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Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer elektrischen Speichereinrichtung an einer Karosserie eines Personenkraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Derartige Anordnungen von elektrischen Speichereinrichtungen, insbesondere Batterien, an Karosserien von Personenkraftwagen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik sowie aus dem Serienbau von Personenkraftwagen hinlänglich bekannt. Bei einer solchen Anordnung ist die elektrische Speichereinrichtung bzw. die Batterie zumindest mittelbar an der Karosserie gehalten. Dabei ist ein Masseanschluss der elektrischen Speichereinrichtung über eine Masseleitung mit wenigstens einem zumindest bereichsweise mit einem Lack beschichteten metallischen Bauteil des Personenkraftwagens elektrisch kontaktiert.
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Bei diesem Bauteil handelt es sich üblicherweise um ein Bauteil der Karosserie. Alternativ dazu kann es sich auch um ein separat von der Karosserie hergestelltes und mit der Karosserie verbundenes Bauteil handeln.
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Bei einer Lackierung der Karosserie wird auch das Bauteil lackiert und somit mit dem Lack beschichtet. Um den Masseanschluss mit dem Bauteil elektrisch kontaktieren und somit die Batterie auf Masse legen zu können, ist es herkömmlicherweise vorgesehen, dass ein Bereich des Bauteils bei der Lackierung geschützt und somit von dem Lack ausgespart werden soll, um somit einen galvanischen Kontakt zwischen dem Masseanschluss und dem Bauteil realisieren zu können.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass ein solcher Schutz, beispielsweise durch Abdecken des entsprechenden Bereichs, unzureichend ist. Dadurch wird der eigentlich vor der Lackierung zu schützende Bereich zumindest teilweise lackiert, so dass die galvanische Kontaktierung durch den Lack beeinträchtigt werden kann. Dies erfordert zusätzliche, zeit- und kostenintensive Nachbearbeitungen, um den Bereich von dem Lack zu reinigen.
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Aus der
DE 10 2008 046 603 A1 ist eine Lackschabmutter zur Befestigung eines Massekabels an einem Massebolzen bekannt. Die Lackschabmutter weist ein Innengewinde auf, welches komplementär zu einem Außengewinde des Massebolzens ausgebildet ist. Dabei ist vorgesehen, dass das Innengewinde der Lackschabmutter eine Gewindeanomalie aufweist, die so ausgebildet ist, dass sie beim Aufschrauben der Lackschabmutter auf das Außengewinde des Massebolzens eine diesen überziehende Lackschicht abträgt.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die elektrische Kontaktierung des Masseanschlusses der elektrischen Speichereinrichtung mit dem Bauteil auf besonders einfache, zeit- und kostengünstige Weise möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Anordnung einer elektrischen Speichereinrichtung, insbesondere einer Batterie, an einer Karosserie eines Personenkraftwagens der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei welcher die elektrische Kontaktierung des Masseanschlusses mit dem Bauteil besonders einfach und somit auf zeit- und kostengünstige Weise möglich ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Masseleitung über ein den Lack beim Befestigen der Masseleitung am Bauteil abschabendes Schraubelement mit dem Bauteil elektrisch kontaktiert und am Bauteil befestigt ist. Dies bedeutet, dass das Schraubelement eine Doppelfunktion erfüllt, da das Schraubelement sowohl zum Befestigen der Masseleitung an dem Bauteil und somit an der Karosserie als auch zum elektrischen Kontaktieren der Masseleitung und über diese des Masseanschlusses mit dem Bauteil verwendet wird. Dadurch kann die elektrische Speichereinrichtung besonders einfach, zeit- und kostengünstig auf Masse gelegt werden.
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Da das Schraubelement bei der Befestigung der Masseleitung an dem Bauteil den aus einer Lackierung der Karosserie und somit des Bauteils resultierenden Lack abschabt bzw. entfernt, sind gesonderte, zusätzliche und somit zeit- und kostenintensive Nacharbeiten zum Entfernen des Lacks nicht vorgesehen und nicht erforderlich. Dadurch können auch entsprechende Schutzelemente wie beispielsweise ein Lackierschutzstopfen, welche das Bauteil zumindest teilweise vor dem Lack schützen, entfallen.
