WO2014195104A1 - Anordnung eines hinterachsmoduls an einem fahrzeug-aufbau sowie ein hinterachsmodul für eine solche anordnung und ein zweiachsiges, zweispuriges, zumindest teilweise mittels eines elektromotors antreibbares fahrzeug mit einer solchen anordnung - Google Patents

Anordnung eines hinterachsmoduls an einem fahrzeug-aufbau sowie ein hinterachsmodul für eine solche anordnung und ein zweiachsiges, zweispuriges, zumindest teilweise mittels eines elektromotors antreibbares fahrzeug mit einer solchen anordnung Download PDF

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WO2014195104A1
WO2014195104A1 PCT/EP2014/059997 EP2014059997W WO2014195104A1 WO 2014195104 A1 WO2014195104 A1 WO 2014195104A1 EP 2014059997 W EP2014059997 W EP 2014059997W WO 2014195104 A1 WO2014195104 A1 WO 2014195104A1
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WO
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rear axle
housing
axle module
vehicle body
module
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PCT/EP2014/059997
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Andreas Gleser
Steffen KÜHLEWIND
Alfred Stenzenberger
Lars Witta
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the invention relates to an arrangement of a rear axle module on a vehicle body for an at least partially electrically driven by an electric motor, biaxial, two-lane vehicle, wherein the rear axle module for guiding radsortder arm of a rear axle trained rear axle and a housing for receiving components for providing electrical energy wherein the housing is arranged relative to a arranged on the vehicle body state in a front region of the rear axle and is attached to the rear axle or forms part of the rear axle, and wherein the rear axle via two, with respect to the direction of travel, in one rear end region of the rear axle module arranged rear axle carrier bearing, and two middle, arranged in a central region of the rear axle module rear axle carrier bearing is attached from below to the vehicle body. Furthermore, the invention relates to a rear axle module for such an arrangement and a biaxial, two-lane, at least partially driven by an electric motor vehicle with such an arrangement.
  • the rear axle module is preferably provided via four rear axle carrier bearings which are received in the rear axle carrier and which are known as Rubber bearings or hydraulically damped bearings are formed, attached to the vehicle body.
  • the object of the present invention is thus to provide an improved arrangement of a rear axle module on a vehicle body for an at least partially electrically drivable by means of an electric motor, biaxial, two-lane vehicle, with which the aforementioned conflict of objectives can be better solved.
  • An inventive arrangement is characterized in that the rear axle module is additionally connected via two front, arranged in the front region of the rear axle module on the housing bearing on the vehicle body.
  • a rear axle module according to the invention is correspondingly characterized in that it can additionally be connected or connected to the vehicle body via two front bearings arranged on the housing in the front region of the rear axle module, and an inventive two-axle, two-track, at least partially electrically by means of an electric motor Drivable vehicle with a rear axle module is characterized in that it has an inventive Has rear axle module, which is arranged according to the invention on the vehicle.
  • a rear axle module is understood to be a preassembled unit of components or components, which is connected as a unit to the vehicle body or a vehicle body in the assembly process.
  • the rear axle is preferably a subframe or frame-like design and, relative to a arranged on the vehicle body or the vehicle body state, arranged in a rear region of the rear axle, that is considered when driving forward of the vehicle is the rear axle in the vehicle longitudinal direction to Vehicle rear arranged, the rear axle preferably forms the rear of the rear axle module.
  • the rear axle has two, substantially transversely to the vehicle longitudinal direction extending cross member, a front and a rear, which are further preferably connected by two substantially extending in the vehicle longitudinal direction of longitudinal members.
  • bearing housings are preferably provided for a Häachsgetriebe, preferably a 3-point bearing is provided with two bearing mounts in the front cross member of the rear axle and a bearing receptacle in the rear cross member, the rear axle for acoustic and comfort reasons preferably by means of elastic rubber bearings can be connected to the rear axle. But it can also be an electric motor attached to the rear axle.
  • bearing plates or the like are preferably provided on the rear axle.
  • the housing for receiving components for providing electrical energy is based on a on the vehicle body or a arranged on the vehicle body state arranged in a front region of the rear axle module, viewed in the vehicle longitudinal direction when driving forward of the vehicle, ie in the vehicle-front direction, and preferably forms with a front part of the front portion of the rear axle module.
  • the rear part of the housing is preferably connected to the rear axle.
  • the rear housing part can also form part of the rear axle, such as the front cross member, whereby a particularly advantageous utilization of the available space is made possible.
  • the housing is preferably at least partially a cast housing and, in particular, designed such that components accommodated therein can be protected from environmental influences, above all from moisture.
  • the housing may also comprise a plurality of individual housing and / or be composed of several components. More preferably, the housing is also designed to connect wheel guiding handlebar.
  • Components for storing electrical energy that can be accommodated in the housing are, for example, high-voltage memory cells or high-voltage storage cells combined in each case into high-voltage storage modules, that is to say components which provide a voltage of 200 V to 400 V.
  • fuel cells with associated accumulators can also be accommodated therein or conventional accumulators, for example one or more conventional 12V vehicle batteries. It is advantageous if the associated power electronics is also included in the housing.
  • two rear axle carrier bearings are provided, inter alia, in the rear end region of the rear axle module. These are preferably arranged in the rear corner regions of the rear axle, for example in the End regions, in particular at the ends, the cross member or the longitudinal member of the rear axle.
  • the rear axle can also have obliquely outwardly projecting support arms at the outer ends then the rear axle carrier bearings are arranged.
  • the central region is not necessarily a region arranged around the geometric center lying in the vehicle longitudinal direction, but an area which lies in the vehicle longitudinal direction between the front region and the rear region.
  • the middle region is a connection region in which the housing arranged in the front region or that forming the front region is connected to the rear axle carrier arranged in the rear region or forming the rear region.
  • two front bearings which are arranged on the housing in the front region of the rear axle module, are additionally provided, via which the rear axle module is connected to the vehicle body.
  • the oscillation behavior of the rear axle module or of the vehicle in particular with respect to pitching vibrations, ie with respect to vibrations about a vehicle transverse axis (Y axis)
  • Y axis vehicle transverse axis
  • the additional support of the rear axle module in its front region also causes a relief of the central Schuachsnovalager, so that they can be dimensioned smaller compared to the stand
  • the technology known connection of the rear axle module only a total of four camps.
  • the center rear axle carrier bearings are produced by a conventional vehicle, i. from a powered only by an internal combustion engine vehicle, adopted for the hybrid variant.
  • a conventional vehicle i. from a powered only by an internal combustion engine vehicle, adopted for the hybrid variant.
  • the rear axle carrier bearings do not have to be dimensioned larger.
  • other components relating to the connection to the vehicle body such as the bearing mounts on the vehicle body or on the rear axle can also be taken.
  • connection points can be arranged geometrically identical to the conventional vehicle in the hybrid variant, which allows the acquisition of a variety of components and thus increases the cost of the hybrid variant.
  • the two additional front bearings are preferably arranged in the region of a front edge or directly on the front edge of the housing or of the rear axle module.
  • these bearings are designed and arranged on the housing so that they are connected from below the vehicle body, in particular the vehicle body can, ie that they can be supported from below on the vehicle body.
  • the rear axle module via the two additional front bearing in a region of a footwell, in particular a rear footwell, i. in particular in the area of the footwell in the rear, attached to the vehicle body, in particular in a heel region of the rear footwell.
  • a heel area the area on the vehicle body or on the vehicle body of the rear footwell.
  • the heel area which surrounds the heels or the feet of a rear passenger in the normal sitting position, i. the corresponding part of the floor of the rear footwell and the rear wall of the footwell below the seat, in which a rear passenger puts his feet off.
