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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie für ein Fahrzeug mit einer einen Energiespeicher aufnehmenden Bodenstruktur, welche beiderseits an den Fahrzeuglängsseiten angeordnete Schweller aufweist.
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Eine gattungsbildende Fahrzeugkarosserie für ein Fahrzeug ist bspw. aus der
DE 10 2014 112 741 A1 bekannt, bei welcher die Schweller in Fahrzeuglängsrichtung zwischen den Fahrzeugrädern auf Höhe des Fahrzeugbodens angeordnet sind. Eine Batterie als Energiespeicher ist unter dem Fahrzeugboden oder im Unterboden des Fahrzeugs mittels eines Batterieträgers angeordnet. Zur Verbesserung des Schutzes der Batterie vor einem Seitenaufprall sind Druckluftspeicherelemente vorgesehen, die entweder in den beiden Schwellern oder an dem Batterieträger beiderseits der Batterie angeordnet sind.
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Ferner ist es bekannt, dass bei einer solchen Anordnung von Energiespeicher in der Bodenstruktur einer Fahrzeugkarosserie sowohl die Montage als auch die Demontage dieser Energiespeicher in nachteiliger Weise von unterhalb der Fahrzeugkarosserie aus durchgeführt werden muss.
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Die
DE 10 2014 111 075 A1 beschreibt ein Kraftfahrzeug mit einem Schweller mit einem einstellbaren Schwellerelement, welches in lateraler Richtung zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung verlagerbar ist. An dem Schwellerelement ist ein abragendes Luftleitelement angeordnet, wodurch die Strömungseigenschaften des Kraftfahrzeugs verbessert werden soll.
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Aus der
DE 10 2004 045 382 A1 ist ein Fahrzeug mit einem Schweller bekannt, bei welchem ein Element des Schwellers in eine Normalstellung und in eine Einstiegsstellung eingestellt werden kann. Dabei ist die Einstiegsstellung eine Stellung, bei welcher der Schweller verschmälert wird, um den Einstieg in das Fahrzeug zu erleichtern.
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Ein Fahrzeug mit einer seitlichen Beladeeinrichtung ist in der
DE 10 2007 041 633 B3 offenbart, um eine Einlademöglichkeit für Rollstuhlfahrer zu schaffen. Diese Beladeeinrichtung umfasst einen anheb- und absenkbaren Boden, eine Teleskopschiene, die in Fahrtrichtung gesehen im hinteren Bereich des Daches angeordnet ist, und eine weitere Teleskopschiene, wobei beide Teleskopschienen direkt oder indirekt mit dem Boden verbunden sind und mit ihren nach außen gerichteten Enden an einer Seitentür des Fahrzeugs befestigt sind und diese führen.
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Die
EP 1 329 360 A1 beschreibt ein einziehbares Trittbrett für ein Fahrzeug, welches zwischen einer ausgezogenen Stellung, in welcher das Trittbrett in einer Höhe, die niedriger als die Türöffnung liegt, um den Zugang über die Türöffnung zum Fahrgastraum des Fahrzeugs zu erleichtern, und einer eingezogenen Stellung, in der das Trittbrett einwärts eingezogen und nach oben angehoben ist, verschwenkbar ist.
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Ein Fahrzeug mit einem Trittbrett ist aus der
WO 2008/089547 A1 bekannt, welches zwischen einer Verstauposition und einer Betriebsposition schwenkbar ist. In der Verstauposition wird das Trittbrett oberflächenbündig von einem Schweller des Fahrzeugs aufgenommen, während für eine Betriebsposition aus dem Schweller herausgeklappt wird und dabei als Einstiegshilfe dient.
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Die
DE 10 2005 032 643 A1 offenbart ein Fahrzeug mit einem in Fahrzeugquerrichtung ausfahrbaren Schweller.
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Es ist Aufgabe der Erfindung eine Fahrzeugkarosserie für ein Fahrzeug mit einer einen Energiespeicher aufnehmenden Bodenstruktur anzugeben, bei welcher die Montage und Demontage des Energiespeichers in einfacher Weise durchführbar ist.
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Eine solche Fahrzeugkarosserie für ein Fahrzeug mit einer einen Energiespeicher aufnehmenden Bodenstruktur, welche beiderseits an den Fahrzeuglängsseiten angeordnete Schweller aufweist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass
- - die Bodenstruktur wenigstens eine in Fahrzeugquerrichtung zeigende Zugangsöffnung zur Montage und Demontage des Energiespeichers aufweist, und
- - der Schweller durch Teilen in Fahrzeuglängsrichtung mit einem Schwellerabschnitt ausgebildet ist, welcher zwischen einer die Zugangsöffnung verschließenden Betriebsposition und einer die Zugangsöffnung zur Montage und Demontage des Energiespeichers freigebenden Montageposition bewegbar ist.
