WO2023011751A1 - Bausatz zur montage eines heckträgers, verwendung eines bausatzes und stossfängeranordnung - Google Patents

Bausatz zur montage eines heckträgers, verwendung eines bausatzes und stossfängeranordnung Download PDF

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WO2023011751A1
WO2023011751A1 PCT/EP2022/025304 EP2022025304W WO2023011751A1 WO 2023011751 A1 WO2023011751 A1 WO 2023011751A1 EP 2022025304 W EP2022025304 W EP 2022025304W WO 2023011751 A1 WO2023011751 A1 WO 2023011751A1
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WO
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retaining
cross member
kit
ball head
fastening means
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/025304
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jasmin Ostertag
Erwin Götz
Original Assignee
Porsche Ebike Performance Gmbh
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 Porsche Ebike Performance Gmbh filed Critical Porsche Ebike Performance Gmbh
Publication of WO2023011751A1 publication Critical patent/WO2023011751A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/48—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by the mounting
    • B60D1/485—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by the mounting mounted by means of transversal members attached to the frame of a vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/01—Traction couplings or hitches characterised by their type
    • B60D1/06—Ball-and-socket hitches, e.g. constructional details, auxiliary devices, their arrangement on the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/48—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects combined with, or convertible into, other devices or objects, e.g. bumpers combined with road brushes, bumpers convertible into beds

Definitions

  • the invention relates to a kit for installing a rear carrier, the use of such a kit and a bumper arrangement, with the aid of which a rear carrier can be subsequently attached to a motor vehicle.
  • kits with the features of claim 1 a use with the features of claim 6 and a bumper assembly with the features of claim 7.
  • Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims and the following description, the respective individually or in combination may represent an aspect of the invention.
  • One aspect of the invention relates to a kit for installing a rear carrier with a bumper of a motor vehicle, with an adapter that can be connected to a cross member of the bumper and a ball head coupling designed for fastening the rear carrier, the adapter having a first retaining disk and a second retaining disk that can be positioned at a distance from the first retaining disk for fastening the ball head coupling between the first retaining disk and the second retaining disk, the first retaining disk and the second retaining disk each having a substantially i-shaped receiving opening for embracing a rear side pointing backwards in the X-direction , an upper side protruding from the rear in the X-direction and an underside of the cross member protruding from the rear in the X-direction, the adapter having a releasable fastening means running past the rear, the upper side and the lower side with the first holding disk and/or or has a mounting flange that can be fastened to the second retaining disk.
  • the holding disks can be connected to the at least one mounting flange with the aid of the fastening means, so that the respective holding disk together with the mounting flange can grip the cross member like a clamp.
  • a single common mounting flange is provided both for the first retaining disk and for the second retaining disk, so that the distance between the retaining disks in the Y-direction can be specified by the hole pattern of the mounting flange.
  • the openings of the hole pattern can essentially correspond to the outer diameter of the fastening means inserted into the opening and form a loose fit.
  • the openings can be designed as oblong holes in order to allow a variation in the positioning of the retaining disks in the Y-direction and/or in the Z-direction to a predetermined extent. Since the fastening means are not passed through the back, the top or the bottom of the cross member, corresponding through openings in the cross member are also saved. A weakening of the cross member through openings is thereby avoided, so that the shock absorber can withstand correspondingly higher impact forces. At the same time, it is not necessary to equip a bumper, to which no rear carrier is to be connected, with through openings, so that high mechanical stability is provided with lower production costs.
  • the adapter can be clamped to the cross member and supported in a form-fitting manner, in particular in the case of a cross member with a cross-sectional profile that deviates from a circular shape.
  • the ball head coupling can be configured in a manner comparable to a trailer hitch, but in comparison to a trailer coupling the ball head coupling does not have to be designed for towing a trailer. As a result, the ball head coupling can be designed for lower forces in the X-direction than a trailer coupling.
  • the kit is to be used for an electrically driven motor vehicle, in particular a purely electric vehicle, use as a trailer hitch is not intended anyway.
  • a traction battery designed for the electrically drivable motor vehicle and an electric machine designed for the electrically drivable motor vehicle are usually not designed for operation as a tractor, for example to save the weight required for a power density corresponding thereto. The particularly simple fastening technique of the adapter is sufficient.
  • the ball head coupling can have a ball head which is provided in the Z-direction at the tip of a web running in the Z-direction, the web having an extension running in the X-direction which, in particular at its end pointing towards the crossbeam, is in the Z- Direction is bent upwards, is attached to the retaining washers.
  • the rear carrier can be attached to the ball head of the ball head coupling using a fastening technique that is known from coupling a trailer with a trailer hitch.
  • the retaining disks and/or the mounting flange can in particular be made from a flat plate, in particular a rolled sheet steel.
  • the retaining disks and/or the mounting flange can preferably be produced by stamping from sheet metal.
  • the first holding disk and the second holding disk are designed as identical parts.
  • the first retaining disk and the second retaining disk can be designed as separate components that are only connected to one another via the mounting flange and the ball head coupling. The production costs can be kept low as a result.
  • the first retaining disk and the second retaining disk can be designed in one piece as part of a bent molded part, whereby the number of components can be kept low and a large-area contact of the adapter on the cross member can be achieved.
