Die Erfindung betrifft ein Elektrofahrzeug mit (a) einer Vorderachse und (b) einem Stoßaufnehmer. Elektrofahrzeuge sind insbesondere solche Fahrzeuge, bei denen die Räder mittels Elektromotoren angetrieben werden. Bei reinen Elektrofahrzeugen, auf die sich die Erfindung insbesondere bezieht, werden die Räder ausschließlich von Elektromotoren angetrieben. In anderen Worten existiert kein Verbrennungs motor, der ein Drehmoment auf die Räder überträgt.

Um die Passagiere von Elektrofahrzeugen im Falle eines Unfalls vor Schäden zu schützen, sind Stoßaufnehmer bekannt. Diese Stoßaufnehmer umfassen beispiels weise eine Stoßstange und eine Verformungsstruktur, die sich beim Aufprall des Elektrofahrzeugs auf ein Flindernis verformt. Dadurch kann die kinetische Energie des Aufpralls bei höheren Geschwindigkeiten zum Teil, bei geringeren Geschwindig keiten auch gänzlich aufgenommen werden, was zu einer geringen Maximalkraft führt, die auf die Passagiere wirkt. Anders als bei Fahrzeugen mit Verbrennungs motoren ist es bei Elektromotoren zudem günstig, die Batterie vor einer Beschä digung im Falle eines Unfalls zu bewahren. Der Grund dafür ist einerseits, dass die Batterie eine wertvolle Komponente des Elektrofahrzeugs ist. Andererseits kann eine beschädigte Batterie durchgehen. Hierunter wird verstanden, dass es zu einer positiven Rückkopplung kommt, bei der eine Beschädigung eines Teiles der Batterie, in der Regel aufgrund von Hitzewirkung dazu führt, dass weitere Teile der Batterie beschädigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elektrofahrzeug mit einem alternativen Stoßaufnehmer vorzuschlagen.

Die Erfindung löst das Problem durch ein Elektrofahrzeug mit zumindest einem Stoß aufnehmer, der (i) zumindest einen Aufprallhebel, der in einer Normalstellung ist und entlang eines Schwenkpfads in eine Unfallstellung bewegbar ist, und (ii) zumindest

I-fcOM / 20 ^' einen Energieaufnehmer, der im Schwenkpfad angeordnet ist, sodass der Energie aufnehmer sich verformt, wenn sich der Aufprallhebel aus der Normal-Stellung in die Unfallstellung bewegt, aufweist.

Vorteilhaft an einem solchen Elektrofahrzeug ist, dass - bei geeigneter Konstruktion des Aufprallhebels und des Energieaufnehmers - ein Auffahrunfall dazu führt, dass sich zwar die Energieaufnehmer deformieren, viele andere Komponenten des Elek trofahrzeugs aber unbeschädigt bleiben können oder aber so geringe Schäden erlei den, dass sie weiterverwendet werden können.

Günstig ist, dass der Stoßaufnehmer sich die Besonderheit eines Elektrofahrzeugs zunutze macht, dass der Bereich vor der Fahrgastzelle, in dem bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren in der Regel der Motor angeordnet ist, meist weitgehend un genutzt ist. Dieser Bereich kann daher zum Aufnehmen der Energieaufnehmer ge nutzt werden.

Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter einem Elektrofahrzeug ins besondere ein solches Fahrzeug verstanden, bei dem das Antriebsdrehmoment auf die Räder zumindest teilweise von einem Elektromotor stammt. Besonders günstig ist es, wenn das Elektrofahrzeug ein reines Elektrofahrzeug ist, bei dem keines der Räder von einem anderen Motor angetrieben ist außer von einem Elektromotor.

Bei dem Elektrofahrzeug kann es sich beispielsweise um einen Personenkraftwagen, insbesondere mit einer Motorhaube im Frontbereich, einen Bus, insbesondere mit steiler Fahrzeugfront oder einen Transporter.

Unter dem Stoßaufnehmer wird insbesondere eine Struktur verstanden, die im Falle eines Auffahrunfalls, bei dem das Elektrofahrzeug auf ein Flindernis auffährt, kineti sche Energie des Elektrofahrzeugs durch Verformung aufnimmt. Bei dem Energie aufnehmer kann es sich um ein Bauteil handeln, das bei einem Aufprall des Elektro fahrzeugs durch Druck verformt wird und/oder um ein Bauteil, das bei einem Aufprall durch Zug verformt wird. In anderen Worten ist es möglich, dass der Energieaufneh mer beim Aufprall nur durch Druck verformt wird, nur durch Zug verformt wird oder sowohl durch Druck als auch durch Zug verformt wird. Statt des Begriffs des Energie- aufnehmers könnte daher auch der Begriff des Verformungselements verwendet werden.

Unter der Normalstellung wird diejenige Stellung verstanden, in der der Aufprallhebel nicht durch einen Auffahrunfall bewegt wurde. Unter der Unfallstellung wird insbeson dere diejenige Stellung verstanden, in der der Aufprallhebel ist, wenn das Elektro fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 54 km/h frontal auf ein massives stehendes Hindernis aufprallt.

Unter einem Elektromotormodul wird insbesondere eine Baugruppe verstanden, die zumindest einen Elektromotor aufweist. Vorzugsweise umfasst das Elektromotormo dul zudem eine Leistungselektronikeinheit, mittels der der Elektromotor mit elektri scher Energie versorgt wird. Es ist dann ausreichend, dem Elektromotor Spannung und ein Steuersignal zuzuführen, das beispielsweise die Soll-Drehzahl des Elektro motors kodiert, sodass das Elektromotormodul selbsttätig die Soll-Drehzahl abgibt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Stoßaufnehmer zumindest ein Schwenklager, sodass der Stoßaufnehmer um eine Schwenkachse des zumin dest einen Schwenklagers schwenkbar ist. Bei dem Schwenklager kann es sich bei spielsweise um ein Gleitlager oder ein Wälzkörperlager handeln.