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Mit der auf einer Längsseite der Fahrzeugkarosserie vorgesehenen Zugangsöffnung lässt sich schnell und einfach der Energiespeicher sowohl montieren als auch demontieren, indem lediglich der Schwellerabschnitt aus dessen Betriebsposition in dessen Montageposition bewegt wird, so dass die Zugangsöffnung zur Montage und Demontage des Energiespeichers zugänglich ist.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Bodenstruktur mit einem Bewegungsmittel ausgebildet, mit welchem der Schwellerabschnitt zwischen der Betriebsposition und der Montageposition bewegbar ist. Das Bewegungsmittel kann manuell oder mittels einer Antriebseinheit betätigt werden.
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Vorzugsweise ist das Bewegungsmittel als in der Bodenstruktur schwenkbar gelagerte Schwenkachse ausgebildet, wobei der Schwellerabschnitt zum Verschwenken zwischen der Betriebsposition und der Montageposition mit der Schwenkachse verbunden ist. Hierbei wird der Schwellerabschnitt auf einer kreisbogenförmigen Bahn zwischen der Betriebsposition und der Montageposition verschwenkt. Diese Schwenkachse kann entweder manuell oder mittels einer Antriebseinheit betätigt werden.
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Alternativ ist das Bewegungsmittel als in der Bodenstruktur angeordnete Längsführungseinrichtung mit einer in Fahrzeughochrichtung gerichteten Führungsrichtung ausgebildet, wobei der Schwellerabschnitt zum Verschieben in Führungsrichtung mit der Führungseinrichtung verbunden ist. Hierbei führt der Schwellerabschnitt zwischen der Betriebsposition der Montageposition eine in Fahrzeughochrichtung gerichtete geradlinige Bewegung aus. Auch diese Längsführungseinrichtung kann entweder manuell oder mittels einer Antriebseinheit betätigt werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung der Schwellerabschnitt aus der Betriebsposition in die in Fahrzeughochrichtung unterhalb der Zugangsöffnung liegenden Montageposition bewegbar ist.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Schwellerabschnitt auf einem Trägerelement angeordnet, wobei weiterbildungsgemäß das Trägerelement zum Verlagern des Schwellerabschnittes zwischen einer die Zugangsöffnung verschließenden Stellung und einer die Zugangsöffnung freigebenden Stellung mit dem Bewegungsmittel verbunden ist.
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Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn der Schwellerabschnitt zwischen einer für den Fahrbetrieb des Fahrzeugs geeigneten ersten Betriebsposition und einer gegenüber der ersten Betriebsposition, den Einstieg in das Fahrzeug erleichternden abgesenkten zweiten Betriebsposition verlagerbar ist. Hierbei ist vorzugsweise der Schwellerabschnitt gegenüber dem Trägerelement zwischen der ersten und zweiten Betriebsposition verlagerbar ausgebildet.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer Bodenstruktur einer Fahrzeugkarosserie mit einem Schwellerabschnitt eines Schwellers in einer Betriebsposition und einer gegenüber der Betriebsposition abgesenkten Montageposition als erstes Ausführungsbeispiel,
- 2 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer Bodenstruktur einer Fahrzeugkarosserie mit einem Schwellerabschnitt eines Schwellers in einer Betriebsposition und einer gegenüber der Betriebsposition abgesenkten Montageposition als zweites Ausführungsbeispiel,
- 3 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer Bodenstruktur einer Fahrzeugkarosserie mit einem Schwellerabschnitt eines Schwellers in einer ersten Betriebsposition,
- 4 eine schematische Darstellung des Ausschnittes einer Bodenstruktur einer Fahrzeugkarosserie gemäß 3 mit einem Schwellerabschnitt in einer gegenüber der ersten Betriebsposition abgesenkten zweiten Betriebsposition und einer gegenüber der zweiten Betriebsposition abgesenkten Montageposition als drittes Ausführungsbeispiel, und
- 5 eine schematische Darstellung des Ausschnittes einer Bodenstruktur einer Fahrzeugkarosserie gemäß 3 mit einem Schwellerabschnitt in einer gegenüber der ersten Betriebsposition abgesenkten zweiten Betriebsposition und einer gegenüber der zweiten Betriebsposition abgesenkten Montageposition als viertes Ausführungsbeispiel.