  • the retaining disks are made in particular from an aluminum material.
  • the mounting flange is preferably made of an aluminum material or steel.
  • the cross member is made in particular from a steel.
  • a plug attachment is attached to the mounting flange as a separate component or in one piece with the mounting flange, via which an electrical connection can be made to electrical consumers attached via the ball-head coupling. This makes it possible to charge electric vehicles carried on a rear carrier.
  • An X-direction is understood to mean a coordinate direction along a longitudinal axis of a motor vehicle when the kit is installed in the motor vehicle.
  • the X-direction runs essentially horizontally when the motor vehicle is parked on a flat, horizontally running surface is.
  • a Y-direction is understood to mean a coordinate direction along a transverse axis of a motor vehicle when the kit is installed in the motor vehicle.
  • the Y-direction runs essentially horizontally when the motor vehicle is parked on a flat, horizontally running surface.
  • a Z-direction is understood to mean a coordinate direction along a vertical axis of a motor vehicle when the kit is installed in the motor vehicle.
  • the Z-direction runs essentially vertically when the motor vehicle is parked on a flat, horizontally running surface.
  • the X-direction, the Y-direction and the Z-direction are orthogonally aligned with each other.
  • the fastening means are arranged at a distance in the Z-direction from an edge of the first retaining disk and/or the second retaining disk that delimits the receiving opening.
  • the first holding disk and/or the second holding disk can, for example, have at least one projection which is angled in the Z direction and/or in the Y direction and which forms a through-opening for the fastening means.
  • An area of the retaining disks that is intended to rest against the cross member is not affected by the fastening means. Instead, the fastening means run at a distance from the cross member in the Z direction, so that the fastening means run above the top side of the cross member and/or below the bottom side of the cross member.
  • the fastening means preferably run in the X-direction.
  • the fasteners can be installed easily.
  • a fastener inserted in the upper area of the adapter can positively block the adapter from falling down during assembly.
  • the respective fastening means is particularly preferably designed as a screw connection, with the fastening means in particular having a screw and a nut which can be screwed to the screw and is preferably fixed to the mounting flange.
  • a lock washer and/or a washer can be provided below a screw head and/or below the nut.
  • the Screw connection enables an easy to assemble and easy to loosen connection, so that the rear carrier can be easily retrofitted and easily dismantled again. In addition, it is not necessary to provide an internal thread for the screw in the mounting flange.
  • the first retaining disk and the second retaining disk each have at least one retaining opening for, in particular releasable, mounting of the ball head coupling via an associated retaining means running in the Y direction, in particular a screw connection.
  • the arm of the ball head coupling can be easily and securely connected to the retaining discs.
  • the ball head coupling, in particular the extension arm can abut against the cross member at least after elastic bending under load, which improves the transfer of the weight forces introduced at the ball head of the ball head coupling.
  • kits which can be designed and developed as described above, for the subsequent attachment of a rear carrier to a bumper of a motor vehicle, in particular an electrically driven motor vehicle, in particular a purely electric vehicle, with the kit in particular being used exclusively for attachment of the rear carrier is used.
  • the ball hitch does not have to be designed for towing a trailer.
  • the ball head coupling can be designed for lower forces in the X direction compared to a trailer coupling.
  • the kit is to be used for an electrically driven motor vehicle, in particular a purely electric vehicle, use as a trailer hitch is not intended anyway.
  • a traction battery designed for the electrically drivable motor vehicle and an electric machine designed for the electrically drivable motor vehicle are usually not designed for operation as a tractor, for example to save the weight required for a power density corresponding thereto.
  • the particularly simple fastening technology of the adapter is therefore sufficient. Due to the fastening means provided outside of the cross member of the Kit can be retrofitted inexpensively and easily without weakening the cross member, a rear carrier for a motor vehicle.
  • the rear carrier is designed in particular as a rear bicycle carrier, with the help of which bicycles, in particular electric bicycles (“e-bikes”), can be carried along.
  • bicycles in particular electric bicycles (“e-bikes”)
  • the weight of the rear carrier and the bicycles carried with the rear carrier can be supported on the cross member via the ball head coupling.
  • a further aspect of the invention relates to a bumper arrangement for a motor vehicle, in particular one that can be driven electrically, in particular a purely electric vehicle, with a cross member that can be connected to a supporting structure of the motor vehicle and a kit that is detachably connected to the cross member and which can be designed and developed as described above, the first retaining disk and the second retaining disk being supported on the cross member in order to dissipate the weight forces of a loaded rear carrier introduced on the ball head coupling.
  • the bumper arrangement can be designed and developed in particular as explained above with reference to the kit and/or the use.
  • the cross member can in particular have a crash box, preferably at least two crash boxes, via which the cross member can be connected to the support structure.
  • the crash box can dissipate impact energy introduced via the cross member into deformation work by means of plastic deformation.
  • a support weight of maximum 90 kg, in particular maximum 80 kg, preferably maximum 70 kg and particularly preferably maximum 50 kg, introduced on the ball head coupling, can be supported on the cross member. Since the ball head coupling is only designed to attach the rear carrier, it is not required to support loads occurring when towing and braking a trailer, so that such a low support load for the ball head coupling is sufficient. The production costs can be reduced as a result.