Die Schwenkachse verläuft vorzugsweise im Bereich der Vorderachse und/oder längs zur Vorderachse. Unter dem Merkmal, dass die Schwenkachse im Bereich der Vorderachse verläuft, wird insbesondere verstanden, dass ein Abstand zwischen der Schwenkachse und einer Drehachse durch die Vorderräder höchstens ein Fünftel, insbesondere höchstens ein Zehntel einer Fahrzeuglänge beträgt.

Günstig ist es, wenn der Stoßaufnehmer zumindest einen, insbesondere genau einen, Querriegel aufweist, der sich quer zur Fahrzeuglängsachse erstreckt.

Hierunter wird insbesondere verstanden, dass eine Ausgleichsgerade durch den Querriegel unter einem Winkel von 90° ± 10° zur Fahrzeuglängsachse verläuft.

Unter einem Querriegel wird insbesondere eine Struktur verstanden, die quer zum Aufprallhebel verläuft. Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass der Aufprallhebel und der Querriegel einstückig ausgebildet sind. Die Schwenkachse verläuft vorzugsweise zumindest im Wesentlichen horizontal. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass die Schwenkachse mit der horizontalen Ebene einen Winkel von höchstens 15°, vorzugsweise höchstens 10°, bildet.

Günstig ist es, wenn eine Querriegelbreite des Querriegels zumindest das 0,7-fache, insbesondere zumindest das 0,9-fache, einer Fahrzeugbreite des Elektrofahrzeugs beträgt. Besitzt das Elektrofahrzeug an seiner Frontseite zwei Querriegel, die sich in ihren Längsrichtungen aneinander anschließen, so ist die Querriegelbreite die Breite beider Querriegel gemeinsam, das heißt die Breite von einem Ende eines ersten Querriegels zum jeweils anderen Ende des zweiten Querriegels.

Vorzuweise besitzt der Stoßaufnehmer (i) einen zweiten Aufprallhebel, der in Normal stellung ist und entlang eines zweiten Schwenkpfads in eine Unfallstellung bewegbar ist. Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass der zweite Aufprallhebel mit dem ersten Aufprallhebel, beispielsweise mittels eines Koppelhebels, verbunden ist. Günstig ist es, wenn der Stoßaufnehmer (ii) zumindest einen zweiten Energieaufneh mer, der im zweiten Schwenkpfad angeordnet ist, aufweist, sodass der zweite Ener gieaufnehmer sich verformt, wenn sich der zweite Aufprallhebel aus der Normalstel lung in die Unfallstellung bewegt. Der Stoßaufnehmer kann zudem einen zweiten Querriegel aufweisen, der am zweiten Aufprallhebel angeordnet ist. Die Querrigel sind vorzugsweise nebeneinander angeordnet und schließen sich in ihren Längs erstreckungsrichtungen aneinander an.

Vorzugsweise erstrecken sich die Aufprallhebel gemeinsam über eine Quer riegelbreite von zumindest dem 0,7-fachen, insbesondere dem 0,9-fachen der Fahr zeugbreite.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Energieaufnehmer zumindest ein Druckverformungselement auf. Das Druckverformungselement enthält vorzugs weise eine Falten-, Waben- oder Zellstruktur. Das Verformungselement ist beispiels weise aus Metall, insbesondere eine Metallschaum, Kunststoff oder einem Faserver bundwerkstoff aufgebaut. Günstig ist es, wenn der Energieaufnehmer beim Aufprall des Elektrofahrzeugs mit einer Geschwindigkeit von 54 km/h auf eine starre Wand eine Verformungsenergie von zumindest 150 kJ, insbesondere zumindest 200 kJ, aufnimmt.

Günstig ist es, wenn ein Hebelwinkel zwischen dem Querriegel, insbesondere dem Massenschwerpunkt des Querriegels, und der Vorderraddrehachse zumindest eines Vorderrads einerseits und der horizontalen Ebene andererseits mindestens 10°, ins besondere mindestens 15°, und höchstens 45° beträgt. Unter der Vorderraddrehach se wird diejenige gedachte Achse verstanden, um die sich die Vorderräder bei Fahrt des Fahrzeugs drehen.

Ist der Hebelwinkel zu klein, entstehen bei einem Aufprall des Fahrzeugs auf ein Hin dernis sehr große Kräfte auf das Schwenklager und eher kleine Kräfte auf den Ener gieaufnehmer, was unerwünscht ist. Ist der Hebelwinkel zu groß, ist der Schwenk pfad vergleichsweise kurz, was ebenfalls unerwünscht ist. Deshalb ist es günstig, wenn der Energieaufnehmer keine gleichbleibende Energieaufnahme pro Wegstrecke hat, sondern eine progressiv ansteigende Energieaufnahme mit zunehmendem Verformungsgrad hat.

Günstig ist es, wenn der Hebelwinkel in der Unfallstellung zumindest 70° größer ist als in der Normalstellung. Vorzugsweise beträgt der Hebelwinkel in der Unfallstellung zumindest 85°, insbesondere zumindest 90°.

