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Die Erfindung betrifft eine Energiespeicher-Bodengruppe für einen elektrisch antreibbaren Personenkraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Eine derartige, aus der
DE 10 2018 214 109 A1 bekannt Energiespeicher - Bodengruppe für einen elektrisch antreibbaren Personenkraftwagen umfasst eine Bodengruppe, an deren Unterseite ein Energiespeicher eines elektrischen Antriebs des Personenkraftwagens angeordnet ist. Zudem ist bei einer Bauvariante mit kurzem Energiespeicher ein Halteelement in Form eines plattenartigen Zusatz-Versteifungselements vorgesehen, mittels welchem ein hinterer Endbereich des Energiespeichers unterseitig der Bodengruppe an einem hinteren Querträger gehalten ist, welcher seinerseits in Fahrzeuglängsrichtung in einem Abstand vor einem ebenfalls an der Unterseite der Bodengruppe befestigten Hinterachsträger angeordnet ist.
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Des Weiteren offenbart die
DE 10 2019 106 226 A1 ein zweispuriges Kraftfahrzeug mit einem Achsträger und einer elektrischen Speichereinheit, welche jeweils für sich am Unterboden des Fahrzeug-Aufbaus lösbar befestigt und weiterhin lösbar aneinander abgestützt sind. In der Abstützung des Achsträgers ist ein Verbindungselement vorgesehen, das jeweils lösbar und demontierbar mit dem Achsträger und mit dem Speicherelement verbunden ist.
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Außerdem ist aus der
DE 10 2013 210 576 A1 eine Anordnung eines Hinterachsmoduls an einem Fahrzeug-Aufbau für ein zumindest teilweise mittels eines Elektromotors elektrisch antreibbares, zweiachsiges, zweispuriges Fahrzeug als bekannt zu entnehmen.
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Bei vielen von zukünftig angebotenen Personenkraftwagen ist es vorgesehen, den Kunden unterschiedliche Antriebskonzepte innerhalb einer Fahrzeugbaureihe anzubieten. So sollen neben Fahrzeugen mit rein verbrennungsmotorischem Antrieb (ICE) insbesondere auch Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb (xEV) angeboten werden. Bei diesen Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb (xEV) unterscheidet man beispielsweise zwischen Fahrzeugen mit rein elektrischem Antrieb (BEV) und Fahrzeugen mit Hybridantrieb (PHEV), bei welchen zusätzlich zum elektrischen Antrieb auch ein Verbrennungsmotor vorgesehen ist.
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Um die Kosten niedrig zu halten und die zusätzlichen elektrischen Antriebsvarianten (xEV) auf den gleichen Produktionslinien zu bauen, müssen vorhandene Komponenten und Strukturen soweit wie möglich beibehalten werden. Dazu zählt auch das Fahrwerk mit den entsprechenden Achsträgern. Diese Achsträger sind bei Fahrzeugen mit rein verbrennungsmotorischem Antrieb (ICE) aus Steifigkeitsanforderungen üblicher Weise mittels sogenannter Torsionsstreben mit den hinteren Enden der Seitenschweller verbunden.
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Um darüber hinaus genügend elektrische Reichweite anzubieten, muss bei Fahrzeugen mit rein elektrischem Antrieb (BEV) ein Flachspeicher unter der Karosserie/Bodengruppe und zwischen den beiden Achsen integriert werden.
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Der Speicherbauraum vor der Hinterachse verhindert allerdings die Übernahme der Torsionsstreben, auf die man aus funktionaler Sicht jedoch nicht verzichten kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Energiespeicher-Bodengruppe zu schaffen, bei welcher der Hinterachsträger auch bei einem Fahrzeug mit rein elektrischem Antrieb (BEV) besonders steif abgestützt ist und zudem der Energiespeicher am hinteren Ende besonders stabil unterseitig der Bodengruppe fixiert ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Energiespeicher-Bodengruppe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Günstige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die erfindungsgemäße Energiespeicher-Bodengruppe umfasst eine Bodengruppe, an deren Unterseite ein Energiespeicher eines elektrischen Antriebs des Personenkraftwagens in Fahrzeuglängsrichtung vor einem dahinter positionierten Hinterachsträger angeordnet ist.
