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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, umfassend zumindest einen Antriebsmotor, welcher mittels wenigstens eines Koppelelements mit zumindest einem ersten Halteelement des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Das wenigstens eine Koppelelement ist dazu ausgebildet, infolge einer unfallbedingten Krafteinwirkung auf den zumindest einen Antriebsmotor von einem Koppelzustand, in welchem über das wenigstens eine Koppelelement eine Koppelung zwischen dem zumindest einen Antriebsmotor und dem zumindest einen ersten Halteelement gebildet ist, in einen Trennzustand, in welchem die Koppelung über das wenigstens eine Koppelelement getrennt ist, überzugehen.
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Bei einer Kollision eines Kraftfahrzeugs mit einem Objekt, beispielsweise einem Baum oder einem anderen Verkehrsteilnehmer, kommt es infolge der bei der Kollision auftretenden, unfallbedingten Krafteinwirkung auf das Kraftfahrzeug mitunter zu erheblichen Deformationen. Um ein Schadensausmaß zu begrenzen, wird versucht, die aus der Krafteinwirkung resultierenden Deformationen auf bestimmte Fahrzeugbereiche zu begrenzen und auftretende Kräfte möglichst entlang vorbestimmter Lastpfade im Kraftfahrzeug zu führen. Dies dient neben Sicherheitsaspekten für Fahrgäste auch dem Zweck, empfindliche sowie kostspielige Fahrzeugkomponenten zumindest weitgehend vor Beschädigungen zu schützen. Zu derartigen Fahrzeugkomponenten ist beispielsweise eine Hochvoltbatterie zu zählen.
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Aus der
DE 10 2017 206 391 A1 ist ein Fahrzeug mit einer Karosserie-Tragstruktur und einem in der Karosserie-Tragstruktur verbauten Hilfsrahmen bekannt, auf dem ein Antriebsaggregat abgestützt ist. Die Karosserie-Tragstruktur weist im Vorderwagen zwei seitliche Karosserie-Längsträger auf, an denen der Hilfsrahmen angebunden ist. Das Antriebsaggregat ist über zumindest eine vordere Aggregatestütze am Hilfsrahmen abgestützt und über zumindest eine hintere Aggregatestütze an der Karosserie-Tragstruktur, insbesondere an einer Stirnwand, die einen Motorraum im Vorderwagen begrenzt. Die vordere Aggregatestütze ist bauteilspröde ausgebildet und bricht bevorzugt in einem Frontalcrashfall. Die hintere Aggregatestütze weist eine im Vergleich zur vorderen Aggregatestütze größere Duktilität sowie einen Deformationsbereich auf, der im Frontalcrashfall unter Abbau von Crashenergie sowie unter Verlagerung des Antriebsaggregats nach hinten deformierbar ist.
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Die
DE 10 2009 055 719 A1 beschreibt eine Kraftfahrzeugmotoranordnung, bei welcher ein mittels Einbaurahmen befestigter Elektromotor zum Antrieb von Fahrzeugrädern vorgesehen ist. Mindestens eine Schubstange ist mit dem Einbaurahmen zur Lageveränderung des Elektromotors bei einem Fahrzeugcrash gekoppelt.
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Des Weiteren ist aus der
EP 1 963 123 B1 ein Fahrzeug mit einem Antriebsstrang bekannt, der an der Rückseite des Fahrzeugs befestigt ist. Die
DE 196 50 348 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Stützen eines Antriebsstrangs an einem Fahrzeug. Der
DE 699 19 140 T2 ist eine Befestigungs- und Führungsanordnung für eine Antriebseinheit in einem Fahrzeug als bekannt zu entnehmen. Die
US 6 761 242 B2 offenbart eine Leistungseinheit für ein Automobil. Außerdem offenbart die
JP 2002/192 958 A eine Antriebseinheit für ein Fahrzeug.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, welches eine bedarfsgerechte Relativbewegung eines Antriebsmotors infolge einer unfallbedingten Krafteinwirkung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung geht aus von einem Kraftfahrzeug, umfassend zumindest einen Antriebsmotor, welcher mittels wenigstens eines Koppelelements mit zumindest einem ersten Halteelement des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Das wenigstens eine Koppelelement ist dazu ausgebildet, infolge einer unfallbedingten Krafteinwirkung auf den zumindest einen Antriebsmotor von einem Koppelzustand, in welchem über das wenigstens eine Koppelelement eine Koppelung zwischen dem zumindest einen Antriebsmotor und dem zumindest einen ersten Halteelement gebildet ist, in einen Trennzustand, in welchem die Koppelung über das wenigstens eine Koppelelement getrennt ist, überzugehen.
