DE102017206391A1 - Fahrzeug mit einer Aggregatelagerung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Karosserie-Tragstruktur (1) und einem in der Karosserie-Tragstruktur (1) verbauten Hilfsrahmen (19), auf dem ein Antriebsaggregat (25) abgestützt ist, wobei die Karosserie-Tragstruktur (1) im Vorderwagen zwei seitliche Karosserie-Längsträger (3) aufweist, an denen der Hilfsrahmen (19) angebunden ist, wobei das Antriebsaggregat (25) über zumindest eine vordere Aggregatestütze (27) am Hilfsrahmen (19) abgestützt ist und über zumindest eine hintere Aggregatestütze (31) an der Karosserie-Tragstruktur (1), insbesondere an einer Stirnwand (15) abgestützt ist. Erfindungsgemäß ist die vordere Aggregatestütze (27) bauteilspröde ausgebildet ist und bricht diese bevorzugt in einem Frontalcrashfall. Die hintere Aggregatestütze (31) weist eine im Vergleich zur vorderen Aggregatestütze (27) größere Duktilität sowie einen Deformationsbereich (35) auf, der im Frontalcrashfall unter Abbau von Crashenergie sowie unter Verlagerung des Antriebsaggregats (25) nach hinten deformierbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein zweispuriges Fahrzeug mit einer Aggregatelagerung nach dem Oberbegriff des Patenanspruches 1.
  • Das Antriebsaggregat eines Fahrzeugs, zum Beispiel eine Brennkraftmaschine mit Getriebe oder eine Elektromaschine, ist üblicherweise im Motorraum eines Fahrzeug-Vorderwagens angeordnet und über Aggregatestützen, das heißt Motor- und/oder Getriebestützen, sowie über schwingungsdämpfende Aggregatelager auf einem Hilfsrahmen (das heißt Vorderachsträger) abgestützt. Der Hilfsrahmen ist als ein separates Anbauteil an Karosserie-Längsträgern montiert, die Bestandteil einer Karosserie-Tragstruktur sind. Beispielhaft kann das Antriebsaggregat in einer Drei- oder Vierpunktlagerung über vordere und hintere Aggregatelager auf dem Hilfsrahmen abgestützt sein.
  • In einem gattungsgemäßen Fahrzeug sind im Vorderwagen zwei seitliche Karosserie-Längsträger der Karosserie-Tragstruktur ausgebildet, an denen der Hilfsrahmen als Anbauteil verschraubt ist. Die an den hilfsrahmenseitigen Aggregatelagern angebundenen Aggregatestützen sind zumeist so ausgelegt, dass sie im Crashfall brechen, das heißt versagen sollen. Sie werden vornehmlich aus Aluminium gefertigt und haben eine spröde Werkstoff-Struktur mit geringer Duktilität.
  • Bei einer Fahrzeug-Frontalkollision werden die Karosserie-Längsträger mit Aufprallenergie beaufschlagt, wodurch zunächst die vorderen Aggregatestützen abreißen und die Karosserie-Längsträger sowie der Hilfsrahmen unter Abbau von Crashenergie frei deformieren können. Im obigen Fahrzeug ist der Hilfsrahmen so im Vorderwagen zu befestigen, dass dieser sich im Crashlastfall nicht von der Karosserie-Tragstruktur ablöst und dahinter angeordnete crashsensible Funktionsteile, etwa eine Traktionsbatterie, beschädigt.
  • Aus der WO 2015/125001 A2 und aus der JP 2013-086681 A ist eine Montagestruktur für elektrische Komponenten bekannt, die in einem Vorderwagenbereich verbaut ist. Die elektrischen Komponenten, insbesondere eine Leistungselektronik für einen Elektromotor, ist auf einer Führungsschiene verstellbar gelagert. Die Führungsschiene ist in der Fahrzeuglängsrichtung nach hinten schräg nach oben ausgerichtet. Im Kollisionsfall kann die Leistungselektronik entlang der Schiene nach fahrzeughinten verlagert werden und kontrolliert gegen eine Spritzwand anschlagen. Auf diese Weise wird eine Beschädigung der Leistungselektronik vermieden.