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Der Ausschnitt einer Bodenstruktur 1 einer Fahrzeugkarosserie 10 für ein Fahrzeug zeigt gemäß den 1 und 2 einen Fahrzeugunterboden 1.1 mit einer Innenraumbodenfläche 1.10 als Bodenfläche des Fahrzeuginnenraums des Fahrzeugs, wobei die Bodenstruktur 1 beiderseits an den Fahrzeuglängsseiten jeweils einen Schweller 3 aufweist, der über ein Trägerelement 3.2 mit einem Z-förmigen Querschnitt mit dem Fahrzeugunterboden 1.1 verbunden ist.
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Ferner ist in diesen Fahrzeugunterboden 1.1 ein Batteriegehäuse 2.1 integriert, in welchem ein Energiespeicher, der aus HV (Hochvolt)-Modulen besteht, angeordnet ist. Dieses Batteriegehäuse 2.1 weist eine in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richung) verlaufende Zugangsöffnung 2.2 auf, welche von einem Deckel 2.3 verschlossen ist. Entsprechend der Länge der Zugangsöffnung 2.2 und des zugehörigen Deckels 2.3 in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) ist der Schweller 3 in Fahrzeuglängsrichtung unter Bildung eines Schwellerabschnittes 3.1 derart geteilt, dass die Länge dieses Schwellerabschnittes 3.1 der Länge der Zugangsöffnung 2.2 und des zugehörigen Deckels 2.3 entspricht.
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Dieser Schwellerabschnitt 3.1 ist über ein in Fahrzeuglängsrichtung sich erstreckendes Trägerelement 3.2 mit Z-förmigem Querschnitt mit dem Fahrzeugunterboden 1.1 nach 1 verlagerbar zwischen einer Betriebsposition I und einer Montageposition II verbunden. Nach 1 ist der Schwellerabschnitt 3.1 zusammen mit dem Trägerelement 3.2 auf einer kreisförmigen Bahn D zwischen einer Betriebsposition I und einer Montageposition II verschwenkbar und nach 2 in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) auf einer geradlinigen Bahn zwischen der Betriebsposition I und der Montageposition II verschiebbar.
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In der Betriebsposition I erstreckt sich der auf dem Trägerelement 3.2 angeordnete Schwellerabschnitt 3.1 in Fahrzeuglängsrichtung benachbart zum Deckel 2.3 und damit zur Zugangsöffnung 2.2, so dass der Deckel 2.3 und damit auch die Zugangsöffnung 2.2 nicht zugänglich ist. In der Montageposition II ist der Schwellerabschnitt 3.1 zusammen mit dem Trägerelement 3.2 in eine Position in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) gesehen unterhalb des Deckels 2.3 und damit der Zugangsöffnung 2.2 verschwenkt bzw. verschoben, wodurch nunmehr der Deckel 2.3 und damit auch die Zugangsöffnung 2.2 zugänglich wird. Damit kann in der Montageposition II des Schwellerabschnittes 3.1 der Deckel 2.3 von dem Batteriegehäuse 2.1 entfernt werden und der Energiespeicher 2 entweder in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) in das Batteriegehäuse 2.1 eingeführt oder in Fahrzeugquerrichtung aus demselben herausgenommen werden. Nach dem Abschluss der Montage oder der Demontage des Energiespeichers 2 wird die Zugangsöffnung 2.2 mittels des Deckels 2.3 verschlossen und der Schwellerabschnitt 3.1 zusammen mit dem Trägerelement 3.2 aus der Montageposition II wieder zurück in dessen Betriebsposition I verschwenkt bzw. verschoben.
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Das Verschwenken des Schwellerabschnittes 3.1 zusammen mit dem Trägerelement 3.2 erfolgt nach 1 mittels eines als Schwenkachse 3.30 ausgebildeten Bewegungsmittels 3.3, mit welchem einerseits das Trägerelement 3.2 über ein Verbindungselement 3.4 drehfest verbunden und andererseits eine Wirkverbindung 3.50 mit einer Antriebseinrichtung 3.5 hergestellt ist. Mittels dieser Antriebseinrichtung 3.5 wird der Schwellerabschnitt 3.1 zusammen mit dem Trägerelement 3.2 auf einer kreisbogenförmigen Bahn D zwischen der Betriebsposition I und der Montageposition II verschwenkt.
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Anstelle des Verschwenkens des Schwellerabschnittes 3.1 mittels der Antriebseinrichtung 3.5 kann das Verschwenken auch manuell durchgeführt werden.