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Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Antriebsmotor zudem über zumindest eine Führungskulisse mit zumindest einem zweiten Halteelement des Kraftfahrzeugs verbunden ist und zumindest ein Motorbereich des wenigstens einen Antriebsmotors zumindest im Trennzustand des wenigstens einen Koppelelements entlang einer Führungsbahn, welche über die zumindest eine Führungskulisse vorgegeben ist, durch eine, von der unfallbedingten Krafteinwirkung abhängige Relativverschiebung relativ zu dem zumindest einen zweiten Halteelement bewegbar ist. Dies ist von Vorteil, da es die Führungskulisse ermöglicht, zumindest den Motorbereich oder sogar den gesamten Antriebsmotor relativ zu dem zweiten Halteelement entsprechend der Relativverschiebung zu bewegen, sodass der Motorbereich bzw. der Antriebsmotor translatorisch entlang der Führungsbahn der Führungskulisse verschoben werden kann, wenn sich das Koppelelement im Trennzustand befindet, also infolge der unfallbedingten Krafteinwirkung in den Trennzustand übergegangen ist. Im Gegensatz zu einer besonders viel Bauraum benötigenden Schwenkbewegung kann die Relativverschiebung entlang der Führungskulisse einerseits bei besonders geringem Platzbedarf und andererseits beispielsweise zwischen verschiedenen Fahrzeugkomponenten des Kraftfahrzeugs hindurch oder sogar um diese herum erfolgen. Dadurch kann die Relativverschiebung als besonders bedarfsgerechte Relativbewegung des Antriebsmotors oder zumindest dessen Motorbereichs im Trennzustand des Koppelelements und damit infolge der unfallbedingten Krafteinwirkung erfolgen.
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Das Trennen der Koppelung erfolgt durch zerstörungsfreies Lösen des Koppelelements von dem ersten Halteelement, wodurch in vorteilhafter Weise im Falle der unfallbedingten Krafteinwirkung eine Beschädigung des Koppelelements vermieden werden kann. Ein derartiges Trennen der Koppelung erfolgt dadurch, dass das Koppelelement in dem Koppelzustand kraftschlüssig mit dem ersten Halteelement gekoppelt ist, was beispielsweise der Fall sein kann, wenn das Koppelelement im Koppelzustand eine Klemmverbindung mit dem ersten Halteelement bildet. Infolge der unfallbedingten Krafteinwirkung kann dann beispielsweise der Übergang in den Trennzustand dadurch erfolgen, dass die Klemmverbindung infolge der unfallbedingten Krafteinwirkung gelöst wird, also beispielsweise das Koppelelement trotz Kraftschluss bzw. Klemmverbindung relativ zu dem ersten Halteelement verrutscht und sich dadurch die Klemmverbindung löst.
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Das erste Halteelement kann als erstes Lager ausgebildet sein. Das erste Halteelement kann beispielsweise als Karosserieelement, also als Teil einer Karosserie des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Denkbar ist beispielsweise, dass das erste Halteelement als erster Träger eines Hilfsrahmens, beispielsweise als in Fahrzeuglängsrichtung vorderer Querträger dieses Hilfsrahmens, ausgebildet ist, um nur ein Beispiel zu nennen.