  • the cross member has a lower edge that protrudes downwards from the underside at a distance from the rear and/or an upper edge that protrudes upwards from the top at a distance from the rear, with the lower edge and/or the upper edge having the fastening means in Recess defining the Y-direction, in particular a depression in the Z-direction and/or a through-opening.
  • the lower edge and the upper edge essentially do not contribute to the stability and rigidity of the cross member, so that the recess can be provided in the area of the edge without significantly impairing the ability of the cross member to transfer loads.
  • the recess can form stops acting in the Y-direction, between which the fastening means is positioned. As a result, the position of the adapter can be specified in the Y direction and/or also in the Z direction. This ensures that the rear carrier is correctly positioned.
  • the cross member is designed as a closed hollow profile or as a U-profile open in the X direction.
  • the lower edge and the upper edge can be designed as an angled strip, in particular a single-layer strip.
  • the lower edge and the upper edge can be designed as a double-walled attachment.
  • Designed as a U-profile cross member can be easily made from a sheet metal by spam-free forming inexpensive.
  • the cross member designed as a hollow profile can transfer particularly high forces.
  • FIG. 1 a schematic perspective view of a bumper
  • FIG. 2 a schematic perspective view of a ball head coupling to be connected to the bumper from FIG
  • FIG. 3 a schematic sectional view of a kit for attachment to the bumper from FIG. 1 .
  • the bumper 10 shown in FIG. 1 can be attached to a rear end of a motor vehicle with a suitable support structure in order to be able to remove impact forces in the event of an accident.
  • the bumper has a cross member 12 made from sheet steel, for example by forming, which can be connected to the supporting structure via two plastically deformable crash boxes 14 .
  • a boom 20 connected to the ball head 18 can thus be dimensioned more cost-effectively than would be required for a trailer hitch.
  • the arm 20 of the ball head coupling 16 can be connected to the retaining disks 22 between a first retaining disk 22 and a second retaining disk located behind it in the Y-direction.
  • the retaining disks 22 each have a receiving opening 24 open to the cross member 12, which is in particular flat or linear on a rear side 26, an upper side 28 and an underside 30 of the cross member 12 may be present.
  • Above the upper side 28 and below the lower side 30, the retaining disks 22 are releasably screwed to an, in particular plate-shaped, mounting flange 32 via fastening means 34 designed as a screw connection.
  • the cross member 20 has an upper edge 36 protruding upwards from the upper side 28 and a lower edge 38 protruding downwards from the underside 30 , which are respectively clamped between the mounting flange 32 and retaining disks 22 .
  • the mounting flange 32 and the retaining disks 22 connected to the mounting flange 32 form an adapter 40 with which the ball head coupling 16 can be connected.
  • the adapter 40 and the ball head coupling 16 can be part of a kit 42, with the help of which a rear carrier can be retrofitted without having to impair or change the cross member 12 for this purpose.
  • the upper edge 36 has a through-opening for the fastening means 34, so that the relative position of the adapter 40 in the Y-direction and/or in the Z-direction can be specified.
  • the upper edge 36 has a depression which is open at the top and which can specify the relative position of the adapter 40 at least in the Y-direction.
  • the fastening means 34 it is also possible for the fastening means 34 to run above the upper edge 36 and, if need be, to touch down on the upper edge 36 in the Z-direction.

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Abstract

Es ist ein Bausatz (42) vorgesehen mit einem mit einem Querträger (12) verbindbaren Adapter (40) und einer Kugelkopf-Kupplung (16), wobei der Adapter (40) eine erste Haltescheibe (22) und eine zur ersten Haltescheibe (22) beabstandet postionierbare zweite Haltescheibe zur Befestigung der Kugelkopf-Kupplung (16) aufweist, wobei die erste Haltescheibe (22) und die zweite Haltescheibe jeweils eine im Wesentlichen U-förmige Aufnahmeöffnung (24) zum Umgreifen einer in X- Richtung nach hinten weisenden Rückseite (26), einer von der Rückseite (26) in X- Richtung abstehenden Oberseite (28) und einer von der Rückseite (26) in X- Richtung abstehenden Unterseite (30) des Querträgers (12) aufweist, wobei der Adapter (40) einen über an der Rückseite (26), der Oberseite (28) und der Unterseite (30) vorbei verlaufende lösbare Befestigungsmittel (34) mit der ersten Haltescheibe (22) und/oder mit der zweiten Haltescheibe befestigbaren Montageflansch (32) aufweist. Dadurch kann kostengünstig und einfach ohne eine Schwächung des Querträgers (12) ein Heckträger für ein Kraftfahrzeug nachgerüstet werden.

Description

Bausatz zur Montage eines Heckträgers, Verwendung eines Bausatzes und Stoßfängeranordnung
Die Erfindung betrifft einen Bausatz zur Montage eines Heckträgers, eine Verwendung eines derartigen Bausatzes sowie eine Stoßfängeranordnung, mit deren jeweiligen Hilfe nachträglich ein Heckträger mit einem Kraftfahrzeug befestigt werden kann.