Bevorzugt besitzt das Elektrofahrzeug (a) ein erstes Elektromotormodul, das einen ersten Rotor mit einer ersten Rotordrehachse hat und ein erstes Vorderrad antreibt, und (b) ein zweites Elektromotormodul, das einen zweiten Rotor mit einer zweiten Rotordrehachse hat und das erste Vorderrad antreibt. Das erste Elektromotormodul und das zweite Elektromotormodul sind vorzugsweise mit einem ersten Win kelgetriebe verbunden sind, das eine erste Abtriebswelle hat. Die Elektromotormo- dule sind bezüglich einer vertikalen Trennebene, die senkrecht zur Fahrzeuglängs achse verläuft und durch die Abtriebswellendrehachse des Winkelgetriebes verläuft, bevorzugt auf unterschiedlichen Seiten der Trennebene angeordnet. So wird der Schwerpunkt des Elektrofahrzeugs tief gehalten. Günstig ist es zudem, wenn das Elektrofahrzeug (a) ein drittes Elektromotormodul, das einen dritten Rotor mit einer dritten Rotordrehachse hat und ein zweites Vorder rad antreibt, und (b) ein viertes Elektromotormodul, das einen vierten Rotor mit einer vierten Rotordrehachse hat und das zweite Vorderrad antreibt, aufweist. Günstig ist es, wenn das dritte Elektromotormodul und das vierte Elektromotormodul mit einem zweiten Winkelgetriebe verbunden sind. Das zweite Winkelgetriebe hat eine zweite Abtriebswelle hat und das dritte Elektromotormodul und das vierte Elektromotormo dul sind vorzugsweise auf unterschiedlichen Seiten der vertikalen Trennebene ange ordnet sind.

Günstig ist es, wenn das erste Elektromotormodul oder das zweite Elektromotormo dul relativ zum Aufprallhebel befestigt ist. Hierunter wird verstanden, dass sich das entsprechende Elektromotormodul bewegt, wenn sich der Aufprallhebel bewegt, und umgekehrt. Das führt dazu, dass bei einem Aufprall des Elektrofahrzeugs auf ein Hindernis, bei dem es zu einem Schwenken des Aufprallhebels kommt, die Wahr scheinlichkeit einer Beschädigung des entsprechenden Elektromotormoduls vermin dert wird.

Vorzugsweise unterscheidet sich das erste Elektromotormodul vom zweiten Elektro motormodul in seiner Polzahl. Insbesondere unterscheiden sich zumindest zwei Elektromodule, die am gleichen Winkelgetriebe angreifen, in ihrer Polzahl. Eine hohe Polzahl bewirkt ein hohes Drehmoment bei kleinen Drehfrequenzen, eine geringe Polzahl bewirkt eine hohe maximal erreichbare Drehzahl. Um ohne ein zusätzliches Getriebe sowohl bei niedriger Raddrehfrequenz der Räder des Elektrofahrzeugs ein hohes Drehmoment auf die Räder aufbringen zu können als auch eine hohe Raddrehfrequenz erreichen zu können, ist es günstig, Elektromotormodule unter schiedlicher Polzahl vorzusehen. Es ist möglich, dass das Elektromotormodul mit dem Elektromotor mit der kleineren Polzahl über eine Kupplung, insbesondere mit einer Freilaufkupplung, mit dem Winkelgetriebe verbunden ist.

Vorzugsweise unterscheiden sich zudem zumindest zwei Elektromotormodule, die am zweiten Winkelgetriebe montiert sind, in ihren Polzahlen.

Die erste Rotordrehachse bildet mit einer Abtriebswellendrehachse der ersten Ab triebswelle einen Motorlagewinkel, der vorzugsweise zwischen 45° und 90° beträgt. Mit kleiner werdendem Motorlagewinkel bewegt sich ein freies Ende des entspre chenden Elektromotormoduls, also das Ende, das nicht mit dem Winkelgetriebe ver bunden ist, auf die Fahrzeugmittenachse zu. Die Fahrzeugmittenachse verläuft in Längsrichtung durch den Massenschwerpunkt des Elektrofahrzeugs. Ist der Montagewinkel 90°, ergibt sich eine H-Anordnung der 4 Elektromodule bei Blick von oben.

Zwischen einer Rotordrehachse des n-ten Elektromotormoduls und der horizontalen Ebene ist ein n-ter Hebelwinkel gebildet. Vorzuweise beträgt der erste Hebelwinkel zwischen 0 und 15°. Alternativ oder zusätzlich beträgt der zweite Hebelwinkel und/oder der fünfte Hebelwinkel 75° bis 90°. Die Hebelwinkel werden in der Normal stellung des Stoßaufnehmers bestimmt.

Es ist günstig, wenn zumindest zwei Elektromotormodule des Elektrofahrzeugs bau gleich sind. Enthält das Elektrofahrzeug zumindest vier Elektromotormodule, so sind zumindest jeweils zwei Elektromotormodule baugleich. Es ist möglich, nicht aber not wendig, dass alle vier Elektromotormodule baugleich sind.

Vorzuweise ist zumindest ein Elektromotormodul so mit dem Stoßaufnehmer, insbe sondere dem Aufprallhebel, verbunden, dass eine Bewegung des Aufprallhebels eine Schwenkbewegung des Elektromotormoduls um die Abtriebsachse bewirkt. Das Win kelgetriebe besitzt vorzugsweise ein Tellerrad, das kollinear zur Abtriebsachse ange ordnet ist. Schwenkt dann der Aufprallhebel, so schwenkt das Elektromotormodul um die Drehachse des Tellerrads, sodass eine Beschädigung des Elektromotormoduls leichter vermieden werden kann. Auch die Kegelräder rollen in der Regel beim Schwenken beschädigungsfrei auf dem Tellerrad ab.

