DE102021105146A1

DE102021105146A1 - Rear axle module for connection to a rear vehicle structure of a motor vehicle body

Info

Publication number: DE102021105146A1
Application number: DE102021105146.0A
Authority: DE
Inventors: Robert Moehring; Markus Strohmeier; Fabian MUELLER
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-03-03
Filing date: 2021-03-03
Publication date: 2022-09-08
Anticipated expiration: 2041-03-04
Also published as: DE102021105146B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hinterachsmodul (1) zur Verbindung mit einer Hinterwagenstruktur (2) einer Kraftwagenkarosserie, mit einer unteren Rahmenstruktur (3) und jeweiligen, von der Rahmenstruktur (3) in Fahrzeughochrichtung aufragenden Seitenstrukturen (8, 9), an welcher jeweilige Fahrwerkskomponenten einer Hinterachse befestigbar sind, und mit einer hinteren Querstruktur (10) am hinteren Ende des Hinterachsmoduls (1), über welches die Seitenstrukturen (8, 9) in einem hinteren Bereich miteinander verbunden sind.
Um ein Hinterachsmodul (1) zu schaffen, dessen statische und dynamische Steifigkeit verbessert ist und welches überdies ein verbessertes Unfallverhalten und weitere funktionale Vorteile bietet, ist ein vorderes Querelement (23) vorgesehen, über welches die Seitenstrukturen (8, 9) in einem vorderen Bereich miteinander verbunden sind.

The invention relates to a rear axle module (1) for connection to a rear structure (2) of a motor vehicle body, with a lower frame structure (3) and respective side structures (8, 9) projecting from the frame structure (3) in the vertical direction of the vehicle, on which respective chassis components a Rear axle can be fastened, and with a rear transverse structure (10) at the rear end of the rear axle module (1), via which the side structures (8, 9) are connected to one another in a rear area.
In order to create a rear axle module (1) whose static and dynamic rigidity is improved and which also offers improved accident behavior and other functional advantages, a front transverse element (23) is provided, via which the side structures (8, 9) in a front area are connected to each other.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hinterachsmodul zur Verbindung mit einer Hinterwagenstruktur einer Kraftwagenkarosserie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a rear axle module for connection to a rear vehicle structure of a motor vehicle body according to the preamble of patent claim 1.

Ein derartiges Hinterachsmodul ist beispielsweise bereits vom BMW i8 (Baureihen 112 und 115) bekannt. Hierbei ist ein Hinterachsmodul vorgesehen, welches von unten her an mit einer Hinterwagenstruktur der aus karbonfaserverstärktem Kunststoff gebildeten Kraftwagenkarosserie verbunden ist. Hierbei übernimmt das Hinterachsmodul üblicherweise der Hinterwagenstruktur der Kraftwagenkarosserie zugeordnete Funktionen und Bauteile.Such a rear axle module is already known, for example, from the BMW i8 (series 112 and 115). Here, a rear axle module is provided, which is connected from below to a rear structure of the motor vehicle body made of carbon fiber reinforced plastic. Here, the rear axle module usually assumes the functions and components assigned to the rear end structure of the motor vehicle body.

So umfasst das Hinterachsmodul eine auf einer unteren Ebene angeordnete untere Rahmenstruktur, an welcher jeweilige, von der Rahmenstruktur in Fahrzeughochrichtung aufragende Seitenstrukturen befestigt sind. An diesen Seitenstrukturen sind beispielsweise jeweilige Fahrwerkskomponenten wie Lenker oder dergleichen der jeweiligen Hinterachse befestigbar beziehungsweise abstützbar. Außerdem umfasst das Hinterachsmodul an deren hinteren Ende eine hintere Querstruktur, über welche die Seitenstrukturen in einem jeweiligen hinteren Bereich miteinander verbunden sind.The rear axle module thus comprises a lower frame structure which is arranged on a lower level and on which respective side structures which protrude from the frame structure in the vertical direction of the vehicle are fastened. For example, respective chassis components such as links or the like of the respective rear axle can be fastened or supported on these side structures. In addition, the rear axle module includes a rear transverse structure at its rear end, via which the side structures are connected to one another in a respective rear area.