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Des Weiteren ist durch das gleichzeitige Durchführen der Befestigung und des Entfernens des Lacks eine Integration von Verfahrensschritten realisiert, welche zu einer einfachen sowie prozesssicheren Montage der elektrischen Speichereinrichtung an der Karosserie führt.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die elektrische Speichereinrichtung über das Schraubelement an der Karosserie gehalten. Dadurch können die Länge und somit das Gewicht der Masseleitung gering gehalten werden. Ferner kann eine besonders einfache Verlegung der Masseleitung realisiert werden, so dass Bauraumprobleme gelöst und/oder vermieden werden können. Da das Befestigungselement somit nicht nur zum Befestigen der Masseleitung sowie zum elektrischen Kontaktieren dieser mit dem Bauteil, sondern auch zum Befestigen der elektrischen Speichereinrichtung an dem Bauteil bzw. an der Karosserie dient, können zusätzliche und separate Befestigungsbereiche sowie Befestigungselemente zum Befestigen der elektrischen Speichereinrichtung entfallen. Dies bedeutet, dass die Anzahl an Befestigungselementen und Befestigungsbereichen, mittels welchen bzw. in denen die elektrische Speichereinrichtung an der Karosserie befestigt ist, in einem geringen Rahmen gehalten werden können. Darüber hinaus können zusätzliche, gewichts- und kostenintensive Masseelemente zum elektrischen Kontaktieren des Masseanschlusses der elektrischen Speichereinrichtung mit der Karosserie entfallen. Infolgedessen kann auch auf Lackschutzmaßnahmen an solchen Masseelementen verzichtet werden.
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Bei dem metallischen Bauteil kann es sich um ein Bauteil der Karosserie oder um ein mit der Karosserie verbundenes Bauteil, beispielsweise ein weiteres Schraubelement, handeln.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. 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, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Perspektivansicht einer Anordnung einer elektrischen Speichereinrichtung in Form einer Batterie an einer Karosserie eines Personenkraftwagens, wobei zwei Ausführungsformen gezeigt sind, bei welchen ein Masseanschluss der Batterie auf unterschiedliche Weise über eine jeweilige Masseleitung mit einem jeweiligen, zumindest bereichsweise mit einem Lack beschichteten, metallischen Bauteil des Personenkraftwagens kontaktiert ist;
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2 eine schematische Perspektivansicht einer der Ausführungsformen gemäß 1; und
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3 eine weitere schematische Perspektivansicht der Ausführungsform gemäß 2.
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1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine Anordnung einer elektrischen Speichereinrichtung in Form einer Batterie 10 an einer im Ganzen mit 13 bezeichneten Karosserie eines Personenkraftwagens. Wie in Zusammenschau mit 2 und 3 erkennbar ist, weist die Batterie 10 ein Gehäuse 12 sowie einen Deckel 14 auf, an welchem zwei elektrische Anschlüsse 16, 18 der Batterie 10 angeordnet sind. Bei dem elektrischen Anschluss 16 handelt es sich um einen Masseanschluss der Batterie 10, über welchen die Batterie 10 auf Masse zu legen, d. h. mit einer Masse elektrisch kontaktierbar ist. Das Gehäuse 12 weist in einem unteren Randbereich 20 zumindest einen sogenannten Batteriefuß 22 auf, über welchen die Batterie an der Karosserie 13 gehalten ist.
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Zum Befestigen der Batterie 10 an der Karosserie 13 ist eine mit dem Batteriefuß 22 korrespondierende Spannpratze 24 vorgesehen, mittels welcher die Batterie 10 gegen die Karosserie 13 gespannt ist. Dazu ist der Batteriefuß 22 zwischen der Karosserie 13 und der Spannpratze 24 eingeklemmt. Die Batterie 10 ist vorliegend in einem Heckbereich der Karosserie 13 angeordnet und beispielsweise an einem Bodenelement 26 eines Fahrzeugbodens der Karosserie 13 abgestützt.
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Um die Batterie 10 auf Masse zu legen, ist bei einer ersten Ausführungsform eine Masseleitung 28 in Form eines Massekabels vorgesehen. Die Masseleitung 28 ist einerseits elektrisch mit dem Masseanschluss (elektrischer Anschluss 16) der Batterie 10 verbunden. Andererseits ist die Masseleitung 28 mit einem metallischen Bauteil des Personenkraftwagens elektrisch verbunden und somit elektrisch kontaktiert. Bei diesem metallischen Bauteil handelt es sich beispielsweise um ein Bauteil der Karosserie 13, insbesondere um einen Längsträger oder ein Blech der Karosserie 13. Bei dem Bauteil kann es sich auch um ein Blech einer Batteriemulde, in der die Batterie 10 zumindest bereichsweise aufgenommen ist, handeln.