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Um dabei eine Energiespeicher-Bodengruppe zu schaffen, bei welcher der Hinterachsträger auch bei einem Fahrzeug mit rein elektrischem Antrieb (BEV) besonders steif abgestützt ist und zudem der Energiespeicher am hinteren Ende besonders stabil unterseitig der Bodengruppe fixiert ist, ist erfindungsgemäß ein Halteelement in Form einer im Weiteren noch näher erläuterten Querspange, vorgesehen, mittels welchem beziehungsweise welcher ein hinterer Endbereich des Energiespeichers unter Vermittlung des Halteelements an dem Hinterachsträger befestigt ist.
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Mittels des Halteelements//der Querspange ist es somit zum einen möglich, den Energiespeicher im hinteren Endbereich auf verbesserte Weise an der Bodengruppe beziehungsweise am Karosserierohbau festzulegen, und zwar gerade im Bereich der Fahrzeugmitte. Außerdem dient das Halteelement/die Querspange zur verbesserten Abstützung des Hinterachsträgers, insbesondere zur Aufnahme von statischen und dynamischen Längs- und Querkräften. Dabei sieht der Lastpfad beispielsweise folgendermaßen aus: vom jeweiligen Hinterrad werden die Kräfte über den jeweiligen Lenker zum Hinterachsträger, und von dort über das Halteelement/die Querspange in den Energiespeicher und schließlich in die Bodengruppe/Karosserie eingeleitet.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Energiespeicher-Bodengruppe ist es, dass das Halteelement/die Querspange zudem als Poller-, Anfahr-, und Überfahrschutz für den hinteren Endbereich des Energiespeichers dient.
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Bei der erläuterten Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für einen rein elektrischen Antrieb (BEV) eingesetzte Energiespeicher ergibt sich üblicherweise zudem die Problematik, dass der Energiespeicher/Hochvoltspeicher bei der Montage bereits unterseitig der Bodengruppe befestigt ist, bevor die so genannte Hochzeit der Bodengruppe mit Antrieb und Fahrwerk des Kraftwagens erfolgt. In diesem zeitlichen Zwischenraum soll insbesondere vermieden werden, dass der Energiespeicher mit seinem hinteren Ende ohne direkte Befestigung zur Bodengruppe frei hängt, was gegebenenfalls zu einer Art Durchbiegen und damit einhergehend zu Beschädigungen des Energiespeichers führen kann. Demzufolge soll gerade für einen Energiespeicher-Bodengruppe, welche bei einem rein elektrischen Antrieb (BEV) zum Einsatz kommt, eine Karosseriebefestigung des Energiespeichers weit hinter dessen Schwerpunkt erreicht werden, damit bei einer separaten Speichermontage der Energiespeicher/Hochvoltspeicher nicht frei hängt bis zur Hochzeit. Dies wird mittels des beschriebenen Halteelements/der Querspange erreicht.
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Zudem ist es vorgesehen, dass das Halteelement als im Wesentlichen U-förmige Querspange ausgebildet ist, welche den Endbereich des Energiespeichers umgreift. Dies ermöglicht es beispielsweise, dass die Querspange im Übergangsbereich zwischen den Seitenschwellern und den hinteren Längsträgern karosserieseitig festgelegt werden kann und der hintere Endbereich dennoch bis zum Hinterachsträger reichen kann und hierbei besonders günstig mittels der Querspange fixiert ist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Halteelement mit jeweiligen seitlichen Enden an Befestigungsstellen des Energiespeichers befestigt, wobei der Energiespeicher im Bereich der Befestigungsstellen an jeweiligen seitlichen Aufnahmen an der Bodengruppe befestigt ist. Die seitlichen Enden sind somit vorzugsweise unter Vermittlung des Energiespeichers mit den jeweiligen seitlichen Aufnahmen der Bodengruppe verbunden. Hierzu befinden sich die Befestigungsstellen des Energiespeichers mit dem Halteelement/der Querspange vorzugsweise in Fahrzeughochrichtung in Überdeckung mit den karosserieseitigen Aufnahmen der Bodengruppe. Durchdiese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird einerseits eine günstige Halterung des Halteelements/der Querspange insgesamt erreicht und andererseits ist es möglich, den Energiespeicher und den Hinterachsträger separat voneinander zu montieren und zu demontieren.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Haltelement beziehungsweise die Querspange ein Schubfeld/Stützteil auf, welches zum Toleranzausgleich in Fahrzeughochrichtung weicher ausgebildet ist als ein Trägerteil des Haltelements, an welchem das Schubfeld/Stützteil befestigt ist. Mittels des Schubfelds/Stützteils kann somit auf einfache Weise der hintere Endbereich des Energiespeichers besonders einfach und stabil an dem Trägerteil festgelegt werden. Zudem wirkt das Schubfeld/Stützteil dann als Überfahrschutz für den hinteren Endbereich des Energiespeichers.