Die Rahmenstruktur, die Seitenstrukturen und die hintere Querstruktur sind dabei aus Profil- und Blechschalenteilen gebildet. Dabei übernimmt das Hinterachsmodul beispielsweise die Funktion jeweiliger hinterer Längsträger der Hinterwagenstruktur der Kraftwagenkarosserie, über welche ein hinterer Stoßfänger am Querträger abgestützt ist.The frame structure, the side structures and the rear transverse structure are formed from profile and sheet metal shell parts. In this case, the rear axle module assumes, for example, the function of the respective rear side member of the rear vehicle structure of the motor vehicle body, via which a rear bumper is supported on the cross member.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Hinterachsmodul der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen statische und dynamische Steifigkeit verbessert ist und welches überdies ein verbessertes Unfallverhalten und weitere funktionale Vorteile bietet.The object of the present invention is to create a rear axle module of the type mentioned at the outset, the static and dynamic rigidity of which is improved and which, moreover, offers improved accident behavior and other functional advantages.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Hinterachsmodul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this object is achieved by a rear axle module having the features of patent claim 1 . Advantageous configurations with expedient developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Hinterachsmodul zur Verbindung mit einer Hinterwagenstruktur einer Kraftwagenkarosserie umfasst eine untere Rahmenstruktur und jeweilige, von der Rahmenstruktur in Fahrzeughochrichtung aufragende Seitenstrukturen an den Fahrzeugaußenseiten des Hinterachsmoduls. An diesen Seitenstrukturen sind jeweilige Fahrwerkskomponenten einer Hinterachse wie beispielsweise Lenker oder dergleichen abstützbar und befestigbar. Außerdem umfasst das Hinterachsmodul eine hintere Querstruktur am hinteren Ende des Hinterachsmoduls, über welches die Seitenstrukturen in ihren jeweiligen hinteren Bereichen miteinander verbunden sind.The rear axle module according to the invention for connection to a rear vehicle structure of a motor vehicle body comprises a lower frame structure and respective side structures on the vehicle outer sides of the rear axle module that protrude from the frame structure in the vertical direction of the vehicle. The respective chassis components of a rear axle, such as, for example, links or the like, can be supported and fastened on these side structures. In addition, the rear axle module includes a rear transverse structure at the rear end of the rear axle module, via which the side structures are connected to one another in their respective rear regions.

Erfindungsgemäß ist ein vorderes Querelement vorgesehen, über welches die Seitenstrukturen in einem beziehungsweise ihrem vorderen Bereich miteinander verbunden sind. Ein derartiges vorderes Querelement ermöglicht eine verbesserte statische und dynamische Steifigkeit des Hinterachsmoduls, gerade wenn beispielsweise infolge einer höheren Motorisierung und einem höheren Gewicht des Antriebs eine höhere Auflastung auf das Hinterachsmodul erfolgt und damit beispielsweise auch erhöhte akustische Anforderungen gegeben sind. Hierbei wird durch das Querelement ein Querschubfeld aufgespannt, wodurch sich die Steifigkeit des gesamten Fahrzeugs positiv beeinflussen lässt. Ein weiterer Vorteil ist es, dass sich durch das vordere Querelement auch die Unfallsicherheit des Fahrzeugs insbesondere bei einer Heckkollision verbessern lässt. So ist beispielsweise insbesondere eine übermäßige Vorverlagerung von hinter dem Querelement angeordneten Komponenten, insbesondere eines Motors, in Richtung nach vorne, beispielsweise in Richtung eines vor dem vorderen Querelement angeordneten Tanks oder Energiespeichers, wirkungsvoll zu verhindern.According to the invention, a front transverse element is provided, via which the side structures are connected to one another in one or their front area. Such a front transverse element enables improved static and dynamic rigidity of the rear axle module, especially when, for example, due to a higher motorization and a higher weight of the drive, there is a higher load on the rear axle module and thus, for example, increased acoustic requirements are given. The transverse element creates a transverse shear field, which has a positive effect on the rigidity of the entire vehicle. A further advantage is that the front transverse element also improves the accident safety of the vehicle, particularly in the event of a rear-end collision. For example, in particular an excessive forward displacement of components arranged behind the transverse element, in particular an engine, in the forward direction, for example in the direction of a tank or energy store arranged in front of the front transverse element, is to be effectively prevented.

Ein weiterer Vorteil ist es, dass durch das vordere Querelement auch sonstige Abtrenn- und Unterteilungsfunktionen gewährleistet werden können. So ist es beispielsweise bei hinter dem vorderen Querelement angeordnetem Motor besonders vorteilhaft, dass mittels des vorderen Querelements eine Wärmedämmung nach vorne hin erfolgen kann.A further advantage is that the front transverse element can also ensure other separating and dividing functions. For example, when the engine is arranged behind the front transverse element, it is particularly advantageous that heat insulation can be provided towards the front by means of the front transverse element.