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Um die Masseleitung 28 an dem Bauteil zu befestigen und mit diesem zu kontaktieren, ist beispielsweise ein metallisches Schraubelement in Form einer Sondermutter vorgesehen, welche zumindest bereichsweise in das Bauteil eingeschweißt ist. Die Sondermutter weist ein Innengewinde auf. Ferner ist ein mit der Sondermutter korrespondierendes, weiteres Schraubelement in Form einer Schraube vorgesehen, die einen Schraubenschaft mit einem mit dem Innengewinde der Sondermutter korrespondierenden Außengewinde aufweist. Die Masseleitung 28 weist einen Kabelschuh auf, über welchen die Masseleitung 28 mittels der Schraube und der Sondermutter befestigt und mit der Sondermutter und darüber mit dem Bauteil elektrisch kontaktiert wird. Dabei ist die Schraube in die Sondermutter eingeschraubt.
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Der Masseanschluss der Batterie 10 ist somit über die Masseleitung 28 und die Schraube mit einem weiteren metallischen Bauteil in Form der Sondermutter und über diese mit der Karosserie 13 elektrisch kontaktiert.
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Bei einer Lackierung der Karosserie 13 wird auch die Sondermutter mitlackiert. Um nun einen galvanischen Kontakt der Masseleitung 28 mit der Sondermutter zu realisieren, ist beim Lackieren die korrespondierende Schraube in die Sondermutter eingeschraubt, so dass das Innengewinde der Sondermutter zumindest teilweise nicht mitlackiert wird. Dieser Lackierschutz kann jedoch unzureichend sein, so dass beim Lackieren Lack zwischen die Sondermutter und die Schraube gelangt. Dieser Lack beeinträchtigt dann die galvanische Kontaktierung des Masseanschlusses der Batterie 10 mit der Sondermutter und somit mit der Karosserie 13. Zur Realisierung einer solchen elektrischen Kontaktierung sind dann Nacharbeiten erforderlich, um die Sondermutter und/oder die Schraube von dem Lack zu befreien.
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Um diese zeit- und kostenintensive Nacharbeitung zu vermeiden, wird daher vorzugsweise anstelle der Sondermutter eine Standardmutter verwendet, welche beispielsweise zumindest bereichsweise in das metallische Bauteil beispielsweise in Form des Längsträgers eingepresst ist. Ferner wird als Schraube eine lackschabende Schraube verwendet, welche beim Befestigen der Masseleitung 28 an der Standardmutter und somit an dem weiteren Bauteil Lack von der Standardmutter abschabt. Ferner wird die lackschabende Schraube zum Befestigen sowie zum elektrischen Kontaktieren der Masseleitung 28 verwendet. Dies bedeutet, dass der Schraube eine Doppelfunktion zukommt, da sie sowohl zum elektrischen Kontaktieren des Masseanschlusses der Batterie 10 mit der Karosserie 13 bzw. mit der Mutter als auch zum Befestigen der Masseleitung 28 an der Mutter dient. Ferner ist der Vorgang des Befestigens der Masseleitung 28 an der Mutter in den Vorgang des Entfernens des Lacks von der Mutter integriert, so dass eine besonders einfache, zeit- und kostengünstige sowie prozesssichere Montage der Batterie 10 realisiert ist.
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Anhand von 1 bis 3 ist darüber hinaus eine zweite Ausführungsform veranschaulicht, bei welcher zur elektrischen Kontaktierung des Masseanschlusses der Batterie 10 mit der Karosserie 13 eine Masseleitung 28' in Form eines Massekabels verwendet wird. Auch die Masseleitung 28 ist einerseits mit dem Masseanschluss der Batterie 10 elektrisch verbunden und somit mit diesem elektrisch kontaktiert. Die Masseleitung 28' ist über einen Kabelschuh 34 mit dem elektrischen Anschluss 16 elektrisch verbunden. Andererseits ist die Masseleitung 28' mit der Karosserie 13 kontaktiert und an der Karosserie 13 befestigt.
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Dazu ist die Masseleitung mit wenigstens einem metallischen Bauteil vorliegend in Form eines Massebolzens 30 elektrisch kontaktiert. Der Massebolzen 30 ist dabei mit der Karosserie 13 verbunden, beispielsweise verschweißt, und elektrisch mit der Karosserie 13 kontaktiert, so dass der Masseanschluss der Batterie 10 über die Masseleitung 28' und den Massebolzen 30 elektrisch mit der Karosserie 13 kontaktiert ist. Die Masseleitung 28' ist über einen Kabelschuh 36 mit dem Massebolzen 30 verbunden.