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Bei einer weiter vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Haltelement aus mehreren Schalenelementen zusammengesetzt. Hierdurch kann das Halteelement beispielsweise besonders einfach und stabil in Blechschalenbauweise als geschlossenes Kastenprofil ausgebildet werden. Alternativ wäre es jedoch auch denkbar, das Halteelement beispielsweise aus Strangpressprofilen, Flachstahlteilen oder dergleichen herzustellen.
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Zudem hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Schubfeld/Stützteil als integraler Teil eines der Schalenelemente ausgebildet ist, welches im Bereich des Trägerteiles mit einem weiteren Schalenelement unter Ausbildung einer Hohlträgerstruktur verbunden ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Bauweise des Halteelements/der Querspange.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind an dem Hinterachsträger jeweilige Stützelemente zur Befestigung des Haltelements angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine besonders günstige Verbindung zwischen dem Hinterachsträger und dem Halteelement/der Querspange. Alternativ hierzu kann die Anbindung auch direkt am Hinterachsträger erfolgen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung dienen die Befestigungsstellen für das Halteelement an den Aufnahmen sowie Befestigungsstellen für das Halteelement an dem Hinterachsträger bei einer zweiten Bauvariante der Energiespeicher - Bodengruppe für einen Personenkraftwagen mit Hybridantrieb (PHEV) zur Befestigung jeweiliger Streben an den Aufnahmen beziehungsweise an dem Hinterachsträger. Somit sind zwischen beiden Bauvarianten lediglich geringe Anpassungsarbeiten nötig.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1a, b eine Draufsicht beziehungsweise eine Unteransicht auf eine bauvariantenübergreifende Bodengruppe für einen elektrisch antreibbaren Personenkraftwagen, welcher in einer Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für ein Fahrzeug ausschließlich mit elektrischem Antrieb (BEV) und in einer weiteren Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb (PHEV) vorgesehen ist;
- 2a, b eine Unteransicht und eine ausschnittweise perspektivische Unteransicht auf die Energiespeicher-Bodengruppe der Bauvariante für einen Personenkraftwagen mit einem ausschließlich elektrischen Antrieb (BEV) mit einem Energiespeicher, der sich sowohl unterhalb eines Hauptbodens als auch unterhalb eines Heckbodens nach hinten hin bis zu einem Halteelement in Form einer mit dem Hinterachsträger verbundenen Querspange erstreckt;
- 3 eine ausschnittsweise Perspektivansicht auf die rohbauseitige Bodengruppe, wobei eine auf der entsprechenden Fahrzeugseite angeordnete Aufnahme am hinteren Ende des seitlich zugeordneten Seitenschwellers beziehungsweise am Übergangsbereich dieses Seitenschwellers zu einem sich dahinter anschließenden hinteren beziehungsweise inneren Längsträger angeordnet ist;
- 4a - c eine ausschnittsweise Perspektivansicht auf die unterseitige Anordnung des Energiespeichers für die Energiespeicher-Bodengruppe gemäß der ersten Bauvariante im Bereich der zugehörigen Aufnahme, eine ausschnittsweise Unteransicht auf die Energiespeicher-Bodengruppe gemäß der ersten Bauvariante, bei welcher am hinteren Ende des Energiespeichers die Querspange angeordnet ist, sowie eine perspektivische Unteransicht der Querspange im Bereich der jeweiligen, seitlich zugeordneten Aufnahme;
- 5a, b eine ausschnittsweise perspektivische Schnittansicht sowie eine seitliche Schnittansicht entlang einer durch die Linie Va - Va in 2a angedeuteten, in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene sowie eine seitliche Schnittansicht entlang einer durch die Linie Vb - Vb in 2a angedeuteten, in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene;
- 6a - c eine Unteransicht, eine ausschnittsweise Perspektivansicht sowie eine ausschnittsweise perspektivische Unteransicht auf die Bodengruppe gemäß einer weiteren Bauvariante für einen Personenkraftwagen mit verbrennungsmotorischem Antrieb (ICE), bei welcher der Hinterachsträger über jeweilige Streben mit dem jeweils seitlich zugeordneten Seitenschweller der Bodengruppe verbunden ist; und in den
- 7a, b eine ausschnittsweise perspektivische Unteransicht und eine demgegenüber vergrößerte Perspektivansicht auf ein Halteelement/eine Querspange am hinteren Ende des Energiespeichers gemäß einer weiteren Ausführungsform.
