DE102018211490A1

DE102018211490A1 - Querstreben aufweisendes Kraftfahrzeug sowie eine Gruppe von entsprechenden Kraftahrzeugen

Info

Publication number: DE102018211490A1
Application number: DE102018211490.0A
Authority: DE
Inventors: Mihaly Gonda; Tatjana Schoierer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-07-11
Filing date: 2018-07-11
Publication date: 2020-01-16
Also published as: US11505257B2; US20210229750A1; CN112105548A; CN112105548B; WO2020011492A1

Abstract

Zum Zwecke einer verbesserten Fahrdynamik eines Kraftfahrzeuges (1) mit zwei voneinander beabstandeten Hecklängsträgern (10, 15), die jeweils eine hintere Achsbuchse (37) zur Aufnahme einer Hinterachse aufweisen und vermittels eines in Hauptfahrtrichtung (F) des Kraftfahrzeuges (1) hinteren Querträgers (20) miteinander verbunden sind, ist vorgesehen, dass der hintere Querträger (20) in seiner Erstreckungsebene eine Kröpfung (25) in Richtung Fahrzeugheck (5) aufweist, und dass sich, in Hochrichtung (H) des Kraftfahrzeuges (1) betrachtet, über dem hinteren Querträger (20) ein oberer Querträger (35) befindet, wobei der obere Querträger (35) an den Hecklängsträgern (10, 15) im Bereich der jeweiligen hinteren Achsbuchsen (37) befestigt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Querstreben aufweisendes Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 sowie eine Gruppe von Kraftfahrzeugen gemäß Anspruch 6, die mit verschiedenen Kraftfahrzeugen der zuvor benannten Art ausgebildet ist.
Aus der DE 10 2010 039 109 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit zwei Hecklängsträgern bekannt, die jeweils eine Achsbuchse zur Aufnahme einer Hinterachse aufweisen. Die beiden Hecklängsträger sind vermittels zweier, in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet voneinander beabstandeten Querträger miteinander verbunden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug anzugeben, dessen Bauraum zwischen den Hecklängsträgern gegenüber dem Stand der Technik vergrößert ist, ohne die Steifigkeit der Kraftfahrzeugkarosserie zu kompromittieren.
Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den hierzu gehörigen Unteransprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist zwei voneinander beabstandete Hecklängsträger auf, die jeweils eine hintere Achsbuchse zur Aufnahme einer Hinterachse aufweisen und vermittels eines in Hauptfahrtrichtung des Kraftfahrzeuges hinteren Querträgers miteinander verbunden sind. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass der hintere Querträger in seiner Erstreckungsebene eine Kröpfung in Richtung Fahrzeugheck aufweist, und dass sich, in Hochrichtung des Kraftfahrzeuges betrachtet, über dem hinteren Querträger ein oberer Querträger befindet, wobei der obere Querträger an den Hecklängsträgern im Bereich der jeweiligen hinteren Achsbuchsen befestigt ist.
In vorteilhafter Weise ist hiermit ein Kraftfahrzeug geschaffen, das zum einen einen gegenüber dem Stand der Technik vergrößerten Bauraum für die Unterbringung insbesondere eines Hinterachsträgers oder einer anderen, insbesondere elektrifizierten Antriebseinheit, bereitstellt, zum anderen die Anforderungen an eine hohe Steifigkeit der Kraftfahrzeugkarosserie erfüllt. Dabei liegt der Erfindung insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass die Anordnung des oberen Querträgers im Bereich der jeweiligen hinteren Achsbuchsen einen überproportionalen Beitrag zu einer angestrebten Karosseriesteifigkeit beiträgt.
Es sei angemerkt, dass der Begriff „im Bereich“ nicht zu eng ausgelegt werden darf und gewisse Toleranzen erlaubt. In besonders vorteilhafter Weise jedoch befinden sich die Mittellinien der hinteren Achsbuchsen, des hinteren Querträgers bzw. des oberen Querträgers bezüglich der vertikalen Längsebene des Kraftfahrzeuges (die gemäß ISO 4130-1978 auch als Null-Y-Ebene bezeichnet wird) auf einer gemeinsamen virtuellen Achse in Querrichtung des Kraftfahrzeuges.
