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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Montage eines Fahrzeugaggregates der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
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Herkömmlicherweise weist ein Fahrzeug einen Aggregateraum auf, in dem verschiedene Fahrzeugaggregate, z. B. Teile eines Lenksystems, Radaufhängungen, Getriebekomponenten sowie eine Fahrzeugbatterie, untergebracht sind. Die Anforderung Fahrzeuge für Links- sowie Rechtslenkermärkte anzubieten, macht es oft notwendig gewisse Baugruppen im Fahrzeug, insbesondere die Fahrzeugbatterie, je nach Ausführung unterschiedlich anzuordnen. Ein Grund hierfür liegt beispielsweise in sich gegeneinander abstützenden Fahrzeugaggregaten, die gemeinsam mit Energie absorbierenden Elementen einen unabhängigen Lastpfad ausbilden. Aufgrund der so entstehenden unterschiedlichen Montagepositionen benötigt jede Fahrzeugart, d. h. Rechtslenker- oder Linkslenker- Variante, einen unterschiedlichen Komponentensatz zur Montage der jeweiligen Baugruppen. Die Verwendung gleicher Komponenten oder eines gleichen Komponentensatzes unabhängig von der Fahrzeugart ist von besonderem Vorteil, um die Komplexität der Herstellung von Fahrzeugen, bzw. die Anzahl der Teile-Baugruppen und Endproduktvarianten, zu reduzieren.
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So beschreibt die
DE 103 32 507 A1 ein Motorlager, an dem ein Flansch angeformt ist, der über eine zwischengeschaltete Montageplatte beispielsweise mit einem Längsträger eines Fahrzeuges verbindbar ist. Die Montageplatte weist ein erstes und ein zweites Lochbildmuster mit Bohrungen auf. Das erste Lochbildmuster stimmt mit Bohrungen des Längsträgers überein, die in Längs- und Querrichtung des Längsträgers jeweils parallel verlaufend angeordnet sind, so dass die Montageplatte in einer Vielzahl Längs- und Querverschiebepositionen am Längsträger befestigbar ist. Das zweite Lochbildmuster ist auf ein Anbindungslochbild des Flansches abgestimmt, so dass der Flansch bei gleichbleibender Neigung gegenüber der Montageplatte in einer Richtung quer zur Erstreckungsrichtung der Montageplatte verschiebbar ist. Durch diese Ausführung ist es möglich, das Motorlager in unterschiedlichen Längspositionen des Längsträgers zu befestigen, wobei es mit gleicher Neigung gegenüber dem Längsträger in Querrichtung des Längsträgers auf gleichbleibender Höhe gehalten ist. Das zweite Lochbildmuster kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass die Montageplatte auch in einer um 180° gedrehten Lage einsetzbar ist.
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Aus der
DE 10 2008 052 251 A1 ist eine Anordnung zur Befestigung einer Fahrzeugbatterie innerhalb einer Fahrzeugkarosserie bekannt, bei der im Aggregateraum ein erster Querträger angeordnet ist, auf dem eine Montageplatte zur Aufnahme der Fahrzeugbatterie montiert ist. Die Montageplatte ist an einer den Aggregateraum begrenzenden Trennwand und / oder an einem zweiten Querträger, der im Bereich der Trennwand angeordnet ist, befestigt. Die Montageplatte sowie die Position der Batterie können in Fahrzeugquerrichtung entlang des ersten Querträgers adaptiert und quasi beliebig positioniert werden. Eine Anpassung an Linkslenker- und Rechtslenker-Fahrzeuge ist möglich, indem der erste Querträger gewendet montiert wird. Die Montageplatte weist jedoch für ein Linkslenker- und ein Rechtslenker-Fahrzeug jeweils unterschiedliche Ausführungsformen auf.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Anordnung zur Montage eines Fahrzeugaggregates in einem Fahrzeug derart weiterzubilden, dass sie auf einfache Weise verstellbar ist, um kostengünstig für den Einsatz bei einem Linkslenker-Fahrzeug sowie bei einem Rechtslenker-Fahrzeug verwendbar zu sein, wobei die konstruktive Ausführung gewichtsoptimal gestaltet ist.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
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In bekannter Art und Weise umfasst eine Anordnung zur Montage eines Fahrzeugaggregates in einem Fahrzeug ein Trägerelement, an dem eine Montageplatte zur Aufnahme eines Fahrzeugaggregates angeordnet ist. Das Fahrzeugaggregat kann insbesondere als eine Fahrzeugbatterie ausgebildet sein, die herkömmlicherweise außermittig im Aggregateraum des Fahrzeuges angeordnet ist.