Zudem ergibt sich der weitere Vorteil, dass das vordere Querelement zur Halterung und insbesondere zur Vormontage von Komponenten des Fahrzeugs, insbesondere des Antriebs, genutzt werden kann. So ist es beispielsweise denkbar, Leitungen, Steuergeräte oder dergleichen am Querelement anzuordnen und beispielsweise vorzumontieren, um die Fertigung des Hinterachsmoduls und des Fahrzeugs insgesamt zu vereinfachen.In addition, there is the further advantage that the front transverse element can be used to mount and in particular to pre-assemble components of the vehicle, in particular the drive. For example, it is conceivable to arrange lines, control devices or the like on the transverse element and to pre-assemble them, for example, in order to simplify the production of the rear axle module and the vehicle as a whole.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das vordere Querelement außerdem mit einem Querträger der unteren Rahmenstruktur verbunden ist. Hierdurch ergibt sich in besonders vorteilhafter Weise eine Anbindung des Querelements im Wesentlichen an drei Anbindungsstellen, nämlich zwei seitlich oben und eine mittlere unten. Hierdurch lässt sich ein besonders günstiges Querschubfeld erzeugen.In a further embodiment of the invention, it has proven to be advantageous if the front cross element is also connected to a cross member of the lower frame structure. In a particularly advantageous manner, this results in a connection of the transverse element essentially at three connection points, namely two on the side at the top and one in the middle at the bottom. As a result, a particularly favorable transverse shear panel can be produced.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das vordere Querelement lösbar mit den Seitenstrukturen und/oder dem Querträger der unteren Rahmenstruktur verbunden ist. Dies ermöglicht insbesondere in einem günstigen Einbau eines hinter dem vorderen Querelement angeordneten Motors oder einer anderen Komponente, insbesondere, wenn diese besonders raumgreifend ausgebildet ist.Furthermore, it has proven to be advantageous if the front cross element is detachably connected to the side structures and/or the cross member of the lower frame structure. This makes it possible, in particular, to install a motor or another component arranged behind the front transverse element in a favorable manner, in particular if this is designed to take up a particularly large amount of space.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das vordere Querelement im Wesentlichen V-förmig gestaltet und mit jeweiligen oberen Endbereichen mit der seitlich zugeordneten Seitenstruktur sowie mit einem mittleren unteren Bereich mit dem Querträger der unteren Rahmenstruktur verbunden ist. Somit ergibt sich die besonders vorteilhafte Anbindung des vorderen Querelements an drei Anbindungsstellen, nämlich zwei oben an den Fahrzeugaußenseiten und eine unten im mittleren Bereich der Rahmenstruktur.Furthermore, it has been shown to be advantageous if the front transverse element is essentially V-shaped and is connected to the laterally assigned side structure with respective upper end regions and with the cross member of the lower frame structure with a central lower region. This results in the particularly advantageous connection of the front transverse element at three connection points, namely two at the top on the outside of the vehicle and one at the bottom in the middle area of the frame structure.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn auf der Rahmenstruktur zwischen den Seitenstrukturen, der hinteren Querstruktur und dem Querelement ein Verbrennungsmotor angeordnet ist. Dieser kann besonders günstig durch das Hinterachsmodul getragen werden, um somit den Motor im Bereich eines Tiefenschwerpunktes anzuordnen.Furthermore, it has proven to be advantageous if an internal combustion engine is arranged on the frame structure between the side structures, the rear transverse structure and the transverse element. This can be carried particularly favorably by the rear axle module in order to arrange the motor in the area of a depth center.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vor dem vorderen Querelement ein Tank für den Verbrennungsmotor angeordnet. Durch die Anordnung des vorderen Querelements zwischen dem Motor oder einer sonstigen Komponente und dem Tank ist mittels des vorderen Querelements auf besonders günstige Weise sichergestellt, dass es auch bei einem Heckaufprall zu keinen Beschädigungen des Tanks kommen kann.In a further embodiment of the invention, a tank for the internal combustion engine is arranged in front of the front transverse element. By arranging the front transverse element between the engine or another component and the tank, the front transverse element ensures in a particularly favorable manner that the tank cannot be damaged even in the event of a rear-end collision.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn vor dem vorderen Querelement ein elektrischer Energiespeicher für den Verbrennungsmotor angeordnet ist. Auch hierbei ergibt sich der Vorteil, dass mittels des vorderen Querelements insbesondere bei einem Heckaufprall ein besonders günstiger Schutz für den elektrischen Energiespeicher vor Beschädigung durch einen hinter dem vorderen Querelement angeordneten Motor oder einer anderen Komponente gegeben ist.Furthermore, it has proven to be advantageous if an electrical energy store for the internal combustion engine is arranged in front of the front transverse element. Here, too, there is the advantage that particularly in the event of a rear-end collision, the front transverse element provides particularly favorable protection for the electrical energy store from damage by an engine or another component arranged behind the front transverse element.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn an dem vorderen Querelement wenigstens eine Komponente, insbesondere des Antriebs des Kraftwagens, vormontiert ist. Hierdurch lässt sich die Fertigung des Hinterachsmoduls sowie des Kraftwagens insgesamt zusätzlich vereinfachen.Finally, it has proven to be advantageous if at least one component, in particular the drive of the motor vehicle, is preassembled on the front transverse element. This additionally simplifies the production of the rear axle module and of the motor vehicle overall.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention result from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Perspektivansicht auf ein erfindungsgemäßes Hinterachsmodul zur Verbindung mit einer Hinterwagenstruktur einer Kraftwagenkarosserie;
2 eine perspektivische Schnittansicht entlang einer im Bereich einer Mittellängsachse des Kraftwagens verlaufenden, sich in Fahrzeughochrichtung und in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Schnittebene durch das Hinterachsmodul gemäß 1, auf welchem ein Verbrennungsmotor angeordnet ist und vor dessen Querelement sowohl ein Tank für den Verbrennungsmotor als auch ein Energiespeicher für einen elektrischen Antrieb des Kraftwagens untergebracht sind,
3 eine ausschnittsweise und perspektivische Schnittansicht durch das Hinterachsmodul analog zu 2, wobei außerdem eine aus kohlefaserverstärktem Kunststoff hergestellte Kraftwagenkarosserie erkennbar ist, mit welcher das Hinterachsmodul von unten her verbunden ist.