Aus DE 20 2015 104491 U1 ist es bekannt zwei U-förmige Montagescheiben eines Adapters über durch mittig durch einen Querträger eines Stoßfängers hindurchgeführte Befestigungsmittel zu verschrauben und mit der äußeren Montagescheibe mit Hilfe der selben Befestigungsmittel zwei in Y-Richtung zueinander beabstandete Haltescheiben zu befestigen, zwischen denen eine eine Kugelkopf-Kupplung aufweisende Anhängerkupplung befestigt werden kann.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis ein Kraftfahrzeug leicht mit einem Heckträger nachrüsten zu können.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die ein leichtes Nachrüsten eines Heckträgers an einem Kraftfahrzeug ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Bausatz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 sowie eine Stoßfängeranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen Bausatz zur Montage eines Heckträgers mit einem Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs, mit einem mit einem Querträger des Stoßfängers verbindbaren Adapter und einer zur Befestigung des Heckträgers ausgelegten Kugelkopf-Kupplung, wobei der Adapter eine erste Haltescheibe und eine zur ersten Haltescheibe beabstandet postionierbare zweite Haltescheibe zur Befestigung der Kugelkopf-Kupplung zwischen der ersten Haltescheibe und der zweiten Haltescheibe aufweist, wobei die erste Haltescheibe und die zweite Haltescheibe jeweils eine im Wesentlichen iförmige Aufnahmeöffnung zum Umgreifen einer in X-Richtung nach hinten weisenden Rückseite, einer von der Rückseite in X-Richtung abstehenden Oberseite und einer von der Rückseite in X-Richtung abstehenden Unterseite des Querträgers aufweist, wobei der Adapter einen über an der Rückseite, der Oberseite und der Unterseite vorbei verlaufende lösbare Befestigungsmittel mit der ersten Haltescheibe und/oder mit der zweiten Haltescheibe befestigbaren Montageflansch aufweist.
Die Haltescheiben können mit Hilfe der Befestigungsmittel mit dem mindestens einen Montageflansch verbunden werden, so dass die jeweilige Haltescheibe zusammen mit dem Montageflansch den Querträger schellenartig umgreifen können. Insbesondere ist sowohl für die erste Haltescheibe als auch für die zweite Haltescheibe ein einziger gemeinsamer Montageflansch vorgesehen, so dass der Abstand der Haltescheiben in Y-Richtung durch das Lochbild des Montageflanschs vorgegeben werden kann. Die Öffnungen des Lochbilds können im Wesentlichen dem Außendurchmesser des in die Öffnung eingesteckten Befestigungsmittels entsprechen und eine Spielpassung ausbilden. Alternativ können die Öffnungen als Langloch ausgebildet sein, um in einem vorgegebenen Ausmaß eine Variation der Positionierung der Haltescheiben in Y-richtung und/oder in Z-Richtung zu ermöglichen. Da die Befestigungsmittel nicht durch die Rückseite, die Oberseite oder die Unterseite des Querträgers hindurchgeführt sind, sind auch entsprechende Durchgangsöffnungen in dem Querträger eingespart. Eine Schwächung des Querträgers durch Öffnungen ist dadurch vermieden, so dass der Stoßdämpfer entsprechend höhere Aufprallkräfte ertragen kann. Gleichzeitig ist es nicht erforderlich einen Stoßfänger, mit dem kein Heckträger verbunden werden soll, mit Durchgangsöffnungen auszustatten, so dass bei geringeren Herstellungskosten eine hohe mechanische Stabilität gegeben ist. Zudem ist es auch nicht erforderlich durch einen entsprechenden Arbeitsaufwand bei einem Nachrüsten des Kraftfahrzeugs mit einen Heckträger in dem Querträger Durchgangsöffnungen einzubringen, wodurch der Nachrüstaufwand und die damit verbundenen Kosten gering gehalten sind. Stattdessen kann der Adapter mit dem Querträger verklemmt sein und insbesondere bei einem Querträger mit einem von einer Kreisform abweichenden Querschnittsprofil formschlüssig abgestützt sein. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass in dem Fall, dass die Kugelkopf-Kupplung nicht zum Ziehen eines Anhängers, sondern zur Befestigung eines Heckträgers verwendet wird, im Wesentlichen kaum Kräfte in X-Richtung vorliegen, sondern im Wesentlichen nur in Z-Richtung weisende Gewichtskräfte an der Kugelkopf-Kupplung auftreten, die zu um eine Y-Richtung verlaufende Biegeachse angreifende Biegemomente führen. Derartige Biegemomente können durch ein Abstützen der Haltescheibe an ihren zum Querträger weisenden Schmalseiten und die durch das verschrauben mit dem Montageflansch aufgebrachten Klemmwirkung ausreichend gut abgetragen werden, ohne dass es hierzu erforderlich ist, die Befestigungsmittel mittig durch das Material des Querträgers hindurchzuführen. Durch die außerhalb des Querträgers vorgesehenen Befestigungsmittel des Bausatzes kann kostengünstig und einfach ohne eine Schwächung des Querträgers ein Heckträger für ein Kraftfahrzeug nachgerüstet werden.