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Das zweite Halteelement kann als zweites Lager ausgebildet sein. Das zweite Halteelement kann beispielsweise als weiteres Karosserieelement, also als Teil der Karosserie des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Denkbar ist beispielsweise, dass das zweite Halteelement als zweiter Träger des Hilfsrahmens, beispielsweise als in Fahrzeuglängsrichtung hinterer Querträger dieses Hilfsrahmens ausgebildet ist, um nur ein Beispiel zu nennen.
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Das erste Halteelement und das zweite Halteelement können jedoch auch einteilig miteinander verbunden sein.
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Die Führungskulisse kann vorzugsweise als Schiene ausgebildet sein, wodurch ein besonders sicheres Führen des Antriebsmotors bzw. des Motorbereichs bei der Relativverschiebung erfolgen kann. Von Vorteil ist zudem, wenn die Führungskulisse einen Führungsschlitz aufweist, durch welchen die Führungsbahn vorgegeben sein kann. Der Führungsschlitz ermöglicht eine besonders bedarfsgerechte Einschränkung einer Bewegungsfreiheit des Antriebsmotors bzw. des Motorbereich bei der Relativverschiebung.
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Die Führungskulisse kann besonders bevorzugt in Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeugs oberhalb des ersten Halteelements und/oder des Koppelelements angeordnet sein. Dies ist von Vorteil, da der Antriebsmotor im Trennzustand des Koppelelements an der Führungskulisse hängen kann und damit trotz Trennung zwischen dem ersten Halteelement und dem Antriebsmotor im Trennzustand stabil an der Führungskulisse gehalten werden kann, ohne beispielsweise in unzulässiger Weise zu kippen. Bevorzugt kann die Führungskulisse zusätzlich oder alternativ in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Koppelelement angeordnet sein, wodurch der Antriebsmotor bzw. der Motorbereich über die Führungskulisse bei einer Frontalkollision des Kraftfahrzeugs selbst bei geringem verfügbarem Platzangebot an in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Antriebsmotor befindlichen Fahrzeugkomponenten vorbeigeführt werden kann.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Führungsbahn zumindest eine Krümmung auf. Dies ist von Vorteil, da der Motorbereich bzw. der Antriebsmotor durch die Krümmung bei der Relativverschiebung beispielsweise bogenförmig bewegt und damit zumindest bereichsweise um einzelne Fahrzeugkomponenten herum bewegt werden kann. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Nutzung von im Kraftfahrzeug befindlichen Freiräumen bei der Relativverschiebung erfolgen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Führungsbahn in Fahrzeuglängsrichtung und zusätzlich oder alternativ in Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeugs orientiert. Dies ist von Vorteil, da hierdurch bei der Relativverschiebung auf besonders einfache Art und Weise ein Längsversatz (Versatz in Fahrzeuglängsrichtung) und zusätzlich oder alternativ ein Höhenversatz (Versatz in Fahrzeughochrichtung) des Motorbereichs bzw. des gesamten Antriebsmotors erfolgen kann. Ein Vorteil der Orientierung der Führungsbahn in Fahrzeuglängsrichtung besteht beispielsweise darin, dass die Relativverschiebung insbesondere bei Frontalkollisionen des Kraftfahrzeugs besonders umlenkungsarm erfolgen kann, wodurch eine verbesserte Verteilung der unfallbedingten Kräfte bewirkt werden kann. Ein Vorteil der Orientierung der Führungsbahn in Fahrzeughochrichtung besteht beispielsweise darin, dass der Motorbereich bzw. der Antriebsmotor in Richtung der Schwerkraft verschoben werden kann, wodurch die Schwerkraft genutzt werden kann, um den Antriebsmotor zu beschleunigen. Dadurch kann der Antriebsmotor beispielsweise wirksam an einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs vorbeigeführt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der zumindest eine Motorbereich infolge der unfallbedingten Krafteinwirkung auf den zumindest einen Antriebsmotor entlang der Führungsbahn