  • connection of the rear axle module to the vehicle body or the vehicle body is preferably carried out in a rear or rear region of a front footwell, i. corresponding to the rear or rear area of a driver or passenger footwell behind the seats.
  • the elastomeric bearings are preferably formed in the z-direction, ie along the vehicle vertical axis, at least three times as stiff as in the x-direction, ie in the vehicle longitudinal direction.
  • the housing has an upper shell and a lower shell, wherein a parting line between the upper housing shell and the lower housing shell in a mounted state of the housing and in a vehicle body arranged state of the rear axle module preferably against a vehicle longitudinal direction of front upwards obliquely backwards down through the housing.
  • the vorzuhaltenden cast bevels which are required for casting after casting, distributed approximately equally on both housing shells, whereby the inner volume of the housing can be increased, so that more Space is available for the components to be arranged in the housing.
  • the central rear axle carrier bearings are integrated into the housing, preferably in the middle region of the rear axle module, in particular in the connection region or in an immediately adjacent region.
  • the middle Deutschenachsuntalager are preferably integrated in a housing with housing upper shell and housing lower shell in the housing upper shell.
  • the above-described course of the parting line has the further advantage that the parting line does not run through the bearing mounts of the central rear axle carrier, but past it.
  • the housing is catamaran-like and has two housing fuselages arranged substantially parallel to the vehicle longitudinal direction, one of the two front additional bearings being arranged in each case in the front region of a housing fuselage.
  • the housing hulls are connected to each other in the front region and / or in the central region of the rear axle module.
  • For connecting the housing fuselages in the front region one or more extending transversely to the vehicle longitudinal direction and substantially vertically arranged sheets are preferably provided, while preferably provided for connecting the housing fuselages in the central region or at the rear ends of a front cross member of the rear axle is.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a rear axle module according to the invention in a perspective view
  • FIG. 2 shows a section of a detail of an inventive arrangement of a rear axle module according to the invention on the vehicle body
  • FIG. 3 shows the rear axle module according to the invention from FIG. 1 in a side view from the left
  • FIGS Fig. 4 shows a different perspective view
  • Fig. 5 is a top view
  • Fig. 6 is a bottom view
  • Fig. 7 is a front view
  • Fig. 8 a View from behind.
  • FIG. 1 shows a rear axle module 1 according to the invention for a vehicle body of a hybrid vehicle, ie a vehicle that at least can be partially driven by an electric motor.
  • This rear axle module 1 according to the invention has a rear axle carrier 2 with an auxiliary frame, which comprises two transverse beams 12 and 13 and two longitudinal beams 25, 26.
  • the rear axle 2 forms a rear portion 6 of the rear axle module 1, with respect to a vehicle longitudinal direction L.
  • a front portion 4 of the rear axle module 1 is formed by a housing 3, wherein the housing 3 and the rear axle 2 in a connection region, which is part of a middle Area 5 of the rear axle module 1 is connected to each other.
  • the rear axle 1 is designed for fastening wheel guiding handlebars and has corresponding bearing plates 11 and corresponding bearing receptacles 24, wherein the bearing brackets 11 are provided in this case for connecting a control arm and the receptacles 24 for the connection of a lintel.
  • the rear axle 2 in this embodiment, two rear, in the vehicle longitudinal direction L rearwardly and outwardly extending support arms 16, at the outer ends of two rear cylindrical Hinterachsnachlager 7 are arranged in the vehicle longitudinal direction L. are damped hydraulically and via which the rear axle module 1 can be connected to the vehicle body and is connected in an inventive arrangement.
  • the rear axle module 1 comprises a housing 3 made of die-cast aluminum, which comprises two housing fuselages 3a and 3b, which each have a housing upper shell 3a-o or 3b-o and a housing lower shell 3aa. u or 3b-u.
  • the two housing fuselages 3a and 3b are L-shaped and arranged substantially parallel to the vehicle longitudinal direction L or catamaran-like, wherein in the middle between the two housing fuselages 3a, 3b, a space-Vorhalt 17 is present for an exhaust system and / or a propeller shaft, the housing hulls 3a, 3b are arranged in an assembled state each as a lying on the back L with the bottom forward in the rear axle, so that in the recessed areas above the housing hulls 3a, 3b space for a rear seat, ie a rear seat, is present.
  • the housing shells 3a-o or 3b-o and 3a-u or 3b-u are connected together along a parting line 19, in particular screwed.
  • a parting line 19 for exact positioning of the housing shells 3a-o or 3b-o and 3a-u or 3b-u to each other corresponding dowel pins may be provided in the flange area.
  • the housing 3 and the two housing hulls 3a and 3b are also designed for fastening wheel guiding handlebars and have corresponding bearing plates 10, wherein the bearing plates 10 are provided in this case for connecting a guide arm, i. a rear wheel leading a wishbone.
  • the two housing fuselages in the front region 4 and in a central region 5 are interconnected, wherein the two housing body 3a, 3b in the front region 4 at their Leading edge by a two-part sheet 18a, 18b, which is referred to below as the connecting beam 18a, 18b, are interconnected.
  • the rear axle 2 is further adapted to receive or support a rear axle, not shown here, and has at the front cross member 13 has two front Hinterachsgetriebe bearing receivers 14 and arranged on the rear cross member 12 rear Schuachsgetriebe bearing receptacle 15, so that a three-point storage of the rear axle is possible.
  • the storage connection is carried out for acoustic and comfort reasons preferably also elastic bearings, in particular rubber bearings or elastomer bearings.
  • the rear axle module 1 additionally has two front bearings 9 arranged in the front area 4 of the rear axle module 1, via which the rear axle module 1 can be connected to the vehicle body.
  • the two bearings 9 are arranged at a front edge of the housing 3 and the housing bodies 3a and 3b, more precisely, respectively at the front of the housing lower shells 3a-u and 3b-u.
  • the two bearings 9 are fastened to the rear axle module 1 or, as described above, to the housing 3 of the rear axle module 1 in each case via a screw connection, which is arranged in the middle and runs approximately horizontally.
  • a screw connection is also provided for the connection to the vehicle body or the vehicle body.
  • each bearing 9 has two bolting points 9a, these screwings running approximately vertically, ie starting from the bearings 9 upwards, because in this embodiment, the rear axle module 1 at all six attachment points 7, 8 and 9 from below connected to the vehicle body or the vehicle body and connected from below to the vehicle body or attached to the bottom of the vehicle body.
  • the two additional front elastomeric bearings 9 are trapezoidal in shape, with the bearings 9 each being arranged with their base side, ie the longer of the two base sides, upwards, ie towards the vehicle body. As a result, an improved support on the vehicle body can be achieved.
  • This stiffness ratio has proven to be particularly advantageous in terms of the conflicting goals in terms of acoustics, driving dynamics and comfort.
  • FIG. 2 shows a detail of a sectional view along the section A - A '(see FIG. 1) through the left, front additional bearing 9 of an arrangement according to the invention of a rear axle module 1 on the vehicle body, wherein in this illustration the embodiment of the connection of the Schuachsmoduls 1 and the housing 3 on the vehicle body on the example of the left front bearing 9 is shown.
  • the right, additional front bearing 9 is formed accordingly and also secured to the housing 3 and the vehicle body.
  • the bearing 9 is an elastomeric bearing which has an outer bearing housing 9d, an inner bushing 9e and rubber or an elastomer 9c arranged therebetween.
  • the bearing 9 is connected via the lower connecting bar 18a on the housing 3, more precisely on the housing lower shell 3b-u, or attached. The attachment takes place by means of a screw, only the screw lead 9b is shown in this illustration, the screw itself is not.
