WO2015189254A1

WO2015189254A1 - Karroserieheckmodul

Info

Publication number: WO2015189254A1
Application number: PCT/EP2015/062908
Authority: WO
Inventors: Uwe Wolf; Jan Kurt Walter Sandler; Alex HORISBERGER; Tobias Nachtigäller
Original assignee: Basf Se
Priority date: 2014-06-11
Filing date: 2015-06-10
Publication date: 2015-12-17
Also published as: CN106458264A; BR112016029020A2; KR20170016457A; JP2017518918A; US20170137067A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Karosserieheckmodul, umfassend: - eine Bodenplatte (1) mit mindestens einer Aufnahme (3) für einen Rücksitz sowie einem sich nach oben erstreckenden hinteren Abschluss (13), wobei in der Bodenplatte (1) Vertiefungen (9) und Erhebungen (11) zur Verstärkung ausgebildet sind, sowie - einen linken und einen rechten Träger (19, 21), die jeweils eine C-Säule der Fahrzeugkarosserie bilden und die sich an ihrem oberen Ende in mindestens zwei Holme (25, 27) gabeln, wobei die Holme (25, 27) jeweils mit einem hinteren Dachholm (23) verbunden sind, und die Dachholme (23) mit einem Querträger (29) miteinander verbunden sind, wobei aus dem Querträger (29) jeweils eine Verstärkungsstrebe (31) mündet, die an den Dachholm (23) angekoppelt ist.

Description

Karosserieheckmodul

Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Karosserieheckmodul, umfassend eine Bodenplatte sowie einen linken und einen rechten Träger, die jeweils eine C-Säule der Fahrzeugkarosserie bilden und die mit der Bodenplatte verbunden sind und jeweils in einem Dachholm enden. Die Dachholme sind mit einem Querträger miteinander verbunden. Eine Fahrzeugkarosserie umfasst üblicherweise ein vorderes Modul, in dem zum Beispiel der Motor des Kraftfahrzeugs untergebracht ist, ein Mittelmodul mit den Passagierplätzen und ein Heckmodul, beispielsweise bei einer Limousine der Kofferraum oder bei einem Kombi die Ladefläche. Üblicherweise werden Fahrzeugkarosserien aus Stahl gefertigt, wobei die Fahrzeugkarosserie eine tragende Bodenstruktur aufweist, die im Bereich des Karosseriemittelmoduls als Bodenplatte gefertigt ist. Auf der Bodenplatte werden dann später die Sitze für Fahrer und Beifahrer sowie gegebenenfalls eine Rückbank montiert. Bei derzeitigen Kraftfahrzeugen werden seitlich an die Trägerstruktur die Seitenmodule des Kraftfahrzeugs, beispielsweise Kotflügel, A-, B-, und C-Säulen angebracht. Die A-, B-, und C-Säulen werden durch Querträger miteinander verbunden und tragen das Fahrzeugdach. Des Weiteren befinden sich üblicherweise zwischen A- und B-Säule und des Weiteren zwischen B- und C-Säule jeweils Dachholme. Die einzelnen Bauteile der Fahrzeugkarosserie werden üblicherweise miteinander verschweißt und müssen anschließend, um eine hinreichende Korrosionsfestigkeit zu erhalten, in einem aufwändigen Verfahren mit einer Beschichtung versehen werden. Zudem müssen Hohlräume versiegelt werden, damit kein Wasser und insbesondere kein die Korrosion unterstützendes Salz eindringen kann.

Um Energie zum Bewegen des Kraftfahrzeugs einzusparen, bestehen derzeit Bestrebun- gen, das Gewicht des Fahrzeugs zu reduzieren. Dies ist zum Beispiel durch Verwendung von Materialien mit geringerer Dichte als Stahl, beispielsweise Kunststoffen möglich. Insbesondere nichttragende Bauteile werden derzeit bereits aus Kunststoffen gefertigt. Ein weiterer Nachteil der derzeitigen Struktur von Kraftfahrzeugkarosserien ist, dass zum Erreichen einer ausreichenden Stabilität große Werkstoffmengen erforderlich sind, die eben- falls zu einem höheren Gewicht führen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Karosserieheckmodul bereitzustellen, das so gestaltet ist, dass aufgrund von Materialeinsparungen, dem Weglassen von Bauteilen und der Materialwahl ein geringeres Gewicht erreicht werden kann als bei herkömmli- chen Karosserieheckmodulen und das auf einfache Weise mit einem Karosseriemittelmodul verbunden werden kann. Gelöst wird die Aufgabe durch ein Karosserieheckmodul, umfassend:

eine Bodenplatte mit mindestens einer Aufnahme für einen Rücksitz sowie einem sich nach oben erstreckenden hinteren Abschluss, wobei in der Bodenplatte Vertiefungen und Erhebungen zur Verstärkung ausgebildet sind, sowie

