EP4688511A1 - Personenkraftwagen mit einem frontseitigen stauraum - Google Patents

Personenkraftwagen mit einem frontseitigen stauraum

Info

Publication number
EP4688511A1
EP4688511A1 EP24708168.0A EP24708168A EP4688511A1 EP 4688511 A1 EP4688511 A1 EP 4688511A1 EP 24708168 A EP24708168 A EP 24708168A EP 4688511 A1 EP4688511 A1 EP 4688511A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
loading space
passenger car
space element
integral support
tolerance compensation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24708168.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Holger Kittler
Anton Kempel
Hanno Lox
Michael Nagel
Oliver Hack
Pasqualino Scali
Rüdiger KURZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Publication of EP4688511A1 publication Critical patent/EP4688511A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R5/00—Compartments within vehicle body primarily intended or sufficiently spacious for trunks, suit-cases, or the like
    • B60R5/02—Compartments within vehicle body primarily intended or sufficiently spacious for trunks, suit-cases, or the like arranged at front of vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08—Front or rear portions
    • B62D25/087—Luggage compartments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/04—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of synthetic material
    • B62D29/043—Superstructures

Definitions

  • the invention relates to a passenger car with a front storage space according to the preamble of claim 1.
  • DE 102019 007 850 B4 discloses a loading space arrangement for a front space of a motor vehicle that can be closed by a front hood, with a loading space box that is closed by a lid arranged in a closed position below a front hood that can also be moved between a closed position and an open position.
  • the passenger car according to the invention also referred to simply as a vehicle, the interior of which is also referred to as a passenger cell or passenger compartment, has a shell through which the interior of the passenger car is formed. During a journey of the passenger car, persons such as the driver of the passenger car can be present in the interior of the passenger car.
  • the passenger car has a front-side loading space element, which is formed separately from the shell and attached to the shell, through which a front-side storage space, in particular with a opening. This means that the loading space element is arranged at the front of the passenger car, so that the loading space is arranged at the front.
  • the front storage space also known as the front loading space, is also referred to as a "frunk".
  • the word “frunk” is a portmanteau of English and is formed from the words “front” and “trunk”.
  • the loading space element is attached to a front section of the shell, also known as the vehicle front section.
  • the shell is preferably a self-supporting body of the passenger car.
  • the front storage space itself, for example, opens out via the opening mentioned, i.e. considered on its own, into or onto an area surrounding the storage space or the passenger car. This means that an object to be transported, such as a bag or suitcase, can be moved through the opening and thus moved into the storage space via the opening and thus arranged in the storage space.
  • the loading space element is preferably designed as a particularly inherently rigid solid body.
  • the front hood exposes at least the partial area of the opening, so that in the open position, for example, the aforementioned object can be moved through the partial area and thus arranged in the storage space or removed from the storage space.
  • the loading space element can be attached to the bodyshell at least indirectly, in particular directly.
  • the invention provides that the loading space element is connected to a front module of the bodyshell, to a strut brace of the bodyshell and to an integral support that is formed separately from the bodyshell and separately from the loading space element and held on the bodyshell, also referred to as an auxiliary frame.
  • the strut brace and the front module are components of the aforementioned front section, which can also have the integral support, for example.
  • the loading space element which is designed separately from the integral support and separately from the bodyshell and thus separately from the front module and separately from the strut brace, is connected, in particular directly, to the strut brace, in particular directly, to the front module and, in particular directly, to the integral support
  • the loading space element is particularly advantageously connected to the strut brace, the front module and the integral support and thus to the bodyshell, so that the bodyshell and in particular the front section can be advantageously stiffened or reinforced by means of the loading space element.
  • a torsional load can be particularly advantageously supported and/or transmitted by means of the loading space element, whereby an advantageous torsional rigidity of the passenger car can be achieved, in particular at its front.
  • the loading space element is connected to the front module of the bodyshell at at least one first joint, in particular directly.
  • the loading space element is connected to the front module at several first joints spaced apart from one another, in particular directly.
  • the loading space element is connected to the strut brace at at least one second joint spaced apart from the first joint or from the first joints, in particular directly.
  • the loading space element is connected to the strut brace of the bodyshell at several second joints spaced apart from one another, each of which is spaced apart from the first joint or from the first joints, in particular directly.
  • the loading space element is connected to the integral support at at least one third joint spaced apart from the first joint or from the first joints and from the second joint or from the second joints.
  • the loading space element is advantageously connected to the integral support, in particular directly, at a plurality of third joints spaced apart from one another, which are spaced apart from the first joint or from the first joints and from the second joint or from the second joints. This ensures a particularly strong connection of the loading space element to the bodyshell and to the integral support, so that a particularly high torsional rigidity of the passenger car can be achieved.
  • the invention creates a functional integration that gives the loading space element at least a dual function.
  • the loading space element is used to limit and thus create the front-side storage space.
  • the loading space element is also referred to as a loading space recess or is a loading space recess in which objects to be transported can be stowed.
  • the loading space element is used to provide structural support. This means that the connection of the loading space element to the bodyshell and thus to a structure of the bodyshell and to the integral support provided according to the invention can advantageously support and/or divert loads such as torsional loads that occur, for example, when the passenger car is driving.
  • the functional integration allows several structural levels and their screwing in the front section to be dispensed with compared to conventional solutions, which means that the weight, costs and installation space requirements as well as assembly effort can be reduced compared to conventional solutions.
  • the loading space element Due to the described connection of the loading space element to the body shell and the integral support, the loading space element has a structural supporting effect, so that additional, separate measures for implementing structural support can be dispensed with. This means that the number of parts and thus the costs, weight and installation space required for the front end can be kept particularly low. Since the front loading space element is connected to the body shell and thus attached to the body shell, the loading space element is fixed to the body shell.
  • domes, in particular spring strut and/or damper domes, of the body shell that are spaced apart in the transverse direction of the passenger car are connected to one another via the strut brace, in particular in such a way that the strut brace is connected, in particular directly, to the domes.
  • the domes of the body shell are body shell domes, whereby, for example, a respective spring and/or damper element of a wheel suspension of the passenger car is connected to the respective dome.
  • the passenger car has for example, at least or exactly two vehicle axles, also simply referred to as axles, which follow one another in the longitudinal direction of the passenger car and are therefore arranged one behind the other, namely a first vehicle axle and a second vehicle axle.
  • the first vehicle axle is preferably a front axle of the passenger car, so that, for example, the second vehicle axle is a rear axle of the passenger car, the rear axle of which adjoins the front axle towards the rear in the longitudinal direction of the passenger car.
  • the respective vehicle axle has at least or exactly two vehicle wheels, also simply referred to as wheels, the respective vehicle wheels of the respective vehicle axle being arranged on opposite sides of the passenger car in the transverse direction of the passenger car.
  • the vehicle wheels are ground contact elements of the passenger car, which can be or is supported on a ground downwards in the vertical direction of the passenger car via the ground contact elements.
  • the ground contact elements roll, in particular directly, on the ground.
  • the vehicle wheels of the front axle also referred to as front wheels
  • the wheel suspension allows movements of the vehicle wheels of the front axle at least in the vertical direction of the passenger car and relative to the bodyshell and relative to the integral carrier, wherein the aforementioned movements of the vehicle wheels of the front axle, also referred to as front wheels, are also referred to as wheel movements or compression and rebound movements.
  • the wheel suspension has, for example, a first spring and/or damper element associated with a first of the front wheels, via which the first front wheel is supported on the body shell in a spring-loaded and/or damped manner.
  • the first spring and/or damper element is connected to a first of the domes.
  • the wheel suspension has a second spring and/or damper element associated with a second of the front wheels, via which the second front wheel is supported on the body shell in a spring-loaded and/or damped manner.
  • the second spring and/or damper element is connected to a second of the domes. Since the domes are spaced apart from one another in the transverse direction of the passenger car and thus in the transverse direction of the passenger car, the spring and damper elements of the wheel suspension also lie opposite each other in the transverse direction of the vehicle.
  • the wheel suspension also has, for example, at least one first control arm assigned to the first front wheel and at least one second control arm assigned to the second front wheel.
  • the first control arm is articulated to the first front wheel and the second control arm is articulated to the second front wheel.
  • the first control arm is articulated to the integral support and to the bodyshell via the integral support
  • the second control arm is articulated to the integral support and to the bodyshell via the integral support.
  • the control arms are articulated to the integral support, so that the control arms are articulated to the bodyshell via the integral support.
  • the control arms are parts of the wheel suspension, the parts of which are articulated to the integral support and to the bodyshell via the integral support.
  • the front wheels are thus connected to the integral support via the wheel guides, also referred to simply as control arms, and via the latter to the body shell, in particular in such a way that the wheel guides allow the aforementioned compression and rebound movements of the front wheels, at least in the vertical direction of the passenger car and relative to the integral support and relative to the body shell.
  • These compression and rebound movements of the front wheels can be sprung and/or damped by means of the spring and/or damper elements.
  • the loading space element is firmly and thus immovably connected to the front module, to the strut brace and to the integral support.
  • the loading space element is firmly connected, i.e. immovably, to the front module at the first joint, firmly and thus immovably to the strut brace at the second joint, and firmly and thus immovably to the integral support at the third joint.
  • the integral support preferably has at least two longitudinal supports which are spaced apart from one another in the transverse direction of the passenger car and which extend at least substantially in the longitudinal direction of the passenger car.
  • the integral support has, for example, at least one cross support which extends at least substantially in the transverse direction of the passenger car and via which the longitudinal supports are connected to one another. It is conceivable that the integral support has at least or exactly two cross supports which are spaced apart from one another in the longitudinal direction of the passenger car, namely the aforementioned cross support as the first cross support and a second cross support, wherein the respective cross support extends at least substantially in the transverse direction of the passenger car.
  • the longitudinal supports of the integral support are connected to one another via the cross supports. This makes it possible to achieve particularly high rigidity.
  • a further embodiment is characterized in that the loading space element is screwed to the front module, in particular firmly and thus immovably, and is thereby connected to the front module, in particular firmly or immovably. It is therefore preferably provided that the loading space element is screwed to the front module at the first joint, in particular firmly.
  • This makes it possible to achieve a particularly firm connection of the loading space element to the front module in a cost-effective manner, so that advantageous rigidity, in particular torsional rigidity, can be achieved in a particularly cost-effective manner.
  • the loading space element is screwed to the strut brace, in particular firmly and thus immovably, and is thereby connected to the strut brace, in particular firmly and thus immovably. It is thus conceivable that the loading space element is screwed to the strut brace at the second joint, in particular firmly. This allows a A particularly good structural supporting effect of the loading space element can be achieved, so that a particularly high torsional rigidity can be achieved.
  • the loading space element is screwed to the integral support, in particular firmly and thus immovably, and is thereby connected to the integral support, in particular firmly and thus immovably.
  • the loading space element is screwed directly to the front module, in particular firmly, in particular at the first joint.
  • the loading space element is screwed directly to the strut brace, in particular firmly, in particular at the second joint.
  • the loading space element is screwed directly to the integral support, in particular firmly, in particular at the third joint, so that a particularly high level of rigidity can be achieved in a particularly space-saving and weight-saving manner.
  • the fiber-reinforced plastic has at least or exactly four layers of fiber fabric embedded in a plastic matrix. This makes it possible to achieve a particularly high level of rigidity in the loading space element itself in a particularly space- and weight-efficient manner, whereby a particularly high level of rigidity, in particular torsional rigidity, of the passenger car can be achieved, particularly at the front.
  • the loading space element is made of an organic sheet which has the four-layer fiber fabric.
  • the organic sheet is a four-layer plate-shaped semi-finished product from which the loading space element is preferably made.
  • the fiber fabric is a diagonally running fiber fabric.
  • the fiber fabric has such a fiber orientation that the fibers of the fiber fabric run diagonally and, for example, at an angle of 45 degrees to each other. This makes it possible to realize particularly advantageous mechanical properties of the loading space element, so that the described connection of the loading space element to the body shell and to the integral support can provide a particularly advantageous structural support effect of the loading space element.
  • the plastic matrix is preferably made of a thermoplastic, so that particularly advantageous mechanical properties of the loading space element can be achieved.
  • the loading space element is very preferably manufactured by injection molding and thus designed as an injection molded component, so that the loading space element is preferably designed as a fiber-reinforced and preferably thermoplastic injection molded component. This means that even complex geometries of the loading space element can be manufactured quickly and cost-effectively.
  • the previously mentioned two domes of the bodyshell which are spaced apart from one another in the transverse direction of the passenger car, are connected to one another via the strut brace.
  • the front module is at least partially connected to the strut brace and the dome in the longitudinal direction of the passenger car, so that the front module, also referred to as the front end module, is at least partially arranged further forward in the longitudinal direction of the vehicle than the strut brace and the dome.
  • the front module which at least partially adjoins the strut brace and the domes in the longitudinal direction of the vehicle, is designed separately from the strut brace and separately from the domes.
  • the front module is at least indirectly connected to the domes and the strut brace.
  • the strut brace is designed separately from the domes and, in particular, is connected directly to the domes. This makes it possible to achieve a particularly advantageous structure for the passenger car, so that a particularly high level of rigidity, in particular a particularly high level of torsional rigidity, can be achieved in a particularly advantageous manner at the front of the passenger car.
  • the loading space element can be connected to the body shell and the integral support in a particularly simple and therefore time- and cost-effective manner and, as a result, the structural-supporting effect of the loading space element can be implemented particularly advantageously, it is provided, for example, that at least one tolerance compensation element formed separately from the loading space element is screwed to the loading space element, which can be translationally displaced, i.e. can be moved, relative to the loading space element by rotating the tolerance compensation element relative to the loading space element.
  • the loading space element is supported via the tolerance compensation element on the integral support of the passenger car, which is formed separately from the body shell and held on the body shell and is also referred to as the auxiliary frame.