The invention will now be explained in more detail using a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawings. Show it:

1 a perspective view of a rear axle module according to the invention for connection to a rear structure of a motor vehicle body;
2 1 shows a perspective sectional view along a sectional plane through the rear axle module that runs in the region of a central longitudinal axis of the motor vehicle and extends in the vehicle vertical direction and in the vehicle longitudinal direction 1 , on which an internal combustion engine is arranged and in front of whose transverse element both a tank for the internal combustion engine and an energy store for an electric drive of the motor vehicle are accommodated,
3 a detail and perspective sectional view through the rear axle module analogous to 2 , In addition, a motor vehicle body made of carbon fiber reinforced plastic can be seen, to which the rear axle module is connected from below.

1 zeigt in einer Perspektivansicht ein Hinterachsmodul 1 für einen Personenkraftwagen, welches im Weiteren in Verbindung mit den 2 und 3 beschriebener Weise mit einer Hinterwagenstruktur 2 einer Kraftwagenkarosserie verbunden werden kann. 1 shows a perspective view of a rear axle module 1 for a passenger car, which in connection with the 2 and 3 described manner can be connected to a rear structure 2 of a motor vehicle body.

Das Hinterachsmodul 1 umfasst eine hintere Rahmenstruktur 3 mit jeweiligen unteren Längsträgern 4, welche am hinteren Ende über einen unteren Querträger 5 sowie jeweilige vordere Querträgerstummel 6 miteinander verbunden sind. In einem mittleren Bereich sind die beiden unteren Längsträger 4 über einen mittleren Querträger 7 miteinander verbunden. Die jeweiligen Längsträger und Querträger 4 bis 7 sind im vorliegenden Fall beispielsweise als Profilteile aus einem Strangpressprofil hergestellt. Natürlich sind auch jegliche andere, im Bau von Hinterachsmodulen gängige Bauweisen denkbar.The rear axle module 1 comprises a rear frame structure 3 with respective lower longitudinal members 4 which are connected to one another at the rear end via a lower cross member 5 and respective front cross member stubs 6 . In a central area, the two lower longitudinal members 4 are connected to one another via a central cross member 7 . In the present case, the respective longitudinal members and cross members 4 to 7 are produced, for example, as profile parts from an extruded profile. Of course, any other designs that are common in the construction of rear axle modules are also conceivable.