- einen linken und einen rechten Träger, die jeweils eine C-Säule der Fahrzeugkarosserie bilden und die sich an ihrem oberen Ende in mindestens zwei Holme gabeln, wobei die Holme jeweils mit einem hinteren Dachholm verbunden sind, und die Dachholme mit einem Querträger miteinander verbunden sind, wobei aus dem Querträger jeweils eine Verstärkungsstrebe mündet, die an den Dachholm angekoppelt ist.

Erfindungsgemäß können Bodenplatte, Träger, Dachholme, Holme und/oder Verstärkungsstreben einstückig oder mehrteilig im Karosserieheckmodul integriert sein.

Durch die Integration von Bodenplatte, Trägern, Dachholmen, Holmen und/oder Verstär- kungsstreben wird eine zusätzliche Versteifung des Karosserieheckmoduls erzielt, so dass zusätzliches Material für Verstärkungselemente am Karosserieheckmodul eingespart werden kann. Zudem lässt sich auf diese Weise ein stabiles Karosserieheckmodul herstellen, das dann auf einfache Weise mit einem Karosseriemittelmodul verbunden werden kann. Dies erlaubt die separate Herstellung von Karosserieheckmodul, Karosseriemittelmodul und Karosseriefrontmodul. Hierdurch wird ein modularer Aufbau der Fahrzeugkarosserie ermöglicht, so dass beliebige Frontmodule, Mittelmodule und Heckmodule miteinander kombiniert werden können, so lange die Maße an den Verbindungsstellen von Frontmodul zu Mittelmodul und von Mittelmodul zu Heckmodul übereinstimmen. Ein weiterer Vorteil ist, dass neben der Materialeinsparung auch alternative Werkstoffe genutzt werden können. Entsprechende alternative Werkstoffe sind zum Beispiel Polymerwerkstoffe. Diese erlauben eine weitere Gewichtsreduzierung des Karosserieheckmoduls. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfassen Polymerwerkstoffe dabei unverstärkte Polymere, verstärkte Polymere und Verbundwerkstoffe, die eine Polymermatrix enthalten.

Je nach Fahrzeugkonzept kann das Karosserieheckmodul weiterhin eine Aufnahme für eine Antriebseinheit für das Kraftfahrzeug enthalten. Entsprechende Antriebseinheiten sind zum Beispiel Verbrennungskraftmaschinen oder auch ein zentraler Elektromotor. Bei Kraftfahrzeugen, die beispielsweise mit Achsnabenmotoren angetrieben werden oder bei denen das Antriebsmodul im vorderen Fahrzeugbereich positioniert ist, kann das Karosserieheckmodul auch eine Gepäckaufnahme oder beispielsweise Aufnahmen für Batterien umfassen. Hierzu ist es zum Beispiel möglich, hintere Kotflügel und einen entsprechend beweglichen Deckel, der üblicherweise als Kofferraumdeckel bezeichnet wird, oder alternativ eine Heckklappe vorzusehen. Zusätzlich wäre die Bodenplatte so zu gestalten, dass diese auch den Boden des so gebildeten Kofferraums oder auch Motorraums für einen Heckmotor bildet. Die Kotflügel können dabei ebenfalls einstückig mit den die C-Säulen bildenden Trägern und der Bodenplatte verbunden werden. Alternativ ist es auch möglich, hier sepa- rate Anbauteile vorzusehen. Wenn die Bodenplatte, Kotflügel und Kofferraumdeckel oder Heckklappe als separate Teile vorgesehen sind, stellt das Karosserieheckmodul den hinteren Abschluss der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs dar. Bevorzugt ist es jedoch, wenn das Karosserieheckmodul sämtliche tragenden Teile für den hinteren Teil der Karosserie um- fasst. Nicht tragende Teile, beispielsweise auf entsprechende Träger aufgesetzte Kotflügel oder der Kofferraumdeckel oder die Heckklappe, können dann modular angebracht werden und beispielsweise durch entsprechende Montage, beispielsweise durch Clipsen, auch austauschbar montiert werden, so dass auf diese Weise eine einfache Umgestaltung des Kraftfahrzeugs möglich ist.