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Der an der Karosserie 13 befestigte Massebolzen 30 wird beim Lackieren der Karosserie 13 mitlackiert. Um die Masseleitung 28' am Massebolzen 30 zu befestigen und mit dem Massebolzen elektrisch zu kontaktieren, ist ein den Lack beim Befestigen der Masseleitung 28' am Massebauteil 30 zumindest teilweise abschabendes Schraubelement in Form einer Schraube 32 vorgesehen, welche vorliegend als selbstfurchende Schraube ausgebildet ist. Die selbstfurchende Schraube 32 wird bei der zweiten Ausführungsform nicht nur zum Befestigen der Masseleitung 28' am Massebolzen 30 sowie zum elektrischen Kontaktieren der Masseleitung 28' mit dem Massebolzen 30, sondern auch zum Befestigen der Spannpratze 24 an der Karosserie 13 verwendet. Dies bedeutet, dass der Masseanschluss der Batterie 10 über die Verschraubung der Spannpratze 24 erfolgt. Die Batterie 10 ist somit über die Schraube 32 auch an der Karosserie 13 gehalten, so dass der Schraube 32 eine Dreifachfunktion (Halten der Batterie 10, elektrisches Kontaktieren der Masseleitung 28' sowie Entfernen des Lacks) zukommt.
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Alternativ dazu kann bei der zweiten Ausführungsform anstelle des Massebolzens 30 eine mit der Karosserie 13 verbundene und beispielsweise zumindest teilweise in diese eingesetzte, insbesondere eingeschweißte, Mutter vorgesehen sein, wobei die Mutter beim Lackieren der Karosserie 13 mitlackiert wird. Ferner ist eine mit der Mutter korrespondierende Schraube vorgesehen, mittels welcher die Masseleitung 28' an der Mutter befestigt sowie der Lack zumindest teilweise von der Mutter abgeschabt wird.
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Dadurch kann dann die elektrische Kontaktierung der Masseleitung 28' mit der Mutter und über diese mit der Karosserie 13 über die lackschabende Schraube erfolgen, welche auch zur Verschraubung der Spannpratze 24 mit der Karosserie 13 verwendet wird. Die Masseleitung 28 ist somit über den Kabelschuh 36 und die Schraube mit der korrespondierenden Mutter und darüber mit der Karosserie 13 elektrisch kontaktiert.
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Wie aus 1 bis 3 zu entnehmen ist, können bei der zweiten Ausführungsform kurze Verlegewege sowie eine besonders einfache Montage der Masseleitung 28' realisiert werden. Leitungslängen von elektrischen Leitungen können in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden, wodurch sich ein nur sehr geringes Gewicht des Personenkraftwagens realisieren lässt. Zudem können zusätzliche Befestigungspunkte für die Masseleitung 28' vermieden werden, da zum Befestigen der Masseleitung 28' der Befestigungspunkt verwendet wird, welcher auch zum Befestigen der Spannpratze 24 an der Karosserie 13 verwendet wird. Darüber hinaus können Maßnahmen zum Schutz entsprechender Bauteile vor der Lackierung, wie beispielsweise Abklebungen entfallen. Da das Befestigen der Batterie 10 mit der Befestigung der Masseleitung 28' bei der zweiten Ausführungsform gleichzeitig einhergehen kann, können zudem eine zusätzliche Schraubverbindung sowie ein zusätzlicher Vorgang zum Herstellen der Schraubverbindung vermieden werden. Derartige Schraubelemente wie die selbstfurchende Schraube 32 zum elektrischen Kontaktieren können auch an anderen Stellen des Personenkraftwagens sowie bei anderen Kraftwagen, beispielsweise auch bei Militärfahrzeugen, verwendet werden.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, einen Rahmen der Batterie 10, mittels welchem die Batterie 10 an der Karosserie 13 gehaltert ist, mit einer Mutter, insbesondere einer Schweißmutter, und/oder mit einem Schweißbolzen zu versehen, und diese bzw. diesen als Massepunkt zu verwenden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Batterie
- 12
- Gehäuse
- 13
- Karosserie
- 14
- Deckel
- 16
- Elektrischer Anschluss
- 18
- Elektrischer Anschluss
- 20
- Randbereich
- 22
- Batteriefuß
- 24
- Spannpratze
- 26
- Bodenelement
- 28, 28'
- Masseleitung
- 30
- Massebolzen
- 32
- Schraubelement
- 34
- Kabelschuh
- 36
- Kabelschuh
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008046603 A1 [0006]