Von der Rahmenstruktur 3 beziehungsweise dem jeweiligen unteren Längsträger 4 ragt in Fahrzeughochrichtung eine jeweilige Seitenstruktur 8, 9 nach oben hin auf, welche am hinteren Ende des Hinterachsmoduls 1 in deren jeweiligem hinterem Bereich über eine hintere Querstruktur 10 miteinander verbunden sind. Die jeweiligen Seitenstrukturen 8, 9 umfassen dabei als wesentliches Element einen jeweiligen Längsträger 11, 12, an dessen jeweiligem hinterem Ende eine Crashbox 13 angeordnet ist, unter deren Vermittlung ein hinterer Stoßfängerquerträger, welcher nicht erkennbar ist, an dem Hinterachsmodul 1 abgestützt werden kann. Die Längsträger 11, 12 sind dabei über einen jeweiligen, schräg verlaufenden Träger 14, 15 mit der Rahmenstruktur 3 beziehungsweise dem seitlich korrespondierenden unteren Längsträger 4 verbunden. Im hinteren Bereich sind die Längsträger 11, 12 der jeweiligen Seitenstruktur 8, 9 über jeweilige Eckträger 16, 17 an der Rahmenstruktur 3 im jeweiligen Eckbereich zwischen dem jeweiligen unteren Längsträger 4 und dem unteren Querträger 5 abgestützt.From the frame structure 3 or the respective lower longitudinal member 4, a respective side structure 8, 9 protrudes upwards in the vertical direction of the vehicle, which at the rear end of the hin terachsmodul 1 are connected to each other in their respective rear area via a rear transverse structure 10. The respective side structures 8, 9 comprise as an essential element a respective longitudinal member 11, 12, at the respective rear end of which a crash box 13 is arranged, through which a rear bumper cross member, which cannot be seen, can be supported on the rear axle module 1. The longitudinal beams 11, 12 are connected to the frame structure 3 or the laterally corresponding lower longitudinal beam 4 via a respective obliquely running beam 14, 15. In the rear area, the side members 11 , 12 of the respective side structure 8 , 9 are supported on the frame structure 3 via respective corner members 16 , 17 in the respective corner area between the respective lower side member 4 and the lower cross member 5 .

Die hintere Querstruktur umfasst einen zwischen den jeweiligen Längsträgern 11, 12 verlaufenden oberen Querträger 18 sowie jeweilige Diagonalträger 19, welche zwischen dem Querträger 18 und dem unteren Querträger 5 verlaufen. Zudem umfassen die Seitenstrukturen 8, 9 jeweilige Träger 20, 21, welche oberseitig der korrespondierenden Längsträger 11, 12 verlaufen.The rear cross structure comprises an upper cross member 18 running between the respective longitudinal members 11 , 12 and respective diagonal members 19 which run between the cross member 18 and the lower cross member 5 . In addition, the side structures 8, 9 comprise respective beams 20, 21, which run on top of the corresponding longitudinal beams 11, 12.

Wie in Zusammenschau mit 2 deutlich wird, ist zwischen den jeweiligen Seitenstrukturen 8, 9 und vorderhalb der hinteren Querstruktur 10 eine Verbrennungskraftmaschine 22 an dem Hinterachsmodul 1 angeordnet beziehungsweise durch dieses getragen. Die Verbrennungskraftmaschine 22 dient im vorliegenden Fall zum Antrieb des als Hybridfahrzeug (PHEV) ausgebildeten Kraftwagens. Der Verbrennungsmotor 22 ist dabei über entsprechende Motorlager an dem Hinterachsmodul 1 gelagert.As in synopsis with 2 As is clear, an internal combustion engine 22 is arranged on the rear axle module 1 or carried by it between the respective side structures 8, 9 and in front of the rear transverse structure 10. In the present case, the internal combustion engine 22 serves to drive the motor vehicle designed as a hybrid vehicle (PHEV). The internal combustion engine 22 is mounted on the rear axle module 1 via corresponding engine mounts.