Vorzuweise ist der Aufprallhebel an einem Gehäuse des Winkelgetriebes befestigt. Beispielsweise ist das Gehäuse um die Antriebswellen Drehachse drehbar gelagert. Die Abtriebswellendrehachse entspricht vorzugsweise der Aufprallhebelachse, um die der Aufprallhebel schwenkt.

Günstig ist es, wenn der Energieaufnehmer benachbart zum Radkasten angeordnet ist. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass der Energieaufnehmer zumindest überwiegend in einem äußeren Quartil des Elektrofahrzeugs angeordnet ist. Das äu- ßere Quartil ist derjenige Bereich, der von einem Rand des Elektrofahrzeugs bis zu einer vertikalen Ebene reicht, die parallel zur Fahrzeuglängsachse verläuft. Unter dem Merkmal, dass der Energieaufnehmer zumindest überwiegend in diesem äuße ren Quartil angeordnet ist, wird insbesondere verstanden, dass der Massenschwer punkt des Energieaufnehmers im äußeren Quartil liegt.

Um die Passagiere auch bei einem auf das Elektrofahrzeug von hinten auffahrenden Fahrzeug schützen zu können, ist es günstig, wenn das Elektrofahrzeug einen Hin- terachsen-Stoßaufnehmer, der (i) einen Flinterachsen-Aufprallhebel, der in einer Normalstellung ist und entlang eines Flinterachsenhebel-Schwenkpfads in eine Un fallstellung bewegbar ist, und (ii) einen Flinterachsen-Energieaufnehmer, der im Hin- terachsenhebel-Schwenkpfad angeordnet ist, sodass der Energieaufnehmer sich verformt, wenn sich der Aufprallhebel aus der Normal-Stellung in die Unfall-Stellung bewegt, aufweist.

Die oben für den Aufprallhebel, der auch als Vorderachsen-Aufprallhebel bezeichnet werden könnte, gemachten Aussagen, gelten auch für den Hinterachsen-Aufprall- hebel.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Elektrofahrzeug zumindest zwei Elektromotormodule, die mit ihren Rotoren in axialer Richtung gekoppelt sind und die Hinterräder antreiben, die an der Hinterachse befestigt sind. Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass die beiden Elektromodule baugleich sind. Insbesondere können sich die Elektromodule in ihren Polzahlen unterscheiden.

Es ist vorteilhaft, wenn das Elektrofahrzeug in Fahrtrichtung vor der Fahrgastzelle einen zweiten Stoßaufnehmer aufweist, dessen zweiter Aufprallhebel eine Zweithe- bel-Schwenkachse hat, die sich von der Schwenkachse des ersten Stoßaufnehmers unterscheidet. Beispielsweise beträgt ein Abstand zwischen den beiden Schwenk achsen höchstens 1 m.

Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass zwei Vorderräder unabhängig voneinan der von jeweils zumindest einem Elektromotormodul angetrieben werden. Alternativ ist es möglich, dass das Winkelgetriebe das erste Vorderrad und das zweite Vorder- rad antreibt und zwischen Winkelgetriebe und den Vorderrädern ein Differenzial getriebe angeordnet ist.

Es ist zudem möglich, dass ein Winkelgetriebe das erste Hinterrad und das zweite Hinterrad antreibt und zwischen dem Winkelgetriebe und den Hinterrädern ein Differenzialgetriebe angeordnet ist.

Vorzugsweise hat das Winkelgetriebe (a) ein erstes Gehäuseteil, das fest mit einem Chassis des Elektrofahrzeugs verbunden ist, und (b) ein zweites Gehäuseteil, das mit dem ersten Elektromotormodul fest verbunden ist und am ersten Gehäuseteil geführt beweglich befestigt ist. Es ist dann möglich, dass das erste Elektromotor modul relativ zum Chassis schwenkt, ohne dass das Gehäuse deformiert wird. Diese Ausgestaltung ist besonders günstig, wenn das erste Elektromotormodul relativ zum Aufprallhebel befestigt ist, sich also dann bewegt, wenn sich der Aufprallhebel bewegt. Kommt es dann zu einem Unfall, verschwenkt der Aufprallhebel und das Elektromotormodul verschwenkt relativ zum ersten Gehäuseteil, ohne dass es zu größeren Beschädigungen des Elektromotormoduls kommen muss.

Zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil ist insbesondere ein Schwenklager ausgebildet, das so robust ausgelegt ist, dass es die Kräfte auffängt, die bei einem frontalen Auffahren des Elektrofahrzeugs auf ein Hindernis bis zu einer Geschwindigkeit von 30 km/h, insbesondere 40 km Stunde, entstehen, sodass das Elektromotormodul und/oder das Winkelgetriebe nicht beschädigt werden.

Vorzugsweise ist ein erstes Elektromotormodul mit einem zweiten Elektromotormodul axial gekoppelt und das zweite Elektromotormodul ist mit dem Winkelgetriebe zum Antreiben verbunden ist. So kann die Antriebsleistung durch sequenzielles Anordnen von Elektromotormodulen leicht gesteigert werden.

Das Elektrofahrzeug besitzt vorzugsweise eine Batterieeinheit, die von einem Batte rierahmen umgeben ist. Der Energieaufnehmer ist vorzugsweise an einem Ende am Rahmen und/oder an einer Mitteltunnelwand eines Mitteltunnels abgestützt.