Die Kugelkopf-Kupplung kann vergleichbar zu einer Anhängerkupplung ausgestaltet sein, wobei jedoch im Vergleich zu einer Anhängerkupplung die Kugelkopf-Kupplung nicht für das Ziehen eines Anhängers ausgelegt sein braucht. Die Kugelkopf-Kupplung kann dadurch im Vergleich zu einer Anhängerkupplung für geringere Kräfte in X-Richtung ausgelegt sein. Insbesondere wenn der Bausatz für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, insbesondere ein reines Elektrofahrzeug, verwendet werden soll, ist eine Verwendung als Anhängerkupplung sowieso nicht vorgesehen. Eine für das elektrisch antreibbare Kraftfahrzeug ausgelegte Traktionsbatterie sowie eine für das elektrisch antreibbare Kraftfahrzeug ausgelegte elektrische Maschine ist üblicherweise nicht für einen Betrieb als Zugmaschine ausgelegt sind, beispielsweise um das für eine hierzu korrespondierende Leistungsdichte erforderliche Gewicht einzusparen. Die besonders einfache Befestigungstechnik des Adapters ist dadurch ausreichend. Die Kugelkopf-Kupplung kann einen Kugelkopf aufweisen, der in Z-Richtung an der Spitze eines in Z-Richtung verlaufenden Stegs vorgesehen ist, wobei der Steg über einen in X-Richtung verlaufenden Ausleger, der insbesondere an seinem zum Querträger weisenden Ende in Z-Richtung nach oben umgebogen ist, mit den Haltescheiben befestigt ist. Der Heckträger kann mit Hilfe einer Befestigungstechnik, die aus der Ankupplung eines Anhängers mit einer Anhängerkupplung bekannt ist, mit dem Kugelkopf der Kugelkopf-Kupplung befestigt werden.
Die Haltescheiben und/oder der Montageflansch können insbesondere aus einer ebenen Platte, insbesondere ein gewalztes Stahlblech, hergestellt sein. Vorzugsweise sind die Haltescheiben und/oder der Montageflansch durch Stanzen aus einem Blech herstellbar. Insbesondere sind die erste Haltescheibe und die zweite Haltescheibe als Gleichteile ausgestaltet. Die erste Haltescheibe und die zweite Haltescheibe können als separate Bauteile ausgestaltet sein, die nur über den Montageflansch und die Kugelkopf-Kopplung miteinander verbunden sind. Die Herstellungskosten können dadurch gering gehalten werden. Alternativ können die erste Haltescheibe und die zweite Haltescheibe einstückig als Teil eines Biegeformteils ausgestaltet sein, wodurch die Bauteileanzahl geringe gehalten und eine großflächige Anlage des Adapters an dem Querträger erreicht werden kann. Die Haltescheiben sind insbesondere aus einem Aluminiummatenal hergestellt. Der Montageflansch ist vorzugsweise aus einem Aluminiummaterial oder Stahl hergestellt. Der Querträger ist insbesondere aus einem Stahl hergestellt. Besonders bevorzugt ist mit dem Montageflansch als separates Bauteil oder einstückig mit dem Montageflansch eine Steckerbefestigung befestigt, über die ein elektrische Anschluss von über die Kugelkopf-Kupplung befestigte elektrische Verbraucher erfolgen kann. Dies ermöglicht es auf einem Heckträger mitgeführte Elektrofahrzeuge aufzuladen.
Unter einer X-Richtung wird eine Koordinatenrichtung entlang einer Längsachse eines Kraftfahrzeugs verstanden, wenn der Bausatz in dem Kraftfahrzeug eingebaut ist. Die X-Richtung verläuft im Wesentlichen horizontal, wenn das Kraftfahrzeug auf einem ebenen horizontal verlaufenden Untergrund abgestellt ist. Unter einer Y-Richtung wird eine Koordinatenrichtung entlang einer Querachse eines Kraftfahrzeugs verstanden, wenn der Bausatz in dem Kraftfahrzeug eingebaut ist. Die Y-Richtung verläuft im Wesentlichen horizontal, wenn das Kraftfahrzeug auf einem ebenen horizontal verlaufenden Untergrund abgestellt ist. Unter einer Z-Richtung wird eine Koordinatenrichtung entlang einer Vertikalachse eines Kraftfahrzeugs verstanden, wenn der Bausatz in dem Kraftfahrzeug eingebaut ist. Die Z-Richtung verläuft im Wesentlichen vertikal, wenn das Kraftfahrzeug auf einem ebenen horizontal verlaufenden Untergrund abgestellt ist. Die X-Richtung, die Y-Richtung und die Z-Richtung sind zueinander orthogonal ausgerichtet.
Insbesondere sind die Befestigungsmittel in Z-Richtung zu einem die Aufnahmeöffnung begrenzenden Rand der ersten Haltescheibe und/oder der zweiten Haltescheibe beabstandet angeordnet. Die erste Haltescheibe und/oder die zweite Haltescheibe kann beispielsweise mindestens einen in Z-Richtung und/oder in Y-Richtung abgewinkelten Ansatz aufweisen, der eine Durchgangsöffnung für das Befestigungsmittel ausbildet. Ein Bereich der Haltescheiben, der an dem Querträger anliegen soll, wird dadurch nicht durch das Befestigungsmittel beeinträchtigt. Stattdessen verlaufen die Befestigungsmittel zu dem Querträger in Z-Richtung beabstandet, so dass die Befestigungsmittel oberhalb der Oberseite des Querträgers und/oder unterhalb der Unterseite des Querträgers verlaufen.