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In den 1a und 1b ist in einer Draufsicht beziehungsweise einer Unteransicht eine Bodengruppe 1 für einen oder elektrisch (BEV, PHEV) antreibbaren Personenkraftwagen dargestellt. Mit anderen Worten wird für beide Bauvarianten (BEV, PHEV) der Energiespeicher-Bodengruppe rohbauseitig ein und dieselbe Bodengruppe 1 gemäß den 1a und 1b eingesetzt, welche durch Montage unterschiedlicher Komponenten hinsichtlich der beiden unterschiedlichen Bauvarianten der Energiespeicher-Bodengruppe diversifiziert wird.
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Erkennbar ist hierbei ein Hauptboden 2, welcher seitlich von jeweiligen Seitenschwellern 3 begrenzt ist und sich nach vorne hin bis zu einer vorderen Stirnwand 4 erstreckt. Nach vorne hin schließt sich an den Hauptboden 2 eine Vorderwagenstruktur 5 an, welche jeweilige Motorlängsträger beziehungsweise Hauptlängsträger 6 umfasst. Seitlich der Motorlängsträger 6 sind jeweilige Radhaus-Rohbauten 7, welche oben mit jeweiligen Federbeindomen 8 versehen sind.
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Nach hinten hin erstreckt sich der Hauptboden 2 bis zu einer Fersenwand 9, an welcher der Hauptboden 2 in einen Heckboden 10 übergeht. In Fahrzeuglängsrichtung betrachtet schließen sich im Bereich der Fersenwand 9 an die hinteren Enden der jeweiligen Seitenschweller 3 hintere Längsträger 11 an, welche innenseitig jeweiliger Radhaus-Rohbauten 12 sich im Bereich eines Hinterwagens 13 bis zum Fahrzeugheck erstrecken. Auf Höhe der hinteren Radhaus-Rohbauten 12 erstreckt sich außerdem ein Querträger 14 in Fahrzeugquerrichtung, der die hinteren Längsträger 11 miteinander verbindet.
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Weiterhin erkennbar ist ein Mitteltunnel 15, welcher sich ausgehend vom Fersenblech 9 nach vorne hin bis zur vorderen Stirnwand 4 erstreckt. An den Mitteltunnel 15 schließen sich auch jeweilige Sitzquerträger 16 an, welche in Fahrzeugquerrichtung nach außen hin bis zu den entsprechenden Seitenschwellern 3 verlaufen.
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Anhand der 2a und 2b soll nun erläutert werden, wie die bauvariantenübergreifende Bodengruppe 1 gemäß den 1 a und 1b mit entsprechenden Komponenten bestückt ist, um entweder eine Bauvariante einer Energiespeicher-Bodengruppe für einen Personenkraftwagen mit einem ausschließlich elektrischen Antrieb (BEV) zu bilden. Hierbei ist unterseitig sowohl der Hauptbodens 2 als auch des Heckbodens 10 ein durchgängiger Energiespeicher 17 eingesetzt, welcher sich in Fahrzeugquerrichtung nach außen bis zu den jeweiligen Seitenschwellern 3 erstreckt. Nach vorne hin erstreckt sich der Energiespeicher 17 bis zu jeweiligen vorderen Querträgern 18, welche in 1b erkennbar sind und nach vorne hin eine Aufnahmemulde 19 des Hauptbodens 2 für den Energiespeicher 17 begrenzen. Außenseitig wird die Aufnahmemulde 19 durch die Seitenschweller 3 sowie nach hinten hin durch das Fersenblech 9 begrenzt. Nach hinten hin erstreckt sich der Energiespeicher 17 über das Fersenblech 9 hinaus in den Bereich einer Aufnahmemulde 20 unterhalb des Heckbodens 10, wobei die Aufnahmemulde 20 vorder- und rückseitig durch das Fersenblech 9 beziehungsweise den Querträger 14 und außenseitig durch die Längsträger 11 begrenzt ist.