  • Aus der JP 2002192958 A ist ein Antriebsaggregat bekannt, dass im Vorderwagenbereich eines Fahrzeugs angeordnet ist. Das Antriebsaggregat ist an zumindest einem in der Fahrtrichtung vorderen Aggregatelager und zumindest einem in der Fahrtrichtung hinteren Aggregatelager befestigt. Das hintere Aggregatelager ist gegenüber dem vorderen Aggregatelager um einen Höhenversatz in der Fahrzeughochrichtung nach oben beabstandet.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Fahrzeug mit einer Karosserie-Tragstruktur bereitzustellen, das im Crashlastfall einen günstigen Crashverlauf ermöglicht, bei dem insbesondere die Beschädigung eines in der Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Hilfsrahmen positionierten crashsensiblen Funktionsteil, etwa eine Traktionsbatterie, zuverlässig verhindert ist.
  • Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.
  • Erfindungsgemäß ist die zumindest eine hintere Aggregatestütze nicht mehr am Hilfsrahmen abgestützt, sondern vielmehr unmittelbar an der Karosserie-Tragstruktur, insbesondere im Stirnwandbereich, abgestützt, der einen Motorraum begrenzt. Zudem wirkt die hintere Aggregatestütze im Crashlastfall in Doppelfunktion zugleich auch als ein Deformationselement. Die hintere Aggregatestütze weist hierzu eine im Vergleich zur vorderen Aggregatestütze größere Duktilität auf und ist mit einem Deformationsbereich ausgebildet, der im Crashlastfall unter Abbau von Crashenergie sowie unter Verlagerung des Antriebsaggregates nach hinten deformierbar ist.
  • In einer technischen Umsetzung kann der karosserieseitige hintere Anbindungspunkt für die hintere Aggregatestütze in der Fahrzeughochrichtung um einen Höhenversatz oberhalb eines hilfsrahmenseitigen vorderen Anbindungspunktes für die vordere Aggregatestütze positioniert sein. Der karosserieseitige hintere Anbindungspunkt oder der hilfsrahmenseitige vordere Anbindungspunkt kann jeweils durch ein Aggregatelager realisiert sein, das am Hilfsrahmen oder an der Karosserie-Tragstruktur verschraubt oder direkt darin eingepresst ist. In einer bevorzugten Ausführungsvariante kann das Aggregatelager eine zylindrische Lageraußenhülse sowie eine Lagerinnenhülse mit zwischengeordnetem Elastomerkörper aufweisen. Die Lageraußenhülse kann in eine korrespondierende hohlzylindrische Lageraufnahme (das heißt Lagerauge) im Hilfsrahmen eingepresst sein. Die jeweilige Aggregatestütze kann einen Lagerzapfen aufweisen, der in die Lagerinnenhülse des Aggregatelagers einsetzbar und damit verschraubbar ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Aggregatestütze einen Basiskörper aufweisen, von dem Stützenarme abragen, an deren freien Enden jeweils ein Flanschabschnitt ausgebildet ist, der mit dem Antriebsaggregat verschraubbar ist. Am Basiskörper der jeweiligen Aggregatestütze kann ferner der oben erwähnte Lagerzapfen angeformt sein, und zwar auf der, den Stützenarmen gegenüberliegenden Seite des Basiskörpers.
  • Im Hinblick auf einen günstigen Crashverlauf sind die vorderen und hinteren Aggregatestützen in nachfolgend beschriebener Orientierung im Vorderwagen verbaut: So kann die hintere Aggregatestütze in der Fahrzeuglängsrichtung zwischen dem Antriebsaggregat und der dahinter liegenden Karosserie-Tragstruktur angeordnet sein. Die Lagerachse des hinteren Aggregatelagers erstreckt sich bevorzugt in Flucht mit der Fahrzeuglängsrichtung, wobei die Flanschabschnitte der hinteren Aggregatestütze mit dem Antriebsaggregat verschraubt sind. Im Hinblick auf eine stabile Anbindung der Flanschabschnitte an das Antriebsaggregat und einen optimierten Kraftverlauf bei Lasteinleitung ist es bevorzugt, wenn deren Schraubachsen ebenfalls in Flucht mit der Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet sind.