in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten verschiebbar. Dies ist von Vorteil, da hierdurch in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Antriebsmotor, also entgegen einer Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs liegende Fahrzeugkomponenten genutzt werden können, um den Antriebsmotor bei Bedarf abzubremsen und dadurch bei einer Kollision des Kraftfahrzeugs auftretende Energie wirksam abzubauen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der zumindest eine Motorbereich infolge der unfallbedingten Krafteinwirkung auf den zumindest einen Antriebsmotor entlang der Führungsbahn in Fahrzeughochrichtung nach oben verschiebbar. Dies ist von Vorteil, da der Motorbereich bzw. der Antriebsmotor somit entgegen der Schwerkraft angehoben werden kann, wodurch ein Anteil von bei einer Kollision des Kraftfahrzeugs auftretende Energie anstatt in Verformungsarbeit in potentielle Energie umgewandelt werden kann. Dies trägt zur Verringerung eines Schadensausmaßes bei.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der zumindest eine Motorbereich infolge der unfallbedingten Krafteinwirkung auf den zumindest einen Antriebsmotor entlang der Führungsbahn in Richtung einer Stirnwand des Kraftfahrzeugs verschiebbar. Dies ist von Vorteil, da der Antriebsmotor infolge dessen Verschiebens eine Druckkraft auf die Stirnwand ausüben kann. Die Stirnwand kann unter Einwirkung der Druckkraft deformierbar, also in einen Deformationszustand überführbar sein. Von Vorteil ist dabei, dass die Stirnwand zur Aufnahme von unfallbedingten Kräften herangezogen werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der zumindest eine Motorbereich infolge der unfallbedingten Krafteinwirkung auf den zumindest einen Antriebsmotor entlang der Führungsbahn an wenigstens einem Energiespeicher des Kraftfahrzeugs vorbei führbar. Dies ist von Vorteil, da hierdurch eine Beschädigung des Energiespeichers vermieden werden kann. Je nach Ausgestaltung des Energiespeichers kann damit beispielsweise einem Fahrzeugbrand bzw. einem Austreten von Kraftstoff durch Beschädigung des Energiespeichers entgegengewirkt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der zumindest eine Antriebsmotor über wenigstens ein Verbindungselement mit der zumindest einen Führungskulisse gekoppelt, und das wenigstens eine Verbindungselement ist dazu ausgebildet, die Relativverschiebung zwischen dem zumindest einen Motorbereich und dem zumindest einen zweiten Halteelement im Koppelzustand zu unterbinden und im Trennzustand des wenigstens einen Koppelelements freizugeben. Dies ist von Vorteil, da das Verbindungselement somit die Relativverschiebung zwischen dem zumindest einen Motorbereich und dem zumindest einen zweiten Halteelement im Koppelzustand des wenigstens einen Koppelelements verhindern und damit sperren (blockieren) kann und der Antriebsmotor somit ohne die unfallbedingte Krafteinwirkung, also im unfallfreien Zustand, ortsfest und sicher an dem zumindest einen zweiten Halteelement gehalten werden kann. Die Relativverschiebung kann dann bedarfsgerecht erst infolge der unfallbedingten Krafteinwirkung bzw. im Trennzustand des wenigstens einen Koppelelements freigegeben werden. Das Verbindungselement kann vorzugsweise als Stift oder als Bolzen ausgebildet sein und mit der Führungskulisse gekoppelt sein, wodurch ein Verklemmen oder Verkanten des Verbindungselement bei der Relativverschiebung entlang der Führungskulisse sowie entlang der Führungsbahn zumindest weitgehend vermieden werden kann. Das Verbindungselement kann einteilig mit einem Motorgehäuse des Antriebsmotors, oder reversibel lösbar mit dem Motorgehäuse verbunden, beispielsweise verschraubt, sein. Das Verbindungselement kann insbesondere als Motorlager des Antriebsmotors dienen, über welches der Antriebsmotor mit der Führungskulisse gekoppelt sein kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das wenigstens eine Verbindungselement als Schraubelement ausgebildet. Dies ist von Vorteil, da dann beispielsweise ein Anzugsmoment zum Festlegen des als Schraubelement