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Aus 2a ist zudem ersichtlich, dass der Energiespeicher 17 außenseitig mittels jeweiliger Profile 21 mit den Seitenschwellern 3 verschraubt ist. Eine vorderseitige Befestigung des Energiespeichers 17 mittels eines Profils 22 an den Querträgern 18 unter Vermittlung jeweiliger Schraubelemente ist zudem vorgesehen.
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Die rückwärtige Befestigung des Energiespeichers 17 der Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für einen Personenkraftwagen mit einem ausschließlich elektrischen Antrieb (BEV) erfolgt im mittleren Bereich - wie dies aus den 2a und 2b deutlich wird - mittels eines Halteelements in Form einer Querspange 23, welche mit ihren jeweiligen vorderen äußeren Enden 24 auf im Weiteren noch beschriebene Weise im Übergangsbereich zwischen den hinteren Enden der Seitenschweller 3 und der jeweils zugehörigen Längsträger 11 befestigt sind. Zudem ist die Querspange 23 einerseits mittels jeweiliger Schraubverbindungen 25 mit einem hinteren Endbereich 28 des Energiespeichers 17 und andererseits über jeweilige Schraubverbindungen 26 mit einem Hinterachsträger 27 verbunden. Im vorliegenden Fall ist an der Hinterachse ein Zentrallenkerkonzept vorgesehen, bei welchem am Hinterachsträger 27 ein jeweiliger seitlicher Längslenker (nicht erkennbar) mit jeweils zwei Querlenkern (ebenfalls nicht dargestellt) gelenkig verbunden ist. Die Hinterachse weist hierbei jeweils getrennte Federbeine und Dämpfer auf.
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3 zeigt in einer ausschnittsweisen Perspektivansicht die Unterseite der Bodengruppe 1 auf der - in Vorwärtsfahrtrichtung betrachtet - linken Fahrzeugseite. Erkennbar ist hierbei ein hinteres Ende 42 des entsprechenden Seitenschwellers 3 in dessen Bereich der Seitenschweller 3 in den seitlich zugeordneten hinteren Längsträger 11 übergeht. Ebenfalls erkennbar ist die Fersenwand 9, welche den Hauptboden 2 von dem Heckboden 10 unterteilt. Wie nun insbesondere aus 3 erkennbar ist, ist am vorderen Ende des hinteren Längsträgers 11 beziehungsweise im Übergangsbereich zwischen dem hinteren Ende 42 des Seitenschwellers 3 und dem vorderen Ende des hinteren Längsträgers 11 eine seitliche Aufnahme 43 angeordnet. Diese befindet sich in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet auf Höhe des Heckbodens 10. Dabei ist die Aufnahme 43 vorliegend als Blechumformteil ausgebildet und über Eck an einer Unterseite 44 beziehungsweise Innenseite 45 des Längsträgers 11 gefügt. Natürlich wären hier auch andere Ausführungsformen denkbar. Eine spiegelbildlich identische beziehungsweise identisch angeordnete Aufnahme 43 befindet sich auch auf der gegenüberliegenden rechten Fahrzeugseite.
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Die jeweilige Aufnahme 43 dient bei der Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für einen ausschließlich elektrischen Antrieb (BEV) zur Befestigung des Energiespeichers sowie - unter Vermittlung des Energiespeichers 17 - auch zur Befestigung der Querspange 23 an der Bodengruppe 1. Dies ist insbesondere aus 4a erkennbar, in welcher in einer ausschnittsweisen perspektivischen Unteransicht die Befestigung des sich in Fahrzeuglängsrichtung bis in den Heckboden 10 erstreckenden Energiespeichers 17 gemäß der ersten Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe dargestellt ist.
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In Zusammenschau mit 4c ist dabei erkennbar, dass der Energiespeicher 17 im Bereich des außenseitigen Profils 21 mittels einer in ein Gewindeloch/eine Befestigungsstelle 51 der Aufnahme 43 eingeschraubten Schraube 48 an der Aufnahme 43 befestigt ist.