  • Im Unterschied zum karosserieseitigen hinteren Anbindungspunkt kann der hilfsrahmenseitige vordere Anbindungspunkt für die vordere Aggregatestütze in der Fahrzeuglängsrichtung um einen Längsversatz vor dem Antriebsaggregat sowie in der Fahrzeugquerrichtung um einen Querversatz zum Antriebsaggregat nach fahrzeugaußen versetzt sein. Die Schraubachsen der Schraubverbindungen zwischen dem Hilfsrahmen und der vorderen Aggregatestütze verlaufen zumindest teilweise in der Fahrzeugquerrichtung. Bei einer crashbedingten Verlagerung des Antriebsaggregates mit Bezug auf den Hilfsrahmen werden daher die quergerichteten Schraubverbindungen mit Scherkräften belastet. Dies führt zu einem beabsichtigten, frühzeitigen Abreißen oder Versagen der Schraubverbindungen zwischen der vorderen Aggregatestütze und dem Hilfsrahmen.
  • Die Stützenarme der hinteren Aggregatestütze können mit Bezug auf die oben erwähnte Lagerachse des hinteren Aggregatelagers umfangsverteilt am Basiskörper angeformt sein. Die Geometrie der Stützenarme ist dabei so ausgelegt, dass sie eine gezielte Deformation im Crashlastfall initiiert. Bevorzugt können die Stützenarme eine Tulpenform/Kelchform, eine V-Form oder einen S-Schlag aufweisen. Ausschlaggebend ist eine im Crashfall geführte Deformation der Aggregatestütze. Bevorzugt kann jeder der Stützenarme einen mittleren, mit Bezug auf die Lagerachse radial nach außen gewölbten Armabschnitt aufweisen, der den Deformationsbereich bildet.
  • Im Unterschied zum hinteren Aggregatelager ist die Lagerachse des vorderen Aggregatelagers bevorzugt in Flucht mit der Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet.
  • In einer speziellen konstruktiven Ausführungsvariante kann der jeweilige Karosserie-Längsträger im Vorderwagen einen vorderen oberen Längsträgerabschnitt aufweisen, der im Verlauf nach fahrzeughinten an einem S-Schlag in einen unteren, bodenseitigen Längsträgerabschnitt übergeht. Der Hilfsrahmen kann über vordere Hilfsrahmen-Anbindungspunkte am vorderen Längsträgerabschnitt angebunden sein und an hinteren Hilfsrahmen-Anbindungspunkten am unteren, bodenseitigen Längsträgerabschnitt angebunden sein. Mit geringem Längsversatz hinter den hinteren Hilfsrahmen-Anbindungspunkten kann eine Traktionsbatterie im Fahrzeug verbaut sein, und zwar unterseitig am Fahrzeugboden. Diese dient im Falle eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs zur Stromversorgung des als Elektromotor ausgebildeten Antriebsaggregates.
  • Bei einer solchen konstruktiven Ausführungsvariante kann der Basiskörper der hinteren Aggregatestütze als ein mechanischer Druckanschlag wirken. Dieser ist in einer Konstruktionslage um einen Freigang vom Öffnungsrandbereich der karosserieseitigen Lageraufnahme des hinteren Aggregatelagers beabstandet. Im Crashfall kann der Basiskörper unter Aufbrauch des Freigangs sowie unter Abbau von Crashenergie durch Verformung des Elastomerkörpers bis in Anlage mit dem Öffnungsrandbereich der karosserieseitigen Lageraufnahme verlagert werden.