  • the tolerance compensation element is supported at least indirectly, in particular directly, on the integral support, whereby the loading space element is supported on the integral support via the tolerance compensation element. Because the tolerance compensation element can be displaced translationally relative to the loading space element and also relative to the integral support by rotating the tolerance compensation element relative to the loading space element and in particular about a rotation axis, tolerances, in particular positional tolerances, between the loading space element and the integral support can be compensated, i.e. balanced, in a simple, time-efficient and cost-effective manner, which enables cost-effective assembly of the loading space element. Furthermore, this makes it possible to design the tolerance compensation element, which is designed as a bushing, i.e.
  • tolerance compensation bushing in one piece, i.e. in particular in one piece, and thus to manufacture it from a single piece, so that the tolerance compensation element can be designed in a weight-saving and cost-effective manner. This allows the weight and costs of the passenger car to be kept particularly low.
  • the tolerance compensation element is in particular screwed to the loading space element, which is formed separately from the tolerance compensation element, in such a way that the tolerance compensation element has a first thread and the loading space element has a second thread corresponding to the first thread, wherein the threads are screwed together, in particular directly.
  • the invention is based in particular on the fact that the installation space available in the bodyshell is used to arrange the loading space element, which is designed as a loading space recess or referred to as a loading space recess, and thus the front storage space.
  • the front storage space thus provides an advantageous loading volume, which can be used advantageously by users of the passenger car.
  • the passenger car is designed as an electric vehicle, in particular as a battery-electric vehicle (BEV), so that the front storage space can be designed with a particularly large loading volume.
  • BEV battery-electric vehicle
  • a rigid, in particular torsionally rigid, construction, in particular lightweight construction, of the bodyshell, in particular of the front section can be realized, so that on the one hand the weight of the passenger car can be advantageously kept low. On the other hand, a high torsional rigidity can be achieved.
  • the front module which is particularly designed separately from the domes and separately from the strut brace and separately from the integral support, is aligned and thus adjusted relative to an outer skin of the passenger car in order to avoid excessive gap dimensions.
  • the strut brace which is particularly designed separately from the domes, is aligned and thus adjusted relative to the domes.
  • the integral support which is designed separately from the bodyshell, is aligned and thus adjusted relative to the bodyshell.
  • tolerance compensation in one plane can be easily achieved at the respective joint by using a large screw hole at the respective joint, whereby tolerances, in particular position tolerances, in particular two directions running perpendicular to one another and in the plane can be compensated.
  • tolerance compensation in a third spatial direction running perpendicular to the directions and thus perpendicular to the plane is also desirable. Such tolerance compensation in the third spatial direction can now be achieved simply and thus quickly and inexpensively using the tolerance compensation element.
  • pre-assemble the loading space element and the tolerance compensation element screwed to the loading space element may also be possible to pre-assemble the loading space element and the tolerance compensation element screwed to the loading space element and thus provide them as a pre-assembled assembly, which is then mounted on the bodyshell.
  • one embodiment of the invention provides that, apart from the aforementioned, in particular direct, support of the tolerance compensation element on the integral support, there is no connection between the tolerance compensation element and the integral support.
  • the tolerance compensation element is therefore only used to support the loading space element via the tolerance compensation element and not to connect it to the integral support in any other way.
  • a further embodiment is characterized in that the tolerance compensation element has a tool engagement, by means of which the tolerance compensation element can be coupled in a torque-transmitting, in particular rotationally fixed manner, to a tool, in particular designed as a screw tool, for rotating the tolerance compensation element.
  • the tolerance compensation element has a tool engagement, by means of which the tolerance compensation element can be coupled in a torque-transmitting, in particular rotationally fixed manner, to a tool, in particular designed as a screw tool, for rotating the tolerance compensation element.
  • the tool mentioned can be coupled to the tolerance compensation element easily and in a torque-transmitting, in particular rotationally fixed manner, via the tool engagement, so that the tolerance compensation element can then be rotated quickly and precisely about the axis of rotation relative to the loading space element using the tool.
  • tolerances between the loading space element and the integral support can be compensated quickly and thus in a time- and cost-effective manner.
  • the tolerance compensation element has an external thread, which is the aforementioned first thread.
  • the loading space element has an internal thread corresponding to the external thread, which is the aforementioned second thread.
  • the external thread is screwed directly into the internal thread, whereby the tolerance compensation element is screwed to the loading space element.
  • the tolerance compensation element is, for example, hollow in at least one length region of the tolerance compensation element and thus in its interior, with the tool engagement being formed or arranged in the hollow length region.
  • the tool is, for example, coupled to the tool engagement and thus to the tolerance compensation element in such a way that it transmits torque, in particular in a rotationally fixed manner, that the tool is moved, in particular inserted, into the tool engagement and thus into the interior of the tolerance compensation element.
  • the tolerance compensation element can be rotated particularly easily relative to the loading space element by means of the tool and thus moved translationally relative to the loading space element.
  • the tool attack is designed, for example, as a non-circular shape, in particular as an internal non-circular shape, or as a polygon, in particular as an internal polygon.
  • the polygon, in particular the internal polygon can be designed, for example, as a square, in particular as an internal square, or as a hexagon, in particular as an internal hexagon.
  • Other tool attacks are easily conceivable.
  • the feature that the tolerance compensation element can be coupled to the tool in a torque-transmitting manner by means of the tool attack is to be understood as meaning that the tolerance compensation element can be coupled to the tool by means of the tool attack in such a way that torques can be transmitted between the tool and the tolerance compensation element.
  • the tool attack therefore has a shape by means of which the torques can be transmitted between the tool and the tolerance compensation element.
  • the shape of the tool attack is a shape other than a circular shape, whereby torques can be transmitted particularly advantageously between the tool and the tolerance compensation element.
  • a further embodiment is characterized by a screw element which is designed separately from the loading space element, separately from the integral support and separately from the tolerance compensation element, and which is provided in addition to the loading space element, in addition to the integral support and in addition to the tolerance compensation element, and which is preferably designed as a screw.
  • the screw element is supported at least indirectly, in particular directly, on the tolerance compensation element and thus via the tolerance compensation element on the loading space element and, in particular directly, screwed to the integral support, in particular screwed into the integral support, whereby the loading space element is connected to the integral support.
  • the screw element is screwed to the integral support at the aforementioned third joint, whereby the loading space element is connected to the integral support at the third joint by means of the screw element, i.e. connected to the integral support or fastened to the integral support.
  • a further embodiment of the invention provides that the screw element penetrates the interior of the tolerance compensation element and thus the tolerance compensation element.
  • the tolerance compensation element is preferably designed as the aforementioned bushing, also referred to as a tolerance compensation bushing, which is hollow over its entire extent and is thus completely penetrated by the screw element, for example.
  • the bushing completely surrounds at least a length region of the screw element in the circumferential direction of the screw element running around the axis of rotation, so that a particularly space-saving, weight-saving and cost-effective structure can be realized.
  • the loading space element can be advantageously connected to the integral carrier using the tolerance compensation element and the screw element.
  • the tolerance compensation element is screwed to a floor area of the loading space element, also referred to as the floor, in particular directly, whereby the floor area limits the front storage space in the vertical direction of the passenger car.
  • the plastic matrix is made of polypropylene (PP), for example.
  • the fiber-reinforced plastic comprises, for example, reinforcing fibers that are embedded in a matrix.
  • the reinforcing fibers form, for example, the fiber fabric mentioned.
  • the matrix is, for example, the plastic matrix.
  • the matrix is made of a plastic, which is, for example, the aforementioned thermoplastic.
  • the plastic is polypropylene (PP).
  • the reinforcing fibers are, for example, glass fibers (GF), so that, for example, the fiber-reinforced plastic is designed as a glass fiber-reinforced plastic, in particular as glass fiber-reinforced polypropylene (PP, GF).
  • the loading space element is spaced apart from the integral support, in particular completely, whereby the tolerance compensation element ensures a particularly advantageous support of the loading space element on the integral support.
  • at least one partial area of the loading space element in particular the floor area, which is directly adjacent to the tolerance compensation element, faces the integral support and completely surrounds the tolerance compensation element, in particular in the circumferential direction of the tolerance compensation element running around the axis of rotation, is spaced from the integral support, wherein the partial area spaced from the integral support is, for example, a tolerance gap and results from tolerances, in particular position tolerances, between the loading space element and the integral support.
  • the tolerance gap is bridged by the tolerance compensation element, whereby the tolerances between the loading space element and the integral support are compensated. This can ensure an advantageous connection of the loading space element to the integral support.
  • the loading space element which is formed separately from a body shell of the passenger car, is attached to the body shell.
  • Advantages and advantageous embodiments of the passenger car according to the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the method for assembling the front loading space element and vice versa.
  • Fig. 1 shows a detail of a schematic and sectional plan view of a passenger car, with a bodyshell and with a front loading space element which is formed separately from the bodyshell and fastened to the bodyshell and by which a front storage space is delimited;
  • Fig. 2 shows a schematic and sectional side view of the passenger car
  • Fig. 3 shows a further schematic and sectional side view of the passenger car
  • Fig. 4 is a schematic representation of a method for assembling the loading space element.
  • identical or functionally identical elements are provided with identical reference symbols.
  • Fig. 1 shows a detail in a schematic and sectional top view of a front 10 of a passenger car, also referred to simply as a vehicle, whose interior, also referred to as a passenger cell or passenger compartment, is formed by a bodyshell 12 of the passenger car. From the bodyshell 12, a front module 14, also referred to as a front end module, and a strut brace 16 can be seen in Fig. 1, the longitudinal extension direction of which runs at least substantially in the transverse direction of the passenger car.
  • the strut brace is connected to domes 17 and 19 of the bodyshell 12, which are designed in particular as spring strut domes, whereby the domes 17 and 19, which are spaced apart from one another in the transverse direction of the passenger car, are connected to one another via the strut brace 16.
  • the strut brace is designed separately from the domes 17 and 19 and, in particular, is connected directly to the domes 17 and 19, i.e. is attached to the domes 17 and 19.
  • the passenger car also has an integral support 20 designed separately from the body shell 12, also referred to as an auxiliary frame and particularly clearly visible in Fig. 2, which is connected to the body shell and is thus held on the body shell.
  • a wheel suspension in particular at least a front wheel part of the suspension, is connected to the integral support 20, with vehicle wheels, in particular designed as front wheels, of a vehicle axle of the passenger car, in particular designed as a front axle, being connected in an articulated manner to the integral support 20 and thus to the body shell via the wheel suspension.
  • the wheel suspension comprises at least one or more wheel guides, particularly for each front wheel, which are held in an articulated manner on the integral support and via this on the body shell and thus allow compression and rebound movements of the respective front wheel in the vertical direction of the passenger car relative to the body shell 12 and relative to the integral support 20.
  • at least one electric machine is held, in particular mounted, on the integral support 20, by means of which the aforementioned vehicle wheels, designed for example as front wheels, can be driven, in particular purely electrically.
  • the Passenger car preferably designed as an electric vehicle, in particular as a battery-electric vehicle.
  • the integral support 20 has, for example, two longitudinal elements, in particular longitudinal supports, which are spaced apart from one another in the transverse direction of the passenger car, the respective longitudinal extension direction of which runs at least substantially in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the integral support 20 has, for example, at least one transverse element, in particular a transverse support, the longitudinal extension direction of which runs at least substantially in the transverse direction of the vehicle.
  • the longitudinal elements are connected to one another via the transverse element, in particular in such a way that the transverse element is connected to the longitudinal elements, in particular at both ends.
  • a section of a component 22 of the integral support 20 designed as an integral strut can be seen in Fig. 3, wherein the component 22 is, for example, the aforementioned transverse element.
  • the passenger car also has a loading space element 24 arranged at the front 10 and thus at the front, also referred to as a storage space element or loading box, which is also referred to as a loading space recess or is designed as a loading space recess.
  • the loading space element 24 delimits a storage space 26 arranged at the front 10 and thus at the front, also referred to as a loading space, in which objects can be transported.
  • the front storage space 26 has an opening 28 which is delimited completely along its circumferential direction by an edge region 30 of the loading space element 24, in particular directly.
  • tolerances between the loading space element 24 and the front module 14 can be compensated for, in particular in the vehicle longitudinal direction (x direction) and in the vehicle transverse direction (y direction) by means of a respective first screw hole, which is large in particular in its diameter or in its inner circumference and which is penetrated, for example, by a respective first screw element, so that at the respective joint 32, the loading space element 24 is screwed to the front module 14 by means of the respective first screw opening and by means of the respective first screw element, in particular directly and/or firmly, and is thereby connected, in particular directly and/or firmly.
  • the loading space element 24 is connected, in particular directly, to the strut brace 16 at second joints 36, which can be seen for example in Fig. 2 and are spaced apart from the first joints 32 and spaced apart from one another in pairs, and is therefore, in particular directly, connected to the strut brace 16 and is thereby, in particular directly, fastened to the strut brace 16.
  • the loading space element 24 is screwed to the strut brace 16, in particular directly, and is thereby, in particular directly, connected.
  • the loading space element 24 is connected to the strut brace 16, in particular directly, firmly and thus immovably, in particular in such a way that, for example, at the respective second joint 36, the loading space element 24 is screwed to the strut brace 16, in particular directly, firmly and thus immovably.
  • tolerances between the loading space element 24 and the strut brace 16 can be compensated for by a respective second screw hole with a large inner diameter or inner circumference, which is penetrated by a respective second screw element, for example, so that, for example, at the respective second joint 36, the loading space element 24 is screwed to the strut brace 16, in particular directly and/or firmly, by means of the respective second screw hole and by means of the respective second screw element and is thereby connected, in particular directly and/or firmly.
  • tolerances are compensated for at the respective second joint 36 in the vehicle transverse direction (y-direction) and in the vehicle vertical direction (z-direction). This compensation of tolerances between the Loading space element 24 and the strut brace at the respective second joint 36 is illustrated in Fig. 3 by double arrows 38.
  • the loading space element 24 is connected, in particular directly, to the component 22 and thus, in particular directly, to the integral support 20 at third joints 40 which are spaced apart from the first joints 32 and the second joints 36 and spaced apart from one another in pairs, and is thus, in particular directly, connected to the component 22 and thereby, in particular directly, to the integral support 20.