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Außerdem ist im Bereich des Profils 21 des Energiespeichers17 eine Gewindehülse 49 erkennbar, an welcher mittels einer Schraube 50 oder dergleichen Befestigungselement, welche im Weiteren insbesondere in den 4b und 4c erkennbar ist, die Querspange 23 fixierbar ist. Demzufolge ist die Querspange mit ihrem jeweiligen vorderen Ende 24 am Energiespeicher 17 - und unter Vermittlung von diesem - an der seitlich jeweils zugehörigen Aufnahme 43 festgelegt. Im vorliegenden Fall ist die Befestigungsstelle 51 des Energiespeichers 17 an der Aufnahme 43 in Fahrzeuglängsrichtung um einen geringen Abstand vor der Befestigungsstelle/Hülse 49 für die Querspange 23 an dem Energiespeicher 17 positioniert. Dies wird beispielsweise aus 4c anhand des Abstands der Schrauben 48 (eingeschraubt in die Befestigungsstelle 51) und der Schraube 50 (eingeschraubt in die Befestigungsstelle/Hülse 49 für die Querspange 23 an dem Energiespeicher 17) deutlich. Natürlich wäre hier auch eine unmittelbare Befestigung der Querspange 23 an der zugeordneten Aufnahme 43 denkbar. Beispielsweise wäre es auch denkbar, die Befestigungsstellen 51 und 49 in Überdeckung zueinander anzuordnen und sowohl den Energiespeicher 17 als auch die Querspange 23 über ein- und dasselbe Durchgangsloch beziehungsweise mittels ein- und desselben Befestigungsmittels, beispielsweise einer Schraube, an der Aufnahme 43 zu befestigen. Wesentlich ist jedoch, dass die Befestigungsstelle 49 für die Querspange 23 in Fahrzeughochrichtung zumindest im Wesentlichen in Überdeckung mit der zugehörigen Aufnahme 43 angeordnet ist, um einen optimalen Lastpfad beziehungsweise um eine optimale Kraftübertragung zu erreichen.
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Weiterhin erkennbar ist aus 4a eine hinterste Schraube 52 sowie weitere Schrauben 53, mittels welchen das Profil 21 des Energiespeichers 17 unterseitig des Seitenschwellers 3 auf der jeweiligen Fahrzeugseite fixiert ist. Demzufolge ist erkennbar, dass mittels der jeweiligen Aufnahme 43 ein Befestigungspunkt des Energiespeichers 17 hinter der letzten Befestigungsmöglichkeit am Seitenschweller 3 geschaffen ist, um hierdurch insbesondere einen weiter hinter gelegenen Karosseriebefestigungspunkt für den Energiespeicher 17 zu schaffen, sodass bei einer separaten Speichermontage das hintere Ende des Energiespeichers 17 bereits vor der Hochzeit der Energiespeicher-Bodengruppe mit Fahrwerks- und Antriebskomponenten sowie dem Hinterachsträger 27 rohbauseitig befestigt ist. Zudem dient somit die jeweilige Aufnahme 43 als letzter Karosseriebefestigungspunkt in Fahrzeuglängsrichtung für den Energiespeicher 17, damit Lasten von der Querspange 23 auf die Karosserie beziehungsweise Bodengruppe 1 abgeleitet werden können. Somit ist die Festlegung des Energiespeichers 17 mittels der Schraube 48 als Mindestverschraubung erforderlich, damit der Energiespeicher 17 vor der Hochzeit nicht frei hängt und entsprechenden Schaden nehmen kann.
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Anhand der 4b und 4c ist dabei in einer ausschnittsweisen Unteransicht beziehungsweise einer ausschnittsweisen Perspektivansicht die Befestigung der Querspange 23 verdeutlicht. Insbesondere wird dabei erkennbar, dass die jeweiligen vorderen Enden 24 der Querspange 23 mittels der zugehörigen Schraube 50 an der korrespondierenden Aufnahme 43 und somit rohbauseitig auf der jeweiligen Fahrzeugseite fixiert ist.