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Das Verschieben des Schwellerabschnittes 3.1 zusammen mit dem Trägerelement 3.2 erfolgt nach 2 mittels einer als Längsführungseinrichtung 3.31 ausgeführten Bewegungsmittels 3.3, mit welchem einerseits das Trägerelement 3.2 kraftschlüssig verbunden ist und andererseits eine Wirkverbindung 3.50 mit einer Antriebseinrichtung 3.5 hergestellt ist. Die Längsführungseinrichtung 3.31 kann bspw. als Teleskopschiene ausgeführt werden, mit welcher das Trägerelement 3.2 mittels der Antriebseinrichtung 3.5 zwischen der Betriebsposition I und der Montageposition II in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) verschoben wird. Hierbei wird der Schwellerabschnitt 3.1 zusammen mit dem Trägerelement 3.2 in Führungsrichtung F auf einer geradlinigen Bahn verschoben.
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Der Schwellerabschnitt 3.1 ist in Fahrzeugquerrichtung mit einem winkelförmigen Querschnitt ausgeführt und derart auf dem Trägerelement 3.2 angeordnet, dass die zugehörige Winkelform einen Mittelschenkel 3.20 der Z-Form des Trägerelementes 3.2 und einen oberen zugehörigen Endschenkel 3.21 umschließt (vgl. 3), wobei der Mittelschenkel 3.20 sich in Fahrzeughochrichtung und der Endschenkel 3.21 in Fahrzeugquerrichtung erstreckt. Ein weiterer Endschenkel 3.22 vervollständigt gemäß 3 die Z-Form des Trägerelementes 3.2. Da der Endschenkel 3.21 des Trägerelementes 3.2 mit der Innenraumbodenfläche 1.10 fluchtet, überragt ein Winkelabschnitt 3.10 des Schwellerabschnittes 3.1 die Innenraumbodenfläche 1.10 in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) nach oben. Ein weiterer Winkelabschnitt 3.11 vervollständigt die Winkelform des Schwellerabschnittes 3.1. Diese Position des die Innenraumbodenfläche 1.10 überragenden Schwellerabschnittes 3.1 wird in den 1 und 2 als Betriebsposition I und in 3 als erste Betriebsposition I1 bezeichnet.
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Um den Einstieg einer Person in das Fahrzeug zu erleichtern, wird der Schwellerabschnitt 3.1 entsprechend von 4 zunächst gegenüber dem Trägerelement 3.2 in eine zweite Betriebsposition I2 abgesenkt, so dass die in Fahrzeughochrichtung zeigende Oberseite 3.12 des Schwellerabschnittes 3.1 sowohl mit der Oberseite des Trägerelementes 3.2 als auch mit der Innenraumbodenfläche 1.10 des Fahrzeugunterbodens 1.1 fluchtet, d. h. die Oberkante des Schwellerabschnittes 3.1 entspricht dem Höhenniveau der Innenraumbodenfläche 1.10. In dieser zweiten Betriebsposition I2 liegt der Winkelschenkel 3.10 nicht mehr auf dem oberen Endschenkel 3.21 des Trägerelementes 3.2, sondern auf dessen unteren Endschenkel 3.22 auf, wobei die Höhe des Winkelschenkels 3.10 an die Länge des Mittelschenkels 3.20 zu angepasst ist, so dass die Oberseite des oberen Endschenkels 3.21 mit der Oberseite 3.12 dieses Winkelschenkels 3.10 fluchtet. Das Herunterklappen des Schwellerabschnittes 2.1 aus der ersten Betriebsposition I1 in die zweite Betriebsposition I2 wird mittels einer Antriebseinrichtung realisiert, welche in den 3, 4 und 5 nicht dargestellt ist.
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Auch in dieser zweiten Betriebsposition I2 erstreckt sich der auf dem Trägerelement 3.2 angeordnete Schwellerabschnitt 3.1 in Fahrzeuglängsrichtung benachbart zum Deckel 2.3 und damit zur Zugangsöffnung 2.2, so dass der Deckel 2.3 und damit auch die Zugangsöffnung 2.2 nicht zugänglich ist. In der Montageposition II ist der Schwellerabschnitt 3.1 zusammen mit dem Trägerelement 3.2 in eine Position in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) gesehen unterhalb des Deckels 2.3 und damit der Zugangsöffnung 2.2 verschwenkt bzw. verschoben, wodurch nunmehr der Deckel 2.3 und damit auch die Zugangsöffnung 2.2 zugänglich wird. Damit kann in der Montageposition II des Schwellerabschnittes 3.1 der Deckel 2.3 von dem Batteriegehäuse 2.1 entfernt und der Energiespeicher 2 entweder in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) in das Batteriegehäuse 2.1 eingeführt oder aus demselben in Fahrzeugquerrichtung herausgenommen werden. Nach dem Abschluss der Montage oder der Demontage des Energiespeichers 2 wird die Zugangsöffnung 2.2 mittels des Deckels 2.3 verschlossen und der Schwellerabschnitt 3.1 zusammen mit dem Trägerelement 3.2 aus der Montageposition II wieder zurück in dessen zweite Betriebsstellung I2 verschwenkt bzw. verschoben.