  • the loading space element 24 is screwed directly to the component 22 and thus directly to the integral support 20 at the respective third joint 36.
  • the loading space element 24 is firmly connected, in particular screwed, to the component 22 and thus to the integral support 20 at the respective joint 40, in particular directly.
  • Compensation of tolerances between the loading space element 24 and the integral support 20 at the respective third joint 40 in the transverse direction of the vehicle (y-direction) is illustrated in Fig. 3 by a double arrow 42 and can be carried out, for example, by a respective third screw hole with a large inner diameter or inner circumference, which will be discussed in more detail below. Compensation of tolerances between the loading space element 24 and the integral support 20 in the vertical direction of the vehicle (z-direction) cannot, however, be carried out by a correspondingly large inner circumference of the respective third screw hole.
  • the respective third screw hole is penetrated, for example, by a respective third screw element, so that, for example, at the respective joint 40, the loading space element 24 is screwed to the integral support 20 by means of the respective third screw hole and by means of the respective third screw element, in particular directly and/or firmly, and is thereby connected.
  • the loading space element 24 is connected, in particular directly and/or firmly, to the front module 14, the strut brace 15 and the integral support 20 at the joints 32, 36 and 40, i.e. screwed, a weight-efficient and rigid connection of the loading space element 24 to the body shell 12 and to the integral support 20 can be achieved, whereby overall a high level of rigidity, in particular torsional rigidity, of the passenger car can be achieved at its front 10. Additional, separate measures to achieve a corresponding rigidity, in particular torsional rigidity, of the passenger car can thus be avoided. so that the costs, weight and space requirements of the passenger car can be kept low.
  • At least one tolerance compensation element 44 is screwed to the loading space element 24, which in the embodiment shown in the figures is designed as a bushing, thus as a tolerance compensation bushing.
  • the tolerance compensation element 44 can be translationally displaced, i.e. moved, along the axis of rotation 46 relative to the loading space element 24 by rotating the tolerance compensation element 44 relative to the loading space element 24 and about an axis of rotation 46, the loading space element 24 being supported on the component 22 and thus on the integral support 20 via the tolerance compensation element 44 along the axis of rotation 46.
  • the axis of rotation 46 runs at least substantially in the vertical direction of the vehicle, so that in the exemplary embodiment shown in the figures, the loading space element 24 is supported on the integral support 20, in particular on the component 22, downwards in the vertical direction of the vehicle via the tolerance compensation element 44.
  • a first step S1 of the method the loading space element 24 and the tolerance compensation element 44 screwed to the loading space element 24 are provided, in particular in a state in which the loading space element 24 is not yet connected to the shell 12.
  • the state is thus a pre-assembled state in which the assembly is pre-assembled in that the tolerance compensation element 44 is screwed to the loading space element 24, in particular while the loading space element 24 is not (yet) connected to the shell 12.
  • the tolerance compensation element 44 also referred to as a compensation bushing or also referred to as a compensation element, is thus pre-assembled on the loading space element 24.
  • the assembly is mounted on the bodyshell 12, in particular by connecting the loading space element 24 to the front module 14 at the first joint 32 and to the strut brace 16 at the second joint 36.
  • the tolerance compensation element 44 is then rotated about the axis of rotation 46 relative to the loading space element 24, in particular by means of a tool not shown in the figures, in such a direction of rotation that the rotation of the tolerance compensation element 44 about the axis of rotation 46 and relative to the loading space element 24 causes the tolerance compensation element 44 to be translationally displaced, i.e.
  • the tolerance compensation element 44 is moved relative to the loading space element 24 in a translational manner, in particular directly, in a support system with the integral support 20, in particular with the component 22. This is carried out in particular in such a way that the tolerance compensation element 44 is supported, in particular supported, on a surface 50 of the integral support 20, in particular of the component 22, facing the loading space element 24.
  • the tolerance gap S is bridged by the tolerance compensation element 44, wherein the tolerance compensation element 44 is supported directly on the surface 50, and is therefore in direct support with the surface 50.
  • the loading space element 24 is thus advantageously supported via the tolerance compensation element 44.
  • the tolerance gap S results from tolerances and, in particular, positional tolerances, between the loading space element 24 and the integral support 20, whereby these tolerances between the loading space element 24 and the integral support 20 can now be advantageously compensated, i.e. balanced. Furthermore, in the embodiment shown in the figures, it is provided that, apart from the support of the tolerance compensation element 44 on the integral support 20, a further, additional connection of the tolerance compensation element 44 to the integral support 20 is omitted, i.e. is not provided.
  • the tolerance compensation element 44 is penetrated over its entire axial extent, which runs along the axis of rotation 46 and is therefore axial, by a through-opening 54, which is, for example, the aforementioned third screw hole, also referred to as a screw opening, and is therefore or forms an interior of the tolerance compensation element 44.
  • a through-opening 54 which is, for example, the aforementioned third screw hole, also referred to as a screw opening, and is therefore or forms an interior of the tolerance compensation element 44.
  • the tolerance compensation element 44 is hollow over its entire axial extent, i.e., along the axis of rotation 46.
  • a tool engagement 56 of the tolerance compensation element 44 is formed in the through-opening 54 and thus in the interior of the tolerance compensation element 44, which can be coupled to the aforementioned tool via the tool engagement 56 in a torque-transmitting, in particular rotationally fixed manner.
  • the tool can be inserted into the through-opening 54 and thus into the tool engagement 56, in particular along the rotation axis 46, and can thereby be coupled to the tolerance compensation element 44 in a torque-transmitting, in particular rotationally fixed manner.
  • the tolerance compensation element 44 can be rotated about the rotation axis 46 relative to the loading space element 24 by means of the tool and can thereby be displaced translationally along the rotation axis 46 relative to the loading space element 24, in particular until the tolerance compensation element 44 comes into direct support with the surface 50 and, if necessary, until a torque which is transmitted from the tool to the tolerance compensation element 44 reaches a predetermined threshold value.
  • the tolerance compensation element 44 has a first thread in the form of an external thread 58.
  • the loading space element 24 has a screw opening 60 designed as a through opening, in which a second thread in the form of an internal thread 62 corresponding to the external thread 58 is formed.
  • the external thread 58 is screwed directly into the internal thread 62, whereby the tolerance compensation element 44 is screwed to the loading space element 24, in particular directly.
  • the tool attack 56 is arranged in the through opening 54, thus in the interior of the tolerance compensation element 44, the tool attack 56 is formed in the interior of the tolerance compensation element 44 facing away from the external thread 58, in particular in such a way that the tool attack 56 is formed on an inner peripheral surface 64 of the tolerance compensation element 44 facing away from the external thread 58.
  • the tolerance compensation element 44 is screwed, in particular directly, to a floor area 66 of the loading space element 24, also referred to as the floor, wherein the front-side storage space 26 is delimited downwards in the vertical direction of the passenger car, in particular directly, by the floor area 66.
  • a floor area 66 of the loading space element 24 also referred to as the floor
  • the front-side storage space 26 is delimited downwards in the vertical direction of the passenger car, in particular directly, by the floor area 66.
  • the screw opening 60 is formed in the floor area 66, wherein the internal thread 62 is formed on the floor area 66.
  • a screw element 68 in this case designed as a screw, is moved through the through-opening 54.
  • the screw element 68 is designed separately from the loading space element 24, separately from the integral support 20 and separately from the tolerance compensation element 44 and has a screw shaft 70 with a third thread 72, in this case designed as an external thread, and a screw head 74 which is connected to the screw shaft 70, in particular is designed in one piece with the screw shaft 70.
  • the screw head 74 has a larger outer circumference, in particular an outer diameter, than the screw shaft 70. It can be seen that the through-opening 54 (third screw hole) is completely penetrated by the screw element 68.
  • the screw element 68 is screwed, in particular directly, to the integral support 20, in particular to the component 22.
  • the screw element 68 is supported via its screw head 74 at least indirectly, in particular directly, on the tolerance compensation element 44, in particular along the axis of rotation, so that the loading space element 24 is connected to the integral carrier 20 at the third joint 40 by means of the screw element 68.
  • the integral support 20 has an opening 75 designed as a further through-opening, into which the screw element 68 engages, in particular such that the opening 75 is completely penetrated by the screw element 68 along the axis of rotation 46. It is conceivable that the opening 75 is thread-free, so that, for example, the screw element 68 is screwed directly to a corresponding further screw element, for example designed as a nut, on an underside US of the integral support 20 facing away from the loading space element 24 and the tolerance compensation element 44, whereby the loading space element 24 is connected to the integral support 20 at the joint 40.
  • a fourth thread corresponding to the thread 72 is formed in the opening 75 designed as a through-opening in the present case, which fourth thread is formed, for example a second internal thread.
  • the thread 72 is screwed, in particular directly, into the corresponding fourth thread, whereby the screw element 68 is screwed, in particular directly, to the integral carrier 20 at the joint 40.
  • a sealing element 76 Recognizable from Fig. 2 is a sealing element 76, which is designed, for example, separately from the tolerance compensation element 44 and separately from the screw element 68 and can be designed, for example, as a solid body.
  • the sealing element 76 can be made of rubber.
  • the sealing element 76 is designed, for example, as a sealing ring, in particular as an O-ring.
  • an advantageous seal can (also) be realized between the tolerance compensation element 44 and the loading space element 24, in particular without additional sealing elements. This means that no water can penetrate from outside into the front storage space 26.
  • the loading space element 24 Due to the described, in particular fixed, connection of the loading space element 24 to the strut brace 16 and the front module 14, and thus to the body shell 12 and to the integral support 20, the loading space element 24 has a structurally supporting effect, whereby dynamic torsional loads occurring during a journey, for example, in particular in the front section 18, can be advantageously supported and/or transmitted by means of the loading space element 24.
  • a dynamic torsional load is illustrated in Fig. 2 by a double arrow 78 and runs, for example, around the longitudinal direction of the passenger car.
  • the loading space element 24 is formed, for example, from an organic sheet which, for example, has a fiber fabric of at least or exactly four layers with a fiber orientation in which reinforcing fibers of the fiber fabric, simply referred to as fibers, run diagonally and, for example, at an angle of 45 degrees to one another.
  • the reinforcing fibers are embedded in a plastic matrix, also simply referred to as a matrix, which is formed from a plastic such as a thermoplastic.
  • the loading space element 24 is formed, for example, from a fiber-reinforced thermoplastic injection molding, thus designed as a fiber-reinforced thermoplastic injection molded part, which is, for example, injection-molded onto the organic sheet.
  • the loading space element 24 has the aforementioned, at least or exactly four-layer fiber fabric in a first partial area and is thus formed, for example, in the first partial area from the four-layer plate-shaped organic sheet, so that, for example, the loading space element 24 has the reinforcing fibers running diagonally to one another in the first partial area, which form the fiber fabric.
  • the loading space element 24 is, for example, produced by injection molding and thus designed as an injection molded part, wherein, for example, the second partial area (partial area TB) is injection-molded onto the first partial area.
  • the loading space element 24 in the second partial area is designed as the aforementioned fiber-reinforced and thermoplastic injection-molded component.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Personenkraftwagen, mit einem Rohbau (12), und mit einem frontseitigen, separat von dem Rohbau (12) ausgebildeten und an dem Rohbau (12) befestigten Laderaumelement (24), durch welches ein frontseitiger Stauraum (26) begrenzt ist, wobei das Laderaumelement (24) mit einem Frontmodul (14) des Rohbaus (12), mit einer Domstrebe (16) des Rohbaus (12) und mit einem separat von dem Rohbau (12) und separat von dem Laderaumelement (24) ausgebildeten und an dem Rohbau (12) gehaltenen Integralträger (20) verbunden ist.

Description

Personenkraftwagen mit einem frontseitigen Stauraum
Die Erfindung betrifft einen Personenkraftwagen mit einem frontseitigen Stauraum gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die DE 102019 007 850 B4 offenbart eine Laderaumanordnung für einen durch eine Fronthaube verschließbaren Frontraum eines Kraftwagens, mit einer Laderaumbox, welche durch einen in einer Schließstellung unterhalb einer ebenfalls zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verlagerbaren Fronthaube angeordneten Deckel verschlossen ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Personenkraftwagen mit einem frontseitigen Stauraum zu schaffen, sodass eine besonders gewichts-, kosten- und bauraumgünstige Bauweise des Personenkraftwagens realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Personenkraftwagen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der erfindungsgemäße, einfach auch als Fahrzeug bezeichnete Personenkraftwagen, dessen Innenraum auch als Fahrgastzelle oder Fahrgastraum bezeichnet wird, weist einen Rohbau auf, durch welchen der Innenraum des Personenkraftwagens gebildet ist. Während einer Fahrt des Personenkraftwagens können sich im Innenraum des Personenkraftwagens Personen wie beispielsweise der Fahrer oder die Fahrerin des Personenkraftwagens aufhalten. Außerdem weist der Personenkraftwagen ein frontseitiges, separat von dem Rohbau ausgebildetes und an dem Rohbau befestigtes Laderaumelement auf, durch welches ein frontseitiger Stauraum insbesondere mit einer Öffnung begrenzt ist. Dies bedeutet, dass das Laderaumelement an der Front des Personenkraftwagens angeordnet ist, sodass der Laderaum an der Front angeordnet ist. Der auch als frontseitiger Laderaum bezeichnete, frontseitige Stauraum wird auch als „Frunk“ bezeichnet. Das Wort „Frunk“ ist ein Kunstwort aus dem Englischen und durch die Wörter „front“ (englisch für Front, vorne oder vorder...) und „trunk“ (englisch für Kofferraum, Laderaum oder Stauraum) gebildet. Insbesondere ist das Laderaumelement an einem auch als Fahrzeugvorbau bezeichneten Vorbau des Rohbaus befestigt. Vorzugsweise ist der Rohbau eine selbsttragende Karosserie des Personenkraftwagens. Über die genannte Öffnung mündet beispielsweise der frontseitige Stauraum an sich, das heißt für sich alleine betrachtet in oder an eine Umgebung des Stauraums beziehungsweise des Personenkraftwagens. Somit kann beispielsweise ein zu transportierender Gegenstand wie z.B. eine Tasche oder ein Koffer durch die Öffnung hindurchbewegt und somit über die Öffnung in den Stauraum hineinbewegt und dadurch in dem Stauraum angeordnet werden. Ferner ist es möglich, den im Stauraum angeordneten Gegenstand durch die Öffnung hindurchzubewegen und dadurch aus dem Stauraum herauszubewegen, mithin aus dem Stauraum zu entnehmen und an oder in die Umgebung des Stauraums zu bewegen. Vorzugsweise ist das Laderaumelement als ein insbesondere eigensteifer Festkörper ausgebildet.