  • the bearing 9 is connected to the vehicle body via the screw connection points 9a (see FIG.
  • the "heel plate” 23 forms a rear wall 22 of the rear leg space 20 and the bottom 21 of this leg space 20.
  • the bearing 9 is fixed from below to the "heel plate” 23, wherein the "heel plate” 23 with its underside on the bearing 9, more precisely on the longer, upwardly arranged base side of the trapezoidal bearing 9, rests.
  • FIG. 3 shows the rear axle module according to the invention from FIG. 1 in a view from the left relative to the vehicle longitudinal direction L.
  • the course of the parting line 19 is clearly visible from the front obliquely backwards downwards in the housing 3 or in the housing body 3b ,
  • the parting line 19 does not extend through the central rear axle carrier bearing 8, but this is completely integrated in the housing upper shell 3b-o.
  • This course of the parting line 19 is also advantageous with respect to the vorzuhaltenden for the casting slopes of the housing shells space, which has already been explained above.
  • FIG. 4 additionally shows the rear axle module 1 according to the invention from FIGS. 1 and 3 in a different perspective illustration
  • FIG. 5 shows a view from above, in which the three areas 4, 5 and 6, i. the front area 4, the central area 5 and the rear area 6 of the rear axle carrier module 1 are clearly visible.
  • the subdivision or separation into these three areas 4, 5 and 6 is not to be understood as meaning that the rear axle module 1 can be subdivided lengthwise into three uniformly long or wide areas, but in particular the central area 5 can be arranged in the vehicle longitudinal direction L extend more or less far.
  • the front region 4 is defined as the region which is the frontmost in a vehicle-mounted state of the rear axle module 1 in the forward direction in the vehicle longitudinal direction L and which forms the front edge of the rear axle module.
  • the rear area 6 is corresponding to the rearmost area.
  • the middle region 5 is the region that appears to be intermediate therebetween, i. in the vehicle longitudinal direction L between the front 4 and the rear portion 6, lying range thereof.
  • a connection region in which the rear axle 2 is connected to the housing 3, arranged in the central region 5.
  • FIG. 6 shows the rear axle module 1 according to the invention from FIGS. 1, 3, 4 and 5 for the sake of completeness in a view from below and FIG. 7 in a view from the front, wherein in FIG. 7 in particular the installation space 17 in the Connecting beam below 18a and above 18b and between the two housing hulls 3a, 3b for the exhaust system and the propeller shaft is clearly recognizable.
  • FIG. 8 also shows, for the sake of completeness, a view from the rear of the rear axle module 1 according to the invention from FIGS. 1 and 3 to 7.

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Abstract

Anordnung eines Hinterachsmoduls (1) an einem Fahrzeug-Aufbau für ein zumindest teilweise mittels eines Elektromotors elektrisch antreibbares, zweiachsiges, zweispuriges Fahrzeug, wobei das Hinterachsmodul (1) einen zur Befestigung radführender Lenker einer Hinterachse ausgebildeten Hinterachsträger (2) und ein Gehäuse (3) zur Aufnahme von Komponenten zur Bereitstellung elektrischer Energie aufweist, wobei das Gehäuse (3) bezogen auf einen am Fahrzeug-Aufbau angeordneten Zustand in einem vorderen Bereich des Hinterachsmoduls (1) angeordnet ist und am Hinterachsträger (2) befestigt ist oder einen Bestandteil des Hinterachsträgers (2) bildet, und wobei das Hinterachsmodul (1) über zwei, in Bezug auf die Fahrtrichtung hintere, in einem hinteren Endbereich (6) des Hinterachsmoduls (1) angeordnete Hinterachsträgerlager (7), und zwei mittlere, in einem mittleren Bereich (5) des Hinterachsmoduls (1) angeordnete Hinterachsträgerlager (8) von unten am Fahrzeug-Aufbau angebunden ist, und dass das Hinterachsmodul (1) zusätzlich über zwei vordere, im vorderen Bereich (4) des Hinterachsmoduls (1) am Gehäuse (3) angeordnete Lager (9) am Fahrzeug-Aufbau angebunden ist.

Description

Anordnung eines Hinterachsmoduls an einem Fahrzeug-Aufbau sowie ein Hinterachsmodul für eine solche Anordnung und ein zweiachsiges, zweispuriges, zumindest teilweise mittels eines Elektromotors antreibbares Fahrzeug mit einer solchen Anordnung
Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Hinterachsmoduls an einem Fahrzeug-Aufbau für ein zumindest teilweise mittels eines Elektromotors elektrisch antreibbares, zweiachsiges, zweispuriges Fahrzeug, wobei das Hinterachsmodul einen zur Befestigung radführender Lenker einer Hinterachse ausgebildeten Hinterachsträger und ein Gehäuse zur Aufnahme von Komponenten zur Bereitstellung elektrischer Energie aufweist, wobei das Gehäuse bezogen auf einen am Fahrzeug-Aufbau angeordneten Zustand in einem vorderen Bereich des Hinterachsmoduls angeordnet ist und am Hinterachsträger befestigt ist oder einen Bestandteil des Hinterachsträgers bildet, und wobei das Hinterachsmodul über zwei, in Bezug auf die Fahrtrichtung hintere, in einem hinteren Endbereich des Hinterachsmoduls angeordnete Hinterachsträgerlager, und zwei mittlere, in einem mittleren Bereich des Hinterachsmoduls angeordnete Hinterachsträgerlager von unten am Fahrzeug-Aufbau angebunden ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Hinterachsmodul für eine solche Anordnung sowie ein zweiachsiges, zweispuriges, zumindest teilweise mittels eines Elektromotors antreibbares Fahrzeug mit einer solchen Anordnung.
Die Bereitstellung einer ausreichenden Menge elektrischer Energie für ein zweiachsiges, zweispuriges und zumindest teilweise mittels eines Elektromotors antreibbares Fahrzeug stellt zum einen hinsichtlich des benötigten Bauraums und zum anderen aufgrund des hohen zusätzlichen Gewichts der zur Erzeugung der elektrischen Energie erforderlichen Komponenten eine große Herausforderung dar. Insbesondere entsteht ein Zielkonflikt hinsichtlich Komfort, Akustik und Fahrdynamik. Für eine den Anforderungen gerecht werdende Umsetzung eines elektrischen Antriebs in oben genannten Fahrzeugen, d.h. in Hybridfahrzeugen (teilweise mittels eines Elektromotors antreibbar) oder in reinen Elektrofahrzeugen (nur mittels eines Elektromotors antreibbar), ist es erforderlich, die hierfür benötigten elektrischen Komponenten, d.h. die Speicher zur Erzeugung der elektrischen Energie sowie die zugehörige Leistungselektronik, möglichst gewichtssparend bzw. gewichtsoptimiert und bauraumsparend bzw. bauraumoptimiert im Fahrzeug unterzubringen bzw. am Fahrzeug-Aufbau anzuordnen.
Aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der DE 10 201 1 081 836 A1 oder der WO 2012/065787 A1 ist bekannt, die Komponenten zur Erzeugung elektrischer Energie in einem am Hinterachsträger angeordneten Gehäuse bzw. einem den Hinterachsträger bildenden Gehäuse anzuordnen, wobei üblicherweise der Hinterachsträger und das Gehäuse zusammen mit anderen Komponenten, wie beispielsweise dem Hinterachsgetriebe oder den radführenden Lenkern der Hinterachse, zu einem sogenannten Hinterachsmodul vormontiert werden und anschließend als Einheit am Fahrzeug-Aufbau bzw. einer Fahrzeug-Karosserie befestigt werden. Das Hinterachsmodul wird dabei aus Akustik- und Komfortgründen bevorzugt über vier im Hinterachsträger aufgenommene Hinterachsträgerlager, die als Gummilager oder hydraulisch bedämpfte Lager ausgebildet sind, am Fahrzeug-Aufbau befestigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine verbesserte Anordnung eines Hinterachsmoduls an einem Fahrzeug-Aufbau für ein zumindest teilweise mittels eines Elektromotors elektrisch antreibbares, zweiachsiges, zweispuriges Fahrzeug bereitzustellen, mit welcher der vorgenannte Zielkonflikt besser gelöst werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Anordnung eines Hinterachsmoduls an einem Fahrzeug-Aufbau mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie durch ein Hinterachsmodul mit den Merkmalen von Anspruch 7 und durch ein zweiachsiges, zweispuriges, zumindest teilweise mittels eines Elektromotors elektrisch antreibbares Fahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 8. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Eine erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hinterachsmodul zusätzlich über zwei vordere, im vorderen Bereich des Hinterachsmoduls am Gehäuse angeordnete Lager am Fahrzeug-Aufbau angebunden ist.
Ein erfindungsgemäßes Hinterachsmodul ist entsprechend dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich über zwei vordere, im vorderen Bereich des Hinterachsmoduls am Gehäuse angeordnete Lager am Fahrzeug- Aufbau angebunden bzw. mit diesem verbunden werden kann, und ein erfindungsgemäßes zweiachsiges, zweispuriges, zumindest teilweise mittels eines Elektromotors elektrisch antreibbares Fahrzeug mit einem Hinterachsmodul ist dadurch gekennzeichnet, dass es ein erfindungsgemä- ßes Hinterachsmodul aufweist, welches erfindungsgemäß am Fahrzeug angeordnet ist.
Unter einem Hinterachsmodul wird dabei im Folgenden eine vormontierte Einheit von Bauteilen bzw. Komponenten verstanden, welche im Montage- prozess als Einheit mit dem Fahrzeug-Aufbau bzw. einer Fahrzeug- Karosserie verbunden wird.
Der Hinterachsträger ist dabei bevorzugt ein Hilfsrahmen bzw. rahmenartig ausgebildet und, bezogen auf einen am Fahrzeug-Aufbau bzw. der Fahrzeug-Karosserie angeordneten Zustand, in einem hinteren Bereich des Hinterachsmoduls angeordnet, das heißt bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs betrachtet ist der Hinterachsträger in Fahrzeuglängsrichtung zum Fahrzeug- Heck hin angeordnet, wobei der Hinterachsträger vorzugsweise den hinteren Bereich des Hinterachsmoduls bildet. Vorzugsweise weist der Hinterachsträger zwei, sich im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Querträger auf, einen vorderen und einen hinteren, welche weiter bevorzugt durch zwei sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Längsträger miteinander verbunden sind. An den Querträgern selbst sind bevorzugt Lageraufnahmen für ein Hinterachsgetriebe vorgesehen, wobei vorzugsweise eine 3-Punkt-Lagerung vorgesehen ist, mit zwei Lageraufnahmen im vorderen Querträger des Hinterachsträgers und einer Lageraufnahme im hinteren Querträger, wobei das Hinterachsgetriebe aus Akustik- und Komfortgründen bevorzugt mittels elastischer Gummilager an den Hinterachsträger angebunden werden kann. Es kann aber auch ein Elektromotor am Hinterachsträger befestigt werden. Zur Befestigung radführender Lenker sind vorzugsweise Lagerlaschen oder dergleichen am Hinterachsträger vorgesehen.
Das Gehäuse zur Aufnahme von Komponenten zur Bereitstellung elektrischer Energie ist dabei bezogen auf einen am Fahrzeug-Aufbau bzw. einen an der Fahrzeug-Karosserie angeordneten Zustand in einem vorderen Bereich des Hinterachsmoduls angeordnet, in Fahrzeuglängsrichtung bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs betrachtet, d.h. in Richtung Fahrzeug-Front, und bildet vorzugsweise mit einem vorderen Teil den vorderen Bereich des Hinterachsmoduls. Der hintere Teil des Gehäuses ist bevorzugt mit dem Hinterachsträger verbunden. Der hintere Gehäuse-Teil kann aber auch einen Teil des Hinterachsträgers bilden, beispielsweise den vorderen Querträger, wodurch eine besonders vorteilhafte Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums ermöglicht wird.
Das Gehäuse ist bevorzugt zumindest teilweise ein Guss-Gehäuse und insbesondere derart ausgebildet, dass darin aufgenommene Komponenten vor Umgebungseinflüssen geschützt werden können, vor allem vor Feuchtigkeit. Dabei kann das Gehäuse auch mehrere Einzel-Gehäuse umfassen und/oder aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt sein. Weiter bevorzugt ist das Gehäuse ebenfalls zur Anbindung radführender Lenker ausgebildet.
Komponenten zur Speicherung von elektrischer Energie, die im Gehäuse aufgenommen werden können, sind beispielsweise Hochvolt-Speicherzellen bzw. jeweils zu Hochvoltspeicher-Modulen zusammengefasste Hochvoltspeicher-Zellen, das heißt Komponenten, die eine Spannung von 200 V bis 400 V bereitstellen. Es können aber auch Brennstoffzellen mit zugeordneten Akkumulatoren darin aufgenommen werden oder herkömmliche Akkumulatoren, beispielsweise eine oder mehrere herkömmliche 12V- Fahrzeugbatterien. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die zugehörige Leistungselektronik ebenfalls im Gehäuse aufgenommen wird.
Zur Anbindung des Hinterachsmoduls am Fahrzeug-Aufbau sind unter anderem im hinteren Endbereich des Hinterachsmoduls zwei Hinterachsträgerlager vorgesehen. Diese sind bevorzugt in den hinteren Eckbereichen des Hinterachsträgers angeordnet, beispielsweise in den Endbereichen, insbesondere an den Enden, der Querträger oder der Längsträger des Hinterachsträgers. Der Hinterachsträger kann aber auch schräg nach hinten außen ragende Tragarme aufweisen an deren äußeren Enden dann die Hinterachsträgerlager angeordnet sind.
Des Weiteren sind im mittleren Bereich des Hinterachsmoduls zwei Hinterachsträgerlager zur Anbindung des Hinterachsmoduls am Fahrzeug- Aufbau vorgesehen. Dabei ist der mittlere Bereich nicht zwingend ein um die in Fahrzeuglängsrichtung liegende geometrische Mitte angeordneter Bereich, sondern ein Bereich, der in Fahrzeuglängsrichtung zwischen dem vorderen Bereich und dem hinteren Bereich liegt. Insbesondere ist der mittlere Bereich ein Verbindungsbereich, in welchem das im vorderen Bereich angeordnete bzw. das den vorderen Bereich bildende Gehäuse mit dem im hinteren Bereich angeordneten bzw. dem den hinteren Bereich bildenden Hinterachsträger verbunden ist.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung hydraulisch bedämpfter hinterer und mittlerer Hinterachsträgerlager, insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung hydraulisch bedämpfter hinterer und mittlerer Hinterachsträgerlager erwiesen.