Als Träger für Antriebseinheit oder Kofferraum und zur Befestigung von Kotflügeln können zum Beispiel geeignete Holme vorgesehen sein. Diese können integral mit dem Karosserieheckmodul verbunden sein oder alternativ lösbar mit diesem verbunden werden. Bevorzugt ist jedoch eine integrale, formschlüssige Verbindung, beispielsweise durch Kleben oder Schweißen. Alternativ wäre auch eine kraftschlüssige Verbindung, beispielsweise durch Vernieten oder Verschrauben möglich.

Wenn das Karosserieheckmodul für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug genutzt werden soll, ist es notwendig, Batteriemodule zur Speicherung der elektrischen Energie unterzu- bringen. Hierzu ist es zum Beispiel möglich, unter der Aufnahme für den Rücksitz eine Vertiefung zur Aufnahme eines Batteriemoduls auszubilden. In diesem Fall kann dann ein Batteriemodul in der Aufnahme positioniert werden. Die Position des Batteriemoduls in der Vertiefung in der Bodenplatte unter der Aufnahme für den Rücksitz dient zum Schutz der Batterie. Die Nutzung der Vertiefung unter dem Rücksitz als Bauraum für ein Batteriemodul erlaubt es, das Fahrzeug in Abhängigkeit vom Reichweitenbedarf mit Batteriemodulen auszustatten. So können bei einem geringen Reichweitenbedarf weniger Batteriemodule vorgesehen sein, wodurch der Bauraum, in dem keine Batteriemodule eingesetzt sind, als zusätzlicher Stauraum genutzt werden kann. Zudem wird durch die Reduzierung der Anzahl an Batteriemodulen das Gewicht des Fahrzeugs reduziert und damit auch der Ener- giebedarf.

Alternativ zur Vertiefung unter der Aufnahme ist es auch möglich, eine Halterung für ein Batteriemodul unter der Bodenplatte zu montieren. Um in diesem Fall einen Schutz des Batteriemoduls zu erhalten, ist es bevorzugt, zusätzlich zur Bodenplatte des Karosserie- heckmoduls nach der Montage der Gesamtkarosserie eine weitere Bodenplatte vorzusehen, die den erforderlichen Schutz bietet und die sich über die gesamte Unterseite der Karosserie erstreckt. Eine solche separate Bodenplatte kann selbstverständlich auch dann eingesetzt werden, wenn die Batteriemodule in Vertiefungen in der Bodenplatte aufgenommen sind. Gegenüber den Vertiefungen in der Bodenplatte haben die Halterungen unter der Bodenplatte den Vorteil, dass die Batteriemodule auch dann getauscht werden können, wenn die Rücksitze eingebaut sind. Erfindungsgemäß ist es möglich, im Karosserieheckmodul eine Rücksitzbank vorzusehen oder aber Einzelsitze. Wenn Einzelsitze vorgesehen sind, ist es zum Beispiel möglich, in der Bodenplatte zwei Aufnahmen für jeweils einen Rücksitz auszubilden und auf jeder Aufnahme eine Sitzschale zu montieren.

Wenn die Rücksitze nicht zum Personentransport benötigt werden, ist es in einer Ausführungsform der Erfindung möglich, die Rücksitze auszubauen und auf die Aufnahme für den Rücksitz eine Transportbox zu montieren. Dies erlaubt es, zusätzliche Last sicher zu befördern. Die Transportbox kann dabei so gestaltet sein, dass unter der Transportbox noch Platz für den Einbau eines Batteriemodules verbleibt, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn eine große Reichweite benötigt wird und daher entsprechend viel elektrische Energie bereitgestellt werden muss. Wenn auf ein zusätzliches Batteriemodul unterhalb der Transportbox verzichtet werden kann, beispielsweise bei einem nur kurzen zurückzulegenden Weg, kann die Transportbox so gestaltet werden, dass diese auch den für das Batte- riemodul vorgesehenen Raum in der Vertiefung der Bodenplatte ausnutzt. Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, eine zweite Transportbox unter der auf die Aufnahme für den Rücksitz montierte Transportbox in der Vertiefung zu montieren.