  • Mit der obigen Aggregatelagerung wird bei einem Frontalcrash ein Lastpfad bereitgestellt, der sich vom Antriebsaggregat über die hintere Aggregatestütze in die Karosserie-Tragstruktur (das heißt in den Stirnwandbereich) erstreckt. Auf diese Weise wird eine crashbedingte Bewegungsenergie des Antriebsaggregates (das relativ zum Hilfsrahmen nach hinten gedrückt wird) direkt in die dahinter liegende Karosserie-Tragstruktur eingeleitet und nicht mehr in den Hilfsrahmen eingeleitet. Dadurch wird eine hintere Hilfsrahmen-Anbindung an die Karosserie-Tragstruktur entlastet, da die Bewegungsenergie der Antriebsaggregate-Masse nicht mehr in den Hilfsrahmen eingebracht wird.
  • Die Bauteil-Geometrie des Hilfsrahmen kann bevorzugt im Wesentlichen einer Bauteil-Geometrie entsprechen, wie sie aus der nachveröffentlichten DE 10 2015 016 390 A1 bekannt ist. Demnach kann der Hilfsrahmen zwei vordere seitliche Knotenelemente aufweisen, die über einen Hilfsrahmen-Querträger miteinander verbunden sind. Die beiden vorderen seitlichen Knotenelemente sind über seitliche Hilfsrahmen-Längsträger in der Fahrzeuglängsrichtung nach hinten verlängert. Die seitlichen Hilfsrahmen-Längsträger können wiederum an hinteren Knotenelementen mit einem hinteren Hilfsrahmen-Querträger zusammenlaufen. Die beiden vorderen Knotenelemente des Hilfsrahmens können in der Zusammenbaulage über die vorderen Hilfsrahmen-Anbindungspunkten an den Karosserie-Längsträgern befestigt sein. Entsprechend können die beiden hinteren Knotenelemente des Hilfsrahmens über die hinteren Hilfsrahmen-Anbindungspunkten an den Karosserie-Längsträgern befestigt sein.
  • Der Kern der Erfindung besteht darin, dass im Unterschied zur obigen nachveröffentlichten DE 10 2015 016 390 A1 das Antriebsaggregat über die zumindest eine hintere Aggregatestütze nicht mehr auf dem hinteren Knotenelement des Hilfsrahmens abgestützt ist. Das heißt erfindungsgemäß ist das hintere Knotenelement gegenüber dem Antriebsaggregat anbindungsfrei.
  • Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
  • Es zeigen:
    • 1 in einer schematischen Seitenansicht den Vorderwagenbereich eines elektrisch betriebenen zweispurigen Fahrzeugs;
    • 2 bis 4 in unterschiedlichen Ansichten den im Vorderwagen verbauten Hilfsrahmen mit darauf abgestütztem Elektromotor;
    • 5 in einer Detailansicht eine hintere Aggregatestütze mit zugeordnetem hinteren Aggregatelager; und
    • 6 in einer Ansicht entsprechend der 1 ein aus dem Stand der Technik bekanntes Vergleichsbeispiel.
  • Für ein einfacheres Verständnis der Erfindung wird nachfolgend zunächst anhand der 6 ein aus dem Stand der Technik bekanntes, nicht von der Erfindung umfasstes Vergleichsbeispiel beschrieben, das ein elektrisch betriebenes, zweispuriges Kraftfahrzeug betrifft. In der 6 (wie auch in den 1 bis 5) ist die Karosserie-Tragstruktur 1 in einem Vorderwagen des Fahrzeugs gezeigt. Diese weist zwei seitliche Karosserie-Längsträger 3 auf, von denen in der 6 lediglich einer dargestellt ist. Der in der 6 gezeigte Karosserie-Längsträger 3 ist mit einem vorderen, oberen Längsträgerabschnitt 5 ausgebildet, der im Verlauf nach fahrzeughinten an einem S-Schlag 7 in einen unteren, bodenseitigen Längsträgerabschnitt 9 übergeht. Dieser läuft an einem unteren A-Säulenknoten 11 mit einer A-Säule 13 kraftübertragend zusammen. Zwischen den beiden A-Säulen 13 erstreckt sich in der Fahrzeugquerrichtung y eine in der 6 nicht gezeigte Stirnwand (in der 1 mit Bezugsziffer 15 bezeichnet), die einen Motorraum 17 begrenzt.