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Das Trägerelement kann beispielsweise als ein in Fahrzeugquerrichtung angeordneter Querträger ausgebildet sein. Insbesondere kann das Trägerelement in einem in Fahrzeuglängsrichtung vorderen Aggregateraum des Fahrzeuges angeordnet sein.
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Die am Trägerelement angeordnete Montageplatte erstreckt sich im eingebauten Zustand in horizontaler Ebene. Die Montageplatte kann mit dem Trägerelement sowie einer Trennwand des Aggregateraums, bzw. mit einem im Bereich dieser Trennwand vorgesehenen weiteren Querträger, verbunden sein.
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Das Trägerelement weist Anbindungspunkte zur Anbindung im Aggregateraum auf. Dabei kann das Trägerelement beispielsweise Enden aufweisen, die jeweils über eine Befestigungskonsole mit jeweils einem Längsträger einer Fahrzeugkarosserie verbunden sind.
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Das Trägerelement ist in einer ersten Lage oder in einer zweiten Lage im Fahrzeug montierbar. Die erste und die zweite Lage unterscheiden sich durch eine Rotation des Trägerelements um eine Fahrzeughochachse, wobei die Rotation insbesondere 180° beträgt. Auf diese Weise ist die Montageplatte und somit auch das Fahrzeugaggregat bezüglich der Fahrzeugquerrichtung unterschiedlich positionierbar, in Abhängigkeit von dem im Aggregateraum bereitstehenden Montageraum. Eine Anpassung der Position der Fahrzeugbatterie für Links- und Rechtslenker Fahrzeuge kann beispielsweise über jeweils unterschiedliche Ausführungsformen der Montageplatte in Kombination mit einer um 180° um eine Fahrzeughochachse gedrehte Lage des Trägerelements erfolgen.
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Erfindungsgemäß ist die Montageplatte mittels einer Relativverschiebung in Erstreckungsrichtung des Trägerelements in der ersten Lage oder in der zweiten Lage mit dem Trägerelement verbindbar. Die Montageplatte ist zur Anpassung an ein Linkslenker- oder Rechtslenker- Fahrzeug gradlinig relativ zur Erstreckungsrichtung des Trägerelements verschiebbar, so dass sie mit dem eingebauten Trägerelement in der jeweils ersten Lage oder in der zweiten Lage verbindbar ist.
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Das Trägerelement ist derart ausgebildet, dass es über jeweils eine Rotation, die insbesondere 180° beträgt, um die Fahrzeughochachse an ein Linkslenker- oder Rechtslenker- Fahrzeug anpassbar ist. Dabei weist es in beiden Lagen die notwendigen Schnittstellen zu Nachbarbauteilen auf. Mit anderen Worten erfolgt die Anpassung der außermittigen Anordnung des Fahrzeugaggregats an ein Linkslenker- oder Rechtslenker- Fahrzeug auf einfache Weise mittels einer Relativverschiebemöglichkeit der Montageplatte in Erstreckungsrichtung des Trägerelements, wobei das Trägerelement beispielsweise 180° um die Fahrzeughochachse rotiert ist. In vorteilhafter Weise erfolgt die Anpassung der Montage des Fahrzeugaggregates an die Fahrzeugvarianten kostengünstig über einen unveränderten Komponentensatz in der Form des Trägerelements und der Montageplatte.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Montageplatte ein erstes Lochbild sowie ein zweites Lochbild auf, wobei das erste Lochbild und das zweite Lochbild einem Anbindungspunktmuster des Trägerelements in jeweils der ersten Lage und der zweiten Lage entsprechen. Das erste Lochbild sowie das zweite Lochbild der Montageplatte sind durch eine Vielzahl von Ausnehmungen gebildet, die insbesondere zur Aufnahme von Befestigungsschrauben dienen, welche wiederum zur Verbindung der Montageplatte mit dem Trägerelement dienen.
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Das Trägerelement weist ein Anbindungspunktmuster auf, das beispielsweise durch eine Vielzahl von Bohrungen gebildet ist. So sind die Montageplatte und das Trägerelement insbesondere miteinander verschraubbar.
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Das erste Lochbild der Montageplatte ist derart ausgebildet, das es dem Anbindungspunktmuster des Trägerelements in jeweils der ersten Lage entspricht. Das zweite Lochbild der Montageplatte ist derart ausgebildet, dass es dem Anbindungspunktmuster des Trägerelements in der zweiten Lage entspricht. Das erste Lochbild und das zweite Lochbild können sich zumindest teilweise überschneiden.