Erfindungsgemäß sind zusätzlich zwei vordere, im vorderen Bereich des Hinterachsmoduls am Gehäuse angeordnete Lager vorgesehen, über die das Hinterachsmodul am Fahrzeug-Aufbau angebunden ist. Dadurch kann das Schwingverhalten des Hinterachsmoduls bzw. des Fahrzeugs, insbesondere in Bezug auf Nickschwingungen, d.h. in Bezug auf Schwingungen um eine Fahrzeugquerachse (Y-Achse) positiv beeinflusst werden, so dass die Akustik und insbesondere der Komfort verbessert werden können. Die zusätzliche Abstützung des Hinterachsmoduls in seinem vorderen Bereich bewirkt ferner eine Entlastung der mittleren Hinterachsträgerlager, so dass diese geringer dimensioniert werden können gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Anbindung des Hinterachsmoduls nur über insgesamt vier Lager.
Vorzugsweise werden die mittleren Hinterachsträgerlager, insbesondere die mittleren und die hinteren Hinterachsträgerlager, von einem konventionellen Fahrzeug, d.h. von einem nur mittels eines Verbrennungsmotors angetriebenen Fahrzeug, für die Hybridvariante übernommen. Das bedeutet, dass trotz des hohen, zusätzlichen Gewichts durch die Komponenten zur Speicherung elektrischer Energie die Hinterachsträgerlager nicht größer dimensioniert werden müssen. Infolgedessen können weitere Bauteile, welche die Anbindung an den Fahrzeug-Aufbau betreffen, wie beispielsweise die Lageraufnahmen am Fahrzeug-Aufbau oder am Hinterachsträger ebenfalls übernommen werden. Ferner ist für ein Hybridfahrzeug kein erhöhter Bauraumbedarf für die Hinterachsträgerlager erforderlich gegenüber einem konventionellen Fahrzeug.
Durch das im Hinterachsmodul integrierte Gehäuse können darin aufgenommene Komponenten schnell und einfach in das Fahrzeug integriert bzw. am Fahrzeug-Aufbau angeordnet werden. Femer wird der zur Verfügung stehende Bauraum optimal genutzt. Durch die Möglichkeit, das Gehäuse auch zur Aufnahme radführender Lenker oder anderer entsprechender Bauteile auszubilden, können die Anbindungspunkte bei der Hybridvariante geometrisch identisch zum konventionellen Fahrzeug angeordnet werden, was die Übernahme einer Vielzahl von Bauteilen ermöglicht und damit die Wirtschaftlichkeit der Hybridvariante erhöht.
Bevorzugt sind die beiden zusätzlichen vorderen Lager dabei im Bereich einer Vorderkante oder unmittelbar an der Vorderkante des Gehäuses bzw. des Hinterachsmoduls angeordnet. Bevorzugt sind diese Lager dabei derart ausgebildet und am Gehäuse angeordnet, dass sie von unten am Fahrzeug- Aufbau, insbesondere der Fahrzeug-Karosserie angebunden werden können, d.h. dass sie sich von unten am Fahrzeug-Aufbau abstützen können.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Hinterachsmodul über die zwei zusätzlichen vorderen Lager in einem Bereich eines Fußraums, insbesondere eines hinteren Fußraums, d.h. insbesondere im Bereich des Fußraums im Fond, am Fahrzeug-Aufbau angebunden, insbesondere in einem Fersenbereich des hinteren Fußraums. Dabei wird als Fersenbereich der Bereich am Fahrzeug-Aufbau bzw. an der Fahrzeug-Karosserie des hinteren Fußraums bezeichnet, der die Fersen bzw. die Füße eines Fondpassagiers in normaler Sitzposition umgibt, d.h. der entsprechende Teil des Bodens des hinteren Fußraums sowie die Rückwand des Fußraums unterhalb der Sitzbank, in welchem ein Fondpassagier seine Füße abstellt. Bei einem Fahrzeug ohne Fond, beispielsweise bei einem zwei-sitzigen Fahrzeug, erfolgt die Anbindung des Hinterachsmoduls am Fahrzeug-Aufbau bzw. der Fahrzeug-Karosserie bevorzugt dementsprechend in einem hinteren bzw. rückwärtigen Bereich eines vorderen Fußraums, d.h. entsprechend im hinteren bzw. rückwärtigen Bereich eines Fahrer- bzw. Beifahrerfußraums hinter den Sitzen.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind die zwei zusätzlichen, vorderen, am Gehäuse angeordneten Lager, über die das Hinterachsmodul im vorderen Bereich zusätzlich am Fahrzeug-Aufbau angebunden ist, Elastomerlager. Dabei sind die Elastomerlager vorzugsweise in z-Richtung, d.h. entlang der Fahrzeug-Hochachse, mindestens dreimal so steif ausgebildet sind wie in x-Richtung, d.h. in Fahrzeuglängsrichtung. Insbesondere weisen die beiden vorderen zusätzlichen Lager Steifigkeiten in x-, y- und z- Richtung in einem Verhältnis von x:y:z = 2 : 5: 7 auf. Dieses Verhältnis hat sich im Hinblick auf den Zielkonflikt aus Akustik, Komfort und Fahrdynamik als besonders vorteilhaft herausgestellt. In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse eine Oberschale und eine Unterschale auf, wobei eine Trennfuge zwischen der Gehäuse- Oberschale und der Gehäuse-Unterschale in einem montierten Zustand des Gehäuses und in einem am Fahrzeug-Aufbau angeordneten Zustand des Hinterachsmoduls vorzugsweise entgegen einer Fahrzeuglängsrichtung von vorne oben schräg nach hinten unten durch das Gehäuse verläuft.
Dadurch können im Fall eines Gehäuses aus Guss, d.h. einer Gehäuse- Oberschale aus Guss und einer Gehäuse-Unterschale aus Guss, die vorzuhaltenden Gussschrägen, die nach dem Gießen zum Entformen erforderlich sind, in etwa gleichmäßig auf beide Gehäuse-Schalen verteilt werden, wodurch das Innenvolumen des Gehäuses vergrößert werden kann, so dass mehr Bauraum für die im Gehäuse anzuordnenden Komponenten zur Verfügung steht.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die mittleren Hinterachsträgerlager in das Gehäuse integriert, vorzugsweise im mittleren Bereich des Hinterachsmoduls, insbesondere im Verbindungsbereich oder einem unmittelbar daran angrenzenden Bereich. Dabei sind die mittleren Hinterachsträgerlager bei einem Gehäuse mit Gehäuse-Oberschale und Gehäuse-Unterschale bevorzugt in die Gehäuse-Oberschale integriert. In diesem Fall hat der vorstehend beschriebene Verlauf der Trennfuge den weiteren Vorteil, dass die Trennfuge nicht durch die Lageraufnahmen der mittleren Hinterachsträgerlager verläuft, sondern daran vorbei.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse katamaranartig ausgebildet ist und weist zwei im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung angeordnete Gehäuse-Rümpfe auf, wobei jeweils im vorderen Bereich eines Gehäuse-Rumpfs eines der beiden vorderen zusätzlichen Lager angeordnet ist. Bevorzugt sind die Gehäuse-Rümpfe dabei im vorderen Bereich und/oder im mittleren Bereich des Hinterachsmoduls miteinander verbunden. Zur Verbindung der Gehäuse-Rümpfe im vorderen Bereich sind vorzugsweise ein oder mehrere sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckende und im Wesentlichen vertikal angeordnete Bleche vorgesehen, während vorzugsweise zur Verbindung der Gehäuse-Rümpfe im mittleren Bereich bzw. an deren hinteren Enden ein vorderer Querträger des Hinterachsträgers vorgesehen ist.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich genommen schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter erläutert, wobei die Erfindung dazu in den beigefügten Zeichnungen schematisch dargestellt ist. Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hinterachsmoduls in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 zeigt in Schnittdarstellung einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Anordnung eines erfindungsgemäßen Hinterachsmoduls am Fahrzeug-Aufbau, Fig. 3 das erfindungsgemäße Hinterachsmodul aus Fig. 1 in einer Seitenansicht von links und die Fig. 4 bis 8 das erfindungsgemäße Hinterachsmodul in verschiedenen Darstellungen, wobei Fig. 4 eine andere perspektivische Darstellung zeigt, Fig. 5 eine Ansicht von oben, Fig. 6 eine Ansicht von unten, Fig. 7 eine Ansicht von vorne und Fig. 8 eine Ansicht von hinten.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Hinterachsmodul 1 für einen Fahrzeug- Aufbau eines Hybridfahrzeugs, d.h. eines Fahrzeugs, das zumindest teilweise mittels eines Elektromotors angetrieben werden kann. Dieses erfindungsgemäße Hinterachsmodul 1 weist einen Hinterachsträger 2 auf mit einem Hilfsrahmen, der zwei Querträger 12 und 13 sowie zwei Längsträger 25, 26 umfasst. Der Hinterachsträger 2 bildet dabei einen hinteren Bereich 6 des Hinterachsmoduls 1 , bezogen auf eine Fahrzeuglängsrichtung L. Ein vorderer Bereich 4 des Hinterachsmoduls 1 wird von einem Gehäuse 3 gebildet, wobei das Gehäuse 3 und der Hinterachsträger 2 in einem Verbindungsbereich, der ein Teil eines mittleren Bereichs 5 des Hinterachsmoduls 1 ist, miteinander verbunden sind.