Um ein leichtes Austauschen von vollständigen auf der Aufnahme für Rücksitze montierten Rücksitzen, Sitzschalen oder Transportboxen zu ermöglichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Rücksitze, Sitzschalen oder Transportboxen zum Beispiel durch Rastverbinder in der Aufnahme für Rücksitze befestigt werden. Dies erlaubt zum Beispiel einen schnellen Austausch eines Rücksitzes mit einer Transportbox. In einer Ausführungsform der Erfindung spannt sich jeweils zwischen einem Träger und dem Dachholm ein weiterer Holm, an dem eine Rücklehne des Rücksitzes befestigt ist. Durch den weiteren Holm und die daran befestigte Rücklehne des Rücksitzes wird die Stabilität des Karosserieheckmoduls weiter erhöht. Die Rücklehne kann dabei entweder gepolstert sein oder als Schale ausgebildet, in die anschließend ein Lehnenpolster einge- hängt wird. Auch ist es möglich, bei einem einteiligen Sitz, die Rückenlehne des Sitzes bei der Montage mit dem Holm zur Befestigung der Rückenlehne zu verbinden. Wenn die Rückenlehne an dem Holm befestigt wird, ist es allerdings bevorzugt, den Rücksitz zweiteilig zu gestalten, die Rückenlehne fest an dem Holm zu befestigen und eine separate Sitzschale in der Aufnahme für den Rücksitz auf der Bodenplatte. Die Transportbox kann für diesen Fall so gestaltet sein, dass diese vor der Rückenlehne montiert wird, so dass die Rückenlehne zur Montage der Transportbox nicht ausgebaut werden braucht. Wenn die Rückenlehne nicht ausgebaut werden braucht, kann diese auch einteilig mit dem Holm verbunden sein und zum Beispiel durch Verschweißen oder Verkleben mit dem Holm verbunden werden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn auch die Rückenlehne zur Versteifung des Karosserieheckmoduls beiträgt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind Bodenplatte, Träger, Dachholme, Holme und/oder Verstärkungsstreben aus einem Kunststoff enthaltenden Material gefertigt. Geeignete Kunststoff enthaltende Materialien sind insbesondere faserverstärkte Kunststoffe, Organobleche oder Sandwichstrukturen.

Entsprechende Sandwichstrukturen sind zum Beispiel aus einer oberen und einer unteren Platte sowie einem zwischen den Platten aufgenommenen Polymerschaum oder einer zwischen den Platten aufgenommenen Wabenstruktur aufgebaut. Die Platten können zum Beispiel aus einem faserverstärkten Kunststoff oder einem Metall gefertigt sein. Besonders bevorzugt sind die obere und die untere Platte jeweils ein Organoblech.

Wenn zur Herstellung von Bodenplatte, Trägern, Dachholmen, Holmen und/oder Verstärkungsstreben ein faserverstärkter Kunststoff genutzt wird, wird besonders bevorzugt ein faserverstärkter Kunststoff auf thermoplastischer Basis als Matrixmaterial eingesetzt. Die Fasern, die eingesetzt werden, können Kurzfasern, Langfasern oder Endlosfasern sein. Wenn die Fasern in Form von Endlosfasern eingesetzt werden, ist es möglich, diese als Gelege, Gestricke, Gewebe oder auch ungeordnet einzusetzen. Wenn die Endlosfasern in Form von Gelegen, Geweben oder Gestricken eingesetzt werden, ist es möglich, mehrere Schichten Fasern übereinander zu positionieren. Bei Fasergelegen können die Fasern der einzelnen Lagen gegeneinander verdreht sein.

Besonders bevorzugt werden die Fasern in Form von Gelegen eingesetzt.

Als Material für die Fasern eignen sich zum Beispiel Glasfasern, Kohlenstofffasern, Kalium- titanatfasern, Basaltfasern oder Aramidfasern. Als Polymermaterial für die Matrix solch faserverstärkter Kunststoffe eignen sich insbesondere Polyamide (PA), Polyurethan (PU), Polypropylen (PP) oder Polybutylenterephthalat (PBT). Besonders bevorzugt hierbei sind Polyamide oder Polyurethan. Alternativ kann das Polymermaterial auch ein duroplastischer Kunststoff sein. In diesem Fall ist der Kunststoff besonders bevorzugt ein Epoxidharz.

Eine zusätzliche Verstärkung kann dadurch erzielt werden, dass ein Drahtgeflecht in die einzelnen Bauteile, insbesondere in die Bodenplatte, die Träger und/oder die Holme eingebracht wird. Der Draht des Drahtgeflechts ist dabei vorzugsweise aus einem Metall gefertigt. Geeignete Metalle hierzu sind beispielsweise Stahl, Aluminium oder Magnesium. Be- sonders bevorzugt als Metall wird Stahl verwendet.

Wenn Bodenplatte, Träger, Dachholme, Holme und/oder Verstärkungsstreben aus einer Sandwichstruktur gefertigt werden, insbesondere in Form eines zweischaligen Aufbaus mit einem dazwischen eingebrachten Schaum oder alternativ auch vollständig aus einem Me- tall gefertigt werden, so ist das Metall vorzugsweise ausgewählt aus Stahl, Aluminium oder Magnesium. Bevorzugt sind jedoch faserverstärkte Polymere auch für den zweischaligen Aufbau.