Vorzugsweise verlaufen die Befestigungsmittel in X-Richtung. Die Befestigungsmittel können dadurch leicht verbaut werden. Ein im oberen Bereich des Adapters eingestecktes Befestigungsmittel kann ein Herunterfallen des Adapters bei der Montage formschlüssig blockieren.
Besonders bevorzugt ist das jeweilige Befestigungsmittel als Schraubverbindung ausgestaltet ist, wobei insbesondere das Befestigungsmittel eine Schraube und eine mit der Schraube verschraubbare, vorzugsweise mit dem Montageflansch fixierte, Mutter aufweist. Unterhalb eines Schraubenkopfs und/oder unterhalb der Mutter kann ein Federring und/oder eine Unterlegscheibe vorgesehen sein. Die Schraubverbindung ermögliche eine leicht zu montierende und leicht zu lösende Verbindung, so dass der Heckträger leicht nachgerüstet und leicht wieder demontiert werden kann. Zudem ist es nicht erforderlich in dem Montageflansch ein Innengewinde für die Schraube vorzusehen.
Insbesondere weist die erste Haltescheibe und die zweite Haltescheibe jeweils mindestens eine Halteöffnung zur, insbesondere lösbaren, Montage der Kugelkopf-Kupplung über ein zugehöriges in Y-Richtung verlaufendes Haltemittel, insbesondere Schraubverbindung, auf. Der Ausleger der Kugelkopf- Kupplung kann dadurch leicht und sicher mit den Haltescheiben verbunden werden. Vorzugsweise kann die Kugelkopf-Kupplung, insbesondere der Ausleger, zumindest nach einer elastischen Biegung unter Last an dem Querträger anstoßen, wodurch die Abtragung der an dem Kugelkopf der Kugelkopf-Kupplung eingeleiteten Gewichtskräfte verbessert ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Verwendung eines Bausatzes, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur nachträglichen Befestigung eines Heckträgers mit einem Stoßfänger eines, insbesondere elektrisch antreibbaren, Kraftfahrzeugs, insbesondere reines Elektrofahrzeug, wobei insbesondere der Bausatz ausschließlich für die Befestigung des Heckträgers verwendet wird. Die Kugelkopf-Kupplung braucht nicht für das Ziehen eines Anhängers ausgelegt sein. Die Kugelkopf-Kupplung kann dadurch im Vergleich zu einer Anhängerkupplung für geringere Kräfte in X- Richtung ausgelegt sein. Insbesondere wenn der Bausatz für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, insbesondere ein reines Elektrofahrzeug, verwendet werden soll, ist eine Verwendung als Anhängerkupplung sowieso nicht vorgesehen. Eine für das elektrisch antreibbare Kraftfahrzeug ausgelegte Traktionsbatterie sowie eine für das elektrisch antreibbare Kraftfahrzeug ausgelegte elektrische Maschine ist üblicherweise nicht für einen Betrieb als Zugmaschine ausgelegt sind, beispielsweise um das für eine hierzu korrespondierende Leistungsdichte erforderliche Gewicht einzusparen. Die besonders einfache Befestigungstechnik des Adapters ist dadurch ausreichend. Durch die außerhalb des Querträgers vorgesehenen Befestigungsmittel des Bausatzes kann kostengünstig und einfach ohne eine Schwächung des Querträgers ein Heckträger für ein Kraftfahrzeug nachgerüstet werden.
Der Heckträger ist insbesondere als Fahrradheckträger ausgestaltet, mit dessen Hilfe Fährräder, insbesondere Elektrofahrräder („E-Bikes“), mitgeführt werden können. Die Gewichtskräfte des Heckträgers und der mit dem Heckträger mitgeführten Fahrräder können über die Kugelkopf-Kupplung an den Querträger abgestützt werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Stoßfängeranordnung für ein, insbesondere elektrisch antreibbares, Kraftfahrzeugs, insbesondere reines Elektrofahrzeug, mit einem mit einer Tragstruktur des Kraftfahrzeugs verbindbaren Querträger und einem lösbar mit dem Querträger verbundenen Bausatz, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, wobei die erste Haltescheibe und die zweite Haltescheibe zur Abtragung von auf der Kugelkopf-Kupplung eingeleiteten Gewichtskräften eines beladenen Heckträgers an dem Querträger abgestützt ist. Die Stoßfängeranordnung kann insbesondere wie vorstehend anhand des Bausatzes und/oder der Verwendung erläutert, aus- und weitergebildet sein. Durch die außerhalb des Querträgers vorgesehenen Befestigungsmittel des Bausatzes kann kostengünstig und einfach ohne eine Schwächung des Querträgers ein Heckträger für ein Kraftfahrzeug nachgerüstet werden.
Der Querträger kann insbesondere eine Crash-Box, vorzugsweise mindestens zwei Crash-Boxen, aufweisen, über die der Querträger mit der Tragstruktur verbunden werden kann. Die Crash-Box kann durch eine plastische Verformung übe den Querträger eingeleitete Aufprallenergie in Formänderungsarbeit dissipieren.