Der Hinterachsträger 1 ist zur Befestigung radführender Lenker ausgebildet und weist dazu entsprechende Lagerlaschen 11 bzw. entsprechende Lager- Aufnahmen 24 auf, wobei die Lagerlaschen 11 in diesem Fall zur Anbindung eines Querlenkers vorgesehen sind und die Aufnahmen 24 für die Anbindung eines Sturzlenkers.
Zur Anbindung des Hinterachsmoduls 1 an einem Fahrzeug-Aufbau weist der Hinterachsträger 2 bei diesem Ausführungsbeispiel zwei hintere, sich in Fahrzeuglängsrichtung L nach hinten und außen erstreckende Tragarme 16 auf, an deren äußeren Enden zwei hintere, zylindrische Hinterachsträgerlager 7 angeordnet sind, die in Fahrzeuglängsrichtung L hydraulisch bedämpft sind und über die das Hinterachsmodul 1 am Fahrzeugaufbau angebunden werden kann bzw. bei einer erfindungsgemäßen Anordnung angebunden ist.
Des Weiteren weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Hinterachsmodul 1 ein Gehäuse 3 aus Aluminium-Druckguss auf, dass zwei Gehäuse-Rümpfe 3a und 3b umfasst, welche jeweils eine Gehäuse- Oberschale 3a-o bzw. 3b-o und eine Gehäuse-Unterschale 3a-u bzw. 3b-u aufweisen. Die beiden Gehäuse-Rümpfe 3a und 3b sind L-förmig ausgebildet und im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung L bzw. katamaranartig angeordnet, wobei in der Mitte zwischen den beiden Gehäuse-Rümpfen 3a, 3b ein Bauraum-Vorhalt 17 vorhanden ist für eine Abgasanlage und/oder eine Gelenkwelle, wobei die Gehäuse-Rümpfe 3a, 3b in einem montierten Zustand jeweils wie ein auf dem Rücken liegendes L mit der Unterseite nach vorne im Hinterachsmodul angeordnet sind, so dass in den dadurch ausgesparten Bereichen oberhalb der Gehäuse-Rümpfe 3a, 3b Bauraum für eine Fond-Sitzbank, d.h. eine Rücksitzbank, vorhanden ist.
Die Gehäuse-Schalen 3a-o bzw. 3b-o und 3a-u bzw. 3b-u sind dabei entlang einer Trennfuge 19 miteinander verbunden, insbesondere verschraubt. Zur exakten Positionierung der Gehäuse-Schalen 3a-o bzw. 3b-o und 3a-u bzw. 3b-u zueinander können im Flanschbereich entsprechende Passstifte vorgesehen sein. Das Gehäuse 3 bzw. die beiden Gehäuse-Rümpfe 3a und 3b sind ebenfalls zur Befestigung radführenden Lenker ausgebildet und weisen dazu entsprechende Lagerlaschen 10 auf, wobei die Lagerlaschen 10 in diesem Fall zur Anbindung eines Führungslenkers vorgesehen sind, d.h. eines ein Hinterrad führenden Querlenkers.
Zur Erhöhung der Stabilität bzw. der Steifigkeit des Hinterachsmoduls 1 bzw. des Gehäuses 3 sind die beiden Gehäuse-Rümpfe im vorderen Bereich 4 und in einem mittleren Bereich 5 miteinander verbunden, wobei die beiden Gehäuse-Rümpfe 3a, 3b im vorderen Bereich 4 an ihrer Vorderkante durch eine zweiteiliges Blech 18a, 18b, das im Folgenden als Verbindungstraverse 18a, 18b bezeichnet wird, miteinander verbunden sind.
Im mittleren Bereich 5 des Hinterachsmoduls ist der Hinterachsträger 2 an den Enden des vorderen Querträgers 13 mit dem Gehäuse 3, insbesondere mit den hinteren Enden der Gehäuse-Rümpfe 3a, 3b, verbunden. In diesem mittleren Bereich 5 sind zwei mittlere Hinterachsträgerlager 8 in das Gehäuse 3 des Hinterachsmoduls integriert, genauer jeweils in die Gehäuse- Oberschalen 3a-o bzw. 3b-o der Gehäuse-Rümpfe 3a bzw 3b, was besonders vorteilhaft ist, denn somit verläuft die Trennfuge 19 nicht durch die Lageraufnahmen für die mittleren Hinterachsträgerlager 8.
Der Hinterachsträger 2 ist ferner zur Aufnahme bzw. Lagerung eines hier nicht dargestellten Hinterachsgetriebes ausgebildet und weist am vorderen Querträger 13 zwei vordere Hinterachsgetriebe-Lageraufnahmen 14 auf sowie eine am hinteren Querträger 12 angeordnete hintere Hinterachsgetriebe-Lageraufnahme 15, so dass eine Drei-Punkt-Lagerung des Hinterachsgetriebes möglich ist. Die Lageranbindung erfolgt dabei aus Akustik und Komfortgründen bevorzugt ebenfalls über elastische Lager, insbesondere über Gummilager bzw. Elastomerlager.
