senkrecht in z-Richtung angeordnet. In einer anderen Ausführungsform ist das Aufnahme-Bauteil 36 schräg nach hinten geneigt angeordnet.
Ferner ist in den 1 und 3 der aus der DE 100 23 110 A1 bzw. der aus der DE 102 14 372 C1 bekannte Befestigungsbereich 64 eines vorderen Endes einer nicht dargestellten Versteifungsstrebe (analog zu der Versteifungsstrebe (50) 51) in Höhe eines nicht weiter dargestellten Seitenschwellers bzw. (Seiten-)Längsträgers bzw. eines jeweiligen vorderen Endes 65 der Längsträger 61 und 62 unterhalb der nicht dargestellten Fahrgastzelle in schraffierten Linien gezeigt.
Im Unterschied zu der Anbindung der vorderen Enden der Versteifungsstreben der DE 100 23 110 A1 bzw. der DE 102 14 372 C1 , die an den beiden Seitenschwellern bzw. (Seiten-)Längsträgern angeordnet sind, können die erfindungsgemäßen Versteifungsstreben 50, 51 ungefähr um die Länge der Seitenlängsabschnitte 24, 25 des Rahmenteils 17 kürzer ausgebildet werden.
Die Verkürzung der erfindungsgemäßen Versteifungsstreben 50, 51 kommt daher, dass die Versteifungsstreben 50, 51 an dem Seitenquerabschnitt 23 des Rahmenteils 17 des Gehäuses 4 des Energiespeichers an den beiden als Flanschabschnitte ausgebildeten Befestigungsmitteln 26, 27 befestigt sind.
Ferner kann die beispielsweise aus der DE 100 23 110 A1 bekannte Zwischenabstützung am Fahrzeugboden zwischen den Längsträgern und dem Aufnahmebock bzw. dem Aufnahmeteil 36 entfallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2014/0193683 A1 [0001, 0002, 0012]
US 8833839 B2 [0003, 0003]
DE 10023110 A1 [0004, 0004, 0033, 0034, 0036]
DE 10214372 C1 [0005, 0033, 0034]

Claims

Kraftfahrzeug (1) mit einer Karosserie (3), die eine Fahrgastzelle aufweist, mit an einem Boden (30) der Karosserie (3) verlaufenden Längsträgern, die sich von einem Fahrzeugvorderbau über die Fahrgastzelle bis in ein Fahrzeugheck erstrecken, mit zwei hinteren, V-förmig verlaufenden Versteifungsstreben (50, 51), wobei die hinteren Enden (52, 53) der Versteifungsstreben (50, 51) am Boden (30) des Fahrzeughecks (31) über ein Aufnahmebauteil (36) angeordnet sind, wobei die beiden hinteren Versteifungsstreben (50, 51) in etwa in einer horizontalen Ebene liegen, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden (30) der Karosserie (3) ein Gehäuse (4) für einen Energiespeicher (5) angeordnet ist, dass das Gehäuse (4) einen Deckel (56), einen Boden (55) und einen umlaufenden Rahmen (9) aufweist, dass an einem in Fahrzeuglängsrichtung x gesehen hinteren Seitenquerabschnitt (23) des Rahmens (9, 17) Befestigungsmittel (26, 27) vorgesehen sind, an denen die vorderen Enden (52, 53) der beiden V-förmig verlaufenden Versteifungsstreben (50, 51) angeordnet sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) mindestens einen mittleren Gehäuseabschnitt (7) oder einen mittleren Gehäuseabschnitt (7) und einen hinteren Gehäuseabschnitt (8) oder einen vorderen Gehäuseabschnitt (6), einen mittleren Gehäuseabschnitt (7) und einen hinteren Gehäuseabschnitt (8) aufweist.
Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Seitenquerabschnitt (23) des Rahmens (9, 17) ein Rahmenteil (17) ist, das U-förmig oder V-förmig ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Seitenquerabschnitt (23) des Rahmens (9, 17) aus einem Leichtmetall oder einer Stahlblech-Schalen-Bauweise hergestellt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rahmenteil (17) des hinteren Gehäuseabschnittes (8) oder an dem Gehäuseabschnitt (7) bei einem Fehlen eines hinteren Gehäuseabschnittes (8) des Gehäuses (4) Befestigungsmittel (26, 27) vorgesehen sind.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (26, 27) vorstehende Flanschabschnitte sind.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmebauteil (36) in etwa senkrecht oder nach hinten und nach oben geneigt an dem Boden (30) des Heckbereichs (31) der Karosserie (3) befestigt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (26, 27) für die vorderen Enden (52, 53) der Versteifungsstreben (50, 51) in Fahrzeugquerrichtung y beabstandet von Seitenlängsträgern (12, 13) des Gehäuses (4) sind.