  • Zwischen den beiden Karosserie-Längsträgern 3 ist in den 1 oder 6 als ein Anbauteil ein Hilfsrahmen 19 (das heißt ein Vorderachsträger) montiert, auf dem ein Elektromotor 25 abgestützt ist. Der Hilfsrahmen 19 ist an vorderen Hilfsrahmen-Anbindungspunkten 21 am oberen Längsträgerabschnitt 5 verschraubt und an hinteren Hilfsrahmen-Anbindungspunkten 23 im Bereich des unteren Längsträgerabschnittes 9 verschraubt.
  • Der Hilfsrahmen 19 weist in der 6, wie auch in den 1 bis 5, zwei vordere seitliche Knotenelemente 45 auf, die über einen Hilfsrahmen-Querträger 39 (nur in den 3 und 4 gezeigt) miteinander verbunden sind. Die beiden vorderen Knotenelemente 5 sind über seitliche Hilfsrahmen-Längsträger 9 in der Fahrzeuglängsrichtung x nach hinten verlängert, die an hinteren Knotenelementen 38 mit einem hinteren Hilfsrahmen-Querträger 13 (nur in den 3 und 4 gezeigt) zusammenlaufen. Die beiden vorderen Knotenelemente 45 des Hilfsrahmens 19 sind in der Zusammenbaulage über die vorderen Hilfsrahmen-Anbindungspunkten 21 an den Karosserie-Längsträgern 3 befestigt. Entsprechend sind die beiden hinteren Knotenelemente 38 des Hilfsrahmens 19 über die hinteren Hilfsrahmen-Anbindungspunkten 23 an den Karosserie-Längsträgern 3 befestigt.
  • In der 6 ist der Elektromotor 25 über eine Vierpunktlagerung am Hilfsrahmen 19 abgestützt. Hierzu sind an den vorderen Knotenelementen 45 vordere Aggregatelager 49 und am hinteren Knotenelement 38 hintere Aggregatelager 51 (in der 6 nicht gezeigt) ausgebildet, die jeweils mit den Aggregatestützen 27, 31 verschraubt sind.
  • Zur Energieversorgung des Elektromotors 25 ist in der 6 sowie in der 1 eine crashsensible Traktionsbatterie 33 an der Unterseite eines Fahrzeugbodens montiert. Die Traktionsbatterie 33 erstreckt sich in den 1 und 6 bis unmittelbar an den hinteren Hilfsrahmen-Anbindungspunkt 23 und ist um einen geringfügigen Längsversatz vom Hilfsrahmen 19 beabstandet.
  • Bei einer Frontalkollision werden in der 6 zunächst die Karosserie-Längsträger 3 mit Crashenergie beaufschlagt, wodurch die vorderen, bauteilspröde ausgebildeten Aggregatestützen 27 reißen. Im weiteren Crashverlauf (insbesondere bei einem Frontal-Pfahlcrash) kann der Elektromotor 25 relativ zum Hilfsrahmen 19 nach hinten verschoben werden. Dadurch versagen die ebenfalls spröde ausgebildeten hinteren Aggregatestützen 31. Deren Bruchfragmente verbleiben als Materialblock zwischen dem Elektromotor 25 und dem Hilfsrahmen 19, und zwar unter Bildung eines Lastpfads L1 (6), über den die Bewegungsenergie des Elektromotors 25 in den Hilfsrahmen 19 eingetragen wird. Dies führt zu einer hohen Scherkraft-Belastung der hinteren Hilfsrahmen-Anbindungspunkte 23.
  • Um ein Versagen der hinteren Hilfsrahmen-Anbindungspunkte 23 zu vermeiden, sind diese entsprechend massiv auszulegen. Ein Versagen der hinteren Hilfsrahmen-Anbindungspunkte 23 würde gegebenenfalls zu einer Kollision des Hilfsrahmens 19 mit der Traktionsbatterie 33 führen, wodurch die Gefahr besteht, dass die Traktionsbatterie 33 beschädigt wird.