Das Hinterachsmodul 1 weist erfindungsgemäß zusätzlich zwei vordere, im vorderen Bereich 4 des Hinterachsmoduls 1 angeordnete Lager 9 auf, über welche das Hinterachsmodul 1 am Fahrzeug-Aufbau angebunden werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Lager 9 an einer Vorderkante des Gehäuses 3 bzw. der Gehäuse-Rümpfe 3a und 3b, genauer jeweils an der Vorderseite der Gehäuse-Unterschalen 3a-u bzw. 3b- u angeordnet. Die beiden Lager 9 sind bei diesem Ausführungsbeispiel dabei jeweils über eine in der Mitte angeordnete, in etwa waagerecht verlaufende, nicht erkennbar dargestellte Schraubverbindung am Hinterachsmodul 1 , bzw. wie vorstehend beschrieben am Gehäuse 3 des Hinterachsmoduls 1 , befestigt. Für die Anbindung am Fahrzeug-Aufbau bzw. der Fahrzeug-Karosserie ist ebenfalls eine Schraubverbindung vorgesehen. Dazu weist in diesem Fall jedes Lager 9 zwei Verschraubungspunkte 9a auf, wobei diese Verschraubungen in etwa senkrecht verlaufen, d.h. ausgehend von den Lagern 9 nach oben, denn bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Hinterachsmodul 1 an allen sechs Anbindungspunkten 7, 8 und 9 von unten an den Fahrzeug-Aufbau bzw. die Fahrzeug-Karosserie angebunden bzw. von unten mit dem Fahrzeug-Aufbau verbunden bzw. von unten am Fahrzeug-Aufbau befestigt. Wie in Fig. 1 gut erkennbar ist, sind die zwei zusätzlichen, vorderen Elastomerlager 9 trapezförmig ausgebildet, wobei die Lager 9 jeweils mit ihrer Basisseite, also der längeren der beiden Grundseiten, nach oben, d.h. zum Fahrzeug-Aufbau hin, angeordnet sind. Dadurch kann eine verbesserte Abstützung am Fahrzeug-Aufbau erreicht werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel weisen die beiden Elastomerlager 9 dabei jeweils Steifigkeiten in x-Richtung (Fahrzeuglängsrichtung L) von ca. 200 N/mm, in y-Richtung (Fahrzeugquerrichtung) von ca. 500 N/mm und in z-Richtung (Fahrzeughochrichtung) von ca. 700 N/mm auf, d.h. in einem Verhältnis von x : y : z = 2 : 5 : 7, wobei die Steifigkeit in z-Richtung mehr als das Dreifache der Steifigkeit in x-Richtung beträgt. Dieses Steifigkeitsver- hältnis hat sich in Bezug auf den Zielkonflikt hinsichtlich Akustik, Fahrdynamik und Komfort als besonders vorteilhaft herausgestellt.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung entlang des Schnitts A- A' (vgl. Fig. 1) durch das linke, vordere zusätzliche Lager 9 einer erfindungsgemäßen Anordnung eines Hinterachsmoduls 1 am Fahrzeug-Aufbau, wobei in dieser Darstellung die Ausgestaltung der Anbindung des Hinterachsmoduls 1 bzw. des Gehäuses 3 am Fahrzeug-Aufbau am Beispiel des linken vorderen Lagers 9 gezeigt ist. Das rechte, zusätzliche vordere Lager 9 ist entsprechend ausgebildet und auch entsprechend am Gehäuse 3 bzw. dem Fahrzeug-Aufbau befestigt.
Das Lager 9 ist, wie vorstehend bereits erläutert worden ist, ein Elastomerlager, das ein außen liegendes Lagergehäuse 9d, eine Innenbuchse 9e sowie dazwischen angeordneten Gummi bzw. ein Elastomer 9c aufweist. Das Lager 9 ist dabei über die untere Verbindungstraverse 18a am Gehäuse 3, genauer an der Gehäuse-Unterschale 3b-u, angebunden bzw. befestigt. Die Befestigung erfolgt dabei mittels einer Schraubverbindung, wobei in dieser Darstellung nur der Schraubenvorhalt 9b gezeigt ist, die Schraube selber nicht.
Ferner ist das Lager 9 über die in dieser Darstellung nicht erkennbaren Verschraubungspunkte 9a (vgl. Fig. 1 ) am Fahrzeug-Aufbau angebunden. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Lager 9 an einem sogenannten„Fersenblech" 23, d.h. an einem einen hinteren Fußraum 20 nach hinten und insbesondere nach unten begrenzenden Blech bzw. an einem entsprechenden Blechzusammenbau, d.h. an einem aus mehreren Blechen gebildeten„Fersenblech", beispielsweise mit zusätzlichen Verstärkungsblechen, angebunden bzw. befestigt. Das„Fersenblech" 23 bildet dabei eine Rückwand 22 des hinteren Fußraums 20 sowie den Boden 21 dieses Fußraums 20. Das Lager 9 ist dabei von unten am „Fersenblech" 23 befestigt, wobei das„Fersenblech" 23 mit seiner Unterseite auf dem Lager 9, genauer auf der längeren, nach oben angeordneten Grundseite des trapezförmigen Lagers 9, aufliegt.
Fig. 3 zeigt das erfindungsgemäße Hinterachsmodul aus Fig. 1 in einer Ansicht von links bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung L. In dieser Darstellung ist der Verlauf der Trennfuge 19 von vorne schräg nach hinten unten im Gehäuse 3 bzw. in dem Gehäuse-Rumpf 3b gut erkennbar. Insbesondere ist gut erkennbar, dass die Trennfuge 19 nicht durch das mittlere Hinterachsträgerlager 8 verläuft, sondern dieses vollständig in der Gehäuse-Oberschale 3b-o integriert ist. Dieser Verlauf der Trennfuge 19 ist ferner vorteilhaft in Bezug auf den für die Gussschrägen der Gehäuse- Schalen vorzuhaltenden Bauraum, was vorstehend bereits erläutert worden ist.
Des Weiteren sind das linke, vordere zusätzliche Lager 9 sowie die linke Lagerlasche 10 am Gehäuse-Rumpf 3b zur Befestigung radführender Lenker, die linke Lagerlasche 1 1 am Hinterachsträger 2 zur Befestigung weiterer radführender Lenker, die linke Aufnahme 24, die ebenfalls zur Befestigung eines radführenden Lenkers ausgebildet ist sowie das linke, hintere Hinterachsträgerlager 7, das am hinteren bzw. hinteren äußeren Ende des Hinterachsträgers 2 angeordnet ist, insbesondere im Eckbereich des Tragarms 16, gut zu erkennen.
Zum besseren Verständnis zeigt Fig. 4 das erfindungsgemäße Hinterachsmodul 1 aus den Fig. 1 und 3 zusätzlich in einer anderen perspektivischen Darstellung und Fig. 5 eine Ansicht von oben, wobei in Fig. 5 die drei Bereiche 4, 5 und 6, d.h. der vordere Bereich 4, der mittlere Bereich 5 und der hintere Bereich 6 des Hinterachsträgermoduls 1 gut zu erkennen sind. Die Unterteilung bzw. Trennung in diese drei Bereiche 4, 5 und 6 ist dabei nicht so zu verstehen, dass das Hinterachsmodul 1 der Länge nach in drei gleichmäßig lange bzw. breite Bereiche einzuteilen ist, vielmehr kann insbesondere der mittlere Bereich 5 sich in Fahrzeuglängsrichtung L mehr oder weniger weit erstrecken. Der vordere Bereich 4 ist dabei definiert als der Bereich, der in einem am Fahrzeug-Aufbau montierten Zustand des Hinterachsmoduls 1 in Vorwärtsfahrtrichtung in Fahrzeuglängsrichtung L am weitesten vorne liegt und der die Vorderkante des Hinterachsmoduls bildet. Der hintere Bereich 6 ist entsprechend der am weitesten hinten liegende Bereich. Der mittlere Bereich 5 ist der Bereich, der sich als dazwischen, d.h. in Fahrzeuglängsrichtung L zwischen dem vorderen 4 und dem hinteren Bereich 6, liegender Bereich daraus ergibt. Insbesondere ist ein Verbindungsbereich, in welchem der Hinterachsträger 2 mit dem Gehäuse 3 verbunden ist, im mittleren Bereich 5 angeordnet.
Fig. 6 zeigt das erfindungsgemäße Hinterachsmodul 1 aus den Fig. 1 , 3, 4 und 5 der Vollständigkeit halber in einer Ansicht von unten und Fig. 7 in einer Ansicht von vorne, wobei in Fig. 7 insbesondere der Bauraum-Vorhalt 17 in der Verbindungstraverse unten 18a und oben 18b sowie zwischen den beiden Gehäuse-Rümpfen 3a, 3b für die Abgasanlage bzw. die Gelenkwelle gut erkennbar ist. Fig. 8 zeigte Vollständigkeit halber noch eine Ansicht von hinten auf das erfindungsgemäße Hinterachsmodul 1 aus den Fig. 1 und 3 bis 7.