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Mittels einer Relativverschiebung der Montageplatte in Erstreckungsrichtung des eingebauten Trägerelements kann die Montageplatte mit dem Trägerelement in der ersten Lage oder in der zweiten Lage, die relativ zur ersten Lage insbesondere 180° um die Fahrzeughochachse rotiert ist, verbunden werden. Mit anderen Worten ist die Montageplatte durch eine einfache lineare Verschiebung in einer Ebene in zwei unterschiedlichen Positionen mit dem Trägerelement verbindbar.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Montageplatte über wenigstens einen Anbindungspunkt mit dem Trägerelement in der ersten Lage oder in der zweiten Lage verbunden. Bevorzugt kann die Montageplatte über drei Anbindungspunkte an dem in der ersten Lage oder in der zweiten Lage eingebauten Trägerelement abgestützt sein. Durch die Verbindung über drei Anbindungspunkte ist die Montageplatte verspannungsfrei und hinreichend sicher und stabil abgestützt, wobei die Montageplatte beispielsweise ausschließlich mit dem Trägerelement verbunden sein kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Fahrzeugaggregat als eine Fahrzeugbatterie ausgebildet. Die Fahrzeugbatterie speichert elektrische Energie und versorgt alle elektrischen Komponenten eines Fahrzeugs mit Spannung. Ihre Anordnung in einem Linkslenker- oder Rechtslenker-Fahrzeug ist abhängig von einer Anordnung unterschiedlicher Baugruppen sowie einer Ausstattung des Fahrzeuges.
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Bevorzugt ist das Trägerelement horizontal ausgerichtet. Dadurch eignet sich das Trägerelement insbesondere zur Abstützung einer Montageplatte, die zur Aufnahme einer Fahrzeugbatterie ausgebildet ist. So kann die Fahrzeugbatterie beispielsweise annähernd horizontal eingebaut sein, wodurch sie in vorteilhafter Weise einen geringer Neigungswinkel aufweist.
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Bevorzugt weist das Trägerelement Schnittstellen zur Verbindung mit Nachbarbauteilen auf. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Trägerelement, das sich im Aggregateraum des Fahrzeuges beispielsweise zwischen den Längsträgern einer Karosserie erstreckt, kann das erfindungsgemäße Trägerelement kürzer gebaut werden, da es Schnittstellen insbesondere zu den unmittelbaren Nachbarbauteilen aufweist. In vorteilhafter Weise trägt die kurze Bauweise des Trägerelements zu einer Gewichtsreduzierung des Fahrzeugs bei.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Trägerelement aus einem Leichtbaumaterial gebildet. Insbesondere kann das Trägerelement aus einer Aluminiumlegierung oder aus einem Kunststoff ausgebildet sein. So weist das Trägerelement ein geringes Gewicht auf, wodurch ein Energieverbrauch des Fahrzeugs gering gehalten ist und die Geschwindigkeitsleistung nicht verringert ist. Die Gewichtsreduzierung des Fahrzeugs hat vorteilhaften Auswirkungen auf den Treibstoffverbrauch, die CO2-Emissionen und die Herstellkosten.
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Bevorzugt ist das Trägerelement zur Abstützung der Montageplatte mit Rippen ausgebildet. Um beispielsweise eine Fahrzeugbatterie sicher im Fahrzeug zu verankern, muss eine hinreichende mechanische Festigkeit des Trägerelements gewährleistet sein. Das Trägerelement kann im Bereich der angeordneten Montageplatte im Vergleich zu einem herkömmlichen, aus Vollmaterial ausgebildeten Trägerelement mit Rippen ausgebildet sein, die zur Erhöhung der Steifigkeit beitragen und eine mechanische Festigkeit gewährleisten. So kann das Trägerelement optimal an die Belastungen des relativ hohen Gewichts einer Fahrzeugbatterie angepasst sein, wobei es gleichzeitig gewichtsoptimiert mit einem geringen Materialaufwand konstruiert ist.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, das als ein Linkslenker-Fahrzeug oder als ein Rechtslenker-Fahrzeug ausgebildet ist, wobei das Fahrzeug eine Anordnung zur Montage eines Fahrzeugaggregates aufweist, wie sie oben beschrieben ist.
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Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
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In der Zeichnung bedeutet:
- 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Montage eines Fahrzeugaggregates für eine Fahrzeugvariante;
- 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung für eine alternative Fahrzeugvariante;
- 3 eine Ansicht eines Trägerelements einer erfindungsgemäßen Anordnung gemäß 1 von oben; und
- 4 eine Ansicht eines Trägerelements einer erfindungsgemäßen Anordnung gemäß 2 von oben.