Es ist dann günstig, wenn das Elektrofahrzeug einen Mitteltunnel, der eine Mitteltun nelwand hat und zwischen Vorderachse und Hinterachse oberhalb eines Batterie- rahmens verläuft, aufweist, wobei die Mitteltunnelwand den Batterierahmen verstärkt. Die Mitteltunnelwand besitzt vorzugsweise eine Profilstruktur, was die mechanische Festigkeit erhöht.

Zur weiteren Verbesserung der mechanischen Festigkeit kann der Batterierahmen einen Eckrahmenknoten aufweisen, der im Kraftfluss vom Energieaufnehmer zum Chassis angeordnet ist. In anderen Worten stützt sich der Energieaufnehmer vor zugsweise am Eckrahmenknoten ab.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs ohne Karosserie,

Figur 2 eine Ansicht von oben auf das Elektrofahrzeug gemäß Figur 1 ,

Figur 3 eine Seitenansicht auf das Elektrofahrzeug gemäß Figur 1 , wobei in Teilfigur 3a der Aufprallhebel in seiner Normalstellung ist und in Teilfigur 3b in seiner Unfallstellung,

Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs ohne Karosserie gemäß einer zweiten Ausführungsform,

Figur 5 eine Seitenansicht auf das Elektrofahrzeug gemäß Figur 4, wobei in Teilfigur 5a der Aufprallhebel in seiner Normalstellung ist und in Teilfigur 5b in seiner Unfallstellung,

Figur 6 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs ohne Karosserie gemäß einer dritten Ausführungsform, wobei in Teilfigur 6a der Aufprallhebel in seiner Normalstellung ist und in Teilfigur 6b in seiner Unfallstellung,

Figur 7 eine perspektivische Ansicht des Elektrofahrzeugs nach Figur 6, wobei in Teilfigur 7a der vordere Aufprallhebel in seiner Normalstellung ist und in io Teilfigur 7b in seiner Unfallstellung, und

Figur 8 eine Detailansicht von vier Elektromotormodulen, die an einem geschnit ten eingezeichneten Winkelgetriebe zum Antreiben eines Vorderrads montiert sind,

Figur 9 eine perspektivische Ansicht von sechs Elektromotormodulen, die an zwei Gehäuseteilen eines Winkelgetriebes montiert sind, wobei in Teilfigur 9a der Aufprallhebel in seiner Normalstellung ist und in Teilfigur 9b in seiner Unfallstellung,

Figur 10 eine Ansicht von oben auf die sechs Elektromotormodule gemäß Figur 9a,

Figur 11 einen Längsschnitt durch das Winkelgetriebe gemäß Figur 10,

Figur 12 einen Querschnitt durch das Winkelgetriebe gemäß Figur 11 ,

Figur 13 eine Explosionsansicht des Winkelgetriebes gemäß der Figuren 6 und 7,

Figur 14 einen Querschnitt durch das Winkelgetriebe gemäß Figur 13, wobei in Teilfigur 14a die Situation gezeigt ist, in der der nicht eingezeichnete Aufprallhebel in seiner Normalstellung ist und in Teilfigur 14b die Situation gezeigt ist, in der der Aufprallhebel in seiner Unfallstellung ist,

Figur 15 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs ohne Karosserie gemäß einer vierten Ausführungsform, wobei in Teilfigur 15a der Aufprallhebel in seiner Normalstellung ist und in Teilfigur 15b in seiner Unfallstellung, und

Figur 16 eine Ansicht von oben auf das Elektrofahrzeug nach Figuren 6a und 7a.

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Elektrofahrzeug 10, das Vorderräder 12.1, 12.2 und Hinterräder 14.1, 14.2 und eine Fahrzeuglängsachse L aufweist. Die Hinterräder 14.1, 14.2 sind von einem Elektromotor 16 angetrieben, der mit einem Motorregler 18 zum Ansteuern verbunden ist. Der Elektromotor 16 ist mit einem Getriebe 20 und mit einem Differenzialgetriebe 22 verbunden und treibt darüber die Hinterräder 14.1 ,

14.2 an. Der Elektromotor 16, das Getriebe 20 und dass Differenzialgetriebe 22 sind Teil einer Hinterachse 24. Die Vorderräder 12.1 , 12.2 sind in der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform nicht angetrieben und sind lenkbar.

In einem Vorderwagen 27 (vergleiche Figur 2) des Elektrofahrzeugs 10 der Figur 1 ist ein Stoßaufnehmer 26 angeordnet. Der Stoßaufnehmer 26 besitzt einen Aufprall hebel 28, der, wie im vorliegenden Fall, einen ersten Teilhebel 28a und ein zweiten Teilhebel 28b aufweisen kann, nicht aber muss. Der Stoßaufnehmer 26 besitzt zudem einen ersten Energieaufnehmer 32.1 und einen zweiten Energieaufnehmer

32.2 sowie einen Querriegel 34, der mit den Energieaufnehmer 32.1 , 32.2 verbunden ist.

Der Stoßaufnehmer 26 hat ein Schwenklager 36, mittels dem der Aufprallhebel 28 um eine Aufprallhebel-Schwenkachse A28 schwenkbar gelagert ist. Damit ist der Stoßaufnehmer 26 um eine Stoßaufnehmer-Schwenkachse A26 schwenkbar gela gert. Der Energieaufnehmer 32 besitzt im vorliegenden Fall ein erstes Druckverfor mungselement 38.1 , ein Zugverformungselement 40.1 sowie ein zweites Druckver formungselement 38.2 und ein zweites Zugverformungselement 40.2.

Die Verformungselemente 38, 40 (Bezugszeichen ohne Zählsuffix wie „a“ oder „.1“ beziehen sich stets auf alle entsprechend Objekte) verlaufen entlang eines Schwenk pfads S des Aufprallhebels 28.