Der Personenkraftwagen kann eine auch als Frontklappe bezeichnete Fronthaube aufweisen, welche insbesondere separat von dem Rohbau ausgebildet und bewegbar, insbesondere verschwenkbar, an dem Rohbau gehalten sein kann. Die Fronthaube ist beispielsweise relativ zu dem Rohbau und relativ zu dem Laderaumelement zwischen einer die Öffnung verschließenden Schließstellung und wenigstens einer zumindest einen Teilbereich der Öffnung freigebenden Offenstellung bewegbar, insbesondere verschwenkbar. Dies bedeutet, dass in der Schließstellung durch die Fronthaube die Öffnung und somit der Stauraum verschlossen sind, sodass beispielsweise während einer Fahrt des Personenkraftwagens im Stauraum angeordnete Gegenstände nicht unerwünschterweise über die Öffnung aus dem Stauraum herausfallen können. In der Offenstellung gibt die Fronthaube zumindest den Teilbereich der Öffnung frei, sodass in der Offenstellung beispielsweise der zuvor genannte Gegenstand durch den Teilbereich hindurchbewegt und somit in dem Stauraum angeordnet oder aus dem Stauraum entnommen werden kann. Das Laderaumelement kann zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Rohbau befestigt sein. Um nun einen besonders gewichts-, kosten- und bauraumgünstigen Aufbau, mithin eine besonders gewichts-, kosten- und bauraumgünstige Bauweise des Personenkraftwagens realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Laderaumelement mit einem Frontmodul des Rohbaus, mit einer Domstrebe des Rohbaus sowie mit einem separat von dem Rohbau und separat von dem Laderaumelement ausgebildeten und an dem Rohbau gehaltenen, auch als Hilfsrahmen bezeichneten Integralträger verbunden ist. Insbesondere sind die Domstrebe und das auch als Frontendmodul bezeichnete Frontmodul Bestandteile des zuvor genannten Vorbaus, welcher beispielsweise auch den Integralträger aufweisen kann. Dadurch, dass das separat von dem Integralträger und separat von dem Rohbau und somit separat von dem Frontmodul und separat von der Domstrebe ausgebildete Laderaumelement, insbesondere direkt, mit der Domstrebe, insbesondere direkt, mit dem Frontmodul und, insbesondere direkt, mit dem Integralträger verbunden ist, ist das Laderaumelement besonders vorteilhaft an die Domstrebe, das Frontmodul und den Integralträger und somit an den Rohbau angebunden, sodass der Rohbau und dabei insbesondere der Vorbau mittels des Laderaumelements vorteilhaft versteift oder ausgesteift werden können. Durch die beschriebene Anbindung des Laderaumelements an den Rohbau und an den Integralträger, mithin an die Domstrebe, das Frontmodul und den Integralträger kann mittels des Laderaumelements besonders vorteilhaft eine Torsionslast abgestützt und/oder übertragen werden, wodurch eine vorteilhafte Torsionssteifigkeit des Personenkraftwagens insbesondere an dessen Front realisiert werden kann.
Beispielsweise ist das Laderaumelement an wenigstens einer ersten Fügestelle, insbesondere direkt, mit dem Frontmodul des Rohbaus verbunden. Vorzugsweise ist das Laderaumelement an mehreren, voneinander beabstandeten ersten Fügestellen mit dem Frontmodul, insbesondere direkt, verbunden. Ferner ist es denkbar, dass das Laderaumelement an wenigstens einer von der ersten Fügestelle oder von den ersten Fügestellen beabstandeten zweiten Fügestelle, insbesondere direkt, mit der Domstrebe verbunden ist. Denkbar ist insbesondere, dass das Laderaumelement an mehreren, voneinander beabstandeten zweiten Fügestellen, die jeweils von der ersten Fügestelle oder von den ersten Fügestellen beabstandet sind, mit der Domstrebe des Rohbaus, insbesondere direkt, verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das Laderaumelement an wenigstens einer von der ersten Fügestelle oder von den ersten Fügestellen und von der zweiten Fügestelle oder von den zweiten Fügestellen beabstandeten dritten Fügestelle, insbesondere direkt, mit dem Integralträger verbunden ist. Vorteilhafterweise ist das Laderaumelement an mehreren, voneinander beabstandeten dritten Fügestellen, die von der ersten Fügestelle oder von den ersten Fügestellen und von der zweiten Fügestelle oder von den zweiten Fügestellen beabstandet sind, mit dem Integralträger, insbesondere direkt, verbunden. Hierdurch kann eine besonders feste Anbindung des Laderaumelements an den Rohbau und an den Integralträger gewährleistet werden, sodass eine besonders hohe Torsionssteifigkeit des Personenkraftwagens realisiert werden kann.
Durch die Erfindung ist eine Funktionsintegration geschaffen, durch die dem Laderaumelement zumindest eine Doppelfunktion zukommt. Zum einen wird das Laderaumelement genutzt, um den frontseitigen Stauraum zu begrenzen und somit zu schaffen. Das Laderaumelement wird auch als Laderaummulde bezeichnet oder ist eine Laderaummulde, in welcher zu transportierende Gegenstände verstaut werden können. Zum anderen wird das Laderaumelement genutzt, um eine Strukturabstützung zu realisieren. Dies bedeutet, dass durch die erfindungsgemäß vorgesehene Anbindung des Laderaumelements an den Rohbau und somit an eine Struktur des Rohbaus und an den Integralträger Lasten wie beispielsweise Torsionslasten, die beispielsweise bei einer Fahrt des Personenkraftwagens auftreten, vorteilhaft abgestützt und/oder abgeleitet werden können. Durch die Funktionsintegration kann im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen auf mehrere Struktur-Ebenen und deren Verschraubung im Vorbau verzichtet werden, wodurch das Gewicht, die Kosten und der Bauraumbedarf sowie ein Montageaufwand im Vergleich zu den herkömmlichen Lösungen reduziert werden können. Durch die beschriebene Anbindung des Laderaumelements an den Rohbau und den Integralträger hat das Laderaumelement eine strukturabstützende Wirkung, sodass auf zusätzliche, separate Maßnahmen zur Realisierung einer Strukturabstützung verzichtet werden kann. Dadurch können die Teileanzahl und somit die Kosten, das Gewicht und der Bauraumbedarf des Vorbaus besonders gering gehalten werden. Da das frontseitige Laderaumelement an den Rohbau angebunden und somit an dem Rohbau befestigt ist, ist das Laderaumelement rohbaufest. Über die Domstrebe sind zwei in Fahrzeugquerrichtung des Personenkraftwagens voneinander beabstandete Dome, insbesondere Federbein- und/oder Dämpferdome, des Rohbaus miteinander verbunden, insbesondere derart, dass die Domstrebe, insbesondere direkt, an die Dome angebunden ist. Die Dome des Rohbaus sind Rohbaudome, wobei beispielsweise an dem jeweiligen Dom ein jeweiliges Feder- und/oder Dämpferelement einer Radaufhängung des Personenkraftwagens angebunden ist. Dabei weist der Personenkraftwagen beispielsweise wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung des Personenkraftwagens aufeinanderfolgend und somit hintereinander angeordnete, einfach auch als Achsen bezeichnete Fahrzeugachsen auf, nämlich eine erste Fahrzeugachse und eine zweite Fahrzeugachse. Die erste Fahrzeugachse ist vorzugsweise eine Vorderachse des Personenkraftwagens, sodass beispielsweise die zweite Fahrzeugachse eine Hinterachse des Personenkraftwagens ist, dessen Hinterachse sich in Fahrzeuglängsrichtung des Personenkraftwagens nach hinten hin an die Vorderachse anschließt. Die jeweilige Fahrzeugachse weist wenigstens oder genau zwei einfach auch als Räder bezeichnete Fahrzeugräder auf, wobei die jeweiligen Fahrzeugräder der jeweiligen Fahrzeugachse auf in Fahrzeugquerrichtung des Personenkraftwagens einander gegenüberliegenden Seiten des Personenkraftwagens angeordnet sind. Die Fahrzeugräder sind Bodenkontaktelemente des Personenkraftwagens, welches in Fahrzeughochrichtung des Personenkraftwagens nach unten hin über die Bodenkontaktelemente an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Wird der Personenkraftwagen entlang des Bodens gefahren, während der Personenkraftwagen über die Bodenkontaktelemente in Fahrzeughochrichtung des Personenkraftwagens nach unten hin an dem Boden abgestützt ist, so rollen die Bodenkontaktelemente, insbesondere direkt, an dem Boden ab. Über die genannte Radaufhängung sind beispielsweise die auch als Vorderräder bezeichneten Fahrzeugräder der Vorderachse bewegbar mit dem Aufbau gekoppelt, derart, dass die Radaufhängung zumindest in Fahrzeughochrichtung des Personenkraftwagens und relativ zu dem Rohbau und relativ zu dem Integralträger erfolgende Bewegungen der Fahrzeugräder der Vorderachse zulässt, wobei die genannten Bewegungen der auch als Vorderräder bezeichneten Fahrzeugräder der Vorderachse auch als Radbewegungen oder Ein- und Ausfederbewegungen bezeichnet werden.
Die Radaufhängung weist beispielsweise ein einem ersten der Vorderräder zugeordnetes erstes Feder- und/oder Dämpferelement auf, über welches das erste Vorderrad gefedert und/oder gedämpft an dem Rohbau abgestützt ist. Dabei ist das erste Feder- und/oder Dämpferelement an einen ersten der Dome angebunden. Die Radaufhängung weist ein einem zweiten der Vorderräder zugeordnetes zweites Feder- und/oder Dämpferelement auf, über welches das zweite Vorderrad gefedert und/oder gedämpft an dem Rohbau abgestützt ist. Dabei ist das zweite Feder- und/oder Dämpferelement an einen zweiten der Dome angebunden. Da die Dome in Fahrzeugquerrichtung des Personenkraftwagens voneinander beabstandet sind und somit in Fahrzeugquerrichtung des Personenkraftwagens einander gegenüberliegen, liegen auch die genannten Feder- und Dämpferelemente der Radaufhängung in Fahrzeugquerrichtung einander gegenüber.
Die Radaufhängung weist beispielsweise auch wenigstens einen dem ersten Vorderrad zugeordneten, ersten Radlenker und wenigstens einen dem zweiten Vorderrad zugeordneten zweiten Radlenker auf. Der erste Radlenker ist gelenkig mit dem ersten Vorderrad verbunden, und der zweite Radlenker ist gelenkig mit dem zweiten Vorderrad verbunden. Außerdem ist beispielsweise der erste Radlenker gelenkig mit dem Integralträger und über den Integralträger mit dem Rohbau gekoppelt, und beispielsweise ist der zweite Radlenker gelenkig mit dem Integralträger und über den Integralträger mit dem Rohbau gekoppelt. Dies bedeutet, dass beispielsweise die Radlenker gelenkig an den Integralträger angebunden sind, sodass die Radlenker unter Vermittlung des Integralträgers gelenkig an den Rohbau angebunden sind. Die Radlenker sind Teile der Radaufhängung, deren Teile gelenkig an dem Integralträger und über diesen an den Rohbau angebunden sind. Somit sind die Vorderräder über die einfach auch als Lenker bezeichneten Radlenker gelenkig an dem Integralträger und über diesen an den Rohbau angebunden, insbesondere derart, dass die Radlenker die zuvor genannten, zumindest in Fahrzeughochrichtung des Personenkraftwagens und relativ zu dem Integralträger und relativ zu dem Rohbau erfolgenden Ein- und Ausfederbewegungen der Vorderräder zulassen. Diese Ein- und Ausfederbewegungen der Vorderräder können mittels der Feder- und/oder Dämpferelemente gefedert und/oder gedämpft werden.
Um eine besonders vorteilhafte strukturabstützende Wirkung des Laderaumelements realisieren zu können, sodass auf besonders gewichts-, kosten- und bauraumgünstige Weise eine besonders vorteilhafte Torsionssteifigkeit des Personenkraftwagens insbesondere an dessen Front dargestellt werden kann, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Laderaumelement mit dem Frontmodul, mit der Domstrebe und mit dem Integralträger jeweils fest und somit unbeweglich verbunden ist. Im Hinblick auf die genannten Fügestellen ist es somit vorzugsweise vorgesehen, dass das Laderaumelement an der ersten Fügestelle fest, das heißt unbeweglich mit dem Frontmodul, an der zweiten Fügestelle fest und somit unbeweglich mit der Domstrebe und an der dritten Fügestelle fest und somit unbeweglich mit dem Integralträger verbunden ist. Unter der jeweiligen festen und somit unbeweglichen Verbindung ist insbesondere zu verstehen, dass das Laderaumelement mit dem Frontmodul, der Domstrebe und dem Integralträger derart verbunden ist, dass Relativbewegungen zwischen dem Laderaumelement und dem Frontmodul, zwischen dem Laderaumelement und der Domstrebe und zwischen dem Laderaumelement und dem Integralträger unterbunden sind, das heißt dass keine gezielte Zulassung von Relativbewegungen zwischen dem Laderaumelement und dem Frontmodul, zwischen dem Laderaumelement und der Domstrebe und zwischen dem Laderaumelement und dem Integralträger vorgesehen ist.