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1 und 2 stellen eine insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete Anordnung zur Montage eines Fahrzeugaggregates für ein Fahrzeug dar.
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1 weist eine erfindungsgemäße Anordnung 10 zur Montage eines Fahrzeugaggregats 16 für ein Fahrzeug auf, das beispielsweise als ein Linkslenker-Fahrzeug ausgebildet ist. Die Anordnung 10 umfasst ein Trägerelement 12, das in einer ersten Lage A im Fahrzeug eingebaut ist. Am Trägerelement 12 ist eine Montageplatte 14 angeordnet, die ein Fahrzeugaggregat 16 aufnimmt. Vorliegend ist das Fahrzeugaggregat 16 als eine Fahrzeugbatterie 16 ausgebildet.
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Das Trägerelement 12 ist vorliegend als Querträger 12 ausgebildet, der sich in Fahrzeugquerrichtung Y erstreckt. Das Trägerelement 12 weist eine Vielzahl von Schnittstellen 18 zur Verbindung mit Nachbarbauteilen auf, die im Aggregateraum des Fahrzeugs angeordnet sind. Vorliegend ist das Trägerelement 12 an einer Tragestruktur 20 für ein weiteres Fahrzeugaggregat des Fahrzeuges angeordnet. Dabei kann das Trägerelement 12 beispielsweise über hier nicht dargestellte Befestigungskonsolen oder Schraubverbindungen mit den Nachbarbauteilen verbunden sein.
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Die Montageplatte 14 erstreckt sich vorliegend im eingebauten Zustand in horizontaler Ebene und ist mit dem Trägerelement 12 verbunden. Sie kann aber auch, wenn nötig, zusätzlich mit einem oder mehreren Nachbarbauteilen verbunden sein. Die Montageplatte erstreckt sich in einer Erstreckungsrichtung E, die vorliegend der Fahrzeugquerrichtung Y entspricht. Die Montageplatte 14 ist vorliegend zur Aufnahme der Fahrzeugbatterie 16 ausgebildet und weist einen Haltebügel 22 sowie Haltestege 24 auf, die am äußeren Rand der Montageplatte 14 zur Begrenzung der Fahrzeugbatterie 16 ausgebildet sind.
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Die Montageplatte 14 weist eine Vielzahl von Ausnehmungen 26 auf, die ein erstes Lochbild ausbilden, das mit einem Anbindungspunktmuster des Trägerelements 12 in der ersten Lage A übereinstimmt. Insbesondere ist die Montageplatte 14 vorliegend über drei Anbindungspunkte 27 auf dem Trägerelement 12 und über einen Anbindungspunkt 29 an einem Nachbarbauteil 20 abgestützt. Auf diese Weise ist die Montageplatte 14 verspannungsfrei und hinreichend sicher und stabil abgestützt.
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2 zeigt eine Anordnung 10 zur Montage eines Fahrzeugaggregats 16, die beispielsweise an ein Rechtslenker-Fahrzeug angepasst ist. Die Anordnung 10 ist vorliegend ohne das Fahrzeugaggregat 16 dargestellt.
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Zur Anpassung an ein Rechtslenker-Fahrzeug ist das Trägerelement 12 ausgehend von einer Lage A, wie sie in 1 dargestellt ist, 180° um die Fahrzeughochachse Z in eine Lage B rotiert. Das Trägerelement 12 weist in der Lage A sowie in der Lage B alle notwendigen Schnittstellen zu den Nachbarbauteilen im Aggregateraum auf.
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Erfindungsgemäß erfolgt eine Anpassung der Position des Fahrzeugaggregats 16 an das Linkslenker- oder das Rechtslenker Fahrzeug über eine Relativverschiebung der Montageplatte 14 in Erstreckungsrichtung E des Trägerelements 12. Aus 2 ist gut zu erkennen, dass die Montageplatte 14 im Vergleich zur Darstellung in 1 geradlinig in einer Ebene verschoben ist, und dadurch mit dem Trägerelement 12 auch in der zweiten Lage B verbindbar ist.
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Wie in 2 zu erkennen ist, weist die Montageplatte 14 eine Vielzahl von Ausnehmungen 26 auf, die ein erstes Lochbild sowie ein zweites Lochbild ausbilden. Vorliegend entspricht das zweite Lochbild der Montageplatte 14 dem Anbindungspunktmuster des Trägerelements 12, wenn es in der zweiten Lage B im Fahrzeug eingebaut ist. Das Anbindungspunktmuster des Trägerelements 12 ist durch eine Vielzahl von Bohrungen 28 ausgebildet. Die Bohrungen 28 des Anbindungspunktmusters und die übereinstimmenden Ausnehmungen 26 des zweiten Lochmusters sind von Befestigungsschrauben durchsetzt, wodurch die Montageplatte 14 und das Trägerelement 12 insbesondere über drei Anbindungspunkte 27 miteinander verbunden sind.