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Insbesondere aus den 2b und 4b sind überdies insgesamt sechs Verschraubungen 26 erkennbar, mittels welchen die Querspange 23 mit dem hinteren Ende des Energiespeichers 17 verbunden ist. Außerdem sind sechs Verschraubungen 25 erkennbar, mittels welchen die Querspange 23 mit dem Hinterachsträger 27 verbunden ist. Somit wird insgesamt ein besonders günstiger Verbund der Spange 23 mit dem Hinterachsträger 27 beziehungsweise eine besonders günstige Abstützung dieser Teile an der Bodengruppe 1 sowie eine günstige Befestigung des Energiespeichers 17 erreicht. Ein weiterer Vorteil ist es, dass sowohl die Querspange 27 und der Energiespeicher 17 als auch der Hinterachsträger 27 jeweils separat montiert und demontiert werden können, um aufwändige Montageprozesse beispielsweise beim Austausch von Verschleißbauteilen zu vermeiden.
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Die 5a und 5b zeigen eine ausschnittsweise perspektivische Schnittansicht sowie eine seitliche Schnittansicht entlang einer durch die Linie Va - Va in 2a angedeuteten, in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene sowie eine seitliche Schnittansicht entlang einer durch die Linie Vb - Vb in 2a angedeuteten, in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene. Insbesondere aus der rechten Darstellung gemäß 5a ist ersichtlich, dass das Haltelement beziehungsweise die Querspange 23 ein Schubfeld/Stützteil 29 aufweist, welches an einem als Kastenprofil ausgebildeten Trägerteil 30 gehalten ist. Das Haltelement 23 ist vorliegend aus zwei als Blechschalen ausgebildeten Schalenelementen 31, 32 zusammengesetzt. Das Schubfeld/Stützteil 29 ist dabei als integraler Teil des oberen Schalenelements 31 ausgebildet ist, welches im Bereich des Trägerteiles 30 mit einem dem weiteren, unteren Schalenelement 32 unter Ausbildung einer Hohlträgerstruktur verbunden ist.
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Das Schubfeld/Stützteil 29 ist über die Schraubverbindungen 25 mit einem hinteren Profil 34 am hinteren Endbereich 28 des Energiespeichers 17 verbunden. Zum Toleranzausgleich ist das Schubfeld/Stützteil 29 in Fahrzeughochrichtung weicher ausgebildet ist als das Trägerteil 30 des Haltelements 23, an welchem das Schubfeld/Stützteil 29 befestigt ist. In den Hinterachsträger 27 sind jeweilige Hülsen 37 eingesetzt, an welchen das Trägerteil 30 der Querstange 23 mittels der Schrauben 26 verschraubt ist. Der Hinterachsträger 27 ist über Schrauben 38 karosserieseitig mit der Bodengruppe 1 verbunden.
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Aus 2b ist außerdem ersichtlich, dass an dem Hinterachsträger 27 jeweilige Stützelemente 35 zur Befestigung des Haltelements 23 angeordnet sind. Durch die Stützelemente 35 kann somit die zumindest im Wesentlichen auf einer konstanten Höhe verlaufende Querspange 23 mit einem jeweiligen, zur Außenseite hin nach oben ansteigenden Trägerbereich 36 des Hinterachsträgers 27 stabil verbunden werden.
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Die 6a -c zeigen eine Unteransicht, eine ausschnittsweise Perspektivansicht und eine ausschnittsweise perspektivische Unteransicht auf die Bodengruppe 1 gemäß einer weiteren Bauvariante für einen Personenkraftwagen mit verbrennungsmotorischem Antrieb (ICE), bei welcher der Hinterachsträger 27 über jeweilige Streben 33 mit dem jeweils seitlich zugeordneten Seitenschweller 3 der Bodengruppe 1 verbunden ist.