Der Schaum, der bei einem zweischaligen Aufbau, das heißt einer Sandwichstruktur, zwischen den beiden Schalen aus faserverstärktem Kunststoff bzw. Metall eingebracht wird, ist vorzugsweise ein Polymerschaum. Geeignete Polymerschäume sind zum Beispiel ge- schlossenzellige oder offenzellige Schäume auf Basis von Polyurethan (PU), Polyethersul- fon (PES), Polyamid (PA), Polybutylenterephthalat (PBT) oder Polyester.

Als Material für die Wabenstruktur bei einem zweischaligen Aufbau eignen sich verstärkte oder unverstärkte Polymere, insbesondere thermoplastische Polymere. Geeignete Polymere sind ebenfalls zum Beispiel Polyamid, Polyurethan, Polypropylen oder Polybutylenterephthalat. Als Material für die Verstärkung eignen sich insbesondere Kurzfasern oder Langfasern, wobei als Material die vorstehend im Zusammenhang mit dem faserverstärkten Polyamid für Bodenplatte, Träger, Dachholme, Holme und/oder Verstärkungselemente beschriebenen Fasermaterialien eingesetzt werden können. Alternativ zu Polymeren als Material kann die Wabenstruktur auch aus Papier, Pappe oder Karton gefertigt werden.

Insbesondere hinsichtlich des Aufbaus der Bodenplatte ist alternativ auch ein einteiliger Aufbau beispielsweise aus faserverstärktem Kunststoff oder Metall, vorzugsweise mit loka- ler Rippenverstärkung, möglich. Die lokale Rippenverstärkung dient zur Erhöhung der Ver- windungssteifigkeit der Bodenplatte.

In die Bodenplatte integriert sind vorzugsweise Seitenschweiler, die zum Beispiel zwei- schalig hohl aus faserverstärktem Kunststoff oder Metall gefertigt sein können. Alternativ ist es auch möglich, die Seitenschweiler zweischalig aus faserverstärktem Kunststoff oder Metall mit einem Schaumkern zu gestalten. Zusätzlich ist es möglich, die Seitenschweiler mit einer lokalen Drahtverstärkung zu versehen, um die Stabilität der Seitenschweiler zu erhöhen. Um einen einstückigen Aufbau von Bodenplatte, Trägern, Dachholmen, Holmen und/oder Verstärkungsstreben zu erhalten, sind diese vorzugsweise formschlüssig miteinander verbunden. Besonders bevorzugt werden die Bodenplatte, Träger, Dachholm, Holme und/oder Verstärkungsstreben miteinander verschweißt. Neben Schweißverbindungen ist es jedoch alternativ auch möglich, die einzelnen Teile miteinander zu verkleben. Alternativ können diese auch kraftschlüssig, zum Beispiel durch Vernieten oder Verschrauben miteinander verbunden werden.

Zur Herstellung eines gesamten Fahrzeugs wird das Karosserieheckmodul dann mit einem Mittelmodul und einem Frontmodul verbunden. Hierbei ist das Karosserieheckmodul so gestaltet, dass das Karosseriemittelmodul formschlüssig mit dem Karosserieheckmodul verbunden werden kann, zum Beispiel durch Verschweißen oder Verkleben. Auch eine kraftschlüssige Verbindung von Karosserieheckmodul und Karosseriemittelmodul beispielsweise durch Verschrauben oder Vernieten wäre möglich.

Bei einer formschlüssigen Verbindung von Karosserieheckmodul und Karosseriemittelmo- dul ist es insbesondere bevorzugt, wenn diese miteinander verklebt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Bodenplatte für ein Karosserieheckmodul,

Figur 2 eine dreidimensionale Darstellung eines Karosserieheckmoduls mit eingebau- ten Rücksitzen,

Figur 3 eine dreidimensionale Darstellung eines Karosserieheckmoduls mit einer eingebauten Transportbox. In Figur 1 ist eine Bodenplatte für ein Karosserieheckmodul dargestellt.

Eine Bodenplatte 1 ist aus einem flächigen Material, beispielsweise einem Metallblech oder einem Organoblech, aufgebaut. Alternativ und bevorzugt wird für die Bodenplatte ein Sandwichaufbau genutzt, der eine obere und eine untere Platte, beispielsweise als Metall- blech oder bevorzugt als Organoblech, umfasst, zwischen denen ein Polymerschaum oder eine Wabenstruktur eingebracht ist.