Die Vorderräder 12.1 , 12.2 sind mittels einer Radaufhängung 42 aufgehängt, die an einem vorderen Rahmenkopf 44 befestigt ist und einen Doppelquerlenker 46 auf weist. Die Radaufhängung 42, der vordere Rahmenkopf 44 und der Doppelquerlen ker 46 sind Teil einer Vorderachse 48.

Die Schwenkachse A28 verläuft im Bereich der Vorderachse 48 und längs zu dieser. Der Querriegel 34 verläuft quer zu einer Fahrzeuglängsachse L. Eine Querriegelbrei te B34 (vergleiche Figur 2) entspricht im vorliegenden Fall in guter Näherung einer Fahrzeugbreite B10. Figur 2 zeigt, dass die Vorderräder 12.1, 12.2 bei Geradeausfahrt um eine Vorder raddrehachse D12 drehen. Es ist zu erkennen, dass das Elektrofahrzeug 10 eine Bat terieeinheit 50 besitzt, die von einem Batterierahmen 52 umgeben ist. Die Batterie einheit 50 umfasst mehrere Batterieelemente 54. i (i= 1 , 2,... , N; N: Zahl der Batterie elemente). Die Batterieeinheit 50 kann zudem eine oder mehrere Brennstoffzellen aufweisen, die zum Laden der Batterieelemente 54. i angeordnet ist.

Der Batterierahmen 52 weist ein vorderes Rahmenelement 56.1 , ein hinteres Rah menelement 56.2, ein linkes Rahmenelement 56.3 und ein rechtes Rahmenelement 56.4 auf. Der Batterierahmen 52 kann zudem einen vorderen mittleren Rahmenkno ten 58.1, einen hinteren mittleren Rahmenknoten 58.2 und/oder einen hinteren Rah menkopf 60 aufweisen. Figur 2 zeigt zudem, dass der Batterierahmen 52 vier Eck rahmenknoten 62.1, 62.2, 62.3, 62.4 aufweist.

Figur 3a zeigt, dass das Elektrofahrzeug 10 einen Hinterachsen-Stoßaufnehmer 64 aufweisen kann. Der Hinterachsen-Stoßaufnehmer 64 kann einen Hinterachsen-Auf- prallhebel 66 und einen Hinterachsen-Energieaufnehmer 68 aufweisen. Der Hinter- achsen-Energieaufnehmer 68 ist vorzugsweise, nicht aber notwendigerweise, wie der Energieaufnehmer 32 (siehe Figur 1) aufgebaut und kann beispielsweise ein Hinterachsen-Druckverformungselement 70 und ein Hinterachsen- Zugverformungselement 72 aufweisen.

Der Energieaufnehmer 32.1 liegt an einer Anlagefläche 74 des Eck-Rahmenknotens 62.1, 62.2 an, so dass bei einem frontalen Auffahrunfall, bei dem eine Verformungs kraft Fv von vorne auf das Elektrofahrzeug 10 wirkt, der Querriegel 34 aus seiner in Figur 3a gezeigten Normalstellung in die in Figur 3b gezeigte Unfallstellung gedrückt wird. Dabei stützt sich das zumindest eine Druckverformungselement 38, hier die Druckverformungselement 38.1, 38.2, an der Anlagefläche 74 ab, sodass die auf die Anlagefläche 74 wirkende Kraft in den Batterierahmen 52 abgeleitet wird. Der Energieaufnehmer 32.1 kann zudem ein Zugverformungselement 40.1 aufweisen.

Der Hinterachsen-Energieaufnehmer 68 stützt sich an einer Hinterachsen-Anlageflä- che 76 ab. Die Funktionsweise ist die gleiche und wird daher nicht erneut erläutert. Der Hinterachsen-Stoßaufnehmer 64 besitzt einen Hinterachsen-Querriegel 78, der an einem Hinterachsen-Aufprallhebel 66 befestigt ist. Der Hinterachsen-Aufprallhebel 66 ist in einem Hinterachsen-Schwenklager 82 gelagert.

Figur 4 zeigt eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs 10, das einen zweiten Stoßaufnehmer 84, der im vorliegenden Fall aus den Teil- Stoßaufnehmern 84a, 84b aufgebaut ist und der vor einer Fahrgastzelle des Elektro fahrzeugs 10 angeordnet ist.

Der Stoßaufnehmer 26 ist ebenfalls aus zwei Teil-Stoßaufnehmern 26a, 26b aufge baut. Auch ist der Querriegel 34 aus zwei Teil-Querriegeln 34a 34b aufgebaut, die auch als Querriegel bezeichnet werden können. Die Querriegel 34a, 34b sind neben einander angeordnet und schließen in ihren Längserstreckungsrichtungen L34 anein ander an. Ebenso sind die beiden Stoßaufnehmer 26, 84 miteinander mittels eines Koppelhebels 86 verbunden, der entsprechend aus zwei Teil-Koppelhebeln 86 a, 86b besteht.

Figur 5a zeigt eine geschnittene Seitenansicht des Elektrofahrzeugs 10. Es ist zu erkennen, dass das Elektrofahrzeug 10 ein zweites Schwenklager 88 aufweist, mittels dem der zweite Stoßaufnehmer 84 schwenkbar gelagert ist. Wirkt zumindest eine Komponente der Verformungskraft Fv auf den zweiten Stoßaufnehmer 84, so überträgt dieser eine Kraft auf den ersten Stoßaufnehmer 26, der daraufhin eine Schwenkbewegung durchführt und den Energieaufnehmer 32 deformiert.