Vorzugsweise weist der Integralträger wenigstens zwei in Fahrzeugquerrichtung des Personenkraftwagens voneinander beabstandete Längsträger auf, welche sich zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung des Personenkraftwagens erstrecken. Außerdem weist der Integralträger beispielsweise wenigstens einen sich zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung des Personenkraftwagens erstreckenden Querträger auf, über welchen die Längsträger miteinander verbunden sind. Dabei ist es denkbar, dass der Integralträger wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung des Personenkraftwagens voneinander beabstandete Querträger aufweist, nämlich den zuvor genannten Querträger als ersten Querträger und einen zweiten Querträger, wobei sich der jeweilige Querträger zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung des Personenkraftwagens erstreckt. Über die Querträger sind die Längsträger des Integralträgers miteinander verbunden. Dadurch kann eine besonders hohe Steifigkeit dargestellt werden.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Laderaumelement mit dem Frontmodul, insbesondere fest und somit unbeweglich, verschraubt und dadurch mit dem Frontmodul, insbesondere fest beziehungsweise unbeweglich, verbunden ist. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Laderaumelement an der ersten Fügestelle mit dem Frontmodul, insbesondere fest, verschraubt ist. Dadurch kann eine besonders feste Anbindung des Laderaumelements an das Frontmodul auf kostengünstige Weise realisiert werden, sodass auf besonders kostengünstige Weise eine vorteilhafte Steifigkeit, insbesondere Torsionssteifigkeit, dargestellt werden kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Laderaumelement mit der Domstrebe, insbesondere fest und somit unbeweglich, verschraubt und dadurch mit der Domstrebe, insbesondere fest und somit unbeweglich, verbunden ist. Somit ist es denkbar, dass das Laderaumelement an der zweiten Fügestelle, insbesondere fest, mit der Domstrebe verschraubt ist. Dadurch kann eine besonders gute strukturabstützende Wirkung des Laderaumelements realisiert werden, sodass eine besonders hohe Torsionssteifigkeit darstellbar ist.
In weiterer, besonders vorteilhafter Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Laderaumelement mit dem Integralträger, insbesondere fest und somit unbeweglich, verschraubt und dadurch mit dem Integralträger, insbesondere fest und somit unbeweglich, verbunden ist. Dadurch kann eine besonders feste Verbindung zwischen dem Integralträger und dem Laderaumelement realisiert werden, sodass eine besonders steife, insbesondere torsionssteife, Struktur geschaffen werden kann, die den Integralträger, die Domstrebe und das Frontmodul umfasst.
Vorzugsweise ist das Laderaumelement, insbesondere an der ersten Fügestelle, direkt mit dem Frontmodul, insbesondere fest, verschraubt. Vorzugsweise ist das Laderaumelement, insbesondere an der zweiten Fügestelle, direkt mit der Domstrebe, insbesondere fest, verschraubt. Vorzugsweise ist das Laderaumelement, insbesondere an der dritten Fügestelle, direkt mit dem Integralträger, insbesondere fest, verschraubt, sodass auf besonders bauraum- und gewichtsgünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit realisiert werden kann.
Durch eine geeignete Wahl eines Werkstoffs, aus welchem das Laderaumelement gebildet ist, sowie insbesondere durch eine vorteilhafte Konstruktionsauslegung des Laderaumelements, kann das Laderaumelement besonders vorteilhaft derart ausgestaltet werden, dass das Laderaumelement Lasten, wie beispielsweise Torsionslasten, vorteilhaft abstützen und/oder übertragen kann. Um dabei auf besonders gewichtsgünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit des Laderaumelements selbst realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Laderaumelement aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet ist.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der faserverstärkte Kunststoff ein wenigstens oder genau vierlagiges Fasergewebe aufweist, welches in eine Kunststoff matrix eingebettet ist. Hierdurch kann auf besonders bauraum- und gewichtsgünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit des Laderaumelements selbst realisiert werden, wodurch eine besonders hohe Steifigkeit, insbesondere Torsionssteifigkeit, des Personenkraftwagens insbesondere an dessen Front realisiert werden kann. Beispielsweise ist das Laderaumelement aus einem Organoblech gebildet, welches das vierlagige Fasergewebe aufweist. Somit ist beispielsweise das Organoblech ein vierlagiges plattenförmiges Halbzeug, aus welchem das Laderaumelement vorzugsweise hergestellt ist.
Vorzugsweise ist das Fasergewebe ein diagonal verlaufendes Fasergewebe. Mit anderen Worten weist beispielsweise das Fasergewebe eine solche Faserausrichtung seiner Fasern auf, dass die Fasern des Fasergewebes diagonal und dabei beispielsweise in einem Winkel von 45 Grad zueinander verlaufen. Dadurch können besonders vorteilhafte mechanische Eigenschaften des Laderaumelements realisiert werden, sodass durch die beschriebene Anbindung des Laderaumelements an den Rohbau und an den Integralträger eine besonders vorteilhafte strukturabstützende Wirkung des Laderaumelements dargestellt werden kann.
Vorzugsweise ist die Kunststoffmatrix aus einem Thermoplasten gebildet, sodass besonders vorteilhafte mechanische Eigenschaften des Laderaumelements realisiert werden können. Ganz vorzugsweise ist das Laderaumelement durch Spritzgießen hergestellt und somit als Spritzgussbauteil ausgebildet, sodass vorzugsweise das Laderaumelement als ein faserverstärktes und vorzugsweise thermoplastisches Spritzgussbauteil ausgebildet ist. Dadurch können auch komplexe Geometrien des Laderaumelements zeit- und kostengünstig hergestellt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass über die Domstrebe die zuvor genannten, zwei in Fahrzeugquerrichtung des Personenkraftwagens voneinander beabstandeten Dome des Rohbaus miteinander verbunden sind.
Das Frontmodul schließt sich zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung des Personenkraftwagens nach vorne hin an die Domstrebe und die Dome an, sodass das auch als Frontendmodul bezeichnete Frontmodul zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung weiter vorne angeordnet ist als die Domstrebe und die Dome.
Dabei hat es sich zur Realisierung der besonders hohen Steifigkeit, insbesondere Torsionssteifigkeit, als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das sich zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne an die Domstrebe und die Dome anschließende Frontmodul separat von der Domstrebe und separat von den Domen ausgebildet ist. Dabei ist das Frontmodul zumindest mittelbar mit den Domen und der Domstrebe verbunden.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Domstrebe separat von den Domen ausgebildet und, insbesondere direkt, mit den Domen verbunden ist. Dadurch kann ein besonders vorteilhafter Aufbau des Personenkraftwagens realisiert werden, sodass eine besonders hohe Steifigkeit, insbesondere eine besonders hohe Torsionssteifigkeit, des Personenkraftwagens an dessen Front auf besonders vorteilhafte Weise dargestellt werden kann.
Um eine besonders vorteilhafte Montage des Laderaumelements realisieren zu können, sodass das Laderaumelement besonders einfach und somit zeit- und kostengünstig an den Rohbau und den Integralträger angebunden und in der Folge die strukturabstützende Wirkung des Laderaumelements besonders vorteilhaft umgesetzt werden kann, ist es beispielsweise vorgesehen, dass mit dem Laderaumelement wenigstens ein separat von dem Laderaumelement ausgebildetes Toleranzausgleichselement verschraubt ist, welches durch relativ zu dem Laderaumelement erfolgendes Drehen des Toleranzausgleichselements relativ zu dem Laderaumelement translatorisch verlagerbar, das heißt translatorisch bewegbar ist. Über das Toleranzausgleichselement ist das Laderaumelement an dem separat von dem Rohbau ausgebildeten und an dem Rohbau gehaltenen, auch als Hilfsrahmen bezeichneten Integralträger des Personenkraftwagens abgestützt. Hierfür ist es insbesondere vorgesehen, dass das Toleranzausgleichselement zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Integralträger abgestützt ist, wodurch das Laderaumelement über das Toleranzausgleichselement an dem Integralträger abgestützt ist. Dadurch, dass das Toleranzausgleichselement durch relativ zu dem Laderaumelement und insbesondere um eine Drehachse erfolgendes Drehen des Toleranzausgleichselements relativ zu dem Laderaumelement und auch relativ zu dem Integralträger translatorisch verlagerbar ist, können Toleranzen, insbesondere Lagetoleranzen, zwischen dem Laderaumelement und dem Integralträger einfach, zeit- und kostengünstig kompensiert, das heißt ausgeglichen werden, wodurch eine kostengünstige Montage des Laderaumelements darstellbar ist. Ferner ist es hierdurch möglich, das beispielsweise als Buchse, mithin als Toleranzausgleichsbuchse ausgebildete Toleranzausgleichselement einteilig, das heißt insbesondere einstückig auszugestalten und somit aus einem einzigen Stück herzustellen, sodass das Toleranzausgleichselement gewichts- und kostengünstig ausgestaltet werden kann. Dadurch können das Gewicht und die Kosten des Personenkraftwagens insbesondere besonders gering gehalten werden.
Das Toleranzausgleichselement ist insbesondere derart mit dem separat von dem Toleranzausgleichselement ausgebildeten Laderaumelement verschraubt, dass das Toleranzausgleichselement ein erstes Gewinde und das Laderaumelement ein mit dem ersten dem Gewinde korrespondierendes, zweites Gewinde aufweist, wobei die Gewinde, insbesondere direkt, miteinander verschraubt sind. Werden das Toleranzausgleichselement und somit das erste Gewinde insbesondere um die zuvor genannte Drehachse relativ zu dem Laderaumelement und somit relativ zu dem zweiten Gewinde gedreht, so wandeln die Gewinde diese um die Drehachse und relativ zu dem Laderaumelement erfolgende Drehung des Toleranzausgleichselements in ein insbesondere in einen insbesondere entlang der Drehachse und relativ zu dem Laderaumelement erfolgende, translatorische Bewegung des Toleranzausgleichselements um, sodass das Toleranzausgleichselement durch relativ zu dem Laderaumelement erfolgendes Drehen des Toleranzausgleichselements einfach und somit zeit- und kostengünstig und somit präzise relativ zu dem Laderaumelement translatorisch verlagert werden kann. Hierdurch können Toleranzen, insbesondere Lagetoleranzen, zwischen dem Laderaumelement und dem Integralträger einfach, zeit- und kostengünstig ausgeglichen werden, sodass das Laderaumelement über das Toleranzausgleichselement sicher und stabil an dem Integralträger abgestützt werden kann.
Die Erfindung geht insbesondere davon aus, dass im Rohbau zur Verfügung stehender Bauraum genutzt wird, um darin das beispielsweise als Laderaummulde ausgebildete oder als Laderaummulde bezeichnete Laderaumelement und somit den frontseitigen Stauraum anzuordnen. Der frontseitige Stauraum stellt somit ein vorteilhaftes Ladevolumen bereit, welches von Nutzern und Nutzerinnen des Personenkraftwagens vorteilhaft genutzt werden kann. Insbesondere ist der Personenkraftwagen beispielsweise als ein Elektrofahrzeug, insbesondere als ein batterieelektrisches Fahrzeug (BEV) ausgebildet, sodass der frontseitige Stauraum mit einem besonders großen Ladevolumen ausgestaltet werden kann. Durch die Befestigung des Laderaumelements an dem Rohbau, mithin an der Domstrebe und an dem Frontmodul, sowie durch die Befestigung des Laderaumelements an dem Integralträger kann ein steife, insbesondere torsionssteife, Konstruktion, insbesondere Leichtbaukonstruktion, des Rohbaus, insbesondere des Vorbaus, realisiert werden, sodass einerseits das Gewicht des Personenkraftwagens vorteilhaft gering gehalten werden kann. Andererseits kann eine hohe Torsionssteifigkeit dargestellt werden.
Beispielsweise bei einem Verfahren zum Herstellen des Personenkraftwagens wird das insbesondere separat von den Domen und separat von der Domstrebe und separat von dem Integralträger ausgebildete Frontmodul relativ zu einer Außenhaut des Personenkraftwagens ausgerichtet und somit eingestellt, um hierdurch übermäßige Spaltmaße zu vermeiden. Ferner wird beispielsweise bei dem Verfahren zum Herstellen des Personenkraftwagens die insbesondere separat von den Domen ausgebildete Domstrebe relativ zu den Domen ausgerichtet und somit eingestellt. Ferner wird beispielsweise bei dem Verfahren zum Herstellen des Personenkraftwagens der separat von dem Rohbau ausgebildete Integralträger relativ zu dem Rohbau ausgerichtet und somit eingestellt. Da das Frontmodul relativ zu der Außenhaut ausgerichtet und somit eingestellt wird, da die Domstrebe relativ zu den Domen ausgerichtet und somit eingestellt wird, und da der Integralträger relativ zu dem Rohbau ausgerichtet oder positioniert wird, können sich unerhebliche Toleranzschwankungen oder Toleranzen zwischen den genannten drei Fügestellen ergeben. Dabei kann beispielsweise an der jeweiligen Fügestelle ein jeweiliger Toleranzausgleich in einer Ebene dadurch einfach realisiert werden, dass an der jeweiligen Fügestelle ein großes Schraubloch verwendet wird, wodurch beispielsweise Toleranzen, insbesondere Lagetoleranzen, insbesondere zwei senkrecht zueinander und in der Ebene verlaufende Richtungen ausgeglichen werden können. Um eine spannungsfreie Anbindung, insbesondere Verschraubung, des Laderaumelements an dem beziehungsweise mit dem Integralträger realisieren zu können, ist jedoch auch ein Toleranzausgleich in eine dritte, senkrecht zu den Richtungen und somit senkrecht zu der Ebene verlaufende Raumrichtung wünschenswert. Ein solcher Toleranzausgleich in die dritte Raumrichtung kann nun mittels des Toleranzausgleichselements einfach und somit zeit- und kostengünstig realisiert werden.