Vorzugsweise ist ein auf der Kugelkopf-Kupplung eingeleitetes Stützgewicht von maximal 90 kg, insbesondere maximal 80 kg, vorzugsweise maximal 70 kg und besonders bevorzugt maximal 50 kg an dem Querträger abstützbar. Da die Kugelkopf-Kupplung nur zur Befestigung des Heckträgers ausgestaltet ist, ist es nicht erforderlich beim Ziehen und Abbremsen eines Anhängers auftretende Lasten abzustützen, so dass eine derartig geringe Stützlast für die Kugelkopf- Kupplung ausreichend ist. Die Herstellungskosten könne dadurch reduziert werden.
Besonders bevorzugt weist der Querträger einen beabstandet zu der Rückseite von der Unterseite nach unten abstehenden unteren Rand und/oder einen beabstandet zu der Rückseite von der Oberseite nach oben abstehenden oberen Rand auf, wobei der untere Rand und/oder der obere Rand eine das Befestigungsmittel in Y-Richtung festlegende Aussparung, insbesondere eine Vertiefung in Z-Richtung und/oder eine Durchgangsöffnung, aufweist. Der untere Rand und der obere Rand tragen im Wesentlichen nicht zur Stabilität und Steifigkeit des Querträgers bei, so dass im Bereich des Rands die Aussparung vorgesehen sein kann ohne Fähigkeit des Querträgers Lasten abzutragen signifikant zu beeinträchtigen. Die Aussparung kann in Y-Richtung wirkende Anschläge ausbilden, zwischen denen das Befestigungsmittel positioniert ist. Dadurch kann die Position des Adapters in Y-Richtung und/oder auch in Z- Richtung vorgegeben werden. Eine korrekte Positionierung des Heckträgers kann dadurch sichergestellt werden.
Insbesondere ist der Querträger als geschlossenes Hohlprofil oder als in X- Richtung geöffnetes U-Profil ausgestaltet. Bei einem als U-Profil ausgestalteten Querträger kann der untere Rand und der obere Rand als abgewinkelter, insbesondere einlagiger, Streifen ausgebildet sein. Bei einem als Hohlprofil ausgestalteten Querträger kann der der untere Rand und der obere Rand als doppelwandiger Ansatz ausgestaltet sein. Der als U-Profil ausgestalteten Querträger kann leicht aus einem Blech durch spam loses Umformen kostengünstig hergestellt sein. Der als Hohlprofil ausgestalteten Querträger kann besonders hohe Kräfte abtragen.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
Fig. 1 : eine schematische perspektivische Ansicht eines Stoßfängers, Fig. 2: eine schematische perspektivische Ansicht eins mit dem Stoßfänger aus Fig. 1 zu verbindenden Kugelkopf-Kupplung und
Fig. 3: eine schematische Schnittansicht eines Bausatzes für die Befestigung mit dem Stoßfänger aus Fig. 1 .
Der in Fig. 1 dargestellte Stoßfänger 10 kann an einem Heck eines Kraftfahrzeugs mit einer geeigneten Tragstruktur befestigt werden, um Aufprall kräfte bei einem Unfall abtragen zu können. Der Stoßfänger weist einen beispielsweise durch Umformen aus einem Stahlblech hergestellten Querträger 12 auf, der über zwei plastisch deformierbare Crash-Boxen 14 mit der Tragstruktur verbunden werden kann.
Mit dem Stoßfänger 10 kann nachträglich eine in Fig 2 exemplarisch dargestellte Kugelkopf-Kupplung 16 befestigt werden, deren genereller Aufbau einer Anhängerkupplung entspricht. Im vorliegenden Fall ist die Kugelkopf-Kupplung 16 jedoch nur zur Befestigung eines Elektrofahrräder mitführenden Heckträgers und gerade nicht zum Ziehen eines Anhängers vorgesehen, so dass die Kugelkopf-Kupplung 16 nur die über den Heckträger an einem Kugelkopf 18 eingeleiteten Gewichtskräfte aber im Wesentlichen keine in X-Richtung gerichtete Zug- und Bremskräfte abtragen muss. Ein mit dem Kugelkopf 18 verbundener Ausleger 20 kann dadurch kostengünstige dimensioniert sein als dies für eine Anhängerkupplung erforderlich wäre.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, kann der Ausleger 20 der Kugelkopf-Kupplung 16 zwischen einer ersten Haltescheibe 22 und einer in Y-Richtung dahinter liegenden zweiten Haltescheibe mit den Haltescheiben 22 verbunden werden. Die Haltescheiben 22 weisen jeweils eine zum Querträger 12 geöffnete Aufnahmeöffnung 24 auf, die insbesondere flächig oder linienförmig an einer Rückseite 26, einer Oberseite 28 und einer Unterseite 30 des Querträgers 12 anliegen kann. Oberhalb der Oberseite 28 und unterhalb der Unterseite 30 sind die Haltescheiben 22 mit einem, insbesondere plattenförmigen, Montageflansch 32 über als Schraubverbindung ausgestaltete Befestigungsmittel 34 lösbar verschraubt. Der Querträger 20 weist einen von der Oberseite 28 nach oben abstehenden oberen Rand 36 und einen von der Unterseite 30 nach unten abstehenden unteren Rand 38 auf, die jeweils zwischen den Montageflansch 32 und en Haltescheiben 22 verklemmt sind.