ausgebildeten Verbindungselements derart eingestellt sein kann, dass das Verbindungselement im Trennzustand, insbesondere ausschließlich im Trennzustand, des Koppelelements eine Relativverschiebung zwischen dem zumindest einen Motorbereich und der zumindest einen Führungskulisse zulässt. Denkbar ist auch, dass das Verbindungselement zusätzlich oder alternativ mittels eines an der zumindest einen Führungskulisse oder an dem zweiten Halteelement festgelegten Fixierelements ortsfest gehalten sein kann. Das Fixierelement kann dazu ausgebildet sein, die Relativverschiebung zwischen dem Motorbereich und der Führungskulisse ausschließlich im Trennzustand freizugeben. Hierzu kann das Fixierelement beispielsweise insbesondere infolge der unfallbedingten Krafteinwirkung plastisch mittels das Verbindungselements verformbar sein und dabei beispielsweise durchbrechen oder reißen. Das Fixierelement kann beispielsweise als Rippe ausgebildet sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der zumindest eine Antriebsmotor im Koppelzustand an einander gegenüberliegenden Motorbereichen einerseits an dem zumindest einen ersten Halteelement und andererseits an dem zumindest einen zweiten Halteelement gehalten. Dies ist von Vorteil, da hierdurch im Koppelzustand eine besonders gleichmäßige Lasteinleitung einer Gewichtskraft des Antriebsmotors über die beiden Halteelemente, also das erste Halteelement und das zweite Halteelement erfolgen kann. Eine besonders gleichmäßige Lasteinleitung ergibt sich, wenn sich die Motorbereiche diagonal, also in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughochrichtung, gegenüber liegen.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Kraftfahrzeugs, welches auf ein Objekt zu fährt, und bei welchem ein Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs einerseits über zumindest ein, sich in einem Koppelzustand befindendes Koppelelement mit einem ersten Halteelement des Kraftfahrzeugs und andererseits über zumindest eine Führungskulisse mit einem zweiten Halteelement des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist; und
- 2 eine weitere schematische Schnittdarstellung des Kraftfahrzeugs, nach einer Kollision mit dem Objekt, wodurch das Koppelelement von dessen Koppelzustand in einen Trennzustand übergegangen ist und der Antriebsmotor infolge einer aus der Kollision resultierenden unfallbedingten Krafteinwirkung durch Relativverschiebung entlang einer Führungsbahn der Führungskulisse relativ zu dem zweiten Halteelement bewegt wird.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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1 und 2 zeigen jeweils in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug 10. In 1 und 2 sind jeweils auf das Kraftfahrzeug 10 bezogene Koordinatensysteme angegeben, welche durch eine Fahrzeuglängsrichtung x, durch eine Fahrzeugquerrichtung y sowie durch eine Fahrzeughochrichtung z des Kraftfahrzeugs 10 definiert sind.
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Das Kraftfahrzeug 10 umfasst einen Antriebsmotor 20. Der Antriebsmotor 20 ist vorliegend als Elektromotor ausgebildet. Alternativ dazu könnte der Antriebsmotor 20 auch als Verbrennungskraftmaschine ausgestaltet sein.
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Der Antriebsmotor 20 ist mittels wenigstens eines Koppelelements 30 mit zumindest einem ersten Halteelement 12 des Kraftfahrzeugs 10 verbunden. Vorliegend ist der Antriebsmotor 20 mittels zweier, in Fahrzeugquerrichtung y hintereinander liegender Koppelelemente 30 mit dem ersten Halteelement 12 des Kraftfahrzeugs 10 verbunden. Aufgrund der Anordnung der Koppelelemente 30 in Fahrzeugquerrichtung y hintereinander ist lediglich eines der Koppelelemente 30 in 1 und 2 erkennbar. Nachfolgend wird stellvertretend für beide Koppelelemente 30 lediglich das wenigstens eine Koppelelement 30 beschrieben.
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Das erste Halteelement 12 kann beispielsweise als hinterer Querträger eines Hilfsrahmens des Kraftfahrzeugs 10 und damit als Karosserieelement ausgebildet sein.