Selbstverständlich ist eine Vielzahl an Abwandlungen, insbesondere von konstruktiven Abwandlungen, zu dem erläuterten Ausführungsbeispiel möglich, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste:
1 Hinterachsmodul
2 Hinterachsträger
3 Gehäuse
3a, 3b Gehäuse-Rumpf
3a-o, 3b-o Gehäuse-Oberschale
3a-u, 3b-u Gehäuse-Unterschale
4 vorderer Bereich des Hinterachsmoduls
5 mittlerer Bereich des Hinterachsmoduls
6 hinterer Bereich des Hinterachsmoduls
7 hintere Hinterachsträgerlager
8 mittlere Hinterachsträgerlager
9 vordere, zusätzliche Lager
9a Verschraubungspunkte des Lagers 9
9b Schraubenvorhalt
9c Gummi/Elastomer des Lagers 9
9d Lagergehäuse des Lagers 9
9e Innenbuchse des Lagers 9
10 Lagerlasche am Gehäuse (für Führungslenker)
1 1 Lagerlasche am Hinterachsträger (für Querlenker)
12 Querträger hinten
13 Querträger vorne
14 vordere Hinterachsgetriebe-Lager
15 hinteres Hinterachsgetriebe-Lager
16 Tragarm
17 Bauraum-Vorhalt
18a Verbindungstraverse unten
18b Verbindungstraverse oben Trennfuge
hinterer Fußraum
Boden des hinteren Fußraums
Rückwand des hinteren Fußraums
Fersenblech
Lageraufnahme (für Sturzlenker)
Längsträger links
Längsträger rechts

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung eines Hinterachsmoduls (1 ) an einem Fahrzeug-Aufbau für ein zumindest teilweise mittels eines Elektromotors elektrisch antreibbares, zweiachsiges, zweispuriges Fahrzeug, wobei das Hinterachsmodul (1) einen zur Befestigung radführender Lenker einer Hinterachse ausgebildeten Hinterachsträger (2) und ein Gehäuse (3) zur Aufnahme von Komponenten zur Bereitstellung elektrischer Energie aufweist, wobei das Gehäuse (3) bezogen auf einen am Fahrzeug- Aufbau angeordneten Zustand in einem vorderen Bereich des Hinterachsmoduls (1 ) angeordnet ist und am Hinterachsträger (2) befestigt ist oder einen Bestandteil des Hinterachsträgers (2) bildet, und wobei das Hinterachsmodul (1 ) über zwei, in Bezug auf die Fahrtrichtung hintere, in einem hinteren Endbereich (6) des Hinterachsmoduls (1 ) angeordnete Hinterachsträgerlager (7), und zwei mittlere, in einem mittleren Bereich (5) des Hinterachsmoduls (1) angeordnete Hinterachsträgerlager (8) von unten am Fahrzeug-Aufbau angebunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Hinterachsmodul (1 ) zusätzlich über zwei vordere, im vorderen Bereich (4) des Hinterachsmoduls (1 ) am Gehäuse (3) angeordnete Lager (9) am Fahrzeug-Aufbau angebunden ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hinterachsmodul (1) über die zwei zusätzlichen vorderen Lager (9) in einem Bereich eines hinteren Fußraums (20) am Fahrzeug-Aufbau angebunden ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei zusätzlichen, vorderen, am Gehäuse (3) angeordneten Lager (9) Elastomerlager sind, wobei vorzugsweise die Steifigkeit der Elastomerlager (9) in z-Richtung mindestens das Dreifache der Steifigkeit in x-Richtung beträgt und insbesondere die Steifigkeiten in x-, y- und z-Richtung ein Verhältnis von x:y:z = 2 : 5: 7 zueinander aufweisen.
4. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) eine Oberschale (3a-o, 3b-o) und eine Unterschale (3a-u, 3b-u) aufweist, wobei eine Trennfuge (19) zwischen der Gehäuse-Oberschale (3a-o, 3b-o) und der Gehäuse- Unterschale (3a-u, 3b-u) in einem montierten Zustand des Gehäuses (3) und in einem am Fahrzeug-Aufbau angeordneten Zustand des Hinterachsmoduls (1 ) vorzugsweise entgegen einer Fahrzeuglängsrichtung (L) von vorne oben schräg nach hinten unten durch das Gehäuse (3) verläuft.
5. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mittleren Hinterachsträgerlager (8) in das Gehäuse (3) integriert sind.
6. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) katamaranartig ausgebildet ist und zwei im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung (L) angeordnete Gehäuse-Rümpfe (3a, 3b) aufweist, wobei vorzugsweise jeweils im vorderen Bereich (4) eines Gehäuse-Rumpfs (3a, 3b) eines der beiden vorderen zusätzlichen Lager (9) angeordnet ist. Hinterachsmodul (1 ) für eine Anordnung an einem Fahrzeug-Aufbau eines zumindest teilweise mittels eines Elektromotors elektrisch antreibbaren, zweiachsigen, zweispurigen Fahrzeugs, wobei das Hinterachsmodul (1 ) einen zur Befestigung radführender Lenker einer Hinterachse ausgebildeten Hinterachsträger (2) und ein Gehäuse (3) zur Aufnahme von Komponenten zur Bereitstellung elektrischer Energie aufweist, wobei das Gehäuse (3) bezogen auf einen am Fahrzeug- Aufbau angeordneten Zustand in einem vorderen Bereich (4) des Hinterachsmoduls (1 ) angeordnet ist und am Hinterachsträger (2) befestigt ist oder einen Bestandteil des Hinterachsträgers (2) bildet, und wobei das Hinterachsmodul (1) über zwei, in Bezug auf die Fahrtrichtung hintere, in einem hinteren Endbereich (6) des Hinterachsmoduls (1 ) angeordnete Hinterachsträgerlager (7), und zwei mittlere, in einem mittleren Bereich (5) des Hinterachsmoduls (1 ) angeordnete Hinterachsträgerlager (8) von unten am Fahrzeug-Aufbau anbindbar bzw. mit diesem verbindbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Hinterachsmodul (1 ) zusätzlich über zwei vordere, im vorderen Bereich (4) des Hinterachsmoduls (1 ) am Gehäuse (3) angeordnete Lager (9) am Fahrzeug-Aufbau anbindbar bzw. mit diesem verbindbar ist.
Zweiachsiges, zweispuriges, zumindest teilweise mittels eines Elektromotors elektrisch antreibbares Fahrzeug mit einem Hinterachsmodul (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass das Hinterachsmodul (1) nach Anspruch 7 ausgebildet ist und gemäß einer Anordnung nach Anspruch 1 im Fahrzeug angeordnet ist.
PCT/EP2014/059997 2013-06-06 2014-05-15 Anordnung eines hinterachsmoduls an einem fahrzeug-aufbau sowie ein hinterachsmodul für eine solche anordnung und ein zweiachsiges, zweispuriges, zumindest teilweise mittels eines elektromotors antreibbares fahrzeug mit einer solchen anordnung WO2014195104A1 (de)

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EP14725983.2A EP3003829B1 (de) 2013-06-06 2014-05-15 Anordnung eines hinterachsmoduls an einem fahrzeug-aufbau sowie ein hinterachsmodul für eine solche anordnung und ein zweiachsiges, zweispuriges, zumindest teilweise mittels eines elektromotors antreibbares fahrzeug mit einer solchen anordnung
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