Wie des Weiteren in Zusammenschau der 1 und 2 erkennbar ist, ist vorderhalb der Verbrennungskraftmaschine ein vorderes Querelement 23 angeordnet, über welches die Seitenstrukturen 8, 9 in ihrem vorderen Bereich miteinander verbunden sind. Außerdem ist das vordere Querelement 23 mit dem Querträger 7 der unteren Rahmenstruktur 3 verbunden. Hierbei erfolgt die Verbindung im vorliegenden Fall über jeweilige lösbare Verbindungsmittel wie Schrauben 24 oder dergleichen. Im vorliegenden Fall ist demzufolge ein vorderes Querelement in Form einer Querstrebe beziehungsweise eines Querschubfeldes geschaffen, welches an drei Anbindungspunkten am Hinterachsmodul 1 befestigt ist, nämlich in einem oberen Bereich jeweils im vorderen Bereich der entsprechenden Seitenstruktur 8, 9 und im mittleren Bereich des Querträgers 7 der unteren Rahmenstruktur 3. Das Querelement 23 ist dabei im Wesentlichen V-förmig beziehungsweise T-förmig gestaltet und mit jeweilige oberen Endbereichen 25 der jeweils seitlich zugeordneten Seitenstruktur 8, 9 beziehungsweise mit dem mittleren unteren Bereich dieses Trägers 7 verbunden. Dabei erstreckt sich das vorliegend zumindest im Wesentlichen eben ausgebildete Querelement 23 leicht schräg von vorne unten nach hinten oben. Durch die Lösbarkeit des Querelements 23 kann dabei auf besonders günstige Weise der Einbau der Verbrennungskraftmaschine 22 in das Hinterachsmodul 1 gewährleistet werden.As further in synopsis of 1 and 2 As can be seen, a front transverse element 23 is arranged in front of the internal combustion engine, via which the side structures 8, 9 are connected to one another in their front area. In addition, the front cross member 23 is connected to the cross member 7 of the lower frame structure 3 . In the present case, the connection is made via respective detachable connecting means such as screws 24 or the like. In the present case, a front transverse element is therefore created in the form of a transverse strut or a transverse shear panel, which is attached to three connection points on the rear axle module 1, namely in an upper area in the front area of the corresponding side structure 8, 9 and in the middle area of the cross member 7 of the lower frame structure 3. The transverse element 23 is essentially V-shaped or T-shaped and is connected to the respective upper end regions 25 of the laterally assigned side structure 8, 9 or to the central lower region of this carrier 7. The transverse element 23, which is at least essentially planar in the present case, extends slightly obliquely from the front below to the rear above. Due to the detachability of the transverse element 23, the installation of the internal combustion engine 22 in the rear axle module 1 can be ensured in a particularly favorable manner.

Vor dem Querelement 23 ist - wie dies aus 2 erkennbar ist - zum einen ein in Draufsicht im Wesentlichen U-förmig ausgebildeter Kraftstofftank 25 für den Verbrennungsmotor angeordnet. Der Kraftstofftank 25 weist dabei jeweilige seitliche Teile 26, 27 und einen mittleren hinteren Teil 28 auf, welche U-förmig einen hinteren Bereich eines innerhalb eines Mitteltunnels angeordneten Energiespeichers 29 seitlich beziehungsweise hinten umgeben. Der Kraftstofftank 25 ist dabei an der Rahmenstruktur 3 abgestützt beziehungsweise durch diese getragen. Hierbei kann sowohl im Bereich des Kraftstofftanks 25 als auch im Bereich der Verbrennungskraftmaschine eine unterseitig der Rahmenstruktur 3 angeordnete Plattform 31 vorgesehen sein. Auch der Energiespeicher 29 ist mit seinem hinteren Ende im Bereich dieser Plattform 30 an der Rahmenstruktur 3 abgestützt. Der Energiespeicher 29 durchsetzt dabei den durch die beiden Querträgerstummel 6 gebildeten Freiraum.In front of the cross member 23 is - like this 2 is recognizable - on the one hand, a fuel tank 25, which is essentially U-shaped in plan view, is arranged for the internal combustion engine. The fuel tank 25 has respective lateral parts 26, 27 and a central rear part 28 which, in a U-shape, surround a rear region of an energy storage device 29 arranged within a central tunnel at the side or at the rear. The fuel tank 25 is supported on the frame structure 3 or carried by it. A platform 31 arranged underneath the frame structure 3 can be provided both in the area of the fuel tank 25 and in the area of the internal combustion engine. The rear end of the energy store 29 is also supported on the frame structure 3 in the area of this platform 30 . The energy store 29 penetrates the free space formed by the two crossbeam stubs 6 .