Figur 5a zeigt, dass die Schwenklager 36, 88 auf unterschiedlichen Höhen angeord net sein können, was unabhängig von den sonstigen Merkmalen, die im Zusammen hang mit dieser Ausdrucksform beschrieben wurde, eine bevorzugte Ausführungs form darstellt. Figur 5a zeigt den ersten Aufprallhebel 28 und einen zweiten Aufprall hebel 89 des zweiten Stoßaufnehmers 84 in ihren jeweiligen Normalstellungen.

Figur 5b zeigt den ersten Aufprallhebel 28 und den zweiten Aufprallhebel 89 in ihren jeweiligen Unfallstellungen. Es ist zu erkennen, dass es möglich und bevorzugt ist, dass das Elektrofahrzeug 10 lediglich an seiner Vorderseite zwei Stoßaufnehmer aufweist. Figur 6a zeigt wie Figur 6b eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs 10, das sich vom Elektrofahrzeug 10 gemäß Figur 1 durch den An trieb unterscheidet. Es ist zu erkennen, dass das Elektrofahrzeug 10 zwölf Elektro- motormodule 90.j (j = 1, ..., J; hier: J = 12) besitzt. Die Elektromotormodule 90.1 und 90.2 wirken voneinander gesondert auf ein erstes Winkelgetriebe 92.1 , das das erste Vorderrad 12.1 antreibt. Die Elektromotormodule 90.3, 90.4 wirken ebenfalls vonein ander gesondert auf ein zweites Winkelgetriebe 92.2, das das zweite Vorderrad 12.2 antreibt. Die Elektromotormodule 90.1, 90.3 sind am Querriegel 34 befestigt. Die Elektromotormodule 90.2, 90.4 sind relativ zum Chassis 102, im vorliegenden Fall relativ zum Batterierahmen 52 befestigt.

Die Elektromotormodule 90.5 und 90.6 sind axial miteinander gekoppelt und treiben nicht voneinander gesondert ein drittes Winkelgetriebe 92.3 an. Die Elektromotormo dule 90.7, 90.8 treiben auf die gleiche Weise ein viertes Winkelgetriebe 92.4 an. Die Elektromotormodule 90.9, 90.10, 90.11, 90.12 sind am Flinterachsen-Querriegel 78 befestigt.

Figur 7a zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht des Elektrofahrzeugs 10. Es ist zu erkennen, dass ein Kühler 93 ebenfalls am Stoßaufnehmer 26 befestigt sein kann.

Eingezeichnet ist ein erster Flebelwinkel ei zwischen der ersten Rotordrehachse Ri des ersten Elektromotormoduls 90.1 und der Florizontalen H.

Figur 7b zeigt die Situation, in der das Druckverformungselement 38 aufgrund eines Auffahrunfalls deformiert ist. Das Flinterachsen-Druckverformungselement 70 hinge gen ist unverformt.

Figur 8 zeigt vier Elektromotormodule 90.1, 90.2, 90.3, 90.4, die an einem Winkelge triebe, beispielsweise dem Winkelgetriebe 92.1, befestigt sind und dieses voneinan der gesondert antreiben. Jedes Elektromotormodul 90.j treibt über eine axial gekoppelte Getriebeeingangswelle 95.j ein Kegelrad 94.j an, das mit einem Abtriebs- Tellerrad 96 auf einer Abtriebswelle 98 kämmt.

Figur 9a zeigt sechs Elektromotormodule 90. i, von denen drei Elektromotormodule an einem ersten Gehäuseteil 100.1 befestigt sind, und von denen drei weitere Elek- tromotormodule an einem zweiten Gehäuseteil 100.2 befestigt sind. Die beiden Ge häuseteil 100.1 , 100.2 sind aneinander und relativ zueinander schwenkbar mittels eines Schwenklagers 36 (siehe Figur 12) befestigt. Das erste Gehäuseteil 100.1 ist fest mit einem Chassis 102 verbunden. Das zweite Gehäuseteil 100.2 ist relativ zum Stoßaufnehmer 26 befestigt. Eingezeichnet sind zudem die Motorregler 104 , die jeweils ein Bestandteil des entsprechenden Elektromotormoduls 90.j sind.

Figur 9a zeigt die Situation, in der der Aufprallhebel 28 in seiner Normalstellung ist, was äquivalent bedeutet, dass der Stoßaufnehmer 26, in seiner Normalstellung ist.

Figur 9b zeigt die sechs Elektromotormodule 90.j, wobei der Aufprallhebel 28 in seiner Unfallstellung ist. Es ist zu erkennen, dass die befestigten Elektromotormodule 90.4, 90.5, 90.6 unverändert am zweiten Gehäuseteil 100.2 befestigt sind, dass aber das zweite Gehäuseteil 100.2 relativ zum ersten Gehäuseteil 100.1 verschwenkt ist. Durch die Bewegung des Aufprallhebels 28 wurden die Elektromodule 90.4, 90.5, 90.6 nicht beschädigt. Nach Zurückbewegen des Aufprallhebels 28 ist der Antrieb wiederhergestellt.

Figur 10 zeigt Anordnung gemäß Figur 9a von oben.

Figur 11 zeigt einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß der Figuren 9 und 10.

Figur 12 zeigt ein Querschnitt durch die Abtriebswelle 98. Es ist zu erkennen, dass auf der Abtriebswelle 98 zwei Tellerräder 96.1, 96.2 angeordnet sind. Das erste Tel lerrad 96.1 kämmt mit den Ritzeln 94.1, 94.2, 94.3 der Elektromotormodule 90.1,

90.2, 90.3. Das zweite Tellerrad 96.2 kämmt mit den Ritzeln 94.4, 94.5, 94.6 der Elektromotormodule 90.4, 90.5, 90.6.