  • Im Unterschied zur 6 ist in der 1 der Elektromotor 25 über die hinteren Aggregatestützen 31 nicht mehr auf den hinteren Knotenelementen 38 des Hilfsrahmens 19 abgestützt, das heißt die hinteren Knotenelemente 38 sind gegenüber dem Elektromotor 25 anbindungsfrei. Vielmehr ist in der 1 der Elektromotor 25 über die hinteren Aggregatestützen 31 unmittelbar an der Karosserie-Tragstruktur 1, das heißt an deren Stirnwand 15, abgestützt.
  • Die vorderen Aggregatestützen 27 sind nach wie vor bauteilspröde ausgebildet, so dass diese im Frontalcrashfall frühzeitig brechen, das heißt versagen. Die hinteren Aggregatestützen 31 sind dagegen mit größerer Duktilität ausgebildet und weisen einen Deformationsbereich 35 auf, der im Frontalcrashfall unter Abbau von Crashenergie sowie unter Verlagerung des Elektromotors 25 nach hinten deformiert wird.
  • Der in den 1 bis 5 gezeigte Hilfsrahmen 19 weist, wie auch in der 6, zwei seitliche Hilfsrahmen-Längsträger 37 auf, die über vordere und hintere Querträger 39, 41 miteinander verbunden sind. An den Hilfsrahmen-Längsträgern 37 sind Lagerkonsolen 43 für nicht dargestellte Fahrwerkslenker ausgebildet. Die Hilfsrahmen-Längsträger 37 laufen an den vorderen Knotenelementen 45 mit einem vorderen Hilfsrahmen-Querträger 39 zusammen. An den vorderen Knotenelementen 45 sind Lenkungsgassen 47 ausgebildet, durch die ein nicht gezeigtes Lenkgetriebe des Fahrzeugs führbar ist.
  • Im Crashfall ergibt sich in der 1 ein Lastpfad L2 , der sich vom Elektromotor 25 über die hinteren Aggregatestützen 31 unmittelbar in die Karosserie-Tragstruktur 1 erstreckt. Der Lastpfad L2 überbrückt daher die hinteren Hilfsrahmen-Anbindungspunkte 23, so dass diese im Crashfall weniger stark belastet sind als im Vergleichsbeispiel der 6. Dadurch wird ein Versagen der hinteren Hilfsrahmen-Anbindungspunkte 23 zuverlässig verhindert.
  • Wie aus der 2 weiter hervorgeht, ist der karosserieseitige Anbindungspunkt A1 für die hintere Aggregatestütze 23 in der Fahrzeughochrichtung z um einen Höhenversatz Δz oberhalb eines hilfsrahmenseitigen vorderen Anbindungspunktes A2 für die vordere Aggregatestütze 27 positioniert. Auf diese Weise ergibt sich eine im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich bessere Drehmomentabstützung des Elektromotors 25.
  • Die karosserieseitigen sowie hilfsrahmenseitigen Anbindungspunkte A1, A2 sind in der 1 durch die vorderen Aggregatelager 49 und die hintere Aggregatelager 51 ausgebildet. Die Aggregatelager 49, 51 sind im Wesentlichen baugleich aufgebaut, und zwar mit einer zylindrischen Lageraußenhülse 53 sowie einer Lagerinnenhülse 55 mit zwischengeordnetem Elastomerkörper 57. Zur Anbindung an das Aggregatelager 49, 51 weist die jeweilige Aggregatestütze 27, 31 einen Lagerzapfen 59 (5) auf, der in die Lagerinnenhülse 55 eingesetzt ist. Die Lageraußenhülse 53 ist in eine korrespondierende Lageraufnahme (das heißt Lagerauge) 59 im Hilfsrahmen bzw. in der Karosserie-Tragstruktur 1 eingepresst.