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Infolge eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs 10 auf ein beispielsweise als Baum ausgebildetes Objekt O wird ein sogenanntes Package P des Kraftfahrzeugs 10 in Fahrzeuglängsrichtung x nach hinten, also entgegen einer Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 10 auf den Antriebsmotor 20 geschoben, wodurch der Antriebsmotor 20 mit einer unfallbedingten Krafteinwirkung F beaufschlagt und damit belastet wird. Das Package P kann beispielsweise Kühler, Nebenaggregate oder Leitungen umfassen, um nur einige Fahrzeugteile des Kraftfahrzeugs 10 zu nennen.
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Infolge der unfallbedingten Krafteinwirkung F geht das wenigstens eine Koppelelement 30 von einem in 1 gezeigten Koppelzustand 32, in welchem über das wenigstens eine Koppelelement 30 eine Koppelung zwischen dem zumindest einen Antriebsmotor 20 und dem zumindest einen ersten Halteelement 12 gebildet ist, in einen in 2 gezeigten Trennzustand 34, in welchem die Koppelung über das wenigstens eine Koppelelement 30 getrennt ist, über. Der Koppelzustand 32 entspricht dabei einem unbeschädigten und damit unfallfreien, vor der Kollision mit dem Objekt O herrschenden Zustand des wenigstens einen Koppelelements 30. In 2 ist der Antriebsmotor 20 also mit anderen Worten infolge der Kollision des Kraftfahrzeugs 10 mit dem Objekt O durch die unfallbedingte Krafteinwirkung F derart weit in Fahrzeuglängsrichtung x nach hinten geschoben, dass die über das wenigstens eine Koppelelement 30 im Koppelzustand 32 gebildete Koppelung zwischen dem Antriebsmotor und dem ersten Halteelement 12 durch Übergang des wenigstens einen Koppelelements 30 von dem Koppelzustand 32 in den Trennzustand 34 gelöst ist. In Fahrzeughochrichtung z auf Höhe des Antriebsmotors 20 oder unterhalb des Antriebsmotors 20 angeordnete Karosseriestrukturen 90 des Kraftfahrzeugs 10 können bevorzugt derart ausgebildet sein, dass sich die Karosseriestrukturen 90 infolge der unfallbedingten Krafteinwirkung F plastisch verformen und insbesondere einen Knick 92 ausbilden können, welcher den Übergang der Koppelelemente 30 vom Koppelzustand 32 in den Trennzustand 34, also mit anderen Worten ein bedarfsgerechtes Versagen der Koppelelemente 30 begünstigen kann. Der Knick 92 der Karosseriestruktur 90 kann sich durch ein Versagen der Karosseriestrukturen 90 infolge deren Belastung in Fahrzeughochrichtung z, also infolge einer Vertikalbelastung bilden.
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Das wenigstens eine Koppelelement 30 geht dabei durch plastische Deformation, insbesondere Durchbruch des wenigstens einen Koppelelements 30 von dem Koppelzustand 32 in den Trennzustand 34 über. Im Trennzustand 34 ist die Koppelung zwischen dem Antriebsmotor 20 und dem ersten Halteelement 12 getrennt, wie in 2 erkennbar ist.
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Der Antriebsmotor 20 ist zudem über vorliegend zwei in Fahrzeugquerrichtung y hintereinander angeordnete und vorzugsweise karosseriefeste Führungskulissen 40 mit zumindest einem zweiten Halteelement 14 des Kraftfahrzeugs 10 verbunden. Das zweite Halteelement 40 kann als von dem ersten Halteelement 12 verschiedenes Karosserieelement ausgebildet sein. Aufgrund der Anordnung der beiden Führungskulissen 40 in Fahrzeugquerrichtung y hintereinander ist lediglich eine der Führungskulissen 40 in 1 und 2 erkennbar. Nachfolgend wird stellvertretend für beide Führungskulissen 40 lediglich die zumindest eine Führungskulisse 40 beschrieben.