Figur 13 zeigt eine Explosionszeichnung des Winkelgetriebes 92 als eine Variante mit zwei Getriebeeingangswellen 95.1 und 95.2, auf denen die Kegelräder 95.1 und 95.2 befestigt sind. Das zweite Kegelrad 94.2 auf der zweiten Getriebeeingangswelle 95.2 ist im schwenkbaren Getriebegehäuseteil 100.2 gelagert, wobei die Wellenlager nicht in Figur 13, aber in Figur 14 dargestellt sind. Es ist zu erkennen, dass zwischen dem ersten Gehäuseteil 100.1 und dem zweiten Gehäuseteil 100.2 eine erste Getriebeabdeckung 99.1 und/oder eine zweite Getriebeabdeckung 99.2 vorhanden sein kann.

Die Figuren 14a und 14b zeigen einen Querschnitt durch das Winkelgetriebe 92. In Figur 14a ist die Normalstellung gezeigt. In Figur 14 b ist die Unfallstellung gezeigt. Die mit den Elektromotormodulen 90.j axial gekoppelten Getriebeeingangswellen 95.j sind mittels Wellenlager 97.j gelagert

Figur 15a zeigt wie Figur 15b eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs 10. Es ist zu erkennen, dass das Elektrofahrzeug 10 sechs Elektro- motormodule 90.1, ..., 90.6 besitzt. Die drei Elektromotormodule 90.1, 90.2, 90.3 sind mit ihren Rotoren 91.j kollinear miteinander gekoppelt und wirken gemeinsam auf ein Winkelgetriebe 92.1 , das das Antriebsdrehmoment auf die Vorderräder 12.1, 12.2 überträgt. Die drei Elektromotormodule 90.4, 90.5, 90.6 sind ebenfalls mit ihren Rotoren kollinear miteinander gekoppelt und wirken gemeinsam auf das Winkelge triebe 92.2, das die Flinterräder 14.1, 14.2 antreibt.

Figur 15a zeigt zudem, dass das Elektrofahrzeug 10 eine Mitteltunnelwand 106 auf weist, die einen Mitteltunnel 108 bildet. Am bezüglich einer Fahrtrichtung F vorderen Ende des Mitteltunnels 108 ist ein vorderer mittlerer Rahmenknoten 58.1 angebracht. Am hinteren Ende des Mitteltunnels 108 ist ein hinterer Rahmenknoten 58.2 montiert. In dieser Fahrzeugvariante ist der Kühler 93 fest am Chassis 102 verbaut, da auch alle Motormodule 90.j mit dem Chassis 102 fest verbaut sind.

Figur 16 zeigt eine Ansicht von oben auf das Elektrofahrzeug 10 ohne Karosserie. Es ist zu erkennen, dass ein erster Motorlagewinkel mi zwischen der Vorderraddrehach se D12 und der Rotordrehachse Ri in der gezeigten Ausführungsform mi = 90° beträgt. Bezugszeichenliste

10 Elektrofahrzeug 66 Hinterachsen-Aufprallhebel 12 Vorderrad 68 Hinterachsen-Energieaufnehmer 14 Hinterrad

70 Hinterachsen-Druckverformungs- 16 Elektromotor element 18 Motorregler

72 Hinterachsen-Zugverformungs-

20 Getriebe element 22 Differenzialgetriebe 74 Anlagefläche 24 Hinterachse 76 Hinterachsen-Anlagefläche

26 Stoßaufnehmer 78 Hinterachsen-Querriegel

27 Vorderwagen

82 Hinterachsen-Schwenklager

28 Aufprallhebel 84 zweiter Stoßaufnehmer 28a, 28b Teilhebel 84a, b Teil-Stoßaufnehmer

29 Hinterwagen 86 Koppelhebel

32 Energieaufnehmer 88 zweites Schwenklager 34 Querriegel 89 zweiter Aufprallhebel 36 Schwenklager

90 Elektromotormodul 38 Druckverformungselement

91 Rotor

40 Zugverformungselement 92 Winkelgetriebe 42 Radaufhängung 93 Kühler 44 vorderer Rahmenkopf 94 Kegelrad 46 Doppelquerlenker 95 Getriebeeingangswelle 48 Vorderachse 96 Abtriebs-Tellerrad

97 Wellenlager

50 Batterieeinheit

98 Abtriebswelle 52 Batterierahmen 99 Getriebeabdeckung 54 Batterieelement 56 Rahmenelement 100 Gehäuseteil 58 Rahmenknoten 102 Chassis 104 Motorregler

60 hinterer Rahmenkopf 106 Mitteltunnelwand 62 Eck-Rahmenknoten 108 Mitteltunnel 64 Hinterachsen-Stoßaufnehmer e Hebelwinkel H Horizontale m Motorlagewinkel i Laufindex (Batterieelemente) A26 Stoßaufnehmer-Schwenkachse j Laufindex (Elektromotormodule) A28 Aufprallhebel-Schwenkachse J Zahl der Elektromotormodule B34 Querriegelbreite L Längserstreckungsrichtung, Fahr B10 Fahrzeugbreite zeuglängsachse D12 Vorderraddrehachse N Anzahl der Batterieelemente D14 Hinterraddrehachse Q Quartil E Wirkebene des Aufprallhebels Rj Rotordrehachse des F Fahrtrichtung S Schwenkpfad Fv Verformungskraft