Ermöglicht werden kann auch, das Laderaumelement und das mit dem Laderaumelement verschraubte Toleranzausgleichselement vorzumontieren und somit als ein vormontierter Zusammenbau bereitzustellen, welcher daraufhin an dem Rohbau montiert wird.
Hierdurch kann eine einfache, zeit- und kostengünstige Montage des Laderaumelements an dem Rohbau gewährleistet werden. Da ferner vorzugsweise die Gewinde direkt miteinander verschraubt, mithin direkt ineinander geschraubt sind, können beispielsweise zusätzliche Dichtungen vermieden werden, wobei gleichzeitig eine vorteilhafte Wasserdichtheit geschaffen werden kann. Dadurch kann eine übermäßige Anzahl an Bauteilen vermieden werden, sodass die Kosten und das Gewicht besonders gering gehalten werden können.
Um Toleranzen, insbesondere Lagetoleranzen, zwischen dem Laderaumelement und dem Integralträger besonders einfach ausgleichen, das heißt kompensieren zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass abgesehen von der zuvor genannten, insbesondere direkten, Abstützung des Toleranzausgleichselements an dem Integralträger eine Verbindung des Toleranzausgleichselements mit dem Integralträger unterbleibt. Das Toleranzausgleichselement wird somit nur dazu verwendet, das Laderaumelement über das Toleranzausgleichselement abzustützen und nicht darüber hinausgehend beziehungsweise anderweitig mit dem Integralträger zu verbinden.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Toleranzausgleichselement einen Werkzeugangriff aufweist, mittels welchem das Toleranzausgleichselement drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit einem insbesondere als Schraubwerkzeug ausgebildeten Werkzeug zum Drehen des Toleranzausgleichselements koppelbar ist. Dies bedeutet, dass über den Werkzeugangriff das genannte Werkzeug einfach und drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem Toleranzausgleichselement gekoppelt werden kann, sodass in der Folge mittels des Werkzeugs das Toleranzausgleichselement um die Drehachse relativ zum Laderaumelement schnell und präzise gedreht werden kann. Dadurch können Toleranzen zwischen dem Laderaumelement und dem Integralträger schnell und somit zeit- und kostengünstig ausgeglichen werden.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Toleranzausgleichselement ein Außengewinde auf, welches das zuvor genannte, erste Gewinde ist. Dabei weist das Laderaumelement ein mit dem Außengewinde korrespondierendes Innengewinde auf, welches das zuvor genannte, zweite Gewinde ist. Das Außengewinde ist direkt in das Innengewinde eingeschraubt, wodurch das Toleranzausgleichselement mit dem Laderaumelement verschraubt ist. Dadurch kann ein bauraum- gewichts- und kostengünstiger Aufbau des Toleranzausgleichselements realisiert werden, sodass Toleranzen zwischen dem Laderaumelement und dem Integralträger kostengünstig ausgeglichen werden können. Außerdem kann hierdurch eine Direktverschraubung des Toleranzausgleichselements mit dem Laderaumelement realisiert werden, sodass zusätzliche Abdichtmaßnahmen wie beispielsweise zusätzliche Dichtungen vermieden werden können.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Werkzeugangriff in einem von dem Außengewinde abgewandten Inneren des Toleranzausgleichselements ausgebildet ist, sodass vorzugsweise der Werkzeugangriff an einer von dem Außengewinde wegweisenden beziehungsweise abgewandten, innenumfangsseitigen Mantelfläche des Toleranzausgleichselements ausgebildet ist. Hierfür ist das Toleranzausgleichselement beispielsweise zumindest in einem Längenbereich des Toleranzausgleichselements und somit in seinem Inneren hohl ausgebildet, wobei der Werkzeugangriff in dem hohlen Längenbereich ausgebildet oder angeordnet ist. Hierdurch kann ein besonders einfacher, kosten- und bauraumgünstiger Aufbau des Toleranzausgleichselements realisiert werden. Dabei wird das Werkzeug beispielsweise derart drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem Werkzeugangriff und somit mit dem Toleranzausgleichselement gekoppelt, dass das Werkzeug in den Werkzeugangriff und somit in das Innere des Toleranzausgleichselements hineinbewegt, insbesondere eingesteckt, wird. In der Folge kann mittels des Werkzeugs das Toleranzausgleichselement besonders einfach relativ zu dem Laderaumelement gedreht und somit relativ zu dem Laderaumelement translatorisch bewegt werden.
Der Werkzeugangriff ist beispielsweise als ein Unrund, insbesondere als ein Innenunrund, oder als ein Vielkant, insbesondere als ein Innenvielkant, ausgebildet. Der Vielkant, insbesondere der Innenvielkant, kann beispielsweise als ein Vierkant, insbesondere als ein Innenvierkant, oder als ein Sechskant, insbesondere als ein Innensechskant, ausgebildet sein. Andere Werkzeugangriffe sind ohne Weiteres denkbar. Unter dem Merkmal, dass das Toleranzausgleichselement mittels des Werkzeugangriffs drehmomentübertragend mit dem Werkzeug koppelbar ist, ist zu verstehen, dass mittels des Werkzeugangriffs das Toleranzausgleichselement derart mit dem Werkzeug gekoppelt werden kann, dass Drehmomente zwischen dem Werkzeug und dem Toleranzausgleichselement übertragen werden können. Somit weist der Werkzeugangriff eine solche Form auf, mittels welcher die Drehmomente zwischen dem Werkzeug und dem Toleranzausgleichselement übertragen werden können. Insbesondere ist die Form des Werkzeugangriffs eine von einer kreisrunden Form unterschiedliche Form, wodurch besonders vorteilhaft Drehmomente zwischen dem Werkzeug und dem Toleranzausgleichselement übertragen werden können. Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich durch ein separat von dem Laderaumelement, separat von dem Integralträger und separat von dem Toleranzausgleichselement ausgebildetes, zusätzlich zu dem Laderaumelement, zusätzlich zu dem Integralträger und zusätzlich zu dem Toleranzausgleichselement vorgesehenes Schraubelement aus, welches vorzugsweise als eine Schraube ausgebildet ist. Das Schraubelement ist zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Toleranzausgleichselement und dadurch über das Toleranzausgleichselement an dem Laderaumelement abgestützt und, insbesondere direkt, mit dem Integralträger verschraubt, insbesondere in den Integralträger eingeschraubt, wodurch das Laderaumelement an den Integralträger angebunden ist. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass das Schraubelement an der zuvor genannten, dritten Fügestelle mit dem Integralträger verschraubt ist, wodurch mittels des Schraubelements das Laderaumelement an der dritten Fügestelle mit dem Integralträger verbunden, das heißt an dem Integralträger angebunden beziehungsweise an dem Integralträger befestigt ist. Mittels des Toleranzausgleichselements und mittels des Schraubelements kann eine vorteilhafte, spannungsfreie Verschraubung des Laderaumelements mit dem Integralträger vermieden werden, sodass das Laderaumelement gewichts- und kostengünstig auch an dem Integralträger angebunden werden kann. Hierdurch kann eine besonders hohe Steifigkeit, insbesondere Torsionssteifigkeit des Rohbaus, insbesondere des Vorbaus des Rohbaus, gewährleitstet werden.
Um das Laderaumelement über das Schraubelement besonders bauraumgünstig und fest anbinden zu können, ist es in weitere Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Schraubelement das innere des Toleranzausgleichselements und dadurch das Toleranzausgleichselement durchdringt. Vorzugsweise ist das Toleranzausgleichselement als die zuvor genannte, auch Toleranzausgleichsbuchse bezeichnete Buchse ausgebildet, welche insbesondere über ihre gesamte Erstreckung hohl ausgebildet und somit beispielsweise vollständig von dem Schraubelement durchdrungen ist. Somit umgibt beispielsweise die Buchse zumindest einen Längenbereich des Schraubelements in um die Drehachse verlaufender Umfangsrichtung des Schraubelements vollständig umlaufen, sodass ein besonders bauraum-, gewichts- und kostengünstiger Aufbau realisiert werden kann. Gleichzeitig kann das Laderaumelement mittels des Toleranzausgleichselements und des Schraubelements vorteilhaft an den Integralträger angebunden werden.
Um Toleranzen, insbesondere Lagetoleranzen, zwischen dem Laderaumelement und dem Integralträger besonders vorteilhaft ausgleichen und somit eine besonders vorteilhafte Anbindung des Laderaumelements an den Integralträger realisieren zu können, ist es in weitere Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Toleranzausgleichselement in Fahrzeughochrichtung des Personenkraftwagens nach unten hin, insbesondere direkt, an dem Integralträger abgestützt ist, wodurch das Laderaumelement über das Toleranzausgleichselement in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an dem Integralträger abgestützt ist.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Toleranzausgleichselement mit einem auch als Boden bezeichneten Bodenbereich des Laderaumelements, insbesondere direkt, verschraubt ist, wobei durch den Bodenbereich der frontseitige Stauraum in Fahrzeughochrichtung des Personenkraftwagens nach unten hin begrenzt ist. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Abstützung des Laderaumelements über das Toleranzausgleichselement an dem Integralträger realisiert werden, insbesondere derart, dass etwaige Kräfte auf vorteilhaft geringem Wege zwischen dem Integralträger und dem Laderaumelement übertragen werden können.
Die Kunststoffmatrix ist beispielsweise aus Polypropylen (PP) gebildet. Mit anderen Worten umfasst der faserverstärkte Kunststoff beispielsweise Verstärkungsfasern, die in eine Matrix eingebettet sind. Die Verstärkungsfasern bilden beispielsweise das genannte Fasergewebe. Bei der Matrix handelt es sich beispielsweise um die Kunststoffmatrix. Die Matrix ist aus einem Kunststoff gebildet, welcher beispielsweise der zuvor genannte Thermoplast ist. Beispielsweise ist der Kunststoff Polypropylen (PP). Die Verstärkungsfasern sind beispielsweise Glasfasern (GF), sodass beispielsweise der faserverstärkte Kunststoff als ein glasfaserverstärkter Kunststoff, insbesondere als glasfaserverstärktes Polypropylen (PP, GF), ausgebildet ist.
Dabei ist es beispielsweise vorgesehen, dass das Außengewinde des Toleranzausgleichselements für eine auch als Kunststoff-Direktverschraubung bezeichnete Direktverschraubung vorgesehen oder ausgebildet ist, bei der das Außengewinde direkt in dem Kunststoff des Laderaumelements eingeschraubt ist. Vorzugsweise ist das Toleranzausgleichselement aus einem metallischen Werkstoff gebildet. Ferner wäre es denkbar, dass das Toleranzausgleichselement aus einem Kunststoff gebildet ist.
Es ist denkbar, dass das Laderaumelement, insbesondere vollständig, von dem Integralträger beabstandet ist, wobei über das Toleranzausgleichselement eine besonders vorteilhafte Abstützung des Laderaumelements an dem Integralträger gewährleistet werden kann. Beispielsweise ist zumindest ein sich direkt an das Toleranzausgleichselement anschließender, dem Integralträger zugewandter und das Toleranzausgleichselement insbesondere in um die Drehachse verlaufender Umfangsrichtung des Toleranzausgleichselements vollständig umgebender Teilbereich des Laderaumelements, insbesondere des Bodenbereiches, von dem Integralträger beabstandet, wobei der von dem Integralträger beabstandete Teilbereich beispielsweise ein Toleranzspalt ist und aus Toleranzen, insbesondere Lagetoleranzen, zwischen dem Laderaumelement und dem Integralträger resultiert. Der Toleranzspalt ist durch das Toleranzausgleichselement überbrückt, wodurch die Toleranzen zwischen dem Laderaumelement und dem Integralträger kompensiert sind. Dadurch kann eine vorteilhafte Anbindung des Laderaumelements an den Integralträger gewährleistet werden.
Offenbart ist auch ein Verfahren zum Montieren eines frontseitigen, einen frontseitigen Stauraum begrenzenden Laderaumelements eines Personenkraftwagens. Bei dem Verfahren wird das separat von einem Rohbau des Personenkraftwagens ausgebildete Laderaumelement an dem Rohbau befestigt. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Personenkraftwagens sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens zum Montieren des frontseitigen Laderaumelements anzusehen und umgekehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:
Fig. 1 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Draufsicht eines Personenkraftwagens, mit einem Rohbau und mit einem frontseitigen, separat von dem Rohbau ausgebildeten und an dem Rohbau befestigten Laderaumelement, durch welches ein frontseitiger Stauraum begrenzt ist;
Fig. 2 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht des Personenkraftwagens; und
Fig. 3 ausschnittsweise eine weitere schematische und geschnittene Seitenansicht des Personenkraftwagens; und
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Montieren des Laderaumelements. In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen und geschnittenen Draufsicht eine Front 10 eines einfach auch als Fahrzeug bezeichneten Personenkraftwagens, dessen auch als Fahrgastzelle oder Fahrgastraum bezeichneter Innenraum durch einen Rohbau 12 des Personenkraftwagens gebildet ist. Von dem Rohbau 12 ist in Fig. 1 ausschnittsweise ein auch als Frontendmodul bezeichnetes Frontmodul 14 und eine Domstrebe 16 erkennbar, deren Längserstreckungsrichtung zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung des Personenkraftwagens verläuft. Die Domstrebe ist an, insbesondere als Federbeindome ausgebildete, Dome 17 und 19 des Rohbaus 12 angebunden, wodurch die in Fahrzeugquerrichtung des Personenkraftwagens voneinander beabstandeten Dome 17 und 19 über die Domstrebe 16 miteinander verbunden sind. Hierdurch kann eine hohe Steifigkeit, insbesondere Torsionssteifigkeit, des Rohbaus 12, insbesondere eines Vorbaus 18 des Rohbaus 12, realisiert werden. Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Domstrebe separat von den Domen 17 und 19 ausgebildet und, insbesondere jeweils direkt, mit den Domen 17 und 19 verbunden, das heißt an den Domen 17 und 19 befestigt. Der Personenkraftwagen weist außerdem einen separat von dem Rohbau 12 ausgebildeten, auch als Hilfsrahmen bezeichneten und besonders gut aus Fig. 2 erkennbaren Integralträger 20 auf, welcher an den Rohbau angebunden und somit an dem Rohbau gehalten ist. Beispielsweise ist an den Integralträger 20 eine Radaufhängung, insbesondere zumindest ein Vorderradteil der Aufhängung, angebunden, wobei über die Radaufhängung insbesondere als Vorderräder ausgebildete Fahrzeugräder einer insbesondere als Vorderachse ausgebildeten Fahrzeugachse des Personenkraftwagens gelenkig an den Integralträger 20 und somit an den Rohbau angebunden sind. Beispielsweise umfasst die Radaufhängung insbesondere je Vorderrad wenigstens einen oder mehrere Radlenker, die gelenkig an dem Integralträger und über diesen an dem Rohbau gehalten sind und somit in Fahrzeughochrichtung des Personenkraftwagens relativ zu dem Rohbau 12 und relativ zu dem Integralträger 20 erfolgende Ein- und Ausfederbewegungen des jeweiligen Vorderrads zulassen. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass an dem Integralträger 20 wenigstens eine elektrische Maschine gehalten, insbesondere gelagert, ist, mittels welcher die genannten, beispielsweise als Vorderräder ausgebildeten Fahrzeugräder, insbesondere rein elektrisch angetrieben werden können. Somit ist der Personenkraftwagen vorzugsweise als Elektrofahrzeug, insbesondere als batterieelektrisches Fahrzeug, ausgebildet. Der Integralträger 20 weist beispielsweise zwei in Fahrzeugquerrichtung des Personenkraftwagens voneinander beabstandete Längselemente, insbesondere Längsträger, auf, deren jeweilige Längserstreckungsrichtung zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Außerdem weist der Integralträger 20 beispielsweise wenigstens ein Querelement, insbesondere einen Querträger, auf, dessen Längserstreckungsrichtung zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verläuft. Die Längselemente sind über das Querelement miteinander verbunden, insbesondere derart, dass das Querelement, insbesondere beidenends, an die Längselemente angebunden ist. Beispielsweise in Fig. 3 ausschnittsweise erkennbar ist ein als Integralstrebe ausgebildetes Bauteil 22 des Integralträgers 20, wobei das Bauteil 22 beispielsweise das zuvor genannte Querelement ist.