Die Bodenplatte 1 weist in der hier dargestellten Ausführungsform zwei Aufnahmen 3 für Rücksitze auf. Neben der Ausgestaltung mit zwei Aufnahmen 3 für Rücksitze ist auch nur eine Aufnahme möglich, in die dann keine Einzelsitze sondern eine Rückbank montiert werden. Die Aufnahmen 3 für Rücksitze können weiterhin so gestaltet sein, dass diese zur Aufnahme von Batteriemodulen genutzt werden können. Hierzu ist es zum Beispiel möglich, die Aufnahmen 3 für Rücksitze in Form von Vertiefungen in der Bodenplatte zu gestalten.

Der vordere Abschluss 5 der Bodenplatte 1 wird so gestaltet, dass dieser an eine Bodenplatte eines Karosseriemittelmoduls angebunden werden kann. Die Anbindung kann dabei zum Beispiel durch Verschweißen, Verkleben, Verschrauben oder Vernieten realisiert werden, wobei die Art der Verbindung vom Material der Bodenplatte 1 abhängig ist. Bei Ver- wendung von Polymerbasierten Materialien für die Bodenplatte ist eine Verschweißung oder Verklebung bevorzugt, bei metallischen Materialien ein Verschweißen. Hinter den Aufnahmen 3 für die Rücksitze befindet sich ein hinterer Abschnitt 7, der zum Beispiel als Kofferraumboden genutzt werden kann. Alternativ bei heckgetriebenen Fahrzeugen kann der Bereich auch zur Aufnahme eines Motors genutzt werden. Zur Verstärkung weist die Bodenplatte 1 in dem hinteren Abschnitt 7 Vertiefungen 9 und Erhebungen 1 1 auf, die zur Versteifung der Bodenplatte 1 dienen. Die Vertiefungen 9 und Erhebungen 1 1 können dabei jede geeignete Form annehmen, zum Beispiel wie hier dargestellt mit einem zentralen Ast, der sich in kleinere Äste gabelt. Die Form kann dabei zum Beispiel andere Formen der tragenden Strukturen der Fahrzeugkarosserie aufnehmen. An den hinteren Abschnitt 7 schließt sich ein senkrecht zum Boden ausgerichteter Heckbereich 13 an, in dem zum Beispiel Aufnahmen 15 für Rückleuchten ausgebildet sind. Alternativ oder zusätzlich zu den Aufnahmen 15 für Rückleuchten können im Heckbereich 13 auch weitere Aufnahmen für den Einbau von Fahrzeugteilen oder Zubehörteilen ausgeformt sein.

Figur 2 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines Karosserieheckmoduls mit eingebauten Rücksitzen.

Zur Herstellung eines Karosserieheckmoduls 17 ist die Bodenplatte 1 mit einem linken Träger 19 und einem rechten Träger 21 verbunden. Hierbei werden die Begriffe„links" und „rechts" jeweils als in Fahrtrichtung gesehen verwendet. Der linke Träger 19 und der rechte Träger 21 bilden gleichzeitig die C-Säulen der Fahrzeugkarosserie. Wenn das Karosserieheckmodul 17 zum Aufbau eines Fahrzeugs mit 4 Türen genutzt wird, entspricht die Form des linken Trägers 19 und des rechten Trägers 21 vorzugsweise der Form der hinteren Türen, so dass der linke Träger 19 und der rechte Träger 21 jeweils Teil eines Türrahmens sind.

Den oberen Abschluss der Träger 19, 21 bildet jeweils ein Dachholm 23. Damit der Dachholm 23 jeweils verwindungssteif mit dem linken Träger 19 beziehungsweise dem rechten Träger 21 verbunden werden kann, ist es - wie hier dargestellt - bevorzugt, wenn sich der linke Träger 19 und der rechte Träger 21 jeweils in einen vorderen Holm 25 und einen hinteren Holm 27 gabeln und die Dachholme 23 mit den Holmen 25, 27 verbunden sind.

Zur Vervollständigung des Karosserieheckmoduls 17 sind die beiden Dachholme 23 mit einem Querträger 29 miteinander verbunden. Auch hier kann eine zusätzliche Verwin- dungssteifigkeit dadurch erzielt werden, dass aus dem Querträger 29 eine Verstärkungsstrebe 31 mündet, die ebenfalls mit dem Dachholm 23 verbunden ist.