Der Montageflansch 32 und die mit dem Montageflansch 32 verbundenen Haltescheiben 22 bilden einen Adapter 40 aus mit dem die Kugelkopf-Kupplung 16 verbunden werden kann. Der Adapter 40 und die Kugelkopf-Kupplung 16 können Teil eines Bausatzes 42 sein, mit dessen Hilfe ein Heckträger nachgerüstet werden kann ohne hierzu den Querträger 12 zu beeinträchtigen oder verändern zu müssen.
Im in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der obere Rand 36 eine Durchgangsöffnung für das Befestigungsmittel 34 auf, so dass die Relativlage des Adapters 40 in Y-Richtung und/oder in Z-Richtung vorgegeben werden kann. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der obere Rand 36 eine nach oben geöffnete Vertiefung auf, welche die Relativlage des Adapters 40 zumindest in Y-Richtung vorgeben kann. Es ist aber auch möglich, dass die Befestigungsmittel 34 oberhalb des oberen Rands 36 verlaufen und allenfalls am oberen Rand 36 in Z-Richtung aufsetzten.

Claims

Patentansprüche
1 . Bausatz zur Montage eines Heckträgers mit einem Stoßfänger (10) eines Kraftfahrzeugs, mit einem mit einem Querträger (12) des Stoßfängers verbindbaren Adapter (40) und einer zur Befestigung des Heckträgers ausgelegten Kugelkopf-Kupplung (16), wobei der Adapter (40) eine erste Haltescheibe (22) und eine zur ersten Haltescheibe (22) beabstandet postionierbare zweite Haltescheibe zur Befestigung der Kugelkopf-Kupplung (16) zwischen der ersten Haltescheibe (22) und der zweiten Haltescheibe aufweist, wobei die erste Haltescheibe (22) und die zweite Haltescheibe jeweils eine im Wesentlichen U-förmige Aufnahmeöffnung (24) zum Umgreifen einer in X- Richtung nach hinten weisenden Rückseite (26) , einer von der Rückseite (26) in X-Richtung abstehenden Oberseite (28) und einer von der Rückseite (26) in X- Richtung abstehenden Unterseite (30) des Querträgers (12) aufweist, wobei der Adapter (40) einen über an der Rückseite (26), der Oberseite (28) und der Unterseite (30) vorbei verlaufende lösbare Befestigungsmittel (34) mit der ersten Haltescheibe (22) und/oder mit der zweiten Haltescheibe befestigbaren Montageflansch (32) aufweist.
2. Bausatz nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (34) in Z-Richtung zu einem die Aufnahmeöffnung (24) begrenzenden Rand der ersten Haltescheibe (22) und/oder der zweiten Haltescheibe beabstandet angeordnet sind.
3. Bausatz nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (34) in X-Richtung verlaufen.
4. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Befestigungsmittel (34) als Schraubverbindung ausgestaltet ist, wobei insbesondere das Befestigungsmittel (34) eine Schraube und eine mit der Schraube verschraubbare, vorzugsweise mit dem Montageflansch (32) fixierte, Mutter aufweist.
5. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Haltescheibe (22) und die zweite Haltescheibe jeweils mindestens eine Halteöffnung zur, insbesondere lösbaren, Montage der Kugelkopf-Kupplung (16) über ein zugehöriges in Y-Richtung verlaufendes Haltemittel, insbesondere Schraubverbindung, aufweist.
6. Verwendung eines Bausatzes (42) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur nachträglichen Befestigung eines Heckträgers mit einem Stoßfänger (10) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere reines Elektrofahrzeug, wobei insbesondere der Bausatz (42) ausschließlich für die Befestigung des Heckträgers verwendet wird.
7. Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeugs, insbesondere reines Elektrofahrzeug, mit einem mit einer Tragstruktur des Kraftfahrzeugs verbindbaren Querträger (12) und einem lösbar mit dem Querträger (12) verbundenen Bausatz (42) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Haltescheibe (22) und die zweite Haltescheibe zur Abtragung von auf der Kugelkopf-Kupplung (16) eingeleiteten Gewichtskräften eines beladenen Heckträgers an dem Querträger (12) abgestützt ist.
8. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass ein auf der Kugelkopf-Kupplung (16) eingeleitetes Stützgewicht von maximal 90 kg, insbesondere maximal 80 kg, vorzugsweise maximal 70 kg und besonders bevorzugt maximal 50 kg an dem Querträger (12) abstützbar ist.
9. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (12) einen beabstandet zu der Rückseite (26) von der Unterseite (30) nach unten abstehenden unteren Rand (38) und/oder einen beabstandet zu der Rückseite (26) von der Oberseite (28) nach oben abstehenden oberen Rand (36) aufweist, wobei der untere Rand (38) und/oder der obere Rand (36) eine das Befestigungsmittel (34) in Y-Richtung festlegende Aussparung, insbesondere eine Vertiefung in Z-Richtung und/oder eine Durchgangsöffnung, aufweist.
10. Stoßfängeranordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (12) als geschlossenes Hohlprofil oder als in X-Richtung geöffnetes U-Profil ausgestaltet ist.
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