In Zusammenschau mit 3 ist erkennbar, in welcher Weise das Hinterachsmodul 1 mit der Hinterwagenstruktur 3 der vorliegend aus faserverstärktem Kunststoff hergestellten Kraftwagenkarosserie verbunden ist. Von der Kraftwagenkarosserie ist dabei eine Fersenwand 31 erkennbar, welche einen mittleren Fahrzeugboden 32 unterhalb einer vorderen Fahrzeugsitzreihe von einem hinteren Fahrzeugboden 33 unterhalb einer hinteren Fahrzeugsitzreihe unterteilt. Ausgehend vom hinteren Fahrzeugboden 33 erstreckt sich dann eine hintere Stirnwand 34 in Fahrzeughochrichtung nach oben, welche die Fahrgastzelle des Fahrzeugs nach hinten hin begrenzt. Oberhalb des Verbrennungsmotors 22 erstreckt sich eine Heckbodenstruktur 35 der Kraftwagenkarosserie.In synopsis with 3 it can be seen how the rear axle module 1 is connected to the rear vehicle structure 3 of the motor vehicle body made of fiber-reinforced plastic. A heel wall 31 can be seen from the motor vehicle body, which divides a central vehicle floor 32 below a front row of vehicle seats from a rear vehicle floor 33 below a rear row of vehicle seats. Starting from the rear vehicle floor 33, a rear end wall 34 then extends upwards in the vertical direction of the vehicle, which delimits the passenger cell of the vehicle to the rear. A rear floor structure 35 of the motor vehicle body extends above the internal combustion engine 22 .

Insbesondere aus den 2 und 3 wird somit deutlich, dass das vorliegende Hinterachsmodul 1 integraler Bestandteil der Kraftwagenkarosserie ist und unter anderem Funktionen der Kraftwagenkarosserie übernimmt. So dienen beispielsweise die Seitenstrukturen 8, 9 des Hinterachsmoduls 1 zur Aufnahme und Abstützung von Fahrwerksgliedern einer Hinterachse, insbesondere zur gelenkigen Halterung jeweiliger Fahrwerkslenker. Außerdem übernehmen die Längsträger 11, 12 des Hinterachsmoduls 1 die Funktion entsprechender, hinterer Längsträger der Kraftwagenkarosserie, beispielsweise zur Abstützung eines hinteren Stoßfängers beziehungsweise des zugehörigen Stoßfängerquerträgers.In particular from the 2 and 3 It is thus clear that the present rear axle module 1 is an integral part of the motor vehicle body and, among other things, assumes functions of the motor vehicle body. For example, the side structures 8, 9 of the rear axle module 1 serve to accommodate and support chassis elements of a rear axle, in particular for the articulated mounting of respective chassis links. In addition, the longitudinal beams 11, 12 of the rear axle module 1 assume the function of corresponding rear longitudinal beams of the motor vehicle body, for example way to support a rear bumper or the associated bumper cross member.

Durch den Einsatz des vorliegenden Querelements 23 in Form der Querstrebe beziehungsweise des Querschubfelds kann dabei die statische und dynamische Steifigkeit des Hinterachsmoduls 1 beziehungsweise der Hinterwagenstruktur 2 der Kraftwagenkarosserie erheblich verbessert werden. Die Erhöhung dieser Steifigkeit erfolgt dabei durch Formen eines Querschubfelds im gesamten Hinterachsmodul 1.By using the present transverse element 23 in the form of the transverse strut or the transverse shear panel, the static and dynamic rigidity of the rear axle module 1 or the rear vehicle structure 2 of the motor vehicle body can be significantly improved. This rigidity is increased by forming a transverse shear area in the entire rear axle module 1.