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Insbesondere 6c verdeutlicht, dass die Strebe 33 an ihrem jeweiligen äußeren vorderen Ende unter Vermittlung einer Verschraubung 56 am hinteren Ende des korrespondierenden Seitenschwellers 3 befestigt ist. Hierbei erfolgt die Befestigung der Strebe 23 unter Vermittlung beziehungsweise Zwischenlage eines Halters 57 des Profils 21 des Energiespeichers 17. Die Strebe 33 ist überdies mittels einer Verschraubung 58 an dem entsprechenden Gewindeloch 50 der Aufnahme 43 fixiert. Somit ergibt sich eine optimierte Verbindung 33 mit dem Seitenschweller 3 sowie dem hinteren Längsträger 11 unter Vermittlung der Aufnahme 43 sowie mit dem Fersenblech 9 unter Vermittlung der Aufnahme 43, um somit eine optimale Abstützung des Hinterachsträgers 27 zu erreichen. Die Befestigungsstellen 51 für den Energiespeicher 51 an den Aufnahmen 43 sowie die Befestigungsstellen/Schrauben 26 für das Halteelement 23 an dem Hinterachsträger 27 bei der Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für einen Personenkraftwagen mit einem ausschließlich elektrischen Antrieb (BEV) sind somit zumindest im Wesentlichen identisch mit den Befestigungsstellen 51, 26 bei der Bauvariante der Bodengruppe 1 für einen Personenkraftwagen mit verbrennungsmotorischen Antrieb (ICE) zur Befestigung jeweiliger Streben 33 an den Aufnahmen 43 beziehungsweise an dem Hinterachsträger 27.
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Die 7a und 7b zeigen schließlich in einer ausschnittsweisen perspektivischen Unteransicht und einer demgegenüber vergrößerten Perspektivansicht das Halteelement/die Querspange 23 am hinteren Ende des Energiespeichers 17 in einer weiteren Ausführungsform. Erkennbar ist hierbei insbesondere das hier aus Hohlprofilen zusammengesetzte Trägerteil 30, an welchem das Schubfeld 29 angeordnet ist. Das Halteelement/die Querspange 23 ist hierbei vorliegend nur an dem Hinterachsträger 27 befestigt. Eine Befestigung des Halteelements/der Querspange 23 an der Bodengruppe 1 ist jedoch ebenfalls möglich.
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Zudem ist eine andersartig gestaltete Abstützung des Energiespeichers 17 für die jeweilige hinterste Schraube 52, mittels welcher das Profil 21 des Energiespeichers 17 unterseitig des Seitenschwellers 3 auf der jeweiligen Fahrzeugseite fixiert ist.
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Insgesamt wird aus der Figurenbeschreibung somit deutlich, dass der Hinterachsträger 27 bei der Bauvariante der Bodengruppe für ein Fahrzeug mit verbrennungsmotorischem Antrieb (ICE) über jeweilige seitliche Torsionsstreben 33 karosserieseitig abgestützt beziehungsweise befestigt. Da die Torsionsstreben 33 bei der Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für einen Personenkraftwagen mit einem ausschließlich elektrischen Antrieb (BEV) aus Platzgründen nicht zum Einsatz kommen können, ist dort die Querspange 23 vorgesehen. Dabei dient die Querspange 23 zudem als Schutz des Energiespeichers beispielsweise bei einer Bordsteinanfahrt, einer Polleranfahrt oder einer Pollerüberfahrt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bodengruppe
- 2
- Hauptboden
- 3
- Seitenschweller
- 4
- Stirnwand
- 5
- Vorderwagenstruktur
- 6
- Hauptlängsträger
- 7
- Radhaus-Rohbau
- 8
- Federbeindom
- 9
- Fersenblech
- 10
- Heckboden
- 11
- Längsträger
- 12
- Radhaus-Rohbauten
- 13
- Hinterwagen
- 14
- Querträger
- 15
- Mitteltunnel
- 16
- Sitzquerträger
- 17
- Energiespeicher
- 18
- Längsträger
- 19
- Aufnahmemulde
- 20
- Aufnahmemulde
- 21
- Profil
- 22
- Profil
- 23
- Querspange
- 24
- Ende
- 25
- Schraubverbindung
- 26
- Schraubverbindung
- 27
- Hinterachsträger
- 28
- Endbereich
- 29
- Schubfeld/Stützteil
- 30
- Trägerteil
- 31
- Schalenelement
- 32
- Schalenelement
- 33
- Strebe
- 34
- Profil
- 35
- Stützelement
- 36
- Trägerbereich
- 37
- Hülsen
- 42
- Ende
- 43
- Aufnahme
- 44
- Unterseite
- 45
- Innenseite
- 48
- Schraube
- 49
- Hülse bzw. Befestigungsstelle
- 50
- Schraube
- 51
- Befestigungsstelle
- 52
- Schraube
- 53
- Abstützung