Um eine ausreichende Stabilität zu gewährleisten, ist es bevorzugt, die Träger 19, 21 , den Dachholm 23, die Holme 25, 27, den Querträger 29 und die Verstärkungsstrebe 31 als Hohlprofil zu gestalten, wobei als Material vorzugsweise ein gegebenenfalls verstärktes Polymermaterial verwendet wird. Hierbei kann das Hohlprofil auch aus einem Sandwich- material aufgebaut sein, das eine obere und eine untere Platte mit einem dazwischen aufgenommenen Polymerschaum umfasst.

Um die Verwindungssteifigkeit des Karosserieheckmoduls weiter zu erhöhen, ist es bevor- zugt, an den linken Träger 19 und den rechten Träger 21 einen Holm 33 anzubringen, an dem eine Rücklehne 35 für einen Rücksitz befestigt wird. Der Holm 33 kann sich dabei zum Beispiel zwischen dem linken Träger 19 und dem rechten Träger 21 erstrecken oder aber vom linken Träger 19 beziehungsweise vom rechten Träger 21 jeweils zum Querträger 29 verlaufen. Um das Fahrzeuggewicht möglichst gering zu halten, ist es bevorzugt, wenn die Rücklehne mit einer integrierten Kopfstütze gestaltet wird. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, verstellbare Kopfstützen vorzusehen.

Auf den Aufnahmen 3 für einen Rücksitz, sind in der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform jeweils Sitzschalen 37 montiert. Die Sitzschalen weisen dabei vorzugsweise eine Polsterung auf. Sitzschale 37 und Rückenlehne 35 bilden dann den vollständigen Rücksitz.

Alternativ zu einem zweiteiligen Rücksitz, wie er hier dargestellt ist, ist es auch möglich, einen einteiligen Rücksitz mit Sitzfläche und Rückenlehne einzubauen. Insbesondere dann, wenn die Rückenlehne 35 zur zusätzlichen Stabilisierung des Karosserieheckmoduls ein- gesetzt wird, ist es jedoch bevorzugt, zweiteilige Rücksitze vorzusehen.

Neben der hier dargestellten Ausführungsform mit zwei Einzelrücksitzen ist es alternativ auch möglich, eine Rückbank vorzusehen. In diesem Fall erstrecken sich Rückenlehne und Sitzfläche jeweils über die gesamte Breite des Karosserieheckmoduls.

Unter den Sitzschalen 39 sind in der hier dargestellten Ausführungsform Halterungen 39 für Batteriemodule vorgesehen. In die Halterungen 39 können dann je nach Bedarf und gewünschter Reichweite des Fahrzeugs, wenn dieses elektrisch angetrieben wird, zusätzliche Batteriemodule eingesetzt werden.

Figur 3 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines Karosserieheckmoduls mit einer eingebauten Transportbox.

Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 2 darge- stellten dadurch, dass auf der Position des rechten Rücksitzes eine Transportbox 41 angebracht ist. Zur Befestigung der Transportbox 41 wurde die Sitzschale 37 von der Aufnahme 3 für den Rücksitz entfernt. Zusätzlich wurde auch das Polster der Rückenlehne 35 entfernt. Durch den Ausbau des Polsters der Rückenlehne 35 kann weiterer Stauraum gewonnen werden. Damit die Transportbox 41 sicher im Fahrzeug mitgeführt werden kann, wird diese vorzugsweise fest mit einer Halterung 43 für die Sitzschale 37 verbunden. Ein leichter Ein- und Ausbau der Transportbox 41 kann zum Beispiel dadurch realisiert werden, dass die Befestigung durch Rastelemente realisiert wird. Um die Transportbox 41 außerhalb des Fahrzeugs einfach transportieren zu können, ist es zum Beispiel möglich, die Transportbox 41 mit Rollen 43 zu versehen, auf denen diese gezogen oder geschoben werden kann. Wenn, wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt, eine Halterung 39 für ein Batteriemodul genutzt wird, das unter der jeweiligen Sitzschale 37 montiert ist, ist es vorteilhaft, wie hier mit einer geschnitten dargestellten Sitzschale 37 gezeigt, einen Sitzquerträger 45 in der Aufnahme 3 für die Sitzschale 37 zu montieren und die Halterung 39 für das Batteriemodul mit dem Sitzquerträger 45 durch die Bodenplatte 1 hindurch zu verschrauben. Auf diese Weise ist die Halterung 39 für das Batteriemodul fest im Karosserieheckmodul 17 befestigt und das Batteriemodul kann bei Bedarf auf einfache Weise in die Halterung 39 eingesetzt werden.