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Das zweite Halteelement 14 kann beispielsweise als vorderer Querträger des Hilfsrahmens oder als anderes Karosseriebauteil ausgebildet sein.
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Der Antriebsmotor 20 weist vorliegend einander diagonal gegenüberliegende Motorbereiche 22, 24, nämlich einen ersten Motorbereich 22 und einen zweiten Motorbereich 24 auf. An dem ersten Motorbereich 22 ist der Antriebsmotor 20 über zwei in Fahrzeugquerrichtung y hintereinander angeordnete Verbindungselemente 80 mit den Führungskulissen 40 gekoppelt und dadurch verschiebbar in den Führungskulissen 40 gelagert. Aufgrund der Anordnung der beiden Verbindungselemente 80 in Fahrzeugquerrichtung y hintereinander ist lediglich eines der Verbindungselemente 80 in 1 und 2 erkennbar. Dabei ist jeweils eines der Verbindungselemente 80 mit jeweils einer Führungskulisse 40 gekoppelt. Nachfolgend wird stellvertretend für beide Verbindungselemente 80 lediglich das wenigstens eine Verbindungselement 80 beschrieben.
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Die Verbindungselemente 80 sind dazu ausgebildet, die Relativverschiebung R zwischen dem gesamten Antriebsmotor 20 und damit der beiden Motorbereiche 22, 24 und dem zweiten Halteelement 14 im Koppelzustand 32 zu unterbinden und im Trennzustand 34 des wenigstens einen Koppelelements 30 freizugeben. Die Verbindungselemente 80 sind vorliegend als Schraubelemente, nämlich als Bolzen ausgebildet.
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An dem zweiten Motorbereich 24 ist der Antriebsmotor 20 vorliegend über das wenigstens eine Koppelelement 30 mit dem ersten Halteelement 12 verbunden, wie in 1 und 2 erkennbar ist.
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Aus der Zusammenschau von 1 und 2 ist erkennbar, dass der Antriebsmotor 20 und damit beide Motorbereiche 22, 24 im Trennzustand 34 der Koppelelemente 30 entlang jeweiliger entsprechend der Führungskulissen 40 in Fahrzeugquerrichtung y hintereinander angeordneter Führungsbahnen 42, welche über die Führungskulissen 40 vorgegeben sind, durch eine, von der unfallbedingten Krafteinwirkung F abhängige Relativverschiebung R relativ zu dem zumindest einen zweiten Halteelement 14 bewegbar ist. Die Führungsbahnen 42 geben einen Crash-Versagensweg des gesamten Antriebsmotors 20 vor.
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Die Führungsbahnen 42 sind dabei in Fahrzeuglängsrichtung x nach hinten, also entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 10 und zusätzlich in Fahrzeughochrichtung z nach oben orientiert und weisen zumindest eine Krümmung 44 auf.
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Der gesamte Antriebsmotor 20 wird mit dessen Motorbereichen 22, 24 infolge der unfallbedingten Krafteinwirkung F auf den Antriebsmotor 20 entlang der Führungsbahnen 42 in Fahrzeuglängsrichtung x nach hinten sowie in Fahrzeughochrichtung z nach oben verschoben, wie durch Vergleich von 1 und 2 erkennbar ist. Durch eine derartige Verschiebung des Antriebsmotors 20 wird in Fahrzeughochrichtung z nach oben Platz für die unfallbedingte plastische Verformung der Karosseriestruktur 90 unter Ausbildung des Knicks 92 geschaffen.
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Darüber hinaus wird der gesamte Antriebsmotor 20 mit dessen Motorbereichen 22, 24 infolge der unfallbedingten Krafteinwirkung F auf den Antriebsmotor 20 entlang der Führungsbahnen 42 in Richtung einer Stirnwand 60 des Kraftfahrzeugs 10 verschoben. Dabei kann es zu einem Aufprall des Antriebsmotors 20 auf die Stirnwand 60 sowie beispielsweise mit der Stirnwand 60 verbundener Längsträger des Hilfsrahmens und infolgedessen zu einer plastischen Verformung der Stirnwand 60 sowie der Längsträger kommen, wodurch die Stirnwand in einen Deformationszustand 62 überführt wird, wie ebenfalls durch den Vergleich von 1 und 2 erkennbar ist.