  • In der 5 weist die hintere Aggregatestütze 31 einen plattenförmigen Basiskörper 63 auf, an dem der Lagerzapfen 59 angeformt ist. An der axial dem Lagerzapfen 59 gegenüberliegenden Seite ragen vom Basiskörper 63 insgesamt vier Stützenarme 65 ab, an deren freien Ende jeweils ein Flanschabschnitt 67 ausgebildet ist. Die Flanschabschnitte 67 der Stützenarme 65 sind in Schraubverbindung mit dem Elektromotor 25. Deren Schraubachsen S sind in der Fahrzeuglängsrichtung x ausgerichtet.
  • Wie aus der 5 hervorgeht, sind die Stützenarme 65 mit Bezug auf die Lagerachse L umfangsverteilt am Basiskörper 63 angeformt. Jeder der Stützenarme 65 weist einen mit Bezug auf die Lagerachse L radial nach außen gewölbten mittleren Armabschnitt auf, der den Deformationsbereich 35 bildet. Alternativ zur 5 können die Stützenarme 65 auch nach innen gewölbte mittlere Armabschnitte aufweisen.
  • In der in der 5 gezeigten Konstruktionslage ist der Basiskörper 63 der hinteren Aggregatestütze 31 um einen Freigang Δf vom Öffnungsrandbereich 69 der karosserieseitigen Lageraufnahme 61 des hinteren Aggregatelagers 51 beabstandet. Der Basiskörper 63 wirkt als ein mechanischer Druckanschlag, der im Crashfall unter Aufbrauch des Freigangs Δf in Anschlag mit dem Öffnungsrandbereich 69 kommt.
  • Gemäß der 4 sind die hilfsrahmenseitigen Anbindungspunkte A2 für die vorderen Aggregatestützen 27 in der Fahrzeuglängsrichtung x um einen Längsversatz Δx vor dem Elektromotor 25 und in der Fahrzeugquerrichtung y um einen Querversatz Δy mit Bezug auf den Elektromotor 25 nach fahrzeugaußen versetzt. Im Frontalcrashfall werden daher die vorderen Aggregatestützen 27 bei einer crashbedingten Relativverlagerung des Elektromotors 25 zum Hilfsrahmen 19 mit einer Scherbelastung beaufschlagt, die zu einem beabsichtigten vorzeitigen Bruch der vorderen Aggregatestützen 27 führt.
  • 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
    • WO 2015/125001 A2 [0005]
    • JP 2013086681 A [0005]
    • JP 2002192958 A [0006]
    • DE 102015016390 A1 [0019, 0020]

Claims (10)

  1. Fahrzeug mit einer Karosserie-Tragstruktur (1) und einem in der Karosserie-Tragstruktur (1) verbauten Hilfsrahmen (19), auf dem ein Antriebsaggregat (25) abgestützt ist, wobei die Karosserie-Tragstruktur (1) im Vorderwagen zwei seitliche Karosserie-Längsträger (3) aufweist, an denen der Hilfsrahmen (19) angebunden ist, wobei das Antriebsaggregat (25) über zumindest eine vordere Aggregatestütze (27) am Hilfsrahmen (19) abgestützt ist und über zumindest eine hintere Aggregatestütze (31) an der Karosserie-Tragstruktur (1), insbesondere an einer Stirnwand (15) abgestützt ist, die einen Motorraum (17) im Vorderwagen begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Aggregatestütze (27) bauteilspröde ausgebildet ist und bevorzugt in einem Frontalcrashfall bricht, und dass die hintere Aggregatestütze (31) eine im Vergleich zur vorderen Aggregatestütze (27) größere Duktilität sowie einen Deformationsbereich (35) aufweist, der im Frontalcrashfall unter Abbau von Crashenergie sowie unter Verlagerung des Antriebsaggregats (25) nach hinten deformierbar ist.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein karosserieseitiger Anbindungspunkt (A1) für die hintere Aggregatestütze (31) in der Fahrzeughochrichtung (z) um einen Höhenversatz (Δz) oberhalb eines hilfsrahmenseitigen Anbindungspunktes (A2) für die vordere Aggregatestütze (27) positioniert ist.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der karosserieseitige Anbindungspunkte (A1) und/oder der hilfsrahmenseitige Anbindungspunkt (A2) mit einem Aggregatelager (49, 51) ausgebildet ist, und dass insbesondere das Aggregatelager (49, 51) eine Lageraußenhülse (53) sowie eine Lagerinnenhülse (55) mit zwischengeordnetem Elastomerkörper (57) aufweist, wobei ein Lagerzapfen (59) der jeweiligen Aggregatestütze (27, 31) in die Lagerinnenhülse (55) einsetzbar ist, und/oder wobei die Lageraußenhülsen (53) in hilfsrahmenseitige oder karosserieseitige Lageraufnahmen (61) eingepresst sind.