Wenn die Träger 19, 21 , die Dachholme 23 und der Querträger 29 als Hohlprofile gestaltet sind, ist es möglich durch die Hohlprofile für das Fahrzeug benötigte Leitungen zu legen. Weiterhin ist es auch möglich, die Hohlprofile als Kanäle für Frischluftzufuhr zu nutzen. In diesem Fall können in das Hohlprofil an gewünschten Positionen Lüftungsauslässe eingebracht sein, durch die die Frischluft in das Fahrzeuginnere strömen kann. Die Lüftungsauslässe können dabei zum Beispiel Öffnungen sein, wobei die Öffnungen in jeder beliebigen Gestalt ausgeführt sein können. So ist es zum Beispiel möglich, eine große Anzahl an kleinen Öffnungen vorzusehen oder auch einige größere Öffnungen. Hier ist jede beliebige Gestaltung möglich. Insbesondere ist es möglich, beispielsweise im Rahmen einer additiven Fertigung die Auslassöffnungen für Frischluft zu gestalten. Hierdurch ist es auch möglich, beispielsweise komplexe 3D-Gitterstrukturen zu realisieren, die eine diffuse Belüftung ermöglichen oder durch die verschiedenen Belüftungszonen im Fahrgastinnenraum umgesetzt werden können.

Bezugszeichenliste

1 Bodenplatte

3 Aufnahme für Rücksitz

5 vorderer Abschluss der Bodenplatte 1

7 hinterer Abschnitt

9 Vertiefung

1 1 Erhebung

13 Heckbereich

15 Aufnahme für Rückleuchten

17 Karosserieheckmodul

19 linker Träger

21 rechter Träger

23 Dachholm

25 vorderer Holm

27 hinterer Holm

29 Querträger

31 Verstärkungsstrebe

33 Holm

35 Rücklehne

37 Sitzschale

39 Halterung für Batteriemodul

41 Transportbox

43 Rolle

45 Sitzquerträger

Claims

Patentansprüche

1 . Karosserieheckmodul, umfassend:

eine Bodenplatte (1 ) mit mindestens einer Aufnahme (3) für einen Rücksitz sowie einem sich nach oben erstreckenden hinteren Abschluss (13), wobei in der Bodenplatte (1 ) Vertiefungen (9) und Erhebungen (1 1 ) zur Verstärkung ausgebildet sind, sowie

einen linken und einen rechten Träger (19, 21 ), die jeweils eine C-Säule der Fahrzeugkarosserie bilden und die sich an ihrem oberen Ende in mindestens zwei Holme (25, 27) gabeln, wobei die Holme (25, 27) jeweils mit einem hinteren Dachholm (23) verbunden sind, und die Dachholme (23) mit einem Querträger (29) miteinander verbunden sind, wobei aus dem Querträger (29) jeweils eine Verstärkungsstrebe (31 ) mündet, die an den Dachholm (23) angekoppelt ist.

2. Karosserieheckmodul gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass unter der Aufnahme (3) für den Rücksitz eine Vertiefung zur Aufnahme eines Batteriemoduls ausgebildet ist.

Karosserieheckmodul gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bodenplatte (1 ) zwei Aufnahmen (3) für einen Rücksitz ausgebildet sind und auf jeder Aufnahme (3) eine Sitzschale (37) montiert ist.

Karosserieheckmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich jeweils zwischen einem Träger (19, 21 ) und dem Dachholm (23) ein weiterer Holm (33) spannt, wobei an dem weiteren Holm (33) eine Rücklehne (35) des Rücksitzes befestigt ist.

Karosserieheckmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Aufnahme (3) für den Rücksitz eine Transportbox (41 ) montierbar ist.

Karosserieheckmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (1 ), die Träger (19, 21 , 29) und/oder die Holme (25, 27, 33) mit einem Drahtgeflecht verstärkt sind.

Karosserieheckmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (1 ), die Träger (19, 21 , 29), die Holme (25, 27, 33), die Dachholme (23) und/oder die Verstärkungsstreben (31 ) aus einem Kunststoff enthaltenden Material gefertigt sind.

8. Karosserieheckmodul gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoff enthaltende Material ein faserverstärkter Kunststoff, ein Organoblech oder eine Sandwichstruktur ist.

Karosserieheckmodul gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ausgewählt ist aus Polyurethan, Polyamid, Polybutylenterephthalat, Polypropylen und Epoxidharz.

Karosserieheckmodul gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sandwichstruktur aus einer oberen und einer unteren Platte sowie einem zwischen den Platten aufgenommenen Polymerschaum oder einer zwischen den Platten aufgenommenen Wabenstruktur aufgebaut ist.

Karosserieheckmodul gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die obere und die untere Platte jeweils ein Organoblech ist.