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Das Anbindungspunktmuster des eingebauten Trägerelements 12 und die beiden Lochbilder der Montageplatte 14 sind derart aufeinander abgestimmt, dass das erste Lochbild der Montageplatte 14 mit dem Anbindungspunktmuster des Trägerelements 12 in der ersten Lage übereinstimmt, und das zweite Lochbild mit dem Anbindungspunktmuster des Trägerelements 12, das 180° um die Fahrzeughochachse Z rotiert ist, in der Lage B übereinstimmt. Das bedeutet, dass die Montageplatte 14 mittels einer einfachen gradlinigen Relativverschiebung in Erstreckungsrichtung E des Trägerelements 12 mit dem Trägerelement in der ersten Lage A oder dem Trägerelement in der zweiten Lage B verbindbar ist.
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So sind die jeweils in 1 und 2 dargestellten Anordnungen 10 unter Verwendung jeweils gleicher Bauteile, d. h. Trägerelement 12 und Montageplatte 14, für den Einsatz bei einem Linkslenker-Fahrzeug sowie bei einem Rechtslenker-Fahrzeug verwendbar. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich bei der Herstellung von Linkslenker- und Rechtslenker-Fahrzeugen die Kosten durch Verwendung der gleichen Bauteile bzw. eines einheitlichen Komponentensatzes zu minimieren.
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In 3 ist das Trägerelement 12 gemäß 1 von oben dargestellt und in 4 ist das Trägerelement 12 gemäß 2 auch von oben dargestellt. 2 unterscheidet sich von 4 durch eine 180° Rotation des Trägerelements 12 um die Fahrzeughochachse Z.
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Beide Figuren sind ohne die Montageplatte 14 dargestellt, wodurch die Bohrungen 28 des Anbindungspunktmusters des Trägerelements 12 gut zu erkennen sind. Aus dem Vergleich der 3 und 4 ist auch gut zu entnehmen, dass die Bohrungen 28 des Trägerelements 12 in der ersten Lage A und der zweiten Lage B aufgrund der 180° Rotation des Trägerelements 12 um die Fahrzeughochachse Z ein jeweils unterschiedliches Anbindungspunktmuster aufweisen. In 3 entspricht das Anbindungspunktmuster des Trägerelements 12 in der ersten Lage A einem ersten Lochbild der Montageplatte 14, wohingegen in 4 das Anbindungspunktmuster des Trägerelements 12 in der zweiten Lage B einem zweiten Lochbild der Montageplatte 14 entspricht.
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Durch eine einfache Relativverschiebung der Montageplatte 14 in Erstreckungsrichtung E des Trägerelements 12, ist die Montageplatte 14 in zwei unterschiedlichen Positionen mit dem Trägerelement 12 verbindbar. Die lineare Verschiebung der Montageplatte 14 in einer Ebene ermöglicht, dass durch Anwendung der gleichen Bauteile wahlweise ein Rechtslenker- oder ein Linkslenker-Fahrzeug ausgestattet werden kann. So ist die Anpassung der Position des Fahrzeugaggregats 16 in vorteilhafter Weise gegenüber herkömmlichen Anordnungen durch ein einfaches und kostenreduziertes Konzept erzielt.
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In den 3 und 4 ist ferner gut zu erkennen, dass das Trägerelement 12 im Vergleich zu herkömmlichen aus Vollmaterial ausgebildeten Trägerelementen gewichtsoptimiert ausgebildet ist. Dazu weist es vorliegend Rippen 30 auf, die dazu ausgebildet sind die Montageplatte über die Bohrungen 28 aufzunehmen. Die Rippen 30 sind mit einem geringen Materialaufwand konstruiert. Sie können beispielsweise aus einem Leichtbaumaterial, z. B. einer Aluminiumlegierung oder einem Kunststoff ausgebildet sein, wodurch in vorteilhafter Weise eine Reduzierung des Gewichts und des Energieverbrauchs des Fahrzeugs erzielt ist. Dennoch weist das Trägerelement 12 durch die mechanische Festigkeit der Rippen 30 eine hohe Steifigkeit auf, um optimal das relativ hohe Gewicht des Fahrzeugaggregats 16 zu stützen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10332507 A1 [0003]
- DE 102008052251 A1 [0004]