Zusätzlich ist durch die Form des Querelements beziehungsweise der Querstrebe 23 die Funktion der Wärmeisolation zwischen der Verbrennungskraftmaschine 2 und davorliegenden Komponenten, insbesondere dem Tank 23 und dem Energiespeicher 29, gewährleistet. Ein weiterer Vorteil ist es, dass das Querelement beziehungsweise die Querstrebe 23 eine erhöhte Crashsicherheit bei einem Heckaufprall bietet. Durch die Gestaltung und Steifigkeit des Querelements beziehungsweise der Querstrebe 23 wird nämlich effektiv ein Eindringen der Verbrennungskraftmaschine 22 und dessen Peripherie in den davorliegenden Tank 25 und/oder den Energiespeicher 29 gewährleistet. Ein weiterer großer Vorteil ist es, dass die Querstrebe 23 auch als Träger für andere Komponenten dienen kann. So kann insbesondere in einem Vormontageschritt wenigstens eine Komponente wie Leitungen, Motorsteuergeräte oder dergleichen an dem Querelement 23 befestigt werden, wobei anschließend im Rahmen der Endmontage eine gesamtheitliche Anordnung am Hinterachsmodul 1 sowohl der Querstrebe 23 als auch der zusätzlichen Komponenten erfolgt.In addition, the function of thermal insulation between the internal combustion engine 2 and the components in front of it, in particular the tank 23 and the energy store 29, is ensured by the shape of the transverse element or the transverse strut 23 . A further advantage is that the transverse element or the transverse strut 23 offers increased crash safety in the event of a rear-end collision. The design and rigidity of the transverse element or the transverse strut 23 effectively ensure that the internal combustion engine 22 and its periphery penetrate into the tank 25 and/or the energy store 29 in front of it. Another great advantage is that the cross brace 23 can also serve as a support for other components. In particular, at least one component such as lines, engine control units or the like can be attached to the transverse element 23 in a pre-assembly step, with the final assembly subsequently entailing an overall arrangement on the rear axle module 1 of both the transverse strut 23 and the additional components.

BezugszeichenlisteReference List

11: Hinterachsmodulrear axle module
22: Hinterwagenstrukturrear structure
33: Rahmenstrukturframe structure
44: unterer Längsträgerlower longitudinal member
55: unterer Querträgerlower cross member
66: Querträgerstummelcross member stub
77: mittlerer Querträgermiddle crossbar
88th: Seitenstrukturpage structure
99: Seitenstrukturpage structure
1010: hintere Querstrukturrear cross structure
1111: Längsträgerside members
1212: Längsträgerside members
1313: Crashboxcrash box
1414: Trägercarrier
1515: Trägercarrier
1616: Eckträgercorner beam
1717: Eckträgercorner beam
1818: oberer Querträgerupper cross member
1919: Diagonalträgerdiagonal beam
2020: Trägercarrier
2121: Trägercarrier
2222: Verbrennungskraftmaschineinternal combustion engine
2323: vorderes Querelementfront cross member
2424: Schraubenscrews
2525: Kraftstofftankfuel tank
2626: TeilPart
2727: TeilPart
2828: TeilPart
2929: Energiespeicherenergy storage
3030: Plattformplatform
3131: Fersenwandheel wall
3232: vorderer Fahrzeugbodenfront vehicle floor
3333: hinterer Fahrzeugbodenrear vehicle floor
3434: hintere Stirnwandrear bulkhead
3535: Heckbodenstrukturrear floor structure

Claims

Rear axle module (1) for connection to a rear vehicle structure (2) of a motor vehicle body, with a lower frame structure (3) and respective side structures (8, 9) projecting from the frame structure (3) in the vertical direction of the vehicle, to which respective chassis components of a rear axle can be fastened, and having a rear transverse structure (10) at the rear end of the rear axle module (1) via which the side structures (8, 9) are connected to one another in a rear area, characterized by a front transverse element (23) via which the side structures (8, 9) are connected to each other in a front area.

Rear axle module (1) after claim 1 , characterized in that the front cross member (23) is also connected to a cross member (7) of the lower frame structure (3).

Rear axle module (1) after claim 1 or 2 , characterized in that the front cross member (23) is detachably connected to the side structures (8, 9) and/or the cross member (7) of the lower frame structure (3).

Rear axle module (1) after claim 3 , characterized in that the front cross member (23) is designed substantially V-shaped and with respective upper end areas with the laterally associated side structure (8, 9) and with a central lower area with the cross member (7) of the lower frame structure (3) connected is.

Rear axle module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an internal combustion engine (22) is arranged on the frame structure (3) between the side structures (8, 9), the rear transverse structure (10) and the transverse element (23).

Rear axle module (1) after claim 5 , characterized in that in front of the front cross member (23) a fuel tank (25) for the internal combustion engine (22) is arranged.

Rear axle module (1) after claim 5 or 6 , characterized in that in front of the front transverse element (23) an electrical energy store (29) of the drive of the motor vehicle is arranged.

Rear axle module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one component, in particular of the drive of the motor vehicle, is preassembled on the front transverse element (23).