Der Personenkraftwagen weist außerdem ein an der Front 10 angeordnetes und somit frontseitiges, auch als Stauraumelement oder Ladebox bezeichnetes Laderaumelement 24 auf, welches auch als Laderaummulde bezeichnet wird oder als Laderaummulde ausgebildet ist. Durch das Laderaumelement 24 ist ein an der Front 10 angeordneter und somit frontseitiger, auch als Laderaum bezeichneter Stauraum 26 begrenzt, in welchem Gegenstände transportiert werden können. Der frontseitige Stauraum 26 weist eine Öffnung 28 auf, die entlang ihrer Umfangsrichtung vollständig umlaufend durch einen Randbereich 30 des Laderaumelements 24, insbesondere direkt, begrenzt ist. Der Personenkraftwagen weist außerdem eine in den Figuren nicht erkennbare, an der Front 10 angeordnete Fronthaube auf, welche bewegbar, insbesondere verschwenkbar, an dem Rohbau 12 gehalten und dabei relativ zu dem Rohbau 12 und relativ zu dem Integralträger 20 und relativ zu dem Laderaumelement 24 zwischen einer die Öffnung 28 verschließenden Schließstellung und wenigstens einer zumindest einen Teilbereich der Öffnung 28 freigebenden Offenstellung bewegbar, insbesondere verschwenkbar, ist.
Um einen besonders gewichts-, kosten- und bauraumgünstigen Aufbau des Personenkraftwagens realisieren zu können, ist das Laderaumelement 24 an paarweise voneinander beabstandeten ersten Fügestellen 32 mit dem Frontmodul 14, insbesondere direkt, verbunden und dadurch, insbesondere direkt, an das Frontmodul 14 angebunden, mithin, insbesondere direkt, an dem Frontmodul 14 befestigt. Hierfür ist beispielsweise an der jeweiligen ersten Fügestelle 32 das Laderaumelement 24, insbesondere direkt, mit dem Frontmodul 14 verschraubt. Ganz insbesondere ist an der jeweiligen ersten Fügestelle 32 das Laderaumelement 24, insbesondere direkt, mit dem Frontmodul 14 fest und somit unbeweglich verschraubt. Wie in Fig. 3 durch Pfeile 34 veranschaulicht ist, kann beispielsweise an der jeweiligen ersten Fügestelle 32 ein Ausgleich von Toleranzen zwischen dem Laderaumelement 24 und dem Frontmodul 14 insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) und in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) durch ein insbesondere in seinem Durchmesser oder in seinen Innenumfang großes, jeweiliges erstes Schraubloch erfolgen, welches beispielsweise von einem jeweiligen ersten Schraubelement durchdrungen ist, sodass an der jeweiligen Fügestelle 32 das Laderaumelement 24 mit dem Frontmodul 14 mittels der jeweiligen ersten Schrauböffnung und mittels des jeweiligen ersten Schraubelements, insbesondere direkt und/oder fest, verschraubt und dadurch, insbesondere direkt und/oder fest, verbunden ist.
Ferner ist das Laderaumelement 24 an beispielsweise aus Fig. 2 erkennbaren, von den ersten Fügestellen 32 beabstandeten und paarweise voneinander beabstandeten zweiten Fügestellen 36, insbesondere direkt, mit der Domstrebe 16 verbunden, mithin, insbesondere direkt, an die Domstrebe 16 angebunden und dadurch, insbesondere direkt, an der Domstrebe 16 befestigt. Beispielsweise ist an der jeweiligen zweiten Fügestelle 36 das Laderaumelement 24 mit der Domstrebe 16, insbesondere direkt, verschraubt und dadurch, insbesondere direkt, verbunden. Beispielsweise ist an der jeweiligen zweiten Fügestelle 36 das Laderaumelement 24 mit der Domstrebe 16, insbesondere direkt, fest und somit unbeweglich verbunden, insbesondere derart, dass beispielsweise an der jeweiligen zweiten Fügestelle 36 das Laderaumelement 24 mit der Domstrebe 16, insbesondere direkt, fest und somit unbeweglich verschraubt ist. An der jeweiligen zweiten Fügestelle 36 kann beispielsweise ein Ausgleich von Toleranzen zwischen dem Laderaumelement 24 und der Domstrebe 16 durch ein in seinem Innendurchmesser oder Innenumfang großes, jeweiliges zweites Schraubloch erfolgen, welches beispielsweise von einem jeweiligen zweiten Schraubelement durchdrungen ist, sodass beispielsweise an der jeweiligen zweiten Fügestelle 36 das Laderaumelement 24 mittels des jeweiligen zweiten Schraublochs und mittels des jeweiligen zweiten Schraubelements mit der Domstrebe 16, insbesondere direkt und/oder fest, verschraubt und dadurch, insbesondere direkt und/oder fest, verbunden ist. Beispielsweise erfolgt der Ausgleich von Toleranzen an der jeweiligen zweiten Fügestelle 36 in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) und in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung). Dieser Ausgleich von Toleranzen zwischen dem Laderaumelement 24 und der Domstrebe an der jeweiligen zweiten Fügestelle 36 ist in Fig. 3 durch Doppelpfeile 38 veranschaulicht.
Das Laderaumelement 24 ist an von den ersten Fügestellen 32 und von den zweiten Fügestellen 36 beabstandeten und paarweise voneinander beabstandeten dritten Fügestellen 40, insbesondere direkt, mit dem Bauteil 22 und somit, insbesondere direkt, mit dem Integralträger 20 verbunden und somit, insbesondere direkt, an das Bauteil 22 und dadurch, insbesondere direkt, an den Integralträger 20 angebunden. Beispielsweise ist das Laderaumelement 24 an der jeweiligen dritten Fügestelle 36 direkt mit dem Bauteil 22 und somit direkt mit dem Integralträger 20 verschraubt. Beispielsweise ist an der jeweiligen Fügestelle 40 das Laderaumelement 24, insbesondere direkt, mit dem Bauteil 22 und somit dem Integralträger 20 fest verbunden, insbesondere verschraubt. Ein Ausgleich von Toleranzen zwischen dem Laderaumelement 24 und dem Integralträger 20 an der jeweiligen dritten Fügestelle 40 in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) ist in Fig. 3 durch einen Doppelpfeil 42 veranschaulicht und kann beispielsweise durch ein in seinem Innendurchmesser oder Innenumfang großes, jeweiliges drittes Schraubloch erfolgen, auf welches im Folgenden noch genauer eingegangen wird. Ein Ausgleich von Toleranzen zwischen dem Laderaumelement 24 und dem Integralträger 20 in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) ist jedoch nicht durch einen entsprechend großen Innenumfang des jeweiligen dritten Schraublochs durchführbar. Das jeweilige dritte Schraubloch ist beispielsweise von einem jeweiligen dritten Schraubelement durchdrungen, sodass beispielsweise an der jeweiligen Fügestelle 40 das Laderaumelement 24 mittels des jeweiligen dritten Schraublochs und mittels des jeweiligen dritten Schraubelements, insbesondere direkt und/oder fest, mit dem Integralträger 20 verschraubt und dadurch verbunden ist.
Dadurch, dass das Laderaumelement 24 an den Fügestellen 32, 36 und 40 mit dem Frontmodul 14, der Domstrebe 15 und dem Integralträger 20, insbesondere jeweils direkt und/oder fest, verbunden, das heißt verschraubt, ist, können eine gewichtsgünstige und steife Anbindung des Laderaumelements 24 an den Rohbau 12 und an den Integralträger 20 realisiert werden, wobei insgesamt eine hohe Steifigkeit, insbesondere Torsionssteifigkeit, des Personenkraftwagens an dessen Front 10 realisiert werden kann. Zusätzliche, separate Maßnahmen zur Realisierung einer entsprechenden Steifigkeit, insbesondere Torsionssteifigkeit, des Personenkraftwagens können somit vermieden werden, sodass die Kosten, das Gewicht und der Bauraumbedarf des Personenkraftwagens gering gehalten werden können.
Um nun (auch) in Fahrzeughochrichtung Toleranzen zwischen dem Laderaumelement 24 und dem Integralträger 20 vorteilhaft kompensieren, das heißt ausgleichen zu können, wodurch in der Folge eine feste und insbesondere spannungsfreie Anbindung des Laderaumelements 24 an den Integralträger 20 an der dritten Fügestelle 40 realisiert werden kann, ist, wie besonders gut in Zusammenschau mit Fig. 2 erkennbar ist, mit dem Laderaumelement 24 wenigstens ein Toleranzausgleichselement 44 verschraubt, welches bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel als Buchse, mithin als Toleranzausgleichsbuchse ausgebildet ist.
Da das Toleranzausgleichselement 44, insbesondere direkt, mit dem Laderaumelement 24 verschraubt ist, kann durch relativ zu dem Laderaumelement 24 und um eine Drehachse 46 erfolgendes Drehen des Toleranzausgleichselements 44 das Toleranzausgleichselement 44 entlang der Drehachse 46 relativ zu dem Laderaumelement 24 translatorisch verlagert, das heißt translatorisch bewegt werden, wobei das Laderaumelement 24 über das Toleranzausgleichselement 44 entlang der Drehachse 46 an dem Bauteil 22 und somit an dem Integralträger 20 abgestützt ist. Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft die Drehachse 46 zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung, sodass bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel das Laderaumelement 24 über das Toleranzausgleichselement 44 in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an dem Integralträger 20, insbesondere an dem Bauteil 22, abgestützt ist.