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Der gesamte Antriebsmotor 20 mit dessen Motorbereichen 22, 24 wird infolge der unfallbedingten Krafteinwirkung F auf den Antriebsmotor 20 entlang der Führungsbahnen 42 an wenigstens einem Energiespeicher 70 des Kraftfahrzeugs 10 vorbei geführt, wie ebenfalls aus der Zusammenschau von 1 und 2 hervorgeht. Der Energiespeicher 70 ist vorliegend als Hochvoltbatterie ausgestaltet und dient zur Energieversorgung des Antriebsmotors 20. Alternativ dazu könnte der Energiespeicher 70 auch als Kraftstofftank ausgestaltet sein, insbesondere wenn der Antriebsmotor 20 als Verbrennungskraftmaschine ausgestaltet ist.
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Zusammenfassend ist bei dem vorliegenden Kraftfahrzeug 10 ein spezieller Lagerungsverbund des Antriebsmotors 20 bereitgestellt, wobei der Lagerungsverbund auch als Aggregatelagerung bezeichnet werden kann. Der Lagerungsverbund kann zumindest die beiden Halteelemente 12, die Koppelelemente 30 sowie die Führungskulissen 40 und die Verbindungselemente 80 umfassen. Der Lagerungsverbund ermöglicht es den Antriebsmotor 20, welcher auch als Aggregat bezeichnet werden kann, während der Kollision kontrolliert entlang der Führungsbahnen 42 von dem Energiespeicher 70 (hier: Hochvoltbatterie) in Fahrzeughochrichtung z nach oben weg zur Stirnwand 60, welche auch als Spritzwand bezeichnet werden kann, zu führen. Dabei kann ein gezielter Zusammenstoß zwischen dem Antriebsmotor 20 und der Stirnwand 60 herbeigeführt und insbesondere eine Intrusion des Antriebsmotor 20 in den Energiespeicher 70 vermieden werden. Bei dem Zusammenstoß zwischen dem Antriebsmotor 20 und der Stirnwand 60 kann letzterer in den Deformationszustand 62 überführt werden, also plastisch deform iert werden.
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Um dies zu ermöglichen, ist der Antriebsmotor 20 vorliegend anhand der Verbindungselemente 80 in den jeweiligen Führungskulissen 40, welche vorliegend als Schienen (Führungsschienen) ausgebildet sind, verschiebbar gelagert. Eine bei der Kollision mit dem Objekt O auftretende Aufpralllast auf das Kraftfahrzeug 10 bewirkt die unfallbedingte Krafteinwirkung F, durch welche der Antriebsmotor 20 bewegt und dabei entsprechend der Relativverschiebung R entlang der Führungsbahnen 42 verschoben wird. Um die Relativverschiebung R zu ermöglichen, sind die Koppelelemente 30 derart ausgelegt, dass diese bei der unfallbedingten Krafteinwirkung F auf den Antriebsmotor 20 abreißen oder durchbrechen, wodurch die Koppelelemente 30 in den Trennzustand 34 übergehen. Infolgedessen hängt der Antriebsmotor 20 nunmehr lediglich an den Verbindungselementen 80 über die jeweiligen Führungskulissen 40 an dem zweiten Halteelement 14. Die Verbindungselemente 80 bilden dabei in Fahrzeuglängsrichtung x vordere Lager aus, über welche der Antriebsmotor 20 translatorisch verschiebbar an den Führungskulissen 40 (Führungsschienen) befestigt ist. Sollte hier eine entsprechende Verbindung ebenfalls brechen, so können die Führungskulissen 40 immer noch die Relativverschiebung R des Antriebsmotors 20 vorgeben.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine Crashkinematik für eine E-Maschine (Antriebsmotor 20) bereitgestellt werden kann.