Die Steifigkeit des Kraftfahrzeuges wird in vorteilhafter Weise weiter erhöht, wenn der hintere Querträger im Bereich der jeweiligen hinteren Buchsen befestigt ist.
Zum Zwecke einer weiteren Vergrößerung des bereits zuvor adressierten Bauraumes ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass der obere Querträger gegenüber dem hinteren Querträger geneigt angeordnet ist. In besonders vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass der in Fahrzeughochrichtung betrachtet obere Abschnitt des hinteren Querträgers in Hauptfahrrichtung des Kraftfahrzeuges betrachtet vor dem unteren Abschnitt des hinteren Querträgers angeordnet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der obere Querträger als ein gefalztes Blech und/oder der hinteren Querträger als Hohlprofil ausgebildet ist bzw. sind. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise eine weiter verbesserte Kombination von erhöhter Steifigkeit des Kraftfahrzeuges und vergrößertem Bauraum zur Unterbringung eines Hinterachsträgers oder einer anderen, insbesondere elektrifizierten, Antriebseinheit, erzielt.
Die Gesamtstreitigkeit des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges wird in vorteilhafter Weise weiter vergrößert, wenn sich, in dessen Hauptfahrtrichtung betrachtet, vor oder hinter dem hinteren Querträger und/oder dem oberen Querträger ein weiterer, an den Hecklängsträgern befestigter Querträger befindet. Der lichte Abstand zwischen diesen bildet einen Aufnahmeraum für die zuvor genannte Antriebseinheit aus.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Gruppe von Kraftfahrzeugen mit unterschiedlichen Antrieben anzugeben, wobei die Steifigkeit der jeweiligen Kraftfahrzeuge trotz der unterschiedlichen Antriebe auf einfache Weise im Wesentlichen gleich ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Gruppe von Kraftfahrzeugen gemäß Patentanspruch 6 gelöst. Bei dieser Gruppe von Kraftfahrzeugen ist ein erstes Kraftfahrzeug der zuvor offenbarten Art, das einen ersten Antrieb (insbesondere eine mittels Verbrennungskraftmaschine angetriebene Hinterachse) aufweist, und mindestens ein zweites Kraftfahrzeug der zuvor offenbarten Art, das einen von dem ersten Antrieb verschiedenen Antrieb (insbesondere einen mittels Elektromotor oder Hybridantriebes angetriebene Hinterachse) aufweist, vorgesehen, wobei der hintere Querträger und der obere Querträger des ersten Kraftfahrzeuges sowie der hintere Querträger und der obere Querträger des zweiten Kraftfahrzeuges derart eingerichtet sind, dass die Karosseriesteifigkeit des ersten Kraftfahrzeuges der Karosseriesteifigkeit des zweiten Kraftfahrzeuges im Wesentlichen entspricht. Mit anderen Worten ist es in vorteilhafter Weise durch eine zweckmäßige Ausbildung der hinteren Querträger bzw. oberen Querträger der jeweiligen Kraftfahrzeuge möglich, die Steifigkeit der jeweiligen Karosserien trotz unterschiedlicher Antriebe im Wesentlichen gleich zu gestalten. Hierdurch können auf verschiedene Art angetriebene, jedoch eine im Wesentlichen gleiche Karosseriesteifigkeit und/oder Fahrdynamik aufweisende Kraftfahrzeuge einer Kraftfahrzeugbaureihe in massentauglicher Weise kostengünstig hergestellt werden.
Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf die beigefügten, nicht maßstäblichen Figuren eine detaillierte, nicht präjudizierende, insbesondere einschränkende, Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Darin enthaltene gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