  4. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aggregatestütze (27, 31) einen Basiskörper (63) aufweist, von dem Stützenarme (65) abragen, an deren freie Enden jeweils ein Flanschabschnitt (67) ausgebildet ist, der am Antriebsaggregat (25) montierbar ist, und dass insbesondere der Lagerzapfen (59) am Basiskörper (63) der Aggregatestütze (27, 31) ausgebildet ist.
  5. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Aggregatestütze (31) in der Fahrzeuglängsrichtung (x) zwischen dem Antriebsaggregat (25) und der Karosserie-Tragstruktur (1) angeordnet ist, und/oder dass sich eine Lagerachse (L) des hinteren Aggregatelagers (51) in der Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckt, und/oder dass die Flanschabschnitte (67) der hinteren Aggregatestütze (31) in Schraubverbindung mit dem Antriebsaggregat (25) sind, wobei sich deren Schraubenachse (S) in der Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckt.
  6. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hilfsrahmenseitige Anbindungspunkt (A2) für die vordere Aggregatestütze (27) in der Fahrzeuglängsrichtung (x) um einen Längsversatz (Δx) vor dem Antriebsaggregat (25) und in der Fahrzeugquerrichtung (y) um einen Querversatz (Δy) zum Antriebsaggregat (25) nach fahrzeugaußen versetzt ist, so dass die vordere Aggregatestütze (27) bei einer crashbedingten Relativverlagerung des Antriebsaggregats (25) zum Hilfsrahmen (19) mit einer Scherbelastung beaufschlagt ist, die bevorzugt zum Bruch der vorderen Aggregatestütze (27) führt.
  7. Fahrzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützenarme (65) der hinteren Aggregatestütze (31) mit Bezug auf die Lagerachse (L) umfangsverteilt am Basiskörper (63) angeformt sind, und/oder dass jeder Stützenarm (65) unter Bildung des Deformationsbereiches (35) einen mittleren, mit Bezug auf die Lagerachse (L) radial nach außen gewölbten Armabschnitt aufweist.
  8. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Karosserie-Längsträger (3) im Vorderwagen einen vorderen oberen Längsträgerabschnitt (5) aufweist, der im Verlauf nach hinten an einem S-Schlag (7) in einen unteren, bodenseitigen Längsträgerabschnitt (9) übergeht, und dass der Hilfsrahmen (19) an vorderen Hilfsrahmen-Anbindungspunkten (21) am vorderen oberen Längsträgerabschnitt (5) angebunden ist und an hinteren Hilfsrahmen-Anbindungspunkten (23) am unteren, bodenseitigen Längsträgerabschnitt (9) angebunden ist.
  9. Fahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit geringem Längsversatz hinter den hinteren Hilfsrahmen-Anbindungspunkten (23) ein crashsensibles Funktionsteil folgt, insbesondere eine Traktionsbatterie (33), die unterseitig am Fahrzeugboden montiert ist und eine Stromversorgung des als Elektromotor ausgebildeten Antriebsaggregats (25) gewährleistet.
  10. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (63) der hinteren Aggregatestütze (31) einen mechanischen Druckanschlag bildet, der in einer Konstruktionslage um einen Freigang (Δf) vom Öffnungsrandbereich der karosserieseitigen Lageraufnahme (61) des karosserieseitigen Aggregatelagers (51) beabstandet ist.
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