Bei einem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird ein das Laderaumelement 24 und das mit Laderaumelement 24 verschraubte Toleranzausgleichselement 44 bereitgestellt, insbesondere in einem Zustand, in welchem das Laderaumelement 24 noch nicht mit dem Rohbau 12 verbunden ist. Der Zustand ist somit ein vormontierter Zustand, in welchem der Zusammenbau vormontiert ist, dadurch, dass das Toleranzausgleichselement 44 mit dem Laderaumelement 24 verschraubt ist, insbesondere während das Laderaumelement 24 (noch) nicht mit dem Rohbau 12 verbunden ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist somit das auch als Ausgleichsbuchse bezeichnete oder als Ausgleichsbuchse bezeichneter oder auch als Ausgleichselement bezeichnete Toleranzausgleichselement 44 an dem Laderaumelement 24 vormontiert. Beispielsweise wird der Zusammenbau an dem Rohbau 12 montiert, insbesondere dadurch, dass das Laderaumelement 24 an der ersten Fügestelle 32 mit dem Frontmodul 14 und an der zweiten Fügestelle 36 mit der Domstrebe 16 verbunden wird. Insbesondere daraufhin wird bei einem sich an den ersten Schritt S1 anschließend, zweiten Schritt S2 des Verfahrens das Toleranzausgleichselement 44, insbesondere mittels eines in den Figuren nicht dargestellten Werkzeugs, um die Drehachse 46 relativ zu dem Laderaumelement 24 gedreht, und zwar in eine solche Drehrichtung, dass durch das um die Drehachse 46 und relativ zu dem Laderaumelement 24 erfolgende Drehen des Toleranzausgleichselements 44 das Toleranzausgleichselement 44 in eine durch einen Fall 48 veranschaulichte und mit der Drehachse 46 zusammenfallende oder parallel zur Drehachse 46 verlaufende Richtung relativ zu dem Laderaumelement 24 translatorisch verlagert, das heißt translatorisch bewegt wird. Dabei wird das Toleranzausgleichselement 44 relativ zu dem Laderaumelement 24 translatorisch in, insbesondere direkt, Stützanlage mit dem Integralträger 20, insbesondere mit dem Bauteil 22, bewegt. Dies erfolgt insbesondere derart, dass das Toleranzausgleichselement 44 an einer dem Laderaumelement 24 zugewandten Oberfläche 50 des Integralträgers 20, insbesondere des Bauteils 22, abgestützt, insbesondere abgestützt, wird. Es ist erkennbar, dass zumindest ein sich direkt an das Toleranzausgleichselement 44 anschließender, dem Integralträger 20, insbesondere der Oberfläche 50, zugewandter und das Toleranzausgleichselement 44 in um die Drehachse 46 verlaufender Umfangsrichtung des Toleranzausgleichselement 44 vollständig umgebender Teilbereich T des Laderaumelements 24, insbesondere einer der Oberfläche 50 zugewandten Oberfläche 52 des Laderaumelements 24, von dem Integralträger 20 beabstandet ist, sodass die Oberflächen 50 und 52 einen zwischen den Oberflächen 50 und 52 angeordneten Toleranzspalt S, insbesondere direkt und/oder entlang der Drehachse 46, begrenzen. Der Toleranzspalt S ist durch das Toleranzausgleichselement 44 überbrückt, wobei das Toleranzausgleichselement 44 direkt an der Oberfläche 50 abgestützt ist, mithin sich in direkter Stützanlage mit der Oberfläche 50 befindet. Somit ist das Laderaumelement 24 über das Toleranzausgleichselement 44 vorteilhaft abgestützt. Der Toleranzspalt S ergibt sich aus Toleranzen und, insbesondere Lagetoleranzen, zwischen dem Laderaumelement 24 und dem Integralträger 20, wobei nun diese Toleranzen zwischen dem Laderaumelement 24 und dem Integralträger 20 vorteilhaft kompensiert, das heißt ausgeglichen werden können. Des Weiteren ist es bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass abgesehen von der Abstützung des Toleranzausgleichselements 44 an dem Integralträger 20 eine weitere, darüberhinausgehende Verbindung des Toleranzausgleichselements 44 mit dem Integralträger 20 unterbleibt, das heißt nicht vorgesehen ist. Das Toleranzausgleichselement 44 ist über seine gesamte, entlang der Drehachse 46 verlaufende und somit axiale Erstreckung hinweg von einer Durchgangsöffnung 54 durchsetzt, die beispielsweise das zuvor genannte, auch als Schrauböffnung bezeichnete dritte Schraubloch ist und somit ein Inneres des Toleranzausgleichselements 44 ist oder bildet. Somit ist beispielsweise das Toleranzausgleichselement 44 über seine gesamte, axiale, das heißt entlang der Drehachse 46 verlaufende Erstreckung hinweg hohl ausgebildet. In der Durchgangsöffnung 54 und somit in dem Inneren des Toleranzausgleichselements 44 ist ein Werkzeugangriff 56 des Toleranzausgleichselements 44 ausgebildet, welches über dem Werkzeugangriff 56 drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem zuvor genannten Werkzeug koppelbar ist. Dies bedeutet, dass das Werkzeug insbesondere entlang der Drehachse 46 in die Durchgangsöffnung 54 und somit in den Werkzeugangriff 56 eingesteckt und dadurch drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem Toleranzausgleichselement 44 gekoppelt werden kann. In der Folge kann mittels des Werkzeugs das Toleranzausgleichselement 44 um die Drehachse 46 relativ zu dem Laderaumelement 24 gedreht und dadurch entlang der Drehachse 46 relativ zu dem Laderaumelement 24 translatorisch verlagert werden, insbesondere solange, bis das Toleranzausgleichselement 44 in direkte Stützanlage mit der Oberfläche 50 kommt und gegebenenfalls bis ein Drehmoment, welches von dem Werkzeug auf das Toleranzausgleichselement 44 übertragen wird, einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht.
Das Toleranzausgleichselement 44 weist ein erstes Gewinde in Form eines Außengewindes 58 auf. Das Laderaumelement 24 weist eine als Durchgangsöffnung ausgebildete Schrauböffnung 60 auf, in welcher ein mit dem Außengewinde 58 korrespondierendes, zweites Gewinde in Form eines Innengewindes 62 ausgebildet ist. Das Außengewinde 58 ist direkt in das Innengewinde 62 eingeschraubt, wodurch das Toleranzausgleichselement 44 mit dem Laderaumelement 24, insbesondere direkt, verschraubt ist. Es ist erkennbar, dass dadurch, dass der Werkzeugangriff 56 in der Durchgangsöffnung 54, mithin in dem Inneren des Toleranzausgleichselements 44 angeordnet ist, der Werkzeugangriff 56 in dem von dem Außengewinde 58 abgewandten Inneren des Toleranzausgleichselements 44 ausgebildet ist, insbesondere derart, dass der Werkzeugangriff 56 an einer von dem Außengewinde 58 abgewandten, innenumfangsseitigen Mantelfläche 64 des Toleranzausgleichselements 44 ausgebildet ist. Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Toleranzausgleichselement 44 mit einem auch als Boden bezeichneten Bodenbereich 66 des Laderaumelements 24, insbesondere direkt, verschraubt, wobei der frontseitige Stauraum 26 in Fahrzeughochrichtung des Personenkraftwagens nach unten hin, insbesondere direkt, durch den Bodenbereich 66 begrenzt ist. Dies bedeutet auch, dass die Schrauböffnung 60 in dem Bodenbereich 66 ausgebildet ist, wobei das Innengewinde 62 an dem Bodenbereich 66 ausgebildet ist.
Bei einem sich insbesondere an dem zweiten Schritt S2 anschließenden, dritten Schritt S3 des Verfahrens wird ein vorliegend als Schraube ausgebildetes Schraubelement 68 durch die Durchgangsöffnung 54 hindurchbewegt. Das Schraubelement 68 ist separat vom Laderaumelement 24, separat von dem Integralträger 20 und separat von dem Toleranzausgleichselement 44 ausgebildet und weist einen Schraubenschaft 70 mit einem vorliegend als Außengewinde ausgebildeten dritten Gewinde 72 und einem Schraubenkopf 74 auf, welcher mit dem Schraubenschaft 70 verbunden, insbesondere einstückig mit dem Schraubenschaft 70 ausgebildet, ist. Der Schraubenkopf 74 weist einen größeren Außenumfang, insbesondere Außendurchmesser, auf, als der Schraubenschaft 70. Erkennbar ist, dass die Durchgangsöffnung 54 (drittes Schraubloch) vollständig von dem Schraubelement 68 durchdrungen ist. An der dritten Fügestelle 40 ist das Schraubelement 68, insbesondere direkt, mit dem Integralträger 20, insbesondere mit dem Bauteil 22, verschraubt. Außerdem ist das Schraubelement 68 über seinen Schraubenkopf 74 zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Toleranzausgleichselement 44 abgestützt, insbesondere entlang der Drehachse, sodass das Laderaumelement 24 mittels des Schraubelements 68 an der dritten Fügestelle 40 an dem Integralträger 20 angebunden ist.
Der Integralträger 20 weist eine als weitere Durchgangsöffnung ausgebildete Öffnung 75 auf, in welche das Schraubelement 68 eingreift, insbesondere derart, dass die Öffnung 75 entlang der Drehachse 46 vollständig von dem Schraubelement 68 durchdrungen ist. Denkbar ist, dass die Öffnung 75 gewindefrei ist, sodass beispielsweise das Schraubelement 68 auf einer von dem Laderaumelement 24 und von dem Toleranzausgleichselement 44 abgewandten Unterseite US des Integralträgers 20 mit einem korrespondierenden, beispielsweise als Mutter ausgebildeten, weiteren Schraubelement, insbesondere direkt verschraubt ist, wodurch das Laderaumelement 24 an der Fügestelle 40 an den Integralträger 20 angebunden ist. Ferner ist es denkbar, dass in der vorliegend als Durchgangsöffnung ausgebildeten Öffnung 75 ein mit dem Gewinde 72 korrespondierendes, viertes Gewinde ausgebildet ist, welches beispielsweise ein zweites Innengewinde ist. Dabei ist beispielsweise das Gewinde 72, insbesondere direkt, in das korrespondierende, vierte Gewinde eingeschraubt, wodurch an der Fügestelle 40 das Schraubelement 68, insbesondere direkt, mit dem Integralträger 20 verschraubt ist.
Erkennbar aus Fig. 2 ist ein beispielsweise separat von dem Toleranzausgleichselement 44 und separat von dem Schraubelement 68 ausgebildetes Dichtungselement 76, welches beispielsweise als ein Festkörper ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann das Dichtungselement 76 aus Gummi gebildet sein. Das Dichtungselement 76 ist beispielsweise als ein Dichtring, insbesondere als ein O-Ring ausgebildet. Mittels des Dichtungselements 76 ist das Schraubelement 68, insbesondere der Schraubenkopf 74, gegen das Toleranzausgleichselement 44 abgedichtet, insbesondere entlang der Drehachse 46, wodurch eine besonders vorteilhafte Dichtheit, insbesondere gegenüber Wasser vermieden werden kann. Davor liegen das Außengewinde 58 direkt und das Innengewinde 62 eingeschraubt ist, kann (auch) zwischen dem Toleranzausgleichselement 44 und dem Laderaumelement 24 eine vorteilhafte Dichtheit realisiert werden, insbesondere ohne zusätzliche Dichtelemente. Somit kann kein Wasser von außerhalb in den frontseitigen Stauraum 26 eindringen.
Durch die beschriebene, insbesondere feste, Anbindung des Laderaumelements 24 an die Domstrebe 16 und das Frontmodul 14, mithin an den Rohbau 12 sowie an den Integralträger 20 hat das Laderaumelement 24 eine strukturabstützende Wirkung, wodurch beispielsweise während einer Fahrt auftretende und beispielsweise dynamische Torsionslasten insbesondere im Vorbau 18 mittels des Laderaumelements 24 vorteilhaft abgestützt und/oder übertragen werden können. Eine solche dynamische Torsionslast ist in Fig. 2 durch einen Doppelpfeil 78 veranschaulicht und verläuft beispielsweise um die Fahrzeuglängsrichtung des Personenkraftwagens herum.
Um eine besonders hohe Steifigkeit des Laderaumelements 24 selbst auf gewichtsgünstige Weise realisieren zu können, ist beispielsweise das Laderaumelement 24 aus einem Organoblech gebildet, welches beispielsweise ein wenigstens oder genau vierlagiges Fasergewebe mit einer solchen Faserausrichtung aufweist, bei der einfach als Fasern bezeichnete Verstärkungsfasern des Fasergewebes diagonal und beispielsweise in einem Winkel von 45 Grad zueinander verlaufen. Die Verstärkungsfasern sind in eine einfach auch als Matrix bezeichnete Kunststoffmatrix eingebettet, welche aus einem Kunststoff wie beispielsweise einem Thermoplasten gebildet ist. Zumindest in einem Teilbereich TB ist das Laderaumelement 24 beispielsweise aus einem faserverstärkten thermoplastischen Spritzguss gebildet, mithin als ein faserverstärktes thermoplastisches Spritzgussteil ausgebildet, welches beispielsweise an das Organoblech angespritzt ist. Mit anderen Worten ist es denkbar, dass das Laderaumelement 24 in einem ersten Teilbereich das genannte, zumindest oder genau vierlagige Fasergewebe aufweist und somit beispielsweise in dem ersten Teilbereich aus dem vierlagigen plattenförmigen Organoblech gebildet ist, sodass beispielsweise das Laderaumelement 24 in dem ersten Teilbereich die diagonal zueinander verlaufende Verstärkungsfasern aufweist, welche das Fasergewebe bilden. In wenigstens einem sich insbesondere an den ersten Teilbereich anschließenden zweiten Teilbereich, welcher beispielsweise der Teilbereich TB ist, ist beispielsweise das Laderaumelement 24 durch Spritzgießen hergestellt und somit als ein Spritzgussteil ausgebildet, wobei beispielsweise der zweite Teilbereich (Teilbereich TB) an dem ersten Teilbereich angespritzt ist. Insbesondere ist das Laderaumelement 24 in dem zweiten Teilbereich als das zuvor genannte, faserverstärkte und thermoplastische Spritzgussbauteil ausgebildet.

Claims

Patentansprüche
1. Personenkraftwagen, mit einem Rohbau (12), und mit einem frontseitigen, separat von dem Rohbau (12) ausgebildeten und an dem Rohbau (12) befestigten Laderaumelement (24), durch welches ein frontseitiger Stauraum (26) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Laderaumelement (24) mit einem Frontmodul (14) des Rohbaus (12), mit einer Domstrebe (16) des Rohbaus (12) und mit einem separat von dem Rohbau (12) und separat von dem Laderaumelement (24) ausgebildeten und an dem Rohbau (12) gehaltenen Integralträger (20) verbunden ist.
2. Personenkraftwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Laderaumelement (24) mit dem Frontmodul (14), mit der Domstrebe (16) und mit dem Integralträger (20) jeweils fest verbunden ist.
3. Personenkraftwagen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Laderaumelement (24) mit dem Frontmodul (14) verschraubt und dadurch mit dem Frontmodul (14) verbunden ist.
4. Personenkraftwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laderaumelement (24) mit der Domstrebe (16) verschraubt und dadurch mit der Domstrebe (16) verbunden ist.
5. Personenkraftwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laderaumelement (24) mit dem Integralträger (20) verschraubt und dadurch mit dem Integralträger (20) verbunden ist.
6. Personenkraftwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laderaumelement (24) aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet ist.
7. Personenkraftwagen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der faserverstärkte Kunststoff ein wenigstens oder genau vierlagiges Fasergewebe aufweist, welches in eine Kunststoffmatrix eingebettet ist.
8. Personenkraftwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Domstrebe (16) zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Dome (17, 19) des Rohbaus (12) miteinander verbunden sind.
9. Personenkraftwagen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das sich zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne an die Domstrebe (16) und die Dome (17, 19) anschließende Frontmodul (16) separat von der Domstrebe (16) und separat von den Domen (17, 19) ausgebildet ist.
10. Personenkraftwagen nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Domstrebe (16) separat von den Domen (17, 18) ausgebildet und mit den Domen (17, 18) verbunden ist.
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