1 zeigt einen Heckabschnitt einer Karosserie eines teilweise dargestellten Kraftfahrzeuges in Unteransicht.
2 ist eine perspektivische Draufsicht auf einen in dem Kraftahrzeug der 1 dargestellten oberen Querträger.
3 stellt einen unteren Querträger in der aus 2 bekannten Perspektive dar.

In 1 ist ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 teilweise in Unteransicht dargestellt. Konkret ist ein Heck 5 des Kraftfahrzeuges 1 gezeigt, zu dessen in Hauptfahrtrichtung F (also der Richtung, in die sich das Kraftfahrzeug 1 bei Geradeausfahrt nach vorne üblicherweise bewegt) linker bzw. rechter Seite ein linker Hecklängsträger 10 bzw. ein rechter Hecklängsträger 15 angeordnet ist. Die beiden Hecklängsträger 10, 15 sind vermittels eines hinteren, sich am Heck 5 des Kraftfahrzeuges 1 befindenden Querträgers 20 miteinander verbunden. Der hintere Querträger 20 beisitzt eine Kröpfung 25, die symmetrisch zu der x-Achse und im Wesentlichen parallel zu einer x-y-Ebene eines an sich bekannten fahrzeugeigenen kartesischen Koordinatensystems gemäß ISO 4130-1978 ausgebildet und von der hier nicht gezeigten Front des Kraftfahrzeuges 1 zu dessen Heck 5 ausgerichtet ist. In dem in Hauptfahrtrichtung F betrachtet vor der Kröpfung 25 liegenden Abschnitt des Kraftfahrzeuges 1 und zwischen den beiden Hecklängsträgern 10, 15 ist ein Aufnahmeraum 30 zur Aufnahme eines hier nicht gezeigten, an sich jedoch bekannten Teil eines Antriebes, beispielsweise eines elektrifizierten Antriebes oder eines Heckantriebes, geschaffen, der gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten, hier ebenfalls nicht gezeigten Aufnahmeräumen vergrößert ist.
Der hintere Querträger 20 erstreckt sich in einer zu der y-Achse parallelen virtuellen Achse V. In Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) betrachtet oberhalb des hinteren Querträgers 20 ist ein sich ebenfalls in Richtung der virtuellen Achse V erstreckender oberer Querträger 35 befestigt, der aus Gründen der in 1 gewählten Ansicht nur teilweise erkennbar ist. Der obere Querträger 35 ist im Bereich von an sich bekannten hinteren Achsbuchsen 37 (vgl. 2) zur Aufnahme einer hier nicht gezeigten Hinterachse befestigt.
Zur besseren Erkennbarkeit des oberen Querträgers 35 ist dieser in 2 in perspektivischer Draufsicht gezeigt. Wie zu erkennen ist besteht der obere Querträger 20 im Wesentlichen aus einem kastenförmigen, gefalzten Hohlprofil, das endseitig mit an sich bekannten Flanschen 40 (von denen aus Gründen der hier gewählten Perspektive nur einer abgebildet ist) an den einander gegenüberliegenden Seiten der beiden Hecklängsträger 10, 15 befestigt ist.
Zum Zwecke einer besseren Deutlichkeit der relativen Anordnung von hinterem Querträger 20 und oberem Querträger 35 an dem Kraftfahrzeug 1 ist das in der 2 gezeigte, sich heckseitig neben dem oberen Querträger 20 befindliche Blech 45 sowie der obere Querträger in 3 transparent dargestellt, während die in 2 gewählte Perspektive dem Grundsatz nach erhalten ist.
Der hintere Querträger 20 ist seitlich an einem an sich bekannten Schottblech auf der linken bzw. rechten Seite des Kraftfahrzeuges 1 befestigt. Hierzu weist er auf jeder Seite jeweils zwei voneinander beabstandete Stützabschnitte 50 auf.
Zur weiteren Versteifung des Kraftfahrzeuges 1 ist, wie 2 und 3 entnommen werden kann, ein weiterer, an den Hecklängsträgern 10, 15 befestigter Querträger 55 vorgesehen, der sich in Hauptfahrtrichtung F betrachtet vor dem hinteren Querträger 20 und dem oberen Querträger 35 befindet. Zwischen diesen ist der Aufnahmeraum 30 ausgebildet.
Es sei angemerkt, dass der hintere Querträger 20 und der obere Querträger 35 aus jedem geeigneten Werkstoff, insbesondere aus einer Stahllegierung, einer Aluminiumlegierung oder einem Faserverbundwerkstoff, bestehen können. Eine Befestigung des hinteren Querträgers 20 und des oberen Querträgers 35 erfolgt insbesondere werkstoff- und produktionsgerecht. So ist es beispielsweise möglich, den hinteren Querträger 20 und den oberen Querträger 35 mittels Punktschweißens an dem linken Hecklängsträger 10 bzw. rechten Hecklängsträger 15 zu befestigen, wenn diese aus Metall ausgebildet sind.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
5: Heck
10: linker Hecklängsträger
15: rechter Hecklängsträger
20: hinterer Querträger
25: Kröpfung
30: Aufnahmeraum
35: oberer Querträger
37: Achsbuchsen
40: Flansch
45: Blech
50: Stützabschnitte
55: weiterer Querträger
F: Hauptfahrtrichtung
V: Virtuelle Achse
x, y, z: Kartesisches Koordinatensystem gemäß ISO 4130-1978

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010039109 A1 [0002]

Claims

Kraftfahrzeug (1) mit zwei voneinander beabstandeten Hecklängsträgern (10, 15), die jeweils eine hintere Achsbuchse (37) zur Aufnahme einer Hinterachse aufweisen und vermittels eines in Hauptfahrtrichtung (F) des Kraftfahrzeuges (1) hinteren Querträgers (20) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass - der hintere Querträger (20) in seiner Erstreckungsebene eine Kröpfung (25) in Richtung Fahrzeugheck (5) aufweist, und - sich, in Hochrichtung (H) des Kraftfahrzeuges (1) betrachtet, über dem hinteren Querträger (20) ein oberer Querträger (35) befindet, wobei - der obere Querträger (35) an den Hecklängsträgern (10, 15) im Bereich der jeweiligen hinteren Achsbuchsen (37) befestigt ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Querträger (20) im Bereich der jeweiligen hinteren Achsbuchsen (37) befestigt ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Querträger (35) gegenüber dem hinteren Querträger (20) geneigt angeordnet ist.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Querträger (35) als ein gefalztes Blech und/oder der hinteren Querträger (20) als Hohlprofil ausgebildet ist bzw. sind.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich, in Hauptfahrtrichtung (F) des Kraftfahrzeuges (1) betrachtet, vor oder hinter dem hinteren Querträger (20) und/oder dem oberen Querträger (35) ein weiterer Querträger (55) befindet.
Gruppe von Kraftfahrzeugen (1), mit einem ersten Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und einem ersten Antriebsmittel, sowie einem zweiten Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und einem zweiten, von dem ersten Antriebsmittel verschiedenen zweiten Antriebsmittel, wobei der hintere Querträger (20) und der obere Querträger (35) des ersten Kraftfahrzeuges (1) sowie der hinteren Querträger (20) und der obere Querträger (35) des zweiten Kraftfahrzeuges (1) derart eingerichtet sind, dass die Karosseriesteifigkeit des ersten Kraftfahrzeuges (1) der Karosseriesteifigkeit des zweiten Kraftfahrzeuges (1) entspricht.