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Das Verschwenken des Schwellerabschnittes 3.1 zusammen mit dem Trägerelement 3.2 erfolgt nach 4 mittels eines als Schwenkachse 3.30 ausgebildeten Bewegungsmittels 3.3, mit welchem einerseits das Trägerelement 3.2 über ein Verbindungselement 3.4 drehfest verbunden und andererseits eine Wirkverbindung 3.50 mit einer Antriebseinrichtung 3.5 hergestellt ist. Mittels dieser Antriebseinrichtung 3.5 wird der Schwellerabschnitt 3.1 zusammen mit dem Trägerelement 3.2 auf eine kreisbogenförmigen Bahn D1 zwischen der zweiten Betriebsposition I2 und der Montageposition II verschwenkt.
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Das Verschieben des Schwellerabschnittes 3.1 zusammen mit dem Trägerelement 3.2 erfolgt nach 5 mittels einer als Längsführungseinrichtung 3.31 ausgeführten Bewegungsmittels 3.3, mit welchem einerseits das Trägerelement 3.2 kraftschlüssig verbunden ist und andererseits eine Wirkverbindung 3.50 mit einer Antriebseinrichtung 3.5 hergestellt ist. Die Längsführungseinrichtung 3.31 kann bspw. als Teleskopschiene ausgeführt werden, mit welcher das Trägerelement 3.2 mittels der Antriebseinrichtung 3.5 zwischen der zweiten Betriebsposition I2 und der Montageposition II verschoben wird. Hierbei wird der Schwellerabschnitt 3.1 zusammen mit dem Trägerelement 3.2 in Führungsrichtung F auf einer geradlinigen Bahn verschoben.
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Durch die Teilung des Schwellers 3 in den Schwellerabschnitt 3.1 wird die erforderliche Steifigkeit des Schwellerabschnittes 3.1 in der Betriebsposition I gemäß den 1 und 2 sowie in der ersten Betriebsposition I1 dadurch sichergestellt, dass eine spielfreie Kupplung zwischen dem verbleibenden Schweller 3 und dem Schwellerabschnitt 3.1 mittels eines steuerbaren Koppelelementes hergestellt wird, wobei dieses Koppelelement alle Freiheitsgrade unterbindet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bodenstruktur der Fahrzeugkarosserie 10
- 1.1
- Fahrzeugunterboden der Bodenstruktur 1
- 1.10
- Innenraumbodenfläche des Fahrzeugunterbodens 1.1
- 2
- Energiespeicher
- 2.1
- Batteriegehäuse
- 2.2
- Zugangsöffnung
- 2.3
- Deckel des Batteriegehäuses 2.1
- 3
- Schweller der Bodenstruktur 1
- 3.1
- Schwellerabschnitt des Schwellers 3
- 3.10
- Winkelabschnitt des Schwellerabschnittes 3.1
- 3.11
- Winkelabschnitt des Schwellerabschnittes 3.1
- 3.12
- Oberseite des Winkelabschnittes 3.10 F
- 3.2
- Trägerelement des Schwellerabschnittes 3.1
- 3.20
- Mittelschenkel des Trägerelementes 3.2
- 3.21
- Endschenkel des Trägerelementes 3.2
- 3.22
- Endschenkel des Trägerelementes 3.2
- 3.3
- Bewegungsmittel
- 3.30
- Schwenkachse
- 3.31
- Längsführungseinrichtung
- 3.4
- Verbindungselement
- 3.5
- Antriebseinrichtung
- 3.50
- Wirkverbindung
- 10
- Fahrzeugkarosserie
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014112741 A1 [0002]
- DE 102014111075 A1 [0004]
- DE 102004045382 A1 [0005]
- DE 102007041633 B3 [0006]
- EP 1329360 A1 [0007]
- WO 2008/089547 A1 [0008]
- DE 102005032643 A1 [0009]
